接压及卷取参数对卷姿的影响

帘子布公司浸胶帘子布卷绕机是早年引进的双架被动卷绕机, 最大卷径1200mm, 最大卷布重1000kg, 运行速度12—105m/min, 生产中通过万向联轴节带动Ф300x1900mm的两个橡胶罗拉辊, 使帘子布卷取成卷。在生产中随着卷取布卷直径的逐渐增大, 其自身重量也在不断增加, 这样就加大了卷绕辊承受的压力负荷。如不采取措施来平衡此重量, 将直接影响到布卷的卷取成型。因此在卷取过程中就要随时给布卷一个向上的托力, 以平衡布卷重量的增加。这个上托力要随布卷重量增大而加大, 只有找好了这个力即接压力, 才能更好地解决好随着布卷重量的增加而造成木轴处断纬或布卷内松外紧的现象。随着出口布匹长的不断增加 (出口布匹长为2000米以上) , 接压问题显得更为突出。为改善浸胶帘子布卷姿成型、提高产品质量, 本文在分析、研究卷姿不良的基础上, 通过对浸胶卷绕机卷取参数的选择及接压系统的技术改进, 有效解决了浸胶帘子布成型不良的问题, 达到降低返卷率的目的。

一、卷绕机接压原理

帘子布经浸胶热处理后在卷绕机上卷取成型, 当开始卷绕时 (木轴处于最低位置) , 木轴紧贴卷绕机, 气缸杆处于最低位置。随着布卷直径增大, 气缸杆逐渐上移, 自整角器P64MXL9.5-6 (由计逐时器带动) 的转角随之发生变化△φ, △φ由P64MXL9.5-6F转换成对应的电流信号△I并分别通过程序控制器、电控变换器E/P作用转变为液体压力信号△P, 施加在液压缸的活塞上产生上推力FD。它的作用就是来抵消由于布卷自重增加而造成的布卷与卷绕辊之间压力的增加量, 使接触压力保持在一个合适的范围, 这就是接压.由于△P、△I、FD与直径变化量△R成正比, 因此布卷直径增大, FD随之增大, 使卷取辊承压始终保持在一个合理的范围内。只有找好了接压力, 才能避免在卷取过程中因接压的压力不同造成布卷在木轴处纬断、劈缝或内松外紧现象 (如图1) 。

二、卷绕接压控制单元分析

1. 布卷受力分析

作用在布卷上的力主要有两部分, 水平方向上的张力和竖直方向上的接压力 (如图2) 。

(1) 接压力部分

接压力由两组力构成:一个是为抵消布卷自重增加的可变上推力FD, 另一个是活塞上部输入的恒定向下的下推力FC和布卷自身重量。

FC和FD和的合力即接压力, 有:

接压力E=夹头重量+辊重量+FC-FD

经测算有:

下推力FC=39.27P2

上推力FD=28.26P1

P2=10KG/CM2 (恒定, 可设定) 为活塞上部输入液压力

Kp= (p-△p) /p为接压斜率

Pset为设定接压力, 有10种设定值

Dx=1200mm为卷取最大直径

△P为后卷绕设定压力增量, 可有10种设定值

因此, FD与布卷卷径的增加成线性递增关系 (如图3) 。

(2) 张力部分

卷取过程中要对布卷施加一定的张力。随着布卷直径的增大, 其重量增加, 布卷与传动辊之间的压力是变化的, 这就造成张力的相应变化。

张力公式如下:

其中:

Tset为设定张力, 设定后为常数可有10种设定值

Dx=1200mm卷取最大直径

2. 活塞输入系统控制

作用在活塞下部的输入液压力P1为闭环控制, 压力设定与压力检测的差值经过PI调节器后去控制伺服阀的开度, 从而控制压力。

作用在活塞下部的输入液压力P2也为闭环控制, 压力设定与压力检测的差值经过PI调节器后去控制伺服阀的开度, 从而控制压力。

三、卷绕机的接压控制技术改进

从起始卷绕到卷取完成, 作用在夹头上的压力由10Kg/cm2转换为50Kg/cm2, 压力变化很大, , 从而导致夹头的上下波动, 造成初始卷绕时紧时松, 经过实验, 我们决定把初压定为30KG/CM2以降低接压的变化量, 并且在每次切换后卷绕电机延时启动5秒钟, 使接压控制稳定后再进行加速卷绕。

浸胶帘子布在卷绕过程中, 随着布卷直径的增大, 其重量也在逐渐增大, 这样对卷绕辊的压力就会变大。因此, 必须逐步提高上推力FD, 来抵消增加布卷重量, 使布辊对罗拉压力近似不变。由数学分析法知, 布辊重量G与直径D成曲线关系。因些在实践中采取了直线曲线化, 通过输进一组曲率参数, 修改电控变换器程序, 使PI值随偏差的大小自动调整。通过这项改进, 布卷在卷取过程中松紧度趋以一致, 上下跳动的幅度也在减弱, 浸胶帘子布卷姿成型明显得以改善。

四、选择设定的卷取参数

帘子布在生产过程中, 其卷绕接压及张力都是自动控制的, 但张力控制和接压控制采用的模式应与帘子布品格、规格相关。生产中如果参数选取不当, 将会造成布卷大幅度跳动, 引起张力不均, 严重影响卷姿成型。因此对参数的选择十分重要。

在实际生产中W控制盘上共有四组拔码开关分别是P、△P、T、△T, 每组拔码都有10个数字 (0—9) , 每个数字都对应一固定数值。 (如表1) 。

由接压力计算公式 (1) 可得:

当接压力P及压力增量△P设定后, 其接压力随着卷径增大而递增。

由张力计算公式 (2) 可得:

当张力T及张力增量△T设定后, 张力随布卷直径的增加而递减。

因为线性关系的变化率大, 不易于进行稳定的过程控制, 实际运用中接压力与卷径的关系是非线性的, 需要进行必要的参数修正, 改直线变化为拟曲线变化, 即根据卷径不同, 使接压力P乘以不同系数值, 这样就可以使过程控制更加平稳。

卷径与修正系数值对应关系如下表2:

在生产中, 为保证整个布卷张力T均匀, 避免出现布面内松外紧现象, 张力斜率Kt= (T-△T) /T一般选择在15%以内比较合适。

从上面分析知道, 不同的生产品种其接压力是不同的, 由于纤度的增加, 其密度也是增大的;卷径增加, 其重量也增加, 为了保持布卷与卷取辊之间压力在一定范围内, 其接压力就需增大。参数的选择就是随着纤维度增加, 接压必增大, 而张力是应该减小的。

结论

通过上述一系列的改进及对参数的选择, 有效地解决了浸胶帘子布卷取成型的问题, 提高了浸胶帘子布的外观质量。

摘要：本文通过对浸胶卷绕机卷取参数的选择及接压控制系统的技术改进, 来降低浸胶帘子布返卷率, 提高了浸胶帘子布的外观质量。

关键词：改进,参数,卷姿,原理

参考文献

[1] 日本旭化成公司<<轮胎帘子布热处理机电气说明书>>.

[2] 中国神马集团<<产业用化纤>> (多册) .