紙管成型芯棒的研究

王建立　劉新平

摘 要：本文旨在研究一種紙管卷制成型芯棒，適用于各行業(yè)對(duì)各種品種和規(guī)格的紙管的生產(chǎn)，特別是生活用紙企業(yè)用的紙管的生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：紙管；成型；高速

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.022

1 現(xiàn)狀分析

紙管，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)之中，例如造紙輕工行業(yè)、紡織行業(yè)、化纖行業(yè)等，是紙卷、布匹、塑料薄膜、紗線等的卷取基本耗材。

紙管在工業(yè)中的應(yīng)用是極其廣泛的，目前市場(chǎng)上的的紙管生產(chǎn)機(jī)械采用整體式的紙管成型芯棒，紙帶在芯棒上成型為紙管后，紙管沿芯棒滑向芯棒的末端，當(dāng)紙管滑出芯棒的長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)定尺寸時(shí)，切斷刀與芯棒的末端部位相配合將紙管切下；隨著紙帶在芯棒上連續(xù)成型和切斷刀不斷的切斷，符合設(shè)計(jì)要求的紙管便源源不斷的生產(chǎn)出來(lái)。上述結(jié)構(gòu)的芯棒主要存在以下缺陷：一是紙管成型后的滑動(dòng)過(guò)程中，與芯棒之間仍然產(chǎn)生速度較高的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在徑向摩擦力的作用下，紙管的內(nèi)壁容易起皺或破損，嚴(yán)重影響直觀的質(zhì)量，二是紙管切斷過(guò)程中，切斷刀需要與紙管同步移動(dòng)，由于芯棒不移動(dòng)，切斷刀和芯棒之間便產(chǎn)生相接觸的相對(duì)移動(dòng)，很容易損傷切斷刀和損壞紙管。因此，造成了紙管的成型速度低，紙管成型質(zhì)量不穩(wěn)定；同時(shí)，紙管切割時(shí)用芯棒基體作為砧輪，那就造成了紙管切邊不整齊，并且也降低了切刀和芯棒的使用壽命。

為了滿足市場(chǎng)上對(duì)工業(yè)紙管的大量需求，有效的提高紙管機(jī)的工作速度，改善紙管的成型質(zhì)量和紙管設(shè)備的使用壽命，本文設(shè)計(jì)的一種新型的紙管成型芯棒能夠很好的解決上述問(wèn)題。

2 紙管成型芯棒的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

本研究目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、合理，能夠適用于紙管高速成型的紙管成型芯棒。結(jié)構(gòu)如圖所示。

由基座（1），壓蓋（2），紙管成型段芯棒（3），壓緊塊（4），連接塊（5），導(dǎo)向芯棒（6），彈簧（7），拉桿（8），砧輪（9）構(gòu)成。

紙管成型段芯棒（3）由基座（1）和壓蓋（2）固定，紙管成型段芯棒（3）和導(dǎo)向芯棒（6）之間由壓緊塊（4）和連接塊（5）相連接，紙管成型段芯棒（3）和導(dǎo)向芯棒（6）之間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，彈簧（7）和拉桿（8）可使砧輪（9）在切割紙管完成后能夠自動(dòng)復(fù)位。同時(shí)，導(dǎo)向芯棒（6）是輕薄材質(zhì)的空心芯棒。紙管成型段芯棒（3）和導(dǎo)向芯棒（6）之間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；砧輪（9）在切割紙管過(guò)程中能夠隨動(dòng)拉伸；彈簧（7）和拉桿（8）可使砧輪（9）在切割紙管完成后能夠自動(dòng)復(fù)位。

紙管成型段芯棒帶有微小錐度，以利于紙管成型后可高速前移滑出。

紙管成型段芯棒和導(dǎo)向芯棒之間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，可使成型后的紙管在導(dǎo)向芯棒上前移時(shí)與導(dǎo)向芯棒之間無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，有利于紙管各層之間的膠合穩(wěn)定，且不損壞紙管，也滿足了紙管的高速前移和質(zhì)量穩(wěn)定。

導(dǎo)向芯棒是輕薄的空心結(jié)構(gòu)，為彈簧和拉桿提供了安裝空間且適用于紙管機(jī)高車速運(yùn)行。

砧輪在切割紙管時(shí)可以同步移動(dòng)，能夠保證切刀切割紙管的整齊質(zhì)量，并且不損壞切刀和紙管，有效的延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。在彈簧和拉桿的作用下砧輪在切割完成紙管后能夠自動(dòng)快速?gòu)?fù)位。

3 具體工作方式

基座（1）和壓蓋（2）起到固定紙管成型芯棒的作用，半圓形的壓蓋（2）由4個(gè)螺栓與基座（1）相連接，可以很方便的更換不同規(guī)格的芯棒，紙管成型段芯棒（3）是帶有微小錐度的鋼棒，其左端插入基座（1）固定，其右端通過(guò)帶有滾動(dòng)軸承的壓緊塊（4）和帶有內(nèi)螺紋的連接塊（5）和導(dǎo)向芯棒（6）連接，二者之間能夠很靈活的產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。輕薄的導(dǎo)向芯棒（6）內(nèi)部中空，安裝著彈簧（7）和拉桿（8），彈簧（7）為砧輪（9）的軸向拉伸和復(fù)位提供動(dòng)力，拉桿（8）為砧輪（9）的軸向拉伸和復(fù)位起到導(dǎo)向作用，并且拉桿（8）和砧輪（9）之間亦有靈活的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

4 機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新點(diǎn)

本結(jié)構(gòu)首先解決了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第一個(gè)缺陷，設(shè)計(jì)一種不易造成紙管內(nèi)壁起皺或破損的成型芯棒。芯棒本體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于由成型段和導(dǎo)向段構(gòu)成，導(dǎo)向段轉(zhuǎn)動(dòng)連接在成型段上，由于導(dǎo)向段轉(zhuǎn)動(dòng)連接在成型段上，當(dāng)紙管移動(dòng)到導(dǎo)向段上后，導(dǎo)向段會(huì)隨紙管一起轉(zhuǎn)動(dòng)，紙管內(nèi)壁與導(dǎo)向段的表面之間不產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，不產(chǎn)生周向摩擦力，因此不易造成紙管的內(nèi)壁起皺或破損。

為了解決傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)存在的第二個(gè)缺陷，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上做以下改進(jìn)：導(dǎo)向段設(shè)有內(nèi)腔，內(nèi)腔中連接有軸向滑動(dòng)的芯軸，芯軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有位于內(nèi)腔外部的砧輪，芯軸另一端與設(shè)在內(nèi)腔的復(fù)位彈簧連接。內(nèi)腔中裝有連接套，連接套轉(zhuǎn)動(dòng)連接在成型段上，復(fù)位彈簧一端連接在連接套上，復(fù)位彈簧另一端與芯軸連接。結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，由于砧輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接在可軸向滑動(dòng)的芯軸上，切斷刀移動(dòng)切割的過(guò)程中，紙管能隨切斷刀移動(dòng)，二者不產(chǎn)生軸向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，不易造成切斷刀和紙管的損壞。

5 結(jié)語(yǔ)

如上所述，本文描述的紙管成型芯棒具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙、合理，使用時(shí)能帶來(lái)切斷刀和紙管不易損壞以及不易造成紙管內(nèi)壁起皺或破損的有益效果，不但提高了產(chǎn)品質(zhì)量，減少了切斷刀的更換次數(shù)，而且也相應(yīng)的提高了生產(chǎn)效率，降低了成本，尤其適用于紙管高速成型的生產(chǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中的實(shí)驗(yàn)效果是非常理想和有效的。

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