耿亞琳

（山東中天泰和實業(yè)有限公司，山東 泰安 271000）

平幅式織物出布方式一般有擺布式出布、馬鞍式落布及打卷式出布3種不同的方式。

擺布式出布［1］，即將平幅織物以一定幅度及頻率往復擺動，將織物折疊落入運布車中。擺布式出布裝置主要由導布輥單元、擺動落布單元及相應的傳動系統(tǒng)等組成。導布輥單元的主要作用是引導布匹按穿布路線出布。傳動系統(tǒng)的主要作用是給主動導布輥旋轉動作以及擺動落布單元的擺動動作提供相應的動力。

馬鞍式落布，即將平幅織物在相應的馬鞍架上整齊地往復落布。馬鞍式落布的結構類似于擺布式出布，此種方式亦可以歸類為擺布式出布方式。此種落布方式，其底部織物折邊位置不受或少受上部織物的壓力，可最大限度地避免產(chǎn)生折痕［2］。

打卷式出布［3］，即將平幅織物在A 型架輥筒上卷繞成布卷的出布方式。該種方式可避免擺布式出布容易形成的折皺，又可實現(xiàn)大容量儲存運輸。其實現(xiàn)方式是主動式出布輥接觸A 型架輥筒并施加一定的壓力，出布輥依靠形成的摩擦力帶動A 型架上的輥筒旋轉，從而在A 型架輥筒上實現(xiàn)卷繞出布。隨著卷繞直徑的增大，主動出布輥不斷抬升，直至打卷直徑達到設定值。

市面上鮮見集3 種出布方式于一體的出布單元，而客戶對多種出布方式要求的迫切性促進了多功能出布單元的研制。

1 結構設計

為了克服現(xiàn)有出布方式單一的問題，結合實際生產(chǎn)需要，設計了一種出布裝置，即集平幅式擺布、馬鞍式落布、A 型架打卷式出布功能于一體的出布單元，見圖1。同時出布裝置末端配置靜電消除器，用于消除布坯所帶靜電，減少對后道工序的影響。

出布裝置由左右支臂、導布輥、出布輥、擴幅輥、左右擺臂及抬升裝置等構成。在平幅擺布與馬鞍落布時，出布輥位于最高位，高度一般超過擋車工正常身高，防止碰傷擋車工額頭。平幅擺布幅度一般為1 m。在打卷出布時，抬升裝置將左右支臂及出布輥落到低位，實現(xiàn)與A 型架輥筒的接觸。一般A 型架輥筒到地面的高度高于出布輥可達到的最低位，以實現(xiàn)兩輥之間的正常接觸并具備一定的壓力。鑒于此需求，需要設計一種支臂抬升裝置，使左右支臂固定的出布輥可在最低位和最高位之間變化位置。支臂連同導布輥、出布輥及左右擺臂在左右兩個抬升裝置帶動下做升降運動，以實現(xiàn)兩個出布工位的轉換。出布輥的旋轉通過主電機實現(xiàn)；擺布動作由擺布電機通過同步帶傳動實現(xiàn)。抬升裝置把左右支臂抬升后，擺布電機通過同步帶傳動裝置實現(xiàn)平幅擺布，同時可通過電位器等控制裝置，實現(xiàn)馬鞍架平整擺布。綜上所述，出布單元主要由抬升裝置、擺布裝置及安全裝置組成，如圖1所示。

1.1 抬升裝置

支臂及其連接的導布輥、出布輥等總質(zhì)量較大，出布裝置配置的支臂抬升裝置抬升動力一般選取氣動或者液壓方式進行動作輸出。液壓方式的輸出力較大，且能較好保證兩側支臂動作的同步性，但是液壓設備會出現(xiàn)漏油，容易污染織物及車間環(huán)境，且需要單獨配置液壓泵。氣壓方式由于氣體不可避免的壓縮性，其同步性相對液壓方式較差，但由于其動力來源（壓縮空氣）在廠房環(huán)境中容易獲取，且經(jīng)過一系列的相關結構設計，其同步性亦可以滿足使用要求，最終選取了氣缸抬升方案。左右支臂在連接裝置的連接下成為一個整體，依靠出布單元整體的質(zhì)量實現(xiàn)兩側氣缸輸出力的平衡。另外，在氣路設計中采用同一個電磁閥控制，電磁閥到氣缸口的氣管管徑及管長均保持一致，在氣缸管口上配置調(diào)速閥用于微調(diào)輸出速度，這些措施均可以保證左右氣缸動作的同步性。

氣缸抬升裝置端部與左右支臂連接，抬升裝置末端通過連接座固定于設備本體上并可通過支座銷軸旋轉。左右支臂裝置與設備本體通過帶座軸承固定，其旋轉功能不受影響。

1.2 擺布裝置

出布單元需要實現(xiàn)一定擺幅及擺動頻率的擺布功能。擺動執(zhí)行部件主要由擺臂及落布輥組成。擺臂的擺動主要有兩種實現(xiàn)方式：一種由主動輥、連桿、擺臂等組成曲柄搖桿機構。在曲柄及搖桿上設有腰型孔或者若干不連續(xù)的連接孔，通過改變連桿在曲柄及搖桿連接的位置，即可以調(diào)節(jié)搖桿的擺幅。擺動頻率通過調(diào)節(jié)電機轉速來實現(xiàn)。另外一種是擺動電機固定在主動同步帶輪連接的連接輥筒上，擺臂通過軸承固定在出布輥上，被動同步帶輪與支臂連接為一個整體，主動同步帶輪與被動同步帶輪通過同步帶連接傳動。擺動電機帶動主動同步帶輪正反轉，同步帶即可帶動擺臂按一定的幅度來回擺動。電機正反轉一般由擺臂擺動到指定幅度觸發(fā)接近開關或者行程開關，從而控制電機正反轉。調(diào)節(jié)接近開關或者行程開關固定的位置即可微調(diào)擺臂擺幅，其擺動速度也是通過調(diào)節(jié)電機轉速來實現(xiàn)的。

擺布裝置末端的兩只落布輥水平隔開布置，用于落布前的織物導向。落布輥兩側配置靜電消除器。

1.3 安全裝置

左右支臂配置有小氣缸伸縮機構，當需要打卷出布時，需要把左右擺臂收起。為防止同步帶突然斷裂導致左右支臂突然掉落，設計了小氣缸伸縮機構。結構伸出后，可以防止擺臂的突然落下。同時，為保證同步帶的使用壽命，可選取內(nèi)襯鋼絲的同步帶，其拉力得到提升。在使用過程中，及時觀察同步帶外表面有無裂紋以及是否有斷齒等現(xiàn)象，如有以上現(xiàn)象，需要同時更換左右兩側同步帶。

氣缸抬升裝置的安全問題主要是氣缸抬升過程中或是氣缸抬升到位后，廠房突然斷電斷氣，左右支臂及出布輥突然掉落，導致設備的損壞及擋車工的人身傷害。為保證安全性，在氣缸抬升裝置抬起到位后，設計了機械旋轉擺臂擋在氣缸本體和左右擺臂之間，即使廠房斷電斷氣，氣缸也不會落下。氣路方面采用二位五通電磁閥+先導式單向閥對氣缸無桿側腔進行保壓，或者采用三位五通中泄閥+先導式單向閥對氣缸無桿側腔和有桿側腔同時進行保壓。兩種方式均可以在斷氣的情況下，把氣缸腔內(nèi)的壓縮空氣保持相當長的一段時間而不泄露，從而在安全性上得到保證。另外，為防止氣缸中壓縮空氣的泄露，采用三位五通中封閥的方式把壓縮空氣封在氣缸無桿側腔及有桿側腔。三位五通中封閥設置位置到氣缸側一般有一定的距離，在三位五通中封閥的接頭處及中封閥本身不可避免地存在泄露，故該種方式對壓縮空氣保持時間較短，其安全性相對較差。

采用A 型架打卷時，氣缸抬升裝置需要落下與A型架上的輥筒接觸。擋車工此時一般會把剛出布的布頭用膠帶貼在A 型架的輥筒上。為防止出布單元的輥筒壓傷擋車工的手，在出布輥外側設置了一條安全繩，當擋車工的手臂抬升一段距離碰到該安全繩時，出布單元在控制邏輯下立刻抬升，以防止壓傷擋車工。

車間環(huán)境一般較暗，在出布單元上方設置一定照度的燈光，亦可減少安全事故；還可以在出布單元的醒目位置，均貼上相關安全警示標簽，提醒擋車工時刻不忘安全。

2 結論

結合紡織企業(yè)需要，研制的多功能出布單元具有以下創(chuàng)新點：（1）集多種出布方式于一體，最大限度地滿足用戶需求；（2）多重安全措施，保障擋車工的使用安全；（3）擺幅、車速無極調(diào)節(jié)，可匹配多種后整理設備。

出布單元作為紡織后整理設備的通用單元，不能獨立完成某種工藝操作，與其他通用單元如進布單元一樣需要集成到后整理設備上，實現(xiàn)各自的功能。隨著紡織技術的進步，用戶對多種出布方式的需求越來越高，進一步推動了多功能出布裝置的應用。