一種輪帶式開松機的製作方法

2023-11-04 00:50:07 1

本實用新型涉及紡織原料編織物類的紡織纖維開松技術和開松設備，包括對棉紡、麻紡、毛紡編織物，合成纖維、複合纖維、化學纖維編織物的開松處理，也包括對廢舊紡織物和廢紡服裝原料再生纖維的除雜、除短纖、除粉塵的開松設備。

背景技術：

紡織類原料的纖維開松機是棉紡、麻紡、毛紡開松技術中的主要設備。對於不同紡織原料的開松，對應有不同工作原理的開松技術和開松設備，他們的共同目的是為了獲得理想的紡織纖維。

在廢舊紡織物、廢舊服裝的循環經濟再生領域，採用現有紡織開松技術和現有開松設備，至今仍沒有達到良好的開松效果，獲得理想的再生纖維。例如，我國早在20年前，針對廢舊服裝、廢舊紡織物原料進行加工，獲得的廢紡棉絨和廢紡纖維製作生活棉被，社會上稱為「黑心棉」，被國家明令禁止。禁止加工的理由，除了社會上廢紡物來源不經過規劃衛生處理，容易傳播有害病菌原因以外，對廢紡物開松後的廢紡纖維過短(包含廢紡粉塵)製作成「黑心棉」，給人體健康損害是主要原因。

目前，即使清潔的廢舊紡織物原料(紡織企業的落紗、落料、裁剪類)、紡織類原料的開松、開棉，採用現有紡織開松機，這類現有紡織開松技術的根本原因是餵料、餵棉方式採用「雙羅拉」，或者「四羅拉」，或者「固定給棉板」餵料技術，在紡織開松技術中將此歸類於「握持式開松」。握持式原理開松(包含開棉)，這類技術和設備的市場佔有率達到九成以上。現有開松設備對廢舊紡織物、廢舊服裝原料加工，其開松技術與原料不匹配，造成了的再生纖維平均長度相對太短、短纖維過多、單纖維強度較低、纖維適紡性差等問題。主要是基於多個方面的原因：

其一：握持式開松機餵料方式，紡織原料被「握持」。

其二：開松機刺輥高速轉動、且衡速、衡定強度「切割」原料，對廢舊紡織原料開松力過大、開松強度過大，造成纖維太短，纖維品質不高是主要原因。

其三：開松配件配置不合理，設備開松的運行參數不匹配。

在紡織工程學中，評價「握持式開松」的特點是紡織物開松效率高，但是，這一原理的開松纖維得到的纖維短。針對廢舊紡織物、廢舊服裝加工，採用目前的握持式開松機，獲得的再生纖維平均長度均限制在20毫米以下，纖維長度有限，纖維等長，再生纖維的利用價值和再生途徑受到限制。

技術實現要素：

為充分利用廢舊紡織物、廢舊服裝垃圾的循環再生，本實用新型提供一種輪帶式開松機。該開松機採用自由式開松原理，可以獲得比握持式開松技術更好品質的再生可紡纖維。

本實用新型解決以上技術問題所採用的技術方案如下：

一種輪帶式開松機，包括由撕裂主工作輥和鋼鏈撕裂帶構成的開松單元，所述鋼鏈撕裂帶位於所述撕裂主工作輥的垂向相切位置或斜向相切位置，且兩者之間間隔一定的可調隔距，所述撕裂主工作輥的工作面上具有針布，所述鋼鏈撕裂帶的工作面上具有金屬鋸齒，所述針布與金屬鋸齒在相對面處齒尖相對，所述撕裂主工作輥與鋼鏈撕裂帶在相對面處相向運行；

所述撕裂主工作輥與所述鋼鏈撕裂帶的運行平面相對；

在所述鋼鏈撕裂帶內側設置法向託輪，所述法向託輪的位置可調整。

進一步地，所述撕裂主工作輥周圍設置有主輥導料弧板，所述主輥導料弧板的弧形與所述撕裂主工作輥弧形一致，所述主輥導料弧板的導流口朝向所述鋼鏈撕裂帶。

進一步地，在所述鋼鏈撕裂帶的兩個弧形轉向區分別設置次輥導料上弧板和次輥導料下弧板，所述次輥導料上弧板和次輥導料下弧板的導流口朝向設備出料口。

進一步地，在所述鋼鏈撕裂帶的外側設置清潔輥，用於清理鋼鏈撕裂帶的工作面。

進一步地，所述鋼鏈撕裂帶，包括鋼鏈基礎履帶，和若干個並排的由基礎履帶軸和基礎履帶套筒組合成的組合體，各組合體之間由聯結件連接，所述鋼鏈基礎履帶包裹住所有組合體，形成鋼鏈式履帶，在所述鋼鏈式履帶的外側面，連接有若干個聯結軸和聯結套筒組合的組合體，其中在聯結套筒的外面固定有鋸齒鑲嵌槽，所述鋸齒鑲嵌槽上固定有所述金屬鋸齒；所述金屬鋸齒成統一方向傾斜布置於所述鋸齒鑲嵌槽上，為70°-85°主工作角，5-8毫米排列隔距。

進一步地，所述設備僅包含一個開松單元；或者包含上下串聯的兩個以上的開松單元，上一級單元的出料口作為下一級單元的入料口；或者包含上下串聯、左右並聯相結合的幾個開松單元。

進一步地，所述設備還包括在設備的出料口底部設置的出料輸送帶和固體異物收集桶；在出料口側部設置的貫流風機。

與已有技術相比，本實用新型顯著的有益效果體現在：

1、本實用新型提供的輪帶撕裂式開松機採用了「自由式開松」工作原理，通過設備受力分析、設備設計、樣機試製、不同紡織材料開松試驗，特別是對不同批次舊服裝原料開松實驗，再生纖維檢測，獲得了良好品質的服裝類廢紡再生纖維。應用價值和應用領域廣。

2、設備機構簡單，適應功能強，可針對不同紡織材質原料進行開松，特別適合廢舊服裝、廢舊紡織物，以及棉紡、麻紡、毛紡、合成、復活、化學混紡特種紡織物纖維的開松和應用。

3、可作為廢紡服裝除扣，除固體異物應用。

4、集紡織原料開松、除雜、除廢紡粉塵集中一體，工作效率高。

5、單級輪帶撕裂開松機可根據工藝需要、產能需要，進行二級、三級串聯，或者並聯組合，組成不同形式的開松機組，可適應於不同要求的生產。

6、輪帶撕裂開松機單元機構簡單，組合機組緊湊，互換性好，設備零部件互換能力強，設備操作、維護簡單，機組成本和生產運行成本低。

7、輪帶式撕裂，撕裂力量大，撕裂面積大，循環撕裂性好。

附圖說明

附圖僅用於示出具體實施例的目的，而並不認為是對本實用新型的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。

圖1為設備單元結構圖；

圖2為垂直式輥組配合圖；

圖3為傾斜式輥組配合圖；

圖4-1為鋼鏈撕裂帶的橫剖視圖；

圖4-2為鋼鏈撕裂帶的縱剖視圖；

圖5為三級串聯式機組結構圖。

圖中標記：1-撕裂主工作輥、2-鋼鏈撕裂帶、3-次輥、4-法向託輪、5-主輥導料弧板、6-次輥導料上弧板、7-次輥導料下弧板、8-清潔輥、9-出料輸送帶、10-固體異物收集箱、11-設備塔、12-貫流風機、13-粉塵負壓風管系統。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述，其中，附圖構成本申請一部分，並與本實用新型的實施例一起用於闡釋本實用新型。但本領域的技術人員應該知道，以下實施例並不是對本實用新型技術方案作的唯一限定，凡是在本實用新型技術方案精神實質下所做的任何等同變換或改動，均應視為屬於本實用新型的保護範圍。

本實用新型提供的輪帶撕裂式開松機，採用一種自由式開松原理。紡織原料自由投料、自由餵料，輪帶式工作輥與圓輥在一定工藝隔距條件下高速相對運動，紡織原料在兩者的間隙中被相對高速度運動的兩個輥上的針布同時抓住並相互反方向撕扯，抓住並撕裂，從而達到開松目的。

如圖1所示，該開松設備的主要組成部件是：撕裂主工作輥1、鋼鏈撕裂帶2、次輥3和法向託輪4。鋼鏈撕裂帶2被兩個次輥3支撐，撕裂主工作輥1的工作面與鋼鏈撕裂帶2的工作面相對，最佳是與鋼鏈撕裂帶2的運行平面相對。在撕裂主工作輥1的工作面上具有針布，針布型號可以視需要選擇；在鋼鏈撕裂帶2工作面上具有金屬鋸齒，鋼鏈撕裂帶選擇現有工業鋼鏈履帶改制，組裝基礎鏈板，在基礎鏈板上經過銑床銑槽和精密機械加工，可安裝特製的金屬鋸齒。撕裂主工作輥1的工作面與鋼鏈撕裂帶2的工作面之間間隔一定的隔距，此隔距用於廢紡物的通過。撕裂主工作輥1的軸線與地面平行，而支撐鋼鏈撕裂帶2的兩個次輥3的軸心連線是與地面垂直(如圖2所示)或與地面成一定傾斜角度(如圖3所示)，也就是，如果隔距為零，則鋼鏈撕裂帶2與撕裂主工作輥1為垂向相切或斜向相切。撕裂主工作輥1與鋼鏈撕裂帶2均運轉，在工作中，撕裂主工作輥1與鋼鏈撕裂帶2在相對面處是相向運行，且在相對面處撕裂主工作輥1的針布與鋼鏈撕裂帶2上的鋸齒齒尖相對，這樣才能在物料進入到撕裂主工作輥1與鋼鏈撕裂帶2之間時，被撕裂主工作輥1和鋼鏈撕裂帶2從相反的方向同時撕扯，將織物撕裂。鋼鏈撕裂帶2是帶型，運行距離長，與撕裂主工作輥1相對面長，比圓輥與圓輥的接觸面積大，所以撕裂的物料多，撕裂時間長。

進一步講，鏈撕裂帶2，實質是鋼鏈式履帶的改制部件，在履帶上鑲入了金屬鋸齒。如圖4-1、4-2所示，鋼鏈撕裂帶2包括鋼鏈基礎履帶21，鋼鏈基礎履帶21包裹過若干並排的基礎履帶軸22和基礎履帶套筒23的組合體，由基礎履帶軸22和基礎履帶套筒23支撐做成鋼鏈履帶，其中基礎履帶套筒33是套在基礎履帶軸22外部，可以隨意轉動，各個基礎履帶軸22之間由聯結件連接。鋼鏈履帶繞過兩個次輥3成為一圈，由次輥支撐其運轉。

在鋼鏈基礎履帶21的旋轉外側面，不被基礎履帶軸22幹涉的位置，連接有若干由聯結軸24和聯結套筒25組成的組合體(聯結套筒25套在聯結軸24外面，聯結套筒25固定在鋼鏈基礎履帶21上)。在聯結套筒25的外面固定有鋸齒鑲嵌槽26，鋸齒鑲嵌槽26隨著鋼鏈基礎履帶21的顛覆運動具有不穩定性，會隨著聯結套筒25在聯結軸24上擺動。在鋸齒鑲嵌槽26上面固定有若干金屬鋸齒27，金屬鋸齒隨著鋼鏈基礎履帶21一起運轉，由此形成鋼鏈撕裂帶2。

進一步地，金屬鋸齒27成統一方向傾斜布置於鋸齒鑲嵌槽26上，70°-85°主工作角，有大約5-8毫米鋸齒工作排列隔距。

法向託輪4安裝在鋼鏈撕裂帶2內側靠近工作面的位置，用於調整撕裂主工作輥1與鋼鏈撕裂帶2之間的隔距。不同厚度的物料，不同材質的物料，不同體積的物料等經過撕裂主工作輥1與鋼鏈撕裂帶2之間時，通過隔距的調整可以始終保證被撕裂主工作輥1與鋼鏈撕裂帶2撕扯運行。

為保證設備主體的運行，該設備還包括位於撕裂主工作輥1周圍的主輥導料弧板5，位於兩個次輥周圍的次輥導料上弧板6、次輥導料下弧板7，還有清潔輥8。主輥導料弧板5、次輥導料上弧板6、次輥導料下弧板7的作用基本相同，都是導流的作用，物料經由撕裂主工作輥1導入撕裂主工作輥1與鋼鏈撕裂帶2的撕扯區間被撕扯後，一部分物料被撕裂主工作輥1和鋼鏈撕裂帶2分別撕扯帶走，一部分會掉下來，當物料途徑各個弧板時，有的沿著弧形導流面依然被撕裂主工作輥1或鋼鏈撕裂帶2帶走，有的則沿著導流面導入到出料口，與輥子相吻合的弧形導流面，既可以將輥子上的物料導流，也可以將輥子下的物料導流，三處導流集體作用將所有物料儘可能地向輸送出料方向導流。清潔輥8貼附於鋼鏈撕裂帶2的外側，用於將粘連在鋼鏈撕裂帶2上的短纖維、雜質等刮落，保持鋼鏈撕裂帶的乾淨。

一套開松設備可以僅包含上述這樣一組以撕裂主工作輥1、鋼鏈撕裂帶2為主體的結構，稱為單級開松設備；也可以以上述這樣一組主體結構作為一套開松機組中的一個開松單元，若干個開松單元上下串聯，構成串聯機組，如圖5所示為三級開松設備。物料從設備上方入料，從下方出料，上個單元的出料口作為下個單元的進料口，中間經過幾個開松單元逐級開松，在設備的最下方設置出料輸送帶9和固體異物收集桶10。進一步地，幾個串聯機組還可以再並聯，形成並聯機組，各並聯機組通過同一出料輸送帶9進行統一輸送。

設備的輔助設施還有設備塔11，包容所有的開松單元；貫流風機12，設置在末級出口，對出料進行導向性噴吹，對開松後的紡織纖維進行異物分離，使出料落向出料輸送帶9，固體異物進入固體異物收集箱10，進一步地，貫流風機選用雙流式貫流風機，風力平行、穩定、功率小(500W)，分離固體異物原理簡單，主電機採用變頻電機，可根據原料產能、原料材質、固體異物類型等因素適時調節風機轉速、風機風量，使用簡單方法解決固體異物分離問題；粉塵負壓風管系統13，設置於設備塔頂部，對開松過程中產生的粉塵進行負壓抽吸。

以單級輪帶撕裂式開松機為例，生產流程如下：

餵料箱餵料→拋落到原料入口→進入到撕裂主工作輥與鋼鏈撕裂帶之間，原料相對撕裂、開松→：

①部分由撕裂主工作輥帶走→經主輥導料弧板導流→與鋼鏈撕裂帶多次撕裂、開松→原料出口排出；

②部分被鋼鏈撕裂帶帶走→原料被清潔輥清離→原料出口排出；

③部分由鋼鏈撕裂帶「下行段」帶回→與撕裂主工作輥再次、多次撕裂、開松→原料出口排出；

→最終全部由次輥導料下弧板導流從原料出口排出→貫流風機平行風力噴吹→質量稍輕紡織原料由出料輸送帶運走，為開松纖維；質量稍重固體異物、雜質落入固體異物存放箱，雜質分離分類。

二級、三級以及多級輪帶撕裂式開松機生產流程與單級相似，只是在中間多了幾級開松。

自由式輪帶撕裂開松機可根據需要進行多種工藝組合，可以獨立使用，可以多級串聯、並聯組合使用，也可以幾級串聯後多組並聯運行。

由於三級串聯為常用選擇，本實用新型還提供了三級串聯輪帶撕裂機開松工藝參數參考：

撕裂主工作輥工作幅寬1200MM，直徑ф340。

鋼鏈撕裂帶工作幅寬1200MM，動力輥直徑ф200。

撕裂主工作輥與鋼鏈撕裂帶的速比至少為1000倍。

第一級鋼鏈撕裂帶工作線速度為5米/秒，撕裂主工作輥與鋼鏈撕裂帶的速比取F1＝1000倍，則撕裂主工作輥工作轉速為：

n1＝(線速度5米/秒*1500倍)÷(2*π*半徑0.17米*60)＝117.1轉/分。

原料布片被撕裂至少1次:(117.1轉/分/60＝1.95次/秒)。

第二級鋼鏈撕裂帶線速度為7.5米/秒，撕裂主工作輥與鋼鏈撕裂帶的速比取F2＝1800倍時，則撕裂主工作輥工作轉速為:

n2＝(線速7.5米/秒*1800倍)÷(2*π*半徑0.17米*60)＝210.7轉/分。

原料布片被撕裂次數最少為:210.7轉/分/60＝3.5次/秒。

第三級鋼鏈撕裂帶線速度為10米/秒，撕裂主工作輥與鋼鏈撕裂帶的速比取F3＝2000倍時，則撕裂主工作輥工作轉速為:

n3＝(線速10米/秒*2000倍)÷(2*π*半徑0.17米*60)＝310.2轉/分。

原料布片被撕裂次數最少為:310.2轉/分÷60＝5.2次/秒。

輪帶撕裂開松機組的三級撕裂工藝隔距δ1、δ2、δ3分別取值如下：δ1＝30mm，δ2＝20mm,δ3＝10mm。

因此，各級原料生產的流程相等，各級主工作輥速度：n1<n2<n3。各級撕裂速度比：F1<F2<F3。

產能：

第一級餵料機構的輸料速度設定為0.5米/秒，機幅寬1200MM，布片餵料平均厚度為1公分。此條件下原料(布片)平均重量:0.85～1.5公斤/米2(實驗數據)。

第一級撕裂機構產能為：

3600秒*0.5米/秒*1.2米*(0.6～1.2)公斤/米2＝1836～3240公斤/小時。

第一級、第二級、第三級撕裂機構產能相同。三級串聯輪帶撕裂開松機組的實際產能最小為1.8噸/小時，大於本案生產線產能1噸/小時機型的產能。

本設備應用範圍廣，功能多，改變撕裂機構的主工作輥工藝隔距，除了適用於紡織類原料、服裝類廢紡原料等長纖維開松生產工藝以外，還可適用於服裝原料除扣、除固體異物生產工藝。服裝原料被輪帶撕裂開松機撕裂、開松後隨出料口連續輸出，並經過雙流貫流風機給定的水平風力(風速)作用，固體異物、扣件、金屬件、塑料件等質量大於纖維原料的固體異物因自重而落入異物箱組；質量較輕的開松纖維、棉絨、棉絮殘片等被水平風力(風速)作用送到出料輸送帶，因此，對紡織原料開松後具備除雜、除固體異物功能。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。本實用新型試製成功，填補了國內外空白，將逐步改變國內長期進口的狀況，提高了企業的市場競爭力，使企業不斷發展壯大，為企業創造良好的效益。