陳建新
CHEN Jian-xin
(常州紡織服裝職業技術學院 機電工程系,常州 213164)
我國有很多的紡織品印染企業,不少院校設有印染專業,其中染料配色是印染生產領域內的核心工藝技術,直接關系到紡織產品的最后質量、產品競爭力和企業的經濟效益。比較傳統的染料配色是依靠人工吸液 、不斷反復進行稱量染料,操作者還需要有豐富的實踐經驗,因此需要花費大量的時間和精力來獲得一個配方,效率十分低下,而且往往出錯,精確度不高,直接導致前面所述的產品質量問題、產品競爭力和經濟效益。為了改變這個狀況,目前很多紡織品印染企業在染料配色中都使用了無管路滴液系統,許多設有印染專業的院校也為了跟上這個領域的技術發展要求而引進了無管路滴液系統,以培養這方面的高技術應用型人才。無管路自動配液系統是有管路滴液機的升級產品,它采用雙天平系統,可以根據染料配方要求進行自動滴液,也可以滴配高粘度液體如軋染用高濃度母液,利用機械手完成全部操作步驟,滴液速度和精確度非常高、效率高,有效避免了人工稱料的差錯,是當今國際最為先進的自動配色系統。
無管路滴液系統在日常使用中也發現了一些因零部件結構設計不夠合理而導致出現的一些問題,因此,本文中將對無管路滴液系統使用中出現的三個問題進行科學分析、進行更為合理的結構設計和改進。
1.1 針筒夾手(上夾手和下夾手)的結構設計改
進針筒分為針筒瓶體和針筒拉柄兩部分,針筒瓶體由針筒下夾手夾持住,針筒上夾手夾住針筒拉柄的上邊緣,由針筒上夾手拉動針筒拉柄來抽取針筒瓶體內的染料液體。
改進前的針筒上夾手只依靠四根螺栓桿來夾持針筒拉柄的上邊緣,針筒拉柄的上邊緣與四個螺栓之間只是四個點的接觸,雖然也能夠實現抽取,但是由于四個夾持點的受力不均勻,經常會使針筒拉柄的上邊緣損壞或出現滑脫,引起抽取動作錯誤,有時當Z軸移動時整個針筒被一起抽起,造成針筒的使用壽命過短,用戶要經常更換針筒,抱怨很多。

圖1 改進后的夾手設計圖
針對這個問題,只要將針筒上夾手改成與針筒拉柄上邊緣形狀相似的兩個半圓環形夾持方式就可以了(如圖1所示),既避免了夾持力不均勻問題,又可以保證夾持牢靠,也不會損壞針筒拉柄了,從而大大延長了針筒的使用壽命。對于使用一定時間后針筒變得抽取困難、有時會出現當Z軸移動時整個針筒被一起抽起這個問題,只要將下夾手的上端部增設一個1mm寬度的圓環形擋邊就可以解決了,增設的環形擋邊可以保證針筒體被限制在下夾手內而不被針筒柄一起抽取。為了增加夾手和針筒之間的摩擦力以及保護針筒損傷,改進后的夾手內表面粘貼一層網紋面皮革(如圖2所示)。

圖2 改進后夾手的位置

圖3 邏輯閥安裝位置
1.2 在滴液頭上加裝一個邏輯控制閥
無管路滴液系統工作中有時會發生供氣源突然斷氣或氣壓消失等意外情況發生,造成滴液頭落下而損壞滴液頭和機臺,解決的辦法是,只要在滴液頭上加裝一個邏輯控制閥,如果因為供氣源突然斷氣或氣壓消失時,滴液頭上的邏輯閥會將氣壓保持住,不讓滴液頭落下,當滴液頭在移動時,滴液頭上的邏輯閥就為滴液頭提供了第二層防護,避免了因供氣源突然斷氣或氣壓消失時造成滴液頭落下損壞滴液頭和機臺的情況發生。
1.3 攪拌皮帶輪的結構設計改進
無管路滴液系統在進行攪拌動作時產生的攪拌噪音較大,通過分析發現是由于皮帶的側面與皮帶輪的側邊產生的摩擦而引起的,分析皮帶輪的原先結構,發現原先的皮帶槽是直角凹槽型的,這樣就會造成皮帶的側面與直角凹槽的側邊產生摩擦,發出噪音。解決的辦法很簡單,只要將原先的皮帶輪取下,將直角凹槽的兩個側邊車削出一個15度左右的角度,重新安裝好皮帶輪就解決問題了(如圖4所示)。

圖4 皮帶輪
無管路滴液系統在印染生產和研究中發揮著重要作用,但也不是完美無缺的,應用中還存在一些不如意的問題,通過對這些問題的分析研究,可以找到解決辦法的,有些解決方法其實是很簡單的,上述三個方面的改進措施就是一個很成功的例子。
[1]機械設計手冊編委會.機械設計手冊.第二卷,機械零部件與傳動設計,機械工業出版社,2007.
[2]機械設計手冊編委會.機械設計手冊.第四卷,24.氣壓傳動與控制,機械工業出版社,2007.
[3]機械設計手冊編委會.機械設計手冊.第五卷,26.機械振動和噪聲,機械工業出版社,2007.
[4]韓順杰.電氣控制技術[M].北京:大學出版社,2006.