滾筒印花是采納表面刻有凹版(陰紋)或凸版(陽紋)花紋的銅輥進(jìn)行印花的。所以,滾筒印花機(jī)又叫銅輥印花機(jī)?？逃谢y的銅輥簡稱印花滾筒。陽紋主要用于毛條印花,陰紋主要用于棉、滌/棉和化學(xué)纖維等織物的印花。按銅輥排列的形式,可分為輻射式、站式和傾斜式三種;按印花套色數(shù)可分為四色、六色、八色、十色;按只在織物的一面或同時在兩面印花,可分為單面印花機(jī)和雙面印花機(jī)。其中,常用的是八色輻射式單面滾筒印花機(jī)。
一、設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作過程
滾筒印花機(jī)必須和其他單元機(jī)和通用裝置組成印花聯(lián)合機(jī),如圖8-1所示。它主要由進(jìn)出布裝置、印花車頭、熱風(fēng)預(yù)烘機(jī)、烘筒烘燥機(jī)、傳動裝置等組成。

1１進(jìn)布裝置
滾筒印花機(jī)的進(jìn)布裝置分為襯布進(jìn)布和白布進(jìn)布裝置。襯布進(jìn)布采納緊式,白布進(jìn)布多采納松式,以超喂的形式喂入,使織物以布環(huán)的形狀懸掛,用完電管操縱進(jìn)布超喂輥的速度,保證白布呈松弛狀態(tài)進(jìn)入車頭,使織物張力一致,達(dá)到優(yōu)良的印制效果。無襯布印花機(jī)只設(shè)白布進(jìn)布裝置。
2１印花車頭
印花車頭是滾筒印花聯(lián)合機(jī)的核心部分,主要由機(jī)架、花筒、承壓滾筒(也叫承壓輥)、加壓機(jī)構(gòu)、給漿裝置、對花裝置及傳動裝置等組成,如圖8-2所示。習(xí)慣上把進(jìn)布喂入點的一面稱后車,出布一面稱前車。
(1)機(jī)架:機(jī)架俗稱墻板,用來承載承壓輥、花筒、花筒加壓機(jī)構(gòu)、給漿裝置等的重量。由灰口鑄鐵鑄造,左右各一塊,下部裝在兩塊橫置的底板上,上部有橫梁做撐擋連接,中空,呈放射形,均勻地排列著兩對壓布輥軸承座及多對花筒軸承箱。中心滑道為承壓輥軸承座。
(2)承壓輥:承壓輥是一個鑄鐵制成的空心輥,裝在承壓輥軸承座上,轉(zhuǎn)動絲桿,可使承壓輥上下移動。承壓輥軸芯較長,軸頭兩端伸出機(jī)架外,一端裝有拉刀裝置,另一端活套一只花筒中心齒輪,該齒輪和各只花筒上的齒輪嚙合,傳動各只花筒,承壓輥又由花筒摩擦傳動,從而幸免花筒間周長的誤差累積。

承壓輥的直徑一般為750～1350mm,由套色決策。套色越多,直徑越大。如四色印花機(jī)的承壓輥直徑為750mm,而八色印花機(jī)承壓輥的直徑為1050mm。承壓輥的直徑一般以小為宜,因為直徑小,在同樣壓力下單位面積的受壓就大,有利于印制精細(xì)花型。其它,直徑小,體積、重量亦小,有利于安裝和調(diào)試。
承壓輥表面應(yīng)具有肯定的彈性,才能使花紋印制清楚。為此,有的在鑄鐵輥外面包以12～22層麻經(jīng)毛緯的毛襯布,叫毛襯布承壓輥,有的在鑄鐵輥表面澆鑄一層均勻的橡膠,叫橡膠承壓輥。
使用毛襯布承壓輥印花時,毛襯布外面要套一層表面完潔、厚度和硬度均勻的無接頭環(huán)形橡膠襯布,以輔助毛襯布的彈力,愛護(hù)毛襯布,遮蓋毛襯布的粗糙表面及接頭印。為預(yù)防印花色漿滲透沾污橡膠襯布,在橡膠襯布和印花織物之間墊有幅度比花筒稍寬的棉或滌綸襯布,叫印花襯布。習(xí)慣上稱毛襯布、橡膠襯布和印花襯布為“三布”。
為節(jié)約工業(yè)用布,降低消耗,現(xiàn)在除1600型印花機(jī)外,大都使用橡膠承壓輥代替“三布”印花,即采納無襯布印花。橡膠承壓輥膠層厚10～15mm,硬度為HSA94～96。要求膠面平坦、耐壓和耐化學(xué)腐蝕。橡膠承壓輥易被滲透的色漿沾污,用橡膠承壓輥直接印花,必須用如圖8-3所示的洗除色漿裝置清除殘留在承壓輥表面的色漿,幸免沾污印花織物。它不適宜印制套色較多和大面積花紋的花樣及稀薄織物。

(3)花筒:花筒是由銅鋅合金(含銅97.5%～98%,含鋅2%～2.5%)用離心法澆鑄而成的空心圓筒,裝在花筒軸承座上。
花筒的結(jié)構(gòu)如圖8-4所示?；ㄍ矁?nèi)孔為錐孔,錐度為1∶288,和相應(yīng)錐度的花筒軸匹配,花筒內(nèi)孔有凸形長鍵,軸上有凹形鍵槽,兩者緊密配合,以保證相對穩(wěn)定?；ㄍ草S用45 鋼制成。
裝花筒時,常在花筒內(nèi)孔和軸外圓間墊襯紙片,再用花筒拆機(jī)橫向加壓,把軸壓入筒內(nèi),使其固定。

新花筒的周長為440～450mm?；ㄍ部芍貜?fù)使用,當(dāng)刻制新花紋時,可車去筒面舊花紋,磨完后再雕刻新花紋。當(dāng)花筒的周長小于350mm時,則不可再使用。每套花樣的各只花筒的周長必須相等,同意誤差±0.1mm?；ㄍ驳窨毯箜氃谕裁驽冦t,以提高其硬度和完潔度,增加其耐磨性和耐腐蝕性,以延長使用壽命,預(yù)防筒面不完潔造成印花疵病。通常,按織物前進(jìn)方向順序,依次給花筒編號,喂入處為1#,其余類推。
(4)花筒加壓機(jī)構(gòu):加壓機(jī)構(gòu)通過花筒軸兩端軸承對花筒施加壓力。為了使印制圖案清楚,左右印漿均勻,施加壓力大小必須適當(dāng),施壓太輕,印出的圖案顏色就淺,甚至露底,太重則會模糊失真,還會額外地增加動力損耗,加劇零件磨損。通常粗線條、大花紋的花筒和作為完版的壓輥用輕壓,細(xì)線條、云紋和雪花的花筒用重壓。線壓力范圍為100～600N/cm,常用200～400N/cm。隨花筒長度的不同,每只花筒的總壓力可達(dá)2×104～8×104N。此外,加壓機(jī)構(gòu)還應(yīng)滿足如下工藝和操作要求:
①既能集中操縱花筒和軸承座的進(jìn)退,又能分別精確調(diào)節(jié)左右兩邊的壓力大小。
②加壓系統(tǒng)應(yīng)富有彈性,當(dāng)布的接頭通過壓點或軸有彎曲時,能起緩沖作用,減少壓力波動。
花筒加壓方式很多,有絲桿加壓、重錘杠桿加壓、氣壓加壓和液壓加壓等。
a.絲桿加壓:老式印花機(jī)的首末兩號花筒常用絲桿加壓,結(jié)構(gòu)如圖8-5所示。由于套筒螺母用滑鍵定位在機(jī)架上不能轉(zhuǎn)動,旋動絲桿加壓時,使花筒表面和承壓輥表面相壓。當(dāng)壓力逐漸增大時,螺母受反力向后退,使套在螺母后的彈簧受壓,從而借彈簧的彈力通過套筒螺母和調(diào)節(jié)絲桿加壓于花筒。彈簧在印花時能起到緩沖作用,壓力的大小決策于彈簧壓縮力,花筒卸壓時將絲桿反轉(zhuǎn)即可。
b.重錘杠桿加壓:老式印花機(jī)除首末兩號花筒以外,其余的花筒均采納重錘杠桿加壓,如圖8-6所示。它是通過一套復(fù)式杠桿,利用重錘重量來施壓的,加卸壓原理同彈簧加壓機(jī)構(gòu),仍舊靠彈簧起緩沖作用。

以上兩種加壓機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單,易于制造和維修,彈簧可起緩沖作用,但為手動操作,壓力沒有指示,且使用肯定時間后,工作狀態(tài)不夠穩(wěn)定,因此目前多改用流體加壓。這樣,不僅提高了機(jī)械化程度,減輕了勞動強(qiáng)度,而且各花筒兩邊的壓力都可通過壓力表集中指示,為提高印花質(zhì)量制造了良好條件。
c.氣體加壓機(jī)構(gòu):圖8-7所示是薄膜氣室式氣壓加壓裝置。它是用壓縮空氣直接作用于氣膜,經(jīng)一級杠桿放大壓力,由絲桿加壓于花筒軸承上實現(xiàn)的。此機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單,但仍需要轉(zhuǎn)動絲桿調(diào)節(jié)花筒壓力,故很少使用。

d.油壓加壓機(jī)構(gòu):如圖8-8所示為花筒油壓加壓系統(tǒng)。由葉片泵輸出的中壓級壓力油,經(jīng)減壓閥和單向閥,進(jìn)入大蓄能器油箱。當(dāng)換向閥處于加壓位置時,壓力油經(jīng)PA通道分別進(jìn)入輸向各花筒加壓油缸的油路。印花時,開啟截止閥,壓力油進(jìn)入小蓄能器和油缸C室,使花筒壓向承壓輥,當(dāng)壓力達(dá)到所需值時,關(guān)閉截止閥,油缸的工作不受其他油路的影響,并因小蓄能器的作用而穩(wěn)壓。卸壓時,先開啟截止閥,再將換向閥轉(zhuǎn)至卸壓位置,則油缸中的壓力油回流入油箱,油缸活塞桿將花筒拉離承壓輥。
e.氣液聯(lián)合加壓機(jī)構(gòu):M172型八色印花機(jī)采納氣液聯(lián)合加壓系統(tǒng),加壓原理如圖8-9所示。加壓時,600～700kPa的壓縮空氣經(jīng)減壓閥、總閥,進(jìn)入轉(zhuǎn)閥向氣、油壓轉(zhuǎn)換器中的油施壓,加壓的油經(jīng)手動換向閥輸向各號花筒,此時,轉(zhuǎn)閥處于加壓位置,油路a、b接通,完成加壓。當(dāng)手動換向閥處于低壓位置時,PA接通,壓力油經(jīng)環(huán)閥進(jìn)入油缸的D室,向花筒加壓;換向閥處于高壓位置時,PB接通,壓力油進(jìn)入增壓器的下部,增壓后由上部輸出,經(jīng)換向閥的OA油路和環(huán)閥進(jìn)入油缸的D室,向花筒加壓。當(dāng)花筒的左右壓力達(dá)到所需值時,關(guān)閉環(huán)閥,使加壓油路穩(wěn)定。卸壓時,將轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)至卸壓位置,此時,a和c、b和d分別接通,壓縮空氣將氣油壓轉(zhuǎn)換器中的油壓進(jìn)輔助油缸的C室,通過OA油路使增壓器的活塞下降復(fù)位,再開啟環(huán)閥,將手動換向閥置于低壓位置,氣油壓轉(zhuǎn)換器中的油進(jìn)入油缸的E室,使D室的油返回氣油壓轉(zhuǎn)換器中,油壓降為零,花筒卸壓。
(5)給漿裝置:給漿裝置由漿盤、給漿輥、刮漿刀和除紗刮刀等組成,如圖8-10所示。每只花筒配備一套給漿裝置。

漿盤用薄銅板或不銹鋼薄板制成,可在機(jī)架上裝卸,并可通過調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)其位置。色漿可用齒輪泵或氣動活塞泵從漿桶送至漿盤,并由漿盤上的小型液位操縱器自動操縱輸漿量。
給漿輥由花筒軸端的齒輪帶動或由花筒面摩擦帶動。給漿輥轉(zhuǎn)動時,把色漿傳遞給花筒,再借左右往復(fù)移動的刮漿刀刮去花筒表面多余的色漿,使色漿藏在花筒陰紋的斜線內(nèi),印到織物上形成花紋。給漿輥有豬鬃輥、棕毛輥、橡膠輥和尼龍輥等幾種。由于豬鬃輥和棕毛輥都不能同時適應(yīng)堿性和酸性色漿,且難洗凈,易落毛,而橡膠輥不能有效地刷除嵌附在花筒斜紋線里的紗頭、漿塊和其他固體雜質(zhì),因此,普遍采納尼龍輥。

刮漿刀用高碳鋼或不銹鋼制成,即藍(lán)鋼刀和白鋼刀兩種。藍(lán)鋼刀性脆,白鋼刀性韌,且耐化學(xué)腐蝕。為了增加刮漿刀片的剛性,在其背面再裝入一片襯墊刀片。刀片的厚度,常用“隔距”號數(shù)來表示。號數(shù)越大,刀片越薄。常用刮刀號數(shù)為18^#～26^#,常用銅刀號數(shù)為24^#～26^#。刮刀的長度應(yīng)比花筒長出30～35mm。為了愛護(hù)花筒花紋和刮刀,充分發(fā)揮刮漿效用,印花時刮漿刀由拉刀裝置帶動,沿花筒軸向做往復(fù)休閑。原來拉刀裝置都由承壓輥驅(qū)動,刮漿刀往復(fù)休閑的頻率隨車速變化,對刮漿效果有不良影響,現(xiàn)均已改用單獨電動機(jī)傳動。
除紗刮刀,習(xí)慣稱小刀,用黃銅或磷銅制成,故也稱作銅刀,安裝在花筒反轉(zhuǎn)方向的前方,和刮漿刀相對,又叫做銅刀。除紗刮刀一般固定不動,用螺旋拉簧或重錘加壓。它有兩個作用:一是刮除附著于花筒上的紗頭和絨毛等雜質(zhì),二是刮除粘附在花筒表面的殘漿,幸免產(chǎn)生嵌花筒印疵和減少傳色。
(6)對花裝置:在多套色印花時,各花筒花紋的相應(yīng)部分,必須按標(biāo)準(zhǔn)花樣要求保持精確的相對位置。因此,印花機(jī)必須有調(diào)節(jié)精度高、結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、操作方便靈敏的對花機(jī)構(gòu)。
花筒的調(diào)整形式如圖8-11所示,包含壓力調(diào)整、水平調(diào)整、橫向調(diào)整和前后(按織物經(jīng)向運(yùn)行方向)方向調(diào)整等。后三種形式的調(diào)整確定了花筒的空間位置,直接影響對花精度。

①壓力調(diào)整:壓力調(diào)整即通過調(diào)節(jié)花筒軸承外側(cè)花筒加壓機(jī)構(gòu)中的絲桿、重錘或調(diào)壓閥等調(diào)節(jié)花筒兩端的壓力,使花筒左、中、右的線壓力一致。或者調(diào)整前后花筒的壓力,使織物在花筒間具有適當(dāng)?shù)膹埩Α?br /> ②水平調(diào)整和橫向調(diào)整:水平調(diào)整和橫向調(diào)整是通過轉(zhuǎn)動花筒軸承箱的水平調(diào)整螺桿和橫向調(diào)整螺桿來實現(xiàn)的。花筒軸承箱的結(jié)構(gòu)如圖8-12所示。軸承箱安裝在左右機(jī)架輻射型部位上,作為花筒軸的支承處。

水平調(diào)整即調(diào)整花筒兩端的高低位置,使花筒達(dá)到水平,俗稱上下對花。它通過旋轉(zhuǎn)花筒軸承座水平調(diào)節(jié)螺桿,使軸瓦(或滾動軸承套筒)上下移動,使花筒水平微調(diào)完成對花,如圖8-13(a)所示。
橫向調(diào)整即調(diào)整花筒的軸向位置,又叫橫向?qū)ɑ蚓曄蛘{(diào)整,是通過調(diào)節(jié)花筒左端或右端軸承箱中的橫向調(diào)節(jié)螺桿推動銅軸瓦做左右移動,從而使花筒橫向微調(diào)完成對花的,如圖8-13(a)。另一種改進(jìn)型橫向?qū)ㄑb置只需在一端操作,結(jié)構(gòu)如圖8-13(b)所示?；ㄍ草S的圓柱形軸承座上的凸塊嵌在托板的方塊3內(nèi),托板上連有不能轉(zhuǎn)動的螺桿,套在螺桿上的調(diào)節(jié)螺母只能轉(zhuǎn)動而不能沿螺桿6的軸向移動。轉(zhuǎn)動螺母使螺桿發(fā)生軸向移動,從而使托板通過方塊和凸塊,帶動軸承做橫向移動,使花筒做橫向調(diào)整,實現(xiàn)橫向?qū)ā?br /> ③前后方向調(diào)整:前后方向調(diào)整即調(diào)整花筒圓周方向的超前或滯后,也叫前后對花或周向?qū)??；ㄍ睬昂蠓较虻恼{(diào)整,實際上是通過旋轉(zhuǎn)花筒的角度來實現(xiàn)的,而這種角度的調(diào)整又是通過花筒轉(zhuǎn)速的變化來完成的,是一種動態(tài)的調(diào)整。常見的調(diào)整機(jī)構(gòu)有電磁對花裝置、電動對花裝置和氣動對花裝置等幾種。

a１電磁對花裝置:如圖8-14所示,直接和齒輪9嚙合的齒輪1活套在齒輪1′的套輪軸上,齒輪1′和9之間裝有過橋輪8,齒輪9和蝸桿4同軸。

正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,電磁鐵A、電磁鐵B不通電,主軸10上的各齒輪的轉(zhuǎn)速相等。需要對花時,按下按鈕,電磁鐵A或電磁鐵B通電,吸住摩擦盤a或摩擦盤b,使齒輪1或1′停轉(zhuǎn),齒輪9轉(zhuǎn)動或反轉(zhuǎn),通過周轉(zhuǎn)輪系,使齒輪3和花筒齒輪14獲得一個附加轉(zhuǎn)速(增大或減少),從而使花筒和織物產(chǎn)生相對位移,達(dá)到前后對花的目的。位移大小和按鈕的時間長短成正比。
電磁對花裝置操作安全方便,能連續(xù)對花,但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,性能不夠穩(wěn)定,目前已較少采納。
b１電動對花裝置:又叫電差動對花裝置,是目前普遍使用的對花方式,可分別進(jìn)行前后對花和橫向?qū)?如圖8-15所示。
周向?qū)?由中心大齒輪傳動的正齒輪2和蝸輪7,活套在主軸11上,正齒輪2和圓錐齒輪3連為一體,蝸輪7和圓錐齒輪5連成一體,圓錐齒輪3和圓錐齒輪5的齒數(shù)相等。圓錐齒輪4和圓錐齒輪6的齒數(shù)相等并活套于十字短軸12上,十字短軸(或轉(zhuǎn)臂)和主軸11相連接,構(gòu)成了一套周轉(zhuǎn)輪系。圓錐齒輪5由0.25kW、1400r/min的三相異步電動機(jī)通過二級蝸輪副減速傳動。

橫向?qū)?由于萬向聯(lián)軸節(jié)右端嵌入主軸左端內(nèi),既能隨主軸回轉(zhuǎn),又可沿主軸的軸向稍做左右移動。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,三相異步電動機(jī)不轉(zhuǎn)。需要橫向?qū)〞r,按下相關(guān)按鈕,三相異步電動機(jī)17正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),通過二級蝸輪、蝸桿減速器減速,傳動外螺紋殼體,驅(qū)動萬向聯(lián)軸節(jié)帶動花筒沿軸向稍做左右移動,達(dá)到橫向?qū)康摹?br /> 電動對花裝置能進(jìn)行周向和橫向連續(xù)對花,按鈕集中操縱,操作安全方便,但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,占地面積大。
c１氣動對花裝置:圖8-16所示是M172型印花機(jī)的氣動對花裝置原理圖。齒輪1、2、3和轉(zhuǎn)臂H構(gòu)成周轉(zhuǎn)輪系,齒輪4′、5′和4、5各構(gòu)成一對同軸心線的不同軸齒輪。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,薄膜氣室6′、6都不通壓縮空氣,齒輪4′、4和5′、5分別各由主軸上的齒輪3′和轉(zhuǎn)臂H上的齒輪Z H傳動而各自以肯定的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)。周轉(zhuǎn)輪系不起作用,齒輪1、3和轉(zhuǎn)臂H按同一方向以相同速度繞OO′軸回轉(zhuǎn),齒輪2繞OO′軸公轉(zhuǎn)但不自轉(zhuǎn)。需要周向?qū)〞r,按下氣閥,使氣膜室6′或6通入壓縮空氣,將齒輪4′或4向左推,齒輪4′和5′或4和5的端面齒嚙合,齒輪5′或5以4′或4的速度轉(zhuǎn)動。通過轉(zhuǎn)臂齒輪Z H 使轉(zhuǎn)臂H得到一個附加轉(zhuǎn)速,通過周轉(zhuǎn)輪系使主軸OO′產(chǎn)生一個附加轉(zhuǎn)速,從而實現(xiàn)周向?qū)?。也可在停車時,轉(zhuǎn)動手動齒輪7,調(diào)節(jié)花筒的周向位置,進(jìn)行手動對花。
對花完成后,排出氣室中的壓縮空氣,離合器脫開,花筒即可按正常運(yùn)轉(zhuǎn)速度印花。在圖中K處裝有彈力制動銷,可預(yù)防慣性逃花。

氣動對花裝置結(jié)構(gòu)較簡單,制造較方便,對花氣閥可集中操縱,連續(xù)對花,對花穩(wěn)定,但應(yīng)加強(qiáng)對薄膜氣室和輪系的維護(hù)保養(yǎng)。
(7)傳動裝置:印花聯(lián)合機(jī)的傳動,由于變速范圍廣(從“寸行”到120m/min),故一般都用交流整流子電動機(jī),經(jīng)減速器減速后,傳動中心齒輪,再傳動花筒,然后經(jīng)被動的承壓輥傳動烘燥、出布等部分。即采納整體傳動方式,如圖8-17所示。
為了有利于印花和烘燥兩部分的車速協(xié)調(diào),現(xiàn)多改為中心齒輪軸通過鏈條傳動烘燥部分,其間裝有車速調(diào)節(jié)裝置。此外,在烘燥部分還配有專用電動機(jī)單獨傳動,以便預(yù)熱、清洗和處理故障。近年來,印花聯(lián)合機(jī)各主要部分大都采納電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流電動機(jī)單獨傳動,自動同步調(diào)速,即多單元機(jī)單獨傳動的方式。

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