一种适用于高产气流成网的特殊剥网装置的制作方法

本发明属于非织造机械，具体涉及一种适用于高产气流成网的特殊剥网装置，尤其适合用在高产能气流成网机纤维剥离、均匀成网工况。

背景技术：

1、气流成网机是非织造布生产线核心成网设备，可将经开松、混合、分梳后的纤维借助高速气流铺展为三维杂乱纤网，成品纵横向强力均衡、克重覆盖范围广，广泛应用于卫生材料、过滤材料、隔音填充等领域。常规气流成网机包含喂入、梳理、成网三大模块，纤维经喂入辊喂入后，通过梳理区域slq各工作辊、剥取辊、主锡林17的分梳后，借助高速转移辊2转移喂入到位于成网区域cwq高速气流辊1中，并在高速气流辊1上进一步分梳成单纤维状态，通过高速气流辊的离心力和风道气流的联合作用，把从高速气流辊1上脱落的纤维送入到成网风道中进行均匀、混合，形成各项同性的三维状纤维，最终负压吸附凝聚至出网帘成型（参见图1），形成纵横向强力比接近1:1、克重约35～500g/m²、表面质量均匀、细腻的高品质纤网。其中，出网帘表面上凝聚的纤维数越多，纤网就越均匀。

2、现有气流成网设备存在两大核心矛盾，具体如下：

3、1、高速气流辊剥棉率低，产能受限：一是利用高速气流辊高速旋转时产生的离心力来甩脱纤维（转速可达 2600m/min 以上），纤维无法被离心力100%甩脱；二是高速气流辊高速运转会产生高温，造成一部分纤维板结在气流辊表面；三是高速气流辊高速运转会产生静电，静电会吸附部分纤维。上述因素共同作用下会导致高速气流辊的剥棉率低——即大量纤维残留在高速气流辊的辊面并落入漏底参与二次循环分梳，使得进入成网风道中的纤维量不足，只能通过降低出网帘的走布速度来增加纤维在出网帘上的停留时间，保持出网帘上纤维的堆积数量，进而保证所生产纤网的品质，但是生产效率低、产能受限。

4、2、常规剥棉装置易产生云斑，降低产品等级

5、现有的气流成网机为了解决高速气流辊剥棉率低的问题，行业内的通用解决方案是在漏底一侧加装端头带尖倒角的直线型剥棉刀18（如图4所示），通过控制剥棉装置与高速气流辊间距约 1mm 来剥离残留纤维。但剥离后的纤维同时受辊体切线气流、顶部吹气风道高压气流对冲，风道内形成涡流，纤维互相缠结成团，凝聚在出网帘后使纤网表面产生肉眼可见的云斑，严重影响产品表面质量，降低产品等级——会使成品由高档降为中低档。

6、综上所述，现有气流成网机如果不加剥棉装置，则剥棉效率低、产能低；加装普通的端头带尖倒角的直线型剥棉刀后，虽然提升了产能，但严重破坏纤网表面质量、降低产品等级。因此急需设计一种适用于高产气流成网的特殊剥网装置来实现高产与高品质成网的兼顾，既能够大幅提升高速气流辊剥棉率、提高整机产能，又能消除风道涡流、避免纤维缠结而产生云斑、保证纤网成网质量。

技术实现思路

1、本发明的目的正是为解决上述现有技术中存在的技术问题而提供的一种适用于高产气流成网的特殊剥网装置。利用本发明能够实现高产与高品质成网的兼顾，既能够顺利将未被高速气流辊甩脱的纤维进一步剥离并使之重新进入成网风道，防止纤维进入漏底进行二次循环，大幅提升高速气流辊的剥棉率，进而提高整机产能，又能借v 型槽面对抗反弹高速气流辊在高速旋转时产生的辊体切线离心气流和成网风道内腔中的高压气流，使剥离纤维反弹上升并以伸展的自然状态重新进入成网风道，防止其在两种气流的压力作用下形成涡流，造成纤维卷曲，避免纤维缠结而导致成网表面形成云斑，保证纤网成网质量；本发明还具有改造区域少、设计精妙、结构精巧、成本低的优点。

2、本发明的目的可通过以下技术方案来实现：

3、本发明的一种适用于高产气流成网的特殊剥网装置包括共同围成成网风道且分别环绕布置在高速气流辊下方的漏底及剥棉刀、环绕布置在高速气流辊一侧的弓形板（被高速气流辊高速转运的纤维，在高速气流辊的离心力主作用下以及成网风道内腔中高压气流的配合作用下大部分纤维被甩脱到成网风道中并随高压气流输出到成网风道出风口下方的出网帘上压制成网。而未被高速气流辊甩脱的纤维则被剥棉刀进一步剥离后重新进入成网风道，这样可以防止纤维进入漏底进行二次循环，大幅提升高速气流辊的剥棉率，进而提高整机产能）；所述漏底通过三维调整座连接在支座上（能实现漏底在三维方向的位置调节，便于快速调整漏底与高速气流辊的相对位置及工作间距，进而实现纤维到达成网风道后的区域密封，防止纤维溢出形成飞花，为后续提升网面质量和产量打下坚实基础）；剥棉刀通过上下两组螺栓连接在漏底的基准侧壁上（漏底为剥棉刀提供了安装基础和支撑基础，基准侧壁为剥棉刀提供了安装定位基准和位置调节时的移动定位基准），且在剥棉刀的下半部开设有沉头式长圆孔（方便调节剥棉刀的顶端与高速气流辊的工作间距，保证剥网效率）；所述剥棉刀是板长与高速气流辊（1）的幅宽相匹配的近似长条板，剥棉刀的顶端是由连接漏底基准面、辊切上坡面、v 型槽面、微倾斜面依次相连且采用圆弧过渡面平滑过渡而成（采用圆弧过渡面避免产生尖角，防止纤维钩挂。微倾斜面与弓形板配合，保证了成网风道出风口段为正向微喇叭状，使剥落的纤维顺利落入成网风道，也利于后续平稳降落到出网帘上。连接漏底基准面与漏底的基准侧壁配用，为剥棉刀进行安装定位基准及移动定位基准。辊切上坡面与v 型槽面配合在交汇处形成剥棉鼻尖，将未被高速气流辊甩脱的纤维及时剥离；同时辊切上坡面还作为v 型槽面近似垂直安装的基准，为v 型槽面能够顺利反弹辊体切线离心气流、反弹被剥离纤维提供了前提保证。本发明的核心创新点在于设计了特殊的v 型槽面——在过棉量较大的工况下，一方面是借助v 型槽面与辊切上坡面配合形成的剥棉鼻尖，能够顺利将未被高速气流辊甩脱的纤维进一步剥离并使之重新进入成网风道，防止纤维进入漏底进行二次循环，大幅提升高速气流辊的剥棉率，进而提高整机产能；更重要的另一方面是，高速气流辊在高速旋转时产生的辊体切线离心气流和成网风道内腔中的高压气流撞到v 型槽面的两个内坡面后均会被对抗反弹，这样剥离的纤维也会随着反弹气流一起反弹上升、并以伸展的自然状态重新进入成网风道，防止其在两种气流的压力作用下形成涡流，造成纤维卷曲，避免纤维缠结而导致成网表面形成云斑，保证纤网成网质量），v 型槽面又分为v 型槽下坡面和v 型槽上坡面，其中辊切上坡面与连接漏底基准面相接处的a角为钝角、且等于高速气流辊的辊体切线与漏底连接侧面的夹角（当调节剥棉刀的顶端与高速气流辊工作间距时，是通过剥棉刀中的连接漏底基准面沿着漏底的基准侧壁上下移动来实现的。这样a角与高速气流辊的辊体切线与漏底连接侧面的夹角是同位角。根据平行线判定原理——同位角相等则两直线平行。综上可知，无论是在调整间距的过程中或正常工作过程中，辊切上坡面始终平行于高速气流辊的辊面切线），v 型槽下坡面与辊切上坡面相接处的b角、v 型槽上坡面与微倾斜面相接处的c角均为近似直角（由于v 型槽下坡面与辊切上坡面相接处的b角为近似直角，因此v 型槽下坡面与辊切上坡面是近似垂直的关系；同时辊切上坡面又始终平行于高速气流辊的辊面切线，因此v 型槽下坡面与高速气流辊的辊面切线也是近似垂直的关系，即v 型槽下坡面与高速气流辊高速旋转时产生的辊体切线离心气流方向是近似垂直的，因此吹到v 型槽下坡面上的辊体切线离心气流会被反弹，而未被高速气流辊甩脱的纤维被剥棉刀的顶端进一步剥离后会随着反弹气流一起反弹上升、并重新进入成网风道，一方面可以防止纤维进入漏底进行二次循环、提高高速气流辊的剥棉率，另一方面剥离的纤维被反弹上升后以舒展状态重新进入成网风道，避免此处纤维因气流压力产生涡流而导致成网表面形成云斑，保证纤网成网质量。同理，由于v 型槽上坡面与微倾斜面相接处的c角均为近似直角，因此v 型槽上坡面与微倾斜面是近似垂直的关系；同时微倾斜面又与成网风道内腔中心线保持接近平行的关系，因此v 型槽上坡面与成网风道内腔中心线也是近似垂直的关系，即v 型槽上坡面与成网风道内腔中的高压气流方向是近似垂直的，因此吹到v 型槽上坡面上的成网风道内腔高压气流会被反弹，而被剥棉刀顶端剥离的纤维会随着反弹气流一起反弹上升、并重新进入成网风道，这样剥离的纤维被反弹上升后以舒展状态重新进入成网风道，消除风道涡流、避免纤维缠结而产生云斑、保证纤网成网质量）；在工作过程中，辊切上坡面以相切方式贴近高速气流辊的辊面（一方面保证对高速气流辊的正常转动不产生运动干涉；另一方面借助辊切上坡面与v 型槽下坡面配合形成剥棉鼻尖，对高速气流辊上未甩脱的纤维进行剥离；同时辊切上坡面还作为v 型槽下坡面的垂直基准面，为v 型槽下坡面能够顺利反弹辊体切线离心气流及被剥离的纤维提供了可靠的前提保证），微倾斜面与弓形板配合形成微喇叭状的成网风道出风口段（使剥落的纤维顺利落入成网风道，也利于后续平稳降落到出网帘上、并形成三维立体状态——纤维在经过中间最窄的位置后进入下方微喇叭状的成网风道出风口段时，下方纤维速度变缓，上方纤维速度较快，下方纤维在上方纤维的推动下改变方向，形成各向同性的三维立体状态），v 型槽下坡面与高速气流辊高速旋转时产生的辊体切线离心气流方向近似垂直（反弹辊体切线离心气流及被剥离的纤维，使被剥离的纤维重新进入成网风道，防止纤维因气流压力缠结在剥棉刀上），v 型槽上坡面与成网风道内腔中的高压气流方向近似垂直（反弹成网风道内腔高压气流及被剥离的纤维，使被剥离的纤维重新进入成网风道，防止纤维因气流压力缠结在剥棉刀上），连接漏底基准面贴合着漏底的基准侧壁进行安装定位及移动定位（基准侧壁为剥棉刀提供了安装基准面）。

4、本发明中所述成网风道在宽度方向呈上宽、中间窄、下宽的流线型结构；其中由弓形板与固定上盖板围成的成网风道进风口段为倒喇叭状、且与吹气风道相接通（由吹气风道提供的高压气流通过倒喇叭状的成网风道进风口段进入成网风道，同时倒喇叭状能够使气流增压）；由弓形板与高速气流辊围成的成网风道中间段宽度最窄（宽度最窄则气流流速最大，更容易把高速气流辊高速转运的纤维吹脱到成网风道内腔中）；由弓形板的底部配合压网辊、漏底配合剥棉刀所围成的成网风道出风口段为正向微喇叭状（使剥落的纤维顺利落入成网风道，也利于后续平稳降落到出网帘上、并形成三维立体状态——纤维在经过中间最窄的位置后进入下方较宽的成网风道出风口段时，下方纤维速度变缓，上方纤维速度较快，下方纤维在上方纤维的推动下改变方向，形成各向同性的三维立体状态），在成网风道出风口段的下方布置有随着托网辊及支撑辊的转动而水平运转的出网帘（一方面出网帘用于接收并向下一工位运送来自成网风道输出的纤维，另一方面出网帘与压网辊配合对纤维压制纤维成网），在出网帘的下方且正对成网风道出风口处设置有负压抽吸风道（负压抽吸风道通过大功率抽吸风机进行抽气，使负压抽吸风道中形成压力值适宜的负压，这种负压状态可以较好地处理成网风道中吹下来的高压气流，帮助从上方高速气流辊上以两种不同方式甩脱的纤维在进入成网风道后进行自由的均匀、混合，最终形成各向同性的三维立体状，最后平稳地落在成网帘上，形成高强度纤网，进行下一生产阶段转移。）。

5、本发明中所述沉头式长圆孔的长度方向与剥棉刀的截面长度方向一致（确保剥棉刀能够沿着长度方向调整位置，确保在调整剥棉刀与高速气流辊的工作间距过程中以及调整到位后的正常工作过程中，剥棉刀中的辊切上坡面始终平行于高速气流辊的辊面切线）。

6、本发明中所述辊切上坡面与v 型槽下坡面的交汇处形成剥棉鼻尖（用于将未被高速气流辊甩脱的纤维及时剥离），剥棉鼻尖处的圆弧过渡面半径不大于2mm（保证剥棉鼻尖的存在）。

7、本发明中所述剥棉刀与高速气流辊的工作间距为1mm（一方面是防止高速气流辊上的纤维进入漏底中，进行二次循环分梳；另一方面是保护针布、保证高速气流辊顺利地正常转动）。

8、本发明的设计原理如下：

9、本发明的剥网装置包括共同围成高产气流成网风道的高速气流辊、弓形板、漏底及剥棉刀，其中具有创新特征的零件是剥棉刀。更具体讲，本发明是将现有气流成网机上通常加装的端头带尖倒角的直线型剥棉刀进行了升级改进，即将剥棉刀的端头截面从带尖倒角的直线型优化设计成特定v型槽形式——去掉尖倒角的尖端部，并在原尖倒角两成型面之间增加一个特殊的v 型槽面进行过渡连接。

10、更具体讲，本发明中剥棉刀的顶端是由连接漏底基准面、辊切上坡面、v 型槽面、微倾斜面依次相连且采用圆弧过渡面平滑过渡而成，其中 v 型槽面又分为v 型槽下坡面和v 型槽上坡面，辊切上坡面与连接漏底基准面相接处的a角为钝角、且等于高速气流辊的辊体切线与漏底连接侧面的夹角，v 型槽下坡面与辊切上坡面相接处的b角、v 型槽上坡面与微倾斜面相接处的c角均为近似直角。一方面，辊切上坡面与v 型槽下坡面的交汇处形成剥棉鼻尖、且辊切上坡面以相切方式贴近高速气流辊的辊面，能够及时将未被高速气流辊甩脱的纤维及时剥离、并使之重新进入成网风道，防止纤维进入漏底中进行二次循环分梳，大幅提升高速气流辊的剥棉率，进而提高整机产能。另一方面，由于a角与高速气流辊的辊体切线与漏底连接侧面的夹角是同位角，而根据平行线判定原理——同位角相等则两直线平行，综上可知，无论是在调整间距的过程中或正常工作过程中，辊切上坡面始终平行于高速气流辊的辊面切线；再加上b角、c角均为近似直角，因此v 型槽下坡面与高速气流辊的辊面切线也是近似垂直的关系，v 型槽上坡面与微倾斜面也是近似垂直的关系；换句话说，就是v 型槽两内坡面分别与对应的高速气流辊在高速旋转时产生的辊体切线离心气流方向和成网风道内腔中的高压气流方向是近似垂直的，因此高速气流辊在高速旋转时产生的辊体切线离心气流和成网风道内腔中的高压气流撞到v 型槽面的两个内坡面后均会被对抗反弹，这样剥离的纤维也会随着反弹气流一起反弹上升、并以伸展的自然状态重新进入成网风道，防止其在两种气流的压力作用下形成涡流，造成纤维卷曲，避免纤维缠结而导致成网表面形成云斑，保证了纤网成网质量。综上可知，利用本发明就能够实现高产与高品质成网的兼顾，既能够顺利将未被高速气流辊甩脱的纤维进一步剥离并使之重新进入成网风道，防止纤维进入漏底进行二次循环，大幅提升高速气流辊的剥棉率，进而提高整机产能，又能借v 型槽面对抗反弹高速气流辊在高速旋转时产生的辊体切线离心气流和成网风道内腔中的高压气流，使剥离纤维反弹上升并以伸展的自然状态重新进入成网风道，防止其在两种气流的压力作用下形成涡流，造成纤维卷曲，避免纤维缠结而导致成网表面形成云斑，保证纤网成网质量。

11、利用本发明生产的具体工艺流程就是：经过前端开清过的纤维进入主锡林梳理，然后由高速转移辊剥取，接着由高速气流辊再将这些纤维从高速转移辊上剥离下来；在高速气流辊的离心力主作用下以及成网风道内腔中高压气流的配合作用下，包裹在高速气流辊辊体外周的大部分纤维被甩脱到成网风道中；未被高速气流辊甩脱的纤维则被剥棉刀进一步剥离后重新进入成网风道，且v 型槽面两个内坡面对抗反弹高速气流辊辊体切线离心气流和成网风道内腔中的高压气流产生的反弹气流会带着剥离纤维一起反弹上升、并使剥离纤维以伸展的自然状态重新进入成网风道；以两种不同方式甩脱的纤维在进入成网风道后进行自由地均匀、混合，最终形成各向同性的三维立体状，最后平稳地落在成网帘上；随后后与压网辊配合压制形成高强度纤网，并及时转移到后续生产工序完成下一阶段的生产。

12、同时，本发明仅仅通过优化升级改进剥棉刀的端头就解决了传统气流成网机高产与高品质成网不能兼顾的技术难题，因此本发明还具有改造区域少、设计精妙、结构精巧、成本低的优点。

13、本发明的有益技术效果如下：

14、利用本发明能够实现高产与高品质成网的兼顾，既能够顺利将未被高速气流辊甩脱的纤维进一步剥离并使之重新进入成网风道，防止纤维进入漏底进行二次循环，大幅提升高速气流辊的剥棉率，进而提高整机产能，又能借v 型槽面对抗反弹高速气流辊在高速旋转时产生的辊体切线离心气流和成网风道内腔中的高压气流，使剥离纤维反弹上升并以伸展的自然状态重新进入成网风道，防止其在两种气流的压力作用下形成涡流，造成纤维卷曲，避免纤维缠结而导致成网表面形成云斑，保证纤网成网质量；本发明还具有改造区域少、设计精妙、结构精巧、成本低的优点。