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全自动高速卷绕头控制系统设计

全自动高速卷绕头控制系统设计

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作者：叶炬文东华大学

学位级别：硕士

在化纤长丝纺丝工艺中,聚酯切片经干燥设备除去水分后,通过螺杆挤压机加热熔融挤出,经计量泵精确计量喷丝成形,然后在恒温恒湿条件下冷却固化以及牵伸,最后通过卷绕头将纺丝成形的纤维卷绕成为成型良好的丝饼。高速卷绕头是化纤纺织机... 详细信息

在化纤长丝纺丝工艺中,聚酯切片经干燥设备除去水分后,通过螺杆挤压机加热熔融挤出,经计量泵精确计量喷丝成形,然后在恒温恒湿条件下冷却固化以及牵伸,最后通过卷绕头将纺丝成形的纤维卷绕成为成型良好的丝饼。高速卷绕头是化纤纺织机械中的核心部件,它对自动化控制程度和材料性能要求高,机械加工精度要求严格。目前国内化纤设备生产厂在开发高速度、高性能的卷绕头上,与卷绕机整机的开发相比,显得投入不足,使用的仍然是早期的卷绕头,卷绕速度大都处于中低速范围(2000m/min以下),已不适应当前高速纺丝(3000m/min以上)的要求,为此急切需要开发技术先进的全自动卷绕头。本文详细介绍了由上海太平洋机电开发的新一代全自动高速卷绕头PKV298-150型卷绕头,分别从硬件系统,工艺设计和软件实现三方面进行了深入剖析,其中,卷绕防叠和恒线速度卷绕控制是卷绕头的核心工艺。本机通过DSP+高性能变频器控制实现了良好的丝束卷绕,卷绕速度为2500-5500m/min,卷绕时摩擦辊速度控制精度为士0.15%,适用于涤纶等合成纤维的生产。

关键词：全自动高速卷绕头涤纶卷绕防叠分级精密卷绕恒线速度控制 DSP 变频器

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高速卷绕机卷装成型技术的研究

高速卷绕机卷装成型技术的研究

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作者：苏振东华大学

学位级别：硕士

据统计,2010年中国化纤长丝生产总量在3000万吨左右,约占全球的64%,且今后所占份额还将继续增加。高速卷绕机作为化纤纺丝设备的单元机,已经是不可或缺的一部分,高速卷绕机卷装成型技术则直接决定着化纤产品的质量。目前国内卷绕机自主... 详细信息

据统计,2010年中国化纤长丝生产总量在3000万吨左右,约占全球的64%,且今后所占份额还将继续增加。高速卷绕机作为化纤纺丝设备的单元机,已经是不可或缺的一部分,高速卷绕机卷装成型技术则直接决定着化纤产品的质量。目前国内卷绕机自主研发能力虽然有一定程度的提升,但卷绕防叠、接触压力的设定等卷装成型的关键技术难题尚未得到有效解决。本课题将依据高速卷绕机的结构特点及卷绕机理,对导致卷装成型不良的设备因素和工艺因素进行分析,并针对性的研究卷装凸肩、卷绕重叠、凸肚和尾丝成型。应用卷绕静力学分析长丝卷绕对卷绕角的基本要求。对卷绕运动进行精确分析,推导出卷绕动程关于卷绕角及自由端距离的计算公式,比较不同卷绕角下丝饼的成型情况,得到卷绕角选择的合理依据。概括前人对卷绕重叠问题的研究及不足之处,基于对卷绕重叠的研究提出一种新的防叠卷绕数推算方法;建立关于横动机构往复频率、动程、卷绕角度、卷绕数的卷绕数学模型,基于MATLAB软件编程实现卷绕运动的仿真模拟,验证卷绕数是否合理;在上海金纬JWA1680卷绕头上对卷绕防叠方案进行实验验证,借助频闪仪对长丝卷绕进行观察,并跟踪丝饼的后纺加弹情况,从而验证卷绕数合理与否。分析接触压力形成的原理,针对原有JWA1680卷绕头由于接压不当而造成的卷装成型不良,进行设备和工艺两方面的改进,增加比例阀及西门子S7-200PLC模块实现主气缸压强的分段调节,进而实现对卷绕接触压力的分段控制。以整个卷绕过程中卷绕密度均匀一致及卷装成型良否为衡量标准,首先分析恒接触压力下的卷绕密度变化,再据此将卷绕过程按直径分段,并通过调节分段气缸压强改变卷绕过程中的接触压力,观察丝饼成型情况,跟踪卷绕密度的变化曲线以及直径大小、端面成型、加弹情况等。多次调节后,得到合适的卷绕接触压力变化曲线。分析JWA1680卷绕头生头产生尾丝时的机构动作,对尾丝成型不良的原因进行分析,并针对性地一一提出解决办法,改善尾丝成型。同时针对目前人工割刀剥离废丝时对纸管易损坏,不宜回收的问题,研制一种无损纸管的小卷丝割离机,大大提高了纸管的回收率。本课题通过优化卷绕数、调整卷绕过程中接触压力以及尾丝成型技术的优化等研究,依托苏州荣文合成纤维有限公司所有的JWA1680卷绕头及配套熔融纺丝设备为实验平台,取得了较好的卷装成型,创造了良好的经济效益。

关键词：卷装成型卷绕角卷绕防叠接触压力尾丝成型

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