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1)隨著煤礦生產不斷向深部水平發展,加速了機電一體化技術的發展和進步
促進機電一體化產品獲得更強大功能、更優越性能,更高的智能化性能,促使企業獲得更為先進的技術設備,進而謀求更大的生產小小。機電一體化技術在煤礦開采和運輸裝備的應用和推廣,展現了多功能、高質量、高可靠性、低能耗的功能價值,以及最優化的系統工程技術,極大地提升了我國煤礦生產的綜合實力,為實現高效、安全、可持續的煤炭工業生產發展提供重要保障。機電一體化的發展降低生產煤礦勞動難度和提高安全系數,為傳統的機械行業注入新鮮血液,實現文明生產;
2)煤礦機電一體化技術有效融合了機械、電子技術和液壓控制技術
在一定程度上提高了煤礦機械設備的安全性能、經濟效益性能、可靠性能、可操作性能等,同時,對于機械設備的作業精度、作業效率等也有了很大程度的改進,使得機械設備更方便進行安裝拆除,便于日后的機器維護和現場在線監控,當機械設備發生故障時,可自動報警并實行故障自診,優化了機械操作工作人員的工作環境和條件,不但提高了機器設備的工作效率,更達到了節能降耗,延長機械設備的使用壽命,提高生產效率的目的。有效解決實踐應用管理問題,發揮機電一體化技術全方位優勢,不但提高機電技術生產制造水平,增加產品的多功能性質,還節約能源資源和減少材料消耗,降低煤礦企業成本支出,而且在更新煤礦企業機械設備系統,改造陳舊老化的機器設備以及引入新技術產品方面取得突出的成效;
3)煤礦機電一體化產品在煤礦企業的應用,一方面能有效提高工作效率
改進落后的生產作業方式,降低操作人員的勞動量,大幅度提高勞動生產率和工作效率,另一方面也有利于提高作業人員安全操作質量和改善工作環境。除外,通過機電一體化設備在煤炭的采掘、運輸過程的應用,更有利于減輕礦工繁重的體力勞動,降低事故發生率,避免工傷事故的發生,保證了礦工的人身安全;
4)煤礦機電一體化技術的運用能促進煤炭產量的提高
提高企業的經濟收益,積極推動企業經濟快速發展的同時也增加礦工的勞動收入,改善礦工的生活質量。此外煤礦機電一體化技術保障礦井安全生產監測監控系統實行,為煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用。這些機械設備在煤礦生產過程中的廣泛應用,不但能減輕技術操作人員的工作負擔和降低操作難度,而且提高了煤礦的生產水平和管理能力,創造了不可估計的經濟效益和社會效益。
2探索加強煤礦機電技術一體化應用的途徑
1)引進國外先進煤礦機電技術一體化技術和設備,大力推廣與使用機電一體化,不斷提高設備的質量,改進和升級性能。
機電一體化技術應用到了煤礦每個環節,但是我國在開發水平、應用范圍、投資規模、技術人才和管理水平方面基礎薄弱,相對國外先進機電設備技術還是比較落后的,與世界先進技術水平也存在很大差距。因此,必須掌握信息時代機電一體化技術能力操作,關注相關科學技術的發展趨勢,適時引進國內應用實踐。同時國家要積極鼓勵企業開發擁有自己知識產權的核心技術和專利產品以及裝置技術設備;要關注國內外高新信息技術的發展,將那些先進的高新技術運用于煤礦機電一體化產品,從而提高煤礦現代化和科學先進化發展,達到煤礦自動化生產,適應企業綜合自動化的需要。
2)大力加強我國煤礦機電一體化技術產品的規范化、標準化、系統化和通用化的提高
要選用開放性和可靠性的通信技術,促進企業煤礦機電一體化技術向著智能化、可視化、網絡化發展,廣泛的應用到我國煤礦安全監控體系中;煤礦機電一體化產品需要達到智能化發展水平,能判斷機電設備好壞和周圍環境的狀態,使設備能自動適應環境并以最優的狀態工作,同時能快速地對所采集的信息進行自動分析,發出診斷結果;加強煤礦安全生產監控體系管理,確保煤礦機電設備的持續良好運行,并為煤礦機械設備使用壽命、礦工生命安全提供完善保障。提高機電設備自身的安全可靠程度和自動化程度,做好煤礦安全管理工作,確保煤礦工人的安全,推動我國煤礦事業的發展;
3)強化作業人員基礎設備技術培訓,提高職工職業素質道德。
企業組織鼓勵職工學習技術、鉆研業務,掌握機電技術一體化技能操作,精選技術骨干做導師,積極開展導師帶徒活動,認真培訓煤礦礦機電設備技術后備人才,提高了職工的安全思想和業務技能以及工作責任意識。企業要建立全礦范圍內營造尊重知識、尊重人才的良好氛圍,提高技術人員待遇,穩定現有的機電一體化技術隊伍;同時著手培養基礎好、有事業心、敬崗愛業的技術作業人員,增強了技術后備力量。
3結論
【關鍵詞】機電一體化 機械領域 電子技術
機電一體化技術在機械領域的應用,不僅能有效整合物質資源、能源資源,還能有效整合機械資源,進而全面提升機械自動化水平。
1 機電一體化技術簡介
機電一體化是機械裝置與電子自動化技術的有機結合,主要是在機械裝置運用、信息處理、功能等方面引入電子技術,該技術具有綜合性、跨學科等性質。機電一體化技術包括產品與技術兩個方面,該技術并不是對電子技術、機械技術的簡單拼湊,而是將電子技術、機械技術進行完美組合,以全面提高技術先進性,其與自動化結合技術有本質區別。機電一體化技術的應用,不只是簡單的勞動力替代技術,而是有機統一機械設備各個方面,從而全面提高機器設備的自動化、智能化水平。
2 機電一體化技術發展趨勢
在全球經濟技術迅猛發展的今天,機電一體化技術發展趨勢如下:
2.1 智能化
機械設備向著智能化方向發展,智能化是生產力進步的重要體現,也是不同學科技術互為融合的結果,即結合計算機科學、控制理論以及心理學思想等,使機器本身具有自主決策能力、邏輯判斷能力,從而更好地實現目標。
2.2 微型化
機電一體化產品體積向著微型化方向發展,體積小,耗能較小。目前,微型化機電一體化產品在軍事、醫療等精細化行業部門廣泛應用。
2.3 綠色化
機電一體化產品的設計、制作以及使用會向著綠色化方向邁進,在順應時展需求的基礎上,更好地保護自然生態環境。
2.4 模塊化
開發與研究標準化接口的機電一體化模塊單元,對機電一體化技術的廣泛應用,具有重要作用。
3 機電一體化技術在機械領域的應用
3.1 大型挖鉆機上的運用
目前,大型挖鉆機是各個重點大型工程的關鍵機械設備,并在大型打樁基礎施工中得到廣泛應用。與西方國家相比,我國旋挖鉆機使用技術不到位,培訓機制、配套設施均不完善,西方旋挖鉆機的使用效果更好,并產生了大量衍生產品,該技術的應用比較成熟。旋挖鉆機的使用方法、使用過程比較復雜,對于精細度要求極高。目前,很多企業為了全面提升操作便捷度與精細化程度,均選擇了微處理器控制方式,直接將機電一體化技術運用到大型挖鉆機上,進一步優化了大型挖鉆機技術,全面提升了工作效率與技術成熟度。
3.2 在監控系統中的具體應用
鑒于機電一體化的安全控制功能、修復功能以及自動化功能,可直接將其應用到監控系統中去,合理利用工程機械的制動系統、發動機系統、液壓系統等多種裝置,對機械運行情況進行全面、動態、持續監控,以有效促進各項機器的健康運行。充分利用機電一體化技術,能自動查找機械工程存在故障問題,如果發現機器運行故障,則會自動報警。在監控系統中應用機電一體化技術,能在全面提升工作效率的基礎上,改善工作環境。與此同時,還能更好地幫助工作人員發現問題故障、排解障礙,最大限度保障機器健康運行,全面提升機械運作效率。
3.3 在機床中的應用
在中國,大部分數控機床都是按照坐標軸進行運動的,通過補刀功能全面提高工作效率,完成任務目標。在機床中,合理應用機電一體化技術,能全面提升工作效率。例如,滾珠絲杠的具體應用,能有效降低機器摩擦,提高轉動效率,盡可能避免低速運行狀態。機電一體化技術的應用,還能有效降低生產成本,促進各項設備良好運行。
3.4 煉鋼、煤礦生產中的應用
現階段,我國煉鋼行業所選用的系統是:以計算機為中心,將顯示設備、操作設備、加熱設備、儀器儀表、電腦等設備有機融合的系統,該系統充分運用技術手段,全面提升設備的使用年限與效率。隨著微型處理技術、現代通信技術的發展,我國煉鋼技術得到了突飛猛進的提升。鑒于交流傳動的優越性,電氣傳動技術得到進一步發展,交流傳動勢必會取代直流傳動,交流調速系統的優勢將會逐漸顯露。在軋鋼環節中,交流傳動系統的應用范圍、應用規模逐漸擴大,上述技術均為煉鋼行業的發展提供了強大技術支持。
目前,機電一體化技術在煤礦機械中也得到了廣泛應用。例如,升降機與挖煤機均普遍利用PLC技術,通過該技術的應用,能有效提高煤礦機械安全監控水平,并在安全排查、故障報警等方面取得了質的飛躍。隨著我國煤礦機數量的增加,管理部門面臨的挑戰與任務日益艱巨,如何高效利用機電一體化技術促進煤礦企業的安全生產,成為迫切需要解決的重要問題。
3.5 機械智能機器人中的具體應用
隨著科學技術的不斷發展,智能機器人必須充分組合、協調多種技術,從而更好地完成任務目標。目前來說,智能機器人在自適應信息控制處理方面的不足與困難逐漸顯露,為了更好地解決這一問題,必須充分運用機電一體化技術。要想進一步優化工程機械內燃機的具體運行過程,傳感器必須有效接收、發出多種信號,并在傳感器信號支持與反饋下促進激光平地機的有效運轉。地下穿孔機、掘進機應按照一定的要求進行地下穿越,與空中導彈技術相類似,一般需要內部導向的陀螺儀、加速度計以及外部導向激光技術等。機電一體化技術應用于智能機器人中,應能感知作業對象的形態、位置、方向,充分利用圖像處理技術、視覺處理原理,更好地開展各項作業。目前來說,遙控型機器人、無人駕駛機械均采用機電一體化技術,通過無線電控制技術以及電液控制技術的應用,全面提高機械自動化程度。
4 結語
本文結合機電一體化技術概念及發展技術入手分析,在大型挖鉆機、監控系統、機床設備、智能機器人等方面,詳細論述了機電一體化技術在機械領域的應用,以期為一線工作提供理論指導。
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1.微型化微型化興指的是機電一體化向設備的體積逐漸的縮小。比如最原始的時候的計算機,由幾立方米到現在的手掌大小,無疑給人們帶來了巨大的方便。各種機械的微型化都方便的運用到我們生活中的每一個角落。
2.綠色化工業的逐漸興起為生活帶來了豐富的物質與生活享受,卻也帶來了資源的減少、環境的破壞等一系列不可彌補的損害。人們都注意到人們賴以生存的環境遭到破壞,人們呼吁綠色的生活方式。綠色的產品在人們的需求下產生了。它能有效地減少對環境的污染,減少對人們身體的損傷,符合人們的發展目標。
3.系統化系統化的表現特征就是系統之間等夠靈活地拆分并組合成一個新的系統,更加快速的地開發新的產品以適應市場的需求,這樣才能實現產品與人的有機結合。
二、道路壓實機的應用
1、道路壓實機的方向控制道路壓實機通過自身的重量和震動,在路面上行走已達到壓實的目地。壓路機的設備體積非常大,這也增加了壓路機的靜載值,使壓路機能夠更加的實用。目前在國內有輪胎的壓路機,這種壓路機還是很落后的,他只能通過頻繁的控制搖桿以實現壓路機的控制。而現在比較普遍的則是液壓變速機構,這種系統操作時只需單根手柄就可以完成壓路機的前后運行,但是其他的震動以及灑水的功能則主要由機電一體化來完成,他并不需要手動的來操控,為了提高壓路機的各項性能,在壓路機上也同樣裝載了很多實用的系統比如收音機可以緩解操作者的疲勞、暖風能夠提高操作者的冷熱,這些都能夠很好地提高壓路機的使用性能。壓路機的行走主要靠通過手柄來挑動液壓裝置,使液壓中的液壓油流動來為壓路機調整方向。壓路機的操作是枯燥與頻繁的,操作人員需要聚精會神完成壓路的工作,開發者們了解到了這一情況也做了相當大的改進。壓路機中的方向控制改為了電液系統,電液系統的研制成功大大提高了產品的使用性能,更加延長了壓路機的使用壽命,這對壓路機來說是一個相當大的福音。
2、道路壓實機的計數碾壓遍數顯示裝置也裝備在顯示裝置中,路面的壓實情況除了人為地判斷,現在也可以通過機械的壓實變數來確定,使工程質量能夠有據可依。在以前的設備中,碾壓的遍數只能夠憑借操作者的記憶來記憶,出現錯誤的幾率相當多,即對施工質量造成了影響,也增加了操作者的負擔。這個裝置裝備在壓路機上能夠自動計數,通過壓路機的前后操作來開始計數,通過壓路機中的顯示屏,明確的提供給操作者,讓操作者能夠更好地了解路面上的信息,做出相應的處理。在網絡信息化的今天,壓路機中的數據也能夠通過無線網絡發送到指定的位置,使管理人員能夠遠距離操控,從而實現壓路機作業管理的遠程自動監控和實時管理。這種方式能夠時時了解數據,確保工程中的質量,也為下一步的工作打下了強有力的基礎。以往的做法是利用已壓實的路面采樣,再進入實驗室實驗,這樣既浪費了時間,又耽誤了工期,是非常不合適的。
三、道路壓實設備的機電一體化發展趨勢
為了提高壓路機的施工質量,機電一體化使必然的選擇,但是在機電一體化的發展中還是有很多存在的問題沒有得到解決,比如壓路機的系統可靠性,壓路機的工作環境非常的惡劣,壓路機的系統是否能夠滿足各個施工環境是非常重要的,如果一個壓路機只能適應一種作業環境將會浪費很大的設備資源,特別是對壓路機的抗震性能是否能夠適應。任何設備都會有故障的一天,系統是否能夠檢查出設備的故障性也是圍為今一大難題。在現如今的壓路機中的設備操作化也越來越簡單,可謂是觸一發二動全身,萬一操作人員由于不正當的操作帶來了很大的損失,這就得不償失了所以在操作板上應當需要配置相應的聯動措施,以增加設備的安全性能。隨著科技的不斷進步,電子元件實現了機械化的量產,價格是十分便宜的,但是壓路機不是像汽車一樣人人所必需的產品,雖然能夠可靠了量產,但是不能夠供需量很大,這造成了設備的銷售價格大幅度的提高。
【關鍵詞】高校;機電一體化;課程設置
在我國機電一體化這門學科發展始于1970年以后,一開始它作為一種工程技術應用在機械、自動控制、信息等領域,作為一種多學科融合的專業,體現出了它的強大的影響力,同時它作為一個交叉學科經歷了幾十年的發展已經取得了不小的進步,在這幾十年里通過學科的融合、技術的創新等持續發展機電一體化產品由單一逐步發展到了擁有一大批大型設備甚至大型成套設備或系統。這一系列的發展不僅豐富了機電一體化的產品,其中最大的作用是不斷的推動了我國經濟的發展,給人類的生活帶來了方便。進入21世紀以來,一些高科技迅速發展起來,特別是在機械、電氣、微電子、信息技術等領域都保持著迅猛的發展勢頭,然而這些領域都和機電一體化有著密不可分的關系,因此機電一體化的發展對我國的科技發展有很大的推動作用,目前看來機電一體化的發展方向是小型化、輕型化、高精度、高效率集成化的發展。
1機電一體化技術在我國的應用
我國的機電一體化技術發展相對較早,一開始主要是在數控機床上有所應用,其主要是把一些程序放在一些芯片上,然后通過讀片機對程序進行讀取,然后再執行,這一系列的過程相對較慢。目前這種應用幾乎被淘汰,隨著科技的不斷進步,機電一體化的發展開始朝著新型化、小型化的發展,使得一些系統的結構、功能和精度上都有很大的提高,也就是一臺機床基本上可以完成很多獨立的工作,同時還能夠檢測出各個部件的損傷程度,包括一些刀片的破損情況也能夠被識別出來。這一系列的功能都離不開計算機,其中包括計算機集成制造系統、計算機輔助設計系統等等。在我國機電一體化在汽車領域應用的十分廣泛,除了應用在汽車的各個零部件以外,還包括一些高科技的系統也應用到了機電一體化,包括車身穩定系統、防抱死系統、安全氣囊等等,這些系統使得汽車在使用的過程中變得非常方便,同時也使得汽車的各種性能都顯著的提高。機電一體化技術在家用、辦公電器力而更是得到迅速的發展,復印機,掃描儀、數碼照相機、攝像機、變頻冰箱、空調、電子體溫計、血壓計等等。給人們的生活上作帶來極大的方便,機電一體化技術在我國許多煤礦也得到廣泛應用國產的以計算機為核心的電牽引采煤機、全數字直流提升機己占領國內市場,我國己能生產用計算機監控的掘進機、膠帶運輸機、礦井供電設各等另外煤礦安全生產監控系統、膠帶機集中控制系統、礦井生產過程自動控制和信息化管理、圖像監視井卜關鍵設各和主要上作地點、調度室的裝各實現數字化、計算機網絡管理系統在生產調度、則務、人力資源、設各、銷售及辦公自動化都得到了普遍應用為煤礦生產實現高安全、高可靠高效率和高效益提供了保障。
2高校機電一體化課程的重要性
機電一體化技術是現代工業的基礎,是機械、電子和微電子等技術相互滲透、相互結合形成的現代化高新技術,是其目的是運用機械、電子、液壓、氣動、信息等方而的知識和技術,來解決生產過程中的技術問題,提高產品性能及自動化程度,是高等學校機械、機械制造及自動化等專業的莘莘學子應該掌握的技術。
3高校機電一體化課程設置的要求
3.1課程設置需滿足市場需要,體現優化綜合能力
高校在設置機電一體化專業時要綜合考慮,其中最重要的就是社會的需求量,社會沒有需求開設專業是沒有就業方向的,除此之外還要考慮一些行業的需求和各個工作環境的特點等等。只有全面的了解了這些狀況,才能根據這些狀況來開設具有特色的機電一體化專業。開設課程以后,還要根據機電一體化本身的實踐性特點,充分的把理論和實踐結合在一起,保證理論課學時的同時又不耽誤學生的實踐時間,同時在學生學習理論知識時要把一些公司的用人標準以及到工作崗位上以后應該掌握的一些標準進行專門的講解,這樣才能讓學生為以后的工作打下基礎。由于市場經濟下的一些公司的發展非常迅速,在市場不斷變化的同時高校也要不斷的跟進市場的變化,要辦成隨市場變化而變化的教育模式,這樣才能讓學生貼近市場的需求,高校只有圍繞著這個理念才能使得學校的機電一體化專業越辦越好,才能滿足市場的需求。目前人才市場也有了不同的改變,很多用人單位開始慢慢的把學歷選擇變成能力選擇,目前很多用人單位都非常欣賞一些操作能力強的人,同時這個標準也是他們選擇人才的標準,因此在設置機電一體化這個專業時要把理論操作嚴格的、科學的進行分配,分配好各個階段需要做的任務,并且能夠在實習的過程中找出問題、分析問題、解決問題,只有這樣才能不斷的輸出一些動手能力較強的人才,才能使得機電一體化專業越辦越輝煌。高校要嚴抓實踐課的開設,利用實踐才能夠讓學生真正的理解理論知識,這是教育部提倡的教學方法,只有這樣才能不斷的發現理論學習中的問題,然后再解決問題。
3.2加強研究,搞好教材編寫工作
縱觀現在的機電一體化教材,很多都是一些理論性極強的教材,往往這種教材很難吸引學生的注意,根據調查顯示大多數的學生都愛好實踐,然后企業中需要的就是動手能力強的人,學生又喜歡動手,那么為什么不為他們準備一本實踐教材呢?這是高校在編寫教材時的問題,也就是說編寫教材要根據學生的喜好去編寫,不要盲目的編寫,盲目的編寫往往適得其反。因此教師在編寫教材時要充分的去了解學生的意見,和學生進行交流,這樣才能編寫出更加實用的教材。同時一些課程設置不科學、教材陳舊的狀況也要不斷的進行更新。
3.3加大機電一體化課程實踐性教學設置
3.3.1課內實踐的開設必須有效、實用機電一體化是一門實踐性較強的專業,因此在開設的過程中一定要保證它的實踐性,保證開設的有效和實用,同時還要保證實訓室的可用性,要把理論課與實訓課的比例達到1比1,這樣才能充分的鍛煉學生的動手能力。在教學的初期要對專業課進行詳細的分析,然后確定這門課程需要掌握的知識和一些必要的操作項目,然后再進行一些實驗室的建設,這樣能夠保證學生學習的知識都能夠在實驗室體現出來,這樣就可以充分的把理論和實踐結合起來,充分的加強的學生的動手能力。還要積極的與企業協調不斷的引進企業的一些標準進行現場教學,這樣能夠讓學生了解到一些先進的機電一體化產品的設計,才能加強理論和實際的學習。3.3.2采用多樣化的教學途徑學生就業是學校辦學的唯一的方向,那么要想學生就業好就必須加強校企合作,只有這樣才能讓學生了解企業的一些情況,學校可以邀請企業的一些機電一體化工程師到學校進行授課,這樣他們可以把企業中的一些先進的機電一體化的知識傳授給學生,同時也能夠讓老師認識到目前機電一體化發展的進程。還可以利用一些假期的時間要求學生到企業參觀或者是頂崗實習,可以根據實習的項目寫一些實習的體會,學校可以根據一些特殊情況給予學生一些學分,這樣采取一種鼓勵的方式才能讓學生真正的去工廠實習,保證學生的社會實踐能力。機電一體化是多學科交叉的專業,它所涉及的技術十分廣泛,如果想要更加深入的研究機電一體化就必須全面的掌握這些技術。教學過程中還要引導學生綜合的運用,把機電一體化的一些學科相互融合,把涉及到的知識都運用到實際的應用中來。
4結語
綜上所述,高校的機電一體化的教學必須面向市場,要根據用人單位的需求進行培養,同時還要積極的聯系校企合作,這樣才能讓學生了解需要學什么、怎么去學,還要定期的把學生送到實踐崗位上進行綜合的訓練,這樣才能奠定機電一體化課程設置的基礎。當然機電一體化的課程設置不是一時的,它是一個長期的過程,這就需要老師、學生、企業三者進行相互的交流,不斷的改進才能保證機電一體化專業不斷發展。
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[關鍵詞]煤炭機械;設計;工藝;機電一體化
中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)24-0048-01
0 引言
機電一體化技術主要是將應用技術與電子技術相互結合起來,特別是隨著現代技術以及計算機技術的不斷發展和應用,形成了多種技術的交叉使用,并在社會發展中得到普遍利用。其中,它是以微型計算機為主的,在現代化工業發展基礎上,不僅能實現高質量、高精度的技術功能,還能提高其自身價值。
1 技術參數
在對煤炭機械進行合理設計工作中,實現機電一體化技術能夠在較大程度上提高采煤機械的運行效率,從而保證其運行的安全性與經濟性發展。在文章中,對其設計期間,選擇了原始的數據作為參考。其中,整體的工作面長度為150米,煤層的傾角為30度,煤層的厚度將平均保持在3.5厘米。
2 機電一體化設計
(一)滾筒采煤機的選擇
在對滾筒采煤機進行選擇期間,主要在兩個方面進行研究。其一,使滾筒采煤機在使用期間符合一定的運行條件,在對相關的技術特點進行分析過程中,煤層中的傾角將表現在三個方面。其中,緩傾斜煤層的形成,該煤層中的傾斜角一般將其控制在0度到25度之間。傾斜的煤層,該煤層中,要將傾斜角控制在25度到45度之間。對于急傾斜煤層,一般的傾斜角在45度以上,但要將其控制在90度以下。特別注意到是,在為12度以下的傾斜角煤層,利用機械化實施開采將發揮著十分重要的作用,不需要對采煤機械的防滑性進行研究。在對煤炭實施開采工作期間,實際的工作環境一定要保證其干燥性,其中,金屬之間產生的摩擦系數要在0.3以下。但如果煤層的傾斜角為12度以上,利用的采煤機械以及輸送機都需要利用防滑裝置。如果在煤炭開采工作中,執行的工作條件都較為潮濕,金屬之間摩擦的系數就會比較低,在該情況下,不僅會增大傾斜角度,當傾斜的角度在8度以上時候,還需要安裝防滑裝置。如:無鏈牽引采煤機的利用,因為該設備在使用期間具有較為可靠的制動裝置,受較大牽引力的影響,能夠將其應用到40度到50度工作面上。在實際運行工作中,為了保證其運輸的安全性,就要將無鏈牽引作為導向,以保證輸送機的有效運行。
(二)滾筒采煤機適合的采高
在0.55到0.9米之間,一般選擇利用爬底采煤機。在0.8到1.2米之間,利用騎溜子采煤機來實現。在1.1到1.9米之間,使用單滾筒采煤機。在1.2到2.5米之間,要對工作面實施開采工作,單筒采煤機與雙筒采煤機都可以實現。根據煤礦開采工作中的實際發展情況,如果煤層的硬度達到4,說明該煤層比較堅硬,若在傾斜角度30度情況下,就要利用雙筒采煤機來實現。
(三)對滾筒采煤機生產效率進行計算
在對生產率進行分析期間,要將一定的理論公式作為標準,其中,要包括工作面的采高、滾筒上的截面深度,不僅要給出工作面下的最大牽引速度,還要保證煤的實際密度[1]。
3 對支護設備的型號進行選擇
(一)主要遵循的原則
要對支架型號進行選擇,并促進其利用,還要對強度、礦產的壓強等相關因素進行分析。并且,在對支架結構進行選擇過程中,還要分析煤層的儲存條件。
(二)選型期間的依據
在對支護設備進行選擇期間,要具有一定的執行依據。如:考慮煤層的厚度,因為煤層的厚度與支架的高度保持一致性能夠促進支架工作的穩定運行。如:煤層的厚度沒有控制在4米以下,就需要利用具備抗水平推力性能的設備對其保護。還要分析煤層的角度,特別要考慮傾角與支架穩固性之間產生的關系,才能對其有效處理。基于以上這些條件的分析,在對其選擇期間,還要選擇出合理的地板條件、地質構造以及設備的應用成本[2]。
(三)確定出液壓支架與單體支柱的參數
對液壓支架、單體支柱的參數有效明確,要從三個方面進行考慮,如:支護強度以及工作的阻力,要將其控制在合理數值下。還要考慮初撐力,因為初撐力對支架的支護能力、基本的成本產生影響,在初撐力較大情況下,就要保證采煤支架符合實際工作的阻力。這樣不僅能緩解頂板的下沉速度,還能提高其穩固性。還要分析工作的阻力,并保證各個阻力之間的關系。
(四)分析支架的承載過程
1.在初撐階段
在對支架進行升架過程中,為了能使該支架接觸到頂梁頂板,在初撐階段,就要將其慢慢上升,并保證能夠符合所承受的壓力[3]。
2.在增阻階段
在初撐階段完成后,還要對操作閥的移動進行處理。但在具體操作期間,要將單向閥關閉,并觀察立柱中的液體壓力,期間,如果支架的支撐力是呈現上升趨勢的,就會出現一種載增阻礙現象。
3.在恒阻階段
在使用支柱中的液體過程中,隨著液體壓力的不斷增加,如果安全閥符合一定條件,就要降低立柱中存在的相關數據。并且,立柱中存在的液體壓力是無法降低的,如果降低在安全閥的一定數值下,將實施關閉保護行為。
根據以上的分析可以發現,選擇的支架應選擇ZY4800/26/50液壓。利用該支架不僅能有效防止整體的調架結構,還能安裝防滑裝置[4]。
4 對刮板輸送機的型號進行選擇
(一)與其采煤機相關的液壓支架配套原則
在對刮板輸送機進行合理選擇期間,一定要遵循與液壓支架相互配套的相關原則。其中,要保持形式與結構的一致性。對于輸送的能力,要保證其符合性。對于溜槽的長度來說,在滿足其發展需求條件下,還要有效配并促進與移動千斤頂的距離,從而保證結構的符合性。
(二)對刮板運輸機型號合理選擇
根據以上對相關原則的闡述,要合理選擇刮板運輸機,在對刮板運輸機型號選擇期間,還要滿足其一定條件,設備在使用期間,不僅輸送量發揮著較大優勢,設計的長度維持在200米,并且,對于刮板鏈、圓環鏈以及中部槽等都能符合其要求。特別是煤炭開采工作中,由于煤層的傾斜角度比較大,在一定的情況下,需要增加防滑裝置,這樣才能保證刮板運輸機的合理選擇和應用[5]。
5 井下防突打鉆
在煤層開采工作中,常常會遇到一些危險性、突發措施等,為了促進其安全防護性,實現井下防突打鉆工作是更為重要的。在煤層區域,經常會出現危險區域、突出危險以及無突出危險。因此,在鉆井打鉆施工過程中,首先,要促進鉆機與液壓系統的穩定性,并保證各個裝置的結合。然后,將電源接好,在送電運轉過程中,不僅要促進旋轉件的轉動,還要促進操作的規范性。因為鉆機的操作是一個人來完成的,所以,在對其操作期間,一定要提高自身的素質,并掌握充分的技術,這樣才能保證施工工作的有序完成。
6 總結
隨著計算機技術的不斷進步和發展,機電一體化技術也得到更為廣泛的應用,因為該技術是一種綜合性技術,集合了計算機技術、信息技術以及控制技術等,在現代社會中具有更為廣泛的應用。對煤炭機械進行設計,并與工藝實現機電一體化技術具有十分重要的作用,其中,在煤炭機械中的各個方面都能有所體現。文章中,選取了某個部分進行了分析,在對煤炭機械實施制造過程中,不僅要引進現代化設計理念,還要促進工藝流程的完善性,這樣在我國煤炭工業發展下,才能將現代化技術合理使用,才能使其發展為一個新的方向。
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關鍵詞:機電自動化;工程機械;機械制造
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.120
0 引言
隨著我國工業化的不斷發展,對工程機械設備提出了更高的要求,在我國的傳統的工程機械設備生產過程中,生產水平滯后,很多大型的機械設備依然需要從國外引進,制約著我國機械制造業的發展。機電自動化技術是科技發展的產物,將其應用到機械制造過程中,使我國的機械制造水平上升了一個層次。
1 機電自動化技術的類型
1.1 柔性自動化技術
柔性自動化技術的核心技術是數控技術,同時還融合了其他先進的技術。柔性自動化技術是一種新興技術,在機械制造的過程中,將柔性自動化技術運用其中便可以實現機械制造過程的全自動化,自動化程度非常高。在機械制造的過程中,利用柔性自動化技術,機械制造的所有行為都可以用計算機來操作和控制,無論是材料的準備還是機械制造的過程,真正的實現了全自動化。此外,和傳統的機械生產模式相比,利用柔性自動化技術,通過計算機操作,可以大大提高數據的精確性,所以機械設備在生產過程中都可以保持一致的尺寸,提高了機械生產的質量。最后,由于整個過程的自動化程度非常高,所以機械制造過程中投入的人力比較少,大大減少了人力成本,有效降低了機械制造的成本,提高了整個生產過程的秩序。
1.2 集成自動化技術
集成自動化技術是建立在信息技術不斷發展的基礎上發展起來的,在傳統技術的模式下,機械制造技術的集成化發展是不可能的,而信息技術的發展,讓集成自動化得以發展,在機械制造過程中,可以對各種技術功能和生產經營進行集成化的管理。在工程機械制造過程中,集成自動化技術是最常用的一類技術。隨著市場競爭愈加激烈,機械制造業為了可以在激烈的市場競爭中立足,都不得不進行技術研發和發展,充分利用各種計算機技術,將數控技術和先進的管理理念運用在企業的生產活動中,從而使機械制造業也可以符合現代時代的發展,不斷提高企業的生產能力。
1.3 智能自動化技術
智能自動化技術是在計算機基礎上發展起來的,在傳統的機械設計中,機械產品的設計和開發都是應該在市場需求的基礎上進行的,并且要根據市場的需求進行反復的修改,在這個過程中,會導致產品的設計制造周期延長,并且產品較難回收,一些產品在報廢之后甚至是無法回收的,不僅造成了能源的浪費,還大大提高了機械制造的成本。利用計算機智能系統模擬人類的行為去進行機械設備的生產和制造,比柔性自動化技術還更高級,大大提高了機械設備的制造能力,對生產的行為也具有一定的判斷力,提升了機械設備制造的準確性,讓機械制造生產過程始終處于一個較高的水平,操作人員根據自己的主觀判斷進行產品的制造和生產,縮短了制造周期,有效降低了制造成本[1]。
2 機電自動化技術在工程機械制造中的應用
2.1 機電自動化技術在設備診斷中的應用
機電自動化技術在工程機械制造中得到了廣泛的應用,受到了廣大消費者的喜愛和認可,這是因為機電自動化技術可以和機械的檢測和識別等技術有效融合,從而實現對機械診斷的自動化。將機電自動化技術和機械診斷技術融合在一起,可以實時監控不同設備的運行狀況和運行參數,儀器一旦發生故障或者運行出現問題,都可以馬上檢測出來,并以最快的速度分析設備故障產生的原因,預測設備后來的運行狀態,從而有效控制了設備后期出現故障的問題。機械產品的計方案的確定是一項重要的工作,不僅僅要考慮機械產品的實用性,使之滿足市場需求,同時還應該考慮設計方案的經濟性和環保性,減少對環境的污染。在設計機械產品時,首先應該考慮的就是機械產品的成本,也就是機械產品的經濟性。機械產品在制造的初期就要做出合理的設計,要充分考慮產品的回收和再利用,尤其是再利用的成本和污染物的處理等[2]。其次就是機械產品的再利用和可拆裝性的設計分析。而將機電自動化技術運用到設備診斷中,就可以在不拆卸設備的基礎上對設備的運行狀況進行掌控,隨時監測設備的運行參數,包括設備的性能、強度、承受到的外界壓力以及故障發生的原因和途徑,從而對設備的可靠性做出預測。當設備發生故障的時候,可以快速的評定故障發生的情況,并確定有效的修復方法。
2.2 機電自動化技術在水泵機械中的應用
在水泵機械中,水泵是水體傳送的一種轉動設備,水泵是依靠葉輪的轉動產生離心力從而輸送水的,葉輪在轉動的同時將輸送的水甩出。水泵的輸送對象為液體,包括水、乳化劑、油和金屬液體。從水泵的工作原理中可以看出,水泵將原動機中的機械能傳輸給水泵中的液體,通過對液體加壓實現液體的傳輸[3]。水泵的運用非常廣泛,在石油工業、化工以及冶金等產業中的運用非常多。水泵的用途廣泛使其的工作環境變得更加復雜,所以各種故障也時有發生,水泵處在一個比較復雜的生產環境中,常常需要面對潮濕、粉塵以及高溫等惡劣條件,所以特別容易發生故障,工作效率也有所下降。將機電自動化技術運用到水泵機械中,在機電自動化的運用下可以進一步提高水泵的輸送效率,同時還起到了增加壓強的效果[4]。在水泵機械制造中運用自動化技術,不僅可以提高水泵的工作效率,減少不必要的環節,還可以提高水泵的實用性,降低了水泵運作的成本。
2.3 機電自動化技術在自動操作中的應用
機電自動化機械控制技術是一種自動化程度很高的技術,具有先進性和科學性,是未來機械制造業發展的必然趨勢。自動化技術的自動化和先進化是無可厚非的,通過自動化控制機械制造,大大減少了人力資源,解放了人們的雙手,還提高了機械制造的精確性,將機械制造成本控制在一個較低的水平。將計算機和現場的網絡進行有效的連接,就可以通過遠程計算機對現場設備的運行情況以及
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存在的安全隱患進行控制,計算機是通過對設備產生的一系列的數據的自動處理并且進行分析對機械制造進行監控,自動化程度非常高,還可以減少由于人為因素造成的疏忽以及差錯而影響對機械制造的控制。此外,在機電自動化的作用下,可以實現機械制造的一體化操作,只要精確的掌握了控制理論,對其進行科學的指導便可以實現一體化制造[5]。在機械制造的一體化操作中,無論是系統設計部分還是控制技術方面都可以同手進行操作,大大增強了機械制造中的自動化控制操作。但是值得注意的是,在實現工程機械制造自動化的同時,不能忽視了機械產品的質量,只有保障了企業產品的質量才能樹立一個良好的企業形象,從而為企業帶來更多的效益。
3 結語
機械制造行業在我國的工業發展中具有舉足輕重的地位,隨著時代的不斷發展,機械制造行業也在不斷發展,機電自動化技術在機械制造中的應用越來越廣泛,大大提高了機械制造的生產質量和效率,減少了人力投入,避免了誤差產生,有效的控制了機械制造成本,實現了機械制造的自動化,有效的促進了機械制造的發展。
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【關鍵詞】氣刀設備;應用技術;革新和發展
前言
目前國內外帶鋼連續熱鍍鋅機組通常采用吹氣法來控制鍍層的厚度。它是利用射流原理,采用一個橫貫整個帶鋼寬度的矩形噴嘴在控制下連續向鍍層表面噴吹扁平氣流,將帶鋼表面多余的鋅刮掉。因此,人們將采用吹氣法來控制鍍層厚度的設備稱為“氣刀”。氣刀裝置布置于熱鍍鋅機組鋅鍋正上方,用于控制出鋅鍋后的帶鋼鍍層厚度,主要包括氣刀本體,氣刀定位系統,氣刀調節系統三大部分,如圖1所示。氣刀裝置及其控制系統作為連續熱鍍鋅機組的關鍵核心設備,其配置功能和控制水平的高低對鍍鋅板的產品質量起著決定作用。
隨著市場對鍍鋅板鍍層質量要求的不斷提高,促進了氣刀設備的技術也得到了飛速發展,下面就從近幾年國內大型國企引進熱鍍鋅生產線中氣刀設備應用技術上的革新和發展進行詳述:
1 準確的氣刀定位系統
氣刀唇到帶鋼距離的準確定位對鍍層厚度控制非常關鍵。應保證兩個氣刀唇與帶鋼平行且能獲得每個氣刀唇到帶鋼的準確距離,使帶鋼居于兩側氣刀唇的正中,這樣才能使出鋅鍋的鍍鋅板面沿寬度方向上獲得準確均勻的鍍層。
普通結構形式的氣刀采用固定式框架,生產中為了保證氣刀唇與帶鋼平行且設定一個合適的間距,通常通過調整沉沒輥和穩定輥來實現。這種調整方式的控制精度不高,誤差較大,在生產中因更換生產規格使帶鋼張力變化時,如不重新調整會增大誤差值,使得鍍層厚度的均勻性很難控制。而近幾年出現的采用激光測距和活動式框架的氣刀系統可以較好的解決這個問題,該系統通過激光測距可以自動準確的完成帶鋼與刀唇的平行度和間距值的監測,根據監測后的數據通過活動式框架的浮動調節進行自動跟蹤定位刀唇與帶鋼的距離,可確保在帶鋼發生傾斜運動時,氣刀唇總與帶鋼保持平行。
2 更加完善的氣刀鍍層控制系統的數模
新型的氣刀控制系統中的數學模型不但有鍍層厚度控制,還具有鍍層均勻性控制及自適應功能,同時能對氣刀角度、帶鋼與氣刀唇的距離及氣刀高度等參數進行匹配,保證產品鍍層的質量要求。
3 氣刀噴吹介質的選擇切換
普通氣刀的噴吹介質一般有壓縮空氣,它具有生產成本低、噪音小、工作環境好,有利于維護設備的特點。但它對帶鋼有很強的冷卻作用,容易產生邊厚,另外容易使鋅液表面氧化產生表渣。因而有的廠家采用氮氣作為噴吹介質,雖然改善了鋅液的氧化現象,但卻提高了生產成本,同時造成了工作環境的惡化。
新型的氣刀系統可以實現壓縮空氣和氮氣兩種噴吹介質的選擇切換。對于汽車板的生產來說,要求有很高的表面質量,所以鋅層的氧化要很小,采用氮氣噴吹;而對于普通產品就可以用空氣進行噴吹,這樣既可以保證高端產品的質量又可以降低成本,優化工作環境。
4 刀唇噴吹寬度自動調節系統
普通氣刀工作時刀唇噴吹寬度無法調節,而新型氣刀內由于設計成分段式的噴嘴結構,該系統的可根據運行帶鋼的寬度變化自動調節噴吹的寬度。當生產線運行窄帶鋼時,為了避免風機風量的大量輸出,可通過分段式控制各區間噴嘴的開關,關閉多余區間的噴嘴,以避免在沒有帶鋼的部分浪費氮氣或壓縮空氣。經過試驗證明,該系統根據帶鋼的寬度調整噴嘴的寬度,比不用該系統可以節省氮氣或空氣消耗量高達50%。
5 氣刀快速打開、復位及縮回裝置
氣刀的快速打開、復位裝置是指當帶鋼有焊縫、波浪經過氣刀或出現其它危險情況時,避免氣刀和刀唇的損壞,使氣刀能快速打開一定距離,當焊縫或波浪經過后氣刀又能自動準確的復位。
縮回裝置是指當更換沉沒輥的時候不必吊走氣刀,通過手動或自動裝置使氣刀沿軌道滑離開鋅鍋表面,這樣能節省時間快速更換沉沒輥。
6 刀唇快速清理裝置
新型氣刀通過遠程控制一套氣動執行裝置,在刀唇的內部和外部快速滑動,能在一秒鐘內完成對刀唇內部和外部的清理。該裝置可在生產過程中等待適當時機快速操作,以便減少帶鋼鍍層的缺陷。
氣刀裝置是熱鍍鋅線上控制鍍層厚度和均勻度的關鍵部件,雖然近幾年國內引進的高端鍍鋅機組的都引進了新型氣刀技術,使得機組具備了生產高級汽車鋼板的能力,但是到目前為止,產品規模和產品質量較國外還有較大差距,中國汽車工業還在大量進口熱鍍鋅板,所以還需要廣大技術人員認真消化吸收這些先進技術,為國家的繁榮富強而努力。
參考文獻:
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關鍵詞:高職 機械制造 課程體系 改革
隨著經濟的快速發展,制造業以其特有的技術帶動性、融合性和廣泛使用性,一直處于高新技術產業中的主導產業,因此社會對機械制造與自動化專業高職人才需求量很大。為培養市場急需的、符合市場要求的技能型機械制造與自動化專業人才,本文以學生就業為主要出發點,從就業崗位所需的知識、技能、素質要求出發構建高職機械制造與自動化專業課程體系。
一、高職機械制造與自動化專業課程體系構建的思路
按照“針對職業定崗位,針對崗位定能力,針對能力定課程”的原則,依據“教室與生產車間功能一體,作業與企業產品標準一體,學生和學徒身份一體,教師和師傅角色一體”的人才培養模式,改革高職機械制造與自動化專業課程體系,培養市場需要的高素質技能型機械制造類人才。課程體系構建思路如圖所示。
課程體系構建思路
二、高職機械制造與自動化專業人才需求分析及培養目標的確定
近年來以呼、包、鄂作為自治區經濟發展的金三角,裝備制造業發展十分迅速。呼和浩特、包頭、鄂爾多斯等地區正在向風電設備、汽車及零部件、載重汽車、非公路礦用車、鐵路車輛、礦山設備、工程機械、風電設備、煤炭機械制造與維修、礦用設備、煤化工設備制造為主的裝備制造業方向發展。自治區能源、冶金、裝備制造和高新技術等特色優勢產業的迅猛發展,必將帶動內蒙古及周邊地區對機械制造與自動化專業高素質高級技能型專門人才的需求。從需求的文化程度和技術等級來看,大專學歷和高級工、高級技師的需求量較大。根據近年來調查顯示,生產車間一線高級工、技師、高級技師人數僅占1.5%左右,工程技術人員只占企業總人數7%;企業迫切需要大批“懂理論、會操作、留得住、用得上”的高技能人才。因此,全面提升高職院校機械制造與自動化專業建設水平,加快裝備制造業高技能專門人才培養,對提升內蒙古及周邊地區裝備制造業發展水平和競爭力具有重要意義。
機械制造與自動化專業面向行業企業一線實際需要,培養德、智、體、美等全面發展的,具有良好職業道德、吃苦耐勞精神以及較強的溝通協調能力和實踐創新能力,具備機械制造與自動化專業知識和專業技能,能適應機械加工和機電設備維修與維護生產一線需要的高素質高級技能型專門人才。
三、高職機械制造與自動化專業課程體系改革
1.人才培養模式改革
參照機械加工、機械設備維修職業崗位任職要求,與企業共同制定人才培養方案,實現人才培養目標與企業崗位需求相融;校企共同構建課程體系,使課程體系與職業能力培養相融,在課程中引入行業企業標準、規范、規程、法規等,使課程標準與機械行業企業技術標準相融;依托“校中廠”、理實一體化教室與校外實訓基地,根據企業需要,靈活調整教學計劃和教學內容,使教學內容與工作任務相融。
將學生的職業能力培養分為三個階段:專業基礎能力培養階段、專業核心能力培養階段、專業綜合能力培養階段,實施校內專業理論課教學與實訓教學平行交替進行,三階段環環相扣,循序漸進,促使學生的專業技能層層提升,實現學生向企業員工的轉變。
根據各階段的培養特點設計工學結合的學習進程,校企共同開發課程和實訓項目,共同實現學生識崗實訓、單項技能訓練和頂崗實習等三年不間斷的實踐鍛煉,學生在做中學、學中做。在“校中廠”、數控加工實訓基地、教學實習工廠和校外實訓基地,學生能感受到企業的真實生產環境,實施“四個一體”的培養模式。
2.課程體系改革
第一階段:專業基礎能力培養。主要在第一、二學期進行。以校內的公共基礎和專業基礎教學資源為平臺,完成文化素質課程和專業基礎課程的教學,培養學生機械識圖與繪圖、公差的應用、金屬材料及熱處理的選擇等專業基礎能力。結合識崗實訓、機加工實訓和專題講座、社會實踐、技能競賽等形式,學生在校外實訓基地和校內實訓室等環境里,對職業崗位的工作特點、主要設備、工作環境有一個比較全面的認識,使學生的職業素養得到進一步提升。
第二階段:專業核心能力培養。主要在第三、四、五學期進行。依托校內實訓室、“校中廠”和理實一體化教室,完成理實一體化課程,培養學生的專業核心能力。在“校中廠”,根據企業的生產情況,彈性、靈活地安排數控機床操作加工等實踐教學,在具有真實工作環境的生產車間讓學生感受到企業文化的熏陶,即學生以工人身份接受生產任務,在指導教師的引領下,通過識讀圖紙、編制工藝、機械加工、零件檢驗、部件裝配等生產流程,使學生親歷完整的工作過程。在理實一體化教室,由企業兼職教師和專任教師共同完成典型零件普通加工等課程的教學,提高學生的專項技能。在校內實訓室和教學實習工廠,每學期安排4周以上時間進行機械加工實訓、機械裝配維修實訓、電氣控制與PLC實訓等實踐教學,讓學生在做中學、學中做,培養學生的專業核心能力。
第三階段:專業綜合能力培養。第六學期在用人企業的實際工作崗位進行頂崗實習,聘用企業技術骨干、能工巧匠為兼職教師,結合崗位工作進行綜合性技能訓練,培養學生的專業綜合能力和職業素質。定期派遣專任教師深入企業了解學生頂崗情況,并作出綜合評價。在人才培養過程中,將人文素質教育、企業文化教育相結合,形成濃厚的校企合作育人氛圍,始終把安全教育、責任意識、吃苦耐勞精神等職業素質作為素質教育核心貫穿始終,積極推行“雙證書”制度。
四、高職機械制造與自動化專業課程體系實施保障
1.教學方法與手段改革。根據專業特點,采取“任務驅動、項目導向”等教學模式,教學過程中采用小組討論法和案例教學法等多種教學方法,充分利用現代教育手段,將理論知識融入到教學項目中,使學習與生產相結合,課堂與實訓車間相結合,實現教、學、做一體化。
2.課程考核與評價。制定課程考核標準,包括課程的目標定位、教學內容、教學過程、教學方法與手段、課程教學效果、課程特色等方面。建立由教師、企業技術人員和學生參加的考核組進行課程考核。采取教師評價、學生評價、企業評價和社會評價相結合的方法對課程進行綜合評價,增加企業考核權重。
3.加強專業教學資源庫建設。為滿足專業建設共性需求,實現優質資源共享,積極與其他院校合作,積極開展高職機械制造與自動化專業教學資源庫建設,滿足機械制造與自動化專業高技能人才培養、企業培訓和社會學習者多樣化學習需要。
4.建立完善與工學結合相適應的教材體系。開發突出以職業綜合能力培養為重點、融入職業資格標準的教材,以滿足工學結合的人才培養的要求。
5.加強“雙師型”師資隊伍建設。通過“請進來”、“送出去”的方式,培養雙師型的教師隊伍。為教師提供機會到企業參觀、實踐,參與企業技術革新;聘任企業兼職教師,以解決“雙師型”教師隊伍建設薄弱問題。
參考文獻:
This article presented the development improvements of domestic weaving technology, especially mainstream shuttleless loom including rapier loom and air-jet loom,and provided some suggestions on the further development of domestic weaving machinery particularlly the special weaving loom.
雖受全球金融危機的影響,歷經了2008年下半年全球金融風暴的低谷,但自2009年上半年始,我國織造行業已先前步出低谷,近兩年來,織機制造廠商迎來一輪前所未有的市場熱潮。結合我國面臨的資源環境巨大壓力,原材料、能源供應緊張、成本上漲現狀,市場青睞于對市場有快速適應能力、以先進適用技術集成應用的、高效節能的高檔劍桿和噴氣織機。
近兩年來國外無梭織機制造廠商雖未推出新機型,但通過控制系統升級、部件不斷改進和創新、模塊化設計理念的廣泛應用,完善和拓展了織機性能及效率,滿足了用戶多樣化需求,并具體在價格和性能之間體現出完美平衡。
欣喜的是現時國產中高檔無梭織機的主流織機 ――劍桿和噴氣織機,已是市場的中流砥柱,500 r/min以上的機電一體化高檔劍桿織機也已實現了產業化,可和進口、獨資企業產品三分市場天下,并體現在高速化、模塊化、數字化、智能化、自動化、多品種適用性等方面自有的技術水平,技術創新使國產高檔劍桿織機步入穩步快速發展通道;國產機電一體化劍桿和噴氣織機技術進步主要有下述幾點突破。
1國內織造技術的進步
1.1主電機的數控直接驅動技術的產業化應用
近幾年來,國外劍桿和噴氣織機正朝著高效、智能、節能方向發展,廣泛應用主電機數控直接驅動技術,并作標準配置;除推進了織機的完全自動化外,可有 15% ~ 25% 的能耗減少。國外織機采用直接驅動技術的電機主要有開關磁阻電機(Sumo)、同步可變磁阻電機(DD)、獨立變頻電機、永磁同步伺服電機(Hi Drive)等 4 種。
由于主電機數控直接驅動是根據織機負載的大小自動調節輸出力矩的,負載越不均衡,越能體現節能效果;國內劍桿織機的實際使用轉速大都為 350 ~ 550 r/min,因此采用此項技術節電效應是顯而易見的。并且采用主電機直接驅動織機,取消了傳統劍桿織機的主離合器、尋緯離合器、慢速離合器、慢速電機、飛輪、皮帶、同步帶傳動,簡化了傳動鏈,可較大幅度降低故障率。
國內廠商經過 3 年多來的探索和研發,現時高檔劍桿織機采用的主驅動調速電機系統主要有兩種:永磁同步伺服電機調速系統和開關磁阻電機調速系統,前者以廣東豐凱公司超越型劍桿織機為代表,后者以山東日發公司RFRL30型劍桿織機為代表。2 種機型已分別有近 900 臺和 80 臺的數量銷售運轉,用戶反饋可節能 15% ~ 25%,兩種調速系統均立足國產自給。豐凱公司應用該系統機型產業化更是兩年有余,也均配置有不同的、較完善的裝置冷卻系統。此外,上海中紡機的PG 600機型在探索同步可變磁阻電機的移植應用上做了大量前期工作,可供用戶選購配置;山西經緯紡機榆次分公司的JWG 1728劍桿織機也在試用自己研發的超啟動主電機調速系統。
相比,噴氣織機因能耗中約 2/3 是氣耗,氣耗現時降幅又十分有限,因此,相比之下,可能受織機性價比因素限制的中高檔次的國產噴氣織機,對主驅動調速系統應用不如劍桿織機迫切,僅廣東豐凱和青島華信在樣機上有超啟動伺服電機直接驅動調速系統應用。
1.2高速噴氣織機、高速毛巾劍桿織機、雙層劍桿織
機的技術突破
為提高裝備制造業自主創新水平,滿足國民經濟和國家重點建設工程對裝備產品的需求,由工信部、科技部、財政部、國資監管委于2009年底聯合下達的重大技術裝備自主創新指導目錄 ―― 新型紡織機械中 3 項織造設備:機電一體化高速噴氣織機、機電一體化高速毛巾劍桿織機、雙層劍桿織機。經過幾年來的技術積聚,在2010年已顯見眉目,高速噴氣織機和高速毛巾劍桿織機按標的均有樣機,雙層劍桿織機也已進入單機機械試運行階段,具備2012年前完成研制工作的技術基礎。
1.2.1織機的高速化
近兩年國產無梭織機在穩定提速,并付注實際應用上做了大量工作。以公稱筘幅 190 cm,劍桿織機樣機車速達到 600 ~ 635 r/min的有 4 家:浙江泰坦、廣東豐凱、山東日發、上海中機,實際應用車速已達 520 ~ 580 r/min,設計選型起點高,綜合技術已步入高檔劍桿織機行列。
噴氣織機樣機車速達到 1 000 ~ 1 200 r/min的有 8 家:咸陽經緯、上海中機、山東日發、無錫絲普蘭、青島紅旗、青島華信、濰坊金蟀、杭州引春,實際應用車速已達 550 ~ 700 r/min;幅寬為 340 ~ 400 cm的有 12 家:咸陽經緯、上海中機、山東日發、無錫絲普蘭、青島紅旗、濰坊金蟀、陜西普聲、長嶺紡電、江蘇萬工、石家莊紡機、青島同春、杭州引春;無錫絲普蘭、咸陽經緯、上海中機和山東日發的闊幅樣機入緯率可達 2 100 ~ 2 400 m/min以上;咸陽經緯的 G 1752型 3.6 m機更是國內首家探索采用共軛凸輪打緯的新機型。從車速、入緯率看,國產噴氣織機已步入高檔噴氣織機行列,但綜合品種適應范圍及控制系統的機電一體高度集成化、信息化、智能化等技術方面,尚還處于國外次一層面水準,但國產噴氣織機性價比很高,足以滿足國內常規產品的織造需求。
1.2.2高檔毛巾劍桿織機
高檔毛巾劍桿織機是我國這一領域的缺門,除了上海中機上世紀90年代中葉展出和意大利Smit(斯密特)公司技貿合作的TPS 600型高檔毛巾劍桿織機后,因市場及眾多原因,未能形成產業化;本世紀初,杭州紡機、(原)聊城(昌潤)紡機先后均在自身的GA 731機型上進行派生改型,采用布動式起圈,生產了HGA 732型及CR M 2000型國產第一代通過消化吸收技術自行設計的中高檔型毛巾劍桿織機,樣機車速在 300 r/min左右;2004年,(原)聊城(昌潤)紡機通過引進日本平巖鐵工所的技術,推出HST50 220型毛巾劍桿織機,配置空氣制動主電機、電子送經和電子卷取機構、電子毛圈機構,能在織造中改變毛圈高度,樣機車速 370 r/min,在當時國內同類產品中處于領先水平。
山東日發公司(即浙江日發公司并購聊城(昌潤)紡機后新注冊公司)于2010年推出了RFHST 60型高檔毛巾劍桿織機,該機是基于該公司積累的豐富毛圈織機制造經驗,融合了模塊化設計理念,借助于該公司RFRL 30型高速劍桿織機的共同技術平臺,特別是采用筘動式電子“動態毛圈控制技術”的起圈機構。起圈機構由伺服電機直接驅動,具有 3 ~ 7 緯自動控制起圈及轉換功能,毛圈的高度可自由編程,各組引緯通過對筘座的“動態控制”可形成高度各不相同的毛圈,通過毛圈動態控制可織造波浪形或浮凸形等獨特的花樣,并能在織造中可自動變密。該機代表了現時國內毛巾劍桿織機的最高水平,填補了高檔毛巾劍桿織機國內空白,可替代進口。
1.2.3雙層劍桿起絨織機
雙層劍桿起絨織機采用“雙層雙梭口”織造原理,織機每一回轉中,雙層織物的上、下層同時形成梭口,緯紗由上、下兩副劍桿同時引入,使兩層織物在同一時間內進行經緯紗交織。在機再由專用刀具把連接兩層織物起絨的絨經割斷,將雙層坯布分開成兩幅單層絨面坯布。由于同時一引二緯,入緯率得以雙倍提高。國外著名廠商主要是比利時VAN DE WIELE(范德緯爾)公司一家,產品為VTR 23(電子多臂)、VTR 33(電子提花)系列織機,產品現時國內用量較大的是高級車內座用裝飾絨面料、高檔服飾用各類高密立絨及長毛絨面料等,市場空間很大。
20世紀80年代中后期,沈陽東北重型機器廠和上海第二絲綢機械廠都曾借鑒德國Güsken(居斯肯)公司的SGM 1500型雙層劍桿絨織機技術制造出樣機,東北重機廠尚利用軍工企業優勢制造了上置式“三定位”口機械多臂機構,并有 8 臺產品在江南某上市公司小批量使用至1997年,車速 130 ~ 150 r/min(進口 200 r/min以下),終因多臂機構件精度,特別是紋釘閱讀裝置故障頻繁等配套問題不能解決而中止。
歷經 20 余年的技術積累,隨現今市場起絨類織物的熱銷勢時,江蘇某單層劍桿絨織機制造單位借助其擁有穩定的客戶生產和信息優勢,根據市場需要,歷時兩年,已基本完成了具有自主知識產權、與國外同類產品技術水平相當、高性價比的雙層劍桿起絨織機前期開發研制工作,進入了樣機機械試運行階段,樣機集現時國內高檔劍桿織機技術的設計、制造、器部件配套及企業熟悉絨織機上機工藝優勢,特別是國產下置式“三定位”口電子多臂機予以配套。樣機主要特點:公稱筘幅 190 cm,工作車速 350 r/min,最高車速 400 r/min;雙側共軛凸輪引緯,剛性碳纖劍桿、無導鉤,輕質合金劍頭;共軛凸輪打緯,地經和絨經均為電子送經,電子卷取,電子凸輪控制割絨刀架的往復運動,運動規律可調;采用CAN總線控制器區域網絡的電控系統,可與中央電腦系統形成整體網絡監測,調整和控制每臺織機的織造全過程,并可進行遠程遙控診斷及處理;去掉割絨系統,可織制產業用紡織品。該機產量是現有單層劍桿絨織機的 4 倍,期待該機早日產業化,填補雙層劍桿起絨織機的國內空白,滿足市場需求,振興我國的起絨類織物產業。
2發展方向和看法
去年初以產業化應用和工業化生產為出發點,對照高效生產技術、節能、降耗、減排技術,電子信息技術,質量控制技術,清潔生產技術,環保節約型紡織化學品,循環利用技術等六大技術領域,確定了紡織產業升級調整的重點和難點;隨年末頒布的紡織工業“十二五”規劃具體細項,更明確了今后 5 年業內的發展方向。
2.1發展方向
紡織工業“十二五”科技攻關及產業化項目 ―― 新型織造設備中機織部分有 6 項:新型模塊化無梭織機、高速毛巾劍桿織機、高速毛巾噴氣織機、雙層織機、機電一體化特種織機及地毯劍桿織機,是2009年度由工信部等 4 部委下達的新型紡織機械中 3 項重大織造技術裝備的延續和細化。
2.1.1模塊化的設計理念與應用
現時國外無梭織機的模塊化設計應用,以歐洲同時生產劍桿和噴氣織機的廠商最為典型,如德國Dornier(多尼爾)、比利時Picanol(必佳樂)、斯密特、意大利Itema Somet(意達 舒美特)公司劍桿和噴氣織機采用“共同模塊”;多尼爾公司劍桿織機生產服飾和產業用布、噴氣織機生產服飾和毛圈織物、斯密特公司劍桿織機生產服飾和毛圈織物、產業用布、意大利Itema Vamatex(意達 范美特)公司服飾和毛圈織物均用原機型的“共同模塊”。近年來,日本津田駒、豐田公司的噴氣和噴水織機也采用了部分“共同模塊”;通過模塊化理念的充分應用和推廣,大大提升了產品應對市場的快速反應、大量個性化定制、降低成本等應變能力,這在國外劍桿和噴氣織機上得到了很好的體現,是一項高效生產技術。
現時國產高檔劍桿機型設計起點高,較多地融合了歐洲機型的模塊化設計理念,對機型向毛圈和產業用織物的拓展和系列化十分有利,國產噴氣織機由于是“八五”期間引進日本廠商的技術,要劍桿和噴氣兩種不同引緯方式采用“共同模塊”,短期內尚不具備條件,期待這項高效生產技術會給國產無梭織機帶來對市場快捷、高效的應變能力,加速國產劍桿和噴氣織機的發展。
2.1.2劍桿和噴氣織機的幾項技術發展
(1)信息化與智能化控制系統
劍桿和噴氣織機的控制系統是信息化技術與機電一體化技術高度集成的系統,數據采集、運算處理、反饋控制、人機界面等是控制系統的主要功能,發展至今已經比較成熟與完善。近年來各廠商產品控制系統升級最突出的進步是信息化融合智能化技術,以及信息化網絡技術的深入應用使織機的操作、管理、維護更為便捷,使用效率和管理效率明顯提高。
① 智能化“專家系統”
新一代劍桿和噴氣織機的智能化織造系統,是控制系統與織造工藝緊密結合的“專家系統”,存儲著多種織物的經驗性工藝參數,并能把新參數存儲充實該系統,應用該系統,只要輸入較少的織造條件參數,系統即自動計算出必要的織造參數,可引導織機進入最佳的工作狀態來實現生產制造,完成織造過程,方便了用戶使用,提高了工作效率,確保了產品質量。
② 信息化網絡技術
信息化網絡技術是國外高端無梭織機計算機技術應用的更高一個層次,國外絕大部分高端織機都具備網絡和織造管理功能;局域網可以實現織機群控,管理人員能夠方便地查詢各種織造生產數據、織機運行狀態,織機之間能互傳工藝數據;對發生故障的織機進行遠程診斷,及時解決部分故障;通過因特網還可以實現遠程通信。信息化網絡技術是國內高檔織機控制系統需完善、充備的高端控制技術。
通過努力,不久的將來,必能配套制造出具有符合國情、實用性強的信息化與智能化控制系統。
(2)噴氣織機的凸輪打緯機構
歐洲噴氣織機由于應用了模塊化設計理念,采用共軛凸輪打緯機構,無論從滿足引緯要求的筘座后方絕對靜止時間的分配,還是打緯動力學要求來講,其合理性都是和連桿機構在后心位置僅有一定相對靜止時間所無可相比的,特別是對闊幅織機更為明顯;歐洲機型通過對共軛凸輪加速度曲線進行優化,在窄幅織機上采用適應高速的共軛凸輪曲線,減少振動;在寬幅織機上采用停頓時間更長的運動曲線,有利于寬幅引緯;合理的靜止時間,可使織機車速提高,并降低引緯中的緯紗張力,減少壓縮空氣消耗。
國內咸陽經緯公司新推出的 3.6 m G 1752機型,是國內首家采用共軛凸輪打緯機構的新機型。采用共軛凸輪打緯機構,制造成本會有所上升,但通過模塊化應用和產量增加,會攤低制造成本。相信今后幾年,國內幾家同時生產高檔劍桿和噴氣織機的廠商,會在其推行模塊化設計理念應用時,得出此項技術是否適用國情的結論。
(3)幾項國外高效與降耗技術應用
國外織機的高效生產在高度機電一體化、運動部件電氣化、控制系統智能化后,除了從高速化直接來提高效率外,還對織機引緯系統進行改進,采用了多項技術創新,以提高織機的高效生產能力。
① 緯紗張力程控技術
劍桿、片梭和噴氣織機在每次引緯時均會產生緯紗張力峰值,會引起高速運轉時緯紗斷頭率增加。在儲緯器出紗端安裝由步進電機控制的緯紗程序張力控制器,可起到張力補償作用,能明顯降低緯紗張力峰值,從而適應高速織造,特別適應纖弱緯紗、彈力紗織造。緯紗程序張力控制器在國外織機應用已很廣泛,國內已有本土化生產的獨資企業產品展示,價格十分有優勢。國內個別制造企業也已予以重視,相信產品的早日應用對雙方均為有益。
② 噴氣織機的輔助裝置
國外噴氣織機上的儲緯器自動切換、斷緯自動處理、遠程診斷處理、自動調速、電子緯紗剪刀等裝置,是提高設備效率和降低生產成本的有效措施,已不斷地為用戶所接受,逐漸成為噴氣織機的標準配置。國內企業應加快發展這些技術的研發,加快織機的自動化、智能化,也可應對國內勞動力日趨緊張的局面。
③ 噴氣織機的節能技術
噴氣織機是耗能大戶,其中絕大部分能耗是壓縮空氣的消耗,對現運轉的織機(190 cm筘幅,中支紗,車速 700 r/min)實測,氣耗約 0.9 m3/(min・臺),折合空壓機功率約 5.5 ~6 kW/臺,尚未計入織機的裝機功率。現時國內外噴氣織機大都通過采用對引緯過程進行動態、精確控制的方式,控制主噴和輔噴電磁閥的開、閉時間及其導通噴氣的時間長短,從而達到節約用氣的節能目的。意大利Itema Sultex(意達 蘇爾壽)公司已向市場推出的 L 5500型噴氣織機,設計上有新意,其在緯紗進入梭口之前就開始檢測緯紗的飛行速度,并計算出緯紗飛行到達的位置,控制系統在當緯引緯過程中就自動實時調整主噴嘴、串聯主噴嘴和輔助噴嘴噴射時間,不需要在下一緯進行調節,因此能有效地降低氣耗,體現了該機獨到的快速檢測、快速處理、快速響應的技術水平;同時緯紗受力小,可適應不同種類的緯紗織造要求。此外,國外噴氣織機還輔以高推進力的主噴嘴、氣流集束性好的多孔輔助噴嘴、1 個電磁閥控制 2 個輔噴嘴、縮短氣路、減小電磁閥容積等舉措取得降低耗氣量的效果。
國內噴氣織機可借鑒國外先進技術,提高控制系統的水平,對涉及到的相關技術,如快速檢測技術、數據高速處理、控制軟件、伺服閥等進行深度研究;對配套器材,如國產的主噴嘴、輔助噴嘴、電磁閥及電子元件等的制造質量、技術水平也需同步提高,以最大程度達到節氣降耗要求。
2.1.3特種織機
作為綜合經濟能力已位居世界第二的中國來講,發展為有關產業配套具有當今先進水平的特種產業用紡織品制造裝備已列入日程,鑒于此類織物本身的特性和對幅寬的要求,傳統有梭和無梭織機均無法滿足織制的要求,根據現時市場需求狀況,主要有以下 3 類非常規織機。
(1)地毯劍桿織機
隨著經濟實力的發展和消費水平的提高,機織地毯作為特種紡織品需求也越來越大,國外箸名供應廠商主要有:德國Schonherr(圣豪)公司ALPHA 400系列和范德緯爾公司CRT 82系列織機,均可用單層交替或雙層剛性劍桿織機織造,以圣豪公司產品更為專用。國內近年已有單位仿研制造地毯織機,如仿制英國較為早期的HF A02 型阿克明斯特地毯織機,已銷售;仿研圣豪公司ALPHA 300系列織機,已處試制階段;自發研制的雙層剛性劍桿起絨織機,已處樣機機械總裝階段,如進一步派生改型,即可改型為雙層地毯織機;甚至有提出準備對原有梭織機進行改造的。筆者個人看法:機織地毯織機畢竟是一特殊的產品,供應一特殊的行業,產品投資大,技術難度高,產品不易轉型,市場份額十分有限,有關層面對產品在國內的發展應有一定導向。
(2)重型網織機
此類織機可生產過濾脫水等多種成型網和干網織物,這些織物主要用于造紙、環保、印染、洗煤、石油化工、制藥、冶金、發酵等行業,國內業內絕大多數這類產品廣泛和重點應用于造紙行業,也稱造紙網毯。國外著名重型網織機供應廠商有兩家,瑞典TEXO AB(保威特梭)公司和德國Jürgens(尤根)公司,產品規格相仿,產品幅寬范圍可為6 ~ 35 m,視織物的組織結構和品種不同,可采用有梭、撓性劍桿、片梭 3 種引緯方式。以尤根公司近期產品為例:其JR 2200型劍桿引緯的織機最大幅寬為 14.5 m,車速為 80 ~ 90 r/min(幅寬 12 m時);其JP 5000型片梭引緯的織機最大幅寬為 15.5 m,車速為 90 ~ 100 r/min,引緯機構采用瑞士Sultex(蘇爾壽)公司P 7300型片梭織機技術。各類造紙機壓榨部用的環織毛毯,因是環形織物結構仍采用有梭織造,國內現已有多家制網企業,通過引進,可滿足 28 m以內各類造紙機壓榨部用毛毯的環織工藝要求,搭建了高品質壓榨毛毯的基礎結構。國內大部分制網企業進口瑞典保威特梭公司產品,瑞典保威特梭(中國)公司也已于日前在國內安徽六安投資新建系列重型織網機生產基地。
作為重型寬幅成形網織機,配套業內的工業用呢企業,國內天津、石家莊等地的制造單位、高校和研究院所都涉足二三十年有余,隨著近十幾年來國內產業用紡織品技術的迅猛發展,這一領域的用戶已遍及各行各業,產品的技術難度和深度也愈發廣泛。國內石家莊紡機是一家特種織機制造企業,能長期緊跟市場,其在消化吸收國外技術基礎上,結合國情自行開發設計的CXW系列重型成形網和干網織機,可用有梭或劍桿引緯,幅寬范圍為 5.5 ~ 12.5 m,車速分別為 45 ~ 35、45 ~ 80 r/min,適用于織造造紙用成形網以及其它行業用聚酯網,能滿足不同層面用戶要求。
(3)重型劍桿織機
除了上述兩大類織物,尚有如礦用多層整芯運輸帶(可多達 6 層)、多層壓制運輸帶中 #500 ~ #800基布(即基布抗拉強力為 500 ~ 800 kg/cm)、幅寬 4 m以上配套系列真空過濾機織物,特別是礦用寬幅厚重織物(有些織物結構是多重組織)、不適宜在現有的加強型劍桿和片梭織機上制織的單層厚重織物(600 g/m2以上)等,需要一種類似以往曾引進的英國WILSON & LONGBOTTOM(威爾遜・朗勃托姆)公司可織多層厚重織物的織機。用現有的劍桿織機設計理念和制造技術,可以制造出有自主知識產權、高性價比的重型劍桿織機。
現代織造業中,織制產業用織物已經成為一個重要的領域,鑒于此類織物本身的特性和對幅寬的要求,傳統有梭織機與無梭織機均無法滿足織制的要求,據此,現時提出特種織機的概念,涉及更廣的織物范疇。從國內企業的情況來看,單靠引進國外的特種織機來滿足特種織物需求量的不斷擴大是不現實的。特種織機作為一個新興的研究領域需快速發展,也是我國織造科技人員在今后相當長的時間內,需不斷努力、不斷創新的方向。
我國已是加入世貿組織的國家,開發自主產權的織機,需注意保護自己的知識產權,但也切莫招惹侵犯他人知識產權的麻煩,這些都有先例在先。
2.2對織機節能、降耗、環保生產技術問題的幾點看
法
紡織工業“十二五”科技進步綱要中“50+110”工程,50 項關鍵技術的 266 個子項中,有 50 項節能環保項目,而節能減排貫穿始終。紡織工業消耗最多的是電能,此外是蒸汽鍋爐的煤、燃油及天然氣等。當前,科技創新、節能減排、清潔化生產是行業健康、可持續發展的必然趨勢,也是紡織工業落實社會責任的重要的歷史任務。
2.2.1關于織機的高速定位看法
織機高速化是織造高效生產最直接的體現,現時國外劍桿、片梭、噴水織機的特點;已展示高效和低成本發展趨勢,不單純追求超高速織造;展示車速和應用車速十分接近,窄幅和闊幅的入緯率也差距不大,一般同機型可在 200 m/min之內;噴氣織機由于近年來發展迅猛,兩家國外廠商更有超高轉速樣機展示,以體現機型的最新技術和提高車速的潛力。國產主流無梭織機 ―― 劍桿和噴氣織機近兩年在穩定提速和實際應用上做了大量工作,以公稱筘幅 190 cm為例:劍桿織機最高車速可達 600 ~ 650 r/min,應用車速達 520 ~ 580 r/min(國外和國內機型相仿);噴氣織機最高車速可達 1 000 ~ 1 200 r/min,應用車速達 550 ~ 700 r/min(國外機型達 600 ~ 800 r/min)。
提及織機最高車速,主要還要顧及織機的能耗問題;眾所周知,電機功率和車速是以指數比的曲線呈遞,因此,合理定位織機車速就至關重要,使電機裝機功率和運行的有功功率差額盡可能合理,配以節能措施,有利于織機的能耗控制;不因地制宜一味追求高速,可能會帶來機物料消耗、能源消耗、故障率增加、環境保護受損,綜合效率反而下降。
2.2.2推廣主電機直接驅動技術
據不完全統計,我國現有中高檔及以上檔次劍桿和噴氣織機近 38 萬臺,劍桿和噴氣接近各半,劍桿織機中 2/3 來自國產,因此,在國產高檔劍桿織機上首先推廣能降低能耗的織機高效主電機直接驅動技術意義重大,不但給用戶節約能源,帶來良好的經濟效益,且產生良好的社會效應;隨著我國低效能電機停用政策的推行實施,高效節能主電機的直接驅動技術早日產業化工作迫在眉睫。
由于高效電機成本會高于傳統電機,國家為鼓勵推廣應用高效節能項目,有關部門于2010年了《節能產品惠民工程高效電機推廣實施細則》、《關于加快推行合同能源管理促進節能服務產業發展的意見》等一系列有關文件,在自身條件許可下,主電機配套供應商和使用單位應積極和有關部門溝通,加強宣傳,努力爭取推廣高效電機的財政補貼及通過合同能源管理節能新模式,使用未來的節能收益實施節能項目投資方式,以減輕部分項目投資的資金籌措等問題。
我國現時每年新增無梭織機可達 4 萬 ~ 5 萬臺,其中 2/3 以上是劍桿和噴氣織機,進口和國產數相仿,進口織機中歐洲機型幾乎都標配主電機直接驅動調速系統,國產織機中,現行的高檔劍桿織機應積極應用推廣此項技術,國產噴氣織機在自身性價比合適時機也可應用。
2.2.3噴氣織機的能耗問題
噴氣織機是耗能大戶,現有的集體供氣引緯方式,不大可能實現單機主噴和輔噴供氣壓力的在機自動可調的目的,僅只能控制主噴和輔噴電磁閥的開、閉時間及其導通噴氣的時間長短,從而達到節約用氣的節能目的。雖如商業介紹有約 10% 的氣耗節能效應,但集體供氣的方式,節能效應會十分有限,期待此方面的重大技術突破和創新,還有待時日。
和幾位20世紀七、八十年代國內噴氣織機老科技人員探討:實行降耗的一種有效措施,對制織批量大、品質要求不高的中低檔、特別坯布類產品,不妨走國產多層次發展噴氣織機的道路,作為一種低一、二層次的織機配置,省去投資大、耗能大的集體供氣系統,借助現有的模塊化設計理念及器材配套優勢,重新探索采用低壓大流量單機供氣的技術思路是否還可有待探討。
2.2.4織機高速的群機噪音問題
我國織造生產的環保要求,群機噪聲為 95 dB以下,為了達到此目標,我國經過幾代人的努力,依靠技術進步,應用無梭織機剛達此目的,切需珍惜。隨著高端織機車速的提高,織機的自身振動問題、打緯的低頻噪聲問題、器部件配套的精度問題等,單機運轉噪聲已有明顯超標現象,筆者參加了數次鑒定會,單機噪聲均在臨界狀態,切需引起我織造科技工作者的重視,在萌芽狀態發現問題,解決問題,以改善和提高織造工序的工作環境。
鳴謝:本文編寫過程中,承蒙廣東豐凱、山東日發、上海中機、上海意達等公司提供了相關資料;文中雙層劍桿起絨織機、重型網織機中承蒙資深專家程垂璋高級工程師(湖北沙市紡織工程學會)、楊金魁教授級高工(上海金熊造紙毛毯有限公司)核實部分內容和數據;對上述有關人員在此僅表感謝。
參考文獻