秦慶麗

（唐山海螺型材有限責(zé)任公司 河北 唐山 063020）

1 型材切割長(zhǎng)度不穩(wěn)定的機(jī)械影響因素

型材切割長(zhǎng)度不穩(wěn)定，長(zhǎng)短不一主要是型材在擠出過(guò)程中所受得阻力不穩(wěn)定導(dǎo)致的。當(dāng)阻力發(fā)生變化時(shí)，型材擠出速度會(huì)發(fā)生變化，造成切割的長(zhǎng)度發(fā)生變化，下面就從阻力產(chǎn)生的多個(gè)方面進(jìn)行剖析。

1.1 模具部分

1.1.1 出模膨脹阻力：從塑料擠出原理可知，熔融的塑料熔體在擠出機(jī)螺桿中受到較高的壓力，熔體壓力達(dá)到200—300MPa左右，當(dāng)熔體經(jīng)過(guò)模具離開(kāi)口模時(shí)，所受的壓力消失，熔體就會(huì)發(fā)生膨脹，簡(jiǎn)稱“出模膨脹”，當(dāng)膨脹的熔體進(jìn)入定型模時(shí)，受到一定阻力。熔體膨脹變化，阻力也會(huì)發(fā)生變化。控制出模膨脹變化，主要從熔體擠出工藝，如：熔體壓力、熔體溫度、擠出轉(zhuǎn)速/負(fù)荷、擠出喂料、筒區(qū)溫度等方面進(jìn)行控制。當(dāng)這些控制工藝匹配不適當(dāng)時(shí)，就會(huì)發(fā)生米比重的變化、型材抖動(dòng)、邊線花邊等問(wèn)題，阻力表現(xiàn)得異常明顯。

1.1.2 定型阻力：熔體離開(kāi)口模進(jìn)入定型模部分，熔體型材依賴真空泵產(chǎn)生的真空負(fù)壓，與定型模貼緊達(dá)到定型的效果，因此定型模部分主要存在的是摩擦阻力。定型模分為干定型和插塊兩部分，熔體型材在定型模內(nèi)通過(guò)冷卻水逐漸硬化，定型的型材長(zhǎng)期運(yùn)行，干定型、插塊受到干性摩擦，磨損也相當(dāng)大，常用的修補(bǔ)方式就是補(bǔ)焊拋光，由于這種手工方法修補(bǔ)尺寸偏差較大，所產(chǎn)生的阻力也有一定的變化。值得考慮的是，型材在定型部分，承受真空負(fù)壓的定型阻力，當(dāng)真空泵產(chǎn)生的真空負(fù)壓不穩(wěn)定時(shí)，型材與干定型的摩擦力就發(fā)生變化，因此真空泵壓力穩(wěn)定、模具修補(bǔ)尺寸精準(zhǔn)控制是減少或穩(wěn)定定型阻力的有效方法。當(dāng)然，定型水箱內(nèi)冷卻水內(nèi)存在的雜質(zhì)，淤積在插塊上，也一定程度上產(chǎn)生摩擦阻力。

1.2 牽引機(jī)部分

1.2.1 牽引壓力設(shè)置的影響：眾所周知，型材牽引是依賴牽引機(jī)上下履帶的夾緊力，通過(guò)鏈條的轉(zhuǎn)動(dòng)向前運(yùn)動(dòng)的。因此，牽引壓力越大，型材所受的夾緊力越大，型材前進(jìn)的實(shí)際速度越接近設(shè)置的牽引速度。一般情況下，牽引機(jī)前后氣缸壓力設(shè)置為4MPa。但由于氣缸壓力是通過(guò)壓縮空氣獲得的，而壓縮空氣系統(tǒng)壓力因用氣量的波動(dòng)會(huì)有一定的波動(dòng)，因此，增加了一個(gè)平衡壓力氣缸，其工作原理就是通過(guò)壓力差保證牽引型材的夾緊力。一般情況下，牽引機(jī)平衡壓力設(shè)置為2MPa。當(dāng)忽視這個(gè)平衡壓設(shè)置時(shí)，施加在型材上的夾緊力就會(huì)因系統(tǒng)壓力的變化而變化。適當(dāng)設(shè)置前后氣缸壓力、平衡壓力直接影響到型材的牽引實(shí)際速度，必須得到重視。

1.2.2 履帶板狀態(tài)的影響。牽引機(jī)的履帶是由一塊一塊的橡膠履帶板組成的，橡膠會(huì)因使用的時(shí)間發(fā)生老化變硬，型材與橡膠之間的摩擦力減小，同樣履帶板的清潔情況、是否存有積水也會(huì)影響夾緊力，產(chǎn)生俗稱的“打滑”現(xiàn)象。牽引的實(shí)際長(zhǎng)度就會(huì)與設(shè)置的速度產(chǎn)生差異。消除的方法是：定期清潔履帶板膠面，減少水分進(jìn)入履帶板，對(duì)于磨損嚴(yán)重的履帶板須對(duì)膠面進(jìn)行磨削處理，或重新包膠，以增加摩擦力。為增加摩擦力，可以定制各種規(guī)格形狀的履帶板以適應(yīng)不同截面的型材，但前期投入較大，同時(shí)每次更換模具也許更換履帶板。

1.2.3 牽引驅(qū)動(dòng)鏈輪、鏈條的影響。鏈輪、鏈條傳動(dòng)屬于堯性曳拉嚙合傳動(dòng)，其傳動(dòng)缺特點(diǎn)是：瞬時(shí)速度不穩(wěn)定，傳動(dòng)效率較低只有90%。因此當(dāng)鏈條或鏈輪產(chǎn)生磨損時(shí)，鏈輪或鏈條的節(jié)距發(fā)生變化，牽引機(jī)的運(yùn)行速度就會(huì)發(fā)生忽快忽慢的變化，型材的長(zhǎng)度就會(huì)忽長(zhǎng)忽短。因此，日常維護(hù)工作要重點(diǎn)做好鏈條的防銹防腐蝕，主要是采取措施防止水分進(jìn)入鏈條，同時(shí)做好鏈條的潤(rùn)滑，定期清洗潤(rùn)滑鏈條，減少磨損。鏈輪內(nèi)部的軸承須定期進(jìn)行階梯保養(yǎng)或更換，確保軸承運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

1.2.4 牽引方向控制的影響。正常情況下，整條擠出生產(chǎn)線處于一條中心線上，型材會(huì)沿著中心線前進(jìn)。但長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的各個(gè)部件，會(huì)發(fā)生一定的位移，導(dǎo)致型材擠出中心線偏移或扭曲，型材會(huì)受到不同程度的阻力，牽引速度失真。如：牽引機(jī)左右、高度變化；進(jìn)口導(dǎo)向輥位置不正或軸承損壞轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活；牽引機(jī)后端覆膜架調(diào)整不當(dāng)，型材水平或高度方向產(chǎn)生扭曲等等均會(huì)影響型材的牽引速度。應(yīng)利用停機(jī)檢修，對(duì)整條生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整，確保型材牽引方向正常。

2 型材切割長(zhǎng)度不穩(wěn)定的電氣控制影響因素

2.1 牽引速度給定信號(hào)干擾出現(xiàn)波動(dòng)，導(dǎo)致變頻器輸出波動(dòng)，出現(xiàn)長(zhǎng)短不一

2.1.1 首先，觀察機(jī)頭顯示牽引速度是否存在波動(dòng)（±0.02m/min），其次，觀察機(jī)頭牽引速度波形是否存在波動(dòng)，是否與設(shè)置速度一致。

2.1.2 檢查PLC模擬量輸入輸出接線是否可靠，信號(hào)有無(wú)衰減，屏蔽是否完好；檢查同步信號(hào)是否可靠，即速度調(diào)節(jié)旋鈕信號(hào)是否靈活，旋鈕與PLC接口連接是否可靠；檢查輸入輸出信號(hào)隔離器給定電壓與反饋電壓是否一致，若相差較多，則線路損耗較多需檢查。

2.1.3 觀察定型臺(tái)牽引速度及負(fù)荷表顯示情況，若負(fù)荷波動(dòng)較大，需檢查牽引鏈條是否刮擦，導(dǎo)軌是否松動(dòng)、脫落，鏈輪軸承是否損壞。

2.1.4 牽引電機(jī)采用變頻輸出公共電源，不存在變頻器同步問(wèn)題。但可以通過(guò)顯示面板顯示負(fù)荷值判斷牽引鏈條、鏈輪運(yùn)行情況（負(fù)荷大時(shí)易引起型材長(zhǎng)短），信號(hào)接線通過(guò)儀表反映測(cè)量速度。

2.1.5 檢查電機(jī)是否零點(diǎn)漂移，可將牽引機(jī)開(kāi)啟，速度調(diào)為0%，觀察測(cè)速轉(zhuǎn)盤(pán)是否轉(zhuǎn)動(dòng)。不動(dòng)表示無(wú)飄移，動(dòng)則調(diào)節(jié)R111使之停止轉(zhuǎn)動(dòng)（注意方向，上下電機(jī)方向相反）

2.1.6 測(cè)速電機(jī)電纜接頭接觸不良或者滲油，均會(huì)導(dǎo)致變頻故障，出現(xiàn)速度波動(dòng)。變頻器關(guān)聯(lián)卡1A3接線情況也易導(dǎo)致速度、負(fù)荷顯示偏差。

2.2 切割鋸脈沖信號(hào)測(cè)量無(wú)波動(dòng)，由于牽引履帶板打滑，導(dǎo)致型材切割偏短。（前面已論述）

2.3 切割鋸CP474檢測(cè)到牽引變頻器脈沖信號(hào)出現(xiàn)波動(dòng)，導(dǎo)致切割鋸長(zhǎng)度測(cè)量出現(xiàn)偏差。

2.3.1 脈沖連接電纜插槽、接線松動(dòng)、銹蝕，會(huì)造成切割鋸脈沖信號(hào)波動(dòng)，出現(xiàn)長(zhǎng)短偏差。

2.3.2 切割鋸脈沖信號(hào)通過(guò)2X3連接至OA4，內(nèi)部信號(hào)線采用屏蔽線，注意接地。更換OA4后需調(diào)節(jié)切割長(zhǎng)度。

2.3.3 切割鋸收塵信號(hào)取樣PLC，每次切割均會(huì)引起24V電壓小幅沖擊，易引起PLC脈沖信號(hào)處理干擾，導(dǎo)致脈沖跳動(dòng)，從而引起型材長(zhǎng)短不一。

2.3.4 切割鋸顯示面板故障，易引起型材不切割，或內(nèi)部參數(shù)錯(cuò)誤；同時(shí)測(cè)定零點(diǎn)漂移也可通過(guò)顯示屏顯示實(shí)際長(zhǎng)短是否跳動(dòng)來(lái)進(jìn)行判斷。

2.4 牽引機(jī)變頻、光點(diǎn)耦合器以及切割鋸模塊出現(xiàn)硬件故障。牽引光電耦合器脈沖信號(hào)從變頻器取，經(jīng)過(guò)隔離輸出連接至切割鋸PLC接口卡。

3 總結(jié)

解決型材切割長(zhǎng)度不穩(wěn)故障，機(jī)械阻力、電氣控制檢查需遵循的以下原則：

3.1 先易后難，先簡(jiǎn)單后復(fù)雜進(jìn)行檢查；對(duì)各個(gè)部位認(rèn)真檢查排除。

3.2 觀察運(yùn)行數(shù)據(jù)、波形曲線，同時(shí)對(duì)比正常機(jī)臺(tái)查找異常之處，確定故障部分，逐步檢查；

3.3 先檢查信號(hào)、工藝參數(shù)設(shè)定情況，再檢查線路，最后更換備件。

［1］成都科技大學(xué).塑料成型工藝學(xué)[M].輕工業(yè)出版社出版，1984，4：6－39.

［2］許鎮(zhèn)宇，邱宣懷.機(jī)械零件[M].高等教育出版社出版，1989，3：175－186.