无纺布生产线管式摆丝机摆相动态调整

摘要：无纺布进入高速发展时期，国内外对无纺布的需求量越来越大。无纺布使用范围也越来越广泛，比如汽车的保温材料，尿布与卫生巾。国内每年的需求量在数十万吨上。宏观经济平稳增长也为拉动内需提供了有力保障。可见无纺布工业具有良好的发展前景。所以促进我们深入研究无纺布生产线，尽最大的努力改善生产线状况，提高生产效率。作为生产线的重要组成部分-摆丝机，是提高生产线效率的重要改造目标。笔者认为可以通过改造和设计摆丝机，延长摆丝机连杆的使用寿命，改进摆丝机的驱动装置，优化连杆运动，改进凸轮部分，确保丝束摆铺均匀，进而提高生产效率。

关键词：摆丝 变相运动箱 动态调整

1.引言

中国的无纺布工业始于1958年，自从1979年后进入快速发展期，无纺布工业具有良好的发展空间，被认为是21世纪的朝阳产业。采用纺粘法生产无纺布是无纺布生产行业较先进的工艺方法，其产品已经得到越来越广泛的工程应用，尤其在国际市场的需求量很大。国内已经有许多家企业达到了较大的生产、销售规模，而且还有部分企业拥有优秀工程师与技术工人，也可以自己制造生产无纺布生产线，大大降低了生产成本。国内无纺布基本工艺流程如图1，聚氨酯原材料通过上料机，进入熔炉中，经熔炉熔化后由纺丝箱纺丝成形，纺丝后经牵伸器内高速气流牵伸后纤维化，达到规定的强度和微细度，然后经摆丝器高速摆铺，再由辊压机辊压成形。

在纺粘无纺布生产线中，摆丝机是非常重要的组成部分之一，其担任着丝束分丝和丝束摆铺的重要任务。提高摆丝机的生产效率，主要可以通过调整摆丝机相动态来达到目标。

2.摆丝机运动原理

摆丝机是纺粘无纺布生产线中重要组分之一。由牵伸机牵伸后的高度纤维化的丝束进入摆丝机的摆丝器，通过摆丝机的左右摆板的高频率摆铺，使丝束达到左右铺开，并且均匀铺到铺网机网帘上。摆丝机的驱动力来自电机驱动。在电机驱动下，使曲柄围绕着固定铰链做持续回转运动。曲柄长度通过滑块的径向位移调整，得到最佳的摆角，形成适宜的单元摆铺区区域。这个摆角角度是否适宜，可以对摆丝机效率产生直接影响。曲柄的转动可以继续拉的那个其他连杆部分的持续转动，进而带动摆板左右均匀摆动，引发浅深器出口处告诉连续射流下行的丝束与摆动着的摆板撞击分丝，达到摆铺目的，形成均匀完整的丝束摆铺区域。如果丝束摆铺不均匀，会对生产出来的无纺布质量产生严重影响。我们可以认为摆丝机机械基本动作是往复摆动和水平面内进行运动的结合。

3.摆丝机驱动部分的改进

驱动装置是摆丝机的动力来源。驱动装置动力足够，寿命长，出差错次数少，利于提高改进摆丝机效率，降低生产成本。

3.1原凸轮结构

如图2所示，传统驱动的原凸轮结构中的电机（2-1）经过同步带轮（2-1）减速后，驱动传动轴旋转。两个凸轮（2-3）分别安装在旋转轴两侧，直接与连杆（2-4）相连驱动连杆做往复运动，从而带动摆丝机运行。这里面有两个缺陷，一是连杆过长，最前端与凸轮连接处，距离第一摆杆过远，致使驱动连杆的驱动力，有一部分用来提供离心力，从而做了无用功，增加了电机的负担，增加了能量损耗；二是连杆前端，直接与凸轮连接，随凸轮作圆周运动，致使连杆第一关节的销轴极易损坏，从而影响生产率，而且还会增加生产成本，拉长生产周期。

3.2改进后的凸轮结构

为了解决上文所述的凸轮结构中的问题，延长凸轮的寿命。如图3所示，凸轮（3-1）不再直接与连杆（3-5）相连，而是驱动安装在两条直线导轨（3-2）上的滑块（3-6），作往复运动。滑块上镶有一根圆柱导轨（3-3），在一个直线轴承（3-4）的辅助下运动，从而带动摆丝机连杆运动，这样通过两种导轨，将主动轴输出的圆周运动转化为连杆的直线往复运动。连杆在此完全做直线运动，不再有老版的圆周运动，致使连杆第一关节的销轴只起固定作用，不再作为圆周运动的圆心，消除了其它方向的应力，不易损坏。

4.摆丝机连杆运动的更改

连杆运动也是摆丝机的重要部分。连杆运动可以带动摆板左右摆动。长时间的在同一直线上的往复运动可以促进摆板的匀速匀幅摆动，利于提高产品质量。我们可以对摆丝机连杆运动进行相关更改，确保连杆可以长时间内在同一直线上进行往复运动。

4.1连杆下方添加直线导轨辅助运动

老版连杆悬在设备上部，靠摆杆支撑，下部没有任何辅助运动的装置。无法长时间保证在同一直线上做往复运动，会损伤摆杆及相关零件，而且会出现丝束堆积比较严重的地方。新版在连杆下方添加了直线导轨后，完全解决了这个问题。

4.2联动摆杆之间夹角的变化值

如图4所示，连杆（4-2）的往复运动致使相连摆杆（4-6，4-7）的夹角α发生改变，而令下摆片（4-5）不停摆动，与静止状态的上摆片（4-4）相对运动，从而起到将牵伸管内流下的物料液体打散的作用。通过笔者多次试验，记录足够的实验数据，确定α角常态为97°。运动范围为70°～110°之间可得到最好的效果。

5.总结

通过改进摆丝机的驱动装置与连杆运动，调整摆丝机的相态，确保经过摆丝机的丝束可以均匀摆铺，避免出现丝束堆积的情况，提高无纺布生产线效率。鉴于笔者研究范围与研究能力有限，只能就摆丝机运动效率提高与摆丝机寿命延长提出文中几点建议。纺粘无纺布生产线上还有许多其他机器：上料机，熔炉，牵伸机等，我们应该也多研究生产线上其他机器，多参与生产一线工作，及时发现生产线是否存在其他潜在问题，或者其他可以改进的地方，并及时跟进提出解决措施，不断地完善无纺布生产线，多借鉴国外无纺布生产经验，比如美国的无纺布生产能力远优于其他国家，也可以通过引进国外设备，或者研发适合国情的生产设备，增强企业无纺布生产能力，提高无纺布生产质量，为促进我国无纺布事业的进一步发展，贡献自己微薄的力量。

参考文献：

[1]王文奎，俞学人，娄建国，李梅.纺粘无纺布生产线管式摆丝机摆相动态调整原理[J].绍兴文理学院学报，2004（07）.

[2]朱龙彪，庄健，徐海黎.高性能摆丝机机械的改造设计[J].纺织学报，2004（08）.

[3]胡兴军.我国无纺布进入高速发展时期[J].山东纺织经济，2004（01）.