大型高速非织造布分切机的工作原理

大型高速非织造布分切机的工作原理

司徒元舜麦敏青谭国超

（佛山市南海稳德福无纺布有限公司江门市东洋机械有限公司）

随着非织造布生产线向大型、高速、高效的趋势发展，产品布卷也趋向于采用大卷径、大卷长、全幅宽不切边、不分切的形式下线，在分切机上进行二次加工的方法加工，也即进行“离线”分切。

因此，分切机已不仅是一台离线分切设备，也成了生产线中不可或缺的一个重要环节，分切机的性能直接影响着生产线的运行效益，只有经过分切加工，非织造布才能成为满足顾客要求的最终产品。目前，分切机技术发展很快,分切机已成了技术含量很高的设备。

1分切机的功能与用途

1.1小幅宽产品分切

由于卷绕机没有配置分切装置，产品的“切边”及“分切”工作就成了分切机的基本功能。

“切边”即是切除原始布卷两边不符合要求的部分；“分切”是将全幅宽的布卷根据用途要求分切成幅宽更窄的产品。实际可以分切的最小幅宽与机型、所用的分切刀具有关，大都在80～100mm之间。

1.2小卷长产品复卷

为了发挥大型卷绕机的优势，从卷绕机下线的产品布卷（称为母卷）的长度长达数万米，远超出客户所需的长度。当不适宜或不能在卷绕机上直接生产顾客所需的产品时，就要在分切机上进行定长度复卷，使之成为卷长较小的最终产品（称为“子卷”），而这种工作往往与小幅宽分切加工同时进行。

1.3更换纸筒管尺寸

母卷的卷绕芯轴直径都较大（76～450mm），当最终产品布卷的纸筒管直径与卷绕机目前所使用的卷绕心轴尺寸不同时（大直径卷绕芯轴大都不使用纸筒管），就需在分切机上复卷、更换纸筒管的规格。

将“母卷”的大直径纸筒管换成最终用户所需的小直径（≤76mm）纸筒管，并同时进行复卷、分切是最常见、最大量的工作。

2分切机的主要结构

分切机的结构与卷绕机类似。现代大型的分切机除了自动换卷绕杆过程是在停机状态进行外，还有比卷绕机更多的动作和功能，机构也更为复杂。但具体到每一台机器的实际配置，则与设备型号、价格和技术要求等因素有关。

2.1放（退）卷装置

放（退）卷装置用于夹持待加工的布卷。在设备运行时，布卷作退卷运动。放（退）卷装置有两种工作方式，一种是被动放卷，即放卷装置不带动力，产品是由卷绕装置从母卷中拉出来的，这是一般小型分切机所采用的工作方式；另一种是主动放卷，放卷装置自带驱动设备，主动将产品从母卷中退出来。

当产品所允许承受的张力较小、无法拉动布卷转动退

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中国产业用纺织品行业协会

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图R LY型分切复卷机的平型带驱动装置

卷，或退卷布卷的直径较大、采用被动退卷方式张力变化范围太大时，就不适宜采用被动方式退卷，而需要采用主动方式退卷。

由于采用主动放卷时，对不同的非织造布材料有很好的适应性，可用于对布卷直径变化大、产品规格范围宽的产品进行加工，这是目前大型分切机的主流工作模式。放（退）卷装置应有以下基本功能：

（1）支承待加工布卷的重量，承受布卷高速运行时产生的惯性力。由于母卷的重量可达数吨，线速度≥1000m/ min，因此要求机架有足够的刚性和强度及重量，防止受力变形和发生震动。

（2）母卷的中心和轴向定位，防止运行中时出现径向摆动和轴向窜动。常用的定位方法有：气缸夹紧、液压油缸锁紧两种。

（3）控制产品的放卷张力。采用恒张力主动放卷时，利用放卷与卷绕的线速度（或转矩）的差异控制产品的张力。一般情形下，放卷线速度≤卷绕线速度。

（4）高端分切机的退卷装置还有改换放卷方向的功能，以便改变子卷与母卷的卷绕形式，如实现产品的压花面在外侧或是在内侧。

（5）在运行过

程中，使驱动装置与

母卷保持稳定的传动

状态。主动放卷均为

表面摩擦传动式，使

母卷紧贴在驱动装置

表面，利用摩擦力带

动布卷转动，将布放

出。以下为两种常用

的主动放卷方式有靠

轮传动型主动放卷和

平形带传动型主动放

卷两种方式。

靠轮传动是将

退卷布一直紧靠在由

电动机驱动的、固定

安装在机架上的辊

筒外圆，辊筒利用摩

擦力带动布卷运动，辊筒转动时便可将非织造布的放出。随着布卷的直径越来越小，布卷将在气缸的作用下沿轨道向辊筒表面移动，保持与辊筒外圆的接触，辊筒表面的线速度就是放卷速度。这是在非织造布行业中，特别是高速、大卷径型分切机上使用较多的方式。

平形传动带是在放卷时将传动带的机架回转至传动带工作面与布卷接触的位置，并使传动带的表面始终保持压紧在布卷面上，利用摩擦力带动布卷转动，使布放出。图1为REELY-1型分切复卷机的平型带驱动装置。

随着非织造布的放出，布卷的直径越来越小，传动带的机架将在气缸的作用下沿轴线回转，保持与母卷外圆的接触，通过摩擦力使布卷继续转动，并将布放出。传动带的线速度也就是放卷速度，并受张力系统控制。只要控制传动带与卷绕装置间的速度差，就可以控制放卷张力，实现恒张力放卷。

为了降低传动带对布面的压力，根据母卷的幅宽、卷径的大小，或不同的机型，平形传动带可以有一条、两条或三条。常用传动带的宽度在150～300mm范围，除了使用普通薄型平型带外，有的机器还使用多楔型平型带，对防止打滑和传动带跑偏起到很好的作用。

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图R L Y 3型分切复卷机的压辊和两支卷绕辊

退卷端的产品（母卷）最大宽度与生产线配套，最大可达7000mm ；最大直径约1000～3500mm ；最大重量可达

800～6000kg 。

2.2卷绕系统

卷绕系统担负着产品收卷、子卷定位、支承产品重量的功能。

2.2.1卷绕辊筒

分切机是依靠表面摩擦力来传递动力的，分切机有两个水平布置的、直径（约300～400mm ）相同的卷绕辊筒，辊筒的表面要经过特殊处理，有适当的硬度和耐磨性，而且还有稳定的摩擦系数，摩擦辊工作面宽度≥退卷端产品幅宽＋

200mm 。

大型分切机的两个卷绕辊筒一般采用独立驱动，因此，相互之间的表面线速度是可调的，通过调节相互间的速度差及与调节压辊的压力相结合，能精密控制子卷的卷绕密实度，或控制产品的卷径。图2为REELY-3型分切复卷机的压辊和两支卷绕辊。

由于分切机在工作时要经常停机换卷，为了能及时加工生产线所生产的产品，一般认为分切机的运行速度应为生产线中卷绕机速度的2～3倍。在引进的SMS 型生产线上配套的分切机，常用交流电动机驱动卷绕辊（单辊电机的功率

≥30kW ），运行的速度一般

都在1000m/min 以上，国外已有速度达2000m/min 的设备在运行。

分切机分切出的子卷直径大小与卷绕辊直径、幅宽有关。卷绕辊的直径及幅宽尺寸大，则子卷的直径也可较大。国外分切机的子卷最大直径约在

800～1500mm ；大部分国产

分切机的子卷产品直径约

在800～1000mm 。

当子卷的直径（或卷长）较小时，由于需要频繁加减速及停机换卷，有效

运行时间减少，效率降低。因此，大型分切机不适宜加工直径或卷长较小的产品，以免造成生产线的产品积压。

2.2.2卷绕芯轴定位装置

为了避免卷绕芯轴在运行期间不能准确定位，分切机设置了卷绕芯轴定位装置，其功能包括锁紧、轴向和径向定位、防止出现径向跳动和轴向窜动、保持分切断面的平整度，并能随着卷径的变化浮动。

定位装置常用气缸驱动，并接收由送杆机构送来的备用卷绕芯轴；或解除约束，让取布卷机构将芯轴连同分切好的子卷一起取走。

卷绕杆直径一般为50～150mm （相当于2～6英寸），其中76.2mm 最常用。

2.2.3压辊

压辊是平行设置在两个卷绕辊筒正上方、可以自由升降的活动辊筒。在机器运行时，该辊可将分切好的子卷压紧在卷绕辊筒上。压辊对控制卷取摩擦力和产品的直径、稳定卷绕张力等有着很大的作用。

可通过其两端的两个气缸控制压辊的升降运动及加在产品上压力的大小，并能有效地减少布卷的跳动。

压辊还是消除高速运行时布卷可能出现的跳动及所引

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