玻纤复合套管生产工艺优化及设备改进

赵明

摘 要：本文主要介绍特殊玻纤复合套管在常规编织机械设备生产中的应用，通过对160锭编织机卷曲机构改造设计及加工，以及几种工艺方案的试验确定，表明经过改造后该设备既能生产玻纤复合套管，同时也能生产普通套管。

关键词：玻璃纤维;卷曲机构;复合套管;

0 概述

现有设备无法生产5英寸等较大规格的高硅氧玻璃纤维复合套管，对现有的160锭玻璃纤维套管编织机进行分析研究，设备主体部分能够满足5英寸玻璃纤维复合套管生产工艺要求，但卷取部分仅能生产普通玻璃纤维复合套管，对5英寸等较大规格的玻璃纤维复合套管收卷部分无法满足生产要求。为此对现有的160锭套管编织机进行分析论证，决定在此设备的基础上，设计、加装卷曲装置，以满足5英寸等大规格玻璃纤维复合套管产品生产要求。

该设备原有的卷曲部分由滚轮和压轮组成，两轮之间间隙量过小，最大生产产品直径为80±8mm，不能满足客户5英寸玻纤复合套管需求。根据原有设备的结构形式，拟对160锭编织机设备卷曲部分另行设计及加工，使其既能生产复合套管，同时也能生产普通套管。通过对编织机设备结构组成特点分析和设备改造，工艺的优化，成功实现设备的有效使用。

1 玻纤套管编织机原理特点

玻纤套管编织机由3部分组成，编织机构、卷曲机构、机架支撑，其中卷曲机构和编织机构直接决定了玻纤套管的形成过程，编织机构的轨道盘位于水平面内，编织机构直接安装在机架支撑上，同时卷曲机构置于编织机构上方。锭子的运转是转子上的拨盘拨动来实现的，转子拨盘只起传递动力的作用，锭子的运转速度和运动方向经常改变，锭子存在角位移，锭子在交叉点传递过程中存在一个加速度，其锭子的运行轨迹为正弦曲线状。

1.1 卷曲牵引机构的结构特点

玻纤套管编织机的织品牵引卷曲方向为竖直向上，因此牵引卷曲置于编织机构的正上方。根据实际生产经验，编织机的卷曲采用多层辊轮式，每一只辊轮表面均覆盖一层粗糙的麻面硅橡胶缠绕，其特点是辊轮对玻纤套管的包络面积大、摩擦牵引力大，而且牵引过程中不会伤害到玻纤套管的质量与外观。

1.2 编织机构的结构特点

编织机构是玻纤套管编织机的核心部分，电机带动双联齿轮，双联齿轮通过介齿轮带动拨盘齿轮，拨盘齿轮带动拨盘，由拨盘带动锭子通过上盘轨道作8字型运转，来编织产品。“编织”的动作就是由这一机构实现的。编织机构的轨道盘上共有两条相互交叉的∞字型轨道，两条轨道上各有一组数量相等、运动方向相反的锭子。从锭子上输出的两组玻纤纱，在预定的∞字型轨道上沿顺逆时针方向环行且相互交织，得到的结果就是连续、封闭的玻纤套管产品。编织机的锭数对应的是两组锭子总的数量，是决定玻纤套管产品规格的最主要参数。

2 卷曲机构改造的必要性

原有设备卷曲部分由滚轮和压轮组成，两轮之间紧密结合，拉簧拉紧压轮，套管受变形量大，最大产品公称直径为80±8mm，现有样品为5英寸（127mm）复合套管，且不可受较大变形，因此需对卷曲部分改造。

3 编织机卷曲机构改造

3.1图1为设备原卷曲机构，卷曲过程主动轮转动，压轮压紧产品完成卷曲，压轮和主动轮紧密结合，压轮利用拉簧力量拉紧，可织产品直径小，复合套管直径大（5英寸）不能生产。

3.2图2经过对主动轮、被动轮以及机架和轴的改造后，对主动轮被动轮采用半圆弧形，使产品减少硬性挤压，同时被动轮采用轴承座吊杆方式可上下调节，完成编织机卷曲机构改造。

3.3改造的特点和效果。特点1.投资少，实现快; 2.时间短，满足客户需求。

效果：卷取装置运转灵活、噪音小，维修维护方便，满足5英寸复合套管生产的卷取要求。

4 工艺方案优化

通过上表可以看出：1）、用不烧结的高硅氧纱断头少，产品表面光滑，质量可靠;用烧结纱断头多，织造过程需要人工接头次数多，产品表面不光滑，生产不易。2）、用未缝制针刺毡卷绕不均匀，容易散落;经过缝制的针刺毡卷绕均匀、不容易散落，产品外观好。

工艺方案确定：用BC7-16×1×7×14S120基纱酸处理后，缝纫机成型，然后在打纬机上打成纬管，同时结合卷好的不烧结针刺毡，利用160锭编织机现有基础设备，改造卷曲机构装置，生产出符合要求的玻纤复合套管。

5 结论

经过编织机卷曲机构技术改造，加工制作主动牵引轮和被动压轮，满足了产品的尺寸要求和质量要求，使可调节的弧形主动轮和被动轮减少了对产品的硬性挤压，工艺的优化试验，确定了最佳产品工艺流程参数，通过设备改造和工艺优化成功完成5英寸复合套管编织，设备改进效果良好。该品种试验与生产已经顺利完成，同时产品成功进行了小批量生产，提高了自主创新能力。

参考文献：

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