CN104018329B - 一种槽式烫平机的柔性烫槽结构 - Google Patents

Abstract

一种槽式烫平机的柔性烫槽结构，所述烫平机包括水平配置的圆柱形滚筒和配置在滚筒下方的半圆形烫槽，烫槽由沿轴向分为若干段、每段沿周向分为若干块的瓦片形加热块拼接而成，烫槽下方配置开口向上的烫槽支撑架，烫槽支撑架槽腔的长度方向与烫槽轴向一致，沿烫槽轴向，靠近加热块两端，在每块加热块与烫槽支撑架之间分别配置一对顶伸元件，所述顶伸元件轴线与烫槽径向一致，顶伸元件上端/下端与加热块转动连接。本发明提供了一种熨烫布草的主动立体压力伺服调整和温度控制的熨烫方式，能满足不同布草类型对熨烫质量的不同工艺控制要求。

Description

一种槽式烫平机的柔性烫槽结构

技术领域

本发明涉及槽式烫平机，尤其涉及一种柔性烫槽结构。

背景技术

烫平机是洗涤机械的承担熨烫功能的重要设备，属于洗衣房熨烫设备。其主要部件一般是单个或多个滚筒构成，滚筒(低速匀速)转动，设备达到一定温度后，当潮湿的衣物经过滚筒后，可以除去大量的水分，且达到烫平挺括的效果。烫平机用于床单、桌布、布料和地毯等布草的轧平过程。

目前，常见的洗衣房自动烫平机包括滚筒烫平机与槽式烫平机两种，滚筒熨平机是将被熨烫的布草以一定的圆弧包络在加热旋转的滚筒表面，在传送过程中烫干。布草熨烫过程中只是压力烘干，滚筒与布草之间没有相对运动的熨烫捋平动作；槽式熨平机则是通过包裹在滚筒上的毛毡卷动布草，在光滑且滚烫的加热凹槽上相对运动捋平而过，滚烫的熨槽使布草里的水分蒸发，光滑的加热表面使布草定形平整，槽式烫平机可以使布草在压力熨烫同时，布草与光滑烫槽表面间有相对运动的熨烫捋平动作，所以槽式烫平机的熨烫质量比滚筒烫平机高出很多。

槽式烫平机的传统烫槽为刚性槽，近年来又出现了一种柔性槽，前者槽腔为固定形状的半圆形槽腔，因其不能变形，熨烫布草时烫槽与驱动滚筒间形成的压力是不能调整的，因此为了保证滚筒与烫槽之间的熨烫压力均匀，对滚筒与烫槽的制造与装配提出很高的要求，即使是这样，在长期使用过程中，摩擦使得滚筒与烫槽之间的间隙变得不均匀时压力也随之改变，使熨烫质量下降；后者的槽腔是柔性的半圆形槽腔，可以随滚筒与烫槽之间间隙的变化而发生柔性变形，使压力自动趋于调整均匀，从而使滚筒与烫槽之间的压力变得被动可调，这样可以减低滚筒与烫槽的制造难度，并且随着使用的进行，柔性烫槽的变形可以弥补滚筒与烫槽间磨损不断增大的间隙。

但是，柔性槽式烫平机只能在布草行进方向上，即沿烫槽周向上有一定的柔性调整，这种调整是有限的，并且是根据滚筒的形状及磨损量进行的被动调整，这种可调性不能改变烫槽与滚筒间压力的分布状态(比如要求熨烫压力前低后高均匀增加)，也就不能满足各种烫平工艺的主动的需求的变化，此外，较大的整块柔性槽的造价昂贵，面积大加热也不均匀，造成柔性槽式烫平机的价格居高不下，阻碍了其快速的普及。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种烫平机的柔性烫槽结构，该结构能够进行主动立体的柔性伺服加压，沿烫槽周向与轴向上两个方向上调整滚筒与烫槽之间的压力，并且主动设定两者之间压力分布，实现不同类型的布草熨烫质量的不同工艺要求。本发明是通过以下技术方案实现的：

一种槽式烫平机的柔性烫槽结构，所述烫平机包括水平配置的圆柱形滚筒和配置在滚筒下方的半圆形烫槽，烫槽两端均为开口端，其特征在于：

所述烫槽由沿轴向分为若干节，每节沿周向分为若干块的瓦片形加热块拼接而成半圆形的槽腔形状，烫槽的凹面上覆盖均衡热传导金属片；

加热块内部带有加热装置并配置温度传感器；

烫槽下方配置开口向上的烫槽支撑架，烫槽支撑架开口的长度方向与烫槽轴向一致，烫槽的凸面位于烫槽支撑架的开口内侧；

沿烫槽轴向，靠近加热块两端，在每块加热块与烫槽支撑架之间分别配置一对顶伸元件；

所述顶伸元件沿烫槽径向配置，顶伸元件上端通过第二转轴与加热块的凸面转动连接，下端通过第一转轴与烫槽支撑架的开口内壁转动连接，第一转轴沿烫槽轴向布置，第二转轴沿连接处的烫槽凸面切向布置，两根转轴相互垂直，顶伸元件能够沿自身长度方向伸缩，以改变加热块与滚筒之间的距离；

在滚筒上对应每个顶伸元件的安装位置分别安装压力传感器，压力传感器信号连接与其对应的顶伸元件。

每块加热块对滚筒的压力大小由配置在该块加热块与滚筒之间的一对顶伸元件进行独立控制，在滚筒上对应每个顶伸元件的支撑点分布安装压力传感器，顶伸元件可以是伺服加压气缸，伺服加压油缸或者电控伸缩杆等其他具有类似功能的结构。

以伺服加压气缸为例，每个伺服加压气缸由高精度的伺服比例气阀进行气压控制，压力传感器的压力电信号输入伺服比例气阀再调整气缸压力，形成控制气缸压力的闭环，每块加热块对与其对应的那部分滚筒伺服加压，所有加热块沿滚筒周向和轴向整体伺服加压，从而主动调整均衡热传导金属片与滚筒之间的压力分布，满足不同类型布草熨烫质量的不同压力控制要求。

烫槽沿周向及轴向分成若干个加热块，加热块内部按照热传导高效均衡的原则设计合理的加热装置，加热装置可以是蒸汽管路、电热管路，或加热油管路等其他具有类似功能的结构，与伺服加压结构类似，每块加热块内的加热装置都独立连接烫平机的加热系统，当温度传感器测得的加热块温度不满足设定值时，加热系统会调整对该加热装置内的热量输出，以使加热块温度值符合设定值。通过加热系统对每块加热块分别进行温度闭环控制，主动调整整个熨烫面的温度分布，满足不同类型布草熨烫质量的不同温度控制要求。

所有的加热块整齐挨着排列组成半圆形烫槽，烫槽凹面上覆盖半圆形均衡热传导金属片，均衡热传导金属片参与熨烫的一面达到熨烫要求的光滑程度，以保证良好的熨烫效果，同时减少烫槽与布草之间的摩擦。

加热块通过包围并顶住均衡热传导金属片并对其施加径向压力。熨烫时，通过调整某块加热块对应的一对伺服加压气缸的气压来单独调整该块加热块对均衡热传导金属片的压力。由于每个伺服加压气缸的伸缩都可以单独调整，即每块加热块对均衡热传导金属片的径向压力可以独立调整，所以本结构能够对沿滚筒径向、周向压力分布调节控制，从而实现对整张布草熨烫运行纵向上与横向上立体的压力调整，以达到压力均衡的目的，这种压力调整结构还能够解决长期使用过程中滚筒上不同位置磨损量不同的问题，实现压力分布的主动调整控制。

伺服加压气缸两端与加热块和烫槽支撑架均为转动连接，并且转动面相互垂直，可以防止伺服加压气缸伸缩调整加热块时气缸卡滞现象，并且每块加热块独立进行压力调整时，只能存在绕自身轴向摆动的自由度，以及在两伺服加压气缸的不同气压与不同伸出长度下翻转的自由度，限制加热块沿烫槽轴向移动的自由度。

立体的主动压力控制，再利用控制加热块的温度来控制烫槽熨烫面上的温度均匀，从而实现了主动压力控制与主动温度控制的结合，针对床单，床套，毛毯，桌布等不同厚度布草对温度与压力的不同熨烫工艺要求，因此本发明结构能满足不同类型的布草对熨烫质量的不同的工艺控制要求。

进一步的，加热块的大小可以不尽相同，但为便于控制和加工，优选加热块大小相同，并且加热块沿烫槽轴向和周向上排布成正交网格状阵列。

再进一步，为平衡调整精度和控制难度，考虑到现有烫平机的通常尺寸，加热块沿烫槽轴向可分为2～3节，每节沿烫槽周向可分为2～4块。

再进一步，伺服加压气缸下端可以采用以下结构转动连接：伺服加压气缸的底部沿烫槽径向间隔突起两块平行的安装板；烫槽支撑架内壁的对应位置上安装一个呈“U”形的安装耳，安装耳的两端位于安装板外侧且相互平行；第一转轴垂直贯穿安装耳两端和安装板。

再进一步，伺服加压气缸上端可以采用以下结构转动连接：加热块凸面上固定安装截面呈“T”字形的安装块，安装块的长度方向沿烫槽轴向，“T”字竖段沿烫槽径向伸出；伺服加压气缸的活塞杆顶部对应安装块竖段，沿烫槽轴向开设一道通槽，安装块竖段装入通槽内；第二转轴垂直贯穿安装块竖段和活塞杆顶部。

再进一步，可以在烫槽支撑架内，垂直于开口长度方向间隔配置加强肋板，以强化烫槽支撑架的结构强度。

再进一步，均衡热传导金属片分两层，上层厚度为0.5～2mm，为外露面光洁的钛合金熨烫层，下层厚度为3～5mm，为金属均衡热传导层。

再进一步，烫槽支撑架开口呈倒梯形，下凹的弧形或方形。

本发明的有益效果在于：

1、本发明提供了一种熨烫布草的主动立体压力伺服调整结构，由加热块下方的伺服气缸提供压力调整控制，克服了传统柔性槽只能在布草运行方向这一单一方向上被动的有限压力调整；

2、利用控制单块加热块对滚筒的压力以及控制单块加热块内的加热装置来控制加热块上的温度，来实现了主动压力控制与主动温度控制的结合；

3、由于把整块烫槽分成了若干块加热块，每块加热块的压力与温度自行调节，这样降低了大块烫槽的制造难度以及温度均匀的控制难度；

4、针对床单，床套，毛毯，桌布等不同厚度布草对温度与压力的不同熨烫工艺要求，本发明结构能满足多种熨烫工艺的质量控制要求，实现了机器柔性化的极大扩展。

附图说明

图1为加热块的正视图

图2为图1的左视图

图3为加热块的立体示意图

图4为加热块与烫槽支撑架的装配结构正视图

图5为加热块与烫槽支撑架的装配结构立体示意图

图6为滚筒，烫槽和烫槽支撑架的装配结构正视图

图7为滚筒，烫槽和烫槽支撑架的装配结构立体示意图

图8为图7中虚线圈内部分的放大示意图

图1～8中：1为滚筒，2为烫槽，3为加热块，301为加热管路，4为均衡热传导金属片，5为烫槽支撑架，501为加强肋板，6为伺服加压气缸，601为安装板，602为活塞杆，12为安装耳，13为第一转轴，14为第二转轴，15为安装块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图6～7中，烫平机包括水平配置的圆柱形滚筒1和配置在滚筒1下方的烫槽2，烫槽2两端均为开口端。

如图4～5所示，烫槽2由沿轴向分为2节，每节沿周向分为3块的瓦片形加热块3拼接成半圆形槽腔，加热块3沿烫槽2轴向和周向上排布成正交网格状阵列。

如图1～2所示，加热块3内带有加热装置301并配置温度传感器。

如图6～7所示，烫槽2凹面上覆盖均衡热传导金属片4，半圆形开口向上的均衡热传导金属片4分两层，上层厚度为0.5～2mm，为外露面光滑的钛合金熨烫层，下层厚度为3～5mm，为金属均衡热传导层。

如图4～7所示，烫槽2下方配置顶部开口呈倒梯形的烫槽支撑架5，烫槽支撑架5开口的长度方向与烫槽2轴向一致，在烫槽支撑架5内，垂直于开口长度方向间隔配置加强肋板501。烫槽2的凸面位于烫槽支撑架5的开口内侧，沿烫槽2轴向，靠近加热块3两端，在每块加热块3与烫槽支撑架5之间分别配置一对伺服加压气缸6。在滚筒1上对应每个伺服加压气缸6的安装位置分别安装压力传感器，压力传感器信号连接与其对应的伺服加压气缸6的伺服系统。

伺服加压气缸6沿烫槽2径向配置，伺服加压气缸6下端通过沿烫槽2轴向配置的第一转轴13转动连接在烫槽支撑架5开口内；伺服加压气缸6上端通过沿连接处的烫槽2凸面切向布置的第二转轴14转动连接在加热块3凸面上，两根转轴13，14相互垂直。伺服加压气缸6能够沿自身长度方向伸缩，以改变加热块3与滚筒1之间的距离。

如图8所示，伺服加压气缸6的底部沿烫槽2径向间隔突起两块平行的安装板601；烫槽支撑架5内壁的对应位置上安装一个呈“U”形的安装耳12，安装耳12的两端位于安装板601外侧且相互平行；第一转轴13垂直贯穿安装耳12两端和安装板601。

如图8所示，加热块3凸面上固定安装截面呈“T”字形的安装块15，安装块15的长度方向沿烫槽2轴向，“T”字竖段沿烫槽2径向伸出；伺服加压气缸6的活塞杆602顶部对应安装块15竖段，沿烫槽2轴向开设一道通槽，安装块15竖段装入通槽内；第二转轴14垂直贯穿安装块15竖段和活塞杆602顶部。

每块加热块3对滚筒1的压力大小由配置在该块加热块3与滚筒1之间的一对伺服加压气缸6进行独立控制，伺服加压气缸6两端与加热块3和烫槽支撑架5均为转动连接，并且转动面相互垂直，可以防止伺服加压气缸6伸缩调整加热块3时气缸卡死，并且确保每块加热块3独立进行压力调整时，只能绕自身轴向摆动，以及在两气缸的不同气压与不同伸出长度下翻转，防止加热块3沿烫槽2轴向移动的可能。

所有的加热块3整齐挨着排列组成半圆形烫槽2，烫槽2凹面上覆盖半圆形均衡热传导金属片4，均衡热传导金属片4参与熨烫的一面达到熨烫级的光滑程度，以保证良好的熨烫效果，同时减少烫槽2与布草之间的摩擦。

每块加热块3对与其对应的那部分滚筒1伺服加压，所有加热块3包围并顶住均衡热传导金属片4沿滚筒1周向和轴向整体协同伺服加压，熨烫时，通过调整某块加热块3对应的一对伺服加压气缸6的气压来单独调整该块加热块3对均衡热传导金属片4的压力。由于每个伺服加压气缸6的伸缩都可以单独调整，即每块加热块3对均衡热传导金属片4的径向压力可以单独调整，所以本结构能够对沿滚筒1径向、周向压力分布调节控制，从而实现对整张布草熨烫运行纵向上与横向上全方面的压力调整，以达到压力均衡的目的，此外，这种压力调整结构还能够很好的解决长期使用过程中滚筒1与烫槽2之间上不同位置磨损量不同的问题，实现压力分布的主动立体伺服调整控制。

同时，烫平机的加热系统对每块加热块3分别进行温度闭环控制，从而主动调整整个熨烫面的温度分布，因此本发明结构能够满足不同类型布草熨烫质量的不同工艺控制要求。

Claims (10)

1.一种槽式烫平机的柔性烫槽结构，所述烫平机包括水平配置的圆柱形滚筒(1)和配置在滚筒(1)下方的半圆形烫槽(2)，烫槽(2)两端均为开口端，其特征在于：

所述烫槽(2)由沿轴向分为若干节，每节沿周向分为若干块的瓦片形加热块(3)拼接而成半圆形的槽腔形状，烫槽(2)的凹面上覆盖均衡热传导金属片(4)；

加热块(3)内部带有加热装置(301)并配置温度传感器；

烫槽(2)下方配置开口向上的烫槽支撑架(5)，烫槽支撑架(5)开口的长度方向与烫槽(2)轴向一致，烫槽(2)的凸面位于烫槽支撑架(5)的开口内侧；

沿烫槽(2)轴向，靠近加热块(3)两端，在每块加热块(3)与烫槽支撑架(5)之间分别配置一对顶伸元件；

所述顶伸元件沿烫槽(2)径向配置，顶伸元件上端通过第二转轴(14)与加热块(3)的凸面转动连接，下端通过第一转轴(13)与烫槽支撑架(5)的开口内壁转动连接，第一转轴(13)沿烫槽(2)轴向布置，第二转轴沿连接处的烫槽(2)凸面切向布置，并且两根转轴(13，14)相互垂直，顶伸元件能够沿自身长度方向伸缩，以改变加热块(3)与滚筒(1)之间的距离；

在滚筒(1)上对应每个顶伸元件的安装位置分别安装压力传感器，压力传感器信号连接至对应的顶伸元件。

2.根据权利要求1所述的槽式烫平机的柔性烫槽结构，其特征在于：所述加热块(3)大小相同，加热块(3)沿烫槽(2)轴向和周向上排布成正交网格状阵列。

3.根据权利要求1所述的槽式烫平机的柔性烫槽结构，其特征在于：所述加热块(3)沿烫槽(2)轴向可分为2～3节，每节沿烫槽(2)周向可分为2～4块。

4.根据权利要求1所述的槽式烫平机的柔性烫槽结构，其特征在于：所述顶伸元件为伺服加压气缸(6)、伺服加压油缸或者电控伸缩杆。

5.根据权利要求4所述的槽式烫平机的柔性烫槽结构，其特征在于：

所述伺服加压气缸(6)的底部沿烫槽(2)径向间隔突起两块平行的安装板(601)；

烫槽支撑架(5)内壁的对应位置上安装一个呈“U”形的安装耳(12)，安装耳(12)的两端位于安装板(601)外侧且相互平行；

第一转轴(13)垂直贯穿安装耳(12)两端和安装板(601)。

6.根据权利要求4所述的槽式烫平机的柔性烫槽结构，其特征在于：

所述加热块(3)凸面上固定安装截面呈“T”字形的安装块(15)，安装块(15)的长度方向沿烫槽(2)轴向，“T”字竖段沿烫槽(2)径向伸出；

伺服加压气缸(6)的活塞杆(602)顶部对应安装块(15)竖段，沿烫槽(2)轴向开设一道通槽，安装块(15)竖段装入通槽内；

第二转轴(14)垂直贯穿安装块(15)竖段和活塞杆(602)顶部。

7.根据权利要求1所述的槽式烫平机的柔性烫槽结构，其特征在于：所述烫槽支撑架(5)内，垂直于开口长度方向间隔配置加强肋板(501)。

8.根据权利要求1所述的槽式烫平机的柔性烫槽结构，其特征在于：所述均衡热传导金属片(4)分两层，上层厚度为0.5～2mm，为外露面光洁的钛合金熨烫层，下层厚度为3～5mm，为金属均衡热传导层。

9.根据权利要求1所述的槽式烫平机的柔性烫槽结构，其特征在于：所述烫槽支撑架(5)开口呈倒梯形、下凹的弧形或方形。

10.根据权利要求1所述的槽式烫平机的柔性烫槽结构，其特征在于：所述加热装置(301)为蒸汽管路、电热管路或加热油管路。