吳哲亮
非織造布又稱無紡布,一般劃分為三大類,即干法、濕法和紡粘法。2019年我國非織造布產量已突破621萬噸。非織造布產量按生產工藝來看,2019年,中國非織造布行業的生產工藝以紡粘為主,產量為309.43萬噸,在非織造布總產量中占比達49.80%,主要應用于衛生材料等領域。
紡粘法非織造布真正形成產業化是在20世紀60年代,是非織造布中比較年輕的一個品種,但其發展速度卻十分驚人。紡粘法非織造布的發展速度之所以如此迅速,是由于其工藝技術優越,如工藝流程短、產品強度高、成本相對較低,因此其應用領域越來越廣。它不但與人民的生活密切相關,而且其用途已遍及國民經濟的各個領域。
紡粘法生產工藝中從噴絲孔噴出的熔體細流,放出大量的凝固熱,必須對此熱流進行熱交換,故熔體離開噴絲板10mm左右,要對其進行冷卻吹風,使熔體在成形中凝固成絲條。因此在噴絲下面裝有很嚴格的冷卻吹風裝置,要求在一定長度內,對每根單絲均能進行均勻性冷卻。這對正常生產和絲的質量有著重大影響。
紡粘法的冷卻吹風,一般采用側吹風方式,即由一側或相對兩側進行吹風。對冷卻吹風設備來說,要求制冷效果好,滿足生產工藝需要。目前,在我國的紡粘法非織造布生產線中,紡絲牽伸工藝大致分為管式牽伸、窄狹縫式牽伸和寬狹縫式牽伸三大類。
寬狹縫式紡粘生產的冷卻吹風裝置,有采用雙面側吹風裝置的,也有采用單面側吹風裝置的。由于其噴絲板長達數米,因而其吹風也沿噴絲板的長度達數米之長。雙面吹風時,其一邊可以移動推開,以便裝拆噴絲板時移開,待拆裝完噴絲板之后,再移回原位,并加以密封。其冷風溫度一般在20℃左右,風速達2m/s左右。
鎖緊機構主要工作原理是力學上的死點,壓力角和摩擦角。其實際機構非常多,常用的有螺紋鎖緊、偏心輪鎖緊、四桿機構鎖緊。螺紋鎖緊是最常用的,該產品已經標準化。在一般情況下推薦使用。使用螺紋鎖緊時應注意配合的螺紋長度。
(一)現在使用的紡粘法冷卻吹風部件鎖緊裝置:KCOD開式索具螺旋扣(花籃螺栓)常用于無紡布生產設備中冷卻部件兩側風箱的鎖緊。市場上20#碳鋼材質的花籃螺栓強度不足,20#碳鋼材質的花籃螺栓硬度為HB130~170。在使用中經常發生斷裂的情況,而不銹鋼材質的花籃螺栓行程又不足。
(二)市面上的手動鎖緊裝置大多為一些小型的,強度不高,尺寸也不大。
現設計一種適用于大型設備的手動鎖緊裝置。該裝置具有高強度,大尺寸,使用方便快捷等優勢特點。新設計的機械結構鎖緊裝置采用45#材質,經熱處理和表面處理強度比普通20#碳鋼材質的花籃螺栓高,且使用方便。
本裝置主要用于紡粘無紡布生產設備上的冷卻吹風部件兩側風箱的快速鎖緊,同樣也適用于有類似情況需要鎖緊的設備部件。

圖1 鎖緊裝置結構示意

圖2 鎖緊裝置構成零件
圖2中零件明細:手柄套;U型夾;銷軸;安裝螺栓;連接桿接頭;螺母;連接桿。
其中U型夾為馬蹄形,長度315mm,厚度34mm,中間有14mm寬的槽,用于與連接桿接頭相連接。U型夾上鉆有兩個孔,一個為安裝孔,用于安裝定位;另一個用于穿銷軸。U型夾帶有手柄,手柄是一根長度200mm,直徑25.4mm的桿,在使用時有手柄套套在手柄上,手柄套材質為橡膠,起到防滑的作用。可根據手柄直徑直接購買。
銷軸為GB119標準件,尺寸規格為M16×35。
連接桿接頭為鉤子形狀,長度255mm,用于快速鎖緊。鉤子底部帶有M20的外螺紋,螺紋長度105mm,用于和連接桿相連接。
連接桿長度345mm,一端為一段M20的內螺紋,螺紋長度90mm,用于和連接桿接頭相接。用于調節行程,對快速鎖緊機構在行程上進行補償。另一端用于安裝固定。
鎖緊裝置使用時兩安裝孔之間的距離為460mm。

圖3 U型夾形狀示意

圖4 連接桿接頭形狀示意
使用時先將U型夾通過安裝孔用螺栓固定,連接桿和連接桿接頭安裝好,連接桿通過安裝孔固定,拉動U型夾手柄轉到一定角度,將連接桿接頭的鉤子掛到銷軸上,再將手柄回扳,此時U型夾帶動連接桿接頭一起運動實現快速夾緊。連接桿和連接桿接頭的螺紋連接可用于尺寸補償。見圖5鎖緊裝置使用圖示:

圖5 鎖緊裝置使用圖示
材料選擇及表面處理:材質選用45#鋼,調質處理HB240~260。表面鍍鉻,厚度0.03mm。連接桿接頭的鉤頭勾住銷軸的部分大于半圓周,使其避免運動過程中脫鉤。
連接桿接頭運動時鉤頭與U型沒有干涉。
機構特點:強度高,尺寸大,使用方便快捷。
本裝置利用連桿機構進行鎖緊,具有強度高,尺寸大的特點,且使用方便,鎖緊迅速,值得推廣使用。