玻璃鋼型材拉擠機夾緊機構的研究與改進設計
1 前言
玻璃鋼型材具有重量輕、抗拉強度高、耐腐蝕、絕緣性能好等優點。近年來在石油化工、電纜通信、建筑材料等行業得到了日益廣泛的應用。我國對玻璃鋼型材生產技術及應用技術的研究較晚，玻璃鋼型材生產設備大多從國外引進。我們在吸收國外先進技術的基礎上 ，先后設計了3臺玻璃鋼型材拉擠機。本文就拉擠 機夾緊機構的設計和改進加以介紹。
2 玻璃鋼型材拉擠機簡介
為了滿足設備結構簡單 、造價低 、維護方便 、工作可靠等設計要求，該機組采用了機械一氣動聯合傳動方 式 。設備組成如圖 1所示。 機組工作時 ，玻璃紗 2在前紗架 1上經排序、導 紗，通過梳理板 3梳理后，在侵膠槽 4內掛上樹脂，再經預成形裝置加熱固化預成形后 ，有兩個牽引小車 6、 7交替將型材從加熱成形裝置 11中連續拉出，后由 鋸小車 8將型材按定 長尺寸切斷 ，成 品進入成品架 9 堆放。
牽引小車主要由夾緊機構和掛脫鏈機構組成。兩 個小車的交替牽引運動分為同步夾緊牽引階段、單獨夾緊牽引階段和返程階段。小車由一條精密雙排傳動鏈驅動，由掛脫鏈機構實現小車的掛鏈和脫鏈。由夾緊機構實現小車對型材的夾緊。掛脫鏈動作 、夾緊動作和 小車返程動作均由氣缸實現 。
3 機械增力夾緊機構的設計殛使用中出現的問題
3 1 機械增力夾l緊機構的設計
只有當牽引小車上的夾緊機構將型材牢固地夾持 住 ，牽引小車才能將型材從加熱成形裝置中連續拉出。
為保證型材的質量，型材在拉擠過程 中，不僅要連續運動．而且要具有穩定的運動速度 。這就要求夾緊機構能提供足夠的夾持力，且夾持可靠，以保證牽引小車能把 型材拉出而不打滑。對于p一80 kn型(同時可拉 3根型 材)拉擠機來說 ，每個夾緊機構的夾持力要達 到 30 kn。而安裝輸 出 30 kn推力的大直徑氣缸(直徑為 320 mm)，主機結構又不允許 ，因此設計了氣缸控制二級雙 連桿增力機構，如圖 2所示
若設夾緊時氣缸拉力垂直向下，鉸鏈 1和 3在 同 一水平面上，不計摩擦力，則增力機構的增力比可用下 式求得 ：
3．2 使用中出現的問題
生產實踐表明 ，該增力機構原理是可行的，結構也基本合理。但卻出現了一些問題。其一，為調節增力比
二級連桿的固定鉸鏈座采用螺紋調節工作位置，雖然調節方便 ，但是容易造成松動。特別是當增力比調到較
大值時，由于機構本身的可靠性降低，一旦松動，將造成夾持失效 。設計時雖然考慮到了這個問題，并采取了
預防措施 ，如使用材料和精密螺紋，并配以鎖緊螺母 ，但由于制造精度較低，有時仍出現松動現象 。生產 過程中需人工及時調整。
其二，該機構的增力比理論上可以很大，但由于構 件的彈性 ，使得實際增力比不能任意調大。設計時為 增大實際增力比，盡可能地增加了壓桿，壓板等構件的剛度 ，以及加大被夾持型材與夾具的接觸長度，減小型 材變形量 。然而，隨著增力 比的變大 ，它受壓桿等的彈性變形以及型材尺寸精度的影響越大。如型材尺寸稍
微增大，則增力比明顯下降。被夾持型材的尺寸稍微減 小或機構松動，就會導致夾持失效。因此，拉擠機的夾
緊機構必須加以改進，以提高夾持可靠性。
4 氣液增壓缸增力系統的設計
氣動系統因工作壓力低，所以氣缸輸出力很小。但 通過氣液增壓缸把較低的氣體壓力變成較高的油液壓 力，則可以大大提高氣缸(或稱氣液缸)的輸出力。 由于牽引小車的結構限制 ，小車上所能安裝氣 缸 直徑大為 63 mm。0．4 mpa的氣壓力通過氣液增壓 缸提高到 10 mpa，即將氣液增壓缸的增壓比取為 1： 25，便可滿足夾持力要求。這樣就可設計出氣液增壓缸和氣液增壓缸增力系統 ，如圖 3所示。
氣液增 壓缸增力系統 ，利用氣液增壓缸 把 0．4 mpa的氣壓力轉變成 10 mpa的液壓力 ，驅動氣液缸， 使氣液缸的輸出力達到 30 kn的夾持力要求。 該系統結構簡單，利用換向閥前面的減壓閥調節 系統壓力 ，便可任意調節夾持力大小，且夾持力一旦設 定后，不受壓板等構件彈性變形以及被夾持型材尺寸 精度的影響，因此夾持安全可靠。
該系統在設計和使用過程中應注意氣液缸活塞和 缸筒間的密封，避免空氣混入油中。此外還應注意增壓 缸和氣液缸之間所充油液在滿足正常使用要求前提 下，應其有足夠余量，以防止因少量油液外漏而造成的油液不足現象。
5 結束語
1)組裝新扎線槍時，需要對其作佳工作狀態實 驗。實驗研究表明影響扎線槍性能的重要是開起扎線槍板機的作用時間，上背壓，進口總氣壓和下壓。根據 實驗結果的分析，得出新組裝扎線槍佳工作狀態(水平)是開槍作用時間較長，上背壓調節螺釘擰緊．進口總氣壓采用高壓和下背壓調節螺釘擰緊。
2)新扎線槍工作 一段 時間后 ，失效的頻率會增大，并成為舊扎線槍 。實驗表明對115~l線槍只要適當調 節影響其性能的主要因素狀態(水平)就可以降低失效 率到低限度。實驗結果進一步表明，影響其性能的主要因素狀態 (水平)有漂移現象 。
3)實驗研究找出了一套調整扎線槍佳性能的辦法。這對維護正常生產非常有益，保證其自動線高效 生產有明顯的效果。
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玻璃鋼型材具有重量輕、抗拉強度高、耐腐蝕、絕緣性能好等優點。近年來在石油化工、電纜通信、建筑材料等行業得到了日益廣泛的應用。我國對玻璃鋼型材生產技術及應用技術的研究較晚，玻璃鋼型材生產設備大多從國外引進。我們在吸收國外先進技術的基礎上 ，先后設計了3臺玻璃鋼型材拉擠機。本文就拉擠 機夾緊機構的設計和改進加以介紹。
2 玻璃鋼型材拉擠機簡介
為了滿足設備結構簡單 、造價低 、維護方便 、工作可靠等設計要求，該機組采用了機械一氣動聯合傳動方 式 。設備組成如圖 1所示。 機組工作時 ，玻璃紗 2在前紗架 1上經排序、導 紗，通過梳理板 3梳理后，在侵膠槽 4內掛上樹脂，再經預成形裝置加熱固化預成形后 ，有兩個牽引小車 6、 7交替將型材從加熱成形裝置 11中連續拉出，后由 鋸小車 8將型材按定 長尺寸切斷 ，成 品進入成品架 9 堆放。
牽引小車主要由夾緊機構和掛脫鏈機構組成。兩 個小車的交替牽引運動分為同步夾緊牽引階段、單獨夾緊牽引階段和返程階段。小車由一條精密雙排傳動鏈驅動，由掛脫鏈機構實現小車的掛鏈和脫鏈。由夾緊機構實現小車對型材的夾緊。掛脫鏈動作 、夾緊動作和 小車返程動作均由氣缸實現 。
3 機械增力夾緊機構的設計殛使用中出現的問題
3 1 機械增力夾l緊機構的設計
只有當牽引小車上的夾緊機構將型材牢固地夾持 住 ，牽引小車才能將型材從加熱成形裝置中連續拉出。
為保證型材的質量，型材在拉擠過程 中，不僅要連續運動．而且要具有穩定的運動速度 。這就要求夾緊機構能提供足夠的夾持力，且夾持可靠，以保證牽引小車能把 型材拉出而不打滑。對于p一80 kn型(同時可拉 3根型 材)拉擠機來說 ，每個夾緊機構的夾持力要達 到 30 kn。而安裝輸 出 30 kn推力的大直徑氣缸(直徑為 320 mm)，主機結構又不允許 ，因此設計了氣缸控制二級雙 連桿增力機構，如圖 2所示
若設夾緊時氣缸拉力垂直向下，鉸鏈 1和 3在 同 一水平面上，不計摩擦力，則增力機構的增力比可用下 式求得 ：
3．2 使用中出現的問題
生產實踐表明 ，該增力機構原理是可行的，結構也基本合理。但卻出現了一些問題。其一，為調節增力比
二級連桿的固定鉸鏈座采用螺紋調節工作位置，雖然調節方便 ，但是容易造成松動。特別是當增力比調到較
大值時，由于機構本身的可靠性降低，一旦松動，將造成夾持失效 。設計時雖然考慮到了這個問題，并采取了
預防措施 ，如使用材料和精密螺紋，并配以鎖緊螺母 ，但由于制造精度較低，有時仍出現松動現象 。生產 過程中需人工及時調整。
其二，該機構的增力比理論上可以很大，但由于構 件的彈性 ，使得實際增力比不能任意調大。設計時為 增大實際增力比，盡可能地增加了壓桿，壓板等構件的剛度 ，以及加大被夾持型材與夾具的接觸長度，減小型 材變形量 。然而，隨著增力 比的變大 ，它受壓桿等的彈性變形以及型材尺寸精度的影響越大。如型材尺寸稍
微增大，則增力比明顯下降。被夾持型材的尺寸稍微減 小或機構松動，就會導致夾持失效。因此，拉擠機的夾
緊機構必須加以改進，以提高夾持可靠性。
4 氣液增壓缸增力系統的設計
氣動系統因工作壓力低，所以氣缸輸出力很小。但 通過氣液增壓缸把較低的氣體壓力變成較高的油液壓 力，則可以大大提高氣缸(或稱氣液缸)的輸出力。 由于牽引小車的結構限制 ，小車上所能安裝氣 缸 直徑大為 63 mm。0．4 mpa的氣壓力通過氣液增壓 缸提高到 10 mpa，即將氣液增壓缸的增壓比取為 1： 25，便可滿足夾持力要求。這樣就可設計出氣液增壓缸和氣液增壓缸增力系統 ，如圖 3所示。
氣液增 壓缸增力系統 ，利用氣液增壓缸 把 0．4 mpa的氣壓力轉變成 10 mpa的液壓力 ，驅動氣液缸， 使氣液缸的輸出力達到 30 kn的夾持力要求。 該系統結構簡單，利用換向閥前面的減壓閥調節 系統壓力 ，便可任意調節夾持力大小，且夾持力一旦設 定后，不受壓板等構件彈性變形以及被夾持型材尺寸 精度的影響，因此夾持安全可靠。
該系統在設計和使用過程中應注意氣液缸活塞和 缸筒間的密封，避免空氣混入油中。此外還應注意增壓 缸和氣液缸之間所充油液在滿足正常使用要求前提 下，應其有足夠余量，以防止因少量油液外漏而造成的油液不足現象。
5 結束語
1)組裝新扎線槍時，需要對其作佳工作狀態實 驗。實驗研究表明影響扎線槍性能的重要是開起扎線槍板機的作用時間，上背壓，進口總氣壓和下壓。根據 實驗結果的分析，得出新組裝扎線槍佳工作狀態(水平)是開槍作用時間較長，上背壓調節螺釘擰緊．進口總氣壓采用高壓和下背壓調節螺釘擰緊。
2)新扎線槍工作 一段 時間后 ，失效的頻率會增大，并成為舊扎線槍 。實驗表明對115~l線槍只要適當調 節影響其性能的主要因素狀態(水平)就可以降低失效 率到低限度。實驗結果進一步表明，影響其性能的主要因素狀態 (水平)有漂移現象 。
3)實驗研究找出了一套調整扎線槍佳性能的辦法。這對維護正常生產非常有益，保證其自動線高效 生產有明顯的效果。
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