CN109338531A - 一种低能耗高速棉纺锭子 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低能耗高速棉纺锭子，其特征在于包括轴向弹簧、轴承座、轴承外环、弹性套筒、上轴承密封盖、密封圈、弹簧托片、锭底托片、纺锭轴承、弹性管、锭胆结合件和锭杆盘结合件；轴向弹簧的上端连接弹簧托片，下端连接锭底托片，构成了锭子的轴向阻尼系统；弹性管外部下端与弹性卷簧紧密配合，上端与轴承座紧密配合，中间由定位套管连接；弹性管内部下端由径向轴承和止推轴承构成下支承结构；有益效果是吸收振动，降低噪声，减少能耗，密封性能好，既能满足纺织行业的实际工程需求，填补技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。

Description

一种低能耗高速棉纺锭子
技术领域
本发明涉及纺织机械设备技术领域，尤其涉及一种低能耗高速棉纺锭子。
背景技术
棉纺锭子是纺纱机上主要的加捻卷绕部件之一，业内习惯以拥有的细纱锭子数量来衡量纺纱企业的设备规模和生产能力。随着我国纺织工业进入国际市场以来，面对国外发展中国家的劳动力成本以及新产品、新技术的不断冲击，产品市场的竞争日趋激烈，国内旧型号的棉纺锭子已经不能满足客户对产品质量和生产效率的要求，当前阻碍我国细纱机高速化的首先是“轻定量，慢车速，质量好”的工艺管理理念根深蒂固的思想意识问题，随着纺织科技的不断发展，高速自动化是必然趋势。
因此，纺织企业也迫切追求对棉纺锭子性能的进一步革新。根据试验数据显示，目前我国纺纱速度普遍维持在16000r/min-22000r/min左右，棉纺锭子耗能约占细纱机总耗能的40％左右，虽然，国内已开发出以YD61、JW68、TXD51型为代表的新型平锭底锭胆结构锭子，在一定程度上适应了纺机高速化的要求，但在实际工况下高速运行仍然会出现高振动和高能耗问题，实际开车速度仍不能达到25000r/min，因此国内外各大锭子制造企业已将开发高速、节能、低维护费用型锭子列为战略目标。
众多纺织企业也对锭子纺纱耗能做了大量试验、测试、产品选型及节能管理工作，以降低产品成本，提升企业竞争力。在各大纺织企业的多年的共同努力下，棉纺锭子的机械性能取得了很大的突破与进步：棉纺锭子从分离式尖头锭子到弹性管式尖头锭子改变了锭子从分离式到整体式的机械结构，保证了锭子的同轴度，改善了高速下的动不平衡性；从弹性管式尖头锭子到弹性管式平锭底锭子改变了锭子高速下的轴向锭底上窜振动问题。改善了锭尖的高速磨损状态。但是也存在以下一些不足点：
1、锭子存在耗油量大、单锭功耗大；
2、实际工况下高速开车稳定性差、断头率高、纺纱质量不能保证；
3、纺锭轴承在油雾下润滑不能保证，易造成干摩擦，增加功耗与噪声；
4、锭杆盘结合件在复杂力系下的动不平衡引起振动；
5、维护费用高、使用寿命短；
6、锭子运行产生的噪声大，工厂工作环境差，影响工人身体健康。
综上所述，目前普遍使用的弹性管式平锭底棉纺锭子高速下的高振动，高能耗等不稳定性问题还是影响着纺纱质量和生产效率。因此，研制一种稳定的高速、节能棉纺锭子具有很重要的现实意义。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种低能耗高速棉纺锭子，其特征在于包括轴向弹簧、轴承座、轴承外环、弹性套筒、上轴承密封盖、密封圈、弹簧托片、锭底托片、纺锭轴承、弹性管、锭胆结合件和锭杆盘结合件；
所述轴向弹簧的上端连接弹簧托片，下端连接锭底托片，构成了锭子的轴向阻尼系统；
所述弹性管外部下端与弹性卷簧紧密配合，上端与轴承座紧密配合，中间由定位套管连接；所述弹性管内部下端由径向轴承和止推轴承构成下支承结构；
所述轴承座上端装配有纺锭轴承，并由上轴承密封盖在上端进行密封，构成了上支承结构；所述轴承座上端与纺锭轴承接触的内壁为大圆弧内曲面；所述纺锭轴承取消轴承内环，且外环上开有细小的螺旋槽缝隙；所述上轴承密封盖在波形圈的上方，具有让锭杆穿过的圆孔，并在与锭杆接触的圆孔内壁上开有内螺纹式螺旋槽；
所述铝套管内部与锭杆上端紧密配合，外部紧套纱管和锭盘，在锭盘上部装有割纱器；
所述锭胆结合件由弹性管、上下支承结构和轴向阻尼系统、弹性卷簧、定位套管、轴承座、弹性套筒、密封圈组成；所述锭胆结合件紧密配合在外锭脚内，由密封圈阻挡来自内锭脚以及锭胆结合件内部的润滑油与弹性套筒的直接接触；所述弹性套筒和密封圈紧密配合在外锭脚和轴承座之间；
所述锭杆盘结合件由锭杆、锭盘、铝套管、纱管、割纱器组成；所述锭杆盘结合件下端锭杆插入锭胆结合件内部，以纺锭轴承、径向轴承、止推轴承为三点支承，由外部电机带动连接在锭盘上的皮带而高速旋转；
所述轴承外环上的螺旋槽旋向与锭杆旋转旋转方向相反；所述上轴承密封盖的内螺纹螺旋槽旋向与锭杆旋转方向相反；
所述弹性套筒紧密结合在外锭脚和轴承座之间，有径向减振和吸收噪音的效果；所述弹性套筒采用高分子阻尼材料；所述下部的密封圈阻隔了来自锭胆结合件内部的润滑油与弹性套筒直接接触。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.锭子上轴承座上端内壁为大圆弧内曲面，配合放置其内部的纺锭轴承，可以使锭子平稳的渡过第一二临界转速，使速度稳定的保持在第二临界转速和第三临界转速之间，起到使锭子转动件自调中心的作用，增加稳定性，减小振动，提高纺纱质量。
2.锭子的纺锭轴承外环上开有细小的螺旋槽缝隙，材料为弹簧钢，因为弹簧钢有较好的弹性，内部张力能够使其紧固在上轴承座内壁上，同时螺旋槽轴承外环为滚动部件留下了比较大的空间，这些部件能够通过滚动将赃物和磨损掉的铁屑压至螺旋圈的螺旋缝隙内。这样可保持纺锭轴承的运动表面在转动时保持清洁，增加轴承寿命。
3.锭子纺锭轴承取消了轴承内环，外环采用螺旋槽外环，并配合大圆弧内曲面轴承座，不仅能够减小锭盘直径，增加传动比，提高转速；由于大圆弧内曲面轴承座的定心作用以及螺旋槽外环的弹性，还能够起到使锭子在高速下自调中心的作用。
4.上轴承密封盖中心圆孔内壁上采用螺旋槽式密封结构，旋向与锭杆转动方向相反，这样锭子在高速下锭胆内部产生的油雾以及随锭杆转动攀爬而上的润滑油，会由于螺旋槽的阻隔作用而停留在上轴承部位，有利于纺锭轴承的润滑，减少磨损，增加轴承寿命，且节省润滑油，增加锭子有效工作时间。
5.锭子的弹性套筒紧密结合在轴承座和外锭脚之间，采用高分子阻尼材料制成，具有很好的弹性，能够有效吸收来自上轴承的振动与噪音，下部的密封圈阻隔了来自锭胆内部的润滑油与弹性套筒直接接触，防止高分子材料与高温油液的不正常反应。
6.锭子纺锭轴承由于取消了内环，锭杆直径减小带来的刚度下降通过缩短中心距来弥补，由于锭杆直径和长度的减小，间接减小了锭杆与润滑油接触的相对面积，高速旋转下更加节能和稳定。
7.锭子轴向弹簧的设计解决了锭子轴向的振动与自动落纱时对锭杆造成的损坏，提高纺纱质量，增加锭子使用寿命。
附图说明
图1为一种低能耗高速棉纺锭子；
图2为锭胆结合件结构示意图；
图3为锭杆盘结合件结构示意图；
图4为上弹性结构示意图；
图5为轴承座及外环结构示意图；
图6为上轴承座部分结构示意图；
图7为纺锭轴承外环结构示意图；
图8为弹性套筒正视图；
图9为上轴承密封盖侧视图。
其中，1-外锭脚，2-轴向弹簧，3-弹性卷簧，4-锭脚螺母，5-定位套管，6-锭胆结合件，7-弹性套筒，8-轴承座，9-轴承外环，10-锭盘，11-割纱器，12-纱管，13-锭杆，14-铝套管，15-锭杆盘结合件，16-上轴承密封盖，17-波形圈，18-锭钩，19-密封圈，20-螺旋槽，21-径向轴承，22-止推轴承，23-弹簧托片，24-锭底托片，25-纺锭轴承，26-弹性管。
具体实施方式
参考附图描述本发明的实施方式，下面结合附图对本发明进行具体说明。
如图1、图2和图3所示，一种低能耗高速棉纺锭子，包括轴向弹簧2、轴承座8、轴承外环9、弹性套筒7、上轴承密封盖5、密封圈19、弹簧托片23、锭底托片24、纺锭轴承25、径向轴承21、止推轴承22、锭胆结合件6和锭杆盘结合件15，所述铝套管14内部与锭杆13上端紧密配合，外部紧套纱管12和锭盘10，在锭盘10上部装有割纱器11，所述锭胆结合件6由弹性管26、上下支承结构和轴向阻尼系统、弹性卷簧3、定位套管5、轴承座8、弹性套筒7、密封圈19组成。所述锭杆盘结合件15由锭杆13、锭盘10、铝套管14、纱管12、割纱器11组成，所述弹性管26外部下端与弹性卷簧3紧密配合，上端与轴承座8紧密配合，中间由定位套管5连接，所述弹性管内部下端由径向轴承21和止推轴承22构成下支承结构，相对应的纺锭轴承25为上支承结构，所述锭杆盘结合件15下端锭杆13插入锭胆结合件6内部，棉纺锭子是一个以锭胆结合件6内部的纺锭轴承25、径向轴承21、止推轴承22为三点支承的竖直高速回转体，有外部电机带动连接在锭盘10上的皮带驱动锭杆盘结合件15高速转动，紧套其上的纱管随之旋转，完成纺纱，所述外锭脚1下端放置在支架上的中心孔中，由锭脚螺母4拧紧轴向固定，所述锭钩18安装在外锭脚上，钩住锭盘10，防止锭杆盘结合件15在高速旋转时上下窜动脱落，所述轴向弹簧2的上端连接弹簧托片23，下端连接锭底托片24，构成了锭子的轴向阻尼系统，轴向阻尼系统的设计解决了锭子轴向的振动与自动落纱时对锭杆13造成的损坏，提高纺纱质量，增加锭子使用寿命。
如图5、图6和图7所示，所述纺锭轴承25的轴承外环9紧固在轴承座8上，上端由上轴承密封盖16密封固定，在两者中间，装配有波形圈17，起弹性防松紧固作用，上轴承密封盖16中心圆孔内壁上采用螺旋槽式密封结构，旋向与锭杆13转动方向相反，有效的阻止了润滑油的溢出，有利于纺锭轴承的润滑，减少磨损，增加轴承寿命，且节省润滑油，增加锭子有效工作时间，轴承外环9上开有细小的螺旋槽缝隙，能够通过滚动将赃物和磨损掉的铁屑压至螺旋圈的螺旋缝隙内。这样可保持纺锭轴承的运动表面在转动时保持清洁，增加轴承寿命。
如图4、图8和图9所示，所述轴承座8的外部与弹性套筒7和密封圈19紧密配合，所述轴承座8上端装配有纺锭轴承25，并由上轴承密封盖16在上端进行密封，锭胆结合件6紧密配合在外锭脚1内，由密封圈19阻碍弹性套筒7和内锭脚1以及锭胆结合件6内部的润滑油接触，弹性套筒7采用高分子阻尼材料制成，具有很好的弹性，能够有效吸收来自上轴承的振动与噪音，下部的密封圈19阻隔了来自锭胆结合件6内部的润滑油与弹性套筒7的直接接触，防止了高分子材料与高温油液的不正常反应。
基于上述，所述一种低能耗高速棉纺锭子的轴承外环9上开有细小的螺旋槽缝隙，材料为弹簧钢，因为弹簧钢有较好的弹性，内部张力能够使其紧固在轴承座8内壁上，同时螺旋槽轴承外环9为滚动部件留下了比较大的空间，这些部件能够通过滚动将赃物和磨损掉的铁屑压至螺旋圈的螺旋缝隙内。这样可保持纺锭轴承25的运动表面在转动时保持清洁，增加轴承寿命；所述锭子纺锭轴承25取消了轴承内环，外环采用螺旋槽外环，并配合大圆弧内曲面轴承座8，不仅能够减小锭盘直径，增加传动比，提高转速。
由于大圆弧内曲面轴承座8的定心作用以及螺旋槽外环的弹性，还能够起到使锭子在高速下自调中心的作用；所述上轴承密封盖16中心圆孔内壁上采用螺旋槽式密封结构，旋向与锭杆13转动方向相反，这样锭子在高速下锭胆内部产生的油雾以及随锭杆转动攀爬而上的润滑油，会由于螺旋槽的阻隔作用而停留在上轴承部位，有利于纺锭轴承25的润滑，减少磨损，增加轴承寿命，且节省润滑油，增加锭子有效工作时间；所述锭子的弹性套筒7紧密结合在轴承座8和外锭脚1之间，采用高分子阻尼材料制成，具有很好的弹性，能够有效吸收来自上轴承的振动与噪音，下部的密封圈19阻隔了来自锭胆结合件6内部的润滑油与弹性套筒7直接接触，防止高分子材料与高温油液的不正常反应。
所述锭子轴向弹簧2的设计解决了锭子轴向的振动与自动落纱时对锭杆13造成的损坏，提高纺纱质量，增加锭子使用寿命；所述锭子纺锭轴承25由于取消了内环，锭杆13直径减小带来的刚度下降通过缩短中心距来弥补，由于锭杆(13)直径和长度的减小，间接减小了锭杆13与润滑油接触的相对面积，高速旋转下更加节能和稳定，相应的，弹性管26的螺旋槽20也由2圈增加为3圈，增加锭子的减振功能。
以上所述，仅是发明的较佳实施方式，并非对本发明做任何限制，凡是根据本发明实质对以上实施方式所作的任何修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种低能耗高速棉纺锭子，其特征在于包括轴向弹簧(2)、轴承座(8)、轴承外环(9)、弹性套筒(7)、上轴承密封盖(5)、密封圈(19)、弹簧托片(23)、锭底托片(24)、纺锭轴承(25)、弹性管(26)、锭胆结合件(6)和锭杆盘结合件(15)；
所述轴向弹簧(2)的上端连接弹簧托片(23)，下端连接锭底托片(24)，构成了锭子的轴向阻尼系统；
所述弹性管(26)外部下端与弹性卷簧(3)紧密配合，上端与轴承座(8)紧密配合，中间由定位套管(5)连接；所述弹性管内部下端由径向轴承(21)和止推轴承(22)构成下支承结构；
所述轴承座(8)上端装配有纺锭轴承(25)，并由上轴承密封盖(16)在上端进行密封，构成了上支承结构；所述轴承座(8)上端与纺锭轴承(25)接触的内壁为大圆弧内曲面；所述纺锭轴承(25)取消轴承内环，且外环上开有细小的螺旋槽缝隙；所述上轴承密封盖(5)在波形圈(17)的上方，具有让锭杆穿过的圆孔，并在与锭杆接触的圆孔内壁上开有内螺纹式螺旋槽；
所述铝套管(14)内部与锭杆(13)上端紧密配合，外部紧套纱管(12)和锭盘(10)，在锭盘(10)上部装有割纱器(11)；
所述锭胆结合件(6)由弹性管(26)、上下支承结构和轴向阻尼系统、弹性卷簧(3)、定位套管(5)、轴承座(8)、弹性套筒(7)、密封圈(19)组成；所述锭胆结合件(6)紧密配合在外锭脚(1)内，由密封圈(19)阻挡来自内锭脚(1)以及锭胆结合件(6)内部的润滑油与弹性套筒(7)的直接接触；所述弹性套筒(7)和密封圈(19)紧密配合在外锭脚(1)和轴承座(8)之间；
所述锭杆盘结合件(15)由锭杆(13)、锭盘(10)、铝套管(14)、纱管(12)、割纱器(11)组成；所述锭杆盘结合件(15)下端锭杆(13)插入锭胆结合件(6)内部，以纺锭轴承(25)、径向轴承(21)、止推轴承(22)为三点支承，由外部电机带动连接在锭盘(10)上的皮带而高速旋转；
所述轴承外环(9)上的螺旋槽旋向与锭杆旋转旋转方向相反；所述上轴承密封盖(5)的内螺纹螺旋槽旋向与锭杆旋转方向相反；
所述弹性套筒(7)紧密结合在外锭脚(1)和轴承座(8)之间，有径向减振和吸收噪音的效果；所述弹性套筒(7)采用高分子阻尼材料；所述下部的密封圈(19)阻隔了来自锭胆结合件(6)内部的润滑油与弹性套筒(7)直接接触。
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