铺丝机是腈纶丝制备生产线中重要的机电设备,其作用是将前工序处理过的腈纶丝均匀地铺在链板上,在链板的带动下进入设定好的烘燥环境中烘干定型。大庆石化总厂腈纶制备车间的腈纶铺丝机是效率较低的单线铺丝机,多为进口设备,且长期运行后出现一些问题。本文讨论的新型双线铺丝机正是为解决这些问题和满足生产需要而研制的。本文按照机电一体化系统的设计思想,研制了一套新型的双线铺丝机。首先,对腈纶铺丝装置要完成的功能进行分析,先概述了原有铺丝设备的功能,再分析了新型双线铺丝机的系统功能,进而提出了系统的总体方案。然后根据机电一体化设计的基本思想,把铺丝机划分为执行部分、传感检测部分、控制部分三个子系统。接着对执行部分的主要机械系统进行了详细研究和分析,确定了一种改进的执行装置,解决了原铺丝机中存在的一些问题。应用三维结构设计软件Solidworks对整机进行了精确造型、模装,得到执行装置的质量、质心和转动惯量等重要的结构参数。在三维模型基础上,应用COSMOS分析软件进行了运动学和动力学分析。再将分析得到的载荷输入有限元分析环境中,对关键零部件进行有限元分析,验证新型执行装置的优越性。最终完成机械系统的研制。在研制机械系统的基础上,对与之配套的电气控制系统进行研究。电气控制系统采用可编程序控制器作为控制核心,集中处理各种输入输出信号,保证整个系统的稳定运行。利用可编程控制器结合交流变频器设计适应需要的控制系统。以新的执行装置为控制对象,提出一种简单的控制方案和另一种较高质量的控制方案。设计的腈纶铺丝装置是典型的机电一体化系统,具有高自动化、高可靠性、低成本、控制方便等性能。为使铺丝机能达到较好的铺叠质量,需要考虑影响铺丝机铺丝质量的各因素。首先讨论铺丝质量的衡量,然后依次对各方面进行因素分析并建立数学或物理模型,提出针对各因素的对策。这些讨论为提高铺丝质量和改善铺丝设备设计具有一定的参考价值,希望对实际生产起到一定的指导作用。