本书共八讲，内容包括：玻璃纤维拉丝机的结构及工作原理、拉丝机机头张力不够的解决方法、拉丝机集电环长期使用的优化设计、拉丝机机体内部水电分离的优化改造、拉丝机自动上车装置与卸纱装置的维修与优化、拉丝机润滑系统的维修与优化、拉丝机排线总成系统的优化设计、拉丝机控制程序的优化。
温广勇
1974年出生，泰山玻璃纤维有限公司设备动力部部长，电气维修工，高级技师，泰安市总工会兼职副主席。
曾获“全国劳动模范”“齐鲁大工匠”“齐鲁首席技师”“齐鲁最美职工”等荣誉和称号，享受国务院政府特殊津贴。
多年来，他致力于玻璃纤维成型的关键设备——拉丝机的维保、改造工作，带领团队解决“卡脖子”难题，独创“三五一十五”工作法，解决了拉丝机设备故障率高、在线维修时间长的问题，被誉为拉丝机维修的“活字典”；出色完成了老旧拉丝机系统性改造升级再利用项目，让旧设备实现了控制数字化、运行自动化，为企业节省生产成本2090 余万元；先后主持、参与技术创新及工艺改进项目70 余项，累计荣获全国建材行业技术革新奖10 项，省、市级科技进步奖13 项，国家发明专利授权2项，实用新型专利30余项，累计为企业创造经济效益4000 余万元。以他的名字命名的温广勇劳模创新工作室，依托各专业技术团队，以工作室为核心，以“师带徒”为载体，构建了全方位、立体化的技能人才队伍培养体系，先后培养出40名省、市级高技能人才。2018年，工作室被山东省总工会认定为“山东省示范性劳模和工匠人才创新工作室”。
第二讲
拉丝机机头张力不够的解决方法
一、新型产品对拉丝机机头的影响
在玻璃纤维制造行业，拉丝机是玻璃纤维产品从熔融状态变成纤维状态最重要的设备，而高速旋转的机头则是拉丝机上负责旋转卷绕的主要机械系统。
为了使卷绕成型的玻璃纤维产品顺利脱出，机头具备收缩、涨紧的基本功能。由于行业规模发展、窑炉及漏板的生产技术提升、玻璃纤维应用场景扩展、各类新兴行业对产品要求更为严苛等原因，玻璃纤维产品的直径越来越小，生产速度也不断提升，许多产品的生产需要更高的玻璃液黏度和线速度，进而使得玻璃纤维有更大的张力。在玻璃纤维的拉制过程中，张力的增大会导致机头涨片被勒紧从而变形。当机头停止转动时，由于离心力的消失，丝饼的束缚力会变得更大，这时丝饼会发生变形，同时机头涨片也会变形，此时丝饼将无法卸下，甚至被损坏，更严重时会造成部分产品无法生产。
二、解决拉丝机机头张力不够的四步法
针对特殊产品在生产时导致机头涨片被勒紧变形的问题，各个厂家的解决方法不一样。我们根据实际使用效果，按照下列几个重点进行了分步解决。
（1）加长机头涨片的行程，保证机头在收缩时不会因为行程不够而影响产品卸筒。在保证涨筒直径相同的条件下，合理地减小缩筒直径，从而使卸筒更加容易、快捷。下页图7所示为拉丝机机头涨筒状态，图7（a）是正常机头涨筒状态，图7（b）是高涨力机头涨筒状态。两个涨筒的直径均为273mm，通过观察涨片突出的定位卡扣可以发现，高涨力机头的定位卡扣更突出，说明其缩筒直径小；反之，正常机头的缩筒直径大。
（2）针对机头低速转动时，涨片离心力不够的问题，可以考虑增加涨片重量，以提高机头在运转过程中的离心力，保证丝饼在拉制过程中的离心支撑力。第16页的图8所示为各种拉丝机机头所用涨片截面图。德国拉丝机273机头由18块涨片组成，图8（a）单根涨片重1.17kg；日本拉丝机273机头由22块涨片组成，图8（b）单根涨片重0.49kg；高涨力273机头由22块涨片组成，图8（c）单根涨片重0.96kg。需要注意的是，不能一直增加涨片的重量。
使用软件进行建模及分析，结果显示涨片受力均匀，如下页图9所示。不考虑离心力及丝饼重量等因素，使两者最大位移凹陷变形为2mm，再测算单根涨片所受压力。德国拉丝机273机头涨片单根受力最大为10000N；日本拉丝机273机头涨片单根受力最大为1000N；高涨力273机头涨片单根受力最大为5400N。高涨力273机头涨片的整体变形能力适中。根据现场实际情况及模拟测试结果可知，太软、截面惯性矩小的涨片容易被产品勒至弹性形变，从而无法卸筒；太硬的涨片使用一段时间后容易产生塑性变形，无法继续使用。
（3）在原拉丝机的基础上做适配时，要考虑整体机头的重量及重心，保证适配后设备的振动幅值在允许范围内（拉丝机机头转速为3000r/min时，空载振动幅值≤50μm）。
（4）针对机头中间涨片变形的问题，需要考虑改变机头的支撑结构。如图10所示，将图10（a）中普通机头的双支撑、单锥套结构改为图10（b）中高涨力机头的三支撑、四锥套结构，在涨片中间位置增加支撑，保证丝饼在停机、机头离心力消失后，不会将涨片勒紧变形。增加支撑及锥套，将原来的活动单元由1个变为4个。中心支撑结构无法在现有叶轮结构上增加，需将叶轮改为分体两段式。除此之外，还应考虑气室及气动结构的改变，保证推力系统在机头内部有足够的活动空间。
三、拉丝机高涨力机头的应用效果
高涨力机头涨片的涨缩行程增大、离心力增高、中心支撑结构增加，可以有效避免高涨力玻璃纤维勒紧涤锦筒导致其变形后，因机头涨片无收缩空间造成的无法卸筒情况。在同等状态下，德国拉丝机原装机头纱筒的最高点与机头涨片的间隙为6mm；日本拉丝机原装机头纱筒的最高点与机头涨片的间隙为5mm；高涨力机头纱筒的最高点与机头涨片的间隙为30mm，卸筒时间由30s缩短为10s，卸筒速度变快，提升生产效率70%，且节省人力。
随着此项难题的解决，今后在定做玻璃纤维拉丝机时，完全可以把使用高涨力机头的这几个理念进行推广。即使对于其他纤维类产品的生产设备，也有很大的借鉴意义。
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