CN108048918B - 一种丝条张力可调的制丝装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制丝技术领域，具体涉及一种丝条张力可调的制丝装置，包括卷绕组、卷绕组驱动装置与若干绪制丝单元，卷绕组驱动装置包括控制器和卷绕电机，制丝单元设有调控系统，包括检测丝条张力的检测器、信号处理器和调整结构，其中调整结构设于捻鞘结构和探索结构之间，包括导丝辊、上导丝扣、下导丝扣以及转动电机，信号处理器与转动电机和检测器连接，控制器与卷绕电机和各绪的信号处理器连接。丝条张力过小时，转动电机降低导丝辊转速，减慢丝条卷绕速度，避免丝条宽松缠绕，丝条张力逐渐增大；丝条张力过大时，转动电机加快导丝辊转速，避免丝条过紧缠绕，逐渐降低丝条张力，丝筒外松内紧，成型良好，避免滑丝、嵌丝和断丝的发生。

Description

一种丝条张力可调的制丝装置

技术领域

本发明涉及制丝技术领域，具体涉及一种丝条张力可调的制丝装置。

背景技术

随蚕茧规模化、现代化和科学化养殖，蚕茧的烘茧、剥茧、煮茧等工序越来越自动化、流程化，随智能控制系统技术的革新，缩短制丝工艺流程越来越具有可行性。如图1所示，传统的自动制丝机包括若干绪制丝单元和卷绕组1，每绪制丝单元主要包括接绪器2、集绪器3、捻鞘结构4、防切断结构6、探索结构5、络交环7，卷绕组由若干小彧组成，这些小彧在轴向上依次相接从而共用同一个卷绕电机，每个小彧对应一个制丝单元。在卷绕组旁还设有停彧轮81，卷绕组的端部设有摩擦圆周面，摩擦圆周面与停彧轮相摩擦使小或逐渐停止转动。一般在集绪器之前还设置制丝槽12，制丝槽中的蚕茧经接绪器剥茧后形成茧丝，然后经过集绪器整理后进入捻鞘结构捻成丝条，然后依次经过探索结构、防切断结构和络交环后缠绕在小彧上制成小彧丝片。

由于小彧丝片在后续丝织准备中需要改制成筒装丝后才能使用，而改制步骤繁琐。现有将筒子替代小彧的自动制丝机，筒子在轴向上依次相接形成卷绕组。与带小彧的自动制丝机相比，采用筒子自动制丝机可以减少返湿、复摇、编丝、打包、泡丝、络筒等诸多工序，具有降低生产成本，增大卷装容量，提高生成效率，改善丝条后加工条件等优点。

现有筒装丝自动制丝技术虽然具有诸多的优点，但还存在一些问题，包括：（1）筒子与小彧相比直径较小导致形成的丝筒前后的直径差距明显，丝条的线速度在后期会越来越快，丝条卷绕时的张力也会越来越大，影响丝条质量，甚至造成断丝，而且丝筒上的外层丝挤压内层丝，产丝条条的滑移或嵌丝，丝筒成型不良；（2）筒子制丝卷绕时无法快速干燥，筒装丝含水量较高，丝条之间相互粘结，使筒装丝无法顺利退绕，产生跳丝脱圈等缺陷；（3）筒装丝缺少复摇、泡丝等工序，丝胶含量高，筒子直接缫制得到的丝条比较僵硬，往往不能满足后续加工需要。由于上述问题的存在，限制了筒装丝自动制丝技术的推广，到目前为止筒装丝自动制丝技术还未广泛应用于制丝行业。

发明内容

针对现有筒子制丝过程中丝条因张力逐渐变大而断丝的问题，本发明的目的在于提供一种丝条张力可调的制丝装置，可以对制丝过程中丝条的张力进行调节，当丝条张力过小时将其调节变大，当丝条张力过大时将其调节变小，使丝条的张力在制丝过程中保持适度和稳定，避免断丝，丝筒上的丝条卷绕松紧程度合适，避免外紧内松现象。

本发明提供如下的技术方案：

一种丝条张力可调的制丝装置，包括卷绕组、卷绕组驱动装置和若干绪制丝单元，卷绕组由若干筒子在轴向上依次相接构成，制丝单元包括在茧丝或丝条的输送方向上由前向后依次设置的接绪器、集绪器、捻鞘结构、探索结构、防切断结构和络交环，卷绕组驱动装置包括卷绕电机和控制器，制丝单元内还设有调节丝条张力的调控系统，调控系统设于络交环前，包括检测丝条张力的检测器、信号处理器和调整结构，信号处理器分别与检测器和调整结构连接，控制器与卷绕电机和各制丝单元的信号处理器连接。

本发明的制丝装置包括卷绕组和若干绪制丝单元，卷绕组由若干个轴向上依次相接的筒子组成，这些筒子共用一个卷绕电机，每个筒子对应一个制丝单元，在制丝单元中加入调节丝条张力的调控系统，调控系统设置在络交环前，包括检测丝条张力的检测器、信号处理器和调整结构，当检测器检测到丝条的张力过大或过小时，将张力信号传输给信号处理器，由信号处理器控制调整结构做出调整，使丝条的张力相应的变小或变大，从而主动调控丝条在卷绕过程中的张力，使丝条的张力保持合适，避免丝筒出现外紧内松的情况，消除丝条滑丝或嵌丝，避免丝条张力过大影响丝条质量，甚至造成断丝现象的发生。而控制器分别与卷绕电机和各制丝单元的信号处理器连接，这样通过控制器控制卷绕电机和各制丝单元的运转，当需要停机或开机时，控制器控制卷绕电机停止或转动，同时控制信号处理器向调整结构发出停止或转动的指令，从而使制丝装置的卷绕电机和各调整结构同步操作。

作为本发明的一种改进，调整结构设于捻鞘结构和探索结构之间，包括导丝辊、驱转导丝辊的转动电机、以及引导丝条输送的上导丝扣和下导丝扣，上导丝扣在导丝辊的上方布置，下导丝扣在导丝辊的下方布置，导丝辊的辊轴与转动电机的输出轴连接，使转动电机与导丝辊同轴度布置，调整结构通过转动电机与信号处理器连接。

茧丝经捻鞘结构制成丝条后进入调整结构，其中丝条先经下导丝扣引导后缠绕在导丝辊上，然后再通过上导丝扣进入探索结构，经过检测器和络交环卷绕在丝筒上。当检测器检测到丝条的张力过小时，信号处理器向转动电机发出信号，转动电机降低导丝辊的转速，从而减慢丝条的输送速度，使丝条逐渐收紧，并避免丝条在筒子上宽松缠绕，丝条张力逐渐增大；当检测器检测到丝条的张力过大时，信号处理器向转动电机发出信号，转动电机加快导丝辊的转速，从而提高丝条的输送速度，避免丝条在筒子上过紧缠绕，逐渐降低丝条的张力，丝条的张力得到合适的调节，丝筒外松内紧，成型良好，避免滑丝、嵌丝和断丝等的发生。

作为本发明的一种改进，丝条在导丝辊上缠绕3～5圈。使丝条在导丝辊上保持牢固，防止丝条松动。

作为本发明的一种改进，导丝辊的表面设有电加热丝，使导丝辊表面的温度为50～60℃。保持丝条适度干燥，使丝条在导丝辊上缠绕顺滑，丝条的回潮率小。

作为本发明的一种改进，制丝单元还包括上油辊，上油辊置于集绪器与捻鞘结构之间，上油辊所用油剂为浓度8～10%的羟基硅油乳液，从集绪器输出的茧丝贴合上油辊的表面润滑后进入捻鞘结构。羟基硅油可以增强丝条的抱合，减少丝条间的粘结，有效防止丝条缠绕，同时提高丝条柔软性。

作为本发明的一种改进，制丝单元还包括红外干燥器，红外干燥器设于检测器之前且毗邻防切断结构布置，红外干燥器与丝条的距离为10～20厘米，采用中红外线波长加热，灯管功率为300～400瓦。在丝条卷绕前进行红外快速干燥，减少丝条卷绕时的含水量，防止丝胶相互粘结、结块。

作为本发明的一种改进，红外干燥器前方距离丝条5厘米处的工作温度为80～90℃。保证丝条卷绕前的回潮率小于40% 。

作为本发明的一种改进，制丝装置还包括制丝槽，制丝槽内的用水中含有浓度为2～3%的润丝助剂，包括缓冲液和渗透剂，其中缓冲液为磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲液、三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液中的一种或几种，渗透剂为磺化蓖麻油、烷基苯磺酸钠、异辛醇磷酸酯中的一种或几种。通过制丝槽中加入润丝助剂增加丝条的柔软性，可以省略传统丝条生产过程中的泡丝工序，直接制成符合后加工工艺需求的筒装丝。

本发明的有益效果如下：

本发明的制丝装置，可保证丝条卷绕过程中张力稳定，减少断丝发生，丝筒成型良好，避免滑丝、嵌丝现象出现。首先通过调整结构使丝条张力过大或过小时加快或减小丝条在导丝辊上的输送速度，进而改变丝条在筒子上的卷绕速度，使丝筒张力保持适度。其次设置上油辊增强了丝条的抱合，减少丝条间的粘结，提高丝条的柔软性，在制丝槽中加入润丝助剂，软化丝胶，省略后续的泡丝工序。再次丝条经红外快速干燥，减少丝条卷绕时的含水量，防止丝胶相互粘结、结块。通过上述过程实现丝筒外松内紧、丝条退绕顺利，无丝圈嵌套、滑移、脱圈等情况发生。

附图说明

图1是现有自动制丝机的结构示图。

图2是本发明的制丝装置的结构示图。

图3是制丝装置的俯视图。

图中：1、卷绕组，2、接绪器，3、集绪器，4、捻鞘结构，41、上捻鞘鼓轮，42、下捻鞘鼓轮，5、探索结构，51、探索鼓轮，52、纤度感知器，6、防切断结构，61、切断防止杆，62、切断防止鼓轮，7、络交环，81、停彧轮，82、停筒轮，91、检测器，92、信号处理器，93、调整结构，930、导丝辊，931、辊轴，932、上导丝扣，933、下导丝扣，934、转动电机，10、上油辊，11、红外干燥器，12、制丝槽，13、卷绕电机，14、控制器。

具体实施方式

下面就本发明的具体实施方式作进一步说明。

如无特别说明，本发明中所采用的原料均可从市场上购得或是本领域常用的，如无特别说明，下述实施例中的方法均为本领域的常规方法。

如图2～3所示，一种丝条张力可调的制丝装置，包括卷绕组1、卷绕组驱动装置和若干绪制丝单元，卷绕组驱动装置包括卷绕电机13和控制器14，卷绕组由若干筒子组成，筒子在轴向上依次相接从而共用同一个卷绕电机，每个筒子对应一个制丝单元，筒子的端部设有外圆摩擦面，筒子旁侧设有停筒轮82，停筒轮与外圆摩擦面相摩擦可使筒子逐渐停转。制丝单元内设有调控系统，并在茧丝或丝条的输送方向上由前向后依次设置接绪器2、集绪器3、捻鞘结构4、探索结构5、防切断结构6和络交环7，其中调控系统包括检测器91、信号处理器92和调整结构93，调整结构设在捻鞘结构和探索结构间，检测器设置在络交环和防切断结构间，信号处理器由伺服系统控制并与检测器和调整结构连接，控制器与卷绕电机和各绪制丝单元的信号处理器连接。探索结构包括探索鼓轮51和纤度感知器52，防切断结构6包括上下交错布置的切断防止鼓轮62和固定切断防止鼓轮的切断防止杆61。

蚕茧抽丝后的茧丝经依次经过接绪器、集绪器整理后进入捻鞘结构中捻鞘成丝条，然后进入调整结构，再进入探索结构中，依次经过探索鼓轮和纤度感知器后进入防切断结构，从切断防止鼓轮的表面输出后贴合检测器，然后过络交环缠绕在本绪制丝单元对应的卷绕组中的筒子上得到筒装丝。在缠绕过程中，当检测器检测到丝条的张力过大或过小时会向信号处理器发送张力信号，信号处理器处理后向调整结构发出指令，控制调整结构做出相应的改变，使丝条的张力减小或增大。

调整结构中设有导丝辊930、驱动导丝辊转动的转动电机934，在导丝辊的上方布置有上导丝扣932，在导丝辊的下方布置有下导丝扣933，导丝辊的表面设有电加热丝，使导丝辊表面的温度为50～60℃。导丝辊的辊轴931与转动电机的输出轴连接使导丝辊和转动电机同轴度布置。调整结构通过转动电机与信号处理器连接。丝条经下导丝扣引导后在导丝辊上缠绕3～5圈，然后通过上导丝扣输出。当检测器检测到丝条的张力过小时，信号处理器向转动电机发出信号，转动电机降低导丝辊的转速，从而减慢丝条的输送速度，使丝条逐渐收紧，避免丝条在筒子上宽松缠绕，丝条张力逐渐增大；检测器检测到丝条的张力过大时，信号处理器向转动电机发出信号，转动电机加快锥形导丝辊的转速，提高丝条的输送速度，避免丝条在筒子上过紧缠绕，逐渐降低丝条的张力。由控制器分别与卷绕电机和各制丝单元的信号处理器连接，通过控制器控制卷绕电机和各信号处理器的运行。当需要开启或停止制丝装置运行时，控制器控制卷绕电机开启或停止，同时控制信号处理器向摆动电机和转动电机发出转动或停止的指令，使卷绕电机和各调整结构同步操作。

为增强丝条抱合，提高丝条柔软性，制丝单元还包括上油辊10，上油辊置于集绪器和捻鞘结构之间，为浓度8～10%的羟基硅油乳液，从集绪器输出的茧丝贴合上油辊的表面润滑进入捻鞘结构。在接绪器前设置制丝槽12，包括缓冲液和渗透剂，其中缓冲液为磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲液、三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液中的一种或几种，渗透剂为磺化蓖麻油、烷基苯磺酸钠、异辛醇磷酸酯中的一种或几种。

为快速干燥丝条，在制丝单元内设有红外干燥器11，红外干燥器设于检测器前且毗邻防切断结构布置，红外干燥器与丝条的距离为10～20厘米，采用中红外线波长加热，灯管功率为300～400瓦，红外干燥器前方距离丝条5厘米处的工作温度为80～90℃，保证丝条卷绕前的回潮率小于40%。

在制丝过程中控制卷绕车厢的温度为40～45℃以保证筒装丝的回潮率在13%～15%。

Claims (4)

1.一种丝条张力可调的制丝装置，包括卷绕组、卷绕组驱动装置和若干绪制丝单元，卷绕组由若干筒子在轴向上依次相接构成，制丝单元包括在茧丝或丝条的输送方向上由前向后依次设置的接绪器、集绪器、捻鞘结构、探索结构、防切断结构和络交环，其特征在于，卷绕组驱动装置包括卷绕电机和控制器，制丝单元内还设有调节丝条张力的调控系统，调控系统设于络交环前，包括检测丝条张力的检测器、信号处理器和调整结构，信号处理器分别与检测器和调整结构连接，控制器与卷绕电机和各制丝单元的信号处理器连接；

检测器设置在络交环和防切断结构间；

调整结构设于捻鞘结构和探索结构之间，包括导丝辊、驱转导丝辊的转动电机、以及引导丝条输送的上导丝扣和下导丝扣，上导丝扣在导丝辊的上方布置，下导丝扣在导丝辊的下方布置，导丝辊的辊轴与转动电机的输出轴连接，使转动电机与导丝辊同轴度布置，调整结构通过转动电机与信号处理器连接；

丝条在导丝辊上缠绕3～5圈；导丝辊的表面设有电加热丝，使导丝辊表面的温度为50～60℃；

制丝单元还包括上油辊，上油辊置于集绪器与捻鞘结构之间，上油辊所用油剂为浓度8～10%的羟基硅油乳液，从集绪器输出的茧丝贴合上油辊表面润滑后进入捻鞘结构。

2.根据权利要求1所述的制丝装置，其特征在于，制丝单元还包括红外干燥器，红外干燥器设于检测器之前且毗邻防切断结构布置，红外干燥器与丝条的距离为10～20厘米，采用中红外线波长加热，灯管功率为300～400瓦。

3.根据权利要求2所述的制丝装置，其特征在于，红外干燥器前方距离丝条5厘米处的工作温度为80～90℃。

4.根据权利要求1所述的制丝装置，其特征在于，制丝装置还包括制丝槽，制丝槽内的用水中含有浓度为2～3%的润丝助剂，包括缓冲液和渗透剂，其中缓冲液为磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲液、三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液中的一种或几种，渗透剂为磺化蓖麻油、烷基苯磺酸钠、异辛醇磷酸酯中的一种或几种。

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