(河南工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，鄭州，451191)

錦綸66工業(yè)用絲是優(yōu)良的合成纖維產(chǎn)品[1]，具有密度大、強(qiáng)度高、耐疲勞性和沖擊性好、尺寸穩(wěn)定性好、干熱收縮率低、滯后損失小等特性，廣泛應(yīng)用于載重胎、工程機(jī)械胎、飛機(jī)胎、軍用胎、農(nóng)業(yè)機(jī)械胎和乘用胎,以及工業(yè)濾布、傳動輸送帶、安全帶、降落傘布及繩索等多種產(chǎn)業(yè)用品。

錦綸66原絲專用筒子車是錦綸66原絲生產(chǎn)過程中全套引進(jìn)設(shè)備中的一種專用運(yùn)輸工具[2]，具有設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行平穩(wěn)、靈活，原絲裝載、運(yùn)輸安全等優(yōu)點(diǎn)，裝載量可達(dá)500 kg。

隨著錦綸66原絲生產(chǎn)量的增加，運(yùn)輸量增大，原絲專用筒子車使用中出現(xiàn)了兩大問題：①承載原絲筒子的橫梁槽鋼與車體之間的開焊率達(dá)85%以上；②每年大修后，插絲錠較快就出現(xiàn)折斷現(xiàn)象，且日趨嚴(yán)重。由于插絲錠折斷而造成缺錠致使原絲累摞放置，影響產(chǎn)量計(jì)算準(zhǔn)確率；同時(shí)累摞的原絲極易從車上滑落到地面，導(dǎo)致污染、損壞原絲，造成浪費(fèi)。為此，我們提出對原絲專用筒子車進(jìn)行技術(shù)改造，以滿足正常的生產(chǎn)需要。

1 焊點(diǎn)開焊和插絲錠折斷原因分析

1.1 槽鋼與車體開焊原因分析

從槽鋼與車體開焊裂紋情況來看，開焊處均為兩端上部焊口，是長期負(fù)重沖擊而造成的。沖擊力G大于490 N,因此兩端兩焊點(diǎn)之間懸空距離太大是造成焊點(diǎn)開焊的根本原因。 兩焊點(diǎn)之間的距離L為2 m(見圖1)。

圖1 槽鋼與車體開焊處示意圖

1.2 插絲錠折斷原因分析

插絲錠折斷的斷錠芯均發(fā)生在錠芯焊口處，且斷面平滑，為明顯的疲勞斷裂。所以，斷裂原因一定與焊接有關(guān)(焊接高溫會改變焊口附近金屬的晶體結(jié)構(gòu))。在圖2所示的插絲錠示意圖中，插絲錠為一懸臂梁，故其根部的彎矩最大。

圖2 插絲錠受力圖

2 原絲筒子車制造過程及維修方法

2.1 原絲筒子車制造過程

原絲筒子車的主要制造工藝流程如圖3所示。其中，壓裝插絲錠木套應(yīng)在槽鋼(橫梁)與筒子車主體分離的情況下由專用設(shè)備完成，然后再與筒子車主體組焊。這樣的生產(chǎn)工藝流程不僅生產(chǎn)效率高，而且不會損傷其他組件。

2.2 原絲筒子車維修方法

由于現(xiàn)場缺少壓裝插絲錠木套的專用設(shè)備，補(bǔ)換插絲錠的方法為：燒掉殘留錠芯→焊上新芯→加裝皮墊→裝木套。這種維修方法看似簡單，但實(shí)際操作較為困難，不僅修復(fù)時(shí)間長，需用人力多，勞動強(qiáng)度大，造成人、財(cái)、物的極大浪費(fèi)，不適應(yīng)生產(chǎn)的需要。

2.3 原絲筒子車問題解決對策

由以上分析可知：

(1)槽鋼(橫梁)兩端的開焊主要是由于兩支點(diǎn)之間跨距太大[3]，造成兩端沖擊載荷過大。因此增加中間支點(diǎn)就可以解決問題，見圖4。

(2) 插絲錠的維修方法已不適應(yīng)生產(chǎn)需要，必須改變現(xiàn)有插絲錠的結(jié)構(gòu)，重新進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，才能從根本上解決產(chǎn)生的問題。如圖5所示。

圖3 原絲筒子車制造工藝流程

(a)改造前

(b)改造后圖4 原絲筒子車的結(jié)構(gòu)改造示意圖

3 原絲筒子車的改造

3.1 原絲筒子車的結(jié)構(gòu)改造

在槽鋼后部加焊支撐角鋼，即增加兩個(gè)支點(diǎn)[圖4(b)]，增加支點(diǎn)后使槽鋼受力更加合理。實(shí)際使用證明，此改造效果良好，兩端焊點(diǎn)開焊現(xiàn)象已完全消失。

3.2 插絲錠的結(jié)構(gòu)改造

(a)改造前結(jié)構(gòu)

(b)改造后結(jié)構(gòu)圖5 插絲錠的結(jié)構(gòu)改造

插絲錠結(jié)構(gòu)(圖5)改造過程如下： (1)錠芯由短芯變?yōu)橥ㄐ?，直徑增大，頭部采用鐵圓頭(表面光滑)，結(jié)構(gòu)合理。

(2)錠芯與木套之間采用活套連接，錠芯與槽鋼之間采用螺紋連接，安裝方便。

(3)增加插絲錠受力點(diǎn)，將集中受力分散為幾個(gè)點(diǎn)的受力，使其受力均勻，受力體系更加合理[4]。

(4)安裝靈活，維修方便、快捷，大大減少維修人員，降低勞動強(qiáng)度，備件得到最充分的利用。

4 改造效果

原絲筒子車經(jīng)改造后運(yùn)行良好，帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。損壞的錠子修復(fù)時(shí)間由原來的平均35 min/錠減少到現(xiàn)在的3 min/錠,月壞錠率由12%以上下降到1%以下,壞錠回收利用率由0提高到99%以上。為此，每年可節(jié)約插絲錠936套，按最低價(jià)6.08元/套計(jì)算，總價(jià)值54 900元；同時(shí)可減少廢絲4 980 kg，降低損失12.948萬元。總計(jì)每年可減少損失18.19萬元,經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

[1] 董紀(jì)震.合成纖維生產(chǎn)工藝學(xué)[M].2版.北京:紡織工業(yè)出版社，1993：112-120.

[2] 高雨生，張瑞志. 化纖設(shè)備[M].北京：紡織工業(yè)出版社，1991：130-135.

[3] 張向宇.實(shí)用化學(xué)手冊[M].北京:國防工業(yè)出版社，1986：145-147.

[4] 顧順符，潘秉勤. 管道工程安裝手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，1999:185-191.