新型四帘式交叉折叠铺网机的设计

徐祥王明霞

(仪征市海润纺织机械有限公司,仪征,211400)

摘要：介绍了新型四帘式交叉折叠铺网机的设计方案和实际运行情况。通过新式落棉辊机构和其他结构设计方案，解决了四帘式交叉铺网机的飘网现象，同时实现多层纤维网输出。新型四帘式交叉折叠铺网机的铺网输出面密度可达3 000 g/m2，能满足某些针刺非织造布生产工艺的特殊要求。

关键词：非织造布，铺网机，落棉辊，结构设计

中图分类号：TS174.2文献标志码：B

收稿日期：2014-11-05

作者简介：徐祥，男，1977年生，工程师。主要从事非织造布机械设备的研发工作。

随着国内非织造行业的高速发展，非织造布产品的应用范围越来越广，生产厂家不断开发了各类新、特非织造布产品。为了满足这些非织造布生产工艺的特殊要求，常常需要对常规非织造布生产设备进行改造或重新设计。

铺网机是非织造布生产中广泛应用的设备，主要应用于针刺、水刺和热轧等非织造布生产线。铺网机的作用是把前道设备输入的多层单网均匀地铺叠在一起，形成一定宽度的比较均匀的厚网，以满足下道工序的需要。

近年有客户需求一条能生产高厚度针刺非织造布的生产线，其要求是能生产一次针刺成型的无复合、不分层的非织造布，厚度可达到25 mm，在原材料为黏胶纤维时面密度需达到3 000 g/㎡。这一要求远远超出了现有生产设备的适应范围，特别是四帘式交叉折叠铺网机的铺网厚度的限制成了最为主要的瓶颈。为此，仪征市海润纺织机械有限公司在常规四帘式交叉折叠铺网机的基础上，研发出了新型交叉折叠铺网机。

1常规四帘式交叉折叠铺网机的优缺点

在非织造布针刺生产线中，四帘式结构的交叉折叠铺网机是使用最广泛的铺网机，其结构示意见图1。该铺网机的优点是结构简单、性能可靠、操作简单、维护方便、适应性广、性价比高，适用于多种纤维的加工及各种非织造布生产线。常规的四帘式交叉折叠铺网机在使用普通纤维的情况下，一般输出纤维网面密度不超过1 000 g/m2。为了能够增加铺网层数及纤维网厚度，唯一的方法是提高铺网机机架的高度，增大铺网机落棉辊与输出底帘间的距离，以获得能容纳更多纤维网的空间，但是铺网机架的高度受到很多条件的约束，不能无限制提高。如铺网机与前道设备梳理机的连接、铺网机机架的刚性，以及铺网机输出的纤维网过高使后道设备难以处理等。经过实践，铺网机落棉辊与输出底帘的极限距离一般不超过1.5 m，在原材料为普通常用纤维时其输出纤维网的面密度极限不会超过2 000 g/m2。这显然不能满足新型针刺生产线的需求。

2新型四帘式交叉折叠铺网机的设计方案

图2是新型四帘式交叉折叠铺网机的结构示意图。

2.1　主体结构

新型交叉折叠铺网机的主体结构仍采用四帘式结构，故仍具有普通四帘式交叉折叠铺网机的一切优点。为了兼顾铺网机的输出量和输出纤维网质量，铺网机落棉辊与输出底帘的设计最大距离为1.2 m。

L——落棉辊与底帘上表面距离； L 1——纤维网堆叠高度 图1　常规四帘式交叉折叠铺网机结构示意

图2　新型四帘式交叉折叠铺网机结构示意

2.2　落棉辊机构

2.2.1结构特点

新型四帘式交叉折叠铺网机与普通四帘式交叉折叠铺网机最大的区别在落棉辊机构的结构。普通四帘式交叉折叠铺网机的落棉辊直径与往复辊直径一致，在125 mm左右，其工作原理为：由往复辊带动一对相同直径的落棉辊，同速相对恒定旋转，夹持着从往复帘落下的纤维网向下输出。由此可见，落棉辊的主要作用有两点：①防止纤维网在下落的过程中与往复帘距离过近，贴合在往复帘上；②在纤维网下落过程中起着摆架的作用，使纤维网顺畅地折叠。此结构的缺陷为：①由于落棉辊辊径过小，为了保证落棉辊不缠棉，在工作中落棉辊与输出纤维网要保持一定的高度差，减少了堆棉空间；②由于落棉辊与纤维网存在高度差，在此高度上纤维单网呈斜向悬空状，易受各向气流的影响，产生飘网现象，直接影响纤维网的输出质量。飘网现象一直以来都是四帘式铺网机难以克服的重大缺陷。

新型交叉折叠铺网机的落棉机构采用了独特新颖的结构设计，与旧式的落棉辊机构有着本质的区别:①采用直径为300 mm的落棉辊，远远大于往复辊的直径，彻底解决了原来落棉辊存在的易缠棉现象；②两只落棉辊不再由往复辊带动，而是采用齿轮齿条传动结构，巧妙地通过铺网机的小车左右往复运动带动落棉辊旋转；③一对落棉辊不是相向旋转，而是同向旋转；④由于落棉辊是由铺网机往复小车的左右直线运动带动旋转的，所以其转速不恒定，随小车的速度变化而变化，对纤维网拉伸量小，运行时不易断棉；⑤当往复小车换向行驶时，一对落棉辊的旋转方向也随之改变，总是保持旋向与落棉趋势一致。

2.2.2工作原理

新式落棉机构的工作原理为：当往复小车向左直线运动时，往复小车上的一对大直径落棉辊逆时针旋转，刚脱离往复帘的纤维网自然贴着右落棉辊辊面落在铺网机底帘上，双落棉辊压在底帘上已堆积的纤维网上向左作同线速滚动移动；当往复小车向右运动时，落棉辊顺时针旋转，纤维网贴着左落棉辊辊面落在铺网机底帘上，双落棉辊压在底帘上的纤维网上向右作同线速滚动移动，从而实现了落棉辊夹持纤维网和滚动往复压平堆积的输出纤维网的双重功能。此结构的优点是：①保留了防止纤维网与往复帘贴合的功能；②纤维网在落棉过程中一直保持着夹持输出状态，落棉辊紧贴压着铺好的多层纤维网上作纯滚动运动，彻底解决了原有四帘式铺网机的飘网现象；③双落棉辊在夹持输出纤维网的同时，对堆积在输出底帘上的纤维网进行往复压棉工作，在铺网机横梁底部辅助压棉的帮助下，大大降低了多层输出纤维网的高度，从而大幅提高了铺网机的输出纤维网的面密度。

2.3　输入过桥结构

新型四帘式交叉折叠铺网机与前道设备梳理机的过桥连接采用了上、下过桥帘夹持输送的方案。当纤维网经过过桥时，一直保持着被上、下胶帘夹持的状态，从而保证纤维网在运行中不飘网、不滑移。

2.4　速差调节结构

常规四帘式交叉折叠铺网机的输入旋转和住复旋转是通过一只减速器驱动，并经一对齿轮分别带动，两者之间的速比是恒定不变的。而新型四帘式交叉折叠铺网机的输入旋转和住复旋转分别由两只减速器驱动，当工艺需要在此处增加或减少纤维网微量牵伸时，可通过变频器微量调整单只减速器的速度来实现。

2.5　底帘提升机构

常规四帘式交叉折叠铺网机的底帘提升机构一般是采用手动提升的方式来实现铺网机底帘的高度调节，费时费力。而新型四帘式交叉折叠铺网机的底帘提升机构直接采用减速器驱动，方便快捷。

2.6　其他机构

新型四帘式交叉折叠铺网机还对铺网机的机架进行加强处理，增加了机架墙板厚度、机架的撑筋数量，优化机架的结构，保证了铺网机机架的总体刚性。

新型四帘式交叉折叠铺网机尽量不使用链轮传动，而是大量使用更合理的同步带传动，传动平稳，噪声低，不会产生剥落的金属屑掉落到纤维网上的现象。

新型四帘式交叉折叠铺网机还增加了底帘防护安全机构。

3新型四帘式交叉折叠铺网机的实际运行情况

新型四帘式交叉折叠铺网机及相关针刺生产线已交付客户，正常运行一年左右。为了提高生产效率，新型针刺生产线采用了双梳理双铺网的配置。在正常生产运行中，其终端铺网机落棉辊与底帘表面最大开启高度约为1 m，已满足工作需要。两台新型铺网机串联组合，更大程度地提高了铺网的面密度。改进设计后的新型四帘式交叉折叠铺网机性能优越，结构新颖，运行平稳，其铺网输出纤维网的面密度达到了3 000 g/m2，完全能满足一些新、特针刺非织造布生产工艺的特殊要求，为针刺非织造布的生产开拓了更为广阔的空间。

New type four curtain crosslapper machine design

XuXiang,WangMingxia

(Yizheng Hairun Textile Machinery Co., Ltd.)

Abstract:The design scheme of new type four curtain crosslapper machine and the actual operation were introduced. Through the new noil roller mechanism and other structural design scheme, the fiber net drift phenomenon problem was solved, at the same time, the multi-layer fiber net output was achieve. New type four curtain crosslapper machine output fiber mesh density up to 3 000 g/m2, the special requirements to meet some needle punched nonwovens production process.

Keywords:nonwovens, crosslapper machine, detaching roller, structure design

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