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  研制目的  石油化學(xué)工業(yè)在世界科技高速發(fā)展的推動(dòng)下，進(jìn)展迅猛。新產(chǎn)品、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，尤其與各經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域及人們生活息息相關(guān)的塑料薄膜行業(yè)已被廣泛應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、軍工以及醫(yī)療等行業(yè)。據(jù)國內(nèi)“九五”期間的市場銷售統(tǒng)計(jì)，全國市場年需求量達(dá)250萬噸，且每年都有較大幅度的增長。在進(jìn)入21世紀(jì)的數(shù)年內(nèi)，由于各行業(yè)的發(fā)展，市場興旺繁榮，對(duì)薄膜的需求量急速增長，估計(jì)需求量在300萬噸左右。國內(nèi)通過近年引進(jìn)的機(jī)組，其生產(chǎn)能力只有30萬噸左右，只占市場需求量的十分之一。目前大量塑料薄膜產(chǎn)品仍需從國際市場采購。  BOPP4200-5000型是目前世界上比較先進(jìn)的薄膜生產(chǎn)機(jī)組，由德國、日本、法國等制造。國內(nèi)在上世紀(jì)八、九十年代只能從國外引進(jìn)，每臺(tái)機(jī)組售價(jià)高達(dá)1億元人民幣，昂貴的價(jià)格國內(nèi)企業(yè)難以承擔(dān)，經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)很大，迫切希望國內(nèi)能研制生產(chǎn)薄膜機(jī)組替代進(jìn)口設(shè)備，使國內(nèi)薄膜生產(chǎn)廠家能用上國產(chǎn)價(jià)廉物美的薄膜生產(chǎn)機(jī)組。汕頭遠(yuǎn)東輕化裝備有限公司研制了BOPP4200-5000型雙向拉伸丙烯薄膜生產(chǎn)機(jī)組替代了進(jìn)口設(shè)備，并從技術(shù)檔次、性等等方面接近國外同類產(chǎn)品，滿足用戶的需求，促進(jìn)我國民族塑料機(jī)械行業(yè)的加速發(fā)展。  該產(chǎn)品是分析了設(shè)備的功能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，集各家之所長而自行開發(fā)設(shè)計(jì)的，主要內(nèi)容有：   1.整機(jī)必須適應(yīng)工藝要求。  2.要求生產(chǎn)出高質(zhì)量的薄膜、膜層均勻，厚薄可控，光澤好，拉伸強(qiáng)度、透明度可達(dá)到出口產(chǎn)品高檔包裝要求。  3.要求整機(jī)生產(chǎn)能耗省、效率高、降低用戶生產(chǎn)成本。  4.要求機(jī)臺(tái)操作方便、直觀。  5.整機(jī)采用現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，選用西門子公司的PLC-S7系列為下位機(jī)，摩托羅拉的工業(yè)計(jì)算機(jī)做上位機(jī)，以利于方便人機(jī)對(duì)話、工藝參數(shù)調(diào)整、數(shù)據(jù)分析功能，工藝流程由各趨勢圖顯示，及時(shí)判斷故障并排除，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。  6.整機(jī)薄膜寬幅、速度：要求薄膜最大寬度4200mm,生產(chǎn)速度50-200m/min。  試制中解決的關(guān)鍵技術(shù)問題  BOPP4200-5000型雙向拉伸聚丙烯薄膜生產(chǎn)機(jī)組在我國從未生產(chǎn)過。在整機(jī)設(shè)計(jì)、研制過程中，根據(jù)已研制成功的小型樣機(jī)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及掌握的國外同類設(shè)備的少量資料進(jìn)行分析和對(duì)比并做了如下改進(jìn)和技術(shù)攻關(guān)：  1.原料的配制及輸送系統(tǒng) 為了確保配料的均勻及穩(wěn)定性，該公司選用了美國馬歇爾公司的配置及輸送方案，采用容量法計(jì)量，保證計(jì)量準(zhǔn)確，嚴(yán)格主輔料的配比，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有完善的混料裝置，保證了主輔料混合的均勻性，系統(tǒng)內(nèi)還配設(shè)有負(fù)壓裝置，原輔料均采用負(fù)壓抽吸的方法進(jìn)行原輔料的輸送，減少粉料的形成。  2.擠出機(jī)系統(tǒng) 該公司重點(diǎn)考慮了主擠出機(jī)，設(shè)計(jì)出我國首家塑化與計(jì)量串聯(lián)形式二機(jī)聯(lián)接擠出的裝置，應(yīng)用于BOP生產(chǎn)機(jī)組的制造和使用，使PP擠出的塑化安全和壓力穩(wěn)定。計(jì)量精度達(dá)到千分之三。主擠出機(jī)設(shè)計(jì)二級(jí)擠出過濾形式，機(jī)頭配置有帶式連續(xù)換網(wǎng)的粗過濾器，模頭前配置有“柱式長效過濾器”作細(xì)過濾，延長了生產(chǎn)線連續(xù)開機(jī)的生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，并起到擠出的緩沖和穩(wěn)定作用。  3.鑄片成型系統(tǒng) 在該系統(tǒng)中該公司選用了水槽-冷鼓-氣刀式鑄片機(jī)，冷輥直徑為1.2m，根據(jù)拉膜的工藝要求，鑄片的平整及光滑是拉膜好壞的關(guān)鍵之一，在設(shè)備制造中對(duì)輥面的處理是制造中的重中之重，對(duì)成型冷鼓，縱拉的預(yù)熱輥、拉伸輥、定型輥，均采用了自己的專利技術(shù)：“一種超精研磨機(jī)”，該可靠技術(shù)保證了輥面的高光潔度和極高的鏡面輥筒，確保了膜片的光滑平整，提高了制膜質(zhì)量。  4.縱向拉伸、橫向拉伸系統(tǒng) 生產(chǎn)機(jī)組的拉伸系統(tǒng)的供熱，采用一套加熱油爐供熱二套裝置的形式，高溫?zé)嵩聪裙?yīng)需高溫工作溫度(180～210℃)的橫向拉伸裝置，再供應(yīng)工作溫度低(95～145℃)的縱拉裝置二次加熱使用，充分利用能源節(jié)約生產(chǎn)成本。根據(jù)離心風(fēng)機(jī)工作特性曲線的特異性和流動(dòng)力學(xué)原理，設(shè)計(jì)制造的橫向拉伸供熱靜壓箱，風(fēng)孔壓力波動(dòng)小于1毫米水柱。保證了高速度(200m/min)，運(yùn)行厚度僅20gm左右的受熱膜片能均勻受熱并要求極其平穩(wěn)地運(yùn)行。  5.牽引收卷系統(tǒng) 在該系統(tǒng)中該公司考慮的重點(diǎn)是電暈處理，它關(guān)系到BOPP膜表面張力是否合格是否均勻的重大問題，為了確保膜的質(zhì)量，該電暈處理裝置選取英國公司的電暈處理裝置，以便滿足印刷等后加工的要求。  6.生產(chǎn)機(jī)組的操作和控制全部由可編程控制器控制 采用西門子公司S7系列高等級(jí)可編程序控制器，所有傳動(dòng)部分采用西門子SEMEREGKK6R24，全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)，在中央控制室有19吋彩色CRT進(jìn)行屏幕監(jiān)視，收卷部分有14吋真彩、VGA顯示、256色屏幕監(jiān)視，操作完成菜單式，操作人員只需選調(diào)操作按鍵盤，調(diào)動(dòng)畫面就能直觀地監(jiān)視或調(diào)整各種工藝參數(shù)。例如：溫度、壓力、速度、拉伸倍數(shù)等。  產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)  BOPP4200-5000型雙向拉伸聚丙烯薄膜生產(chǎn)機(jī)組是在分析比較各種進(jìn)口樣機(jī)的基礎(chǔ)上，擇優(yōu)選用合理的設(shè)備結(jié)構(gòu)及較先進(jìn)的技術(shù)而構(gòu)成的。  1.擠出部分 主傳動(dòng)采用直流電機(jī)、配光電編碼器、換網(wǎng)裝置自動(dòng)控溫，長壽過濾器自動(dòng)控溫，配壓力傳感器，冷卻系統(tǒng)為風(fēng)冷形式。  2.鑄片成型機(jī) 本機(jī)承接從模頭擠出的熔融狀膜，在冷卻表面冷卻后形成厚片。由冷卻輥、冷水槽、剝離輥、導(dǎo)向輥、冷卻循環(huán)、氣刀附片、傳動(dòng)系統(tǒng)組成。該機(jī)所選用的模頭是從美國EDI公司引進(jìn)，與美國NDC公司的紅外線測厚儀配套，通過模頭中的熱膨脹螺栓，進(jìn)行薄膜厚度的控制，確保整套裝置穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。  3.縱向拉伸機(jī) 主傳動(dòng)采用直流配光電編碼器。預(yù)熱輥、拉伸輥、定型輥等均為鏡面輥，壓輥采用硅膠輥，拉伸輥升降系統(tǒng)采用異步電機(jī)帶動(dòng)。壓輥上下氣動(dòng)調(diào)節(jié)，采用破膜報(bào)警系統(tǒng)，張力檢測系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)。輔助收卷機(jī)采用力矩電機(jī)傳動(dòng)。  4.橫向拉伸機(jī) 主傳動(dòng)電機(jī)采用直流電機(jī)配光電編碼器，回轉(zhuǎn)夾軌拉幅烘箱，分預(yù)熱4區(qū)、拉伸3區(qū)、定型4區(qū)、冷卻2區(qū)。并設(shè)導(dǎo)向、糾偏裝置、導(dǎo)軌鋏子、鋏子冷卻、排風(fēng)、機(jī)架保溫、主傳動(dòng)、調(diào)幅熱風(fēng)系統(tǒng)、破膜報(bào)警器。  5.牽引機(jī) 本機(jī)位于橫拉及收卷中間，牽引橫拉后的薄膜，并對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步展平和冷卻定型，切邊、測厚、電暈，并以恒定的速度將其送往收卷機(jī)。由剪輥、冷卻輥、測厚、張力、電暈裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)組成。  6.卷取機(jī) 采用雙工位收卷，自動(dòng)調(diào)整張力、壓力和換卷；將牽引的來膜展平排皺，并轉(zhuǎn)移到卷芯上，完成薄膜成型加工過程。本機(jī)由跟蹤輥、收卷軸、卷軸回轉(zhuǎn)盤、箱體、切斷、翻轉(zhuǎn)、傳動(dòng)系統(tǒng)組成。  該機(jī)組經(jīng)多家公司使用情況表明，生產(chǎn)速度高、薄膜幅度寬、收卷平整、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、熱收縮率符合規(guī)定，控溫精度高。投產(chǎn)一年多來，尚未發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障。實(shí)現(xiàn)了雙工位雙轉(zhuǎn)塔式大轉(zhuǎn)盤翻轉(zhuǎn)裝置，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到生產(chǎn)工藝要求，自動(dòng)化程度高、操作方便、其質(zhì)量接近進(jìn)口同類機(jī)型水平，應(yīng)用遠(yuǎn)東公司獨(dú)家設(shè)計(jì)的塑化與計(jì)量串聯(lián)形式二機(jī)聯(lián)接擠出裝置及TDO的油加熱控制系統(tǒng)，為TDO的工藝控制創(chuàng)造了良好的條件。擠出系統(tǒng)的主擠出機(jī)設(shè)計(jì)二級(jí)擠出過濾形式，延長了生產(chǎn)機(jī)組連續(xù)開機(jī)的生產(chǎn)周期。該技術(shù)于2004年12月27日通過了省級(jí)鑒定。