[实用新型]高速针刺机的单体主轴箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种针刺机的主轴箱，特别是一种高速针刺机的单体主轴箱。

背景技术

针刺法非织造布是非织造材料生产工艺中最普遍、最广泛的一种生产方法。由于针刺非织造布具有通透性好、过滤性能和机械性能优良等特点，广泛用于制造土工材料、过滤材料、建筑防水材料、汽车内饰、合成革基材、造纸毛毯等多种产业用及生活用非织造布材料。目前，针刺法非织造布的产量约占整个非织造材料总量的四分之一。而且，针刺法非织造布具有加工工艺简单、流程短、设备组合灵活方便，适应的产品类型多，运用领域广，设备投资少，建设周期短等诸多优点，所以针刺生产方法仍是现在和将来快速发展、久盛不衰的一种最主要的非织造材料生产工艺。

针刺机属于无纺设备，在工作过程中通常分为预刺机和主刺机。预刺机的前面一般需要配置成网机，目的是将纤维铺成一定厚度的连续的网状，之后纤维网经过喂入辊的加持后将其送入针刺机的针刺区域，经过刺针不间断高频率的往复穿刺后，初步成型的针刺织物由一对输出辊拉出机器外。在一条针刺非织造布的生产线中，预刺机后面的所有针刺机都称为主刺机，无论配置多少台，目的就是将预刺后的针刺布进行加固和修面，生产出具有一定强度且能满足市场需求的产品。

上世纪中页针刺机诞生于英国，几十年来随着新技术、新材料的不断应用，现代针刺机的各项技术性能已有很大提高。但其基本原理都是相同的，如图1所示，即通过偏心轮连杆机构带动装有刺针的针板上下运动，来达到刺针对被加工的纤维网实施加固的目的。

虽然针刺机的工作原理相同，但是其主传动的机构形式并不相同。由于从低速到高速的技术要求不同，主传动的结构形式也不同。在国内的高频率针刺机的设计中，主要有两种机构形式：一是采用主轴箱式，即把凸轮、连杆、滑块等零件包容在箱体内；二是无箱齿轮摇杆式，即把凸轮、连杆不密封，滑块机构采用齿轮齿条式。两种机构各有优点，平行发展。目前国内频率在1000r/min之上的针刺机多数采用主轴箱式。

自上世纪八十年代国内第一台高频针刺机诞生以来，主轴箱机构没有多大改进，虽然针刺设备厂家众多，但是主轴箱内部零件的尺寸却基本类同，国产针刺机原有主轴箱机构主要有三种形式。其中，图2、图3所示的单轴单板式，它的平衡原理不同于其他的方式，是机构对称平衡的一种，其旋转过程中的惯性力偶未被平衡。其运动过程：主轴结合件10带动四个原连杆9，而这四个原连杆9又带动相当于两个平衡块13的重量作上下运动，刺针的穿刺力和原导向套14的摩擦力都相当大，所以这种主轴箱不适合承担更高负载的针刺状态。

图4、图5所示的双轴单板式主轴箱的平衡方式也是机构对称配置的一种，但是它平衡掉自身的惯性力偶和大部分惯性力。不过它的体积庞大、原连杆9和原连杆销12用于更高速度时承载不够、箱体20的结构不合理等等，这些阻碍了这种原主轴箱的应用拓展。而且，由于受原有主轴箱外形尺寸和两推杆17的距离的限制，主传动的设计只能采用分段式划分，几乎没有降低成本的空间，也是其不能继续发展的一个原因。

以上三种主轴箱机构，由于它们固定同一个针板梁的两个推杆之间的距离是600mm，所以在设计针板的长度时都在1200mm左右，于是主轴箱式针刺机的主传动和针板部分形成了分段式的设计。原有主轴箱存在的主要问题有以下几点：1)主轴箱体积过大，加工、运输、装配等都不方便；2)两个推杆之间的固定距离，没法减少推杆的数量，同样受主轴箱外形尺寸的限制，主轴箱的数量也无法减少，这导致针刺机的成本无法降低；3)主轴箱内参与转动的零件过多，增加了润滑油的温度，不利于润滑油的密封；4)主轴箱体原有的结构存在不合理的地方，不利于润滑油的降温；5)主轴和凸轮的分体式结合存在二次加工的微小误差；6)支撑连杆的轴承支点平均下来是1个，受力相对不均。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够承受高载荷且受力分布合理的高速针刺机的单体主轴箱。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种能够承受高载荷且受力分布更合理的高速针刺机的单体主轴箱部件，包括主轴箱部分和箱外配重轮部分。箱外的配重轮有两个作用：一是平衡针刺部分引起的作用力，让针刺机运行平稳；二是作为储存能量的飞轮，保障主轴运转相对匀速。箱外的配重轮是连接在凸轮轴的两端，与主轴箱部件成为一体。