DX5000定型机的工作原理与改进

关 伟

烟台星禾过滤科技有限公司，山东烟台 265500

0 引言

市场经济体制推动了各个行业竞争局面，为工业制造中各个设备带来了新挑战。在这种形势下，大都企业都在着手机械设备研究与改进，希望通过改进设备来提高生产的效率，进而来提升企业经营效益。而作为制造业中定型所使用的定型机，更是被相关使用者所重点关注。定型机按照种类可以分为鞋面定型机、袜子定型机以及面料定型机。这几种定型机虽然其工作原理大致相同，但是还是各有各的优缺点。笔者根据多年的操作经验，以DX5000定型机作为案例，探讨定型机的工作原理与改进。

1 定型机概述

1.1 定型机关键点阐述

1.1.1 过滤布

过滤布在整个生产过程中，都有张力作用在滤布上，因而滤布需要有稳定性。否则张力去掉后，布的尺寸会有变化，可能导致过滤机上的进料孔不与滤布上的孔对准。为避免这样的问题发生，应对滤布进行定型处理。滤布需要有稳定性的另一个原因是，使用中预先有张力作用在滤布上，例如在带式过滤机上和在立式压滤机上，预先就有张力作用在滤布上。在这种情况下，要仔细控制温度对滤布进行拉伸。预先拉伸除了能降低滤布在使用期间的进一步伸长之外，还能保证滤布在运行时有较好的轨迹，减少跑偏。

1.1.2 热定型

热定型是工业滤布生产中非常重要且不可缺少的一道工序，它决定着最终产品的质量和性能, 对滤布的表面平整性、尺寸的稳定性等都有重要的影响。 热定型的实质是在较高的温度下迅速消除纤维内部的应力和高弹形变, 使高弹形变转化为塑性形变并在新状态下稳定下来。而定型机就是热定型的设备。

1.2 DX5000定型机概述

DX5000定型机使用了电阻丝进行内加热，使用固态继电器控制，而主辊筒与拉伸机构都使用了变频调速，工作中的定型质量较好，加热也较均匀，且升温速度快，工作可靠等。

本定型机一共装有三台电动机，分别是装有变频器的5.5kW主辊筒的电动机，装有变频器的5.5kW拉伸电动机，5.5kW的行走机构电动机，三台电动机都具备有正转、反转以及正向点动、反向点动按钮与正转和反转的指示灯，在定型过程中，可以根据所要求进行相应操作。主辊筒电动机和拉伸电动机还装有调速旋钮，可以连续的调整转速，装有故障复位按钮，一旦出现了故障能够及时进行复位操作。

在可拉伸电动机控制回路中分别串联上了有限位开关，一旦拉伸到了极限位置就能够自动停车。而且加热系统使用了内加热的方式，装有一台日本岛电公司生产的温控器进行控制，为了提升加热回路的可靠性，主回路使用的是无触点的固态继电器。通过时还装有涨力表，能够显示出拉伸时的涨力。同时为了加强人身与设备的安全，还在电源控制总开关与各个分路开关上设置了漏电断路器。

2 DX5000定型机的电器操作原理

当合上电源总开关以及各个分路的电源开关，就可以对DX5000定型机进行相应的操作了。当按下主辊筒回路的正转按钮之时，主辊筒就能够连续顺时针转动，这样正转指示灯就会亮着显示正常运转；当按下反转按钮时，主辊筒连续逆时针转动，反转的指示灯就亮着。如果电机的转速不符合要求，就可以旋转调速旋钮，通过观察变频器的显示来达到所要求的转速，调速旋钮顺时针转转动速增加，逆时针则减少。当变频器出现了故障之时，就要用复位按钮进行复位。

拉伸回路的操作与主辊回路的操作完全相同，网子拉长方向为正转。行走机构除了没有变频器之外，其他的操作与主辊筒回路的操作也基本相同，网子拉长方向为正转。

内加热控制回路装有加热与停止按钮，如果需要加热之时，就要按加热按钮；当需要停止加热时，就要按停止按钮。如果长时间不用加热时就要拉开加热回路的断路器。需要定型加热的温度要通过温控器进行设定。一旦出现了紧急情况之时，就要按下紧急停车按钮。当紧急按钮按下之后，所有的电机都停止运转，加热回路也就自动停止输出。

3 定型机的结构特点和各个单元的作用

本文所研究的DX5000型运行原理，对于DX5000定型机按功能主要是由四个大机构组成的，包括了加热机构、驱动机构、行走机构、拉伸机构几个部分：

1）加热机构主要由加热电控箱、加热管等组成

主要作用：控制温度，温度是影响热定型质量最主要的因素。因为滤布经过热定型后，原来存在的皱痕被消除的程度，表面平整性的提高，滤布的尺寸热稳定性和其他性能，都与热定型温度的高低有着密切的关系；

2）驱动机构主要由主电机、减速机、主动辊等组成

主要作用：控制定型速度，定型速度直接影响滤布表面与加热辊的接触时间，在温度恒定的时候，调整不同的转速，定型效果有很大差别；

3）行走机构主要由大跑车电机、减速机、大跑车机架等组成

主要作用：将滤布行走到指定位置，并且能固定在指定位置，以防在拉伸过程中位置移动；

4）拉伸机构主要由拉伸电机、减速机、变频器、丝杠、从动辊等组成

主要作用：控制滤布张力。拉伸的程度对强力和断裂延伸度都有一定的影响。经向尺寸热稳定性随着定型时经向超喂增大而提高，而纬向尺寸热稳定性则随着门幅拉伸程度的增大而降低。定型后滤布的平均单纱强力比未定型的略有提高，纬向的变化比经向明显。定型后滤布的断裂延伸度，纬向随着伸幅程度增大而降低，而经向则随着超喂的增大而变大。因此，为了使滤布获得良好的尺寸热稳定性和有利于提高滤布的使用性能，热定型时经向应有适当超喂，纬向伸幅不应太高。为此要求前处理中不采用较大的经向张力，以免向过度伸长并迫使纬向发生较大收缩，以致最后需要进行较大的伸幅。1）分子链的再折叠数量随热处理温度的提而增多；2）张力阻碍分子链的再折叠；3）在温度很高时，张力阻碍链折叠的作用大大减小。张力对纤维结构有较显著的影响，而纤维结构之间又有密切的关系，因此，在任何定型过程中注意张力的控制是很重要的

4 DX5000定型机的改进

虽然DX5000定型机相比之下有了较大改进，但是从使用中发现还是存在一些有待改进地方。只有经过相应改进，才能有效提高生产效率。

1）保温上的改进；冬天因为空气中温度较低，因此温度下降十分快速，极难保温。因此单独增加了一套外加热装置，用乳白石英加热管加热来补偿热量的损失，这样就能有效的防止冬天温度下降过快问题，得以保温，确保滤布的定型。并且操作灵活，不需要时移走即可；

2）鉴于滤布表面的光洁度不好，进行适当改进；有效改进方法就是增加压布辊，让滤布在热的主动辊和压布辊之间通过，并根据不同的滤布来选择温度、压力、及通过辊子的速度。压光后的滤布，表面光滑，有利于卸除滤饼，而且调节了渗透性，提高了过滤效率；

3）鉴于温度控制精度不好，做进一步改进；为了提升温度控制精度，将加热方式改为可控电子硅。因为过去的固态继电器控制，温度差距较大，温差超过30℃，采用了三相闭环可控硅调压器，主电路更加安全可靠，对整个电网及温度控制精度都有很大的改善，温差可控制在10℃范围内；

4）提升利用率的改进；在现有基础上加设回转辊，用来增加滤布定型长度；增加了回转辊以后，现在定型长度增大到原来的170%。原来需要定型2机再能完成的任务，现在1机就能完成，不仅减少了定型次数，而且节省了能源；

5）加热管更改；过去DX5000定型机采用的电阻丝加热，电阻丝是缠绕在瓷管上面，而瓷管直接固定在一根钢管上面。在运转之时，由于定型需要较高的温度，电阻丝必须加热到700～800左右才能满足定型要求，时间一长直接导致钢管受热弯曲而变形，致使不能再正常使用。为了解决这个问题就做了相应改进，用电热管代替电阻丝加热，将加热管固定在焊有圆盘的钢管上，这样使加热管与钢管不直接进行接触，不仅解决了钢管变形的问题，并且方便了维修，一旦出现故障只需更换加热管即可。

定型机在工业生产定型中体现出重要作用，是提升产品质量、性能的重要设备之一，因此对定型机的研究越来越普及。但是从DX5000定型机研究中发现对定型机适当改进，能够提升其工作效率，推动定型机进一步技术提升。

[1]热定型技术工艺规程[J].沈阳滤带厂，2009，3.

[2]痒汉成.定型机热能环保装置技术的应用[J].染整技术，2011(5)：312-315.

[3]彭志洪.滤布纬密控制器在定型机上的应用[J].轻纺工业与技术，2011(4)：173-175.

[4]王天宝.定型机停车故障分析及预防措施[J].炼油与化工，2010(4)：117-119.

[5]DX5000定型机电气使用说明书，潍坊九硕造纸网设备有限公司，2009，1.