CN110316613B - 一种绕丝装置及绕丝方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于绕丝领域，涉及中空纤维膜丝的绕丝，具体涉及一种绕丝装置及绕丝方法，具有绕丝轮，所述绕丝轮有多个，多个绕丝轮至少具有两种不同规格尺寸，且任意两种不同规格尺寸的绕丝轮同轴设置并形成一绕丝轮组；各组绕丝轮组之间能够独立转动，互不影响。本申请能提高纺丝液利用率、提高膜丝质量以及减少绕丝设备投入的中空纤维膜丝绕丝装置。

Description

一种绕丝装置及绕丝方法
技术领域
本发明属于绕丝领域，涉及纤维膜丝的绕丝，具体涉及一种绕丝装置及绕丝方法，特别的是应用于中空纤维膜丝的绕丝装置。
背景技术
中空纤维膜组件是将污水注入膜组件中，在压力的驱动作用下，利用中空纤维膜丝内外的压力差，经过滤，将净水压入中空纤维膜丝的内腔，利用导流装置在一端汇集，输入净水箱待用，而颗粒物、胶体、细菌、杂质等污染物被截留在中空纤维膜丝的外表面空间，达到去除目的。在中空纤维膜组件的制作过程中，首先制备中空纤维膜丝，然后将数千根膜丝集束封装在壳体内，两端用胶密封固定，并装上端盖，形成水过滤装置。
中空纤维膜丝的制备是先将制膜材料配制成纺丝液，经高速搅拌充分均匀，在负压条件下脱除纺丝液中的空气，得到可用纺丝液，在氮气压力的作用下，纺丝液先后通过釜底部的排料阀、管道、计量泵、喷丝头，并在喷丝头内注入芯液，纺丝液和芯液同时等速进入凝固浴中，固化成型，形成中空纤维膜丝，最后，通过绕丝装置将中空纤维膜丝进行收卷。常见的绕丝轮表面为连续整体，收取中空纤维膜丝时，先割断后扎绳，这样会导致中空纤维膜丝直接互相错位，不顺直，弯曲，影响膜组件封装效果，以及膜丝装填率低。同时，膜制造厂家都会涉及不同长度规格的中空纤维膜丝，只能制备一种规格尺寸的绕丝轮将导致绕丝设备增加，设备投资大，即使只更换绕丝轮，操作也不便，容易导致设备损坏。
发明内容
本申请提供一种绕丝装置及绕丝方法，能提高纺丝液利用率、提高膜丝质量以及减少绕丝设备投入的中空纤维膜丝绕丝装置。
为实现上述技术目的，本申请采取的技术方案为，一种绕丝装置，具有绕丝轮，所述绕丝轮有多个，多个绕丝轮至少具有两种不同的尺寸，且任意两种不同尺寸的绕丝轮同轴设置并形成一绕丝轮组；各组绕丝轮组之间能够独立转动，互不影响。
作为本申请改进的技术方案，所述绕丝装置还包括与绕丝轮组适配数量的传动轴；适配数量的传动轴同轴设置，并在径向方向与轴向方向均具有不同尺寸；适配数量的传动轴随着径向方向的尺寸的增大，轴向方向的尺寸依次减小，并且适配数量的传动轴以径向方向小的传动轴置于径向方向大的传动轴的方式叠加式贯穿，以保证每个传动轴上均能独立传动连接一组绕丝轮组。
作为本申请改进的技术方案，所述绕丝装置还具有电控系统、伺服电机与电磁离合器；各个传动轴能够电磁离合器独立带动；伺服电机为电磁离合器提供动力，电控系统控制连接伺服电机及工艺参数。
作为本申请改进的技术方案，所述绕丝轮的表面设有割丝槽，割丝槽沿绕丝轮上所绕丝的捆绑方向设置；定义所述捆绑方向为绕丝结束后捆绑绕丝的动作方向。
作为本申请改进的技术方案，所述绕丝轮的表面沿绕丝的捆绑方向的两端分设有防滑条；防滑条凸出于所述绕丝轮的边缘表面。
本申请的另一目的是提供一种基于所述绕丝装置的绕丝方法，包括如下步骤：
步骤一、电控系统控制伺服电机工作，电磁离合器带动用于所需尺寸的绕丝轮组工作，其他绕丝轮组则停止工作；
步骤二、完成绕丝后，在割丝槽处先采用绳扎丝，然后自割丝槽处进行切割；
步骤三、在外力作用下切换不同尺寸的切丝轮以满足不同尺寸的中空纤维膜丝的绕丝，然后重复步骤一与步骤二。
有益效果
本申请主要采用割丝槽与绕丝工艺中先扎绳后切割的方式配合，膜丝顺直，不发生错位，可提高膜组件浇注质量和单位面积膜丝填充率。有效避免现有技术中中空纤维膜丝直接互相错位，不顺直，弯曲，影响膜组件封装效果，以及膜丝装填率低的问题。
在绕丝轮表面设有割丝槽，操作过程中，采取先用绳扎丝，后切割，且根据膜丝长度实际需要，绕丝轮直径可以设为最小，制作过程中膜丝边角料少，浪费少，提高纺丝液利用率。
绕丝轮边缘表面设有防滑条，为避免在收取中空纤维膜丝时中空纤维膜丝从绕丝轮上滑落而导致中空纤维膜丝错乱，保证整把中空纤维膜丝顺直。同时，绕丝轮的同轴设置，保证制作过程中匀速绕丝，不发生停顿或变速。
本申请采用同轴设置的至少两种规格尺寸的绕丝轮，各绕丝轮之间互不影响，可以提高中空纤维膜丝的制作效率和产品质量，可根据中空纤维膜丝的尺寸需要进行自由切换，不需另外增加设备或更换绕丝轮，既可以降低设备投入，又可以提高生产效率，以及设备完好性。
附图说明
图1为本发明一种用于中空纤维膜丝绕丝装置结构示意图；
图2为图1的左视结构示意图；
图3为图1的俯视结构示意图。
附图标记：
1-箱体；2-电控系统；3-伺服电机；4-电磁离合器；5-传送带；6-细连接轴；7-粗连接轴；8-支座；9-绕丝轮组一；10-绕丝轮组二；11-防滑条；12-割丝槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
如图1-3所示的一种绕丝装置，具有绕丝轮，所述绕丝轮的表面设有割丝槽，割丝槽沿绕丝轮上所绕丝的捆绑方向设置；定义所述捆绑方向为绕丝结束后捆绑绕丝的动作方向。绕丝轮上的割丝槽主要用于先扎绳后切割，而且由于使用方式使得对割丝槽的宽度要求低，仅需满足割丝刀刀锋通过，故割丝刀的设置不会影响绕丝轮用于绕丝表面的综合力学性能。
作为了避免绕丝过程中，中空纤维膜丝滑落，所述绕丝轮的边缘表面沿绕丝的捆绑方向的两端分设有防滑条；防滑条凸出于所述绕丝轮的表面。实际应用中，可以采用硅胶条或橡胶条，胶接、螺钉锁定或燕尾夹夹紧的方式安装在绕丝轮用于绕丝的表面的边沿。
为了保证绕丝过程的连续性，也为了适用不同型号的中空纤维膜丝线束的绕丝，所述绕丝轮有多个，多个绕丝轮至少具有两种不同的尺寸，且任意两种不同尺寸的绕丝轮同轴设置并形成一绕丝轮组；各组绕丝轮组之间能够独立转动；外力切换不同绕丝轮实现中空纤维膜丝在不同绕丝轮上缠绕，这里外力作用在图中并未绘示，任何能实现该功能的装置均可用。
为了实现各绕丝轮组独立转动，以实现节能与绕丝轮组转动的稳定性，提高传动轴的使用寿命。所述绕丝装置还包括与绕丝轮组适配数量的传动轴；适配数量的传动轴同轴设置，并在径向方向与轴向方向均具有不同尺寸；适配数量的传动轴随着径向方向的尺寸的增大，轴向方向的尺寸依次减小，并且适配数量的传动轴以径向方向小的传动轴置于径向方向大的传动轴的方式叠加式贯穿，以保证每个传动轴上均能独立传动连接一组绕丝轮组。所述绕丝装置还具有电控系统、伺服电机与电磁离合器；各个传动轴能够电磁离合器独立带动；伺服电机为电磁离合器提供动力，电控系统控制连接伺服电机及工艺参数。
以两组绕丝轮组为例，如图1～图3所示，一种绕丝装置，包括箱体1、传动系统、电控系统2和两个绕丝轮组，绕丝轮组一9装在粗连接轴7(径向方向大的连接轴)上，绕丝轮组二10安装在细连接轴6(径向方向小的连接轴)上，细连接轴6安装在粗连接轴7内部，粗连接轴7安装在带有轴承的支座8上，粗/细连接轴通过传送带5连接电磁离合器4，电磁离合器4上装有感应装置，电磁离合器4与伺服电机3相连接，电磁离合器4通过感应装置可分别单独控制绕丝轮组一9和绕丝轮组二10转动，当绕丝轮组一9转动卷丝时绕丝轮组二10停止；反之，当绕丝轮组二10转动卷丝时绕丝轮组一9停止，同时通过电控系统2控制绕丝轮一/二的线速度、转动圈数等功能。绕丝轮组一/绕丝轮组二的单组里面包括一大一小两种规格，可根据实际需要选择规格尺寸，绕丝轮组一/二中大小两种规格的绕丝轮表面均设有割丝槽12，边缘设有防滑条11，当中空纤维膜丝卷绕到设定数量时，电控系统2自动报警，此时将绕丝轮组一9停止，将中空纤维膜丝移至绕丝轮组二10上继续卷绕，然后在绕丝轮组一9的割丝槽12处用扎绳将中空纤维膜丝扎紧，割断，启动绕丝轮组一9，将中空纤维膜丝从绕丝轮组一9上取出，在取出过程中，防滑条11将中空纤维膜丝限制在绕丝轮一9表面，不滑落，取出的中空纤维膜丝顺直。同时，绕丝轮组一和绕丝轮组二的同心度、动平衡经过严格测量，可精确保证在卷绕过程中匀速运动，不发生停顿或变速现象。
本申请的另一目的是提供一种基于所述绕丝装置的绕丝方法，包括如下步骤：
步骤一、电控系统控制伺服电机工作及工艺参数，电磁离合器带动用于所需尺寸的绕丝轮组工作，其他绕丝轮组则停止工作；
步骤二、完成绕丝后，在割丝槽处先采用绳扎丝，然后自割丝槽处进行切割；
步骤三、在外力作用下切换不同尺寸的切丝轮以满足不同尺寸的中空纤维膜丝的绕丝，然后重复步骤一与步骤二。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种绕丝装置，具有绕丝轮，其特征在于，所述绕丝轮有多个，多个绕丝轮至少具有两种不同规格尺寸，且任意两种不同规格尺寸的绕丝轮同轴设置并形成一绕丝轮组；所述绕丝装置还包括与绕丝轮组适配数量的传动轴；适配数量的传动轴同轴设置，并在径向方向与轴向方向均具有不同规格尺寸；适配数量的传动轴随着径向方向的尺寸的增大，轴向方向的尺寸依次减小，并且适配数量的传动轴以径向方向小的传动轴置于径向方向大的传动轴的方式叠加式贯穿，以保证每个传动轴上均能独立传动连接一组绕丝轮组；各组绕丝轮组之间能够独立转动，互不影响；所述绕丝轮的表面设有割丝槽，割丝槽沿所诉绕丝轮上所绕丝的捆绑方向设置；定义所述捆绑方向为绕丝结束后捆绑绕丝的动作方向；所述绕丝装置还具有电控系统、伺服电机与电磁离合器；各个传动轴能够由电磁离合器独立带动；伺服电机为电磁离合器提供动力，电控系统控制连接伺服电机及工艺参数。
2.根据权利要求1所述的一种绕丝装置，其特征在于，所述绕丝轮的表面沿绕丝的捆绑方向的两端分设有防滑条；防滑条凸出于所述绕丝轮的边缘表面。
3.一种基于权利要求1-2任一所述绕丝装置的绕丝方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、电控系统控制伺服电机工作及工艺参数，电磁离合器带动用于所需尺寸的绕丝轮组工作，其他绕丝轮组则停止工作；
步骤二、完成绕丝后，在割丝槽处先采用绳扎丝，然后沿割丝槽处进行切割；
步骤三、在外力作用下切换不同尺寸的切丝轮以满足不同规格尺寸的中空纤维膜丝的绕丝，然后重复步骤一与步骤二。
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