清洗装置吹扫方案的优化与改进

陈 晨

(中色科技股份有限公司，河南 洛阳471039)

吹扫装置作为板带清洗单元的重要组成部分，其吹扫效果直接影响带材表面质量，如果吹扫效果差，板带表面特别是带材边部有残留的清洗液，会造成如下表面缺陷：首先，带材表面残存液体的区域与其他正常区域会产生色差；其次，残留的液体会积累在后续的辊子表面，被污染的辊子又会对清洗过的带材造成二次污染。此外，吹扫装置的结构形式对设备的安全运转也有很大影响，由于吹扫装置与带材距离比较接近，若设计不合理，带材与吹扫装置可能会发生剐蹭，有设备损坏和断带的风险。

1 常用吹扫装置的种类及优缺点

目前常用的吹扫装置大致有两种类型：①对带材宽度方向进行无差别吹风的风刀方案，②只对带材边部和挤干辊辊缝进行吹扫的边部吹扫装置。边部吹扫装置也主要有两种型式，通过控制相应电磁阀通断来控制吹扫位置的边部吹扫(图1)和电机驱动风嘴可移动式边部吹扫(图2)。

1.1 风刀方案

风刀是指在带材宽度方向上形成通长不间断的高压空气，像刀一样将带材上的液体前后阻隔。风刀通过大量的高压空气将附着在带材表面的液体吹散，多用于带材表面水分较多的情况，能够有效的将带材表面的水分或者铝屑清理干净。缝合头通过清洗机后，由于挤干辊无法将缝合头上带的液体处理掉，此时用风刀效果较好。但由于风刀的风量和压力较大，若安装在密闭箱体内会形成混乱的水雾，容易凝结在箱体顶部，滴落在带材表面形成斑点。

1.2 固定式边吹方案

图1所示的边部吹扫装置，由多个风嘴横向排列在清洗机出口的挤干辊后部，每个风嘴都可以单独开闭。投入吹扫装置时，生产人员输入带材宽度，控制程序会根据输入的带材宽度开启相应的风嘴，压缩空气吹在带材边部，从而阻挡液体从带材边部的辊缝流出。

1-挤干辊；2-铝带；3-风嘴；4-电磁阀

(1)优点。吹扫效果较好，压缩空气近距离吹在带材边部的挤干辊辊缝处，能有效阻隔液体通过带材边部的辊缝流到带材上；风量较小，不会在清洗箱体内形成混乱的气流将水雾带到箱体顶部形成大量水滴。

(2)缺点。没有带材位置检测机构，在运行过程中若带材发生偏斜，不能根据带材的实时位置切换相应的风嘴，吹扫效果受影响；风嘴位置固定，不能移动，当缝合头通过时，若缝合头有翘曲的情况，由于风嘴距离带材较近，很容易将风嘴损坏或者刮伤带材甚至断带；当板型不好或者张力波动较大时，也会发生风嘴损坏的情况。

1.3 可移动式边吹方案

图2所示的这种边部吹扫装置，由电机驱动丝杠转动，丝杠上的滑块有内螺纹，滑块会随丝杠的转动左右横移，风嘴固定在滑块上。由于左右两根丝杠旋向相反，操作侧和传动侧的两对风嘴会随电机的正、反转打开或闭合，且两端风嘴的位置始终以机列中心线对称。投入该吹扫装置时，电机驱动两端的滑块向中间移动，嘴旁边有光电开关，当感应到带材时，电机停止，电磁阀打开，此时风嘴停在带材边部，向挤干辊辊缝吹风；退出时，电机驱动滑块向外移动直至外部极限位接近开关处停止并关闭电磁阀停止吹风。

1-光电开关；2-铝带；3-风嘴；4-风嘴支架；5-丝杠；6-滑块；7-接近开关；8-电机

(1)优点。与固定式边部吹扫装置结构具有相同的优点。

(2)缺点。不能根据带材位置的变化实时调整风嘴位置，意外情况发生时会造成设备损坏；当带材发生偏移或来料宽度尺寸偏差较大时，带材有可能与风嘴支架边部剐蹭，损坏设备甚至发生断带。

2 优化改进的吹扫方案

2.1 新型吹扫装置结构

新型吹扫装置结构如图所3示。操作侧与传动侧分别有两套独立的寻边机构，每个寻边机构有各自的传动机构。每侧的寻边机构又分为上、下两部分，上、下两部分的丝杠端部均有链轮，电机驱动下部丝杠转动，通过链条带动上部丝杠，两丝杠同步转动从而实现上下滑块同步运行。两侧寻边机构的滑块上各有两个光电开关，光电开关并排放置相隔30mm～50mm，滑块运行到带材边部后光电开关能感应到带材，两个光电开关的开闭信号不同组合，可以判断出带材的偏移情况，并控制电机的正、反转及停止，从而使寻边机构可以实时调整位置从而适应带材的位置和宽度。

1-1号光电开关；2-2号光电开关；3-3号光电开关；4-4号光电开关；5-链轮；6-链条；7-电机；8-滑块；9-风嘴；10-铝带

2.2 寻边机构动作原理

寻边机构的动作如表1所示。①初始状态，新型吹扫装置的风嘴位于两端的极限位置，吹扫装置未投入，寻边机构不动作；②吹扫装置投入，刚投入时1号至4号光电开关状态为“断断断断”，左侧风嘴向右移动，右侧风嘴向左移动，直到2号、3号光电开关感应到带材边部，1号至4号光电开关状态为“断通通断”，两寻边机构停止；③退出，吹扫装置退出信号给出后，两寻边机构向外侧运行至极限位接近开关，电机停止，寻边机构回到初始状态。

表1 寻边机构动作表

当板带发生偏移时，若向左偏移，1号至4号光电开关的得失电情况为“通通断断”，此时两个寻边机构均向左移动，待运行到位，1号至4号光电开关的得失电情况为“断通通断”，两寻边机构停止；若向右偏移，与上述情况相反。

当带材宽度发生变化时(如缝合头前后带材宽度不一致)，若带材变宽，1号至4号光电开关的得失电情况为“通通通通”，此时左侧寻边机构向左移动，右侧寻边机构向右移动，待运行到位，1号至4号光电开关的得失电情况为“断通通断”，两寻边机构停止；若带材变窄，与上述情况相反。此外，在寻边机构的最大最小位设置接近开关，用于极限位安全保护。

2.3 新型吹扫装置的优点

新型吹扫方案能够实时判断带材边部位置，并自动调整风嘴的位置，即使前后带材有宽度差，寻边机构可以自动调整风嘴宽度，且上、下两风嘴之间没有支架连接，不必担心后部带材突然变宽剐蹭吹扫装置。

此外，板带的缝合头通过其他结构的吹扫装置时，需要先根据传动辊上的编码器计算出缝合头的位置，缝合头通过时，为了避免因缝合头后带材变宽与吹扫装置剐蹭，需要提前退出，待缝合头通过后再次投入，这样就会有一段带是未吹干的，带出的液体会沾到后边的辊子，造成二次污染。新型吹扫无需将吹扫机构退出待缝合头通过后再次投入，避免了因吹扫装置退出造成边部带水的情况。

3 结语

新的吹扫装置能够有效降低设备损坏和断带的风险，提高了吹扫效果，完善了设备的安全性及可靠性，能够实现长期连续无故障运行，适用于所有清洗机组，特别是连续生产处理线的不间断生产工况，有较理想的实用效果。