本刊記者 孟慶杰
科技攻關項目 系列報道 常州八紡機/GE2M-G高速多軸向經(jīng)編機(玻纖)(2014.07~2016.06) 需求正當時 研發(fā)不容等
本刊記者 孟慶杰
GE2M-G高速多軸向經(jīng)編機(玻纖)是常州八紡機瞄準國際最新技術,采用高端伺服控制、智能化人機界面、數(shù)據(jù)信息化實時監(jiān)控等跨領域、多學科交叉的前端設計理念,自主研制的一款具有國際領先水平的高新技術產(chǎn)品。
常州市第八紡織機械有限公司研發(fā)中心主任劉勇俊強調(diào):“該產(chǎn)品為實現(xiàn)玻璃纖維復合材料國產(chǎn)化提供了可靠的織造裝備和技術!”
據(jù)劉勇俊介紹,本次之所以進行“GE2M-G高速多軸向經(jīng)編機(玻纖)”項目的研發(fā),源于其快速擴展的市場空間及時代需求。
玻璃纖維是非常好的金屬替代材料,在建筑、船舶、化工管道、汽車、航空、風力發(fā)電等領域有著廣闊的應用前景,且應用領域仍在不斷拓展。近幾年,歐美復合材料產(chǎn)需均持續(xù)增長,中國復合材料市場更是發(fā)展迅速。
“GE2M-G高速多軸向經(jīng)編機作為專業(yè)生產(chǎn)玻纖工業(yè)用復合材料的高端織機,市場空間巨大?!眲⒂驴娬{(diào)。
目前全世界約有300多臺多軸向經(jīng)編機在應用,且絕大多數(shù)在歐美發(fā)達國家,德國卡爾邁耶就是該領域的領頭羊。國內(nèi)主要依賴進口,但因服務不及時且售價高昂,大大增加了企業(yè)生產(chǎn)成本,制約了我國民族工業(yè)的發(fā)展。
目前國內(nèi)也有個別企業(yè)在研發(fā)高速多軸向經(jīng)編機,但制造水平相對落后。劉勇俊說:“為提高國內(nèi)紡機行業(yè)的市場競爭力,研發(fā)并推廣一種國際先進乃至領先水平的新機型已經(jīng)刻不容緩。因此,常州八紡機選擇此項目進行研發(fā)?!?/p>
劉勇俊還表示,近年來,為開拓市場,企業(yè)對多軸向經(jīng)編機的需求逐年遞增,世界上大多數(shù)多軸向復合材料技術仍處在起步階段,未來發(fā)展空間很大。同時,中國政府也在大力推廣、支持玻纖復合材料等新材料的研發(fā)和應用,更將新材料產(chǎn)業(yè)作為“十三五”的發(fā)展重點。這都為常州八紡機拓展經(jīng)編產(chǎn)業(yè)用市場提供了更多機遇。
GE2M-G高速多軸向經(jīng)編機在經(jīng)編機機構設計與傳動機構設計等方面都進行了較大改動,且在某些部件設計上需進行深入細致地研究,難度較大。劉勇俊表示,為此,研發(fā)人員采取分步落實策略,對技術創(chuàng)新的機構分別進行開發(fā),在各機構分別成功后的基礎上進行總體整合。
劉勇俊介紹,此項目的主要技術創(chuàng)新點集中在四大方面:
一是采用直針導紗技術,優(yōu)化了鋪緯小車結(jié)構與動作,明顯提高了機器速度。采用直針導紗技術,大大增加了緯紗鋪設時間,減少了輔助動作的時間,使鋪緯動作更加穩(wěn)定。創(chuàng)新X向?qū)к壔_裝置,使X向滑臺上的零配件重量均勻分布在兩側(cè)軸承上,在提高定位滾動軸使用壽命的同時,降低了鋪緯小車機構高速運動時的沖擊震動,進一步完善鋪緯小車的結(jié)構與動作,從而明顯提高機器速度。
二是縮短復合針動程,進一步提高了機器速度,減少緯紗浪費。優(yōu)化槽針與針芯連桿架上相關連桿的尺寸,將復合針的動程由19mm減少為17mm;槽針具備前后擺動功能,擺動范圍為1~2mm,分5檔調(diào)節(jié),減少槽針對紗線和布面的影響,同時減少槽針的磨損,橫梁和相關成圈部件位置作相應調(diào)整。
三是增加擺軸固定(0擺動)機構,將槽針與垂直方向夾角調(diào)整為0度,使其直上直下,以適應各種工藝需要,提高布面質(zhì)量。
四是采用多軸向經(jīng)編機控制軟件??赏瑫r鋪設多層緯紗,鋪緯角度可任意設定;人機界面可實時顯示機器的主要工作參數(shù),并可修改、保存各鋪緯站的工藝參數(shù)等;系統(tǒng)具有自診斷與報警功能,并提供故障報警日志,以便分析及處理。
劉勇俊總結(jié)道,這些創(chuàng)新提高了機器速度,改善了布面質(zhì)量,實現(xiàn)了裝備制造業(yè)的自主化和國產(chǎn)化,為生產(chǎn)玻璃纖維增強復合材料提供了可靠的織造裝備。
此外,該項目的環(huán)保特色也很突出。劉勇俊介紹,該機在生產(chǎn)過程中無“三廢”排出,對環(huán)境無污染及負面影響。同時,該機采用了能量反饋技術,能有效地將設備減速或停車時產(chǎn)生的機械能,通過能量回饋技術轉(zhuǎn)換成電能(再生電能)并回送給該機的系統(tǒng)電源,可節(jié)能5%左右。
此外,設備本身還實現(xiàn)了節(jié)約原料,采用單排緯紗針,比雙排緯紗針結(jié)構可節(jié)省3.5%紗線量;設備工作速度達到 1350r/min,提高一倍,同時提升了布面質(zhì)量;產(chǎn)能翻番,大大降低下游經(jīng)編機織物廠家的成本投入,提高了其產(chǎn)品競爭力。
目前,該產(chǎn)品擁有軟件著作權1件,授權發(fā)明專利3件,實用新型專利8件,實審階段發(fā)明3件。劉勇俊表示,產(chǎn)品經(jīng)常州市宏發(fā)縱橫新材料科技股份有限公司、連云港東鼎實業(yè)有限公司等用戶試用后反映良好。截止2015年底,該產(chǎn)品已實現(xiàn)銷售收入2067.4萬元,利稅400余萬元。
“產(chǎn)品市場進一步推廣后,不僅能滿足國內(nèi)市場需求,替代進口,節(jié)約外匯,還能出口創(chuàng)匯,前景廣闊。”劉勇俊說。
劉勇俊強調(diào):“如今,國內(nèi)迫切需要高性能的經(jīng)編設備,來提升支柱產(chǎn)業(yè)的科技含量和市場競爭力。作為國內(nèi)主要經(jīng)編機制造企業(yè),我們必須肩負起開發(fā)自主品牌的多軸向經(jīng)編機的責任,縮短與國外的差距?!?/p>
此外,該項目的研發(fā)還具有廣泛的社會效益。
該項目在帶動上、下游關聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上意義重大,其上游關聯(lián)產(chǎn)業(yè)主要是鋼材和電子工業(yè),項目的重點控制部分對電子軟件智能化系數(shù)要求非常高,其將通過開發(fā)、采購來提高我國電子軟件行業(yè)產(chǎn)品的使用范圍及使用性能,實現(xiàn)其新的發(fā)展方向。同時,產(chǎn)品投入市場能極大降低國內(nèi)下游相關聯(lián)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)成本,節(jié)約外匯,提高了產(chǎn)品競爭力。
另外,項目符合省產(chǎn)業(yè)化政策,也對推動地方經(jīng)濟及改變區(qū)域性、產(chǎn)業(yè)性結(jié)構的調(diào)整起到重要作用。配合社會創(chuàng)造新的就業(yè)機會與崗位,協(xié)助政府部門解決勞動就業(yè)問題。
劉勇俊介紹,GE2M-G高速多軸向經(jīng)編機與國內(nèi)外同類經(jīng)編機各指數(shù)的對比表說明,其技術性能指標已達到國內(nèi)外同類產(chǎn)品先進水平,某些技術性能指標已優(yōu)于國際先進水平。在2015年12月25日由中國紡織工業(yè)聯(lián)合會、江蘇省經(jīng)信委、江蘇省科技廳聯(lián)合組織召開的項目鑒定會上,鑒定委員會專家一致認為,該產(chǎn)品整機性能達到國際領先水平,具有良好的經(jīng)濟和社會效益,建議進一步加強推廣應用。