CN106988050A - 一种纱线处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纱线处理装置，包括沿纱线移动方向依次设置的上浆机构、烘干机构以及分离机构；所述上浆机构包括浆液箱；所述浆液箱内水平设置有可转动的上浆辊筒；所述上浆辊筒包括圆柱形的超声波换能器和紧贴超声波换能器套设在超声波换能器外的筒形橡胶层；所述橡胶层外圆周面设置有供纱线走线的螺旋形的线道；所述烘干机构包括筒形的热辐射基层；所述热辐射基层围合成沿热辐射基层轴向贯通的烘干腔；所述热辐射基层内壁上密集设置有多个内凹的基底弧面；在烘干腔内，两相对的基底弧面错开设置；该纱线处理装置可以有效的提高纱线上浆、烘干和分离的效果，提高生产效率，并保障纱线的处理质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种纱线处理装置，属于纺织机械领域。
背景技术
纱线作为纺织领域的基础至关重要，在纱线的加工过程中需要将纱线上浆、烘干并分离，在上浆过程中，但如果上浆溶液粘性较弱，会降低上浆牢固性，影响上浆质量，如果上浆溶液的粘性较强，则同样会影响纱线上浆的效果，同时对导辊和下游的设备有较大的损害；在烘干过程中，现有的技术一般采用发热辊或烘干板进行烘干，前者烘干不均匀，容易造成织线应力集中，降低织线强度，后者热能利用率低，浪费严重；此外，纱线在上浆后具有较大的粘性，容易粘合在一起，需要对其进行分离，生产中，这一过程容易损坏纱线，分离的效果也有待提高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种纱线处理装置。该纱线处理装置可以有效的提高纱线上浆、烘干和分离的效果，提高生产效率，并保障纱线的处理质量。
本发明的技术方案如下：
一种纱线处理装置，包括沿纱线移动方向依次设置的上浆机构、烘干机构以及分离机构；所述上浆机构包括浆液箱；所述浆液箱内水平设置有可转动的上浆辊筒；所述上浆辊筒包括圆柱形的超声波换能器和紧贴超声波换能器套设在超声波换能器外的筒形橡胶层；所述橡胶层外圆周面设置有供纱线走线的螺旋形的线道；所述烘干机构包括筒形的热辐射基层；所述热辐射基层围合成沿热辐射基层轴向贯通的烘干腔；所述热辐射基层内壁上密集设置有多个内凹的基底弧面；在烘干腔内，两相对的基底弧面错开设置；所述基底弧面表面设置有多个反射外部入射红外线的金属反射块；所述金属反射块具有外凸且光滑的反射弧面；所述分离机构包括多组相互平行且间距排列的分离对辊；所述分离对辊包括相对设置的圆锥形的第一橡胶辊和圆锥形的第二橡胶辊；所述第一橡胶辊与第二橡胶辊的锥面间隙相对；所述第一橡胶辊和第二橡胶辊内分别沿轴向嵌设有圆柱形且径向震动的磁致伸缩换能器。
其中，所述上浆机构还包括设置在浆液箱前后的第一微应力弹性辊组和第二微应力弹性辊组；所述第一微应力弹性辊组和第二微应力弹性辊组结构相同；所述第一微应力弹性辊组包括成正三角形布置的三个相互平行且可径向平移的转动导辊；相邻转动导辊之间通过弹簧连接；上浆前的纱线在第一微应力弹性辊组上成开口向下的单弧状同时绕过三个转动导辊；上浆后的纱线在第二微应力弹性辊组上成开口向下的单弧状同时绕过三个转动导辊。
其中，位于最上方的转动导辊的转轴与一竖直通槽配合竖直方向自由平移；位于下方的两个转动导辊的转轴分别与一水平通槽配合水平方向自由平移。
其中，所述上浆辊筒与转动导辊相互垂直。
其中，所述烘干机构上成螺旋形间隔设置有多个连通烘干腔和外界的通孔；所述通孔的朝向偏离烘干腔中心设置；多个红外线发射器从通孔向烘干腔内发射红外线。
其中，多个金属反射块的厚度由基底弧面的中心向周边逐渐减小；多个金属块反射块的弧面半径由基底弧面的中心向周边逐渐增大。
其中，所述烘干机构还包括由内到外依次套设在热辐射基层外的导热层和隔热层；所述导热层内均匀设置有多根沿烘干筒长度方向延伸的发热管；所述通孔内壁上包覆有反射膜；径向截面上，所述基底弧面的数量为大于的奇数。
其中，所述第一橡胶辊和第二橡胶辊还分别由一电声换能器驱动轴向震动；所述电声换能器与一脉冲发生器电连接。
其中，所述分离对辊沿上浆纱线的前进方向，其第一橡胶辊和第二橡胶辊的磁致伸缩换能器的径向震动逐渐减小，电声换能器的轴向震动逐渐增大。
其中，所述第一橡胶辊与第二橡胶辊之间的锥面间隙小于上浆纱线的直径，且大于磁致伸缩换能器的径向震动位移与电声换能器的轴向震动位移的合位移。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明纱线处理装置可以有效的提高纱线上浆、烘干和分离的效果，提高生产效率，并保障纱线的处理质量。
2、本发明上浆机构设置有超声波换能器和超声波发生器，利用超声波对浆液产生震荡提高浆液的流动性，降低浆液的粘性，有效保证纱线上浆的均匀，减少纱线附着的浆液对导辊和下游机械的损害，此外，将超声波换能器与纱线的上浆引导辊结合在一起，则只需较小的功率即可实现提高纱线附近浆液的流动性，而无需使用大功率对整个浆液箱内的浆液整体震荡，有效的节约了能源，降低了成本；并且，在纱线上浆过程中对纱线同步震荡，有利于纱线更均匀的粘附浆液，提高上浆质量。
3、本发明上浆机构设置有在橡胶层外圆周面设置有线道，能够实现采用较小的简单结构即可延长纱线的上浆时间，提高纱线的上浆质量，且利用上浆辊筒的转动即可保障纱线的同步移动，可杜绝因传统的多个辊筒速度不均匀拉断纱线或使纱线松动的问题，无需进行复杂的等速调节，纱线受到的拉力小，不容易因此断裂，此外，改结构还显著降低了纱线在浆液箱中所需引导辊的数量，结构紧凑，体积小，空间利用率高。
4、本发明上浆机构设置有第一微应力弹性辊组和第二微应力弹性辊组，该结构简单，却能灵敏的对纱线受到的张力进行反应式调节，防止纱线受过大应力而扯断或影响纱线的质量；并且可以平衡超声波换能器的震荡而对纱线产生的作用力。
5、本发明烘干机构可以有效的提高上浆纱线的烘干速度和烘干质量，提高生产效率，提高热能利用率，降低能耗。
6、本发明烘干机构设置有导热层和发热管，可以配合红外线烘干，导热层能提高发热管热能的分散性，提高热量的均匀分布。
7、本发明烘干机构设置有热辐射基层，具有良好的导热性和红外线再辐射能力。
8、本发明烘干机构设置有基底弧面和金属反射块，且金属反射块上设置有反射弧面，可以有效的在烘干腔内将红外线进行多次反射，从而提高红外线的烘干利用率，增加红外线在烘干腔内的均匀性。
9、本发明烘干机构的通孔朝向偏离烘干腔中心设置，可以防止入射的红外线过强而对纱线产生损害，并且利于分散红外线的能量，使烘干腔内的温度均匀。
10、本发明烘干机构在烘干腔内，两相对的基底弧面错开设置，可以有效的增加红外线能量的分散。
11、本发明烘干机构多个金属反射块的厚度由基底弧面的中心向周边逐渐减小；多个金属块的弧面半径由基底弧面的中心向周边逐渐增大，可以进一步提高红外线能量的分散。
12、本发明烘干机构通孔的布置可以提高红外线发射器的利用率。
13、本发明分离机构可以显著提高纱线分离的效果，并能使纱线表面的多余浆液固体震散脱落，提高纱线的质量。
14、本发明分离机构设置有相对的圆锥形的第一橡胶辊和第二橡胶辊，由于橡胶辊对震动具有传导性，且为圆锥形结构，径向厚度不同，所以第一橡胶辊和第二橡胶辊外圆锥面的径向震动会沿轴向产生变化，所以粘合在一起的上浆纱线在震动中会因不同的震动受到分离的力，从而容易分离；此外，第一橡胶辊和第二橡胶辊的圆锥形结构能够在震动过程中更好的使脱落在橡胶辊的浆屑更容易掉落。
15、本发明分离机构设置有电声换能器和脉冲发生器，产生伸展波，能够使第一橡胶辊和第二橡胶辊产生轴向震动，从而利用相对锥形的结构进一步提高上浆纱线的分离效果。
16、本发明分离机构设置有磁致伸缩换能器，利用磁场通量变化驱动第一橡胶辊和第二橡胶辊径向震动，无需其余外部链接，能够减少对第一橡胶辊和第二橡胶辊转动及轴向震动的妨碍。
17、本发明分离机构设置有烘干机构，先将上浆纱线烘干，有利于上浆纱线的分离。
18、本发明分离机构设置有多组分离对辊，沿上浆纱线的前进方向，其第一橡胶辊和第二橡胶辊的磁致伸缩换能器的径向震动逐渐减小，电声换能器的轴向震动逐渐增大，能够有效的实现将纱线逐渐分离并逐渐使分离纱线相互远离的效果，有利于后续工序进行，并防止纱线重新粘结缠绕。
附图说明
图1为本发明一种纱线处理装置的结构示意图；
图2为本发明上浆机构的结构示意图；
图3为本发明烘干机构的径向截面示意图；
图4为本发明分离机构的结构示意图；
图5为本发明上浆辊筒的侧视图；
图6为本发明烘干机构的轴向截面示意图；
图7为本发明分离对辊的轴向剖视示意图；
图8为本发明分离对辊分离上浆纱线的示意图。
图中附图标记表示为：
1-上浆机构、11-第一微应力弹性辊组、111-转动导辊、112-弹簧、113-竖直通槽、114-水平通槽、12-浆液箱、121-上浆辊筒、1211-超声波换能器、1212-橡胶层、1213-线道、1214-超声波发生器、13-第二微应力弹性辊组、2-烘干机构、21-隔热层、22-导热层、221-发热管、23-热辐射基层、231-基底弧面、232-金属反射块、2321-反射弧面、233-烘干腔、234-通孔、24-红外线发射器、3-分离机构、31-分离对辊、311-第一橡胶辊、312-第二橡胶辊、32-磁致伸缩换能器、33-电声换能器、34-软橡胶层、35-脉冲发生器、4-纱线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
如图1所示，一种纱线处理装置，包括沿纱线4移动方向依次设置的上浆机构1、烘干机构2以及分离机构3。
如图1、2、5所示，所述上浆机构1包括依次设置的第一微应力弹性辊组11、浆液箱12和第二微应力弹性辊组13；所述浆液箱12内水平设置有可转动的上浆辊筒121；所述上浆辊筒121包括圆柱形的超声波换能器1211和紧贴超声波换能器1211套设在超声波换能器1211外的筒形橡胶层1212；所述橡胶层1212外圆周面设置有供纱线4走线的螺旋形的线道1213；所述超声波换能器1211由超声波发生器1214驱动；利用超声波对浆液产生震荡提高浆液的流动性，降低浆液的粘性，有效保证纱线4上浆的均匀，减少纱线4附着的浆液对导辊和下游机械的损害，此外，将超声波换能器1211与纱线4的上浆引导辊结合在一起，则只需较小的功率即可实现提高纱线4附近浆液的流动性，而无需使用大功率对整个浆液箱12内的浆液整体震荡，有效的节约了能源，降低了成本；并且，在纱线4上浆过程中对纱线4同步震荡，有利于纱线4更均匀的粘附浆液，提高上浆质量；线道1213的设置，能够实现采用较小的简单结构即可延长纱线4的上浆时间，提高纱线4的上浆质量，且利用上浆辊筒121的转动即可保障纱线4的同步移动，可杜绝因传统的多个辊筒速度不均匀拉断纱线4或使纱线4松动的问题，无需进行复杂的等速调节，上浆辊筒121自身会转动，纱线4受到的拉力小，不容易因此断裂。
所述第一微应力弹性辊组11和第二微应力弹性辊组13结构相同；所述第一微应力弹性辊组11包括成正三角形布置的三个相互平行且可径向平移的转动导辊111；相邻转动导辊111之间通过弹簧112连接；纱线4在第一微应力弹性辊组11上成开口向下的单弧状同时绕过三个转动导辊111；纱线4在第二微应力弹性辊组3上成开口向下的单弧状同时绕过三个转动导辊。
进一步的，所述第一微应力弹性辊组11的其中一个转动导辊111设置在其余两个转动导辊111上方且可竖直方向自由平移，其余两个转动导辊111相互平行且可水平方向自由平移；本实施例中，该过程是如此实现的：位于最上方的转动导辊111的转轴与一竖直通槽113配合；位于下方的两个转动导辊111的转轴分别与一水平通槽114配合，如此，位于最上方的转动导辊111主要受到纱线4上下的拉力，其可在竖直方向上弹性位移，位于下方的两个转动导辊111主要受到纱线4左右的作用力，它们分别可在水平方向上弹性位移，能够有效的平衡纱线4的应力变化；该结构简单，能实现力的平衡而使自身得到支撑，却能灵敏的对纱线4受到的张力进行反应式调节，防止纱线4受过大应力而扯断或影响纱线4的质量；并且可以平衡超声波换能器1211的震荡而对纱线4产生的作用力。
进一步的，所述上浆辊筒121与转动导辊111相互垂直。
如图1、3、6所示，所述烘干机构2包括筒形的热辐射基层23和由内到外依次套设在热辐射基层23外的导热层22和隔热层21；所述导热层22内均匀设置有多根沿烘干筒长度方向延伸的发热管221，可以配合红外线烘干，导热层22能提高发热管221热能的分散性，提高热量的均匀分布；所述热辐射基层3围合成沿烘干筒直线方向贯通的烘干腔233，热辐射基层23具有良好的导热性和红外线再辐射能力；所述热辐射基层23内壁上密集设置有多个内凹的基底弧面231；在烘干腔233内，两相对的基底弧面231错开设置，可以有效的增加红外线能量的分散；所述基底弧面231表面设置有多个金属反射块232；所述金属反射块232具有外凸且光滑的反射弧面2321，可以有效的在烘干腔233内将红外线进行多次反射，从而提高红外线的烘干利用率，增加红外线在烘干腔233内的均匀性；所述烘干筒上成螺旋形间隔设置有多个连通烘干腔233和外界的通孔234；所述通孔234的朝向偏离烘干腔233中心设置，可以防止入射的红外线过强而对纱线4产生损害，并且利于分散红外线的能量，使烘干腔233内的温度均匀；多个红外线发射器24从通孔234向烘干腔233内发射红外线。
进一步的，多个金属反射块232的厚度由基底弧面231的中心向周边逐渐减小；多个金属反射块232的弧面半径由基底弧面231的中心向周边逐渐增大，可以进一步提高红外线能量的分散。
进一步的，所述通孔234内壁上包覆有反射膜。
进一步的，径向截面上，所述基底弧面231的数量为大于1的奇数。
优选的，径向截面上，所述基底弧面231的数量为9个。
如图1、4、7、8所示，所述分离机构3包括多组相互平行且间距排列的分离对辊31；所述分离对辊31包括相对设置的圆锥形的第一橡胶辊311和圆锥形的第二橡胶辊312；所述第一橡胶辊311与第二橡胶辊312的锥面间隙相对；所述第一橡胶辊311和第二橡胶辊312内分别沿轴向嵌设有圆柱形且径向震动的磁致伸缩换能器32，由于橡胶辊对震动具有传导性，且为圆锥形结构，径向厚度不同，所以第一橡胶辊311和第二橡胶辊312外圆锥面的径向震动会沿轴向产生变化，所以粘合在一起的上浆纱线4在震动中会因不同的震动受到分离的力，从而容易分离；此外，第一橡胶辊311和第二橡胶辊312的圆锥形结构能够在震动过程中更好的使脱落在橡胶辊的浆屑更容易掉落，减少对橡胶辊的影响；所述第一橡胶辊311和第二橡胶辊312还分别由一电声换能器33驱动轴向震动；所述电声换能器33与一脉冲发生器35电连接，产生伸展波，能够使第一橡胶辊311和第二橡胶辊312产生轴向震动，从而利用相对锥形的结构进一步提高上浆纱线4的分离效果。
进一步的，所述分离对辊31沿上浆纱线的前进方向，其第一橡胶辊311和第二橡胶辊312的磁致伸缩换能器32的径向震动逐渐减小，电声换能器33的轴向震动逐渐增大，能够有效的实现将上浆纱线4逐渐分离并逐渐使分离纱线相互远离的效果，有利于后续工序进行，并防止纱线重新粘结缠绕。
进一步的，所述第一橡胶辊311与第二橡胶辊312之间的锥面间隙小于上浆纱线4的直径，且大于磁致伸缩换能器32的径向震动位移与电声换能器33的轴向震动位移的合位移，可以有效保障第一橡胶辊311和第二橡胶辊312对上浆纱线4分离作用的同时防止过大的作用力损害上浆纱线3。
进一步的，所述第一橡胶辊311和第二橡胶辊312外圆锥面设置有软橡胶层34，可以有效的保护上浆纱线4。
本发明的工作原理：
1、纱线4成开口向下的单弧状同时绕过第一微应力弹性辊组11的三个转动导辊111后进入浆液箱12并沿线道1213绕上浆辊筒121，再出浆液箱12成开口向下的单弧状同时绕过第二微应力弹性辊组13的三个转动导辊进入下一道工序；在这一过程中，上浆辊筒121一面转动以引导纱线移动，另一面通过超声波换能器1211对纱线附近的浆液进行震荡，降低浆液的粘性，并同时对纱线也产生震荡，提高其浆液附着的均匀性和牢固性，而在这一过程中，第一微应力弹性辊组11和第二微应力弹性辊组13可平衡纱线因震荡产生的应力，防止纱线4损坏。
2、纱线4上浆后，穿过烘干腔233，红外线发射器24从通孔234向烘干腔233内发射红外线光束，红外线光束经多个反射弧面2321不断反射从而分散红外线光束的能量并提高烘干腔233内的温度，此外热辐射基层23一侧吸收发热管221传导至导热层22的热量，另一侧吸收部分红外线热量，并向烘干腔233重新均匀辐射出热量；此外，金属反射块232也同时吸收热量并向烘干腔233辐射热量，从而快速均匀的烘干穿过烘干腔233的上浆纱线4。
3、上浆纱线4经过烘干后，依次从每组分离对辊31的第一橡胶辊311和第二橡胶辊312的间隙中部穿过，磁致伸缩换能器32驱动第一橡胶辊311和第二橡胶辊312同步产生轴向震动；由于第一橡胶辊311和第二橡胶辊312的锥形结构，沿轴向方向，橡胶辊的震动幅度不同，因此粘合在一起的纱线会受到多种大小的震动，从而利于上浆纱线4上下分离，同时电声换能器33驱动第一橡胶辊311和第二橡胶辊312产生轴向震动，有利于上浆纱线4的左右分离，轴向震动与径向震动的结合促使上浆纱线4以第一橡胶辊311和第二橡胶辊312的间隙中部为中心向两边分离；下一组分离对辊31的径向震动减小，轴向震动增大，一方面是上浆纱线4经过分离不需要更多的径向震动，二是可以加大纱线的左右分离距离，利于下一道工序，防止重新粘结缠绕,。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种纱线处理装置，其特征在于：包括沿纱线(4)移动方向依次设置的上浆机构(1)、烘干机构(2)以及分离机构(3)；所述上浆机构(1)包括浆液箱(12)；所述浆液箱(12)内水平设置有可转动的上浆辊筒(121)；所述上浆辊筒(121)包括圆柱形的超声波换能器(1211)和紧贴超声波换能器(1211)套设在超声波换能器(1211)外的筒形橡胶层(1212)；所述橡胶层(1212)外圆周面设置有供纱线(4)走线的螺旋形的线道(1213)；所述烘干机构(2)包括筒形的热辐射基层(23)；所述热辐射基层(23)围合成沿热辐射基层(23)轴向贯通的烘干腔(233)；所述热辐射基层(23)内壁上密集设置有多个内凹的基底弧面(231)；在烘干腔(233)内，两相对的基底弧面(231)错开设置；所述基底弧面(231)表面设置有多个反射外部入射红外线的金属反射块(232)；所述金属反射块(232)具有外凸且光滑的反射弧面(2321)；所述分离机构(3)包括多组相互平行且间距排列的分离对辊(31)；所述分离对辊(31)包括相对设置的圆锥形的第一橡胶辊(311)和圆锥形的第二橡胶辊(312)；所述第一橡胶辊(311)与第二橡胶辊(312)的锥面间隙相对；所述第一橡胶辊(311)和第二橡胶辊(312)内分别沿轴向嵌设有圆柱形且径向震动的磁致伸缩换能器(32)。
2.如权利要求1所述的一种纱线处理装置，其特征在于：所述上浆机构(1)还包括设置在浆液箱(12)前后的第一微应力弹性辊组(11)和第二微应力弹性辊组(13)；所述第一微应力弹性辊组(11)和第二微应力弹性辊组(13)结构相同；所述第一微应力弹性辊组(11)包括成正三角形布置的三个相互平行且可径向平移的转动导辊(111)；相邻转动导辊(111)之间通过弹簧(112)连接；上浆前的纱线(4)在第一微应力弹性辊组(11)上成开口向下的单弧状同时绕过三个转动导辊(111)；上浆后的纱线(4)在第二微应力弹性辊组(13)上成开口向下的单弧状同时绕过三个转动导辊。
3.如权利要求2所述的一种纱线处理装置，其特征在于：位于最上方的转动导辊(111)的转轴与一竖直通槽(113)配合竖直方向自由平移；位于下方的两个转动导辊(111)的转轴分别与一水平通槽(114)配合水平方向自由平移。
4.如权利要求3所述的一种纱线处理装置，其特征在于：所述上浆辊筒(121)与转动导辊(111)相互垂直。
5.如权利要求1所述的一种纱线处理装置，其特征在于：所述烘干机构(2)上成螺旋形间隔设置有多个连通烘干腔(233)和外界的通孔(234)；所述通孔(234)的朝向偏离烘干腔(233)中心设置；多个红外线发射器(24)从通孔(234)向烘干腔(233)内发射红外线。
6.如权利要求5所述的一种纱线处理装置，其特征在于：多个金属反射块(232)的厚度由基底弧面(231)的中心向周边逐渐减小；多个金属块反射块(232)的弧面半径由基底弧面(231)的中心向周边逐渐增大。
7.如权利要求6所述的一种纱线处理装置，其特征在于：所述烘干机构(2)还包括由内到外依次套设在热辐射基层(23)外的导热层(22)和隔热层(21)；所述导热层(22)内均匀设置有多根沿烘干筒长度方向延伸的发热管(221)；所述通孔(234)内壁上包覆有反射膜；径向截面上，所述基底弧面(231)的数量为大于(1)的奇数。
8.如权利要求1所述的一种纱线处理装置，其特征在于：所述第一橡胶辊(311)和第二橡胶辊(312)还分别由一电声换能器(33)驱动轴向震动；所述电声换能器(33)与一脉冲发生器(35)电连接。
9.如权利要求8所述的一种纱线处理装置，其特征在于：所述分离对辊(31)沿上浆纱线的前进方向，其第一橡胶辊(311)和第二橡胶辊(312)的磁致伸缩换能器(32)的径向震动逐渐减小，电声换能器(33)的轴向震动逐渐增大。
10.如权利要求9所述的一种纱线处理装置，其特征在于：所述第一橡胶辊(311)与第二橡胶辊(312)之间的锥面间隙小于上浆纱线(4)的直径，且大于磁致伸缩换能器(32)的径向震动位移与电声换能器(33)的轴向震动位移的合位移。
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