CN108342781A - 一种丝条张力自调式的制丝装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制丝技术领域，具体涉及一种丝条张力自调式的制丝装置，包括卷绕筒组和若干绪制丝单元，制丝单元内设有主动调整结构，包括变径导辊、上鼓轮、下鼓轮、转动电机，以及连接杆和伸缩弹簧，丝条贴合下鼓轮的表面输出后紧贴变径导辊的表面，再贴合上鼓轮的表面进入探索结构，上鼓轮设有中心转轴，上鼓轮的两侧设有穿过中心转轴的导轮及可使导轮滑动的导槽，连接杆的一端与中心转轴垂直连接，连接杆的另一端与伸缩弹簧连接。丝条张力过大时，丝条主动向后拉伸上轮鼓，同时向变径导辊的前端滑动，提高丝条卷绕速度；丝条张力过小，伸缩弹簧伸开，同时丝条向变径导辊的后端滑动，降低丝条的输送和卷绕速度，从而控制丝条张力。

Description

一种丝条张力自调式的制丝装置

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自调式的制丝装置。

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卷绕组1和若干绪制丝单元，每绪制丝单元主要包括接绪器2、集绪器3、捻鞘结构4、探索结构5、防切断结构6、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，在卷绕组旁设有停彧轮81，卷绕组的端部设有摩擦圆周面，摩擦圆周面可与停彧轮相摩擦使小彧逐渐停止转动。在集绪器前一般还设置制丝槽12，制丝槽中的蚕茧经接绪器剥茧后形成茧丝，然后经集绪器整理后进入捻鞘结构捻成丝条，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，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，丝条的线速度在制丝后期会越来越快，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使丝条发生滑移或嵌丝，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）筒子制丝缺少复摇、泡丝等工序使丝胶含量高，造成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自调式的制丝装置，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：

一种丝条张力自调式的制丝装置，包括卷绕组和若干绪制丝单元，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，在捻鞘结构与探索结构之间设有调节丝条张力的主动调整结构，丝条从捻鞘结构输出后进入主动调整结构，主动调整结构根据丝条张力的大小作出改变，主动调节丝条张力，使丝条张力保持合适。

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主动调整结构，丝条从捻鞘结构进入主动调整结构后再进入探索结构，然后过络交环后卷绕在筒子上，当丝条张力过大或过小时会直接将这种张力的变化作用在主动调整结构上，主动调整结构相应的作出变化，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，以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。

作为本发明的一种改进，主动调整结构包括可转动的变径导辊、上鼓轮、下鼓轮、水平布置的连接杆和伸缩弹簧，变径导辊的横截面由前端向后端逐渐收缩，上鼓轮靠近变径导辊前端的上方布置，下鼓轮靠近变径导辊后端的下方布置，上鼓轮设有水平布置的中心转轴，上鼓轮的两侧分别设有穿过中心转轴的导轮及可使导轮滑动的导槽，连接杆的一端与中心转轴连接，连接杆的另一端与伸缩弹簧连接。

茧丝经捻鞘结构制成丝条后进入主动调整结构，其中丝条先贴合下鼓轮的表面输出后紧贴或缠绕在变径导辊的侧表面上，再贴合上鼓轮的表面输出到探索结构，然后过络交环卷绕在筒子上。当丝条的张力过大时，丝条压紧上轮鼓，此时上轮鼓两侧的导轮沿导槽向前滑动，伸缩弹簧被压缩，使丝条在更靠近探索结构和上鼓轮之间的直线方向上输出，同时丝条沿变径导辊的侧表面向前端滑动，丝条在变径导辊上的线速度增加，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；当丝条的张力过小时，丝条变松弛，伸缩弹簧由压缩状态而伸开，推动导轮并带动上鼓轮向后滑动，同时丝条沿变径导辊的侧表面向后端滑动，丝条在变径导辊上的线速度变小，从而降低丝条的输送速度，避免丝条输送过多而在筒子上过松缠绕，逐渐增加丝条的张力，通过上述主动调整结构的改变控制丝条张力变化。丝条在调节过程中改变与变径导辊的摩擦部位，从而使调节范围更宽泛，实现丝条速度的次级平稳调节。

作为本发明的一种改进，变径导辊的侧表面设有弹性的乳胶层。在变径导辊的侧表面上设置乳胶层，这样丝条紧密贴合变径导辊的侧表面时会压在乳胶层上，乳胶层发生轻微的凹陷变形，从而增大和丝条的接触面和摩擦力，丝条随变径导辊转动主动送丝，同时丝条在输送过程中也不需要再缠绕在变径导辊上，防止变径导辊前后的丝条因丝路故障导致所受张力相差巨大而影响丝条质量，保持变径导辊前后的丝条的质量稳定。

作为本发明的一种改进，变径导辊的母线与轴线的夹角为25～40°。变径导辊的前后的半径相差合适，对送丝速度的调节效果明显且可控。

作为本发明的一种改进，制丝装置内设有转动电机，各绪制丝单元内均设有与变径导辊的辊轴连接的传动转轮，转动电机与各传动转轮经同步传动带传动，带动变径导辊转动。

作为本发明的一种改进，卷绕组由卷绕电机驱转，制丝装置内还设有控制器，控制器分别与卷绕电机和转动电机连接。

通过控制器控制卷绕电机和转动电机的同时开闭，实现各绪操作的同步协调。

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，上油辊所用油剂采用浓度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，有效防止丝条交缠，增加丝条的柔软性。

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，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℃。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，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。通过在制丝槽中加入润丝助剂，软化丝胶，增加丝条的柔软性，可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，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。首先通过主动调整结构调整丝条输出速度使丝条张力保持适度。变径导辊侧表面采用乳胶材质，增加丝条和变径导辊的接触面与摩擦力，实现有效的主动送丝，并免去在变径导辊卷绕数圈的步骤，保持变径导辊前后丝条质量稳定。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。再次在丝条卷绕前设置红外快速干燥，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上的丝条外松内紧、退绕顺利，无丝圈嵌套、滑移、脱圈等现象发生。

附图说明

图1是传统自动制丝机的结构视图。

图2是本发明的制丝装置的结构视图。

图3是本发明的制丝装置的俯视图。

图4是变径导辊的横截面视图。

图5是图2中的A局部在B-B方向上的剖视图。

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，9、主动调整结构，91、变径导辊，911、乳胶层，912、辊轴，92、上鼓轮，921、中心转轴，93、下鼓轮，94、传动转轮，95、同步传动带，96、导轮，97、导槽，98、伸缩弹簧，981、连接杆，10、上油辊，11、红外干燥器，12、制丝槽，13、转动电机，14、卷绕电机，15、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所示，一种丝条张力自调式的制丝装置，包括卷绕组1和若干绪制丝单元，卷绕组由若干筒子组成，这些筒子在轴向上依次相接从而共用同一个卷绕电机14，每个筒子对应一个制丝单元，筒子的端部设有外圆摩擦面，在筒子旁侧设有停筒轮82，停筒轮和外圆摩擦面相摩擦可使筒子逐渐停止转动。制丝单元内设有调节丝条张力的主动调整结构9，并在茧丝或丝条的输送方向上由前向后依次设置有接绪器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，其中探索结构5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，主动调整结构设于捻鞘结构与探索结构之间，在制丝装置内还设有制丝槽12，制丝槽设于接绪器前。

制丝槽中的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，然后进入主动调整结构，再进入探索结构中，依次经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穿过络交环缠绕在本绪制丝单元对应的筒子上得到筒装丝。主动调整结构根据丝条张力的大小作出改变，调节丝条张力，保持丝条张力合适。

主动调整结构包括变径导辊91、上鼓轮92、下鼓轮93、水平布置的连接杆981和伸缩弹簧98，变径导辊的前端大、后端小，变径导辊的母线与轴线的夹角为25～40°。在变径导辊的后端设有传动转轮94，传动转轮穿过辊轴912与变径导辊同轴度刚性连接，传动转轮上套有同步传动带95，如图3所示，在制丝装置内设有转动电机13和控制器15，转动电机与各绪制丝单元的传动转轮经同步传动带传动，从而带动变径导辊转动。控制器与卷绕电机和转动电机连接，控制卷绕电机和各绪制丝单元内的变径导辊的同步转动和停止。如图4所示，变径导辊的侧表面设有可弹性凹陷变形的乳胶层911，上鼓轮靠近变径导辊前端的上方布置，下鼓轮靠近变径导辊后端的下方布置，丝条贴合下鼓轮的表面输出后紧贴变径导辊的表面，再贴合上鼓轮的表面进入探索结构，如图5所示，上鼓轮设有水平布置的中心转轴921，上鼓轮的两侧分别设有穿过中心转轴的导轮96及可使导轮滑动的导槽97，连接杆一端与中心转轴连接，连接杆另一端与伸缩弹簧连接。

由于变径导辊的侧表面上设有弹性的乳胶层，丝条经下鼓轮引导后紧密贴合在变径导辊的侧表面上，乳胶层发生轻微的凹陷变形，实现主动有效送丝，丝条再通过上鼓轮输出。当丝条的张力过大时，丝条压紧上轮鼓，此时上轮鼓两侧的导轮沿导槽向前滑动，伸缩弹簧被压缩，同时丝条沿变径导辊的侧表面向前端滑动，改变与变径导辊的摩擦部位，从而提高丝条的输送速度，使丝条更靠近探索结构和上鼓轮之间的直线方向输出，避免丝条在筒子上过紧缠绕，逐渐降低丝条的张力；当丝条的张力过小时，丝条变松弛，伸缩弹簧由压缩状态而伸开，使导轮带动上鼓轮向后滑动，丝条偏离探索结构和上鼓轮之间的直线方向，同时丝条沿变径导辊的侧表面向后端滑动，改变与变径导辊的摩擦部位，从而降低丝条的输送速度，避免丝条输送过多而在筒子上过松缠绕，逐渐增加丝条的张力，通过上述主动调整结构的改变控制丝条张力变化。

为防止丝条缠绕，增加丝条的柔软性，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，上油辊所用油剂采用浓度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。为软化丝胶，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。

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%。

卷绕组设置在卷绕车厢内，制丝过程中控制卷绕车厢的温度40～45℃使筒装丝的回潮率在13%～15%。

Claims (9)

1.一种丝条张力自调式的制丝装置，包括卷绕组和若干绪制丝单元，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，在捻鞘结构与探索结构之间设有调节丝条张力的主动调整结构，丝条从捻鞘结构输出后进入主动调整结构，主动调整结构根据丝条张力的大小作出改变，主动调节丝条张力，使丝条张力保持合适。

2.根据权利要求1所述的制丝装置，其特征在于，主动调整结构包括可转动的变径导辊、上鼓轮、下鼓轮、水平布置的连接杆和伸缩弹簧，变径导辊的横截面由前端向后端逐渐收缩，上鼓轮靠近变径导辊前端的上方布置，下鼓轮靠近变径导辊后端的下方布置，上鼓轮设有水平布置的中心转轴，上鼓轮的两侧分别设有穿过中心转轴的导轮及可使导轮滑动的导槽，连接杆的一端与中心转轴连接，连接杆的另一端与伸缩弹簧连接。

3.根据权利要求2所述的制丝装置，其特征在于，变径导辊的侧表面设有弹性的乳胶层。

4.根据权利要求2或3所述的制丝装置，其特征在于，变径导辊母线与轴线夹角为25～40°。

5.根据权利要求2所述的制丝装置，其特征在于，制丝装置内设有转动电机，各绪制丝单元内均设有与变径导辊的辊轴连接的传动转轮，转动电机与各传动转轮经同步传动带传动，从而带动变径导辊转动。

6.根据权利要求5所述的制丝装置，其特征在于，卷绕组由卷绕电机驱转，制丝装置内还设有控制器，控制器分别与卷绕电机和转动电机连接。

7.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，上油辊所用油剂采用浓度8～10%的羟基硅油乳液。

8.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，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℃。

9.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。