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談談針刺機的特性與應用

談談針刺機的特性與應用
楊長輝
汕頭三輝無紡機械廠有限公司 總經理

    短短五年的時間,汕頭三輝從一個名不見經傳的小廠迅速發展壯大,屢獲業界好評,榮膺“國內無紡設備制造業中的一匹黑馬”的美譽。能取得這樣的成績,我們自忖是堅持從客戶角度出發,維護客戶利益的理念并將其貫徹于產品設計、制造、安裝階段的緣故。我們的拳頭產品針刺機在設計中一直貫徹適用性原則,是這一理念的集中體現。
    通過對無紡布生產行業長時間的調查,我們注意到無紡布生產有其特殊性,對機器的密封性能要求很高。生產過程中一旦發生潤滑油泄漏會污染到纖網,影響產品質量甚至造成原料浪費。而近年來針刺市場的主要熱點產品海島超細纖維高仿真皮革基布、玻璃纖維、過濾材料、起絨布等的生產,要求機器絕對不能有漏油現象。針刺機漏油現象以推桿導套最為嚴重,原因是:推桿是連接主軸與針梁的部件,工作時做往復運動推動針梁上下運動,當針刺頻率提高后必須使用強制潤滑的潤滑方式來保證正常工作。此時對機器的密封性要求提高。一方面,油封在使用過程中會受到推桿強烈的摩擦,另一方面,推桿與導套之間的摩擦會產生大量熱量致使潤滑油快速升溫,熱的潤滑油對油封腐蝕作用強烈。普通油封在物理摩擦與潤滑油化學腐蝕雙重作用下使用壽命很短,嚴重影響生產。我們從幾個方面入手解決這個問題(見圖一):第一:采用高品質油封,提高油封的耐磨性和耐腐蝕性。第二:推桿選用高硬度耐磨材料,提高加工精度,精磨后進行表面處理,將表面粗糙度降低到Ra0.8以下,裝配時嚴格控制裝配精度,盡量降低工作過程中摩擦熱量。第三:對推桿導套散熱結構進行改進,開發出具有自主知識產權的新型潤滑油循環系統,減少潤滑油在導套潤滑腔內停留的時間。我們建廠至今銷售所有機器的推桿導套循環散熱系統都使用了此項專利技術(專利號:ZL 2005 2 0059213.8)。采取這三項措施后,針刺機推桿導套的發熱量顯著降低,連續運行24小時后導套外表面溫度不高于45度,密封性能相應得到提高。據售后服務部門的調研和用戶反饋的材料, 2001年至今我公司落戶在全國各地的近200臺。


圖一 推桿導套結構示意圖

    SPN/SUN/SDN針刺機在兩次檢修間隔期 間(14至18個月,視機器型號而定)沒有發生過一起漏油事故,保證了客戶生產出高品質產品。
我們還發現無紡布生產批量大,設備數量少,要求設備運行可靠穩定。我們采取提高機械結構和控制系統可靠性的措施提高整機可靠性。簡約的結構是實現高可靠性的前提,針刺機主軸采用整體式曲軸型結構,(專利號:ZL 2005 2 2 0059215.7)通過偏心輪推動推桿。這種結構與采用分段式齒輪箱傳動的機型相比,傳動鏈更短,噪聲更小,通過精密設備加工,配合先進的檢測儀器確保高精度安裝,采用進口精密軸承,整條主軸圓跳動控制在0.02mm以內,運轉平穩,對底座沖擊小。選用高可靠性的PLC及擴展模塊對執行機構精確控制,保證設備運行穩定?煽康臋C械結構配合優良的控制系統,使我們的針刺機經受住生產中長時間連續運行的考驗,被事實證明是可以讓客戶放心的設備。
    簡便的安裝維護可以替用戶節省大量的時間和費用。在安裝上,我們的設備工作時振動小,不需要特殊的地基,在普通地基上使用只需要防震橡膠墊塊就可以滿足使用要求,方便客戶安裝調試及生產換型,節約工時。因為我們的機器采用動平衡裝置來抵消曲軸型結構產生的不平衡力矩,而在雙針板針刺機上首次使用了雙主軸對轉結構,工作時兩主軸采用同樣的動力源,但轉向相反,由此Y方向上的扭矩可以相互抵消(見圖二)。

 

圖二 雙主軸機構示意圖

    消除傳遞到底座上的扭矩。這種結構從原理上消除了振動源,在裝機功率及針刺頻率大幅提高的情況下振幅并沒有增大。整機設計采用模塊化設計,整個系列針刺機有85%的零部件是通用的,方便維護保養。具有代表性的是在針板連接部位,用戶可以選裝我們廠國內獨創的氣囊夾緊裝置,與傳統的機械緊固連接相比,具有拆卸調整方便,同型號針板互換方便的特點。從操作者使用舒適角度出發,在設計時將出入料輥,針板等等需要經常觀察操作的部位調整到最方便操作的高度,降低勞動強度。新開發的SVN型絨毛針刺機在機架及出料口,入料口處都設置有攝像頭,(專利號:ZL 2005 2 0059214.2)這樣操作者可以安全、方便地實時了解其內部的針刺工作情況和無紡材料運新狀況。
    替客戶著想,以適用性為第一設計準則的設計理念使我們設計的機器以穩定可靠,噪聲小,振動小,密封性能好著稱。我們堅持為每個客戶設計最適用的設備,而不是盲目追求高性能指標,所以我們能提供讓客戶滿意同時又極具性價比的設備。比如在為某客戶開發超細纖維仿真皮革生產線時,生產幅寬達到4m,一般大幅寬的針刺機喂入設備只能使用普通型的喂入機(見圖三),這種喂入機纖網牽伸大,均勻度差,而且不能生產低克重(<100g/m2)的產品,使用普通喂入機生產出來的產品會影響到客戶產品的競爭力。



圖三:普通喂入機結構簡圖

    為此我們克服了夾持式喂入機壓入輥安裝梁因為跨度大而產生大變形的難題,開發了大幅寬的夾持式喂入機,它是首次應用于4米幅寬的非織造布生產的夾持式結構喂入設備,配合精確的糾偏裝置使輸送簾平穩準確。夾持式喂入機喂入時纖網一直處于上下兩片炭簾的夾持下輸送,(見圖四)膨脹變形小,牽伸率低,成網質量好,而且能生產低克重產品。大幅寬夾持式喂入機的開發成功解決了大幅寬針刺設備纖網喂入質量低下的問題。



圖四:夾持式喂入機結構示意圖


    我們長期關注無紡行業的發展,提供客戶需要的工藝方案及配套設備供參考選擇,同時我們還積極與相關單位合作開發新型無紡布的生產工藝,爭取使雙方共贏。目前我們正受客戶委托設計生產陶瓷纖維,玻璃纖維等產品的大動程針刺機,希望能在這方面與各位多交流探討。


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