CN111235755B - 适用于高性能纤维编织的带护套长锭子及快速换纱筒装置 - Google Patents

适用于高性能纤维编织的带护套长锭子及快速换纱筒装置 Download PDF

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CN111235755B CN202010187971.7A CN202010187971A CN111235755B CN 111235755 B CN111235755 B CN 111235755B CN 202010187971 A CN202010187971 A CN 202010187971A CN 111235755 B CN111235755 B CN 111235755B
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    • D04C3/00Braiding or lacing machines
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Abstract

本发明提供了一种快速换纱筒装置,还提供了一种适用于高性能纤维编织的带护套长锭子。本发明包括锭子部件和快速换纱筒装置,快速换纱筒装置包括支架部件和护套部件;锭子部件固连于支架部件下端的薄壁圆弧立柱内,支架部件上端设有护套部件,护套座的两侧凸台压缩支架上端深槽内的弹簧,通过上翻或下翻支架对称双耳下部的卡扣使支架部件与护套部件连接或分离;纱线从纱筒引出,在若干储纱管外绕多圈后,经过支架部件的两个导纱轮,从外到内穿过支架上部穿纱孔,经过护套部件下端的大瓷眼和上端的小瓷眼从出纱口引出至编织环;护套为碳纤维复合材料,锭子储纱管为可自由转动的光滑金属管。本发明适用于高性能纤维编织,且更换纱筒简便、载纱量大。

Description

适用于高性能纤维编织的带护套长锭子及快速换纱筒装置
技术领域
本发明属于编织装备技术领域,涉及带护套的编织锭子,特别是适用于高性能纤维编织且具有快速更换纱筒装置的带护套长锭子。
背景技术
在编织工艺中,锭子是编织纱的载体。在编织过程中锭子按编织底盘上和嵌块或转向块上的轨道运动,通过锭子的收放线装置使编织纱具有一定张力并汇聚于编织环,以形成编织物。
目前,行业中的普通锭子为无护套的短锭子,锭子出纱口距离编织环较远,编织过程中纱线互相交叉摩擦,会使其起毛、粘连甚至断裂;行业中也有极少带护套的长锭子,但存在以下不足:(1)锭子的机械结构与纱线的接触点多,更适用于材质硬、滑的纱线,如聚乙烯等;(2)锥筒状护套为薄壁金属件,比强度低,在锭子悬臂动支撑的工作状态下和护套末端纱线负载的作用下,锥筒状薄壁金属护套产生变形,不适用于大型编织机,也导致在相同锭子数条件下其载纱量少;(3)更换纱筒复杂,劳动强度大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:目前行业中无护套短锭子编织易出现纱线摩擦起毛、粘连断裂现象;而已有带护套长锭子不适用于编织碳纤维等高性能纤维且更换纱筒复杂。
为了解决上述技术问题,本发明的一个技术方案是提供了一种快速换纱筒装置,其特征在于,包括设有穿纱孔的支架部件和护套部件,支架部件的下端用于与带有纱筒的锭子部件连接,护套部件的下部卡入支架部件的上部内,并通过快换机构与支架部件连接固定,锥套部件的下端具有引入纱线的入纱口,锥套部件的上端具有引出纱线的出纱口,纱线经由穿纱孔被引入支架部件后,依次经过入纱口及出纱口被引出至编织机的编织环。
优选地,所述支架部件包括所述设有穿纱孔的支架、紧固连接件、导纱结构、弹簧及所述快换机构;支架上部为左、右两侧带对称双耳的薄壁圆管,下部与对称双耳对应的两侧设有用于通过紧固连接件与锭子部件固定连接的薄壁圆弧立柱,薄壁圆弧立柱沿轴向的长度与所述锭子部件的长度相适应;支架外侧设有导纱结构,导纱结构将纱线引导至所述穿纱孔,纱线通过所述穿纱孔穿入支架的薄壁圆管内;对称双耳位于支架的上端,该对称双耳位为左、右对称布置的深槽结构,在每个深槽结构内设有弹簧,所述护套部件通过所述快换机构及弹簧的回复力与所述支架部件连接固定。
优选地,所述导纱结构包括可自由转动的一次导纱轮及可自由转动的二次导纱轮,一次导纱轮设于所述薄壁圆弧立柱的外侧,二次导纱轮设于所述支架中部的台肩处,一次导纱轮与二次导纱轮位于同侧,且二次导纱轮位于一次导纱轮的上方。
优选地,所述护套部件包括大瓷眼、护套座、护套及小瓷眼;护套座的左、右两侧分别设有与同侧的所述深槽结构相配合的凸台,护套座的下端安装于所述支架的薄壁圆管内时,左、右两侧的凸台分别安装于同侧的所述深槽结构内并压缩所述弹簧;护套座的下端固连作为所述入纱口的大瓷眼,护套座的上端设有护套;护套的上端固连作为所述出纱口的小瓷眼。
优选地,所述护套为经编织或铺层后固化成型的碳纤维复合材料,下部为薄壁圆管,上部为薄壁锥管;所述护套座为金属件,上端形成外圆柱面,该外圆柱面压入护套的薄壁圆管内,并与护套固定连接。
优选地,所述快换机构包括设于所述支架左、右两侧的卡扣,两侧的卡扣与两侧的所述对称双耳为同侧布置,卡扣的下端铰接在同侧的深槽结构的下方,使卡扣可绕铰接点旋转,卡扣的上端卡在同侧的所述护套部件凸台上端面的周向深槽内。
本发明的另一个技术方案是提供了一种适用于高性能纤维编织的带护套长锭子,其特征在于,包括所述快速换纱筒装置及带有纱筒的锭子部件,锭子部件的下端用于安装在编织机上,所述快速换纱筒装置的下端与锭子部件的上端可拆卸式固定连接,纱线从锭子部件内的纱筒引出,按放线方向绕锭子部件n圈后由外至内传入所述快速换纱筒装置的入纱口再由出纱口引出至编织环。
优选地,所述锭子部件包括导向块基座、船形导向块、卷簧、卷簧块、单向轴承、卷簧块下轴承、孔用挡圈、转轴、鼓簧、轴用挡圈、限位螺母、柱塞座、柱塞、定位销、挡块、纱筒、储纱轴、储纱管、储纱盖及储纱座;导向块基座下端设有船形导向块,导向块基座上端固连锭子座;锭子座下端沿轴向开一深孔,深孔内设有轴承组件;锭子座上端薄壁圆柱处沿轴向开一槽,卷簧的内圈卡入该槽,卷簧的外圈勾住卷簧块的下端;卷簧块内设有通孔,卷簧块的上端内设有单向轴承,卷簧块的下端内设有卷簧块下轴承及用于将卷簧块下轴承轴向定位的孔用挡圈;转轴的下部插入锭子座的中心孔和卷簧块内的通孔,转轴的下部外套设有轴承组件、单向轴承及卷簧块下轴承,通过转轴上的轴用挡圈将单向轴承轴向定位;转轴的上端通过限位螺母与柱塞座的下端连接固定,柱塞座上端的深孔内设有柱塞;柱塞座的上端沿直径方向开一通孔,定位销安装在该通孔内,挡块的凹槽卡进定位销;转轴外设有与转轴同轴配合的纱筒;转轴和纱筒之间套设有鼓簧;纱筒外设有x根储纱轴,所有储纱轴沿纱筒周向均布;所有储纱轴的下端与储纱座连接固定,上端与储纱盖连接固定,储纱座固连于卷簧块的外圆周面;每根储纱轴套设有一根可绕储纱轴自由转动的储纱管;纱筒上的纱线被引出后,按放线方向绕x根储纱管n圈后被引出所述锭子部件;编织过程中当牵引纱线使储纱管按放线方向旋转时,在卷簧作用下纱线保持一定张力;当卷簧力使储纱管按收线方向旋转时,在单向轴承和鼓簧的作用下纱筒只能按收线方向旋转,以使纱线保持一定张力。
优选地,设所述纱筒半径为R,所述储纱管半径为r,纱筒中心线与储纱管中心线的距离为l1,所述带护套长锭子在编织机的编织盘外圈和内圈时出纱口与编织环的距离差为l2,则x、n满足:2xn(l1+r)×sin(π/x)=l2,(l1-r)×cos(π/x)>R。
优选地,设所述弹簧弹性系数为k,所述弹簧被所述护套座压到底时的压缩量为λ,所述护套座弹起距离为m,则所述卡扣的锁紧力为2k×(λ-m);当需要更换所述纱筒时,以2kλ的力将所述护套部件下压,下翻所述卡扣使所述支架部件与所述护套部件分离,旋转所述挡块至竖直位置并取出所述纱筒,放入满纱新纱筒后,将所述挡块旋转至水平位置后压紧护套部件,上翻所述卡扣至锁紧状态。
本发明具有如下有益效果:
(1)本发明适用于高性能纤维编织的带护套长锭子及快速换纱筒装置,护套可保护纱线以减少编织过程中纱线相互接触,从而减小纱线摩擦磨损,护套为比强度相较金属更高的碳纤维复合材料,可制造成长锭子以增加载纱量;
(2)本发明适用于高性能纤维编织的带护套长锭子及快速换纱筒装置,可方便更换纱筒以减轻劳动强度、提高生产效率;
(3)本发明适用于高性能纤维编织的带护套长锭子及快速换纱筒装置,锭子部件的储纱管为可自由转动的光滑金属管,可减小与纱线间的摩擦,特别适用于高性能纤维的编织。
附图说明
图1为锭子轴测图;
图2为锭子部件剖视图;
图3为支架部件剖视图;
图4为护套部件剖视图;
图5为锭子纱线路径示意图;
图6为锭子快速换纱筒示意图。
其中,1-锭子部件,2-支架部件,3-护套部件,4-船形导向块,5-导向块基座,6-锭子座,7-锭子座下轴承,8-轴套,9-锭子座上轴承,10-卷簧,11-卷簧块,12-储纱座,13-孔用挡圈,14-卷簧块下轴承,15-单向轴承,16-轴用挡圈,17-转轴,18-纱筒,19-储纱轴,20-储纱管,21-鼓簧,22-限位螺母,23-柱塞座,24-柱塞,25-定位销,26-挡块,27-储纱盖,28-支架螺钉,29-支架,30-铰链销,31-卡扣,32-弹簧,33-一次导纱轮销,34-一次导纱轮,35-二次导纱轮,36-二次导纱轮销,37-穿纱孔,38-大瓷眼,39-护套座,40-护套,41-小瓷眼,42-纱线。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明公开的一种适用于高性能纤维编织的带护套长锭子如图1所示,由锭子部件1和快速换纱筒装置组成。快速换纱筒装置包括支架部件2及护套部件3,支架部件2固连于锭子部件1下端的外圆柱面。
结合图2、3、4,本发明适用于高性能纤维编织的带护套长锭子及快速换纱筒装置具体结构如下:
锭子部件1包括船形导向块4、导向块基座5、锭子座6、锭子座下轴承7、轴套8、锭子座上轴承9、卷簧10、卷簧块11、储纱座12、孔用挡圈13、卷簧块下轴承14、单向轴承15、轴用挡圈16、转轴17、纱筒18、储纱轴19、储纱管20、鼓簧21、限位螺母22、柱塞座23、柱塞24、定位销25、挡块26和储纱盖27。
导向块基座5下端设有两个船形导向块4,导向块基座5上端固连锭子座6;锭子座6下端开一深孔,从下至上设有锭子座下轴承7、轴套8和锭子座上轴承9;锭子座6上端薄壁圆柱处沿轴向开一槽,卷簧10内圈卡进槽内,外圈勾住卷簧块11下端外圆柱面的凸台。卷簧10在纱线带动卷簧块11运动的情况下逆时针(从上往下看)旋转并逐渐收紧,使锭子放线并纱线张力均匀增加;当锭子从编织盘外圈向内圈运动时,卷簧10顺时针(从上往下看)旋转并逐渐放松,使锭子收线并纱线张力均匀减小。卷簧块11中间开一通孔,上下两端各开一大直径深孔,卷簧块11下端深孔安装卷簧块下轴承14并用孔用挡圈13轴向定位,卷簧块11上端深孔安装单向轴承15并用转轴17上的轴用挡圈16轴向定位。转轴17插入锭子座6的中心孔和卷簧块11内的通孔。转轴17上端开一螺纹孔,通过限位螺母22与柱塞座23下端的螺柱固连,柱塞座23上端深孔设有柱塞24。柱塞座23上端还沿直径方向开一通孔,定位销25安装在该通孔内,挡块26的凹槽卡进定位销25。转轴17外部设有纱筒18,纱筒18和转轴17之间套设有鼓簧21。储纱座12固连于卷簧块11外圆柱面,储纱座12上方固连6根储纱轴19,每根储纱轴19套设有1根储纱管20,储纱管20可绕储纱轴19自由转动,以减少纱线与储纱管20的相对滑动。6根储纱轴19上端设有储纱盖27。当储纱管20按方向C旋转时,在单向轴承15和鼓簧21的作用下纱筒18只能按方向C旋转,以保证纱筒18和储纱管20之间的纱线保持一定张力。
支架部件2包括支架螺钉28、支架29、铰链销30、卡扣31、弹簧32、一次导纱轮销33、一次导纱轮34、二次导纱轮35和二次导纱轮销36。支架29上部为带对称双耳的薄壁圆管,下部与对称双耳对应的两侧设有薄壁圆弧立柱,立柱下端沿周向及轴向开若干通孔,通过支架螺钉28与锭子座6固连。一薄壁圆弧立柱中部的外圆柱面焊接一小板,小板上安装一次导纱轮销33和一次导纱轮34。一次导纱轮34上方的支架29台肩处焊接另一小板,小板上安装二次导纱轮销36和二次导纱轮35,与二次导纱轮35水平位置相对应的支架29薄壁圆管上开一穿纱孔37。纱线从一次导纱轮34向上经过二次导纱轮35,再由外往内穿过穿纱孔37进入支架29薄壁圆管内。支架29上端对称双耳为深槽结构,弹簧32一端固连于深槽底面。支架29上部对称双耳下方的外圆柱面通过铰链销30各连接一卡扣31,卡扣31可以绕铰链销30旋转。
护套部件3包括大瓷眼38、护套座39、护套40和小瓷眼41。护套座39下端固连大瓷眼38,上端设有护套40,护套40顶部固连小瓷眼41。纱线从支架部件2的穿纱孔37引入,经过护套部件3最下端的大瓷眼38和最上端的小瓷眼41从出纱口引出。护套部件3上端的出纱口始终在编织机的编织环附近。护套40为经编织或铺层后固化成型的碳纤维复合材料,护套40下部为薄壁圆管,上部为薄壁锥管,护套座39上端外圆柱面压入护套40下端的薄壁圆管内,并用环氧结构胶固连。护套座39为金属件,内部为通孔,外部中间对称位置各设一凸台D包含于支架29的对称双耳内,护套座39中部台肩上端面开周向深槽F,用于卡紧卡扣31。
纱线从锭子部件1的纱筒18引出,在x根储纱管20外逆时针(从上往下看)缠绕n圈后经过两个导纱轮再由外至内引入护套部件3,最后从护套部件3的上端引出至编织环。当开始编织时,x根储纱管20以均匀变化的转矩逆时针(从上往下看)旋转实现锭子放线,当锭子从编织盘外圈向内圈运动时,储纱管20顺时针(从上往下看)旋转实现锭子收线。设纱筒18半径为R,储纱管20半径为r,纱筒18中心线与储纱管20中心线的距离为l1,锭子在编织盘外圈和内圈时出纱口与编织环的距离差为l2,则x、n满足:2xn(l1+r)×sin(π/x)=l2,(l1-r)×cos(π/x)>R。
结合图5,本发明的纱线路径如下:
纱线42从纱筒18引出,在x根储纱管20外按方向B缠绕n圈,经过一次导纱轮34和二次导纱轮35,从外到内穿过穿纱孔37,经过护套部件3最下端的大瓷眼38和最上端的小瓷眼41,最后从护套40的上端引出至编织环。当开始编织时,x根储纱管20按方向B旋转实现锭子放线,卷簧10逐渐收紧使纱线42张力均匀增加;当锭子从编织盘外圈向内圈运动时,x根储纱管20按方向C旋转实现锭子收线,卷簧10逐渐放松使纱线42张力均匀减小。本实施例中,x=6,设储纱管半径为r,纱筒中心线与储纱管中心线的距离为l1,锭子在编织盘外圈和内圈时出纱口与编织环的距离差为l2,则n满足:6n(l1+r)=l2
结合图6,本发明的快速换纱筒原理如下:
支架部件2上端设有护套部件3,护套座39的两侧凸台D从上往下压缩弹簧32,通过上翻卡扣31将其末端卡进护套座39的周向深槽F使支架部件2和护套部件3连接;设弹簧弹性系数为k,护套座39压到底时弹簧32的压缩量为λ,护套座39弹起距离为m,则卡扣的锁紧力为2k×(λ-m);当纱筒18纱线即将用完时,以2kλ的力将护套部件3下压,下翻卡扣31使支架部件2与护套部件3分离,旋转挡块26至竖直位置并取出纱筒18,从上往下放入满纱新纱筒,将挡块26旋转至水平位置,最后压紧护套部件3,上翻卡扣31至锁紧状态。

Claims (9)

1.一种快速换纱筒装置,其特征在于,包括设有穿纱孔的支架部件和护套部件,支架部件的下端用于与带有纱筒的锭子部件连接,护套部件的下部卡入支架部件的上部内,并通过快换机构与支架部件连接固定,护套部件的下端具有引入纱线的入纱口,护套部件的上端具有引出纱线的出纱口,纱线经由穿纱孔被引入支架部件后,依次经过入纱口及出纱口被引出至编织机的编织环;
所述支架部件包括设有所述穿纱孔的支架、紧固连接件、导纱结构、弹簧及所述快换机构;支架上部为左、右两侧带对称双耳的薄壁圆管一,下部与对称双耳对应的两侧设有用于通过紧固连接件与锭子部件固定连接的薄壁圆弧立柱,薄壁圆弧立柱沿轴向的长度与所述锭子部件的长度相适应;支架外侧设有导纱结构,导纱结构将纱线引导至所述穿纱孔,纱线通过所述穿纱孔穿入支架的薄壁圆管一内;对称双耳位于支架的上端,该对称双耳为左、右对称布置的深槽结构,在每个深槽结构内设有弹簧,所述护套部件通过所述快换机构及弹簧的回复力与所述支架部件连接固定。
2.如权利要求1所述的一种快速换纱筒装置,其特征在于,所述导纱结构包括可自由转动的一次导纱轮及可自由转动的二次导纱轮,一次导纱轮设于所述薄壁圆弧立柱的外侧,二次导纱轮设于所述支架中部的台肩处,一次导纱轮与二次导纱轮位于同侧,且二次导纱轮位于一次导纱轮的上方。
3.如权利要求1所述的一种快速换纱筒装置,其特征在于,所述护套部件包括大瓷眼、护套座、护套及小瓷眼;护套座的左、右两侧分别设有与同侧的所述深槽结构相配合的凸台,护套座的下端安装于所述支架的薄壁圆管一内时,左、右两侧的凸台分别安装于同侧的所述深槽结构内并压缩所述弹簧;护套座的下端固连作为所述入纱口的大瓷眼,护套座的上端设有护套;护套的上端固连作为所述出纱口的小瓷眼。
4.如权利要求3所述的一种快速换纱筒装置,其特征在于,所述护套为经过编织或铺层后固化成型的碳纤维复合材料,下部为薄壁圆管二,上部为薄壁锥管;所述护套座为金属件,上端形成外圆柱面,该外圆柱面压入护套的薄壁圆管二内,并与护套固定连接。
5.如权利要求3所述的一种快速换纱筒装置,其特征在于,所述快换机构包括设于所述支架左、右两侧的卡扣,两侧的卡扣与两侧的所述对称双耳为同侧布置,卡扣的下端铰接在同侧的深槽结构的下方,使卡扣可绕铰接点旋转,卡扣的上端卡在同侧的所述护套部件凸台上端面的周向深槽内。
6.一种适用于高性能纤维编织的带护套长锭子,其特征在于,包括如权利要求5所述的快速换纱筒装置及带有纱筒的锭子部件,锭子部件的下端用于安装在编织机上,所述快速换纱筒装置的下端与锭子部件的上端可拆卸式固定连接,纱线从锭子部件内的纱筒引出,按放线方向绕锭子部件旋转n圈后由外至内传入所述快速换纱筒装置的入纱口后再由出纱口引出至编织环。
7.如权利要求6所述的一种适用于高性能纤维编织的带护套长锭子,其特征在于,所述锭子部件包括导向块基座、船形导向块、卷簧、卷簧块、单向轴承、卷簧块下轴承、孔用挡圈、转轴、鼓簧、轴用挡圈、限位螺母、柱塞座、柱塞、定位销、挡块、纱筒、储纱轴、储纱管、锭子座、轴承组件、储纱盖及储纱座;导向块基座下端设有船形导向块,导向块基座上端固连锭子座;锭子座下端沿轴向开一深孔,深孔内设有轴承组件;锭子座上端薄壁圆柱处沿轴向开一槽,卷簧的内圈卡入该槽,卷簧的外圈勾住卷簧块的下端;卷簧块内设有通孔,卷簧块的上端内设有单向轴承,卷簧块的下端内设有卷簧块下轴承及用于将卷簧块下轴承轴向定位的孔用挡圈;转轴的下部插入锭子座的中心孔和卷簧块内的通孔,转轴的下部外套设有轴承组件、单向轴承及卷簧块下轴承,通过转轴上的轴用挡圈将单向轴承轴向定位;转轴的上端通过限位螺母与柱塞座的下端连接固定,柱塞座上端的深孔内设有柱塞;柱塞座的上端沿直径方向开一通孔,定位销安装在该通孔内,挡块的凹槽卡进定位销;转轴外设有与转轴同轴配合的纱筒;转轴和纱筒之间套设有鼓簧;纱筒外设有x根储纱轴,所有储纱轴沿纱筒周向均布;所有储纱轴的下端与储纱座连接固定,上端与储纱盖连接固定,储纱座固连于卷簧块的外圆周面;每根储纱轴套设有一根可绕储纱轴自由转动的储纱管;纱筒上的纱线被引出后,按放线方向绕x根储纱管n圈后被引出所述锭子部件;编织过程中当牵引纱线使储纱管按放线方向旋转时,在卷簧作用下纱线保持一定张力;当卷簧力使储纱管按收线方向旋转时,在单向轴承和鼓簧的作用下纱筒只能按收线方向旋转,以使纱线保持一定张力。
8.如权利要求7所述的一种适用于高性能纤维编织的带护套长锭子,其特征在于,设所述纱筒半径为R,所述储纱管半径为r,纱筒中心线与储纱管中心线的距离为l1,所述带护套长锭子在编织机的编织盘外圈和内圈时出纱口与编织环的距离差为l2,则x、n满足:2xn(l1+r)×sin(π/x)=l2,(l1-r)×cos(π/x)>R。
9.如权利要求7所述的一种适用于高性能纤维编织的带护套长锭子,其特征在于,设所述弹簧弹性系数为k,所述弹簧被所述护套座压到底时的压缩量为λ,所述护套座弹起距离为m,则所述卡扣的锁紧力为2k×(λ-m);当需要更换所述纱筒时,以2kλ的力将所述护套部件下压,下翻所述卡扣使所述支架部件与所述护套部件分离,旋转所述挡块至竖直位置并取出所述纱筒,放入满纱新纱筒后,将所述挡块旋转至水平位置后压紧护套部件,上翻所述卡扣至锁紧状态。
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