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浮法工藝是平板玻璃生產的主要工藝，生產過程中過渡輥臺對產品質量的影響是直接的。針對目前過渡輥臺存在的問題，本文分析過渡輥臺的結構，采用TRIZ創新工具的76個標準解及沖突理論來分析，找到解決問題的方案。
過渡輥臺難題待解
難題之一，過渡輥臺的擦錫裝置通常采用橋式結構，是靠橋對石墨的支撐，板彈簧頂住石墨實現輥子下部與輥子的緊密接觸。常規玻璃的玻璃板錫槽出口溫度為615℃，過渡輥臺出口溫度為600℃；特種玻璃錫槽出口溫度為700℃～750℃，出口溫度為650℃～700℃。使用的板彈簧在600℃溫度中會逐漸失效，導致支撐產生20mm～25mm彎曲撓度；撓度產生使下部密封不嚴，外部空氣逆襲致使錫氧化，隨玻璃帶下表面帶出，當與輥子接觸時，沾在輥子表面上。而石墨與輥子不能緊密接觸，沾在輥子表面的錫灰不能及時擦掉，會在輥子表面累積形成結塊，破壞輥子表面光潔度，影響玻璃質量。
難題之二，密封不嚴，外部涼空氣進入輥臺內部，使玻璃橫向不均勻降溫，造成玻璃帶橫向溫差，玻璃進入退火窯后需要加熱，提高能耗，不利于節能減排。
難題之三，過渡輥臺輥道傳動通過退火窯輥道的傳動軸，經過過橋齒輪箱（安裝在6號與7號輥子之間），萬向聯軸節及帶離合的減速箱，傳給本設備1#至3#輥，使之運轉。輥子的運轉方向和速度與退火窯輥道相同。減速箱位于固定的地面，輥子的支撐座位于下渣箱的側壁上，下渣箱可以隨著錫槽的膨脹再支撐大梁移動，即渣箱相對帶離合的減速箱隨著錫槽溫差變化有水平位移，位移會導致傳動軸受力發生變化，產生卡、阻現象；渣箱本身隨著玻璃帶的傳動受到玻璃帶的熱能輻射，箱體會變形，因側墻上下各部分受熱不一致，會導致因側墻傾斜，輥道支座、軸承、密封石墨環等局部受力而導致傳動不穩定。
難題之四，過渡輥臺在輥子損壞后不能及時更換，導致玻璃下表面質量受損。
過渡輥臺功能分析
目前過渡輥臺主要問題有密封不嚴、擦錫不盡、傳動不穩、維修不便。為了找到破解過渡輥臺影響玻璃質量難題方法，下面用TRIZ創新工具對現有輥臺進行問題逐一分析。
圖1為過渡輥臺反魚骨圖，從中可以看出零部件之間的關系，它由傳動、渣箱、擦錫、上罩、擋簾和觀察密封塊等幾部分組成。
由上述反魚骨圖，看到了過渡輥臺的主要組成，那么各零部件有什么功能及相互作用如何？下面對過渡輥臺的功能進行分析（圖2），從中找到問題的根源。
從功能模塊圖分析，其有問題部分結果如表1
解決問題的創新思路
由表1及對過渡輥臺的各零部件的功能分析中看到，有六組零部件之間產生功能性問題，問題為功能缺乏，或產生有害功能。其中，表1中第1、2和3三項屬于擦錫與密封，這里合稱為問題一，表1中第4和5兩項屬于傳動問題，稱之為問題二；表1中第6項涉及輥子更換與維修，這里合稱為問題三。下面采用TRIZ創新工具的76個標準解及沖突理論來分析，從分析中找到其解決問題的方案，即得到解。
1.問題一分析
可以看出表1中第1項彈簧對導板支撐力度不夠，同樣第3項是石墨對輥子不能很好接觸，導致摩擦不夠，密封不嚴。根據76個標準解應用采用2.1類標準解中的2.1.1并聯物質——場模型，即可控性差的系統需要改進，但是無法改變已有系統的要素。根據該思路分析，這里導致摩擦不夠的原因是導板因高溫變形使石墨位置發生偏移，石墨和輥子不能緊密接觸，致使密封不嚴；另一原因是彈簧板在高溫下材質結構發生改變，材質彈性系數發生改變，導致石墨受力方向改變。要消除這種有害作用，需要引入第二個場，這里可以得到兩個解。解答一，引入系統資源中的氮氣，直接噴到彈簧板及導板上對其冷卻，避免導板變形和彈簧板材質結構發生改變；解答二，在彈簧板和導板的環境中引入水包冷卻裝置，降低導板及板彈簧所處的環境溫度，防止導板變形及環境溫度超過板彈簧材質結構蠕變溫度；表1中第2項導板對石墨作用過剩，根據76個標準解應用1.2類標準解中的1.2.3表述，有害作用由一個場引起，引入要素吸收有害效應，由此可以得到解答三，在導板下加金屬薄壁調節壓力氣囊，矯正導板變形，消除變形對石墨條的有害作用。
問題一主要是輥道下面的密封及輥道擦錫裝置問題，就密封而言需要裝置為一體，且不露縫隙越長越好，但裝置越長在高溫下其不可預見的變形越大，其有害作用也越大，按TRIZ創新工具的沖突理論，這是一個明顯的物理沖突問題，可以采用分離的方法中空間分離原理得到解答四，將擦錫與密封功能分開，輥子與擦錫及下密封裝置及軸承支座為一體，通過支座與渣箱下部采用螺栓連接。兩端通過軸承支座裝于渣箱上。擦錫塊設為活動的，通過特殊機構帶動其工作。根據輥子沾錫情況不定期操作，軸承支座內設有水冷裝置。密封板設在擦錫裝置的一側，密封板由帶有膨脹縫的多塊耐熱鋼板組成。過渡輥臺擦錫，采用石墨條與輥子下母線線性接觸，其擦錫穩定性和效果明顯不足，因此，增加石墨與輥子的接觸面積，將改善擦錫效果。增加其接觸面積，結構會變復雜，不利于制作。因此增加其接觸面積是有利因素，增加其復雜程度，是不利因素，這樣我們可以用TRIZ創新工具中的矛盾矩陣來查解題原理：查靜止物體的面積為改善的通用參數8，系統的復雜性為惡化通用工程參數36，得到原理3條，分別是1、18和36。1是分割原理，18機械振動原理，36是相變原理。查TRIZ沖突原理得知，分割原理1是將一個物體分割成多個獨立的物體，增加物體的獨立程度可得到解答五，即將板彈簧用圓柱螺旋彈簧，或變徑螺旋彈簧替代，上部導板分割成多個與彈簧對應連接，可以有效消除變形產生的有害作用；還可以得到解答六，用小型高壓氣囊替代解答五中的圓柱螺旋彈簧，氣囊內沖入氮氣，上設氣簾密封，即能解決彈簧高溫失效問題，還能增加下部密封效果。
原理18是可用高頻振動替代機械，因此可以得到解答七，在輥子周圍設置高頻振動發生器，通過高頻振動將輥子上沾的錫及錫灰除掉，但這里要求裝置能在高溫下工作；
原理36是相變原理，及利用物資固態、液態和氣態轉換求解，可得到解答八，沾在輥子上的錫及錫灰是固態，如果將其變成液態滴落或變成氣態揮發，沾錫就迎刃而解了，因此可以在輥子表面附近設噴霧裝置，向其表面噴一種可以溶解沾在輥子上的“錫灰”（SnO、SnS等）而又不腐蝕輥子的溶液，解決沾錫問題。
2.問題二分析
在高溫下渣箱產生嚴重變形，使兩端墻板向外傾斜，導致裝在渣箱墻板外兩側的輥子支承座相應傾斜，這樣支承座里面的輥子軸頭與支承座內孔壁相摩擦，輕者軸頭被嚴重磨損，發出“吱呀吱呀”的怪叫聲，重者導致輥子被卡死，即表1中第4和5項中分析結果，熱變形產生有害作用。側墻的變形，還導致軸承座對輥子萬向軸、輥子萬向軸對帶離合器減速箱產生有害作用。可用TRIZ創新工具的76個標準解分析求解，即應用1.2類標準解中的1.2..3有害作用有一個場引起，引入要素S3吸收有害效應，得到解答一：新加軸承支撐座，將新支撐座與下渣箱側墻分開，消除側墻熱膨脹對軸承座的有害作用；用TRIZ沖突原理，可知下渣箱形狀的穩定對傳動的穩定是有利的工程因素，但產生的熱膨脹這一有害因素的作用是惡化傳動因素，因此可以用TRIZ創新工具中矛盾矩陣查找解決問題的原理，即改善的通用工程參數12（形狀），惡化的通用工程參數30（作用于物體產生的有害因素）得到原理22、1、2、35，即對應變害為利原理、分割原理、抽取（分離）原理和物理或化學參數改變原理。查相關資料得知，原理22變害為利，即以另一種使用有害因數，讓其轉換成有效因素，由此可得到解答二，玻璃帶在經過渣箱時將熱量傳給箱體，箱體受熱不均，其膨脹量也不一致，導致渣箱側墻變形，由此在輥道與輥子軸承座間設置調節裝置，根據渣箱側墻變形情況調整軸承座的位置。
查TRIZ沖突原理，原理1是分割原理。即將一個物體分割成多個獨立的物體，增加物體的獨立程度，可得到解答三，將傳動與渣箱分開，各自獨立，避免渣箱變形對傳動產生有害作用；原理2是分離原理，即將干擾的部分(特性)從物體中分離，或將必須的部分（特性）從物體中挑出來，可得到解答四，渣箱側墻因熱膨脹才變形，產生對傳動有害作用，因此，需再用保溫材料將熱源隔開，并用冷卻器冷卻側墻。
原理35參數改變原理，即改變物體的物理狀態，由此可以得到解答五，將渣箱外墻與內壁連接改為間接接觸，改變保溫材料的填充方式及材料結構，消除或減少外墻的變形。
3.問題三分析
主要是輥子檢修及更換問題。表1中6，帶離合的減速箱對輥子產生有害作用，主要是輥子在沾錫嚴重時，不便于更換輥子，減速箱占用其操作空間，即無操作空間。為解決這一問題，一是將減速箱及傳動放置在渣箱下部，將上部空間空出，以便輥子檢修及更換；二是將輥子支撐及擦錫裝置單獨一體，與下渣箱采用螺栓連接，并與專用小車、絞車配合，便于輥子更換。其結構由在量軌道之間放置輥子01，絞車02、拉車03，連接架04和尾車05組成（圖3）。
解決問題思路的分析
在設計過程中從起點向理想解過渡為理想化過程，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。
所以設計理想化的方法需增加有用功能，減少成本，減小有害作用。最終解決本文開頭提到的問題，即輥子擦錫問題、下部密封問題、傳動不穩問題及輥子維修與更換問題。在解決擦錫與密封問題，即問題一得到八個解答，八個解答都能有效去除或減小有害作用，增加有用功能，且不增加成本或成本增加不多，因此八個解答思路均有效；在解決傳動不穩問題，即問題二的五個解答中，解答一與解答三基本相同，可并成一個方案①，解答四與解答五接近可以合并為一個解答③，解答二可以獨立成方案②，最終形成三個解答方案：①解答一：新加軸承支撐座，將傳動與渣箱分開，各自獨立；②在輥道與輥子軸承座間設置調節裝置，根據渣箱側墻變形情況調整軸承座的位置；③將渣箱外墻與內壁連接改為間接接觸，需再用保溫材料將熱源隔開，改變保溫材料的填充方式及材料結構，并用冷卻器冷卻側墻。這三個方案能有效剔除有害作用，基本不增加成本或增加成本較少。問題三的兩種解決可以有效解決輥子維修及更換問題。
綜上可知，實施創新方法可以有效消除渣箱有害變形，增加擦錫效果，增加密封效果，減少輥子沾錫概率。密封性能的提高，有效地控制了錫槽內部保護氣體的外溢，使錫槽的壓力提高，穩定了錫槽生產工藝參數，減少了玻璃缺陷的產生，為生產出優質的玻璃產品創造了有利條件；傳動平穩將減少生產事故發生的概率，提高了玻璃外觀質量和光學性能，即有效提高產品優等品的比例；傳動結構的改變，便于輥子維修及更換，降低了設備成本，為提高玻璃質量提供了保證。
過渡輥臺難題待解
難題之一，過渡輥臺的擦錫裝置通常采用橋式結構，是靠橋對石墨的支撐，板彈簧頂住石墨實現輥子下部與輥子的緊密接觸。常規玻璃的玻璃板錫槽出口溫度為615℃，過渡輥臺出口溫度為600℃；特種玻璃錫槽出口溫度為700℃～750℃，出口溫度為650℃～700℃。使用的板彈簧在600℃溫度中會逐漸失效，導致支撐產生20mm～25mm彎曲撓度；撓度產生使下部密封不嚴，外部空氣逆襲致使錫氧化，隨玻璃帶下表面帶出，當與輥子接觸時，沾在輥子表面上。而石墨與輥子不能緊密接觸，沾在輥子表面的錫灰不能及時擦掉，會在輥子表面累積形成結塊，破壞輥子表面光潔度，影響玻璃質量。
難題之二，密封不嚴，外部涼空氣進入輥臺內部，使玻璃橫向不均勻降溫，造成玻璃帶橫向溫差，玻璃進入退火窯后需要加熱，提高能耗，不利于節能減排。
難題之三，過渡輥臺輥道傳動通過退火窯輥道的傳動軸，經過過橋齒輪箱（安裝在6號與7號輥子之間），萬向聯軸節及帶離合的減速箱，傳給本設備1#至3#輥，使之運轉。輥子的運轉方向和速度與退火窯輥道相同。減速箱位于固定的地面，輥子的支撐座位于下渣箱的側壁上，下渣箱可以隨著錫槽的膨脹再支撐大梁移動，即渣箱相對帶離合的減速箱隨著錫槽溫差變化有水平位移，位移會導致傳動軸受力發生變化，產生卡、阻現象；渣箱本身隨著玻璃帶的傳動受到玻璃帶的熱能輻射，箱體會變形，因側墻上下各部分受熱不一致，會導致因側墻傾斜，輥道支座、軸承、密封石墨環等局部受力而導致傳動不穩定。
難題之四，過渡輥臺在輥子損壞后不能及時更換，導致玻璃下表面質量受損。
過渡輥臺功能分析
目前過渡輥臺主要問題有密封不嚴、擦錫不盡、傳動不穩、維修不便。為了找到破解過渡輥臺影響玻璃質量難題方法，下面用TRIZ創新工具對現有輥臺進行問題逐一分析。
圖1為過渡輥臺反魚骨圖，從中可以看出零部件之間的關系，它由傳動、渣箱、擦錫、上罩、擋簾和觀察密封塊等幾部分組成。
由上述反魚骨圖，看到了過渡輥臺的主要組成，那么各零部件有什么功能及相互作用如何？下面對過渡輥臺的功能進行分析（圖2），從中找到問題的根源。
從功能模塊圖分析，其有問題部分結果如表1
解決問題的創新思路
由表1及對過渡輥臺的各零部件的功能分析中看到，有六組零部件之間產生功能性問題，問題為功能缺乏，或產生有害功能。其中，表1中第1、2和3三項屬于擦錫與密封，這里合稱為問題一，表1中第4和5兩項屬于傳動問題，稱之為問題二；表1中第6項涉及輥子更換與維修，這里合稱為問題三。下面采用TRIZ創新工具的76個標準解及沖突理論來分析，從分析中找到其解決問題的方案，即得到解。
1.問題一分析
可以看出表1中第1項彈簧對導板支撐力度不夠，同樣第3項是石墨對輥子不能很好接觸，導致摩擦不夠，密封不嚴。根據76個標準解應用采用2.1類標準解中的2.1.1并聯物質——場模型，即可控性差的系統需要改進，但是無法改變已有系統的要素。根據該思路分析，這里導致摩擦不夠的原因是導板因高溫變形使石墨位置發生偏移，石墨和輥子不能緊密接觸，致使密封不嚴；另一原因是彈簧板在高溫下材質結構發生改變，材質彈性系數發生改變，導致石墨受力方向改變。要消除這種有害作用，需要引入第二個場，這里可以得到兩個解。解答一，引入系統資源中的氮氣，直接噴到彈簧板及導板上對其冷卻，避免導板變形和彈簧板材質結構發生改變；解答二，在彈簧板和導板的環境中引入水包冷卻裝置，降低導板及板彈簧所處的環境溫度，防止導板變形及環境溫度超過板彈簧材質結構蠕變溫度；表1中第2項導板對石墨作用過剩，根據76個標準解應用1.2類標準解中的1.2.3表述，有害作用由一個場引起，引入要素吸收有害效應，由此可以得到解答三，在導板下加金屬薄壁調節壓力氣囊，矯正導板變形，消除變形對石墨條的有害作用。
問題一主要是輥道下面的密封及輥道擦錫裝置問題，就密封而言需要裝置為一體，且不露縫隙越長越好，但裝置越長在高溫下其不可預見的變形越大，其有害作用也越大，按TRIZ創新工具的沖突理論，這是一個明顯的物理沖突問題，可以采用分離的方法中空間分離原理得到解答四，將擦錫與密封功能分開，輥子與擦錫及下密封裝置及軸承支座為一體，通過支座與渣箱下部采用螺栓連接。兩端通過軸承支座裝于渣箱上。擦錫塊設為活動的，通過特殊機構帶動其工作。根據輥子沾錫情況不定期操作，軸承支座內設有水冷裝置。密封板設在擦錫裝置的一側，密封板由帶有膨脹縫的多塊耐熱鋼板組成。過渡輥臺擦錫，采用石墨條與輥子下母線線性接觸，其擦錫穩定性和效果明顯不足，因此，增加石墨與輥子的接觸面積，將改善擦錫效果。增加其接觸面積，結構會變復雜，不利于制作。因此增加其接觸面積是有利因素，增加其復雜程度，是不利因素，這樣我們可以用TRIZ創新工具中的矛盾矩陣來查解題原理：查靜止物體的面積為改善的通用參數8，系統的復雜性為惡化通用工程參數36，得到原理3條，分別是1、18和36。1是分割原理，18機械振動原理，36是相變原理。查TRIZ沖突原理得知，分割原理1是將一個物體分割成多個獨立的物體，增加物體的獨立程度可得到解答五，即將板彈簧用圓柱螺旋彈簧，或變徑螺旋彈簧替代，上部導板分割成多個與彈簧對應連接，可以有效消除變形產生的有害作用；還可以得到解答六，用小型高壓氣囊替代解答五中的圓柱螺旋彈簧，氣囊內沖入氮氣，上設氣簾密封，即能解決彈簧高溫失效問題，還能增加下部密封效果。
原理18是可用高頻振動替代機械，因此可以得到解答七，在輥子周圍設置高頻振動發生器，通過高頻振動將輥子上沾的錫及錫灰除掉，但這里要求裝置能在高溫下工作；
原理36是相變原理，及利用物資固態、液態和氣態轉換求解，可得到解答八，沾在輥子上的錫及錫灰是固態，如果將其變成液態滴落或變成氣態揮發，沾錫就迎刃而解了，因此可以在輥子表面附近設噴霧裝置，向其表面噴一種可以溶解沾在輥子上的“錫灰”（SnO、SnS等）而又不腐蝕輥子的溶液，解決沾錫問題。
2.問題二分析
在高溫下渣箱產生嚴重變形，使兩端墻板向外傾斜，導致裝在渣箱墻板外兩側的輥子支承座相應傾斜，這樣支承座里面的輥子軸頭與支承座內孔壁相摩擦，輕者軸頭被嚴重磨損，發出“吱呀吱呀”的怪叫聲，重者導致輥子被卡死，即表1中第4和5項中分析結果，熱變形產生有害作用。側墻的變形，還導致軸承座對輥子萬向軸、輥子萬向軸對帶離合器減速箱產生有害作用。可用TRIZ創新工具的76個標準解分析求解，即應用1.2類標準解中的1.2..3有害作用有一個場引起，引入要素S3吸收有害效應，得到解答一：新加軸承支撐座，將新支撐座與下渣箱側墻分開，消除側墻熱膨脹對軸承座的有害作用；用TRIZ沖突原理，可知下渣箱形狀的穩定對傳動的穩定是有利的工程因素，但產生的熱膨脹這一有害因素的作用是惡化傳動因素，因此可以用TRIZ創新工具中矛盾矩陣查找解決問題的原理，即改善的通用工程參數12（形狀），惡化的通用工程參數30（作用于物體產生的有害因素）得到原理22、1、2、35，即對應變害為利原理、分割原理、抽取（分離）原理和物理或化學參數改變原理。查相關資料得知，原理22變害為利，即以另一種使用有害因數，讓其轉換成有效因素，由此可得到解答二，玻璃帶在經過渣箱時將熱量傳給箱體，箱體受熱不均，其膨脹量也不一致，導致渣箱側墻變形，由此在輥道與輥子軸承座間設置調節裝置，根據渣箱側墻變形情況調整軸承座的位置。
查TRIZ沖突原理，原理1是分割原理。即將一個物體分割成多個獨立的物體，增加物體的獨立程度，可得到解答三，將傳動與渣箱分開，各自獨立，避免渣箱變形對傳動產生有害作用；原理2是分離原理，即將干擾的部分(特性)從物體中分離，或將必須的部分（特性）從物體中挑出來，可得到解答四，渣箱側墻因熱膨脹才變形，產生對傳動有害作用，因此，需再用保溫材料將熱源隔開，并用冷卻器冷卻側墻。
原理35參數改變原理，即改變物體的物理狀態，由此可以得到解答五，將渣箱外墻與內壁連接改為間接接觸，改變保溫材料的填充方式及材料結構，消除或減少外墻的變形。
3.問題三分析
主要是輥子檢修及更換問題。表1中6，帶離合的減速箱對輥子產生有害作用，主要是輥子在沾錫嚴重時，不便于更換輥子，減速箱占用其操作空間，即無操作空間。為解決這一問題，一是將減速箱及傳動放置在渣箱下部，將上部空間空出，以便輥子檢修及更換；二是將輥子支撐及擦錫裝置單獨一體，與下渣箱采用螺栓連接，并與專用小車、絞車配合，便于輥子更換。其結構由在量軌道之間放置輥子01，絞車02、拉車03，連接架04和尾車05組成（圖3）。
解決問題思路的分析
在設計過程中從起點向理想解過渡為理想化過程，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。
所以設計理想化的方法需增加有用功能，減少成本，減小有害作用。最終解決本文開頭提到的問題，即輥子擦錫問題、下部密封問題、傳動不穩問題及輥子維修與更換問題。在解決擦錫與密封問題，即問題一得到八個解答，八個解答都能有效去除或減小有害作用，增加有用功能，且不增加成本或成本增加不多，因此八個解答思路均有效；在解決傳動不穩問題，即問題二的五個解答中，解答一與解答三基本相同，可并成一個方案①，解答四與解答五接近可以合并為一個解答③，解答二可以獨立成方案②，最終形成三個解答方案：①解答一：新加軸承支撐座，將傳動與渣箱分開，各自獨立；②在輥道與輥子軸承座間設置調節裝置，根據渣箱側墻變形情況調整軸承座的位置；③將渣箱外墻與內壁連接改為間接接觸，需再用保溫材料將熱源隔開，改變保溫材料的填充方式及材料結構，并用冷卻器冷卻側墻。這三個方案能有效剔除有害作用，基本不增加成本或增加成本較少。問題三的兩種解決可以有效解決輥子維修及更換問題。
綜上可知，實施創新方法可以有效消除渣箱有害變形，增加擦錫效果，增加密封效果，減少輥子沾錫概率。密封性能的提高，有效地控制了錫槽內部保護氣體的外溢，使錫槽的壓力提高，穩定了錫槽生產工藝參數，減少了玻璃缺陷的產生，為生產出優質的玻璃產品創造了有利條件；傳動平穩將減少生產事故發生的概率，提高了玻璃外觀質量和光學性能，即有效提高產品優等品的比例；傳動結構的改變，便于輥子維修及更換，降低了設備成本，為提高玻璃質量提供了保證。
