玻璃鋼酸處理機組的改進與試驗

武曉春

（陜西華特新材料股份有限公司，陜西 興平 713100）

酸處理機組改進試驗主要是為了解決酸處理機組上下軸輥之間布的內張力大、下軸輥磨損嚴重、主動軸連續傳動無法消除收縮速差、布面外觀不平整等問題。試驗先后完成了酸處理槽的方案設計、裝置的加工制作、安裝與試驗等工作，分別使用薄布、厚布對試驗設備進行了測試，收集了可靠的實驗數據，從而確定了酸機組的改進方案，為酸機組的升級改造提供了理論依據和明確的方向。

1 基礎試驗

1.1 橡膠彈簧的彈性特征

橡膠彈簧具有優良的彈性，緩沖性能好，有較大的阻力，對突然的沖擊及抑制振幅都有良好的效果。根據試驗證明，橡膠彈簧的彈性在一定范圍內(15%）處于線性變化，符合胡克定律。所以，只要能夠將橡膠的應變控制在合理的范圍，完全能夠滿足設備的使用要求。

1.2 耐酸橡膠彈簧材質的選擇

本實驗主要目的是為了尋找一種耐酸性能優良，能夠在熱鹽酸中長期保持穩定狀態，并在壓力下有一定的壓縮回彈量的橡膠彈簧材料。試驗選擇了三種耐酸橡膠材料，分別為氟橡膠、三元乙丙、丁基橡膠，將樣品放入質量分數為10%熱鹽酸槽中，鹽酸溫度95℃，三種樣品的耐酸性能見表1。

表1 三種樣品耐酸性能對比

經過兩個月的浸泡試驗，驗證了三種橡膠材料的耐酸性能：氟橡膠經過幾天的浸泡后，樣品與鹽酸發生反應，表面有起層、起泡現象；三元乙丙橡膠在浸泡兩周后，樣品的四周產生了膨脹狀態；丁基橡膠經過八周的浸泡后，表面光滑，回彈性好，耐酸性能良好。

1.3 玻璃纖維薄布、厚布酸洗試驗

玻璃纖維布在酸洗過程中，是否會出現收縮導致上下軸輥之間布的內張力過大，對機組的改進有著非常重要的意義，因此，在酸洗過程中，對玻璃纖維薄布、厚布進行相關的試驗與測試。

通過試驗證明：玻璃纖維薄布的收縮率在1%～1．5%，厚布收縮率在0．8%～1．6%，這種收縮對于酸機組傳動系統來說是非常不利的。在酸洗過程中，布會不斷地收縮，布的張力也隨之不斷地增加，當張力過大時，酸機組導布軸就會隨著壓力增大發生彎曲變形、軸套也因拉力磨損成橢圓形，嚴重的還會造成導布軸卡死、布被拉變形甚至拉斷。

2 機組結構改進方案

目前，酸處理機組主要的傳動形式為鏈條定比傳動，動力源只有一個，由于處理工序多、工藝路線長，傳動件安裝精度和傳動精度的影響，極易造成布面損傷、布面張力不一等現象，從而嚴重影響布的外觀質量和物理指標。所以，針對以上情況對現有機組進行了改進，主要改進的地方有：

（1）由原來的1個動力源連續拖動運行變為三個動力源分段運行，減少傳動件的制造誤差、傳動誤差，消除酸洗收縮對織物的外觀和物理指標的影響。

（2）摩擦傳動裝置的上部導布軸變為雙鏈輪摩擦傳動，傳動摩擦力矩可調。下部被動輥不直接在玻璃鋼槽體上開孔，采用玻璃鋼板座支承，軸套上部加裝橡膠彈簧，下部導輥可在一定范圍內調節收縮張力，以調節酸洗收縮的影響。

3 試驗過程

3.1 試驗原理

酸處理試驗機組主動軸安裝在軸承座上，被動軸軸套上部加裝橡膠彈簧。由于被動軸上安裝了橡膠彈簧，所以，布運行或收縮時，橡膠彈簧就會被壓縮，下部被動軸就會向上位移，主動軸與被動軸之間的距離就會相應地縮短，從而消除高硅氧布酸洗時收縮造成的張力過大的影響。同時，在被動軸兩端安裝了千分表（見圖1箭頭處），可以測量出不同張力下橡膠彈簧發生的形變量。

圖1 機組試驗圖

3.2 試驗過程

（1）對薄布進行工藝試驗。首先，將準備好的薄布放在放布架上，通過S輥送布裝置、傳動裝置，使用氣漲軸收卷。然后，啟動機組，保持傳動裝置和隔離裝置速度不變（15米/時），使用收卷裝置的調壓器來調節電壓控制收卷張力，觀察并記錄布的張力變化以及橡膠彈簧的形變量。具體數據如表2所示。

表2 橡膠彈簧形變量統計表（薄布）

（2）對厚布進行工藝試驗。厚布的試驗過程與薄布一致，觀察并記錄厚布的張力變化以及橡膠彈簧的形變量。具體數據如表3所示。

表3 橡膠彈簧形變量統計表（厚布）

（3）由上述數據可以看出：①隨著調壓器電壓的不斷增加，布面張力隨之增加，橡膠彈簧的變形量逐漸增大。②由表2可知，當電壓達到270V時，傳動裝置右端橡膠彈簧形變量可以達到5．25mm，橡膠彈簧的可調整范圍大。③由表3可知，橡膠彈簧形變量基本呈線性變化。④當電壓達到250V時，機組由于布面張力越來越大，機組運行時出現振動、異響等現象，說明傳動件在受到較大的拉力后，配合處產生摩擦，阻力不斷增大。

4 結語

通過試驗測試，找到了可以在較長時間內仍能保持優良的特性耐酸腐蝕的彈性橡膠材料；酸洗試驗證明了玻璃纖維布酸處理后有一定的收縮。該收縮會對酸機組的穩定運行和產品外觀質量造成一定影響。

酸處理機組主動軸與被動軸之間加入了伸縮調節的橡膠彈簧，可以減少和抵消布面的內張力，改善機組的運行狀態。