浮法工艺是平板玻璃生产的主要工艺,生产过程中过渡辊台对产品质量的影响是直接的。针对目前过渡辊台存在的问题,本文分析过渡辊台的结构,采用TRIZ创新工具的76个标准解及冲突理论来分析,找到解决问题的方案。
过渡辊台难题待解
难题之一,过渡辊台的擦锡装置通常采用桥式结构,是靠桥对石墨的支撑,板弹簧顶住石墨实现辊子下部与辊子的紧密接触。常规玻璃的玻璃板锡槽出口温度为615℃,过渡辊台出口温度为600℃;特种玻璃锡槽出口温度为700℃~750℃,出口温度为650℃~700℃。使用的板弹簧在600℃温度中会逐渐失效,导致支撑产生20mm~25mm弯曲挠度;挠度产生使下部密封不严,外部空气逆袭致使锡氧化,随玻璃带下表面带出,当与辊子接触时,沾在辊子表面上。而石墨与辊子不能紧密接触,沾在辊子表面的锡灰不能及时擦掉,会在辊子表面累积形成结块,破坏辊子表面光洁度,影响玻璃质量。
难题之二,密封不严,外部凉空气进入辊台内部,使玻璃横向不均匀降温,造成玻璃带横向温差,玻璃进入退火窑后需要加热,提高能耗,不利于节能减排。
难题之三,过渡辊台辊道传动通过退火窑辊道的传动轴,经过过桥齿轮箱(安装在6号与7号辊子之间),万向联轴节及带离合的减速箱,传给本设备1#至3#辊,使之运转。辊子的运转方向和速度与退火窑辊道相同。减速箱位于固定的地面,辊子的支撑座位于下渣箱的侧壁上,下渣箱可以随着锡槽的膨胀再支撑大梁移动,即渣箱相对带离合的减速箱随着锡槽温差变化有水平位移,位移会导致传动轴受力发生变化,产生卡、阻现象;渣箱本身随着玻璃带的传动受到玻璃带的热能辐射,箱体会变形,因侧墙上下各部分受热不一致,会导致因侧墙倾斜,辊道支座、轴承、密封石墨环等局部受力而导致传动不稳定。
难题之四,过渡辊台在辊子损坏后不能及时更换,导致玻璃下表面质量受损。
解决问题思路的分析
在设计过程中从起点向理想解过渡为理想化过程,用公式表示:
I=??B/(??C+??H)
式中,I-理想度,B-有用功能,C-成本,H-有害作用。
所以设计理想化的方法需增加有用功能,减少成本,减小有害作用。最终解决本文开头提到的问题,即辊子擦锡问题、下部密封问题、传动不稳问题及辊子维修与更换问题。在解决擦锡与密封问题,即问题一得到八个解答,八个解答都能有效去除或减小有害作用,增加有用功能,且不增加成本或成本增加不多,因此八个解答思路均有效;在解决传动不稳问题,即问题二的五个解答中,解答一与解答三基本相同,可并成一个方案①,解答四与解答五接近可以合并为一个解答③,解答二可以独立成方案②,最终形成三个解答方案:①解答一:新加轴承支撑座,将传动与渣箱分开,各自独立;②在辊道与辊子轴承座间设置调节装置,根据渣箱侧墙变形情况调整轴承座的位置;③将渣箱外墙与内壁连接改为间接接触,需再用保温材料将热源隔开,改变保温材料的填充方式及材料结构,并用冷却器冷却侧墙。这三个方案能有效剔除有害作用,基本不增加成本或增加成本较少。问题三的两种解决可以有效解决辊子维修及更换问题。
综上可知,实施创新方法可以有效消除渣箱有害变形,增加擦锡效果,增加密封效果,减少辊子沾锡概率。密封性能的提高,有效地控制了锡槽内部保护气体的外溢,使锡槽的压力提高,稳定了锡槽生产工艺参数,减少了玻璃缺陷的产生,为生产出优质的玻璃产品创造了有利条件;传动平稳将减少生产事故发生的概率,提高了玻璃外观质量和光学性能,即有效提高产品优等品的比例;传动结构的改变,便于辊子维修及更换,降低了设备成本,为提高玻璃质量提供了保证。