一种基于轻质耐磨的室内棉鞋的生产工艺及其设备的制作方法

1.本发明涉及棉鞋加工技术领域，具体涉及一种基于轻质耐磨的室内棉鞋的生产工艺及其设备。


背景技术：

2.棉鞋是用棉花、动物皮毛、等物品做内衬，让人们在冬天能够保护足部不被冻伤的鞋类用品，而现有的棉鞋鞋底的韧性、耐磨性、抗老化性以及阻燃性均不佳，棉鞋鞋底在加工过程中需要操作人员及时上料以及补料，自动化程度不高，棉鞋鞋底在加工过程中无法调节鞋底的位置，导致打磨轮需要多维移动，导致鞋底的打磨效率不高；
3.针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于轻质耐磨的室内棉鞋的生产工艺及其设备，解决以下技术问题：(1)解决现有技术中棉鞋鞋底的韧性、耐磨性、抗老化性以及阻燃性均不佳的技术问题；(2)解决现有技术中棉鞋鞋底在加工过程中需要操作人员及时上料以及补料，自动化程度不高的技术问题；(3)解决现有技术中棉鞋鞋底在加工过程中无法调节鞋底的位置，导致打磨轮需要多维移动，导致鞋底的打磨效率不高的技术问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种基于轻质耐磨的室内棉鞋的生产设备，打磨设备包括进料箱，所述进料箱一侧设置有打磨室，所述进料箱与打磨室相连通，所述进料箱顶部为开口状，所述进料箱顶部固定安装有两个调节电机，所述调节电机输出轴连接第一丝杠，两个第一丝杠转动安装于进料箱两侧内壁，所述第一丝杠两端螺纹面沿中部呈对称设置，所述第一丝杠两端螺纹连接两个调节套，所述调节套上转动安装有两个旋接杆，四个旋接杆均转动连接限位板，所述进料箱内腔底部转动安装有两个送料轮，两个送料轮之间通过输送皮带传动连接；
7.所述打磨室外壁顶部固定安装有固定座，所述固定座上滑动安装有侧移架，所述侧移架上滑动安装有升降架，所述升降架上转动安装有伸缩杆，所述伸缩杆底部固定安装有打磨轮，所述打磨室顶部开设有通口，所述伸缩杆活动贯穿通口，所述打磨室内腔底部固定安装有旋转气缸，所述旋转气缸输出轴连接旋转座，所述旋转座上转动安装有若干调节轮，若干调节轮之间通过调节皮带传动连接，所述打磨室内壁顶部固定安装有两个升降气缸，所述升降气缸活塞杆端部安装有按压板，所述打磨室内腔底部固定安装有引导座，所述打磨室一侧开设有出口。
8.进一步的，所述进料箱外侧壁固定安装有送料电机，所述送料电机输出轴连接其中一个送料轮。
9.进一步的，所述固定座上固定安装有侧移电机，所述固定座上转动安装有第二丝杠，所述侧移电机输出轴连接皮带轮一，所述第二丝杠上固定安装有皮带轮二，皮带轮一与皮带轮二之间通过皮带一传动连接，所述侧移架上固定安装有升降电机，所述侧移架上转
动安装有第三丝杠，所述升降电机输出轴连接皮带轮三，所述第三丝杠上固定安装有皮带轮四，皮带轮三与皮带轮四之间通过皮带二传动连接，所述侧移架固定连接安装壳，所述安装壳上固定安装有驱动电机，所述驱动电机输出轴连接皮带轮五，所述伸缩杆上固定安装有皮带轮六，皮带轮五与皮带轮六之间通过皮带三传动连接。
10.进一步的，所述旋转座一端固定安装有安装电机，所述安装电机输出轴连接其中一个调节轮，所述引导座上方设置有集屑罩，所述集屑罩上方设置有负压风机，所述负压风机抽风口连通集屑罩，所述负压风机上方设置有储屑箱，所述负压风机出风口连通储屑箱。
11.进一步的，一种基于轻质耐磨的室内棉鞋的生产工艺，包括如下步骤：
12.步骤一：取牛磨砂皮与防撕裂牛津布，将牛磨砂皮与防撕裂牛津布双重缝纫，制得鞋面层，然后在鞋面层内表面粘合棉花层；
13.步骤二：将橡塑组合物和助剂投入到密炼机中，然后加入发泡剂、交联剂、共混物，再经延压机进行混炼，经过开炼、出片、挤出造粒形成橡塑胶粒，将橡塑胶粒放入下模具中，再按合金颗粒与胶料的质量比1：8～16的比例将合金颗粒放置到胶料上表面，盖上上模具，将模具推入压力机中进行硫化成型，制得鞋底，开启加工设备上的两个调节电机，调节电机输出轴带动第一丝杠转动，第一丝杠带动两个调节套相向或反向移动，进而两个调节套通过四个旋接杆带动限位板水平移动，两个限位板相向或反向移动，调节两个限位板的间距直至符合鞋底的宽度，将若干鞋底依次从上进料箱顶部的开口放入，鞋底叠放在两个限位板之间；
14.加工时，送料电机输出轴带动送料轮转动，两个送料轮带动输送皮带转动，输送皮带将最底部的鞋底输送至打磨室内的调节皮带上，升降气缸活塞杆推动按压板下降，按压板对鞋底进行按压，升降电机输出轴带动皮带轮三转动，皮带轮三通过皮带二带动皮带轮四转动，皮带轮四带动第三丝杠转动，第三丝杠带动升降架下降，升降架带动伸缩杆伸长，伸缩杆带动打磨轮下降，驱动电机输出轴带动皮带轮五转动，皮带轮五通过皮带三带动皮带轮六转动，皮带轮六带动伸缩杆转动，伸缩杆带动打磨轮转动，打磨轮对鞋底顶部进行打磨，侧移电机输出轴带动皮带轮一转动，皮带轮一通过皮带一带动皮带轮二转动，皮带轮二带动第二丝杠转动，第二丝杠带动侧移架水平移动，进而带动打磨轮水平移动，打磨轮对鞋底进行横向打磨，一次横向打磨后升降气缸活塞杆收缩，安装电机输出轴带动调节轮转动，若干调节轮带动调节皮带转动，调节皮带调整鞋底的位置，旋转气缸输出轴带动旋转座旋转，进而带动鞋底旋转，调整完鞋底位置与角度后，打磨轮继续对鞋底顶部进行打磨，鞋底打磨完成后调节皮带将鞋底输送至引导座上，负压风机通过集屑罩抽取鞋底上的废屑，并将废屑抽取至储屑箱内存储，鞋底通过引导座从出口移出；
15.步骤三：将鞋面层与鞋底之间进行缝纫与粘合，得到基于轻质耐磨的室内棉鞋。
16.进一步的，橡胶组合物由下述重量份原料制备得到：丁苯橡胶18
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22份、顺丁橡胶12
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16份、异戊橡胶20
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24份、丁腈橡胶10
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14份和烯烃嵌段共聚物35
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45份，助剂由下述重量份原料制备得到：耐磨剂42
‑
46份、填充剂20
‑
24份、硫化促进剂2
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2.5份、交联剂2.5
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3份、发泡剂15
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28份和显色剂12
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14份。
17.进一步的，压力机的设定条件为2.5
‑
3mpa压力，145
‑
155℃温度下硫化35
‑
45分钟。
18.进一步的，共混物通过下述步骤制备得到：
19.按重量份取2
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5份纳米高岭土，4
‑
8份质量分数为25
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42％的碳酸氢钾水溶液，1.4
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1.8份表征参数直径为50
‑
110nm、长度为6
‑
14μm的埃洛石纳米管，1.6
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2.5份石墨烯，0.6
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1.2份钛白粉，0.6
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1.4份月桂胺聚氧乙烯醚，1.5
‑
2份硅灰石针状纤维，混合均匀，在170
‑
195℃过热蒸汽反应釜内搅拌，汽蒸反应34
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60min，在450
‑
490℃真空微波辐射4
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8h；
20.然后浸于100
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125重量份质量分数为36
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42％的氨基磺酸溶液真空吸湿处理，吸透后加热至75
‑
90℃超声波分散2
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3.5h，再搅拌分散2.5
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3h，取悬浮物，将悬浮物进行微波等离子刻蚀处理25
‑
45min，用质量分数4
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8％三聚磷酸钾分散液的去离子水在75
‑
85℃下超声波处理20
‑
40min，取上层悬浮物经120
‑
160目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到共混物。
21.本发明的有益效果：
22.(1)本发明的一种基于轻质耐磨的室内棉鞋的生产工艺及其设备，在橡塑胶粒中参入合金颗粒，硫化成型的鞋底具有高韧性、高耐磨性，通过由纳米高岭土、碳酸氢钾水溶液、埃洛石纳米管等原料加工制得的共混物的添加，有效增加整个鞋底的抗老化性能以及阻燃性能，根据hg/t2580
‑
94测定，该基于轻质耐磨的室内棉鞋的鞋底的断裂伸长率为132％
‑
143％；
23.(2)通过开启加工设备上的两个调节电机，调节电机输出轴带动第一丝杠转动，第一丝杠带动两个调节套相向或反向移动，进而两个调节套通过四个旋接杆带动限位板水平移动，两个限位板相向或反向移动，调节两个限位板的间距直至符合鞋底的宽度，将若干鞋底依次从上进料箱顶部的开口放入，鞋底叠放在两个限位板之间，加工时，送料电机输出轴带动送料轮转动，两个送料轮带动输送皮带转动，输送皮带将最底部的鞋底输送至打磨室内的调节皮带上，通过进料箱内可调节间距的两个限位板的设计，可以满足对不同宽度的鞋底的堆叠放料，避免将堆叠的鞋底放入进料箱内出现相互错位，而影响后续输送的情况；
24.(3)通过升降气缸活塞杆推动按压板下降，按压板对鞋底进行按压，升降电机输出轴带动皮带轮三转动，皮带轮三通过皮带二带动皮带轮四转动，皮带轮四带动第三丝杠转动，第三丝杠带动升降架下降，升降架带动伸缩杆伸长，伸缩杆带动打磨轮下降，驱动电机输出轴带动皮带轮五转动，皮带轮五通过皮带三带动皮带轮六转动，皮带轮六带动伸缩杆转动，伸缩杆带动打磨轮转动，打磨轮对鞋底顶部进行打磨，侧移电机输出轴带动皮带轮一转动，皮带轮一通过皮带一带动皮带轮二转动，皮带轮二带动第二丝杠转动，第二丝杠带动侧移架水平移动，进而带动打磨轮水平移动，打磨轮对鞋底进行横向打磨，一次横向打磨后升降气缸活塞杆收缩，安装电机输出轴带动调节轮转动，若干调节轮带动调节皮带转动，调节皮带调整鞋底的位置，旋转气缸输出轴带动旋转座旋转，进而带动鞋底旋转，调整完鞋底位置与角度后，打磨轮继续对鞋底顶部进行打磨，鞋底打磨完成后调节皮带将鞋底输送至引导座上，负压风机通过集屑罩抽取鞋底上的废屑，并将废屑抽取至储屑箱内存储，鞋底通过引导座从出口移出，通过可水平移动以及高度调节的打磨轮的设计，配合可旋转以及水平方向带动鞋底移动的调节皮带的设计，可以满足对不同大小鞋底顶部的高效打磨，通过升降气缸以及按压板的设置，可以在鞋底打磨时将鞋底有效固定在调节皮带上，通过引导座以及集屑罩的设置，可以在鞋底输送出的同时有效将鞋底上的废屑进行收集。
附图说明
25.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
26.图1是本发明的一种基于轻质耐磨的室内棉鞋的生产设备的结构示意图；
27.图2是本发明进料箱的内部结构图；
28.图3是本发明安装壳的剖视图；
29.图4是本发明打磨室的内部结构图；
30.图5是本发明旋转座的内部结构图；
31.图中：1、进料箱；2、调节电机；3、第一丝杠；4、调节套；5、旋接杆；6、限位板；7、送料电机；8、送料轮；10、打磨室；11、固定座；12、侧移电机；13、第二丝杠；14、侧移架；15、升降电机；16、第三丝杠；17、升降架；18、伸缩杆；19、安装壳；20、驱动电机；21、打磨轮；22、升降气缸；23、按压板；24、旋转气缸；25、旋转座；26、安装电机；27、调节轮；28、引导座；29、集屑罩；30、负压风机；31、储屑箱。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1
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5所示：
34.实施例1
35.一种基于轻质耐磨的室内棉鞋的生产工艺，包括如下步骤：
36.步骤一：取牛磨砂皮与防撕裂牛津布，将牛磨砂皮与防撕裂牛津布双重缝纫，制得鞋面层，然后在鞋面层内表面粘合棉花层；
37.步骤二：将橡塑组合物和助剂投入到密炼机中，然后加入发泡剂、交联剂、共混物，再经延压机进行混炼，经过开炼、出片、挤出造粒形成橡塑胶粒，将橡塑胶粒放入下模具中，再按合金颗粒与胶料的质量比1：8的比例将合金颗粒放置到胶料上表面，盖上上模具，将模具推入压力机中进行硫化成型，制得鞋底，开启加工设备上的两个调节电机2，调节电机2输出轴带动第一丝杠3转动，第一丝杠3带动两个调节套4相向或反向移动，进而两个调节套4通过四个旋接杆5带动限位板6水平移动，两个限位板6相向或反向移动，调节两个限位板6的间距直至符合鞋底的宽度，将若干鞋底依次从上进料箱1顶部的开口放入，鞋底叠放在两个限位板6之间；
38.加工时，送料电机7输出轴带动送料轮8转动，两个送料轮8带动输送皮带转动，输送皮带将最底部的鞋底输送至打磨室10内的调节皮带上，升降气缸22活塞杆推动按压板23下降，按压板23对鞋底进行按压，升降电机15输出轴带动皮带轮三转动，皮带轮三通过皮带二带动皮带轮四转动，皮带轮四带动第三丝杠16转动，第三丝杠16带动升降架17下降，升降架17带动伸缩杆18伸长，伸缩杆18带动打磨轮21下降，驱动电机20输出轴带动皮带轮五转动，皮带轮五通过皮带三带动皮带轮六转动，皮带轮六带动伸缩杆18转动，伸缩杆18带动打磨轮21转动，打磨轮21对鞋底顶部进行打磨，侧移电机12输出轴带动皮带轮一转动，皮带轮一通过皮带一带动皮带轮二转动，皮带轮二带动第二丝杠13转动，第二丝杠13带动侧移架14水平移动，进而带动打磨轮21水平移动，打磨轮21对鞋底进行横向打磨，一次横向打磨后升降气缸22活塞杆收缩，安装电机26输出轴带动调节轮27转动，若干调节轮27带动调节皮
带转动，调节皮带调整鞋底的位置，旋转气缸24输出轴带动旋转座25旋转，进而带动鞋底旋转，调整完鞋底位置与角度后，打磨轮21继续对鞋底顶部进行打磨，鞋底打磨完成后调节皮带将鞋底输送至引导座28上，负压风机30通过集屑罩29抽取鞋底上的废屑，并将废屑抽取至储屑箱31内存储，鞋底通过引导座28从出口移出；
39.步骤三：将鞋面层与鞋底之间进行缝纫与粘合，得到基于轻质耐磨的室内棉鞋。
40.具体的，橡胶组合物由下述重量份原料制备得到：丁苯橡胶18份、顺丁橡胶12份、异戊橡胶20份、丁腈橡胶10份和烯烃嵌段共聚物35份，助剂由下述重量份原料制备得到：耐磨剂42份、填充剂20份、硫化促进剂2份、交联剂2.5份、发泡剂15份和显色剂12份。
41.压力机的设定条件为2.5mpa压力，145℃温度下硫化35分钟。
42.共混物通过下述步骤制备得到：
43.按重量份取2份纳米高岭土，4份质量分数为25％的碳酸氢钾水溶液，1.4份表征参数直径为50nm、长度为6μm的埃洛石纳米管，1.6份石墨烯，0.6份钛白粉，0.6份月桂胺聚氧乙烯醚，1.5份硅灰石针状纤维，混合均匀，在170℃过热蒸汽反应釜内搅拌，汽蒸反应34min，在450℃真空微波辐射4h；
44.然后浸于100重量份质量分数为36％的氨基磺酸溶液真空吸湿处理，吸透后加热至75℃超声波分散2h，再搅拌分散2.5h，取悬浮物，将悬浮物进行微波等离子刻蚀处理25min，用质量分数4％三聚磷酸钾分散液的去离子水在75℃下超声波处理20min，取上层悬浮物经120目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到共混物。
45.实施例1的基于轻质耐磨的室内棉鞋的断裂伸长率为132％。
46.实施例2
47.一种基于轻质耐磨的室内棉鞋的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
48.步骤一：取牛磨砂皮与防撕裂牛津布，将牛磨砂皮与防撕裂牛津布双重缝纫，制得鞋面层，然后在鞋面层内表面粘合棉花层；
49.步骤二：将橡塑组合物和助剂投入到密炼机中，然后加入发泡剂、交联剂、共混物，再经延压机进行混炼，经过开炼、出片、挤出造粒形成橡塑胶粒，将橡塑胶粒放入下模具中，再按合金颗粒与胶料的质量比1：16的比例将合金颗粒放置到胶料上表面，盖上上模具，将模具推入压力机中进行硫化成型，制得鞋底，后续步骤与实施例1相同。
50.具体的，橡胶组合物由下述重量份原料制备得到：丁苯橡胶22份、顺丁橡胶16份、异戊橡胶24份、丁腈橡胶14份和烯烃嵌段共聚物45份，助剂由下述重量份原料制备得到：耐磨剂46份、填充剂24份、硫化促进剂2.5份、交联剂3份、发泡剂28份和显色剂14份。
51.压力机的设定条件为3mpa压力，155℃温度下硫化45分钟。
52.共混物通过下述步骤制备得到：
53.按重量份取5份纳米高岭土，8份质量分数为42％的碳酸氢钾水溶液，1.8份表征参数直径为110nm、长度为14μm的埃洛石纳米管，2.5份石墨烯，1.2份钛白粉，1.4份月桂胺聚氧乙烯醚，2份硅灰石针状纤维，混合均匀，在195℃过热蒸汽反应釜内搅拌，汽蒸反应60min，在490℃真空微波辐射8h；
54.然后浸于125重量份质量分数为42％的氨基磺酸溶液真空吸湿处理，吸透后加热至90℃超声波分散3.5h，再搅拌分散3h，取悬浮物，将悬浮物进行微波等离子刻蚀处理45min，用质量分数8％三聚磷酸钾分散液的去离子水在85℃下超声波处理40min，取上层悬
浮物经160目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到共混物。
55.实施例2的基于轻质耐磨的室内棉鞋的断裂伸长率为143％。
56.一种基于轻质耐磨的室内棉鞋的生产设备，打磨设备包括进料箱1，进料箱1一侧设置有打磨室10，进料箱1与打磨室10相连通，进料箱1顶部为开口状，进料箱1顶部固定安装有两个调节电机2，调节电机2输出轴连接第一丝杠3，两个第一丝杠3转动安装于进料箱1两侧内壁，第一丝杠3两端螺纹面沿中部呈对称设置，第一丝杠3两端螺纹连接两个调节套4，调节套4上转动安装有两个旋接杆5，四个旋接杆5均转动连接限位板6，进料箱1内腔底部转动安装有两个送料轮8，两个送料轮8之间通过输送皮带传动连接，打磨室10外壁顶部固定安装有固定座11，固定座11上滑动安装有侧移架14，侧移架14上滑动安装有升降架17，升降架17上转动安装有伸缩杆18，伸缩杆18底部固定安装有打磨轮21，打磨室10顶部开设有通口，伸缩杆18活动贯穿通口，打磨室10内腔底部固定安装有旋转气缸24，旋转气缸24输出轴连接旋转座25，旋转座25上转动安装有若干调节轮27，若干调节轮27之间通过调节皮带传动连接，打磨室10内壁顶部固定安装有两个升降气缸22，升降气缸22活塞杆端部安装有按压板23，打磨室10内腔底部固定安装有引导座28，打磨室10一侧开设有出口，通过进料箱1内可调节间距的两个限位板6的设计，可以满足对不同宽度的鞋底的堆叠放料，避免将堆叠的鞋底放入进料箱1内出现相互错位，而影响后续输送的情况。
57.进料箱1外侧壁固定安装有送料电机7，送料电机7输出轴连接其中一个送料轮8。
58.固定座11上固定安装有侧移电机12，固定座11上转动安装有第二丝杠13，侧移电机12输出轴连接皮带轮一，第二丝杠13上固定安装有皮带轮二，皮带轮一与皮带轮二之间通过皮带一传动连接，侧移架14上固定安装有升降电机15，侧移架14上转动安装有第三丝杠16，升降电机15输出轴连接皮带轮三，第三丝杠16上固定安装有皮带轮四，皮带轮三与皮带轮四之间通过皮带二传动连接，侧移架14固定连接安装壳19，安装壳19上固定安装有驱动电机20，驱动电机20输出轴连接皮带轮五，伸缩杆18上固定安装有皮带轮六，皮带轮五与皮带轮六之间通过皮带三传动连接，通过可水平移动以及高度调节的打磨轮21的设计，配合可旋转以及水平方向带动鞋底移动的调节皮带的设计，可以满足对不同大小鞋底顶部的高效打磨，通过升降气缸22以及按压板23的设置，可以在鞋底打磨时将鞋底有效固定在调节皮带上。
59.旋转座25一端固定安装有安装电机26，安装电机26输出轴连接其中一个调节轮27，引导座28上方设置有集屑罩29，集屑罩29上方设置有负压风机30，负压风机30抽风口连通集屑罩29，负压风机30上方设置有储屑箱31，负压风机30出风口连通储屑箱31，通过引导座28以及集屑罩29的设置，可以在鞋底输送出的同时有效将鞋底上的废屑进行收集。
60.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
61.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相
连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
62.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。