玻璃钢型材拉挤机夹紧机构的研究与改进设计
1 前言
玻璃钢型材具有重量轻、抗拉强度高、耐腐蚀、绝缘性能好等优点。近年来在石油化工、电缆通信、建筑材料等行业得到了日益广泛的应用。我国对玻璃钢型材生产技术及应用技术的研究较晚，玻璃钢型材生产设备大多从国外引进。我们在吸收国外先进技术的基础上 ，先后设计了3台玻璃钢型材拉挤机。本文就拉挤 机夹紧机构的设计和改进加以介绍。
2 玻璃钢型材拉挤机简介
为了满足设备结构简单 、造价低 、维护方便 、工作可靠等设计要求，该机组采用了机械一气动联合传动方 式 。设备组成如图 1所示。 机组工作时 ，玻璃纱 2在前纱架 1上经排序、导 纱，通过梳理板 3梳理后，在侵胶槽 4内挂上树脂，再经预成形装置加热固化预成形后 ，有两个牵引小车 6、 7交替将型材从加热成形装置 11中连续拉出，后由 锯小车 8将型材按定 长尺寸切断 ，成 品进入成品架 9 堆放。
牵引小车主要由夹紧机构和挂脱链机构组成。两 个小车的交替牵引运动分为同步夹紧牵引阶段、单独夹紧牵引阶段和返程阶段。小车由一条精密双排传动链驱动，由挂脱链机构实现小车的挂链和脱链。由夹紧机构实现小车对型材的夹紧。挂脱链动作 、夹紧动作和 小车返程动作均由气缸实现 。
3 机械增力夹紧机构的设计殛使用中出现的问题
3 1 机械增力夹l紧机构的设计
只有当牵引小车上的夹紧机构将型材牢固地夹持 住 ，牵引小车才能将型材从加热成形装置中连续拉出。
为保证型材的质量，型材在拉挤过程 中，不仅要连续运动．而且要具有稳定的运动速度 。这就要求夹紧机构能提供足够的夹持力，且夹持可靠，以保证牵引小车能把 型材拉出而不打滑。对于p一80 kn型(同时可拉 3根型 材)拉挤机来说 ，每个夹紧机构的夹持力要达 到 30 kn。而安装输 出 30 kn推力的大直径气缸(直径为 320 mm)，主机结构又不允许 ，因此设计了气缸控制二级双 连杆增力机构，如图 2所示
若设夹紧时气缸拉力垂直向下，铰链 1和 3在 同 一水平面上，不计摩擦力，则增力机构的增力比可用下 式求得 ：
3．2 使用中出现的问题
生产实践表明 ，该增力机构原理是可行的，结构也基本合理。但却出现了一些问题。其一，为调节增力比
二级连杆的固定铰链座采用螺纹调节工作位置，虽然调节方便 ，但是容易造成松动。特别是当增力比调到较
大值时，由于机构本身的可靠性降低，一旦松动，将造成夹持失效 。设计时虽然考虑到了这个问题，并采取了
预防措施 ，如使用材料和精密螺纹，并配以锁紧螺母 ，但由于制造精度较低，有时仍出现松动现象 。生产 过程中需人工及时调整。
其二，该机构的增力比理论上可以很大，但由于构 件的弹性 ，使得实际增力比不能任意调大。设计时为 增大实际增力比，尽可能地增加了压杆，压板等构件的刚度 ，以及加大被夹持型材与夹具的接触长度，减小型 材变形量 。然而，随着增力 比的变大 ，它受压杆等的弹性变形以及型材尺寸精度的影响越大。如型材尺寸稍
微增大，则增力比明显下降。被夹持型材的尺寸稍微减 小或机构松动，就会导致夹持失效。因此，拉挤机的夹
紧机构必须加以改进，以提高夹持可靠性。
4 气液增压缸增力系统的设计
气动系统因工作压力低，所以气缸输出力很小。但 通过气液增压缸把较低的气体压力变成较高的油液压 力，则可以大大提高气缸(或称气液缸)的输出力。 由于牵引小车的结构限制 ，小车上所能安装气 缸 直径大为 63 mm。0．4 mpa的气压力通过气液增压 缸提高到 10 mpa，即将气液增压缸的增压比取为 1： 25，便可满足夹持力要求。这样就可设计出气液增压缸和气液增压缸增力系统 ，如图 3所示。
气液增 压缸增力系统 ，利用气液增压缸 把 0．4 mpa的气压力转变成 10 mpa的液压力 ，驱动气液缸， 使气液缸的输出力达到 30 kn的夹持力要求。 该系统结构简单，利用换向阀前面的减压阀调节 系统压力 ，便可任意调节夹持力大小，且夹持力一旦设 定后，不受压板等构件弹性变形以及被夹持型材尺寸 精度的影响，因此夹持安全可靠。
该系统在设计和使用过程中应注意气液缸活塞和 缸筒间的密封，避免空气混入油中。此外还应注意增压 缸和气液缸之间所充油液在满足正常使用要求前提 下，应其有足够余量，以防止因少量油液外漏而造成的油液不足现象。
5 结束语
1)组装新扎线枪时，需要对其作佳工作状态实 验。实验研究表明影响扎线枪性能的重要是开起扎线枪板机的作用时间，上背压，进口总气压和下压。根据 实验结果的分析，得出新组装扎线枪佳工作状态(水平)是开枪作用时间较长，上背压调节螺钉拧紧．进口总气压采用高压和下背压调节螺钉拧紧。
2)新扎线枪工作 一段 时间后 ，失效的频率会增大，并成为旧扎线枪 。实验表明对115~l线枪只要适当调 节影响其性能的主要因素状态(水平)就可以降低失效 率到低限度。实验结果进一步表明，影响其性能的主要因素状态 (水平)有漂移现象 。
3)实验研究找出了一套调整扎线枪佳性能的办法。这对维护正常生产非常有益，保证其自动线高效 生产有明显的效果。
更多信息请关注复合材料信息网www.cnfrp.com
玻璃钢型材具有重量轻、抗拉强度高、耐腐蚀、绝缘性能好等优点。近年来在石油化工、电缆通信、建筑材料等行业得到了日益广泛的应用。我国对玻璃钢型材生产技术及应用技术的研究较晚，玻璃钢型材生产设备大多从国外引进。我们在吸收国外先进技术的基础上 ，先后设计了3台玻璃钢型材拉挤机。本文就拉挤 机夹紧机构的设计和改进加以介绍。
2 玻璃钢型材拉挤机简介
为了满足设备结构简单 、造价低 、维护方便 、工作可靠等设计要求，该机组采用了机械一气动联合传动方 式 。设备组成如图 1所示。 机组工作时 ，玻璃纱 2在前纱架 1上经排序、导 纱，通过梳理板 3梳理后，在侵胶槽 4内挂上树脂，再经预成形装置加热固化预成形后 ，有两个牵引小车 6、 7交替将型材从加热成形装置 11中连续拉出，后由 锯小车 8将型材按定 长尺寸切断 ，成 品进入成品架 9 堆放。
牵引小车主要由夹紧机构和挂脱链机构组成。两 个小车的交替牵引运动分为同步夹紧牵引阶段、单独夹紧牵引阶段和返程阶段。小车由一条精密双排传动链驱动，由挂脱链机构实现小车的挂链和脱链。由夹紧机构实现小车对型材的夹紧。挂脱链动作 、夹紧动作和 小车返程动作均由气缸实现 。
3 机械增力夹紧机构的设计殛使用中出现的问题
3 1 机械增力夹l紧机构的设计
只有当牵引小车上的夹紧机构将型材牢固地夹持 住 ，牵引小车才能将型材从加热成形装置中连续拉出。
为保证型材的质量，型材在拉挤过程 中，不仅要连续运动．而且要具有稳定的运动速度 。这就要求夹紧机构能提供足够的夹持力，且夹持可靠，以保证牵引小车能把 型材拉出而不打滑。对于p一80 kn型(同时可拉 3根型 材)拉挤机来说 ，每个夹紧机构的夹持力要达 到 30 kn。而安装输 出 30 kn推力的大直径气缸(直径为 320 mm)，主机结构又不允许 ，因此设计了气缸控制二级双 连杆增力机构，如图 2所示
若设夹紧时气缸拉力垂直向下，铰链 1和 3在 同 一水平面上，不计摩擦力，则增力机构的增力比可用下 式求得 ：
3．2 使用中出现的问题
生产实践表明 ，该增力机构原理是可行的，结构也基本合理。但却出现了一些问题。其一，为调节增力比
二级连杆的固定铰链座采用螺纹调节工作位置，虽然调节方便 ，但是容易造成松动。特别是当增力比调到较
大值时，由于机构本身的可靠性降低，一旦松动，将造成夹持失效 。设计时虽然考虑到了这个问题，并采取了
预防措施 ，如使用材料和精密螺纹，并配以锁紧螺母 ，但由于制造精度较低，有时仍出现松动现象 。生产 过程中需人工及时调整。
其二，该机构的增力比理论上可以很大，但由于构 件的弹性 ，使得实际增力比不能任意调大。设计时为 增大实际增力比，尽可能地增加了压杆，压板等构件的刚度 ，以及加大被夹持型材与夹具的接触长度，减小型 材变形量 。然而，随着增力 比的变大 ，它受压杆等的弹性变形以及型材尺寸精度的影响越大。如型材尺寸稍
微增大，则增力比明显下降。被夹持型材的尺寸稍微减 小或机构松动，就会导致夹持失效。因此，拉挤机的夹
紧机构必须加以改进，以提高夹持可靠性。
4 气液增压缸增力系统的设计
气动系统因工作压力低，所以气缸输出力很小。但 通过气液增压缸把较低的气体压力变成较高的油液压 力，则可以大大提高气缸(或称气液缸)的输出力。 由于牵引小车的结构限制 ，小车上所能安装气 缸 直径大为 63 mm。0．4 mpa的气压力通过气液增压 缸提高到 10 mpa，即将气液增压缸的增压比取为 1： 25，便可满足夹持力要求。这样就可设计出气液增压缸和气液增压缸增力系统 ，如图 3所示。
气液增 压缸增力系统 ，利用气液增压缸 把 0．4 mpa的气压力转变成 10 mpa的液压力 ，驱动气液缸， 使气液缸的输出力达到 30 kn的夹持力要求。 该系统结构简单，利用换向阀前面的减压阀调节 系统压力 ，便可任意调节夹持力大小，且夹持力一旦设 定后，不受压板等构件弹性变形以及被夹持型材尺寸 精度的影响，因此夹持安全可靠。
该系统在设计和使用过程中应注意气液缸活塞和 缸筒间的密封，避免空气混入油中。此外还应注意增压 缸和气液缸之间所充油液在满足正常使用要求前提 下，应其有足够余量，以防止因少量油液外漏而造成的油液不足现象。
5 结束语
1)组装新扎线枪时，需要对其作佳工作状态实 验。实验研究表明影响扎线枪性能的重要是开起扎线枪板机的作用时间，上背压，进口总气压和下压。根据 实验结果的分析，得出新组装扎线枪佳工作状态(水平)是开枪作用时间较长，上背压调节螺钉拧紧．进口总气压采用高压和下背压调节螺钉拧紧。
2)新扎线枪工作 一段 时间后 ，失效的频率会增大，并成为旧扎线枪 。实验表明对115~l线枪只要适当调 节影响其性能的主要因素状态(水平)就可以降低失效 率到低限度。实验结果进一步表明，影响其性能的主要因素状态 (水平)有漂移现象 。
3)实验研究找出了一套调整扎线枪佳性能的办法。这对维护正常生产非常有益，保证其自动线高效 生产有明显的效果。
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