CN103603095B - 一种喷气涡流纺纱装置中气流喷射孔的配置结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种喷气涡流纺纱装置中气流喷射孔的配置方式,气流喷射孔在涡流管上形成多个并在涡流管内周壁上开口,各气流喷射孔朝向形成于涡流管与引纱锥体之间的环状中空室并向送纱方向下游侧倾斜一定角度,且在涡流管内周壁所构成的圆周上等间隔地排列,各气流喷射孔被设置成与引纱锥体入口段部分的外周壁相切。本发明提供的配置方式使得从气流喷射孔中喷射出的高速空气射流能够直接地作用于倒置贴伏在引纱锥体入口段部分外周壁上的尾端纤维,能够显著提高尾端纤维的回转速度,提高旋转气流的加捻效率,进一步提升纺纱速度和成纱质量,而气流喷射孔的数目可适当减少,节约耗气量。

Description

一种喷气涡流纺纱装置中气流喷射孔的配置结构
技术领域
本发明属纺纱设备技术领域,特别是涉及一种喷气涡流纺纱装置中气流喷射孔的配置方式。
背景技术
公知的借助喷射式空气涡流进行纺纱的装置,比如已公开的中国专利CN101319417B(属于日本村田公司)、CN1729322A(属于瑞士立达公司)以及申请人在以前提出并已经公开的中国专利等。如图1和图2所示,这类装置的入口段含有一个纤维导引阻捻件5,其与纺纱装置入口壁面20形成一个纤维喂入通道3,在纤维喂入通道3出口区的下游位置设有一个环形的涡流管4。有一实心或中空的引纱锥体7从下游侧对心地通入到涡流管4内部,其前端与上述纤维导引阻捻件5及纤维喂入通道出口21之间有一小距离的间隔,并在上述涡流管4内部形成一个围绕上述引纱锥体7的环状中空室9。在上述涡流管4上形成有多个气流喷射孔6,该气流喷射孔6朝向所述环状中空室9并向送纱方向下游侧倾斜一定角度θ,且具有圆形截面,该气流喷射孔的出口10在所述涡流管内周壁12上开口,各气流喷射孔6在涡流管内周壁12所构成的圆周切线方向上等间隔地排列。从气流喷射孔6中均匀地喷射空气13,从而在上述环状中空室9内形成绕引纱锥体7旋转的旋转气流14。上述引纱锥体7中心部有一个贯穿的引纱通道8,用于将纺成的纱线2从涡流管4内引出。
采用这类纺纱装置的纺纱技术形成纱线的过程是这样的:从牵伸装置17输出的纤维束1沿纤维喂入通道3向涡流管4内部输送。纤维32的前端33直接进入到引纱锥体7的引纱通道8内部,而纤维的尾端34在被前罗拉钳口18握持的情况下仍然保持在纤维喂入通道3中。当纤维的尾端34不再为前罗拉钳口18握持时,纤维在纤维喂入通道3与引纱通道8之间受到空气涡流14的离心作用,纤维的尾端34不再保持在纤维喂入通道3内,而是在涡流管4内部、引纱通道8的入口11处被径向地驱散开,在空气涡流14的带动下进入环状中空室9,呈伞状倒置并贴伏在靠近引纱锥体入口11的引纱锥体入口段部分16的外周壁15上,一边被引纱锥体7内正在形成的纱线拽入引纱通道,一边随空气涡流14沿引纱锥体7的周向进行回转,形成独特的螺旋状的纤维涡流,如图1所示。在这一过程中,纤维涡流包围在随后正进入引纱通道8的纤维前端上形成结构紧密的纱线2。形成的纱线2由近似呈平行无捻状纤维构成的纱芯和外围呈螺旋状包缠的纤维组成。
此种纺纱方法的突出特征在于,可获得很高的纺纱速度,可达300m/min~500m/min的范围,而所采用的上述纺纱装置中形成的气流速度最高可达400m/s~500m/s的范围。
在上述公知的纺纱方法及其所采用的纺纱装置中,所述气流喷射孔6通常被做成是与涡流管内周壁12相切的,如图2所示,这种配置方式使得在涡流管4内形成的旋转气流的高速部分仅存在于靠近涡流管内周壁12的一个厚度极小的区域内(详见发明人发表于纺织领域的国际期刊TextileResearchJournal,2009,79(14),1274-1280与JournaloftheTextileInstitute,2010,101(10),931-940上的研究内容)。而呈伞状倒置于引纱锥体入口段部分16的纤维的尾端34在向下游流动的气流的轴向分量的作用下被拉紧,贴伏在引纱锥体入口段部分16的外周壁15上。因此,由上述气流喷射孔6喷射出的空气13在涡流管4内形成的旋转气流14的高速部分不能够直接地、或者仅仅能够较弱地作用于倒置的纤维的尾端34上,影响了气流加捻的效率,限制了纺纱速度的进一步提高,同时不利于成纱质量的优化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够进一步提高现有喷气涡流纺纱装置中的气流加捻效率及纺纱速度,提升成纱质量,同时可减少气流喷射孔数目,以节约耗气量的喷气涡流纺纱装置中气流喷射孔的配置方式。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是提供一种喷气涡流纺纱装置中气流喷射孔的配置方式,该喷气涡流纺纱装置包括从上游到下游依次设置的纤维导引阻捻件、涡流管、实心或中空的引纱锥体,涡流管上形成有多个气流喷射孔,气流喷射孔朝向形成于涡流管与引纱锥体之间的环状中空室并向送纱方向下游侧倾斜,且气流喷射孔具有圆形截面;气流喷射孔的出口设于涡流管的内周壁上,各气流喷射孔在涡流管的内周壁所构成的圆周上等间隔地排列,从气流喷射孔中均匀地喷射空气,从而在环状中空室内形成绕引纱锥体旋转的旋转气流,其特征在于:所述气流喷射孔与所述引纱锥体入口段部分的外周壁相切。
本发明提供的喷气涡流纺纱装置中气流喷射孔的配置方式的有益效果是:由于气流喷射孔被配置为与引纱锥体入口段部分的外周壁相切,而不是同常规一样与涡流管内周壁相切,使得从气流喷射孔中喷射出的高速空气射流能够直接地作用于倒置贴伏在引纱锥体入口段部分外周壁上的尾端纤维,能够显著提高尾端纤维的回转速度,提高旋转气流的加捻效率。与现有技术相比,采用本发明中气流喷射孔配置方式的喷气涡流纺纱装置的纺纱速度和成纱质量将能够进一步地提升,而气流喷射孔的数目可适当减少,节约耗气量。
附图说明
图1为喷气涡流纺纱过程中的纤维涡流状态示意图;
图2为现有技术的纺纱装置的气流喷射孔附近大致结构的横剖视图;
图3为本发明的纺纱装置的气流喷射孔附近大致结构的横剖视图;
图4为实施例1中纺纱装置的引纱锥体入口段附近的大致结构的纵剖视图;
图5为实施例1中纺纱装置的气流喷射孔附近大致结构的横剖视图;
图6为实施例2中纺纱装置的引纱锥体入口段附近的大致结构的纵剖视图;
图7为实施例2中纺纱装置的气流喷射孔附近大致结构的横剖视图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂,兹以两个优选实施例,并配合附图作详细说明如下。
如图3~图7所示,一种喷气涡流纺纱装置中气流喷射孔的配置方式,该喷气涡流纺纱装置包括从上游到下游依次安装的纤维导引阻捻件5、涡流管4、实心或中空的引纱锥体7,涡流管4上形成有多个气流喷射孔6,气流喷射孔6朝向形成于涡流管4与引纱锥体7之间的环状中空室9并向送纱方向下游侧倾斜一定角度θ,且具有圆形截面,气流喷射孔的出口10在涡流管的内周壁12上开口,各气流喷射孔6在涡流管的内周壁12所构成的圆周上等间隔地排列,从气流喷射孔6中均匀地喷射空气13,从而在环状中空室9内形成绕引纱锥体7旋转的旋转气流14。本发明提供的喷气涡流纺纱装置中气流喷射孔的配置方式与现有技术的主要区别在于:气流喷射孔6与引纱锥体7入口段部分16的外周壁15相切。
实施例1
结合图4和图5,本发明的纺纱装置设置在牵伸装置17的前罗拉输出钳口18的下游位置,以便于经过牵伸装置17牵伸而输出的纤维束1接下来送入纺纱装置(借助于纺纱装置入口产生的吸力),并接受气流加捻形成纱线2。本发明的纺纱装置主要由纤维导引阻捻件5、涡流管4以及入口侧被插在涡流管4内的实心或中空的引纱锥体7构成。
纤维导引阻捻件5位于纺纱装置的入口段。在本实施例中该部件含有一个螺旋形的导向面19,与纺纱装置入口壁面20形成一个纤维喂入通道3。此外,纤维导引阻捻件5在纤维喂入通道出口21附近设有一个用于阻止下游捻度向上游传递并便于实现纤维分离的阻捻部件22,在本实施例中阻捻部件为一根同心的针,如图4所示。但是本发明装置中该部件也可以是其它任何可以实现纤维导引与阻止捻度上传的形式。
引纱锥体7在本实施例中为实心的,其中心贯通地形成引纱通道8。该引纱锥体7的前端面23位于距纤维喂入通道出口21及阻捻部件22一小距离间隔的下游位置。引纱锥体7靠近引纱锥体入口11的引纱锥体入口段部分16被做成是外径充分小的圆柱状,把引纱锥体7下游与引纱锥体入口段部分16相连接的部分做成外径向下游一侧逐渐增大的锥形部24,其后向下游侧由锥形部24变成等径部25。
涡流管4固接在纤维导引阻捻件5的下游方,由上游段26与下游段27两段组成。涡流管4的上游段26被做成是内径D1比引纱锥体入口段部分16直径D2稍大一点的圆筒状,包裹在引纱锥体入口段部分16的外围,两者间形成一圆环状中空室9。涡流管4的下游段27形成直径比引纱锥体7稍大一点的锥形孔28,与引纱锥体7的锥形部24的外周壁29间形成与圆环状中空室9相连接的锥环状中空室30。圆环状中空室9与锥环状中空室30共同组成了用于纤维加捻的涡流室31。
在涡流管4的上游段26上形成有多个具有圆形截面的气流喷射孔6,该气流喷射孔6朝向涡流管4与引纱锥体7入口段部分16之间的圆环状中空室9,并向送纱方向下游侧倾斜θ=20°,且各气流喷射孔6被设置成与引纱锥体入口段部分16的外周壁15相切。该气流喷射孔6的出口10在涡流管4的内周壁12上开口。气流喷射孔6通常情况下的数目为4~6个,在本实施例中设置了5个,其直径d满足关系式:各气流喷射孔6在涡流管4的内周壁12所构成的圆周上等间隔地排列,通过未图示的空气供给机构,从这些气流喷射孔6中均匀地喷射空气13,从而在涡流室31中形成绕引纱锥体7旋转的旋转气流14。此外,由于气流喷射孔6向送纱方向下游侧略微倾斜,所以空气流14不仅具有旋转成分,还具有趋向送纱方向的轴向成分。
下面对利用本发明的纺纱装置对纱线进行制造的过程进行说明。纤维束1沿纤维喂入通道3向涡流管4内部输送。由于纤维喂入通道3出口21处的阻捻部件22的存在,纤维束1保持为不加入捻度的状态被引入涡流管4。纤维32的前端33直接进入到引纱锥体7的引纱通道8内部,而纤维的尾端34在被前罗拉钳口18握持的情况下仍然保持在纤维喂入通道3中。当纤维的尾端34不再为前罗拉钳口18握持时,纤维32在纤维喂入通道3与引纱通道8之间受到空气涡流14的离心作用,其尾端部分34不再保持在纤维喂入通道3内,而是在涡流管4内部、引纱通道8的入口处被径向地驱散开,在空气涡流14的带动下进入涡流室31,一面受气流轴向成分的作用被拉紧,倒置并贴伏在引纱锥体入口段部分16的外周壁15及下游的锥形部24的外周壁29上,一面随空气涡流14沿切向进行回转,形成独特地螺旋状的纤维涡流。本实施例的设计中,由于气流喷射孔6被设置成与引纱锥体入口段部分16的外周壁15相切,使得从气流喷射孔6中喷射出的高速空气射流13能够直接地作用于倒置贴伏在引纱锥体入口段部分16的外周壁15上的尾端纤维34,有效地带动尾端纤维34围绕引纱锥体7轴线进行高速回转,包围在随后正进入引纱通道8的纤维前端33上形成结构紧密的纱线2。
与现有技术相比,通过将气流喷射孔6设置为与引纱锥体入口段部分16的外周壁15相切,显著提高了纤维32的回转速度和旋转气流14的加捻效率,有利于进一步提升纺纱速度与成纱质量。
实施例2
结合图6和图7,在本实施例中,引纱锥体7由靠近其入口11的引纱锥体入口段部分16、锥形部24和靠近出口(图中未示出)端的等径部25组成。引纱锥体入口段部分16被做成锥形,锥形的外径和锥角被做得充分小,把引纱锥体7下游与引纱锥体入口段部分16相连接的部分做成锥角较大、外径向下游一侧逐渐增大的锥形部24,其后向下游侧由锥形部24变成等径部25。
涡流管4固接在纤维导引阻捻件5的下游方,由上游段26与下游段27两段组成。涡流管4的上游段26被做成内径D1比引纱锥体入口段部分16最大直径处的直径D3稍大一点的圆筒状,包裹在引纱锥体入口段部分16的外围,两者间形成一圆环状中空室9。涡流管4的下游段27形成直径比引纱锥体7的锥形部24稍大一点的锥形孔28,与引纱锥体7的锥形部24的外周壁29间形成与圆环状中空室9相连接的锥环状中空室30。圆环状中空室9与锥环状中空室30共同组成了用于纤维加捻的涡流室31。
在涡流管4的上游段26上形成有多个具有圆形截面的气流喷射孔6,该气流喷射孔6朝向涡流管4与引纱锥体入口段部分16之间的圆环状中空室9,向送纱方向下游侧倾斜θ=30°,且气流喷射孔6被设置成与引纱锥体入口段部分16的外周壁15相切。该气流喷射孔6的出口10在涡流管4的内周壁12上开口。气流喷射孔6通常情况下的数目为4~6个,在本实施例中设置了4个,其直径d满足关系式:各气流喷射孔6在涡流管4的内周壁12所构成的圆周上等间隔地排列,通过未图示的空气供给机构,从这些气流喷射孔6中均匀地喷射空气13,从而在涡流室31中形成绕引纱锥体7旋转的旋转气流14。此外,由于气流喷射孔6向送纱方向下游侧稍微倾斜,所以旋转气流14不仅具有旋转成分,还具有趋向送纱方向的轴向成分。
下面对利用本发明的纺纱装置对纱线进行制造的过程进行说明。纤维束1沿纤维喂入通道3向涡流管4内部输送。由于纤维喂入通道3出口21处的阻捻部件22的存在,纤维束1保持为不加入捻度的状态被引入涡流管4。纤维32的前端33直接进入到引纱锥体7的引纱通道8内部,而纤维的尾端34在被前罗拉钳口18握持的情况下仍然保持在纤维喂入通道3中。当纤维的尾端34不再为前罗拉钳口18握持时,纤维32在纤维喂入通道3与引纱通道8之间受到空气涡流14的离心作用,其尾端部分34不再保持在纤维喂入通道3内,而是在涡流管4内部、引纱通道8的入口处被径向地驱散开,在空气涡流14的带动下进入涡流室31,一面受气流轴向成分的作用被拉紧,倒置并贴伏在引纱锥体入口段部分16的外周壁15及下游的锥形部24的外周壁29上,一面随空气涡流14沿切向进行回转,形成独特地螺旋状的纤维涡流。本实施例的设计中,由于气流喷射孔6被设置成与引纱锥体入口段部分16的外周壁15相切,使得从气流喷射孔6中喷射出的高速空气射流13能够直接地作用于倒置贴伏在引纱锥体入口段部分16外周壁15上的尾端纤维34,有效地带动尾端纤维34围绕引纱锥体7的轴线进行高速回转,包围在随后正进入引纱通道8的纤维前端33上形成结构紧密的纱线2。

Claims (1)

1.一种喷气涡流纺纱装置中气流喷射孔的配置结构,该喷气涡流纺纱装置包括从上游到下游依次设置的纤维导引阻捻件(5)、涡流管(4)、实心或中空的引纱锥体(7),涡流管(4)上形成有多个气流喷射孔(6),气流喷射孔(6)朝向形成于涡流管(4)与引纱锥体(7)之间的环状中空室(9)并向送纱方向下游侧倾斜,且气流喷射孔(6)具有圆形截面;气流喷射孔的出口(10)设于涡流管(4)的内周壁(12)上,各气流喷射孔(6)在涡流管(4)的内周壁(12)所构成的圆周上等间隔地排列,从气流喷射孔(6)中均匀地喷射空气(13),从而在环状中空室(9)内形成绕引纱锥体(7)旋转的旋转气流(14),其特征在于:所述气流喷射孔(6)与所述引纱锥体(7)入口段部分(16)的外周壁(15)相切。
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