一种轮带式开松机的制作方法

本实用新型涉及纺织原料编织物类的纺织纤维开松技术和开松设备，包括对棉纺、麻纺、毛纺编织物，合成纤维、复合纤维、化学纤维编织物的开松处理，也包括对废旧纺织物和废纺服装原料再生纤维的除杂、除短纤、除粉尘的开松设备。

背景技术：

纺织类原料的纤维开松机是棉纺、麻纺、毛纺开松技术中的主要设备。对于不同纺织原料的开松，对应有不同工作原理的开松技术和开松设备，他们的共同目的是为了获得理想的纺织纤维。

在废旧纺织物、废旧服装的循环经济再生领域，采用现有纺织开松技术和现有开松设备，至今仍没有达到良好的开松效果，获得理想的再生纤维。例如，我国早在20年前，针对废旧服装、废旧纺织物原料进行加工，获得的废纺棉绒和废纺纤维制作生活棉被，社会上称为“黑心棉”，被国家明令禁止。禁止加工的理由，除了社会上废纺物来源不经过规划卫生处理，容易传播有害病菌原因以外，对废纺物开松后的废纺纤维过短(包含废纺粉尘)制作成“黑心棉”，给人体健康损害是主要原因。

目前，即使清洁的废旧纺织物原料(纺织企业的落纱、落料、裁剪类)、纺织类原料的开松、开棉，采用现有纺织开松机，这类现有纺织开松技术的根本原因是喂料、喂棉方式采用“双罗拉”，或者“四罗拉”，或者“固定给棉板”喂料技术，在纺织开松技术中将此归类于“握持式开松”。握持式原理开松(包含开棉)，这类技术和设备的市场占有率达到九成以上。现有开松设备对废旧纺织物、废旧服装原料加工，其开松技术与原料不匹配，造成了的再生纤维平均长度相对太短、短纤维过多、单纤维强度较低、纤维适纺性差等问题。主要是基于多个方面的原因：

其一：握持式开松机喂料方式，纺织原料被“握持”。

其二：开松机刺辊高速转动、且衡速、衡定强度“切割”原料，对废旧纺织原料开松力过大、开松强度过大，造成纤维太短，纤维品质不高是主要原因。

其三：开松配件配置不合理，设备开松的运行参数不匹配。

在纺织工程学中，评价“握持式开松”的特点是纺织物开松效率高，但是，这一原理的开松纤维得到的纤维短。针对废旧纺织物、废旧服装加工，采用目前的握持式开松机，获得的再生纤维平均长度均限制在20毫米以下，纤维长度有限，纤维等长，再生纤维的利用价值和再生途径受到限制。

技术实现要素：

为充分利用废旧纺织物、废旧服装垃圾的循环再生，本实用新型提供一种轮带式开松机。该开松机采用自由式开松原理，可以获得比握持式开松技术更好品质的再生可纺纤维。

本实用新型解决以上技术问题所采用的技术方案如下：

一种轮带式开松机，包括由撕裂主工作辊和钢链撕裂带构成的开松单元，所述钢链撕裂带位于所述撕裂主工作辊的垂向相切位置或斜向相切位置，且两者之间间隔一定的可调隔距，所述撕裂主工作辊的工作面上具有针布，所述钢链撕裂带的工作面上具有金属锯齿，所述针布与金属锯齿在相对面处齿尖相对，所述撕裂主工作辊与钢链撕裂带在相对面处相向运行；

所述撕裂主工作辊与所述钢链撕裂带的运行平面相对；

在所述钢链撕裂带内侧设置法向托轮，所述法向托轮的位置可调整。

进一步地，所述撕裂主工作辊周围设置有主辊导料弧板，所述主辊导料弧板的弧形与所述撕裂主工作辊弧形一致，所述主辊导料弧板的导流口朝向所述钢链撕裂带。

进一步地，在所述钢链撕裂带的两个弧形转向区分别设置次辊导料上弧板和次辊导料下弧板，所述次辊导料上弧板和次辊导料下弧板的导流口朝向设备出料口。

进一步地，在所述钢链撕裂带的外侧设置清洁辊，用于清理钢链撕裂带的工作面。

进一步地，所述钢链撕裂带，包括钢链基础履带，和若干个并排的由基础履带轴和基础履带套筒组合成的组合体，各组合体之间由联结件连接，所述钢链基础履带包裹住所有组合体，形成钢链式履带，在所述钢链式履带的外侧面，连接有若干个联结轴和联结套筒组合的组合体，其中在联结套筒的外面固定有锯齿镶嵌槽，所述锯齿镶嵌槽上固定有所述金属锯齿；所述金属锯齿成统一方向倾斜布置于所述锯齿镶嵌槽上，为70°-85°主工作角，5-8毫米排列隔距。

进一步地，所述设备仅包含一个开松单元；或者包含上下串联的两个以上的开松单元，上一级单元的出料口作为下一级单元的入料口；或者包含上下串联、左右并联相结合的几个开松单元。

进一步地，所述设备还包括在设备的出料口底部设置的出料输送带和固体异物收集桶；在出料口侧部设置的贯流风机。

与已有技术相比，本实用新型显著的有益效果体现在：

1、本实用新型提供的轮带撕裂式开松机采用了“自由式开松”工作原理，通过设备受力分析、设备设计、样机试制、不同纺织材料开松试验，特别是对不同批次旧服装原料开松实验，再生纤维检测，获得了良好品质的服装类废纺再生纤维。应用价值和应用领域广。

2、设备机构简单，适应功能强，可针对不同纺织材质原料进行开松，特别适合废旧服装、废旧纺织物，以及棉纺、麻纺、毛纺、合成、复活、化学混纺特种纺织物纤维的开松和应用。

3、可作为废纺服装除扣，除固体异物应用。

4、集纺织原料开松、除杂、除废纺粉尘集中一体，工作效率高。

5、单级轮带撕裂开松机可根据工艺需要、产能需要，进行二级、三级串联，或者并联组合，组成不同形式的开松机组，可适应于不同要求的生产。

6、轮带撕裂开松机单元机构简单，组合机组紧凑，互换性好，设备零部件互换能力强，设备操作、维护简单，机组成本和生产运行成本低。

7、轮带式撕裂，撕裂力量大，撕裂面积大，循环撕裂性好。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为设备单元结构图；

图2为垂直式辊组配合图；

图3为倾斜式辊组配合图；

图4-1为钢链撕裂带的横剖视图；

图4-2为钢链撕裂带的纵剖视图；

图5为三级串联式机组结构图。

图中标记：1-撕裂主工作辊、2-钢链撕裂带、3-次辊、4-法向托轮、5-主辊导料弧板、6-次辊导料上弧板、7-次辊导料下弧板、8-清洁辊、9-出料输送带、10-固体异物收集箱、11-设备塔、12-贯流风机、13-粉尘负压风管系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型。但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本实用新型技术方案作的唯一限定，凡是在本实用新型技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本实用新型的保护范围。

本实用新型提供的轮带撕裂式开松机，采用一种自由式开松原理。纺织原料自由投料、自由喂料，轮带式工作辊与圆辊在一定工艺隔距条件下高速相对运动，纺织原料在两者的间隙中被相对高速度运动的两个辊上的针布同时抓住并相互反方向撕扯，抓住并撕裂，从而达到开松目的。

如图1所示，该开松设备的主要组成部件是：撕裂主工作辊1、钢链撕裂带2、次辊3和法向托轮4。钢链撕裂带2被两个次辊3支撑，撕裂主工作辊1的工作面与钢链撕裂带2的工作面相对，最佳是与钢链撕裂带2的运行平面相对。在撕裂主工作辊1的工作面上具有针布，针布型号可以视需要选择；在钢链撕裂带2工作面上具有金属锯齿，钢链撕裂带选择现有工业钢链履带改制，组装基础链板，在基础链板上经过铣床铣槽和精密机械加工，可安装特制的金属锯齿。撕裂主工作辊1的工作面与钢链撕裂带2的工作面之间间隔一定的隔距，此隔距用于废纺物的通过。撕裂主工作辊1的轴线与地面平行，而支撑钢链撕裂带2的两个次辊3的轴心连线是与地面垂直(如图2所示)或与地面成一定倾斜角度(如图3所示)，也就是，如果隔距为零，则钢链撕裂带2与撕裂主工作辊1为垂向相切或斜向相切。撕裂主工作辊1与钢链撕裂带2均运转，在工作中，撕裂主工作辊1与钢链撕裂带2在相对面处是相向运行，且在相对面处撕裂主工作辊1的针布与钢链撕裂带2上的锯齿齿尖相对，这样才能在物料进入到撕裂主工作辊1与钢链撕裂带2之间时，被撕裂主工作辊1和钢链撕裂带2从相反的方向同时撕扯，将织物撕裂。钢链撕裂带2是带型，运行距离长，与撕裂主工作辊1相对面长，比圆辊与圆辊的接触面积大，所以撕裂的物料多，撕裂时间长。

进一步讲，链撕裂带2，实质是钢链式履带的改制部件，在履带上镶入了金属锯齿。如图4-1、4-2所示，钢链撕裂带2包括钢链基础履带21，钢链基础履带21包裹过若干并排的基础履带轴22和基础履带套筒23的组合体，由基础履带轴22和基础履带套筒23支撑做成钢链履带，其中基础履带套筒33是套在基础履带轴22外部，可以随意转动，各个基础履带轴22之间由联结件连接。钢链履带绕过两个次辊3成为一圈，由次辊支撑其运转。

在钢链基础履带21的旋转外侧面，不被基础履带轴22干涉的位置，连接有若干由联结轴24和联结套筒25组成的组合体(联结套筒25套在联结轴24外面，联结套筒25固定在钢链基础履带21上)。在联结套筒25的外面固定有锯齿镶嵌槽26，锯齿镶嵌槽26随着钢链基础履带21的颠覆运动具有不稳定性，会随着联结套筒25在联结轴24上摆动。在锯齿镶嵌槽26上面固定有若干金属锯齿27，金属锯齿随着钢链基础履带21一起运转，由此形成钢链撕裂带2。

进一步地，金属锯齿27成统一方向倾斜布置于锯齿镶嵌槽26上，70°-85°主工作角，有大约5-8毫米锯齿工作排列隔距。

法向托轮4安装在钢链撕裂带2内侧靠近工作面的位置，用于调整撕裂主工作辊1与钢链撕裂带2之间的隔距。不同厚度的物料，不同材质的物料，不同体积的物料等经过撕裂主工作辊1与钢链撕裂带2之间时，通过隔距的调整可以始终保证被撕裂主工作辊1与钢链撕裂带2撕扯运行。

为保证设备主体的运行，该设备还包括位于撕裂主工作辊1周围的主辊导料弧板5，位于两个次辊周围的次辊导料上弧板6、次辊导料下弧板7，还有清洁辊8。主辊导料弧板5、次辊导料上弧板6、次辊导料下弧板7的作用基本相同，都是导流的作用，物料经由撕裂主工作辊1导入撕裂主工作辊1与钢链撕裂带2的撕扯区间被撕扯后，一部分物料被撕裂主工作辊1和钢链撕裂带2分别撕扯带走，一部分会掉下来，当物料途径各个弧板时，有的沿着弧形导流面依然被撕裂主工作辊1或钢链撕裂带2带走，有的则沿着导流面导入到出料口，与辊子相吻合的弧形导流面，既可以将辊子上的物料导流，也可以将辊子下的物料导流，三处导流集体作用将所有物料尽可能地向输送出料方向导流。清洁辊8贴附于钢链撕裂带2的外侧，用于将粘连在钢链撕裂带2上的短纤维、杂质等刮落，保持钢链撕裂带的干净。

一套开松设备可以仅包含上述这样一组以撕裂主工作辊1、钢链撕裂带2为主体的结构，称为单级开松设备；也可以以上述这样一组主体结构作为一套开松机组中的一个开松单元，若干个开松单元上下串联，构成串联机组，如图5所示为三级开松设备。物料从设备上方入料，从下方出料，上个单元的出料口作为下个单元的进料口，中间经过几个开松单元逐级开松，在设备的最下方设置出料输送带9和固体异物收集桶10。进一步地，几个串联机组还可以再并联，形成并联机组，各并联机组通过同一出料输送带9进行统一输送。

设备的辅助设施还有设备塔11，包容所有的开松单元；贯流风机12，设置在末级出口，对出料进行导向性喷吹，对开松后的纺织纤维进行异物分离，使出料落向出料输送带9，固体异物进入固体异物收集箱10，进一步地，贯流风机选用双流式贯流风机，风力平行、稳定、功率小(500W)，分离固体异物原理简单，主电机采用变频电机，可根据原料产能、原料材质、固体异物类型等因素适时调节风机转速、风机风量，使用简单方法解决固体异物分离问题；粉尘负压风管系统13，设置于设备塔顶部，对开松过程中产生的粉尘进行负压抽吸。

以单级轮带撕裂式开松机为例，生产流程如下：

喂料箱喂料→抛落到原料入口→进入到撕裂主工作辊与钢链撕裂带之间，原料相对撕裂、开松→：

①部分由撕裂主工作辊带走→经主辊导料弧板导流→与钢链撕裂带多次撕裂、开松→原料出口排出；

②部分被钢链撕裂带带走→原料被清洁辊清离→原料出口排出；

③部分由钢链撕裂带“下行段”带回→与撕裂主工作辊再次、多次撕裂、开松→原料出口排出；

→最终全部由次辊导料下弧板导流从原料出口排出→贯流风机平行风力喷吹→质量稍轻纺织原料由出料输送带运走，为开松纤维；质量稍重固体异物、杂质落入固体异物存放箱，杂质分离分类。

二级、三级以及多级轮带撕裂式开松机生产流程与单级相似，只是在中间多了几级开松。

自由式轮带撕裂开松机可根据需要进行多种工艺组合，可以独立使用，可以多级串联、并联组合使用，也可以几级串联后多组并联运行。

由于三级串联为常用选择，本实用新型还提供了三级串联轮带撕裂机开松工艺参数参考：

撕裂主工作辊工作幅宽1200MM，直径ф340。

钢链撕裂带工作幅宽1200MM，动力辊直径ф200。

撕裂主工作辊与钢链撕裂带的速比至少为1000倍。

第一级钢链撕裂带工作线速度为5米/秒，撕裂主工作辊与钢链撕裂带的速比取F1＝1000倍，则撕裂主工作辊工作转速为：

n1＝(线速度5米/秒*1500倍)÷(2*π*半径0.17米*60)＝117.1转/分。

原料布片被撕裂至少1次:(117.1转/分/60＝1.95次/秒)。

第二级钢链撕裂带线速度为7.5米/秒，撕裂主工作辊与钢链撕裂带的速比取F2＝1800倍时，则撕裂主工作辊工作转速为:

n2＝(线速7.5米/秒*1800倍)÷(2*π*半径0.17米*60)＝210.7转/分。

原料布片被撕裂次数最少为:210.7转/分/60＝3.5次/秒。

第三级钢链撕裂带线速度为10米/秒，撕裂主工作辊与钢链撕裂带的速比取F3＝2000倍时，则撕裂主工作辊工作转速为:

n3＝(线速10米/秒*2000倍)÷(2*π*半径0.17米*60)＝310.2转/分。

原料布片被撕裂次数最少为:310.2转/分÷60＝5.2次/秒。

轮带撕裂开松机组的三级撕裂工艺隔距δ1、δ2、δ3分别取值如下：δ1＝30mm，δ2＝20mm,δ3＝10mm。

因此，各级原料生产的流程相等，各级主工作辊速度：n1<n2<n3。各级撕裂速度比：F1<F2<F3。

产能：

第一级喂料机构的输料速度设定为0.5米/秒，机幅宽1200MM，布片喂料平均厚度为1公分。此条件下原料(布片)平均重量:0.85～1.5公斤/米²(实验数据)。

第一级撕裂机构产能为：

3600秒*0.5米/秒*1.2米*(0.6～1.2)公斤/米²＝1836～3240公斤/小时。

第一级、第二级、第三级撕裂机构产能相同。三级串联轮带撕裂开松机组的实际产能最小为1.8吨/小时，大于本案生产线产能1吨/小时机型的产能。

本设备应用范围广，功能多，改变撕裂机构的主工作辊工艺隔距，除了适用于纺织类原料、服装类废纺原料等长纤维开松生产工艺以外，还可适用于服装原料除扣、除固体异物生产工艺。服装原料被轮带撕裂开松机撕裂、开松后随出料口连续输出，并经过双流贯流风机给定的水平风力(风速)作用，固体异物、扣件、金属件、塑料件等质量大于纤维原料的固体异物因自重而落入异物箱组；质量较轻的开松纤维、棉绒、棉絮残片等被水平风力(风速)作用送到出料输送带，因此，对纺织原料开松后具备除杂、除固体异物功能。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型试制成功，填补了国内外空白，将逐步改变国内长期进口的状况，提高了企业的市场竞争力，使企业不断发展壮大，为企业创造良好的效益。