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        板材軋制貼膜機的設(shè)計*

        2018-03-13 09:43:27武建新邱毅清陳佳旭
        機械研究與應(yīng)用 2018年1期
        關(guān)鍵詞:塑料膜塑料薄膜貼膜

        陳 強,武建新,邱毅清,張 涵,陳佳旭

        (1.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 機械學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051; 2.內(nèi)蒙古大唐國際再生資源有限公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051)

        0 引 言

        鋼鐵行業(yè)時時刻刻影響著一個國家經(jīng)濟的發(fā)展,并且周期波動明顯,一直以來,鋼鐵的銹蝕使得大批的鋼鐵廢棄,失去它的價值,盡管通常大多數(shù)是化學(xué)或電化學(xué)的過程,但是物理與機械因素的作用也不能忽視。因此,在鋼鐵的表面貼上一層塑料膜來預(yù)防和保護鋼鐵顯得尤為重要[1]。目前,我國貼膜機的行業(yè)仍處于發(fā)展摸索的階段,貼膜的速度緩慢,準確度和效率很低,設(shè)備體積龐大笨重,因此,有待于進一步的完善和改進。

        1 貼膜機的工作原理

        軋制貼膜機的工作原理是根據(jù)圖1板料進板方向通過機架和運送帶將塑料薄膜拉緊,上下兩成膜同時輸送,然后塑料薄膜慢慢卷到壓膜輥上,兩壓膜輥同步旋轉(zhuǎn),鋼板處于兩壓膜輥的間隙之間,通過互相擠壓鋼帶,將保護膜平穩(wěn)的壓展的鋼板上。貼膜過程中因為預(yù)先會除塵和除靜電,這樣可保證全程塑料膜不會產(chǎn)生變形或貼不平整而產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象[2]。

        貼膜機工作之前必須先“清洗”鋼材板料表面,在貼保護膜之前,可以做到除靜電和除塵的效果,避免事后產(chǎn)生氣泡浪費材料等情況。待兩個壓膜輥同步旋轉(zhuǎn),即可以同時給鋼板上下表面貼一層塑料薄膜,通過旋轉(zhuǎn)張進塑料薄膜使塑料膜保持平直,上下壓膜輥都是向鋼板上壓一層,下壓一層塑料膜,對于后期價格昂貴的維護起到了節(jié)省成本的作用。

        圖1 鋼板的貼膜簡圖

        2 軋制貼膜機的總體設(shè)計方案

        2.1 貼膜機的發(fā)展現(xiàn)狀

        到目前為止,除了手工貼膜作業(yè)外,我國市面上目前已有兩種設(shè)備,專為板材貼膜加工而設(shè)。其中,半自動貼膜機是一種只能把塑料薄膜貼到指定位置的機器,半自動運行,運轉(zhuǎn)過程中需要人為的操作,半自動行業(yè)的組裝線常常用到這種設(shè)備機器,但由于沒有實現(xiàn)全自動化而只能用于小規(guī)模生產(chǎn)。另一種為自動貼膜機,此設(shè)備可實現(xiàn)全程數(shù)控自動化操作,節(jié)省人力物力是自動貼膜機的顯著優(yōu)勢,但設(shè)備體型龐大,占地面積大只能用于大型廠房使用。

        2.2 貼膜機的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

        生產(chǎn)過程中工序安排的好壞有時將會直接影響系統(tǒng)的各個方面,對于預(yù)防和保護鋼鐵板材的的流水線生產(chǎn)線路布置至為重要[3],當板材上料以后,通過開卷機送料到達切邊機,切割為規(guī)定大小后,由壓毛刺機去除毛刺,再進行表面除塵和去除靜電以供后續(xù)貼膜使用。因此,貼膜機的加工處理對于表面處理機和卷取機的設(shè)計和流水作業(yè)影響很大。

        圖2 生產(chǎn)線路布置圖

        結(jié)合以上兩種設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征與工作特點,可設(shè)計出新型的軋制貼膜機(見圖3)以供工業(yè)貼膜生產(chǎn)使用。設(shè)計的軋制貼膜機最主要是給鋼板上貼塑料膜的全自動貼膜機[4]。此設(shè)備主要是由伺服電動機,機座,軸承座,支架及上下壓膜輥,液壓閥和其他各類標準件的(地腳螺栓、銷、軸等)相互組裝而成。

        圖3 貼膜機的總體結(jié)構(gòu)三視圖

        3 軋制貼膜機的控制傳動系統(tǒng)設(shè)計

        根據(jù)貼膜機的功能與特點,將主要設(shè)計三大控制回路:①平衡回路,防止氣(液)壓缸在自重的作用下會超速下降,即安全自鎖回路;②位置控制回路,使軋制貼膜機軋輥起落范圍實現(xiàn)限位調(diào)節(jié)控制;③同步回路,使貼膜機軋輥的兩端起落氣(液)壓缸做同步動作。

        根據(jù)液壓系統(tǒng)的清潔性和安全性,選擇傳遞介質(zhì)為空氣。通過液壓系統(tǒng)基本回路的分析及示例的選擇,實際運行速度為0.1~0.2 m/s,沒有特別要求,此缸運行穩(wěn)定,初選活塞桿通過0.1 m/s的速度伸出

        去,因為有鎖緊裝置,可以選活塞桿返回的時速度是0.2 m/s,以上均符合要求。 考慮到各方面的安全因素可制定如圖4所示的軋制貼膜機液壓缸系統(tǒng)回路原理圖。

        壓膜輥間隙的控制就是靠液壓系統(tǒng)的拉伸和下降來調(diào)節(jié)控制的。液壓系統(tǒng)中用到的氣壓泵,濾氣器、油霧器、電磁閥、壓力計、調(diào)壓閥、減壓閥,閥門和其他管道在設(shè)計中都是采用的通用元件,這樣的話使設(shè)計的周期縮短,降低成本[5]。

        圖4 液壓系統(tǒng)圖

        為了考慮到機器的可靠性和經(jīng)濟性,避免在規(guī)定的使用時限內(nèi)失效,要做到定期檢查與維修,保證完成工作任務(wù)的前提下正常運行。

        4 結(jié) 語

        用于板材的軋制貼膜機的設(shè)計具有簡單的結(jié)構(gòu)、輕巧的體型、平穩(wěn)的運行和易于操作控制的控制系統(tǒng)等特點。因此,應(yīng)該盡快改進已有實驗試用設(shè)備,投入實際生產(chǎn),加強成熟技術(shù)的推廣應(yīng)用,向著更加的優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、環(huán)保、高端、和高效率、低成本的方向進一步發(fā)展。

        [1] 于愛群,張玉書.不銹鋼板表面保護工藝[J].機械工藝師,1988(1):30.

        [2] 許東升.熱貼膜彩板的生產(chǎn)和控制原理[J].安徽冶金,2007(2):40-43.

        [3] 楊 育.設(shè)施規(guī)劃[M].北京:科學(xué)出版社,2010.

        [4] 濮良貴,陳國定,吳麗言,等.機械設(shè)計[M].北京:高等教育出版社,2013.

        [5] 王 健,崔廣臣.液壓與氣壓傳動[M].北京:國防工業(yè)出版社,2015.

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