劉麗娜

摘 要：隨著各種材質(zhì)各種紋路的網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，針對(duì)網(wǎng)狀材料的清洗成為了一個(gè)難題，我公司也曾面臨網(wǎng)片清洗困難的問題，本文系統(tǒng)的講述了洗網(wǎng)系統(tǒng)的機(jī)械構(gòu)造以及電氣控制方面的方法，通過PLC對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制達(dá)到自動(dòng)洗網(wǎng)的目的，設(shè)計(jì)了適合公司使用的洗網(wǎng)裝置系統(tǒng)，明顯的提高了洗網(wǎng)效率，減小了洗網(wǎng)工作強(qiáng)度，節(jié)省了水資源。

關(guān)鍵詞：洗網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；步進(jìn)電機(jī)；自動(dòng)控制

1.洗網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)的背景

2010年我公司擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，所需干燥半成品卷徑由原來的50cm擴(kuò)大到500cm，隨之而來出現(xiàn)產(chǎn)品干燥不透等問題。針對(duì)這個(gè)問題，我從壓力、溫度等各個(gè)方面逐項(xiàng)查找原因，最后發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致產(chǎn)品干不透的最大原因是螺旋網(wǎng)被膠體附著，堵塞了整個(gè)孔洞，膠體的附著力很強(qiáng)，極難清洗。前期公司采購了幾個(gè)高壓水槍人工清洗，四個(gè)工人配合，一天只能清洗100米左右的網(wǎng)，消耗3～5噸的自來水，且清洗效果不佳，浪費(fèi)了大量的人工和能源成本。為此，我潛心研究設(shè)計(jì)了這款自動(dòng)洗網(wǎng)裝置。

2.洗網(wǎng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理

洗網(wǎng)機(jī)系統(tǒng)主要有傳送系統(tǒng)、高壓水清洗風(fēng)干系統(tǒng)、收卷系統(tǒng)及水循環(huán)處理系統(tǒng)四個(gè)部分組成。被污染的螺旋網(wǎng)按照結(jié)垢程度不同分為三組，輕度結(jié)垢網(wǎng)、中度結(jié)垢網(wǎng)和高度結(jié)垢網(wǎng)。被送入傳送帶的網(wǎng)將隨著傳送帶進(jìn)入高壓水清洗區(qū)，清洗區(qū)兩側(cè)設(shè)置有張緊裝置，保證在清洗過程中網(wǎng)不會(huì)由于水的沖擊而下垂。沖洗水口在沖洗輥上布置，輕度結(jié)垢網(wǎng)在清洗區(qū)停留的時(shí)間比較短暫，中度和重度結(jié)垢的網(wǎng)，在清洗區(qū)停留時(shí)間逐漸加長。清洗完成后進(jìn)入風(fēng)干區(qū)，由鼓風(fēng)機(jī)對(duì)沖洗過的網(wǎng)進(jìn)行吹干。吹干后的網(wǎng)進(jìn)入收卷系統(tǒng)，整理打包備用。清洗區(qū)和風(fēng)干區(qū)下面裝有儲(chǔ)水槽，水槽內(nèi)有隔板，固體附著物沉淀后擋在隔板一側(cè)清水則隨管道進(jìn)入廢水處理中心。廢水處理中心分為三部分，第一個(gè)部分是廢水過濾池，污水經(jīng)過池上部的細(xì)網(wǎng)進(jìn)入污水池下部，顆粒較大的附著物留在濾網(wǎng)之上，每天晚上清理入廢料區(qū)。第二個(gè)部分是壓濾器，從過濾池底部出來的水進(jìn)入壓濾器，壓濾器可以將更加微小的顆粒物壓縮到濾袋里面，每天晚上收集入廢料廠。第三部分是循環(huán)處理水系統(tǒng)，經(jīng)過二次壓濾的水懸浮物濃度大幅下降，經(jīng)過壓縮泵進(jìn)入高壓水槍工作。

從右到左依次為放卷傳送系統(tǒng)、高壓水清洗風(fēng)干系統(tǒng)、收卷系統(tǒng)和水循環(huán)處理系統(tǒng)。放卷系統(tǒng)將網(wǎng)卷的芯軸插入軸承，將網(wǎng)拉入平臺(tái)，平臺(tái)設(shè)計(jì)長度為3M，便于網(wǎng)在行進(jìn)過程中逐步調(diào)偏，保證進(jìn)入高壓水清洗區(qū)時(shí)，網(wǎng)處于中間位置。人工將網(wǎng)拉入到高壓水清洗風(fēng)干區(qū)后，用4個(gè)氣缸帶動(dòng)壓輥壓緊網(wǎng)片，具體壓力按照實(shí)際情況調(diào)整，清洗風(fēng)干噴嘴開始運(yùn)動(dòng)。噴嘴和網(wǎng)之間的距離為100mm，內(nèi)設(shè)圓形硅膠片防止高壓水接觸網(wǎng)片時(shí)飛濺。清洗噴嘴和風(fēng)干噴嘴由PLC控制同步沿著網(wǎng)片寬度方向運(yùn)動(dòng)，一個(gè)高壓噴嘴的清洗寬度為63mm，噴射水壓可以達(dá)到12.5MPa，可以非常有效的將網(wǎng)上的附著物清洗干凈。收卷系統(tǒng)中的放網(wǎng)箱主要用于儲(chǔ)存清洗干燥過程中產(chǎn)生的廢水和污垢，放網(wǎng)箱底部設(shè)置有擋板，污垢和廢水落入放網(wǎng)箱后，由于重力作用，污垢顆粒物沉淀到底部，上部清液則越過擋板到達(dá)放網(wǎng)箱另一側(cè)等待回收再利用。收卷架橫跨放網(wǎng)箱，由鏈輪帶動(dòng)收卷軸旋轉(zhuǎn)，此處收卷電機(jī)為直流電機(jī)，電機(jī)由PLC控制，保證其配合高壓水清洗系統(tǒng)的清洗速度。放網(wǎng)箱中的清液由渣漿泵經(jīng)管道傳送到壓濾區(qū)，經(jīng)過見方0.5mm的濾網(wǎng)和見方0.1mm的濾袋然后進(jìn)入濾棉，從濾棉出來的水基本清潔干凈。噸桶內(nèi)的水經(jīng)過高壓柱塞泵傳送到高壓清洗區(qū)域，供應(yīng)噴嘴循環(huán)清洗網(wǎng)片。

本系統(tǒng)可以很好的解決公司網(wǎng)片網(wǎng)帶難清洗的問題，清洗后的污水經(jīng)過簡(jiǎn)單處理后循環(huán)使用，節(jié)省了大量水資源，大大減少了公司廢水處理部門人員的壓力。

3.洗網(wǎng)機(jī)控制系統(tǒng)的組成

本系統(tǒng)采用三菱FX3SA-14MT-CM型號(hào)的PLC；交流接觸器為正泰品牌，型號(hào)根據(jù)電機(jī)功率選擇對(duì)應(yīng)安數(shù)的接觸器；三相交流步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)為110BYG350D，其驅(qū)動(dòng)器型號(hào)為3ND2283-DSP。

本系統(tǒng)具體電路接線圖如圖2。

圖2為洗網(wǎng)機(jī)系統(tǒng)電機(jī)部分接線圖，高壓洗網(wǎng)水泵采用15KW的3柱塞高壓往復(fù)泵，吹網(wǎng)風(fēng)機(jī)采用3KW的羅茨風(fēng)機(jī)，洗后往外抽水泵采用3KW的渣漿泵，水循環(huán)抽水泵主要用于補(bǔ)充加水進(jìn)柱塞泵，是普通的3KW的自吸泵。直流電機(jī)KM5與上步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器KA1同步。直流電機(jī)調(diào)速器為無極調(diào)速配合收網(wǎng)脈沖速度。

4.結(jié)語

本系統(tǒng)通過PLC程序發(fā)出指令指揮驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)系統(tǒng)中電機(jī)動(dòng)作，自動(dòng)完成任務(wù)，操作簡(jiǎn)單，使用方便。后續(xù)，我們根據(jù)需要可以在本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上可以制作其它的自動(dòng)清洗裝置。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2004.