高速針刺機的針板梁的製作方法
2023-06-20 13:33:56 1
專利名稱：高速針刺機的針板梁的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種針刺機的針板梁，尤其涉及一種高速針刺機的針板梁。
背景技術：
針刺法是非織造材料生產工藝中最普遍、最廣泛的一種生產方法，由於其加工工 藝簡單、流程短、設備組合靈活方便，適應的產品類型多，運用領域廣，設備投資少，建設周 期短等諸多優點，所以針刺生產方法仍是現在和將來快速發展、久盛不衰的一種最主要的 非織造材料生產工藝。針刺過程是由針刺機構來完成的。針刺機構是針刺機的關鍵機構，如 圖1所示，它由主軸、偏心輪、針板梁、針板和刺針等組成。主軸上裝有偏心輪，通過曲柄帶 動針板梁，針板梁用於安裝針板，帶動針板上刺針做上下往復運動，穿刺纖網。針板梁與偏 心輪連杆之間的傳動聯結分為如圖2所示的導杆滑套式導向裝置和DILO公司的齒條扇形 齒型搖臂式導向裝置。國產的針刺機幾乎都是導杆滑套式導向裝置，主軸、偏心輪和連杆等 全封閉在單元箱體內，構成針刺機的核心部件主軸箱。主軸箱重要計算參數之一是平衡塊 的質量，平衡塊平衡針刺機構的慣性力，減輕機械振動，改善機械性能，提高針刺頻率。它的 質量理論上等於針梁及針梁上各聯接件+推桿+針板+刺針各項質量之和，針板梁是平衡 塊質量計算的非常重要的參數。目前中低速針刺機針板梁多由鋼質結構件折邊焊接製成， 即鋼質針板梁由鋼板折邊焊接而成，針板梁截面形狀如圖3所示。鋼的密度是7. 85t/m3，鋼 件質量大，產生的慣性大，嚴重影響機器的各項性能指標，制約針刺機向高端產品的進軍。 一臺針刺機根據門幅由一到四塊針梁組成，每塊針板梁長度以1.4m計算，經計算其質量為 33. 94Kg，截面的軸慣性矩Ix = 2. 8303m4。圖4所示是將此種針板梁簡化為帶懸臂梁的載 荷計算簡圖，計算最大撓度fmax，已知條件支承梁L = O. 6m，均布載荷q = 21429N/m，彈性 模量 E = 206Gpa,懸臂長度 m = 0. 4m, λ = m/L fmax = qm3L (2+ λ ) /8EI，代入數字得 fmax = 4. 704E-10m。另一方面，鋼質針板梁折邊焊接而成，焊接產生的內應力難以完全消除，焊接變形 使針梁平面度、直線度超出標準誤差範圍，針板與針板梁裝配好工作時針板梁平面上的應 力分布不均勻。針板梁自身質量受焊縫均勻度，鋼板厚度誤差等影響致使每一塊針板梁的 質量都不一樣，誤差最大達到2Kg。針板梁質量不確定性給主軸箱內平衡塊的配重帶來極大 的不方便，也使配重精確度不能提高，進而影響全機的性能。為適應針刺機高速高產發展趨勢，針板梁改進為抗彎、抗扭的鋁合金材料製成。 鋁合金針板梁截面形狀如圖5所示，鋁合金密度在2. 78t/m3左右。每塊針板梁質量經計 算為38. 96Kg，截面的軸慣性矩Ix = 9. 2072m4，彈性模量E = 70Gpa,計算最大撓度fmax，= qm3L(2+A)/8EI = 4. 255E_10m。和鋼質針板梁比較發現，鋁合金針板梁每塊的質量並沒有 減輕，要實現針刺機高頻高速受到限制；另外，鋁合金材料本身特性使得針板板梁裝配強度 不如鋼件，裝配在針板梁上的一些零部件反覆裝拆後配合精度降低。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種抗彎性和抗扭 性好的輕質高強度針板梁。實現本發明目的的技術解決方案為一種高速針刺機的針板梁，包括頂面和底面 以及左右兩個側面，所述針板梁內設有一至六道加強筋。本高速針刺機的針板梁設計時中 間至少為一道加強筋，不僅強度得到加強，使得針板梁體積較小，而且刺針的反作用力均勻 地分布到多根加強筋上，針板梁與針板接觸面工作時彎曲變形相對較小。每根針的受力平 衡均勻使整個幅寬方向布面針刺的針跡效果很好，能生產出高品質的布匹。作為本發明進一步改進的技術方案，所述針板梁為鎂鋁合金針板梁。鎂合金以質 量輕著稱，在航空航天工業上有廣泛的應用，純鎂不適合做結構材料，作為結構材料應用的 鎂主要是鎂鋁合金。鎂鋁合金材料力學性能好，切削加工容易，能作為承受重大負荷的動力 結構件。作為本發明進一步改進的技術方案，所述針板梁內設有兩道、三道、四道或者五道 加強筋。本發明高速針刺機的針板梁的抗彎性和抗扭性好，強度高。針板梁毛坯各部位尺 寸精度高，機加工餘量小，針板梁內應力小，彎曲變形也小，外觀整齊漂亮。另一方面也克服 了鋼質針板梁的質量不確定性，每塊針板梁的質量誤差很小，平衡塊質量理論上可算得很 接近實際質量，使每個主軸箱配重差別都不是很大，提高了配重精度。針板梁的強度得到加 強的同時，高度降低下來，使得整個針刺機的結構可設計得更加緊湊。克服了鋁合金針板梁 裝配精度差的難題，裝配在針板梁上的一些重要零部件可反覆裝拆而不影響裝配精度。下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
圖1為針刺機構示意圖。圖2為滑套式導向裝置針刺機構。圖3為鋼質針板梁截面圖。圖4為針板梁受力示意圖。圖5為現有技術中鋁合金針板梁截面圖。圖6為鎂鋁合金針板梁截面圖。
具體實施例方式實施例1參見圖6，本高速針刺機的針板梁包括頂面和底面以及左右兩個側面，所述針板梁 內設有一至六道加強筋。本實施例中，所述針板梁內設有兩道加強筋1，從而在針板梁內部 形成兩條空心通道，針板梁上下表面為平面，其橫截面近似為「皿」字形。本高速針刺機的 針板梁不僅強度得到加強，而且刺針的反作用力均勻地分布到內部兩根加強筋1以及左右 兩個側邊的兩根筋板2上，即刺針的反作用力均勻地分布到四根筋板上，針板梁與針板接 觸面工作時彎曲變形相對較小。每根針的受力平衡均勻使整個幅寬方向布面針刺的針跡效 果很好，能生產出高品質的布匹。針板梁高度設計可比鋁合金針梁低，能和折邊鋼質針板梁
4相當，各板面厚度經過反覆推敲論證試驗確定。內應力集中處均設計圓弧過渡，圓角大小比 鋁合金針板梁要小得多。現在校驗此種針板梁的撓度，鎂鋁合金密度在1. 78t/m3左右，每塊針梁質量經計 算僅為24. 92Kg，截面的軸慣性矩Ix = 9. 1721m4，彈性模量E = 45Gpa,計算最大撓度fmax =qm3L(2+A)/8EI = 6. 645E_10m，撓度在允許範圍內，適合針刺機工作需要。針板梁質 量減輕了，產生的慣性力降低了，為開發研究新一代高頻高速針刺機提供了技術保障。另 外，鎂鋁合金針板梁由於是一次拉伸成形，經熱處理後能承受較大動負荷，熱處理後的硬度 HB ^ 103，抗拉強度達到310Mpa，扭擰度、各面的平面度、直線度、粗糙度均能符合國家標準 的要求。針刺機根據針刺運動的形式基本可分為單針板下刺、上刺；雙針板下刺、上刺、異 位對刺、同位對刺、同位交叉刺；組合針刺等。根據工藝要求，一條生產線可由一臺或多臺針 刺機組成。本發明適用於上述各種形式針刺機。
權利要求
一種高速針刺機的針板梁，包括頂面和底面以及左右兩個側面，其特徵在於所述針梁內設有一至六道加強筋。
2.根據權利要求1所述的高速針刺機的針板梁，其特徵在於所述針板梁為鎂鋁合金 針板梁。
3.根據權利要求1或2所述的高速針刺機的針板梁，其特徵在於所述針板梁內設有 所述針梁內設有兩道、三道、四道或者五道加強筋。
全文摘要
本發明公開了一種高速針刺機的針板梁，包括頂面和底面以及左右兩個側面，其所述針梁內設有一至六道加強筋，所述針板梁為鎂鋁合金針板梁。本發明高速針刺機的針板梁的抗彎性和抗扭性好，強度高，克服了鋁合金針板梁裝配精度差的難題，裝配在針板梁上的一些重要零部件可反覆裝拆而不影響裝配精度。
文檔編號D04H18/00GK101929039SQ20101027230
公開日2010年12月29日 申請日期2010年9月3日 優先權日2010年9月3日
發明者王明霞 申請人:江蘇省儀徵市海潤紡織機械有限公司