1 前言
    我國及玻璃鋼纏繞成型工藝，無論是管道纏繞儲罐纏繞還是異型體纏繞，均采用單導絲頭纏繞方式。單導絲頭纏繞方式具有操作簡便、設計簡單等優點，但生產效率較低。長期以來，由于玻璃鋼纏繞成型尤其是玻璃鋼加砂管道成型多為中小口徑管道。對生產效率的要求不是很嚴格，因此該缺點不甚突出，也不為廣大生產廠商重視。近年來隨著大口徑管道市場的不斷拓展，大口徑管道產量逐年加大。大口徑管道交叉纏繞層每層來回數多，結構層厚度大，長徑比小，滑紗控制難度大等特點，因此生產中一系列問題亟待解決。如每層來回數多、厚度大會導致每根管道生產用時較長，致使生產用樹脂配方的調整難度加大，固化時間也會相應的加長，導致整條生產線生產效率降低。而長徑比小、滑紗等問題又使得纏繞過程中紗片不能太寬，同樣會導致纏繞用時加長，生產效率降低。因此大口徑管道生產效率低下的問題成為制約大口徑管道發展的要問題。
    在實際生產中各企業大都采用以下幾種方案解決生產效率低下的問題。①擴大生產規模，如增加生產線、增加模具數量等形式來提高產量。②加大導絲頭寬度，通過加大導絲頭寬度增大紗片寬度，減少每層來回數，縮短纏繞時間。③提高纏繞紗線速度，如把纏繞紗線速度提高到100m／min以上。④雙導絲頭工藝，通過增加纏繞層厚度或成倍加大纏繞紗片寬度等方法縮短纏繞時間。對于以上幾種方案，種方案會導致企業資金投入增大，生產成本上升。第二種方案存在著滑紗問題，加砂裝置和浸膠槽調整等問題。第三種方案的實施有一定的限制，紗線速度過高會導致纖維浸潤時間短，浸透狀態變差，纖維磨損增大，軌道上的工作小車速度過快不利安全，同時可能導致管壁截面樹脂含量向外遷移等問題。第四種方案由于選用的具體方法不同會有不同的結果。本文就雙導絲頭工藝方法進行了分析。
2  雙導絲頭纏繞方式
    所謂雙導絲頭是指纏繞過程中采用兩個導絲頭。兩個導絲頭必須處于主軸的同一個切面上，即繞主軸分布，而且兩個導絲頭上的紗片必須寬度相同和起點位置相同。如果起點位置不同，則終點位置也不同，不符合纏繞工藝要求。如果寬度與設計不一致，由于每層來回數是一定的，會導致纏完一層后不能均勻布滿模具表面，因此在生產過程中會有兩個等寬紗片同時纏繞到模具上。在原有每個紗片寬度不變的情況下采用兩個導絲頭纏繞方式，如果兩個紗片之間沒有嚴格的距離要求，那么纏繞一層相當于完成兩層纏繞；如果兩個紗片之間按一定規律分布相當于紗片寬度增加了一倍。如果保持原有加工速度和鋪層不變，無論兩個紗片位置如何，均能使生產效率提高一倍。設備投入和人力投入因選用方案不同會有很大的區別。對于雙導絲頭纏繞方式，本文提出3種不同方案。
    方案一需要有一定的設備和人力投入，由圖1所示。

    圖1  方案1示意
    從圖中可以看出，這種方案是一個主軸，兩個小車工作臺對稱分布，每個工作臺各設置一個導絲頭。生產時兩個導絲頭同時上紗，紗片寬度相等。這樣如果兩個導絲頭同時上紗，每纏繞一層所用時間與單導絲頭纏完一層所用時間相同。每完成一層纏繞實際相當于兩層纏繞，交叉層、環向層均如此。這種方式下兩個導絲頭的垂直位置沒有嚴格的要求，但水平位置應一致，兩個導絲頭可獨立操作。只是需要多配置一套小車工作臺和相應的操作工人，資金投入較大。當鋪層較簡單，交叉或環向鋪層為偶數時，生產效率能提高近一倍。當鋪層復雜時，交叉或環向鋪層為非偶數時效率提高不是特別明顯。
    方案二基本不需投入資金，生產時也不需另外增加人員，由圖2所示。

    圖2  方案2示意
    從圖中可以看出，這種方案是一個主軸，一個工作臺。兩個導絲頭上下分布。生產時兩個導絲頭同時上紗，紗片寬度相等。兩個導絲頭之間要求水平位置一致，但垂直距離沒有嚴格要求，只要方便操作即可。這樣如果兩個導絲頭同時上紗，每纏完一層所用時間與單導絲頭纏繞一層所用時間相同，但實際結果是完成兩層纏繞。采用這種方式無需投入資金，操作簡便，對系統沒有嚴格要求。鋪層較簡單而且交叉或環向鋪層數為偶數時，生產效率能提高近一倍，鋪層較復雜時效率提高不是特別明顯。
    方案三與方案二示意圖相同。兩個導絲頭之間的垂直距離有嚴格的要求。要求兩個導絲頭必須嚴格按照纏繞規律要求的距離布置，而且兩個導絲頭之間的距離需要根據產品的工藝參數不同進行調整。同時需要控制軟件的相應配合，兩個導絲頭之間的水平位置必須一致。生產中要求兩個導絲頭必須同時上紗，每纏完一層，實際結果也是一層。交叉纏繞時每層來回數減少為原來的 1／2。環向纏繞時紗片變為原來的2倍。因此無論是環向層還是交叉層，每纏完一層所用時間是單導絲頭纏繞用時的 1／2。無論產品鋪層如何變化，生產效率均能提高一倍，而企業在資金和人力的投入上并沒有增加。
3  實例分析
    本文就上述3種雙導絲頭工藝在提高效率上的具體表現進行詳細分析。在現有設備上分別對DN2200產品用 3種雙導絲頭工藝進行對比試驗，其結果由表1所示。
    圖1  生產效率比較

    由以上列表可以看出，選用雙導絲頭纏繞工藝無論哪一種均能明顯提高生產效率。方案1能將生產效率提高（238－137）/238＝42．4％；方案2能將生產效率提高（238－197）／238＝ 17．2％；方案3能將生產效率提高（238－119．18）/238＝50％。經過對以上方案分析，選用第三種方案，效果良好，與分析結果一致生產效率得到大幅度提高。
4  結束語
    綜上所述，采用雙導絲頭纏繞工藝，能大幅度的提高生產效率。由雙導絲頭纏繞工藝方案3還可以推出三導絲頭、四導絲頭等很有實用價值的生產工藝。在市場競爭日趨激烈的今天，效率是企業的生命，因此這種新型的纏繞工藝具有很高的推廣價值。