CN104140017A - 一种纺纱机筒管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纺纱机筒管及其制造方法，所述纺纱机筒管包括金属管体和边盘，纺纱机筒管的制造方法，包括以下步骤：使金属管体和边盘中的至少一个旋转，然后将金属管体和边盘沿轴向相互靠近直至接触，接触预定时间后，完成边盘与金属管体的焊接，得到所述纺纱机筒管。本发明一种纺纱机筒管及其制造方法，制造方法简单，生产成本低，得到的纺纱机筒管中金属管体与边盘具有较高的连接强度，能够满足高转速条件下的使用需求。

Description

一种纺纱机筒管及其制造方法

技术领域

本发明涉及纺织器械领域，具体涉及一种纺纱机筒管及其制造方法。

背景技术

纺纱是指把纺织纤维加工成纱线的整个工艺过程，纺纱按天然纤维分为棉纺、麻纺、绢纺和毛纺，不同纤维纺纱的工艺流程和设备不尽相同。

纺纱过程中需要用到筒管，筒管包括金属筒体以及位于金属筒体两端的边盘。例如，授权公告号为CN 201473123 U的实用新型专利文献公开了一种纺织用筒管，包括空心铝合金内管、圆环形塑料边盘和连接件，所述空心铝合金内管的两端通过螺纹各与一个所述连接件连接，所述空心铝合金内管的每一端与所述连接件分别夹合一个所述塑料边盘。

又如，授权公告号为CN 202808082 U的实用新型专利文献公开了了一种纺织用筒管，包括空心铝合金内管、分别与空心铝合金内管两端螺纹连接的连接件、夹合在空心铝合金内管和连接件之间的圆环形边盘和设置在连接件内的衬芯，所述连接件内壁设有限位环肩，所述衬芯的外端面与所述限位环肩抵接。

任何类型的纱线都可以缠绕到纱筒上，制成绕线轴，绕线轴工作时的运转速度非常高，甚至能达到几万转每分钟，因此，对于筒管的强度要求也比较高。

现有技术中，筒管的制造方法通常为铸造，铸造完成后需要进一步打磨，达到所需要的加工精度，也有分别获得金属管体和边盘，然后采用焊接的方式将金属管体和边盘焊接获得筒管。

将具有圆筒形截面的管材截断到所需要的尺寸可以得到金属管体，从一定厚度的板件中切割得到边盘。

在摩擦焊接之前通常都需要对金属管体和边盘需要焊接的面进行处理，去除掉氧化物，否则氧化物被吸收到焊缝中，会影响焊接强度。

为了增大纱筒的容量，必须增加纱线的卷绕张力，由此也就增加了施加到边盘上的力，由于纱线在边盘上的弹性回转作用(elastic return)，使作用于边盘上的应力呈指数式增长，如果边盘与金属管体相脱离，容易造成事故。

当纱线被缠绕至纱筒上时，纱线会对金属筒体产生垂直于金属筒体的径向力，以及向金属筒体两端扩张的轴向力，这种力对于金属筒体与边盘的强度以及连接强度都是考验。

现有技术中，即使是正常的卷绕张力，也会发生边盘与金属筒体之间焊接区域的损坏，因此，需要进一步增加焊接的强度。

发明内容

本发明提供了一种纺纱机筒管及其制造方法，制造方法简单，生产成本低，得到的纺纱机筒管中金属管体与边盘具有较高的连接强度，能够满足高转速条件下的使用需求。

一种纺纱机筒管的制造方法，所述纺纱机筒管包括金属管体和边盘，包括以下步骤：使金属管体和边盘中的至少一个旋转，然后将金属管体和边盘沿轴向相互靠近直至接触，接触预定时间后，完成边盘与金属管体的焊接，得到所述纺纱机筒管。

本发明涉及的纺纱机筒管优选采用铝合金材质，即所述金属管体和边盘均采用铝合金材质。

通过裁切铝合金管材得到金属管体，金属管体的尺寸根据需要进行选择，裁切得到的金属管体不需要进一步的车削操作，直接用来制作纺纱机筒管。

通过切割合适厚度的板件得到适当厚度的边盘，切割得到的边盘不需要进一步的车削加工，直接用来制作纺纱机筒管。

本发明使用的金属管体和边盘在焊接之前不需要进行去除氧化层的操作，直接进行焊接，能够大大提高生产效率。

在进行焊接时，金属管体和边盘需要具有相对运动，相互接触时，由于相对运动，产生摩擦生热，实现接触面的熔融焊接。

实现金属管体和边盘的相对运动，可以使其中一者保持静止，旋转另一者，优选的方案为金属管体保持静止，转动边盘；也可以是两者同时转动。

作为优选，所述金属管体和边盘反方向同时旋转。反方向同时旋转时，金属管体和边盘的旋转速度可以设置的较低，能够满足所需要的速度差要求即可。

作为另一种优选，所述金属管体和边盘同方向同时旋转，且二者具有由小变大的速度差。在这种实施方式中，金属管体和边盘首先保持同步转动，然后，逐步增加其中一者的速度，使二者的速度差由小变大。在速度差较小的时候，金属管体和边盘相接触的面达不到熔融的温度，相互之间为刚性的碰撞，能够起到一定的切削打磨作用，当速度差较大时，接触面摩擦生热熔融，实现焊接。采用这种优选的方案，能够提高筒管的焊接合格率。

作为优选，预定时间为1～5s。即金属管体和边盘的接触时间为1～5s，即可完成二者的焊接，焊接效率较高。

对于金属管体和边盘具有恒定速度差的方案而言，进一步优选，预定时间为1～3s，对于金属管体和边盘具有可变速度差的方案而言，进一步优选，预定时间为3～5s。

金属管体的两端均焊接有边盘，可以依次进行两侧边盘的焊接，也可以在金属管体的两端同时焊接边盘，例如，金属管体保持不动，边盘同时旋转且轴向靠近金属管体直至接触，进行焊接。

为了兼顾焊接的效率和成本，对于金属管体和边盘具有恒定速度差的方案而言，作为优选，金属管体与边盘的速度差为700～1000转/分钟。

在该速度差范围内，金属管体能够实现短时间内与边盘的相互焊接，且焊接强度能够保证，进一步优选，金属管体与边盘的速度差为800～900转/分钟。

对于金属管体和边盘具有可变速度差的方案而言，最大速度差不小于700～1000转/分钟。速度差的变化速度需要满足在1～3s钟内达到最大速度差。

本发明在焊接之前，不对金属管体和边盘进行车削，由此可能会导致焊接强度不能满足要求，优选地，完成边盘与金属管体的焊接后，对焊接强度进行检测，将不满足预定焊接强度的纺纱机筒管拆解回收，重新进行焊接。

本发明还提供了一种纺纱机筒管，采用所述的纺纱机筒管的制造方法加工而成。

本发明一种纺纱机筒管及其制造方法，制造方法简单，生产成本低，得到的纺纱机筒管中金属管体与边盘具有较高的连接强度，能够满足高转速条件下的使用需求。

附图说明

图1为本发明纺纱机筒管的结构示意图；

图2为本发明纺纱机筒管的制造方法的第一种实施方式的示意图；

图3为本发明纺纱机筒管的制造方法的第二种实施方式的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明一种纺纱机筒管及其制造方法做详细描述。

如图1所示，一种纺纱机筒管，包括金属管体1以及分别连接在金属管体1两端的两个边盘2。

金属管体1和两个边盘2都采用铝合金材料，保证焊接过程的顺利进行，以及较高的焊接强度。

金属管体1为管状，管体的外部直径为E，内腔直径为D，管体外部用于缠绕纺好的纱线，内腔用以容置纺纱机的心轴。

边盘2呈圆环状，圆环的内圆与金属管体1的中空部具有相同的尺寸，焊接时，边盘2的内缘与金属管体1相接触，通过摩擦生热焊接在一起，焊缝3部位如图1所示。

本发明提供的纺纱机筒管的制造方法，包括以下步骤：使金属管体1和边盘2中的至少一个旋转，然后将金属管体1和边盘2沿轴向相互靠近直至接触，接触预定时间后，完成边盘2与金属管体1的焊接，得到纺纱机筒管。

金属管体1通过切割铝合金管材得到，边盘2通过切割(例如冲压、剪切或冲孔)铝合金板材得到，边盘2也可以通过铸造的方式获得。

金属管体1和边盘2通过切割操作得到后，不再进一步进行车削或打磨等整形操作，而是直接用于焊接，获得纺纱机筒管。

在进行焊接时，金属管体1的轴线和边盘2的轴线位于同一直线上，相互靠近时，也是轴向上的相互靠近，并没有沿径向的相对移动。

金属管体1和边盘2中的至少一个沿其轴线旋转，即可以保证金属管体1和边盘2的接触面具有圆周向的相对运动，通常情况下，金属管体1保持不动，将边盘2进行旋转。

作为可选的实施方式，也可以使金属管体1和边盘2反方向同时旋转。在这种实施方式中，由于速度差为金属管体1速度和边盘2速度的叠加，因此，金属管体1和边盘2的旋转速度可以适当地降低。

作为可选的实施方式，也可以使金属管体1和边盘2同方向同时旋转，且二者具有由小变大的速度差。

在这种实施方式中，金属管体1和边盘2的速度差存在较大的可变区间，一方面，能够利用较低速度差，对金属管体1和边盘2的接触面进行适当的修整，以提高焊接的质量，另一方面，速度差渐变至较大值时，也能够满足摩擦焊接的需求。

本实施例中，如图2所示，金属管体1保持静止不动，边盘2旋转并轴向靠近金属管体1，边盘2的旋转速度为1000转/分钟，金属管体1与边盘2的接触时间为3s。

实现本发明方法的设备至少包括第一夹具4、第二夹具5、驱动第一夹具4和/或第二夹具5旋转的第一驱动机构，以及驱动第一夹具4、第二夹具5轴向移动的第二驱动机构。

其中，第一夹具4夹持金属管体1，第二夹具5夹持边盘2，通过第一驱动机构驱动金属管体1和边盘2中的至少一个旋转，然后，通过第二驱动机构驱动金属管体1和边盘2相互靠近，进行焊接。

需要提高焊接效率时，同时在金属管体1的两端进行边盘2焊接时，可以在设备中增加第三夹具6，如图3所示，第一夹具4用于夹持金属管体1，第二夹具5以及第三夹具6用于夹持边盘2，作为一种实施方式，第一夹具4夹持金属管体1保持静止，第二夹具5以及第三夹具夹持边盘2，并在第一驱动机构的驱动下旋转，两个边盘2的旋转方向相同，两个边盘2同时在第二驱动机构的带动下靠近金属管体1。

当边盘2与金属管体1相接触时，需要控制边盘2与金属管体1相接触的压力，这种控制可以通过现有技术中的多种方式实现，例如，如果边盘2是通过气缸进行轴向推动，可以通过气缸压力进行控制。

为了保证焊接的质量，在完成边盘2与金属管体1的焊接后，对焊接强度进行检测，将不满足预定焊接强度的纺纱机筒管拆解回收，重新进行焊接。

本发明提供的筒管制造方法简单，生产成本低，能够得到强度高的纺纱机筒管。

Claims (8)

1.一种纺纱机筒管的制造方法，所述纺纱机筒管包括金属管体和边盘，其特征在于，包括以下步骤：使金属管体和边盘中的至少一个旋转，然后将金属管体和边盘沿轴向相互靠近直至接触，接触预定时间后，完成边盘与金属管体的焊接，得到所述纺纱机筒管。

2.如权利要求1所述的纺纱机筒管的制造方法，其特征在于，所述金属管体和边盘反方向同时旋转。

3.如权利要求1所述的纺纱机筒管的制造方法，其特征在于，所述金属管体和边盘同方向同时旋转，且二者具有由小变大的速度差。

4.如权利要求1～3任一所述的纺纱机筒管的制造方法，其特征在于，完成边盘与金属管体的焊接后，对焊接强度进行检测，将不满足预定焊接强度的纺纱机筒管拆解回收，重新进行焊接。

5.如权利要求4所述的纺纱机筒管的制造方法，其特征在于，预定时间为1～5s。

6.如权利要求5所述的纺纱机筒管的制造方法，其特征在于，金属管体与边盘的速度差为700～1000转/分钟。

7.如权利要求1所述的纺纱机筒管的制造方法，其特征在于，所述金属管体和边盘均采用铝合金材质。

8.一种纺纱机筒管，其特征在于，采用如权利要求1～7任一所述的纺纱机筒管的制造方法加工而成。