CN114959954A - 一种错位剪切式超细纤维束开松机件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种错位剪切式超细纤维束开松机件，包括串联式同轴反向组件与开松辊组件；串联式同轴反向组件包括电机及转轴模组，转轴模组由旋转单元和转向齿轮组组成，转向齿轮组由两个主锥齿轮与两个副锥齿轮组成，相互啮合实现传动与换向。开松辊组件包括骨架与开松部件；骨架包括支架和壳体，支架固定于旋转单元表面，并与壳体相连，支撑壳体结构；开松部件均匀包覆在壳体表面，相邻开松辊开松部件指向相反。与现有技术相比，本发明通过同时产生平行于和垂直于纤维层运动方向的撕扯打击，提高开松效果，实现对超细纤维束的精细开松。
Description
技术领域
本发明涉及非织造纺织机械领域，尤其是涉及一种错位剪切式超细纤维束开松机件。
背景技术
随着时代的进步与人们生活水平的提高，普通纤维已经无法满足人们的需求，纤维逐渐往小细度、高强度、多功能的方向发展。超细纤维具有细度更细、比表面积更大、表面吸附力更强等优点，但同时由于上述优点，使其在开松后依然会出现抱结成团的现象，形成平行黏附的纤维束，难以形成均匀分散的单纤维状态。现有开松机对超细纤维的开松效果不佳，因此，需要对开松机进行改进以适合超细纤维开松需求。
现有的开松机主要通过打手、梳针的单向旋转对纤维块进行撕扯打击，或两个相对运动的角钉对处于自由状态下的纤维块或纤维层进行撕扯，其撕扯开松作用方向沿着纤维层运动方向，而在垂直于纤维层运动方向上的开松效果较弱。
现有的开松机中，对垂直于纤维层运动方向开松效果的增强研究较少。专利ZL201720443491.6公开了一种双向开松的开松机，其利用垂直放置的两组锡林，使纤维团先后在两个方向上产生开松作用，提高了开松效果，但该方法的多向开松为分步式，开松效果提高有限。专利CN202110750982.6公开了一种枕芯羽毛填充线，羽毛依次通过两个相互垂直的开松打手的打击作用进行开松，使羽毛横向及纵向均匀分散，但该方法无法针对较为密实的超细纤维层，不能对垂直于纤维层运动方向的超细纤维束进行开松。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种错位剪切式超细纤维束开松机件，主要解决了现有开松机对超细纤维束开松效果较差，超细纤维束无法分散为单纤维状态的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明的目的是保护一种错位剪切式超细纤维束开松机件，包括串联式同轴反向组件与开松辊组件；
所述串联式同轴反向组件包括电机与转轴模组，所述电机驱动转轴模组转动，所述转轴模组包括多个旋转单元和多个转向齿轮组，所述旋转单元和转向齿轮组相间设置；
所述转向齿轮组包括两个主锥齿轮、两个副锥齿轮和外壳，两个主锥齿轮相对设置并与旋转单元通过轴杆连接，每个主锥齿轮均与两个副锥齿轮啮合传动，两个副锥齿轮相对设置并均轴接于所述外壳上；
开松辊组件包括骨架和设于所述骨架表面的开松部件，所述骨架设于所述旋转单元表面。
进一步地，所述骨架包括支架和壳体；
所述支架固定于旋转单元表面并与壳体连接，所述支架构成壳体的支撑结构，并使壳体与旋转单元同步旋转；
相邻壳体相互独立，并在转向齿轮组的中线处相交，相邻壳体通过设于壳体边沿处的凸槽环叠压式接触，接触面为低摩擦面，以此实现叠压接触时的低摩擦且压紧状态，避免外部异物进入；
开松部件均匀包覆在壳体表面。
进一步地，所述旋转单元的数量为3～19个，直径为10～20cm，长度为5～15cm；
所述转向齿轮组个数为2～18个；
所述外壳的直径为10～20cm，长度为2～10cm。
进一步地，其中一个主锥齿轮通过两个副锥齿轮将动力传递至相对的另一个主锥齿轮，使得两个主锥齿轮转向相反，两个副锥齿轮转向相反。
进一步地，固定于旋转单元表面的支架的数量为3～12个；
所述支架的结构为隔板结构、柱形结构、分形结构、环形结构中的一种；
所述支架的材料为金属、塑料、纤维增强复合材料中的一种。
进一步地，所述壳体的内径为40～80cm，厚度为4～30mm；
所述壳体的材料为金属、塑料、纤维增强复合材料中的一种。
进一步地，所述凸槽环的结构为：沿横截面方向为环形，沿纵截面方向为方波形。
进一步地，所述开松部件为梳针、金属针布、弹性针布、刀片、打手中的一种或多种。
进一步地，所述开松部件的倾斜方向为顺旋转方向。
进一步地，相对的主锥齿轮转向相反，且与主锥齿轮同轴的相邻旋转单元转向相反，使得相邻壳体相反转向，相邻壳体上的开松部件反方向运动。
与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：
(1)本技术方案中单个旋转单元在沿着纤维层输送方向的撕扯作用，与相邻旋转单元在垂直于纤维层运动方向上的错位剪切撕扯，提高了纤维丛的开松与除杂效果；
(2)本技术方案在垂直于输送方向产生的错位剪切开松，能提高输出的纤维在纤维团中的取向，有利于后道梳理。
附图说明
图1为本发明中错位剪切式超细纤维束开松机件的结构示意图；
图2为本发明中转向齿轮配置图；
图3为本发明中开松辊组件截面结构示意图；
图4为本发明中开松辊组件连接处示意图；
图5为本发明中开松辊组件表面轮廓图。
其中，1-电机，2-转轴模组，3-旋转单元，4-转向齿轮组，41-主锥齿轮，42-副锥齿轮，43-外壳，5-开松辊组件，51-支架，52-壳体，53-开松部件，6-连接处。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本技术方案中如未明确说明的部件型号、材料名称、连接结构、控制方法、算法等特征，均视为现有技术中公开的常见技术特征。
现有的开松机对原棉、普通化纤等纤维材料已能取得良好的开松效果，但对于超细纤维形成的纤维块，由于超细纤维细度更细、比表面积更大、表面吸附力更强，因此开松效果较差，在开松后依然会出现抱结成团的现象，形成平行黏附的纤维束，难以形成均匀分散的单纤维状态。本发明通过相邻开松辊在同轴上的相反旋转，产生错位剪切效果，在对沿纤维层运动方向进行开松的同时，对垂直于纤维层运动方向的纤维也产生开松效果，两种作用共同进行，以提高对超细纤维的开松效果。
如图1所示，本发明中错位剪切式超细纤维束开松机件，包括串联式同轴反向组件与开松辊组件。本发明解决的关键问题在于能在多个方向进行开松的开松机件，在对沿纤维层运动方向进行开松的同时，对垂直于纤维层运动方向的纤维也产生开松效果，两种作用共同进行，以提高对超细纤维的开松效果。
具体实施时，参见图2～5，串联式同轴反向组件包括电机1与转轴模组2，电机1驱动转轴模组2转动；转轴模组2包括多个独立的旋转单元3和多个转向齿轮组4，旋转单元3与转向齿轮组4相间排列组成转轴模组2。转向齿轮组4由两个主锥齿轮41与两个副锥齿轮42组成，并装有外壳43保护，两个副锥齿轮42相对放置并固定于外壳43上，两个主锥齿轮41相对放置并与旋转单元3同轴相连，每个主锥齿轮41皆与两个副锥齿轮42啮合传动；开松辊组件5包括骨架与开松部件53；骨架包括支架51和壳体52，支架51固定于旋转单元3表面，并与壳体52相连，支撑壳体52的结构，并使壳体52与旋转单元3同步旋转；两相邻壳体52相互独立，并在转向齿轮组4的中线处相交，通过环形结构连接；开松部件53均匀包覆在壳体52表面。
具体实施时，旋转单元3个数为3～19个，直径为10～20cm，长度为5～15cm；转向齿轮组4个数为2～18个，外壳43直径为10～20cm，长度为2～10cm。
具体实施时，主动转动的主锥齿轮41，通过两个副锥齿轮42协助，将动力传递给另一个主锥齿轮41，且两个主锥齿轮41转向相反，两个副锥齿轮42转向相反。
具体实施时，固定于旋转单元3表面的支架51个数为3～12个；支架51形式包括但不限于隔板、柱形、分形结构、环形；支架51材质包括但不限于金属、塑料及纤维增强复合材料。
具体实施时，壳体52内径为40～80cm，厚度为4～30mm；壳体52材质包括但不限于金属、塑料及纤维增强复合材料；两相邻壳体52交接处的环形结构，沿横截面方向为环形，沿纵截面方向为方波形。
具体实施时，开松部件53包括但不限于梳针、金属针布、弹性针布、刀片、打手；包覆在相邻壳体52上的开松部件53指向为顺着旋转方向。两个相对的主锥齿轮41转向相反，由此与其同轴的相邻旋转单元3转向相反，并通过支架51带动对应的相邻壳体52相反转向，开松部件53往相反方向运动。
与电机1直连的开松辊5受电机1驱动旋转，通过转向齿轮组4传递动力，由于转向齿轮组4中主锥齿轮41与副锥齿轮42的转向作用，扭矩在向下一个开松辊5传递的同时，改变了方向，使得相邻的开松辊5转向相反，因此纤维团或纤维层在开松过程中受到撕扯、打击作用时，在垂直于纤维运动方向上其左右受力情况相反，产生错位剪切效果，由于剪切力的作用，使纤维团在垂直于纤维运动方向也受到充分的撕扯开松，提高了开松效果。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种错位剪切式超细纤维束开松机件，其特征在于，包括串联式同轴反向组件与开松辊组件；
所述串联式同轴反向组件包括电机(1)与转轴模组(2)，所述电机(1)驱动转轴模组(2)转动，所述转轴模组(2)包括多个旋转单元(3)和多个转向齿轮组(4)，所述旋转单元(3)和转向齿轮组(4)相间设置；
所述转向齿轮组(4)包括两个主锥齿轮(41)、两个副锥齿轮(42)和外壳(43)，两个主锥齿轮(41)相对设置并与旋转单元(3)通过轴杆连接，每个主锥齿轮(41)均与两个副锥齿轮(42)啮合传动，两个副锥齿轮(42)相对设置并均轴接于所述外壳(43)上；
开松辊组件(5)包括骨架和设于所述骨架表面的开松部件(53)，所述骨架设于所述旋转单元(3)表面。
2.根据权利要求1所述的一种错位剪切式超细纤维束开松机件，其特征在于，所述骨架包括支架(51)和壳体(52)；
所述支架(51)固定于旋转单元(3)表面并与壳体(52)连接，所述支架(51)构成壳体(52)的支撑结构，并使壳体(52)与旋转单元(3)同步旋转；
相邻壳体(52)相互独立，并在转向齿轮组(4)的中线处相交，相邻壳体(52)通过设于壳体(52)边沿处的凸槽环叠压式接触；
开松部件(53)均匀包覆在壳体(52)表面。
3.根据权利要求1所述的一种错位剪切式超细纤维束开松机件，其特征在于，所述旋转单元(3)的数量为3～19个，直径为10～20cm，长度为5～15cm；
所述转向齿轮组(4)个数为2～18个；
所述外壳(43)的直径为10～20cm，长度为2～10cm。
4.根据权利要求1所述的一种错位剪切式超细纤维束开松机件，其特征在于，其中一个主锥齿轮(41)通过两个副锥齿轮(42)将动力传递至相对的另一个主锥齿轮(41)，使得两个主锥齿轮(41)转向相反，两个副锥齿轮(42)转向相反。
5.根据权利要求1所述的一种错位剪切式超细纤维束开松机件，其特征在于，固定于旋转单元(3)表面的支架(51)的数量为3～12个；
所述支架(51)的结构为隔板结构、柱形结构、分形结构、环形结构中的一种；
所述支架(51)的材料为金属、塑料、纤维增强复合材料中的一种。
6.根据权利要求2所述的一种错位剪切式超细纤维束开松机件，其特征在于，所述壳体(52)的内径为40～80cm，厚度为4～30mm；
所述壳体(52)的材料为金属、塑料、纤维增强复合材料中的一种。
7.根据权利要求2所述的一种错位剪切式超细纤维束开松机件，其特征在于，所述凸槽环的结构为：沿横截面方向为环形，沿纵截面方向为方波形。
8.根据权利要求1所述的一种错位剪切式超细纤维束开松机件，其特征在于，所述开松部件(53)为梳针、金属针布、弹性针布、刀片、打手中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种错位剪切式超细纤维束开松机件，其特征在于，所述开松部件(53)的倾斜方向为顺旋转方向。
10.根据权利要求1所述的一种错位剪切式超细纤维束开松机件，其特征在于，相对的主锥齿轮(41)转向相反，且与主锥齿轮(41)同轴的相邻旋转单元(3)转向相反，使得相邻壳体(52)相反转向，相邻壳体(52)上的开松部件(53)反方向运动。
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