紡粘針刺無紡布生產線可切換針刺機結構設計研究

1、紡粘針刺無紡布生產線可切換針刺機結構設計研究論文導讀：1998年特大洪水后，土工材料的應用引起了國家有關領導的關注，相關部門制訂了相應的設計規(guī)范，我公司參與制訂了長絲土工布的國家標準。隨著需求量的增加，我公司自行研制開發(fā)了多條不同幅寬的長絲無紡布生產線，結合生產模式的特點，對其關鍵設備之一的針刺機，創(chuàng)造性地設計成可切換式，起到了理想的效果。因此，長絲紡粘法既容易斷針，又不宜停車，對針刺機設計提出了特殊要求。關鍵詞：紡粘法，針刺機，功能原理，設計0.引言聚酯長絲紡粘非織造布是土工合成材料的一種，我們又稱“長絲土工布”。1998年特大洪水后，土工材料的應用引起了國家有關領導的關注，相關部門制訂了相

2、應的設計規(guī)范，我公司參與制訂了長絲土工布的國家標準。至此，我國聚酯長絲紡粘無紡布開始步入規(guī)范性的發(fā)展階段。目前，長絲土工布已廣泛應用于鐵路、高速公路、垃圾填埋場等重要建設工程。隨著需求量的增加，我公司自行研制開發(fā)了多條不同幅寬的長絲無紡布生產線，結合生產模式的特點，對其關鍵設備之一的針刺機，創(chuàng)造性地設計成可切換式，起到了理想的效果。本文就可切換式針刺機的設計研究作一介紹。1.無紡布生產工藝流程、針刺機的針刺目的、針刺機理及工藝特性（1）生產工藝流程：聚酯切片輸送結晶干燥螺桿擠壓熔體過濾紡絲側吹風冷卻氣流牽伸擺絲鋪網預針刺主針刺儲布切邊成卷檢驗、包裝、入庫（2）無紡布針刺的目的是用刺針在牽伸擺絲

3、后疏松而無強力的纖網上往復穿刺，將網加工成具有一定緊密度和強力的成布，這種非織造布完全是靠針刺作用使纖網中纖維與纖維之間發(fā)生纏織和摩擦而加固的。（3）針刺機針刺機理針刺機理：刺針裝在以固定動程往復運行的平板上，刺針在兩塊平板間夾著以一定速度運動的纖網上做上下穿刺運動。兩平板上鉆有相同位置的孔眼，并與針板上的植針位置相對應。纖網喂入針刺機時纖網很蓬松，纖維與纖維抱合力較差，幾乎無強力。成千上萬根帶鉤刺針刺入纖網時，刺針上的勾刺帶著纖網內的部分纖維隨針穿過纖維網，并使纖網受到壓縮，當刺針刺入一定深度回升，由于勾刺的順向使隨針的纖維脫離留在纖網內，使已壓縮的纖網不再恢復原狀，最終成無紡布。設計制造的

4、針板刺針的排列有一定規(guī)律，生產無紡布針刺痕跡也有序，現(xiàn)在已發(fā)展成無序布針刺，無紡布針孔均勻表面美觀。（4）針刺深度工藝特性對針刺機的要求使用時根據(jù)產品規(guī)格的大小，應調整剝網板與托網板間距，以及托網板與刺針相對位置，以適應不同規(guī)格無紡布對針刺深度要求。2.長絲紡粘無紡布生產線對針刺機的特殊要求聚酯長絲紡粘生產線特點：噴管牽伸氣流使絲速達5000米/分，單絲強力較高；擺絲成網后纖網雖呈無規(guī)狀，但微觀結構顯示絲屬連續(xù)狀態(tài)。論文大全。由于這些特點決定了長絲無紡布生產用針刺機，刺針使纖網成布與短纖維成布相比，受力更大且容易斷針。因短纖維無紡布，纖維兩端可自由伸縮，刺針負荷較輕。生產線的另一特點是：長絲無

5、紡布生產線從切片投料到產品卷繞是連續(xù)化生產，短纖維無紡布隨時可以停車換針，而長絲無紡布生產停機會產生大量廢料。因此，長絲紡粘法既容易斷針，又不宜停車，對針刺機設計提出了特殊要求。3.對針式可切換針刺機的結構原理3.1不停車可切換針刺機工作原理不停車是相對生產線而言，換針時生產線繼續(xù)進行產品生產。每臺針刺機安裝上、下兩套針梁針板，共用一套剝網板與托網板。其中一套針梁工作時，另一套針梁作為備用。論文大全。當工作一套需要換針時，備用一套起動待頻率達生產要求時，剝網板與托網板同時升降切換至工藝要求的針刺深度，備用針梁正常工作后，停止原工作針梁進行換針。3.2可切換針刺機的主要組成部件該針刺機基本結構包

6、括機架、曲軸箱、上下對置針梁、剝網板、托網板、輸布牽拉機構、網板升降裝置、電氣控制部分。1）機架：整體機架由上下橫梁、中間立柱與底立柱組成，各件鋼板焊接而成，機腳使用橡膠墊塊墊平，以吸收機器往復運動慣性力而引起的振動。2）曲軸箱：曲軸箱是針刺機的心臟部位。主要有主軸、平衡機構、連桿、導向桿、導柱、箱體等組成，特寬（7米）無紡布生產線針刺機上下各設置六只曲軸箱，其原理相同，結構略有不同。傳動主軸：主軸與連桿聯(lián)接接部位有一定的偏心量，偏心量的兩倍為沖程高度。我公司可切換針刺機動程為25mm。在保證針剌深度滿足工藝要求的情況下，動程以小為宜，可減小機器震動，降低噪聲。每只箱體之間用鼓齒聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接，每

7、一組箱體裝V型帶輪，由一臺設置于機身中間位置的電動拖動，電機用變頻控制。平衡塊：也稱配重塊。主要功能是保持運動部件的平穩(wěn)，減小震動。其實際重量在安裝時根據(jù)運動平穩(wěn)性進行調整。推桿：是針梁和連桿的連接件，做上下往復運動，要求精度高、硬度大、耐磨性能好，對潤滑要求也嚴格。潤滑系統(tǒng)：該機采用油泵送至機器各潤滑點噴嘴，回油流入油箱循環(huán)使用。3）針梁：針梁是安裝針板的機構，它與推桿相連，并被推桿帶動上下運動，聯(lián)接部位易產生疲勞裂紋。針梁采用輕質合金材料。論文大全。4）針板：針板裝在針梁上，針板上鉆有針孔，孔徑與針柄匹配，并保持有一定的夾持力，生產過程中要經常換針，針板材料具有較好的耐磨性。針板采用輕質而

8、耐磨的合金材料。5）剝網板與托網板：剝網板與托網板均裝有蝸輪蝸桿提升機構，并用鏈傳動與經特殊設計的離合減速器及電機相聯(lián)接，剝網板與托網板可分別或整體上下運動，并根據(jù)需要通過離合器手柄調節(jié)成自動與手動。網板網孔直徑約為56mm，其分布規(guī)律與針板孔中心完全對應。切換前后，剝、托網板功能互相轉換，因此兩網板均要求較高的剛性與強度。針刺機網板入口端設計成光滑圓角或一定的刀口形，確保纖網或半成品順利過渡。網板的平面度、網孔的形狀網孔之間的位置精度要求很高，因此網板也是針刺機的關鍵部件之一。6）輸布牽拉裝置：牽拉輸布由帶有麻面橡膠繩的主動輥與光滑的被動輥組成，主針刺機輸出輥速度既可單獨控制，也可由兩針刺機

9、間速度補償器自動調節(jié)控制。由于針刺機針入纖網時，纖網宜停止運動，以免纖網牽拉刺針而折斷。因此，該輸布輥帶有間歇運動與勻速運動兩種特性，并設計有可變換兩種速度特性的切換裝置。間歇運動能改善針刺布外觀質量并減少斷針。一般針刺頻率較低時采用間歇運動牽拉。高速針刺時采用勻速牽拉。7)電氣控制部分：寬7米生產線曲軸箱主軸由55KW電機驅動，采用交流變頻調速，顯示針刺頻率。網板升降由5.5KW電機拖動，顯示針刺深度。輸出輥由1.5KW電機拖動。變頻調速，針刺頻率與輸出輥可單獨調整，也可牽拉速度與針刺聯(lián)運調整。為保護刺針在低頻率運行時，纖網不運動，因此在規(guī)定頻率以上，輸出輥才能運行。潤滑油泵電機正常運行后，全機才能啟動。4.結束語長絲紡粘法無紡布生產線上采用可切換式針刺機，帶來了較好的效果。目前，我公司正為提高制造精度及針刺