李保軍（許昌市恒源發(fā)制品股份有限公司,河南　許昌　461000）

發(fā)條后處理機(jī)設(shè)計(jì)方案研究

李保軍
（許昌市恒源發(fā)制品股份有限公司,河南許昌461000）

就發(fā)條進(jìn)行后處理而言，目前僅僅是采用塑膠盆作為發(fā)條的放置容器，而加水、加熱、加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉方面還是采用人工，自動化程度低、效率低、標(biāo)準(zhǔn)化程度不高、不安全，容易造成人員燙傷，人為因素引起的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷等問題。在明確了發(fā)條后處理工藝要求的基礎(chǔ)上，分析了發(fā)條處理機(jī)的技術(shù)指標(biāo)，并進(jìn)一步研究了發(fā)條后處理機(jī)的設(shè)計(jì)方案，為發(fā)條后處理的發(fā)展提供一定的研究價(jià)值。

發(fā)條；后處理機(jī)；次氯；氨水；冷燙精

1　引言

隨著發(fā)制品行業(yè)的不斷發(fā)展，其對自動化水平的要求也越來越高。然而現(xiàn)今整個發(fā)制品生產(chǎn)行業(yè)發(fā)條后處理還沒有一臺機(jī)械化的設(shè)備，整個行業(yè)還是一片空白，現(xiàn)有的發(fā)條后處理還是全人工操作生產(chǎn)，即：手持水管、蒸汽管向塑膠盆內(nèi)加水，加熱，手工用瓢加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉，完全依靠人工操作。這些化工原料的加入量對發(fā)條后處理質(zhì)量起著關(guān)鍵因素，其多加、少加、加熱溫度的高低完全由人工控制，隨意性大，不能嚴(yán)格執(zhí)行發(fā)條后處理的工藝標(biāo)準(zhǔn)，影響發(fā)條的質(zhì)量，有時會造成返工，同時浪費(fèi)大量資源。

本文針對現(xiàn)有生產(chǎn)方式存在的問題，研究適用于發(fā)條后處理的自動化加水、加熱、加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)相應(yīng)方案，使發(fā)條后處理的生產(chǎn)方式自動化、標(biāo)準(zhǔn)化，取代人工操作的傳統(tǒng)做法。杜絕了操作人員的不規(guī)范作業(yè)，保障了發(fā)條產(chǎn)品質(zhì)量，降低勞動成本，提高發(fā)條后處理工序的生產(chǎn)效率。

2　發(fā)條后處理機(jī)設(shè)計(jì)方案概述

2.1發(fā)條后處理機(jī)的基本要求

發(fā)條后處理機(jī)能根據(jù)發(fā)條后處理工藝的要求自動加水、加熱、加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉。其基本要求是：自動加料裝置應(yīng)具備一定的精度，能按工藝需要量準(zhǔn)確投放至后處理機(jī)內(nèi)。即發(fā)條后處理機(jī)控制系統(tǒng)與加料系統(tǒng)相連接，根據(jù)發(fā)條后處理機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出的指令按照設(shè)定的順序及用量自動的加入所需的水、汽、化工原料。同時符合工藝要求的數(shù)據(jù)，從而穩(wěn)定發(fā)條后處理的質(zhì)量。

2.2發(fā)條后處理機(jī)的技術(shù)指標(biāo)

（1）設(shè)備材質(zhì)：0Cr18Ni9不銹鋼

（2）額定處理量:200條/次

（3）額定裝水量：0.3m3

（4）整體尺寸：長2215mm×寬1320mm×高1990mm

（5）溫度范圍：常溫-99℃

（6）溫度誤差：±3℃

（7）加熱方式：蒸汽直接加熱

（8）整機(jī)功率：250W

（9）壓縮空氣壓力：0.8MPa

3　發(fā)條后處理機(jī)的原理設(shè)計(jì)方案

3.1發(fā)條后處理機(jī)的原理

（1）采用蒸汽對化工溶液直接加熱，PLC編程控制技術(shù)對加水、加汽、加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉及溶液溫度實(shí)施控制。具體實(shí)施方案是用氣動閥控制蒸汽，流量控制閥控制水、次氯、氨水、冷燙精，再利用電磁閥、溫控儀、溫度傳感器等對溫度實(shí)施控制。

（2）通過特制的掛具將發(fā)條簾子邊處固定，避免在侵泡過程中毛發(fā)打結(jié)，并且起到毛發(fā)與化工溶液均勻接觸的目的。

（3）發(fā)條浸泡在化工溶液內(nèi)時，需要化工溶液與發(fā)條之間有相對運(yùn)動，通過液壓泵使化工溶液流動，從而使毛發(fā)與化工溶液充分接觸，并且使化工溶液在流動的作用下保持混合均勻，促進(jìn)毛發(fā)表面充分起反應(yīng)。

3.2發(fā)條后處理機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

主要包括框架部分和控制部分，其中框架部分由供給系統(tǒng)、化工溶液循環(huán)系統(tǒng)、機(jī)架組成?？刂葡到y(tǒng)由PLC編程控制。

（1）供給系統(tǒng)。供給系統(tǒng)主要是存儲化工料，并為加料泵提供化工料的供給機(jī)構(gòu)。根據(jù)化工原料的不同，可以采用料罐式供給式。料罐式供給裝置直接安裝于加料泵上，將沒有流動性的化工料裝入料罐，再進(jìn)行空氣加壓，料罐容積可達(dá)1000-2000m l。

加料泵采用旋轉(zhuǎn)容積式單軸偏心螺桿泵，它的心臟部是轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成。轉(zhuǎn)子選用金屬材質(zhì)，設(shè)計(jì)獨(dú)特的扭角和真圓的斷面；定子為食用橡膠彈性材質(zhì)，工作溫度可達(dá)120℃，其空間斷面為橢圓形。轉(zhuǎn)子安裝于定子中，兩者之間沿著接線形成密閉連續(xù)的螺旋狀空間，轉(zhuǎn)子在伺服電機(jī)的帶動下，使轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)一邊旋轉(zhuǎn)，一邊往復(fù)運(yùn)動，其結(jié)果使轉(zhuǎn)子和定子間的空間容積液體能夠無脈動定量地從吸入口輸送到吐出口。通過控制伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，可以很容易控制流量，而且，加料后，由于瞬間逆轉(zhuǎn)，可以確保液體不滴漏，保障了加料精確度。

（2）化工溶液循環(huán)系統(tǒng)?；と芤旱难h(huán)系統(tǒng)是用管道將發(fā)條后處理盆體底部與側(cè)面通相連接，中間加裝正反轉(zhuǎn)液體泵。通過PLC控制液體泵的運(yùn)行時間和方向，實(shí)現(xiàn)化工溶液在發(fā)條后處理盆體內(nèi)循環(huán)流動，從而使發(fā)條表面與化工溶液充分接觸。因采用PLC控制技術(shù)，發(fā)條的化工溶液浸泡時間每次都會相同，使發(fā)條的后處理質(zhì)量穩(wěn)定。

（3）機(jī)架組成。該設(shè)備結(jié)構(gòu)主要由0Cr18N i9不銹鋼材質(zhì)的板材及型材焊接而成，整體尺寸為長2215mm×寬1320mm×高1990mm。機(jī)架采用40×80不銹鋼方管焊接。盆體采用不銹鋼鋼板焊接，盆體分兩層中間填滿保溫材料。盆底并列設(shè)置四條蒸汽加熱管并與氣動閥相連，加熱管上安裝隔離小孔篦子，避免毛發(fā)直接接觸發(fā)熱管，保障化工溶液均勻快速加熱至工作溫度。盆底底面安裝排水管道并與氣動閥相連，排水口上安裝過濾網(wǎng)，用于過濾毛發(fā)，避免毛發(fā)浪費(fèi)。盆體內(nèi)部安裝溫度傳感器、水位控制傳感器，用于控制盆內(nèi)化工溶液溫度及控制水位高度。

4　結(jié)束語

目前假發(fā)行業(yè)發(fā)條后處理工序仍采用傳統(tǒng)的純手工勞動作業(yè)，隨著企業(yè)的快速發(fā)展，已經(jīng)不符合企業(yè)的發(fā)展需要。由于車間純手工生產(chǎn)作業(yè)勞動強(qiáng)度大，并存在一定的安全問題，如手持高溫蒸汽膠管加熱、手持水管注水、兩人雙手抬舉發(fā)條架等。人工在加熱軟水時，手持蒸汽管在個盆體間移動造成蒸汽浪費(fèi)，使用后的藥液隨意排放，造成地面積水，不僅使員工在行走時易滑倒，而且造成車間條件惡劣。對此設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)，使用機(jī)械生產(chǎn)代替部分人工的生產(chǎn)作業(yè)，提高生產(chǎn)效率，提高工作過程中的安全。該設(shè)備已經(jīng)完成了試驗(yàn)機(jī)的制作并投入生產(chǎn)進(jìn)行放大試驗(yàn)。盡管如此，仍然還存在很多的不足，仍需在穩(wěn)定性和可靠性方面需要提高的地方。能否在生產(chǎn)中長期的推廣應(yīng)用，還需要一段過程，需要在實(shí)驗(yàn)中摸索并總結(jié)。

[1]張吉月，紀(jì)文剛，魏文淵.基于PLC溢流式染色機(jī)控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào)，2001(02):70-73.

李保軍（1977—），男，大專，工程師。