本發(fā)明涉及竹片拉絲裝置及方法，具體是一種高效節(jié)能竹片拉絲裝置及方法。

背景技術：

竹子是一種快速生長、快速成才的重要可再生纖維資源，我國目前約有竹林超過五百萬公頃，約占世界竹林總面積的四分之一，是竹資源大國。經過數千年的發(fā)掘利用，國內目前已經形成了以竹工藝品、竹制日用品等為主的傳統(tǒng)手工業(yè)，以及結合現(xiàn)代工藝技術的竹炭制品、竹纖維制品、鮮竹提取液等衍生產業(yè)。據保守估算，我國每年約有5～6億根可砍伐毛竹，而僅靠現(xiàn)有竹產業(yè)的規(guī)模還無法消化龐大的竹資源儲備，造成了極大的浪費。

近年來以竹絲編織帶為基材，結合樹脂材料以卷繞成形工藝制作的管道和管廊組件，已得到初步應用，其良好的密封、防腐性能，具有的耐壓、抗彎強度以及輕量化特征，在城鎮(zhèn)給排水工程、地下管廊改造等應用中的優(yōu)勢正逐步顯現(xiàn)。竹材作為該類型制品的基材，其在經濟、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等方面的價值正在日益凸顯。另一方面，作為重要基材的竹絲編織帶，其大批量、高效生產已成為新型復合管道、管廊制品行業(yè)發(fā)展的關鍵前提之一，而其中又以竹片的拉絲過程尤為重要。傳統(tǒng)的手工拉絲操作通過特制刀具剖分竹片，雖然材料利用率較高，但勞動強度大且產能和效率低下；而現(xiàn)有的竹片拉絲機器多采用滾輪強制進料機構，并通過大功率電機驅動多片齒形銑刀高速旋轉從而將竹片強行切割分片，雖然竹絲加工速度大幅提升，但在齒形銑刀強行切割竹片的過程中，有約一半體積的竹片原料被打成切削粉末，帶來了嚴重的電機功耗及原材料損耗。目前新型竹制品行業(yè)尚缺少能滿足大規(guī)模生產需求的竹絲高效節(jié)能加工方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有竹片拉絲技術的不足，提供一種結構簡單、方案合理、高效節(jié)能的竹片拉絲裝置及方法。

本發(fā)明的技術方案如下：一種高效節(jié)能竹片拉絲裝置，該高效節(jié)能竹片拉絲裝置包括送料機構、多級分切機構、夾絲機構和驅動機構，其中，所述的多級分切機構包括若干級分切機構，每一級分切機構包括若干個分切單元，所述的分切單元包括振動刀組件和兩個引導槽，振動刀組件設在兩個引導槽之間，下一級分切機構中的引導槽寬度為上一級分切機構中的引導槽寬度的一半；振動刀組件包括振動器、變幅桿、刀片夾具和刀片，變幅桿設在振動器上，刀片夾具設在變幅桿上，刀片裝在刀片夾具上，刀片與竹片之間呈可調角度的夾角，刀片在振動器的帶動下震動，實現(xiàn)對竹片的鋸切、劈砍，竹片被刀片分切，寬度減半，分切后的竹片分別經引導槽傳輸至下一級分切機構進行再次分切；夾絲機構的一端與經多級分切機構分切后的竹絲相連，夾絲機構的另一端與驅動機構相連，夾絲機構在驅動機構的驅動下拉動竹絲，使竹絲勻速、順利地通過多級分切機構。

在所述的一種高效節(jié)能竹片拉絲裝置中，所述的振動刀組件中的振動器的振動頻率為中高頻，根據待分切竹片硬度的不同調整振動頻率，竹片硬度越高振動頻率越低，竹片硬度越低振動頻率越高；刀片與竹片之間的夾角為銳角。

在所述的一種高效節(jié)能竹片拉絲裝置中，所述的引導槽的側邊設有開口，引導槽開口的外側設有動力摩擦輪，動力摩擦輪轉動并與引導槽內的竹片相配合，帶動竹片的傳輸。

在所述的一種高效節(jié)能竹片拉絲裝置中，所述的送料機構包括進料導向槽，進料導向槽的一端設有進料口，竹片從進料口進入進料導向槽；進料引導槽的側邊設有開口，進料引導槽開口外側設有動力摩擦輪，動力摩擦輪轉動并與進料引導槽內的竹片相配合，帶動竹片的傳輸。

在所述的一種高效節(jié)能竹片拉絲裝置中，所述的引導槽、進料引導槽內側設有低摩擦系數涂層，減少竹片通過時的摩擦。

在所述的一種高效節(jié)能竹片拉絲裝置中，所述的刀片的刃口采用高硬度材料制作，刀片的刀身表面設有低摩擦系數涂層。

一種高效節(jié)能竹片拉絲方法，該高效節(jié)能竹片拉絲方法采用振動頻率為中高頻的振動刀對竹片進行多級鋸切、劈砍的分切，每一級的分切均將竹片對半均切，竹片經多級分切后完成拉絲，鋸切、劈砍時振動刀與竹片的夾角為銳角，該夾角的角度可調，夾角越大鋸切作用越強，反之則劈砍作用越強，通過調整適當的夾角可同時獲得良好的鋸切和劈砍效果。

在所述的一種高效節(jié)能竹片拉絲方法中，所述的振動刀由振動器、變幅桿及刀片組成，振動器的振動方向與刀片刃口方向平行，刀片的振動頻率可以在數百至數千赫茲范圍內調整以適應不同類型和硬度的竹片，竹片硬度越高振動頻率越低，竹片硬度越低振動頻率越高。

在所述的一種高效節(jié)能竹片拉絲方法中，所述振動刀的刀片刃口部分采用高硬度材料制成，具有良好的銳度，其刀身表面采用低摩擦系數涂層處理。

在所述的一種高效節(jié)能竹片拉絲方法中，所述的低摩擦系數涂層采用聚四氟乙烯涂層或類金剛石涂層。

本發(fā)明中的振動刀刀片剖分竹片的過程中不產生明顯切屑廢料，大幅提升了材料利用率；刀片在振動器作用下與竹片表面為非連續(xù)接觸，降低了刀片與竹片間的摩擦力與抵抗力，降低了拉絲過程的能耗；振動刀高頻劈砍作用能顯著提升竹片在加工過程的等效硬度，從而有效應對竹片纖維彎曲、交錯以及斷續(xù)等情況對剖分過程的不利影響，降低斷絲發(fā)生概率，提高拉絲成功率。本發(fā)明中的進料導向槽、第一級引導槽及第二級引導槽，其采用的摩擦輪由電動機帶動主動旋轉，并保持圓周線速度一致，竹片在拉絲過程中行進順暢，不會發(fā)生積料導致的彎執(zhí)、堵塞情況，也不會發(fā)生竹絲過度張緊導致的拉斷情況。

本發(fā)明一種高效節(jié)能竹片拉絲裝置結構簡單、能耗低，竹片利用率高，易在大規(guī)模竹材拉絲生產中推廣應用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種高效節(jié)能竹片拉絲裝置中振動刀的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明一種高效節(jié)能竹片拉絲裝置中進料導向槽結構示意圖。

圖3為本發(fā)明一種高效節(jié)能竹片拉絲裝置中引導槽與振動刀片關系示意圖。

圖4為本發(fā)明一種高效節(jié)能竹片拉絲裝置的整體示意圖。

在圖1～4中，1表示振動器；2表示變幅桿；3表示刀片夾具；4表示刀片；5表示引導槽；5a表示引導槽入口；6表示進料引導槽；6a表示進料口；7表示動力摩擦輪；8表示張力驅動器；9表示夾絲機構；10表示竹片。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作詳細描述。

參照附圖1～4所示，一種高效節(jié)能竹片拉絲裝置，該高效節(jié)能竹片拉絲裝置包括送料機構、多級分切機構、夾絲機構9和驅動機構，其中，送料機構包括進料導向槽6，進料導向槽6的一端設有進料口6a，竹片10從進料口6a進入進料導向槽6；所述的多級分切機構包括三級分切機構，第一級分切機構包括一個分切單元，第二級分切機構包括兩個分切單元，第三級分切機構包括四個分切單元，所述的分切單元包括振動刀組件和兩個引導槽5，振動刀組件設在兩個引導槽5之間，下一級分切機構中的引導槽5寬度為上一級分切機構中的引導槽5寬度的一半；振動刀組件包括振動器1、變幅桿2、刀片夾具3和刀片4，變幅桿2設在振動器1上，振動器1的振動頻率為數百至數千赫茲范圍內的中高頻，根據待分切竹片硬度的不同調整振動頻率，竹片硬度越高振動頻率越低，竹片硬度越低振動頻率越高，振動器1的往復振動方向與刀片4的刃口方向平行；刀片夾具3設在變幅桿2上，刀片4裝在刀片夾具3上，刀片4的刃口采用高硬度材料制作，如硬質合金、增韌氧化鋯陶瓷等，刀片4的刀身表面設有低摩擦系數涂層，低摩擦系數涂層采用聚四氟乙烯涂層或類金剛石涂層；刀片4與竹片之間呈可調角度的銳角夾角，刀片4在振動器1的帶動下震動，實現(xiàn)對竹片的鋸切、劈砍，竹片被刀片4分切，寬度減半，分切后的竹片分別經引導槽5傳輸至下一級分切機構進行再次分切；夾絲機構9的一端與經多級分切機構分切后的竹絲相連，夾絲機構9的另一端與驅動機構相連，夾絲機構9在驅動機構的驅動下拉動竹絲，使竹絲勻速、順利地通過多級分切機構；所述的驅動機構包括張力驅動器8和摩擦輪7，夾絲機構9與張力驅動器8相連接，張力驅動器8施加適量張力，輔助竹絲的行進，防止堵塞等情況發(fā)生，使拉絲過程更順暢、速度更快；引導槽5的側邊設有開口，引導槽5開口的外側設有動力摩擦輪7，動力摩擦輪7轉動并與引導槽5內的竹片相配合，帶動竹片的傳輸；進料引導槽6的側邊設有開口，進料引導槽6開口外側設有動力摩擦輪7，動力摩擦輪7轉動并與進料引導槽6內的竹片相配合，帶動竹片的傳輸；引導槽5、進料引導槽6內側設有低摩擦系數涂層，減少竹片通過時的摩擦；拉絲時，竹片從進料口6a進入進料導向槽6，在動力摩擦輪7的輔助下行進，竹片經第一級分切機構中的振動刀對半分切成兩片后，分別進入第一級分切機構的兩個引導槽5中，分別傳輸至第二級分切機構分切，四片竹片分別進入第二級分切機構的引導槽中傳輸至第三級分切機構分切，在夾絲機構的拉動下完成分切；可以根據實際使用需要設置多級分切機構的級數。

一種高效節(jié)能竹片拉絲方法，該高效節(jié)能竹片拉絲方法采用振動頻率為中高頻的振動刀對竹片進行多級鋸切、劈砍的分切，每一級的分切均將竹片對半均切，竹片經多級分切后完成拉絲，鋸切、劈砍時振動刀與竹片的夾角為銳角，該夾角的角度可調，夾角越大鋸切作用越強，反之則劈砍作用越強，通過調整適當的夾角可同時獲得良好的鋸切和劈砍效果；所述的振動刀由振動器、變幅桿及刀片組成，振動器的振動方向與刀片刃口方向平行，刀片的振動頻率可以在數百至數千赫茲范圍內調整以適應不同類型和硬度的竹片，竹片硬度越高振動頻率越低，竹片硬度越低振動頻率越高；所述振動刀的刀片刃口部分采用高硬度材料制成，具有良好的銳度，其刀身表面采用低摩擦系數涂層處理；所述的低摩擦系數涂層采用聚四氟乙烯涂層或類金剛石涂層。

本發(fā)明采用多級振動刀剖分竹片獲取竹絲，采用進料導向槽6和引導槽5約束竹片的行進路線，采用動力摩擦輪7配合拉絲張力驅動器8共同推動竹片從進料口6a向竹絲出口的行進，每經過一級振動刀，竹片都被等分并致使數量增加一倍；本發(fā)明通過將振動刀的刀片4與竹片行進方向以銳角方式布置，采用單一方向的振動器1即可同時獲得刀片4鋸切和劈砍的效果，使得竹片剖分過程更為順暢，阻力有效降低，產生極少的切屑，能耗得到有效控制。

本發(fā)明亦可根據進料竹片和竹絲的寬度比例靈活調整分切機構的級數，如該實施例是采用三級分切機構將一條竹片等分為8根竹絲，也可采用兩級分切機構將一條竹片等分為4根竹絲；振動刀級數越多，剖分出的竹絲數量越多，但進料導向槽6和各級引導槽5的行進阻力也越大；反之則剖分出的竹絲數量越少，進料導向槽6和各級引導槽5的行進阻力亦相應減小。