塑料薄膜横向拉伸机的连续可调式磁控开闭铗装置

塑料薄膜横向拉伸机的连续可调式磁控开闭铗装置

罗春华,赖福刚,马涛文,黄勇，张靖静

（桂林格莱斯科技有限公司，广西 桂林 541004）

摘要：在双向拉伸塑料薄膜的生产过程中，磁控开闭铗装置得到了越来越广泛的应用。综合国内外磁控开闭铗装置的发展情况，介绍了一种磁铁的角度、磁铁与链铗铗柄的距离可连续调节的磁控开闭铗装置的结构及其工作原理。结果表明，与传统固定式磁控开闭铗方式相比，连续可调式磁控开闭铗装置具有显著的优点。通过适当调节磁铁的角度、磁铁与铗柄的距离，可以选择不同的开铗张力或闭铗张力，使铗柄在磁力作用下向下或向上运动而实现开铗或闭铗，以适应不同薄膜生产速度和厚度规格的生产场景，极大的拓宽生产线的适应性，提高生产线的效率。

关键词：磁控开闭铗；横向拉伸机；双向拉伸塑料薄膜

1引言

薄膜拉伸生产线向着高速、宽膜方向发展，目前薄膜拉伸生产线膜宽达10.4米,运行速度达525m/min【1】。在双向拉伸薄膜高速生产线中，采用链铗夹持膜宽较宽或热状态下机械强度较低的薄膜时，其开铗和闭铗方式大多是机械式开闭铗，会在铗柄闭合瞬间使铗膜口处的薄膜受到较大的剪切力，造成膜夹断或撕裂。且开铗和闭铗时，各铗柄都会受到冲击力造成链铗的铗口和铗柄磨损【2，3】。

部分开闭铗方式是采用磁控式开闭铗，通过控制磁铁的排布方式、磁性大小来实现薄膜链铗的柔性开闭，降低铗口的冲击，减少破膜及降低铗口和铗柄的磨损。其主要包括在靠近横拉机进、出口的链铗外侧上方固定的闭夹磁铁组件和开夹磁铁组件，磁铁组件为排列成一行的多块磁铁，闭夹磁铁组件的磁铁沿链铗在直线导轨上的行进方向逐个降低，开夹磁铁组件的磁铁沿链铗在直线导轨上的行进方向逐个升高，链铗的铗柄柄端经过逐渐降低或上升的一排磁铁时，磁力作用使铗柄转动而完成闭夹和开夹，极少夹断或撕裂薄膜，且链铗不易磨损【4】。

但上述固定式磁控开闭铗装置存在很大的问题：磁铁的角度、磁铁与铗柄距离一旦设定就无法任意调节，不能选择合适的开铗磁力或闭铗磁力。在高速生产线中或者增加薄膜的厚度规格时，会出现部分链铗不能完全闭合或开启的情况。

因此，在满足开闭铗功能的前提下，需要设计一套既跟铗柄不接触，又能调节磁铁的角度、磁铁与铗柄的距离，以选择不同的开铗张力或闭铗张力的开闭铗装置。本文将根据多年来双向拉伸塑料薄膜生产线的设计及使用经验，对横拉机连续可调式磁控开闭铗装置的结构原理及其应用进行分析。

２ 工作原理

塑料薄膜横向拉伸机的磁控开闭铗装置，其主要结构包括设置于横拉机的进口和出口的开闭铗机构支撑架和沿链铗行进方向设置的一排磁铁。设于进口的磁铁组件控制开夹状态的链铗闭夹而夹住塑料薄膜，设于出口的磁铁组件控制夹持状态的链铗开夹而释放塑料薄膜。磁铁组件可以在弧形滑轨上滑动，磁铁与铗柄的距离可以通过磁铁组件内的调节螺栓进行调节，从而实现磁铁的角度、磁铁与铗柄的距离的任意调节，以选择不同的开铗磁力或闭铗磁力。

3 结构及工作方式

3.1 结构

该塑料薄膜横向拉伸机磁控开闭铗装置，位于进口的磁铁组件控制开夹状态的链铗闭夹而夹住塑料薄膜，位于出口的磁铁组件控制夹持状态的链铗开夹而释放塑料薄膜。磁铁设置在对应的滑动件的下部，滑动件的中部安装于由外而内逐渐升高的弧形滑轨上，滑动件的上部外侧设有可调节滑动件位置的调节螺杆。在弧形滑轨的内端，滑动件上的磁铁处于高位，在弧形滑轨的外端，滑动件上的磁铁处于低位。

链铗包括铗体和成排的磁性铗柄，磁性铗柄铰装于铗体的长轴上，磁性铗柄与铗体之间均设有拉伸弹簧而将磁性铗柄复位于开夹的竖直位置上；铗体安装在上、下的直线导轨上并在链条带动下自前向后行进。

3.2 工作方式

下面结合附图对磁性开闭铗的工作方式作具体的阐述。

图1为磁控开闭铗装置与链铗装配工作方式的轴侧图。

图2为磁控开闭铗装置的轴侧图。

图3为滑动组件的剖视图。

图4为链铗导轨装置的剖视图。

图1 磁控开闭铗装置与链铗装配轴侧图

图2 磁控开闭铗装置轴侧图

图3 滑动组件剖视图

图4 链铗导轨装置剖视图

塑料薄膜横向拉伸机的磁铁的角度、磁铁与铗柄的距离可任意调节的磁控开闭铗装置，包括分别设于横拉机进口和出口的链铗1外侧上方的机架，机架上安装有磁控框架8；磁控框架8内的磁铁组件包括沿链铗1从进口向出口的行进A方向设置的一排磁铁2（前、后向排列）。位于进口的磁铁组件控制开夹状态的链铗1闭夹而夹住塑料薄膜，位于出口的磁铁组件控制夹持状态的链铗1开夹而释放塑料薄膜，如图1所示。

以横向拉伸机出口处的开铗机构为例：

开闭铗机构的一排磁铁2分别通过对应的滑动件3安装于磁控框架8内设置的一排弧形滑轨4（前、后向排列）上，弧形滑轨4的内端至外端的高度逐渐降低；滑动件3包括设于对应弧形滑轨4上、下方的上滑动体3-1和下滑动体3-2，上滑动体3-1的底部和下滑动体3-2的顶部均开设有匹配弧形滑轨4的弧形凹槽，上、下滑动体3-1、3-2之间由内、外的螺杆Ⅰ3-3连接而夹持在弧形滑轨4上，弧形滑轨4嵌入在上、下的弧形凹槽内；上滑动体3-1的外侧连接有调节螺杆5，调节螺杆5于磁控框架8的外侧框板上开设有竖直的调节槽口8-1；调节螺杆5水平向外穿出调节槽口8-1并旋合有螺母固定位置；下滑动体3-2的内侧向下延伸的部位外侧上设有竖直的导向副9，导向副9上配合安装有对位在内、外螺杆Ⅰ3-3之间的滑块3-6，下滑动体3-2上旋合有螺杆Ⅱ3-4；螺杆Ⅱ3-4向下与滑块3-6旋合连接，滑块3-6后侧面上设有磁铁2，磁铁2与滑块3-6通过前、后的螺栓3-5安装于下滑动体3-2上，如图2、图3所示。

在上述结构中，磁铁2的空间位置（磁铁2角度和距离）由对应的螺杆Ⅱ3-4和调节螺杆5的联合调节而实现，其中：螺杆Ⅱ3-4调节滑块3-6而实现磁铁2于下滑动体3-2上的上、下位置，调节螺杆5调节滑动件3于弧形滑轨4上的内、外位置而实现滑动件3向外的倾斜程度和高度，于弧形滑轨4的内端位置上，滑动件3呈竖直状态设置且磁铁2处于内侧的最高位置上，于弧形滑轨4的外端位置上，滑动件3呈向外的倾斜状态设置，磁铁2处于外侧的最低位置上。

链铗1包括铗体1-1，其上、下端滑动安装于上直线导轨6、下直线导轨7（前、后向）上，铗体1-1的前、后向的长轴1-3上铰装有一排磁性铗柄1-2，各磁性铗柄1-2与铗体1-1之间均设置有弹簧，如图1、图4所示。

图1所示的横拉机出口处设置的开铗位置，通过调节滑动件3对应在弧形滑轨4上的位置而调整各磁铁2相对于链铗1上各磁性铗柄1-2的相对高度和角度，沿链铗1前、后向的行进A方向，磁铁2逐渐升高且角度由倾斜渐变为竖直，当链铗1行进至横拉机出口的开铗装置时，受磁性牵引，磁性铗柄1-2逐渐回位而完成开夹。

对于横拉机进口处的闭铗位置，通过调节滑动件3对应在弧形滑轨4上的位置而调整各磁铁2相对于链铗1上磁性铗柄1-2的相对高度和角度，沿链铗1行进方向，磁性铗柄1-2逐渐降低高度且角度由竖直渐变为倾斜，当链铗1行进至横拉机进口的闭铗装置时，受磁力牵引，磁性铗柄1-2逐渐发生倾斜而完成闭夹。闭铗与开铗是两个方向相反的运动过程

4 结 语

至于磁铁的角度、磁铁与铗柄距离的选择，主要由链铗铗柄的设计结构、铗柄的开闭铗旋转角度和生产线速度而定；在链铗结构和生产线速度一定的情况下，通常把磁铁与铗柄的距离设置为10mm。若因提高生产线的速度或者变换薄膜的生产规格，导致部分铗柄不能顺畅打开或闭合时，可通过适当调节磁铁的角度、缩小磁铁与铗柄的距离，以选择更大的开铗张力或闭铗张力，使铗柄在磁力作用下向下或向上运动而实现开铗或闭铗。该装置能满足生产膜宽10.4m以上,运行速度达500m/min的高速宽膜拉伸生产线的要求，可以适应不同厚度规格薄膜的生产场景，极大的拓宽生产线的适应性，提高生产线的效率。

参考文献

[1] 燕平.双向拉伸塑料薄膜[M].北京:化学工业出版社，1999.

[2] 李贵华，李建新.聚酯薄膜生产过程中脱铗因素分析[J].合成纤维,2005,34(12):43-45.

[3] 陶德旺.薄膜横向拉伸中断膜原因分析[J].电力电容器，2005(3):39-40.

[4]李雪明.薄膜拉伸生产线横拉机的磁控开闭铗装置[P].中国专利.201310348773.4,20151216.

       作者简介：罗春华（1977-）,男,广西钟山人,高级工程师.研究方向：双向拉伸塑料薄膜装备的设计制造和产业化经营