高速针刺机的针板梁制造技术

本发明专利技术公开了一种高速针刺机的针板梁，包括顶面和底面以及左右两个侧面，其所述针梁内设有一至六道加强筋，所述针板梁为镁铝合金针板梁。本发明专利技术高速针刺机的针板梁的抗弯性和抗扭性好，强度高，克服了铝合金针板梁装配精度差的难题，装配在针板梁上的一些重要零部件可反复装拆而不影响装配精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种针刺机的针板梁，尤其涉及一种高速针刺机的针板梁。
技术介绍
针刺法是非织造材料生产工艺中最普遍、最广泛的一种生产方法，由于其加工工 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。针刺过程是由针刺机构来完成的。针刺机构是针刺机的关键机构，如 图1所示，它由主轴、偏心轮、针板梁、针板和刺针等组成。主轴上装有偏心轮，通过曲柄带 动针板梁，针板梁用于安装针板，带动针板上刺针做上下往复运动，穿刺纤网。针板梁与偏 心轮连杆之间的传动联结分为如图2所示的导杆滑套式导向装置和DILO公司的齿条扇形 齿型摇臂式导向装置。国产的针刺机几乎都是导杆滑套式导向装置，主轴、偏心轮和连杆等 全封闭在单元箱体内，构成针刺机的核心部件主轴箱。主轴箱重要计算参数之一是平衡块 的质量，平衡块平衡针刺机构的惯性力，减轻机械振动，改善机械性能，提高针刺频率。它的 质量理论上等于针梁及针梁上各联接件+推杆+针板+刺针各项质量之和，针板梁是平衡 块质量计算的非常重要的参数。目前中低速针刺机针板梁多由钢质结构件折边焊接制成， 即钢质针板梁由钢板折边焊接而成，针板梁截面形状如图3所示。钢的密度是7. 85t/m3，钢 件质量大，产生的惯性大，严重影响机器的各项性能指标，制约针刺机向高端产品的进军。 一台针刺机根据门幅由一到四块针梁组成，每块针板梁长度以1.4m计算，经计算其质量为 33. 94Kg，截面的轴惯性矩Ix = 2. 8303m4。图4所示是将此种针板梁简化为带悬臂梁的载 荷计算简图，计算最大挠度fmax，已知条件支承梁L = O. 6m，均布载荷q = 21429N/m，弹性 模量 E = 206Gpa,悬臂长度 m = 0. 4m, λ = m/L fmax = qm3L (2+ λ ) /8EI，代入数字得 fmax = 4. 704E-10m。另一方面，钢质针板梁折边焊接而成，焊接产生的内应力难以完全消除，焊接变形 使针梁平面度、直线度超出标准误差范围，针板与针板梁装配好工作时针板梁平面上的应 力分布不均勻。针板梁自身质量受焊缝均勻度，钢板厚度误差等影响致使每一块针板梁的 质量都不一样，误差最大达到2Kg。针板梁质量不确定性给主轴箱内平衡块的配重带来极大 的不方便，也使配重精确度不能提高，进而影响全机的性能。为适应针刺机高速高产发展趋势，针板梁改进为抗弯、抗扭的铝合金材料制成。 铝合金针板梁截面形状如图5所示，铝合金密度在2. 78t/m3左右。每块针板梁质量经计 算为38. 96Kg，截面的轴惯性矩Ix = 9. 2072m4，弹性模量E = 70Gpa,计算最大挠度fmax，= qm3L(2+A)/8EI = 4. 255E_10m。和钢质针板梁比较发现，铝合金针板梁每块的质量并没有 减轻，要实现针刺机高频高速受到限制；另外，铝合金材料本身特性使得针板板梁装配强度 不如钢件，装配在针板梁上的一些零部件反复装拆后配合精度降低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种抗弯性和抗扭 性好的轻质高强度针板梁。实现本专利技术目的的技术解决方案为一种高速针刺机的针板梁，包括顶面和底面 以及左右两个侧面，所述针板梁内设有一至六道加强筋。本高速针刺机的针板梁设计时中 间至少为一道加强筋，不仅强度得到加强，使得针板梁体积较小，而且刺针的反作用力均勻 地分布到多根加强筋上，针板梁与针板接触面工作时弯曲变形相对较小。每根针的受力平 衡均勻使整个幅宽方向布面针刺的针迹效果很好，能生产出高品质的布匹。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述针板梁为镁铝合金针板梁。镁合金以质 量轻著称，在航空航天工业上有广泛的应用，纯镁不适合做结构材料，作为结构材料应用的 镁主要是镁铝合金。镁铝合金材料力学性能好，切削加工容易，能作为承受重大负荷的动力 结构件。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述针板梁内设有两道、三道、四道或者五道 加强筋。本专利技术高速针刺机的针板梁的抗弯性和抗扭性好，强度高。针板梁毛坯各部位尺 寸精度高，机加工余量小，针板梁内应力小，弯曲变形也小，外观整齐漂亮。另一方面也克服 了钢质针板梁的质量不确定性，每块针板梁的质量误差很小，平衡块质量理论上可算得很 接近实际质量，使每个主轴箱配重差别都不是很大，提高了配重精度。针板梁的强度得到加 强的同时，高度降低下来，使得整个针刺机的结构可设计得更加紧凑。克服了铝合金针板梁 装配精度差的难题，装配在针板梁上的一些重要零部件可反复装拆而不影响装配精度。下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。附图说明图1为针刺机构示意图。图2为滑套式导向装置针刺机构。图3为钢质针板梁截面图。图4为针板梁受力示意图。图5为现有技术中铝合金针板梁截面图。图6为镁铝合金针板梁截面图。具体实施例方式实施例1参见图6，本高速针刺机的针板梁包括顶面和底面以及左右两个侧面，所述针板梁 内设有一至六道加强筋。本实施例中，所述针板梁内设有两道加强筋1，从而在针板梁内部 形成两条空心通道，针板梁上下表面为平面，其横截面近似为“皿”字形。本高速针刺机的 针板梁不仅强度得到加强，而且刺针的反作用力均勻地分布到内部两根加强筋1以及左右 两个侧边的两根筋板2上，即刺针的反作用力均勻地分布到四根筋板上，针板梁与针板接 触面工作时弯曲变形相对较小。每根针的受力平衡均勻使整个幅宽方向布面针刺的针迹效 果很好，能生产出高品质的布匹。针板梁高度设计可比铝合金针梁低，能和折边钢质针板梁4相当，各板面厚度经过反复推敲论证试验确定。内应力集中处均设计圆弧过渡，圆角大小比 铝合金针板梁要小得多。现在校验此种针板梁的挠度，镁铝合金密度在1. 78t/m3左右，每块针梁质量经计 算仅为24. 92Kg，截面的轴惯性矩Ix = 9. 1721m4，弹性模量E = 45Gpa,计算最大挠度fmax =qm3L(2+A)/8EI = 6. 645E_10m，挠度在允许范围内，适合针刺机工作需要。针板梁质 量减轻了，产生的惯性力降低了，为开发研究新一代高频高速针刺机提供了技术保障。另 外，镁铝合金针板梁由于是一次拉伸成形，经热处理后能承受较大动负荷，热处理后的硬度 HB ^ 103，抗拉强度达到310Mpa，扭拧度、各面的平面度、直线度、粗糙度均能符合国家标准 的要求。针刺机根据针刺运动的形式基本可分为单针板下刺、上刺；双针板下刺、上刺、异 位对刺、同位对刺、同位交叉刺；组合针刺等。根据工艺要求，一条生产线可由一台或多台针 刺机组成。本专利技术适用于上述各种形式针刺机。权利要求一种高速针刺机的针板梁，包括顶面和底面以及左右两个侧面，其特征在于所述针梁内设有一至六道加强筋。2.根据权利要求1所述的高速针刺机的针板梁，其特征在于所述针板梁为镁铝合金 针板梁。3.根据权利要求1或2所述的高速针刺机的针板梁，其特征在于所述针板梁内设有 所述针梁内设有两道、三道、四道或者五道加强筋。全文摘要本专利技术公开了一种高速针刺机的针板梁，包括顶面和底面以及左右两个侧面，其所述针梁内设有一至六道加强筋，所述针板梁为镁铝合金针板梁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速针刺机的针板梁，包括顶面和底面以及左右两个侧面，其特征在于：所述针梁内设有一至六道加强筋。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王明霞，
申请(专利权)人：江苏省仪征市海润纺织机械有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]