ATF-1500 FOUR型加弹机自动挂丝机构改造浅析

图1
自动挂丝机构
ATF -1500FOUR 型加弹机自动挂丝机构改造浅析
程峰,周先何,段树军,李栋良
(浙江盛元化纤有限公司,浙江杭州311247)
摘要:由于ATF -1500FOUR 型加弹机自动挂丝机构的气缸底座易被撞击破损,对其提出了改造方案。

通过在挂丝机构的活塞杆一端增加一个防撞胶块,使气缸底座避免了紧固螺丝和活塞底座的直接撞击,从而提高了生产效率,大大降低了维修成本。

关键词:加弹机;挂丝;底座;胶块中图分类号:TS152
文献标志码:B
doi:10.3969/j.issn.1672-500x.2019.03.008
收稿日期:2019-08-12
作者简介:程峰(1976-),男,江西鄱阳人,工学学士,机械高级工程师,长期从事化纤设备的研究与管理工作。

文章编号:1672-500X (2019)03-0031-04
第48卷第3期化纤与纺织技术
Vol.48No.3
2019年9月
Chemical Fiber &Textile Technology
Sep.2019
0前言
ATF -1500FOUR 型加弹机是日本TMT 公
司生产的一种新型加弹机[1],目前在化纤企业较为常见。

其机型的最大特点就是采用了单锭控制系统和高温非接触式短热箱设计。

自动挂丝机构就是单锭控制系统的一部分,当某锭丝满卷时,系统会自动断丝同时吸住丝头,接着落丝、补给新纸筒,并重新挂丝,进行下一次筒的卷绕,整个切换过程不需要人为干预。

自动挂丝机构在整个切换动作中起着举足轻重的作用,它的好坏直接关乎自动切换是否成功。

我司加弹机已经运行多年,在使用与维护过程中,发现很多自动挂丝机构的气缸底座破裂,导致气缸漏气,从而挂丝功能失效,严重影响了生产效率并增加了维修成本。

为此我司对挂丝机构进行了分析研究,找出了气缸底座破裂的原因,并对其进行了一些改造,取得了较好的效果。

1
ATF -1500FOUR 型加弹机自动切换时的丝道流程
POY →原丝管→第一罗拉移丝导丝器→
第一罗拉→止捻器→第一热箱→冷却板→假捻器→TCS →第二罗拉移丝导丝器→第二罗拉→网络喷嘴→辅助罗拉移丝导丝器→辅助罗拉→第二热箱→转角导丝器→第三罗拉移丝导丝器→第三罗拉→油轮→油轮导丝器→自动挂丝机构→兔子头→纸筒→DTY
设备与控制
自动挂丝机构(如图1),位于丝道流程中的油轮导丝器与兔子头之间,正常生产中是没
有丝条经过的,是丝卷满筒时的切换装置[2]。

自动挂丝机构主要包括:切刀、吸嘴和打尾器。

当某锭丝满卷时,吸嘴电磁阀通气,吸嘴打开,丝条被切刀切断,丝头同时吸入吸嘴等待,此时油导和摇架抬起,满卷丝落出,接着新纸筒补给并被夹紧,摇架下落到位,纸筒加速转动,打尾器开始挂丝,尾丝生成,吸嘴关闭,油导和打尾器复位,兔子头扑丝,第二卷丝开始卷绕。

2自动挂丝机构简介与原理
自动挂丝机构的主要动作部件就是打尾器(如图2),由气缸、活塞、活塞底座、活塞杆、
弹片、扭簧、挂丝臂等组成。

气缸和挂丝臂的主体材质为硬塑料,挂丝臂前端的挂丝钩为镀铬金属。

弹片是0.1mm 厚的弹簧钢片,有较好的卷曲性能。

活塞为E 型橡胶密封圈,活塞杆及紧固件均为金属。

当系统检测到某锭丝满卷需要切换时,吸嘴打开,摇架动作,一定时间后,控制打尾器动作的电磁阀开启,气缸充气,活塞克服扭簧
的扭矩,向右移动,在活塞杆和弹片的作用下,挂丝臂顺时针转动180°进行挂丝。

挂丝完成,电磁阀关闭,气缸内气压下降,挂丝臂在扭簧的作用下回到原始位置。

电磁阀从开启到关闭的时间可以由电脑设置,一般设置为1s,如果时间设置过短,挂丝臂未摆到180°,就返回,导致挂丝不到位失败;时间设置过长,挂丝臂停留于纸管留尾槽的时间加长,导致尾丝过厚,
丝条在尾丝槽内就直接被挂丝臂前端碰断,也会导致挂丝失败。

纸管上尾丝的缠绕位置,可以通过自动挂丝机构的调整螺栓来控制,调整螺栓前端为一缓冲绵,螺栓左移尾丝在纸管的位置偏左,反之偏右,正常情况下尾丝都是缠绕在纸筒的留尾槽中。

3
自动挂丝机构改造
3.1
改造前现状
自动挂丝机构的打尾器(图3)弹片好比一条皮带,用于传递活塞和扭簧的拉力。

当气缸充气时,活塞右移,在活塞的作用下,弹片拉动挂丝臂,使其转动到与调整螺栓的缓冲绵接触。

当气缸放气时,在扭簧的作用下,弹片拉动活塞杆,使活塞左移。

每切换一次,活塞做一次往复运动,同时弹片经历一次弯折,随着时间的推移,自动挂丝机构的弹片已经有较多开裂,随时有断裂的可能。

弹片断裂的时间与位置无规律可循,如弹片在挂丝过程中断裂,此时活塞脱离扭簧的作用,在气压的作用下加速右移,活塞杆上连接弹片的紧固螺丝直接撞击到气缸底座,导致气缸底座外侧损坏(如图4);如弹片在挂丝臂复位过程中断裂,活塞因为惯性,会继续往左运动,直到活塞底座撞到气缸
图2
打尾器简图
图3改造前打尾器
图4气缸底座外侧损坏图
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底座为止,导致气缸底座内侧损坏(如图5)。

两种情况下的弹片断裂都会导致气缸底座受损。

挂丝臂复位过程中,即便弹片不会断裂,活塞底座在惯性的作用下,也会克服弹片的阻力轻微撞击到气缸底座,时间久了,气缸底座也会因为撞击而损坏。

3.2改造措施与效果
面对气缸底座损坏的情况,我们对原自动挂丝机构进行了加装改造[3-5]。

根据现场实际损坏情况,我们自行设计了一个防撞胶块(图6),胶块的材质选用耐油聚氨酯[6-7],把胶块安装于
原机构的活塞杆一端(如图7)。

当弹片在活塞右移时断裂,防撞胶块的平面端直接与气缸底
座外侧接触,避免了紧固螺丝撞击气缸底座。

由于胶块的可塑性大,其基本不可能会打烂气缸,从而达到保护气缸的作用。

如果把活塞杆上固定弹片的螺丝缩短,当然可以避免螺丝撞击气缸,但当弹片断裂时,活塞会直接向右飞出气缸,造成备件流失和安全隐患。

防撞胶块另一端设计成楔形面正好与挂丝臂扭簧座的楔
形面吻合,当弹片在活塞左移的过程中断裂,防撞胶块直接与挂丝臂的扭簧座接触,防止活塞继续左移,避免了活塞底座与气缸底座撞击(如图8)。

改造后,正常工作中的防撞胶块不仅
不会与气缸底座发生碰撞,同时也避免了活塞底座与气缸底座的接触。

理论和实际都证明此改造是有效的。

4改造前后对比
挂丝机构的气缸为塑料材质,改造前,挂丝机构的活塞底座时与气缸底座发生碰撞,
特
图5气缸底座内侧损坏图
图6
防撞胶块
图7
改造后打尾器
图8
防撞胶块左移简图
第3期程峰等:ATF -1500FOUR 型加弹机自动挂丝机构改造浅析33
ANALYSIS ON TRANSFORMATION OF AUTOMATIC WIRING MECHANISM IN ATF-1500FOUR TEXTURING MACHINE
CHENG Feng,ZHOU Xian-he,DUAN Shu-jun,LI Dong-liang
(Zhejiang Shengyuan Chemical Fiber Co.,Ltd.,Hangzhou 311247,China )
Abstract:In view of the fact that the cylinder base of automatic wiring mechanism in ATF -1500FOUR texturing machine is damaged easily by impacting,a modification scheme is proposed.By adding a polyurethane block to the end of piston rod of the wire hanging mechanism,the cylinder base avoids getting impact from the fastening screw and the piston base,thus improving the production efficiency and greatly
reducing the maintenance cost.
Keywords:texturing machine,wire hanging,base,polyurethane block
别是卷曲弹片断裂时,气缸底座会被活塞底座的惯性打烂,维修成本较高。

挂丝机构自安装防撞胶块后,有效地解决了活塞底座撞击气缸底座的现象,同时也避免了卷曲弹片断裂时,固定螺丝直接撞击缸体的现象。

截止2019年7月,已经投入使用防撞胶块17664颗,改善机台46台,使用效果良好,安装有防撞胶块的打尾器未发现有气缸损坏现象。

自行设计的防撞胶粒加工成本2.56元/颗,每台ATF -1500加弹机共有384个锭位,每台机改造投入2.56×384=983.04元。

国产打尾器气缸79.81元/个,则每台机投入维修成本
79.81×384=30647.04元。

我司56台机可节约维修成本(30647.04-983.04)×56=1661184元。

5注意事项
(1)防撞胶块建议用新料加工,材料需耐油且有弹性。

(2)防撞胶块安装时,胶块楔形面与扭簧座楔形面尽量平行,弹片拉直。

(3)改造时建议把有裂纹的弹片一并更换,避免重复工作。

6结语
(1)实践证明,改造后的挂丝机构,不仅
提高了生产效率,也降低了维修成本。

(2)设计加工的防撞胶块,备件厂家已经推广到了同行使用,带来了一定的社会价值。

(3)此改造也为今后加弹机的更新换代提
供了参考。

参考文献
[1]Japan TMT Machinery INC.ATF -1500FOUR
Parts Catalogue [Z ].2012.
[2]丁启超.ATF -1500假捻机IAD 落纱飘丝分析和设备优化[J ].聚酯工业,2013(5):50-52.[3]宁辰校.气动技术入门与提高[M ].第1版.北
京:化学工业出版社,2017.[4]黄靖远.机械设计学[M ].第3版.北京:机械工业出版社,2006.
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邓飞.3D 打印技术发展及塑性材料创新应用[J ].
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