CN112011866A - 一种化纤纺丝加弹装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纺织机械技术领域，尤其涉及一种化纤纺丝加弹装置，其特征在于：包括依次设置的送纱系统，用于放置原料丝线并对其进行退卷；加热系统，对退卷的丝线进行加热；冷却系统，对高温的丝线进行冷却；假捻器，对丝线进行假捻；上油系统，对丝线进行上油润滑；以及卷绕装置，对上油后的丝线进行收卷；所述加弹装置还包括位于所述送纱系统与所述加热系统之间的以用于对退卷的丝线进行染色的染色系统。本发明能够在丝线加弹的同时完成染色，从而缩短生产周期，以降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于纺织机械技术领域，尤其涉及一种化纤纺丝加弹装置。
背景技术
加弹机是一种可将涤纶、丙纶等无捻丝，通过假捻变形加工成为具有中弹、低弹性能的弹力丝的一种纺织机械。
公开号为CN103572439A的中国发明专利申请，其公开了一种加弹机，其包括横梁、中间支架、储油箱和筒管架，在横梁的中间支架之间架设有加热箱，中间支架内纵向设有冷却装置，冷却装置下方设有假捻器，中间支架的下方设有储油箱，储油箱的一侧设有进油管，进油管与出油管之间设有电动泵单向阀，出油管与上油槽连接，上油槽上设有上油系统，上油槽一侧设有压力传感器，压力传感器可通过压力变化自动打开电动油泵单向阀向上油槽加油。该加弹机具有高效、可自动加油的特点，然而该加弹机以及现有类似结构的加弹机均只能在不改变颜色的情况下对无捻丝进行加弹，如果需要改变丝线的颜色，就必须单独设置一个染色步骤进行染色，从而延长了生产周期，而且染色后的丝线需要进行干燥，会消耗额外的热能，如果在加弹以后再染色还会影响加弹的效果，降低产品的品质。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种在丝线加弹的同时完成染色，从而缩短生产周期，以降低生产成本，并且还能够提高丝线染色质量的化纤纺丝用加弹装置。
本发明的目的是这样实现的：一种化纤纺丝加弹装置，其特征在于：包括依次设置的送纱系统，用于放置原料丝线并对其进行退卷；加热系统，对退卷的丝线进行加热；冷却系统，对高温的丝线进行冷却；假捻器，对丝线进行假捻；上油系统，对丝线进行上油润滑；以及卷绕装置，对上油后的丝线进行收卷；所述加弹装置还包括位于所述送纱系统与所述加热系统之间的以用于对退卷的丝线进行染色的染色系统。
所述送纱系统包括原丝架以及位于原丝架上的放丝辊；所述染色系统包括染色箱以及引导装置，所述染色箱内设置有丝线通道、染料储存腔、染液泵以及恒速染色喷嘴，丝线通过所述引导装置从所述丝线通道经过，所述染液泵的输入端通过管道连接于所述染料存储腔内，所述染液泵的输出端通过管道与所述恒速染色喷嘴相连，所述恒速染色喷嘴设置于所述丝线通道的下方并对经过的丝线进行染色；所述恒速染色喷嘴有多个且并排等间距分布，每一束丝线分别从两相邻恒速染色喷嘴的中间位置通过。
所述恒速染色喷嘴包括具有染液流入通道的喷嘴本体以及设置于染液流入通道内的流速调节部，该染液流入通道分为直筒状的进液腔以及锥状的出液腔，所述染液泵的输出端通过管道连接于所述进液腔的进液端口上，所述出液腔的进液端口的内径向出液端口逐渐增大，所述流速调节部包括限位部、滑杆、调节弹簧以及调速堵头，所述限位部设置于所述出液腔的出液端口处，所述调速堵头为锥状，其锥度与所述出液腔的锥度一致，并设置于出液腔内，所述滑杆一端固定于所述限位部上，另一端滑动嵌设于调速堵头的滑槽内，所述调节弹簧套设于所述滑杆上，常态下，所述调节弹簧推动所述调速堵头向所述进液腔的进液端口移动，并使其外壁抵触或抵紧在出液腔的内壁上；进液时，染液推动所述调速堵头向出液腔的出液端口移动，使得所述调速堵头与出液腔之间具有一定间隙，该间隙形成染液通道。
所述引导装置包括引导辊，该引导辊具有两个且分为前引导辊和后引导辊，并分别位于所述丝线通道输入端口和输出端口上；张力调节器，位于前引导辊和后引导辊之间以用于控制丝线进入丝线通道阶段的张力；张力传感器，用于实时监测经过所述前引导辊引导后的丝线的实际张力值，并将检测的信息转换后发送给第一控制器；第一控制器，通过接收到的张力信号来控制张力调节器，对丝线的张力进行调节。
所述张力调节器包括位于所述丝线通道进口处的调节底座以及位于调节底座上方的辅助定位座，所述辅助定位座底部设置有第一张紧部，所述调节底座上活动设置有与所述第一张紧部相对的第二张紧部，所述第一张紧部和所述第二张紧部之间的间隙供丝线穿过，所述调节底座上还设置有用于驱动所述第二张紧部靠近或远离所述第一张紧部的驱动器；
所述调节底座内具有空腔，所述驱动器包括设置于空腔内的滑动部、一端设置于滑动部上且另一端穿过所述调节底座后与第二张紧部相连的导杆，所述导杆上套设有一端抵紧于所述空腔内壁且另一端抵紧于滑动部的阻尼弹簧，所述滑动部另一端上设置有永磁铁，所述空腔内壁上还设置有与所述永磁铁相对的且磁极互斥的电磁铁，所述第一控制器通过控制电磁铁的电流大小，所产生的斥力，在挤压阻尼弹簧的同时推动滑动部、导杆以及第二张紧部移动，使第一张紧部和第二张紧部夹持丝线并调整丝线的张力。
所述第一控制器的具体控制方法如下，
S1、设定丝线的标准张力值为T，以及基于该标准张力值T的最大张力值Tmax、最小张力值Tmin、实际检测的张力值T’；张力传感器将检测到的丝线的实际张力值T’输送至第一控制器，第一控制器通过判断T’是否处于T1-T2的阈值范围，进而来控制张力调节器，以调节丝线的张力波动；
S2、第一控制器控制张力调节器夹持丝线，在持续运行期间，根据张力传感器的反馈，若Tmin≤T’≤Tmax,则第一控制器控制张力调节器保持原来状态；并在t时间段后重新进行张力检测并反馈；
S3、根据张力传感器的反馈，若T’＞Tmax，则第一控制器下调调张力调节器的张紧度，并在t时间段后重新进行张力检测并反馈，直至T’处于T1-T2的阈值范围后，返回S2；
S4、根据张力传感器的反馈，若T’＜Tmin，则第一控制器上调张力调节器的张紧度，并在t时间段后重新进行张力检测并反馈，直至T’处于T1-T2的阈值范围后，返回S2。
所述加热系统包括架体、朝上倾斜的设置在架体上的加热箱以及将从染色系统引出的丝线引入加热箱的提升器；
所述加热系统还包括用于将加热箱内所产生的有害气体进行去除的过滤装置，所述过滤装置包括与所述加热箱排气口相连的排气通道以及依次设置于排气通道内的第一风机、过滤箱、第二风机和净化箱，所述加热箱对丝线进行加热后所产生的气体通过第一风机送入到过滤箱内，并由第二风机将过滤后的气体送入到净化箱内后排出；所述过滤箱内设置有用于过滤气体的过滤组件，所述过滤组件包括依次设置的过滤网、活性炭填充层以及紫外发生装置，所述紫外发生装置用于将过滤后的气体内的残留有机物进行分解，所述紫外发生装置由紫外灯和反光板组成，所述反光板环绕所述过滤箱的排气口设置，所述反光板的反光面上还设置有一层二氧化钛涂层；所述净化箱包括清洗箱，所述清洗箱的进气口位于其侧壁中部，排气口位于其侧壁上方，所述清洗箱内壁以及顶部设置有清洗淋喷头，所述清洗箱的内空腔形成清洗槽，所述清洗箱内还设置有进水端口设置于所述清洗槽液面下，出水端口与各清洗淋喷头相连的循环水泵。
所述冷却系统包括支架以及依次设置于支架上的第一导丝器、第一冷却辊、第二导丝器、第二冷却辊以及第三导丝器，所述第一导丝器将加热后的丝线引入所述第一冷却辊内，所述第二导丝器将一次冷却的丝线引入第二冷却辊，所述第三导丝器将二次冷却的丝线引入所述假捻器；所述第一冷却辊和第二冷却辊结构相同且均包括辊体，所述辊体内具有冷却腔，所述辊体的外侧开设有连通冷却腔的进丝口和出丝口，所述冷却腔内有沿辊体的长度方向设置的且可周向转动的换热管，其中，所述第一冷却辊上的换热管通过外接的具有冷水的水管进行换热，所述第二冷却辊上的换热管通过外接的具有冷冻盐水的水管进行换热，所述换热管的外壁上开设有环状导丝槽，所述环状导丝槽有多个且沿径向方向均匀分布，所述冷却腔内还设置有沿径向方向向所述换热管进行吹风散热风扇。
所述冷却系统还包括温度传感器，实时测量从所述第二冷却辊流出的二次冷却丝线的温度；以及第二控制器，用于接收温度传感器所检测到的信号，通过该信号控制所述第二冷却辊上的换热管内的冷冻盐水的流速，使二次冷却的丝线的温度达到正常值；内有冷水以及冷冻盐水的水管均通过各自的循环液泵进行循环换热，所述第二控制器通过控制第二冷却辊上的循环液泵的叶轮转速来控制其输出的冷冻盐水的流速。
所述上油系统包括油槽，所述油槽上方的进丝端和出丝端分别设置有前引导油辊和后引导油辊，所述油槽内设置有位于其油液面下方的两个压辊，所述假捻器将丝线假捻并通过第四导丝器调整角度后，依次经过所述前引导油辊、两个压辊以及后引导油辊，最后由所述卷绕装置进行卷绕；两所述压辊为可沿竖直方向进行升降的可调节压辊；所述上油系统还包括储油箱，所述储油箱上设置有进油管以及出油管，所述出油管连接有循环油泵，所述循环油泵的出油口通过油管从所述油槽的侧下方或底部通向油槽内，所述油槽的侧上方设置有位于两所述压辊上方的出油口，所述进油管的另一端连向所述出油口，所述油槽的油液面水平或高于所述储油箱的油液面。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过在送纱系统和加热系统之间增设染色系统，通过染色系统能够有效的对丝线进行染色，其中，在退卷中完成丝线染色，在加热系统、冷却系统以及假捻器中完成发色和固色，在上油系统中增加丝线的润滑，在卷绕装置上完成卷绕，该生产步骤能够有效的缩短丝线的整个生产周期，进而降低了生产成本。
对于丝线的染色而言，传统的染色方式一般为浸染式以及淋喷式，然而浸染的方式难以控制丝线的染色量，因此现基本都采用淋喷式，现淋喷式一般都采用淋喷头进行喷洒，淋喷头接有液泵，通过液泵的不间断工作，使得淋喷头能不断向丝线进行喷洒染色液，然而其忽略了液泵存在输出流量波动的问题，从而使得在一段时间内淋喷头喷洒出的染液的输出速度存在一定的差异，使得染液喷洒在丝线上的速度不同，进而会导致染色后的丝线存在着一定的色差，为避免该类情况的发生，
本发明引入了可调节的恒速染色喷嘴，通过该恒速染色喷嘴能够使喷洒在丝线上的染液的速度保持均衡。并且将丝线设置在两恒速染色喷嘴正中间部位的上方，其一相对以前的单方向喷色而言，对丝线进行双面喷洒，能够提高丝线染色效率，以及染色质量，使染液更为充分的浸入到丝线上；其二能够对同时染色的多束丝线的染液喷洒速度保持一致，进而使得各丝线染色颜色保持一致，不会出现最后收卷后各丝线之间存在着色差的问题。
进一步的，对于丝线的染色效率以及效果而言，丝线的张力起到重要的作用。张力过小，会导致染液穿透丝线的速度慢、穿透量少，染色结果是该部位上色浅；张力过大，则又会使得丝线易发生断丝以及染液穿透丝线的速度快、穿透量多，染色结果是该部位上色深；对此本发明引入了张力调节器、张力传感器以及第一控制，第一控制器通过接收到的张力信号来控制张力调节器，通过判断此时丝线张力的大小，来对丝线的张力值进行调整，使其在合适范围内，虽然张力调节器在纺丝领域非常常见，但是一般都是将其运用在卷绕装置上，目前在现有技术中还没有将其运用在染色步骤上。
2、对于丝线的加热情况，在丝线的加热过程中会产生一些小分子有害气体，这些气体扩散到车间内的空气中后容易导致操作人员的身体不适，严重者还容易患病；对此本发明在加热系统中引入了对产生的有害气体进行过滤的过滤装置，现有的一些该类过滤装置结构较为简单，通过活性炭进行过滤，为提高过滤效果，本发明的过滤装置具有过滤箱以及净化箱，气体进入过滤箱后，先通过过滤网对气体进行初次过滤，过滤掉颗粒杂质，随后再通过活性炭填充层，进行二次过滤，对有害气体进行吸收，接着通过紫外发生器所发出的紫外光对部分余下的有害气体进行分解，进入净化箱后，通过清洗淋喷头对气体进行最终的喷洗，最后排出。
3、在丝线冷却过程中，传统的冷却方式一般采用冷却板来进行冷却，虽然也能够达到目的，但效率相对较低；对此本发明采用第一冷却辊和第二冷却辊来对丝线进行冷却，采用二次冷却方式，在保障冷却效率的前提下，能够有效的降低加工成本；丝线从进丝口进入辊体的冷却腔内，并卷绕在换热管上，在换热后从出丝口流出，其中辊体的内壁可起到隔热、隔离的作用，能够避免辊体上的换热效率被室温所影响；
对丝线的冷却温度是有着严格的控制，为能够使丝线的冷却温度实时保持在正常范围内，本发明设置有温度传感器以及第二控制器，第二控制器通过接收到的温度信号，通过判断此时二次冷却的丝线温度的高低，来控制所述第二冷却辊上的换热管内的冷冻盐水的流速，进而保障二次冷却的丝线温度在合适范围内。
4、对于丝线的上油，由于油剂是由原油和水混合而成，在油槽内的油剂长时间处于静止状态时，油槽不同位置的油剂存在着一定的浓度差异，为保障丝线上油的均匀性，对此本发明增设有与油槽相连的储油箱，通过循环油泵的不断工作，使得储油箱内的油剂不断进入到油槽内，并从油槽的出油口又流回储油箱，从而使得油槽内的油剂时刻处于一个流动的状态，进而保障了油槽内的油剂浓度维持在较为一个稳定的数值。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明染色系统的结构示意图；
图3是本发明染色喷嘴的结构示意图；
图4是本发明引导装置的结构示意图；
图5是本发明第一控制器的控制流程图；
图6是本发明过滤装置的结构示意图；
图7是本发明冷却系统的结构示意图；
图8是本发明第二冷却辊的循环冷却连接结构示意图；
图中附图标记为：
100、送纱系统；110、原丝架；120、放丝辊；
200、染色系统；210、染色箱；211、丝线通道；212、染料储存腔；213、染液泵；214、染色喷嘴；215、喷嘴本体；2151、进液腔；2152、出液腔；2153、染液通道；216、流速调节部；2161、限位部；2162、滑杆；2163、调节弹簧；2164、调速堵头；217、回流管；220、引导装置；221、前引导辊；222、后引导辊；223、张力调节器；2231、调节底座；2232、辅助定位座；2233、第一张紧部；2234、第二张紧部；2235、滑动部；2236、导杆；2237、阻尼弹簧；2238、永磁铁；2239、第二电磁铁；224、张力传感器；225、第一控制器；
300、加热系统；310、架体；320、加热箱；330、提升器；340、过滤装置；350、排气通道；360、第一风机；370、过滤箱；371、过滤网；372、活性炭填充层；373、紫外发生装置；3731、紫外灯；3732、反光板；3733、二氧化钛涂层；380、第二风机；390、净化箱；391、清洗箱；392、清洗淋喷头；393、循环水泵；
400、冷却系统；410、支架；420、第一导丝器；430、第一冷却辊；431、辊体；432、冷却腔；433、进丝口；434、出丝口；435、换热管；4351、环状导丝槽；436、散热风扇；437、温度传感器；438、第二控制器；439、循环液泵；440、第二导丝器；450、第二冷却辊；460、第三导丝器；
500、假捻器；510、第四导丝器；
600、上油系统；610、油槽；611、出油口；620、前引导油辊；630、后引导油辊；640、压辊；650、储油箱；660、进油管；670、出油管；680、循环油泵；
700、卷绕装置。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明中的技术方案，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：
一种化纤纺丝加弹装置，如图1所示，包括依次设置的送纱系统100，用于放置原料丝线并对其进行退卷；加热系统300，对退卷的丝线进行加热；冷却系统400，对高温的丝线进行冷却；假捻器500，对丝线进行假捻；上油系统600，对丝线进行上油润滑；以及卷绕装置700，对上油后的丝线进行收卷；加弹装置还包括位于送纱系统100与加热系统300之间的以用于对退卷的丝线进行染色的染色系统200。
通过在送纱系统100和加热系统300之间增设染色系统200，通过染色系统200能够有效的对丝线进行染色，其中，在退卷中完成丝线染色，在加热系统300、冷却系统400以及假捻器500中完成发色和固色，在上油系统600中增加丝线的润滑，在卷绕装置700上完成卷绕，该生产步骤能够有效的缩短丝线的整个生产周期，进而降低了生产成本。
如图2所示，送纱系统100包括原丝架110以及位于原丝架110上的放丝辊120；染色系统200包括染色箱210以及引导装置220，染色箱210内设置有丝线通道211、染料储存腔212、染液泵213以及恒速染色喷嘴214，丝线通过引导装置220从丝线通道211经过，染液泵213的输入端通过管道连接于染料存储腔内，染液泵213的输出端通过管道与恒速染色喷嘴214相连，恒速染色喷嘴214设置于丝线通道211的下方并对经过的丝线进行染色；恒速染色喷嘴214有多个且并排等间距分布，每一束丝线分别从两相邻恒速染色喷嘴214的中间位置通过。
对于丝线的染色而言，传统的染色方式一般为浸染式以及淋喷式，然而浸染的方式难以控制丝线的染色量，因此现基本都采用淋喷式，现淋喷式一般都采用淋喷头进行喷洒，淋喷头接有液泵，通过液泵的不间断工作，使得淋喷头能不断向丝线进行喷洒染色液，然而其忽略了液泵存在输出流量波动的问题，从而使得在一段时间内淋喷头喷洒出的染液的输出速度存在一定的差异，使得染液喷洒在丝线上的速度不同，进而会导致染色后的丝线存在着一定的色差，为避免该类情况的发生，本发明引入了可调节的恒速染色喷嘴214，通过该恒速染色喷嘴214能够使喷洒在丝线上的染液的速度保持均衡。并且将丝线设置在两恒速染色喷嘴214正中间部位的上方，其一相对以前的单方向喷色而言，对丝线进行双面喷洒，能够提高丝线染色效率，以及染色质量，使染液更为充分的浸入到丝线上；其二能够对同时染色的多束丝线的染液喷洒速度保持一致，进而使得各丝线染色颜色保持一致，不会出现最后收卷后各丝线之间存在着色差的问题，为使喷洒出的染液能够进行回流，在丝线通道211上还设置有通向染料存储腔的回流管217。
如图3所示，恒速染色喷嘴214包括具有染液流入通道的喷嘴本体215以及设置于染液流入通道内的流速调节部216，该染液流入通道分为直筒状的进液腔2151以及锥状的出液腔2152，染液泵213的输出端通过管道连接于进液腔2151的进液端口上，出液腔2152的进液端口的内径向出液端口逐渐增大，流速调节部216包括限位部2161、滑杆2162、调节弹簧2163以及调速堵头2164，限位部2161设置于出液腔2152的出液端口处，调速堵头2164为锥状，其锥度与出液腔2152的锥度一致，并设置于出液腔2152内，滑杆2162一端固定于限位部2161上，另一端滑动嵌设于调速堵头2164的滑槽内，调节弹簧2163套设于滑杆2162上，常态下，调节弹簧2163推动调速堵头2164向进液腔2151的进液端口移动，并使其外壁抵触或抵紧在出液腔2152的内壁上；进液时，染液推动调速堵头2164向出液腔2152的出液端口移动，使得调速堵头2164与出液腔2152之间具有一定间隙，该间隙形成染液通道2153。
由于液泵的输出流量具有一定的波动的性，对此设置有恒速染色喷嘴214，在液泵的输出流量处于下降趋势时，此阶段进入喷嘴本体215内的染液量降低了，使得喷嘴本体215内的压强也降低了，在流速调节部216上的调节弹簧2163的作用下，使得调速堵头2164下移，以至于缩小了染液通道2153，进而提高了喷嘴本体215的染液输出速度；在液泵的输出流量处于上升趋势时，此阶段进入喷嘴本体215内的染液量增大了，使得喷嘴本体215内的压强也增大了，在压强的作用下会进一步的挤压流速调节部216上的调节弹簧2163，使得调速堵头2164上移，以至于增大了染液通道2153，进而降低了喷嘴本体215的染液输出速度；通过上述的恒速染色喷嘴214，能够使喷洒在丝线上的染液的速度保持均匀。优化的，这里的调速堵头2164外壁的倾斜度与出液腔2152内壁的倾斜度相同，该倾斜度为沿竖直方向的夹角，其中，倾斜度α为15°-30°。
如图4所示，引导装置220包括引导辊，该引导辊具有两个且分为前引导辊221和后引导辊222，并分别位于丝线通道211输入端口和输出端口上；张力调节器223，位于前引导辊221和后引导辊222之间以用于控制丝线进入丝线通道211阶段的张力；张力传感器224，用于实时监测经过前引导辊221引导后的丝线的实际张力值，并将检测的信息转换后发送给第一控制器225；第一控制器225，通过接收到的张力信号来控制张力调节器223，对丝线的张力进行调节。
对于丝线的染色效率以及效果而言，丝线的张力起到重要的作用。张力过小，会导致染液穿透丝线的速度慢、穿透量少，染色结果是该部位上色浅；张力过大，则又会使得丝线易发生断丝以及染液穿透丝线的速度快、穿透量多，染色结果是该部位上色深；对此本发明引入了张力调节器223、张力传感器224以及第一控制，第一控制器225通过接收到的张力信号来控制张力调节器223，通过判断此时丝线张力的大小，来对丝线的张力值进行调整，使其在合适范围内，虽然张力调节器223在纺丝行业非常常见，但是一般都是将其运用在卷绕装置700上，目前在现有技术中还没有将其运用在染色步骤上。
张力调节器223包括位于丝线通道211进口处的调节底座2231以及位于调节底座2231上方的辅助定位座2232，辅助定位座2232底部设置有第一张紧部2233，调节底座2231上活动设置有与第一张紧部2233相对的第二张紧部2234，第一张紧部2233和第二张紧部2234之间的间隙供丝线穿过，调节底座2231上还设置有用于驱动第二张紧部2234靠近或远离第一张紧部2233的驱动器；
调节底座2231内具有空腔，驱动器包括设置于空腔内的滑动部2235、一端设置于滑动部2235上且另一端穿过调节底座2231后与第二张紧部2234相连的导杆2236，导杆2236上套设有一端抵紧于空腔内壁且另一端抵紧于滑动部2235的阻尼弹簧2237，滑动部2235另一端上设置有永磁铁2238，空腔内壁上还设置有与永磁铁2238相对的且磁极互斥的电磁铁，第一控制器225通过控制电磁铁的电流大小，所产生的斥力，在挤压阻尼弹簧2237的同时推动滑动部2235、导杆2236以及第二张紧部2234移动，使第一张紧部2233和第二张紧部2234夹持丝线并调整丝线的张力。
由于丝线在加弹、染色过程中，会存在掉丝的情况，传统的一些张力调节机构长时间后容易出现堵塞，需要及时的去清理，不然容易降低其灵敏度，对此本发明对现有的张力调节机构进行了改进，其主要包括调节底座2231、辅助定位座2232、第一张紧部2233、第二张紧部2234、滑动部2235、导杆2236、阻尼弹簧2237、永磁铁2238以及电磁铁，调节底座2231具有一个密封的腔体，通过第一控制器225控制电磁铁的线圈电流，使得电磁铁产生磁力，该磁力会推动永磁铁2238向远离电磁铁方向移动，进而在挤压阻尼弹簧2237后，推动导杆2236以及其上的第二张紧部2234向第一张紧部2233靠近，在第一张紧部2233和第二张紧部2234共同的作用下夹持丝线，为能够精确控制丝线的张紧度，对此下面提供一种张力调节器223的控制方法；
如图5所示，第一控制器225的具体控制方法如下，
S1、设定丝线的标准张力值为T，以及基于该标准张力值T的最大张力值Tmax、最小张力值Tmin、实际检测的张力值T’；张力传感器224将检测到的丝线的实际张力值T’输送至第一控制器225，第一控制器225通过判断T’是否处于T1-T2的阈值范围，进而来控制张力调节器223，以调节丝线的张力波动；
S2、第一控制器225控制张力调节器223夹持丝线，在持续运行期间，根据张力传感器224的反馈，若Tmin≤T’≤Tmax,则第一控制器225控制张力调节器223保持原来状态；并在t时间段后重新进行张力检测并反馈；
S3、根据张力传感器224的反馈，若T’＞Tmax，则第一控制器225下调调张力调节器223的张紧度，并在t时间段后重新进行张力检测并反馈，直至T’处于T1-T2的阈值范围后，返回S2；
S4、根据张力传感器224的反馈，若T’＜Tmin，则第一控制器225上调张力调节器223的张紧度，并在t时间段后重新进行张力检测并反馈，直至T’处于T1-T2的阈值范围后，返回S2。
如图1和图6所示，上述的加热系统300包括架体310、朝上倾斜的设置在架体310上的加热箱320以及将从染色系统200引出的丝线引入加热箱320的提升器330；
加热系统300还包括用于将加热箱320内所产生的有害气体进行去除的过滤装置340，过滤装置340包括与加热箱320排气口相连的排气通道350以及依次设置于排气通道350内的第一风机360、过滤箱370、第二风机380和净化箱390，加热箱320对丝线进行加热后所产生的气体通过第一风机360送入到过滤箱370内，并由第二风机380将过滤后的气体送入到净化箱390内后排出；过滤箱370内设置有用于过滤气体的过滤组件，过滤组件包括依次设置的过滤网371、活性炭填充层372以及紫外发生装置373，紫外发生装置373用于将过滤后的气体内的残留有机物进行分解，紫外发生装置373由紫外灯3731和反光板3732组成，反光板3732环绕过滤箱370的排气口设置，反光板3732的反光面上还设置有一层二氧化钛涂层3733；净化箱390包括清洗箱391，清洗箱391的进气口位于其侧壁中部，排气口位于其侧壁上方，清洗箱391内壁以及顶部设置有清洗淋喷头392，清洗箱391的内空腔形成清洗槽，清洗箱391内还设置有进水端口设置于清洗槽液面下，出水端口与各清洗淋喷头392相连的循环水泵393。
对于丝线的加热情况，在丝线的加热过程中会产生一些小分子有害气体，这些气体扩散到车间内的空气中后容易导致操作人员的身体不适，严重者还容易患病；对此本发明在加热系统
300中引入了对产生的有害气体进行过滤的过滤装置340，现有的一些该类过滤装置340结构较为简单，通过活性炭进行过滤，为提高过滤效果，本发明的过滤装置340具有过滤箱370以及净化箱390，先通过第一风机360将丝线加热所产生的气体送入过滤箱370，进入过滤箱370后，先通过过滤网371对气体进行初次过滤，过滤掉颗粒杂质，随后再通过活性炭填充层372，进行二次过滤，对有害气体进行吸收，接着通过紫外发生器所发出的紫外光对部分余下的有害气体进行分解，随后再通过第二风机380将过滤后的气体送入净化箱390，气体进入净化箱390后，通过清洗淋喷头392对气体进行最终的喷洗，最后排出。
如图7和图8所示，冷却系统400包括支架410以及依次设置于支架410上的第一导丝器420、第一冷却辊430、第二导丝器440、第二冷却辊450以及第三导丝器460，第一导丝器420将加热后的丝线引入第一冷却辊430内，第二导丝器440将一次冷却的丝线引入第二冷却辊450，第三导丝器460将二次冷却的丝线引入假捻器500；第一冷却辊430和第二冷却辊450结构相同且均包括辊体431，辊体431内具有冷却腔432，辊体431的外侧开设有连通冷却腔432的进丝口433和出丝口434，冷却腔432内有沿辊体431的长度方向设置的且可周向转动的换热管435，其中，第一冷却辊430上的换热管435通过外接的具有冷水的水管进行换热，第二冷却辊450上的换热管435通过外接的具有冷冻盐水的水管进行换热，换热管435的外壁上开设有环状导丝槽4351，环状导丝槽4351有多个且沿径向方向均匀分布，冷却腔432内还设置有沿径向方向向换热管435进行吹风散热风扇436。
在丝线冷却过程中，传统的冷却方式一般采用冷却板来进行冷却，虽然也能够达到目的，但效率相对较低；对此本发明采用第一冷却辊430和第二冷却辊450来对丝线进行冷却，采用二次冷却方式，在保障冷却效率的前提下，能够有效的降低加工成本；丝线从进丝口433进入辊体431的冷却腔432内，并卷绕在换热管435上，在换热后从出丝口434流出，其中辊体431的内壁可起到隔热、隔离的作用，能够避免辊体431上的换热效率被室温所影响。
冷却系统400还包括温度传感器437，实时测量从第二冷却辊450流出的二次冷却丝线的温度；以及第二控制器438，用于接收温度传感器437所检测到的信号，通过该信号控制第二冷却辊450上的换热管435内的冷冻盐水的流速，使二次冷却的丝线的温度达到正常值；内有冷水以及冷冻盐水的水管均通过各自的循环液泵439进行循环换热，第二控制器438通过控制第二冷却辊450上的循环液泵439的叶轮转速来控制其输出的冷冻盐水的流速；第二控制器438的控制方法如下，
对丝线的冷却温度是有着严格的控制，为能够使丝线的冷却温度实时保持在正常范围内，本发明设置有温度传感器437以及第二控制器438，第二控制器438通过接收到的温度信号，通过判断此时二次冷却的丝线温度的高低，来控制所述第二冷却辊450上的换热管435内的冷冻盐水的流速，进而保障二次冷却的丝线温度在合适范围内。下面提供一种丝线冷却温度的控制方法，
S1、设定二次冷却丝线的最大温度值为tmax、最小温度值为tmin，以及基于该最大温度值tmax和最小温度值tmin、实际检测的温度值t’；温度传感器437将检测到的二次冷却丝线的实际温度值t’输送至第二控制器438，第二控制器438通过判断t’是否处于tmin-tmax的阈值范围，进而来控制第二冷却辊450上的循环液泵439的叶轮转速v，以调节二次冷却丝线的温度波动；
S2、若tmin≤t’≤tmax,则第二控制器438控制循环液泵439的叶轮转速v保持原来状态；在T时间段后重新对二次冷却后丝线进行温度检测并反馈；
S3、若t’＜tmin，则第二控制器438逐渐减小循环液泵439的叶轮转速v，并在T时间段后重新进行温度检测并反馈，直至t’处于tmin-tmax的阈值范围后，返回S2；
S4、若t’＞tmax，则第二控制器438逐渐增大循环液泵439的叶轮转速v，并在T时间段后重新进行温度检测并反馈，直至t’处于tmin-tmax的阈值范围后，返回S2。
如图1所示，本发明的上油系统600包括油槽610，油槽610上方的进丝端和出丝端分别设置有前引导油辊620和后引导油辊630，油槽610内设置有位于其油液面下方的两个压辊640，假捻器500将丝线假捻并通过第四导丝器510调整角度后，依次经过前引导油辊620、两个压辊640以及后引导油辊630，最后由卷绕装置700进行卷绕；两压辊640为可沿竖直方向进行升降的可调节压辊640；
上油系统600还包括储油箱650，储油箱650上设置有进油管660以及出油管670，出油管670连接有循环油泵680，循环油泵680的出油口611通过油管从油槽610的侧下方或底部通向油槽610内，油槽610的侧上方设置有位于两压辊640上方的出油口611，进油管660的另一端连向出油口611，油槽610的油液面水平或高于储油箱650的油液面。
对于丝线的上油，由于油剂是由原油和水混合而成，在油槽610内的油剂长时间处于静止状态时，油槽610不同位置的油剂存在着一定的浓度差异，为保障丝线上油的均匀性，对此本发明增设有与油槽610相连的储油箱650，通过循环油泵680的不断工作，使得储油箱650内的油剂不断进入到油槽610内，并从油槽610的出油口611又流回储油箱650，从而使得油槽610内的油剂时刻处于一个流动的状态，进而保障了油槽610内的油剂浓度维持在较为一个稳定的数值。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，而不是全部实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，基于上述实施例而获得的其他实施例，都应当属于本发明保护的范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种化纤纺丝加弹装置，其特征在于：包括依次设置的送纱系统(100)，用于放置原料丝线并对其进行退卷；加热系统(300)，对退卷的丝线进行加热；冷却系统(400)，对高温的丝线进行冷却；假捻器(500)，对丝线进行假捻；上油系统(600)，对丝线进行上油润滑；以及卷绕装置(700)，对上油后的丝线进行收卷；所述加弹装置还包括位于所述送纱系统(100)与所述加热系统(300)之间的以用于对退卷的丝线进行染色的染色系统(200)。
2.根据权利要求1所述的一种化纤纺丝加弹装置，其特征在于：所述送纱系统(100)包括原丝架(110)以及位于原丝架(110)上的放丝辊(120)；所述染色系统(200)包括染色箱(210)以及引导装置(220)，所述染色箱(210)内设置有丝线通道(211)、染料储存腔(212)、染液泵(213)以及恒速染色喷嘴(214)，丝线通过所述引导装置(220)从所述丝线通道(211)经过，所述染液泵(213)的输入端通过管道连接于所述染料存储腔内，所述染液泵(213)的输出端通过管道与所述恒速染色喷嘴(214)相连，所述恒速染色喷嘴(214)设置于所述丝线通道(211)的下方并对经过的丝线进行染色；所述恒速染色喷嘴(214)有多个且并排等间距分布，每一束丝线分别从两相邻恒速染色喷嘴(214)的中间位置通过。
3.根据权利要求2所述的一种化纤纺丝加弹装置，其特征在于：所述恒速染色喷嘴(214)包括具有染液流入通道的喷嘴本体(215)以及设置于染液流入通道内的流速调节部(216)，该染液流入通道分为直筒状的进液腔(2151)以及锥状的出液腔(2152)，所述染液泵(213)的输出端通过管道连接于所述进液腔(2151)的进液端口上，所述出液腔(2152)的进液端口的内径向出液端口逐渐增大，所述流速调节部(216)包括限位部(2161)、滑杆(2162)、调节弹簧(2163)以及调速堵头(2164)，所述限位部(2161)设置于所述出液腔(2152)的出液端口处，所述调速堵头(2164)为锥状，其锥度与所述出液腔(2152)的锥度一致，并设置于出液腔(2152)内，所述滑杆(2162)一端固定于所述限位部(2161)上，另一端滑动嵌设于调速堵头(2164)的滑槽内，所述调节弹簧(2163)套设于所述滑杆(2162)上，常态下，所述调节弹簧(2163)推动所述调速堵头(2164)向所述进液腔(2151)的进液端口移动，并使其外壁抵触或抵紧在出液腔(2152)的内壁上；进液时，染液推动所述调速堵头(2164)向出液腔(2152)的出液端口移动，使得所述调速堵头(2164)与出液腔(2152)之间具有一定间隙，该间隙形成染液通道(2153)。
4.根据权利要求2所述的一种化纤纺丝加弹装置，其特征在于：所述引导装置(220)包括引导辊，该引导辊具有两个且分为前引导辊(221)和后引导辊(222)，并分别位于所述丝线通道(211)输入端口和输出端口上；张力调节器(223)，位于前引导辊(221)和后引导辊(222)之间以用于控制丝线进入丝线通道(211)阶段的张力；张力传感器(224)，用于实时监测经过所述前引导辊(221)引导后的丝线的实际张力值，并将检测的信息转换后发送给第一控制器(225)；第一控制器(225)，通过接收到的张力信号来控制张力调节器(223)，对丝线的张力进行调节。
5.根据权利要求4所述的一种化纤纺丝加弹装置，其特征在于：所述张力调节器(223)包括位于所述丝线通道(211)进口处的调节底座(2231)以及位于调节底座(2231)上方的辅助定位座(2232)，所述辅助定位座(2232)底部设置有第一张紧部(2233)，所述调节底座(2231)上活动设置有与所述第一张紧部(2233)相对的第二张紧部(2234)，所述第一张紧部(2233)和所述第二张紧部(2234)之间的间隙供丝线穿过，所述调节底座(2231)上还设置有用于驱动所述第二张紧部(2234)靠近或远离所述第一张紧部(2233)的驱动器；
所述调节底座(2231)内具有空腔，所述驱动器包括设置于空腔内的滑动部(2235)、一端设置于滑动部(2235)上且另一端穿过所述调节底座(2231)后与第二张紧部(2234)相连的导杆(2236)，所述导杆(2236)上套设有一端抵紧于所述空腔内壁且另一端抵紧于滑动部(2235)的阻尼弹簧(2237)，所述滑动部(2235)另一端上设置有永磁铁(2238)，所述空腔内壁上还设置有与所述永磁铁(2238)相对的且磁极互斥的电磁铁，所述第一控制器(225)通过控制电磁铁的电流大小，所产生的斥力，在挤压阻尼弹簧(2237)的同时推动滑动部(2235)、导杆(2236)以及第二张紧部(2234)移动，使第一张紧部(2233)和第二张紧部(2234)夹持丝线并调整丝线的张力。
6.根据权利要求4或5所述的一种化纤纺丝加弹装置，其特征在于：所述第一控制器(225)的具体控制方法如下，
S1、设定丝线的标准张力值为T，以及基于该标准张力值T的最大张力值Tmax、最小张力值Tmin、实际检测的张力值T’；张力传感器(224)将检测到的丝线的实际张力值T’输送至第一控制器(225)，第一控制器(225)通过判断T’是否处于T1-T2的阈值范围，进而来控制张力调节器(223)，以调节丝线的张力波动；
S2、第一控制器(225)控制张力调节器(223)夹持丝线，在持续运行期间，根据张力传感器(224)的反馈，若Tmin≤T’≤Tmax,则第一控制器(225)控制张力调节器(223)保持原来状态；并在t时间段后重新进行张力检测并反馈；
S3、根据张力传感器(224)的反馈，若T’＞Tmax，则第一控制器(225)下调调张力调节器(223)的张紧度，并在t时间段后重新进行张力检测并反馈，直至T’处于T1-T2的阈值范围后，返回S2；
S4、根据张力传感器(224)的反馈，若T’＜Tmin，则第一控制器(225)上调张力调节器(223)的张紧度，并在t时间段后重新进行张力检测并反馈，直至T’处于T1-T2的阈值范围后，返回S2。
7.根据权利要求1所述的一种化纤纺丝加弹装置，其特征在于：所述加热系统(300)包括架体(310)、朝上倾斜的设置在架体(310)上的加热箱(320)以及将从染色系统(200)引出的丝线引入加热箱(320)的提升器(330)；
所述加热系统(300)还包括用于将加热箱(320)内所产生的有害气体进行去除的过滤装置(340)，所述过滤装置(340)包括与所述加热箱(320)排气口相连的排气通道(350)以及依次设置于排气通道(350)内的第一风机(360)、过滤箱(370)、第二风机(380)和净化箱(390)，所述加热箱(320)对丝线进行加热后所产生的气体通过第一风机(360)送入到过滤箱(370)内，并由第二风机(380)将过滤后的气体送入到净化箱(390)内后排出；所述过滤箱(370)内设置有用于过滤气体的过滤组件，所述过滤组件包括依次设置的过滤网(371)、活性炭填充层(372)以及紫外发生装置(373)，所述紫外发生装置(373)用于将过滤后的气体内的残留有机物进行分解，所述紫外发生装置(373)由紫外灯(3731)和反光板(3732)组成，所述反光板(3732)环绕所述过滤箱(370)的排气口设置，所述反光板(3732)的反光面上还设置有一层二氧化钛涂层(3733)；所述净化箱(390)包括清洗箱(391)，所述清洗箱(391)的进气口位于其侧壁中部，排气口位于其侧壁上方，所述清洗箱(391)内壁以及顶部设置有清洗淋喷头(392)，所述清洗箱(391)的内空腔形成清洗槽，所述清洗箱(391)内还设置有进水端口设置于所述清洗槽液面下，出水端口与各清洗淋喷头(392)相连的循环水泵(393)。
8.根据权利要求1所述的一种化纤纺丝加弹装置，其特征在于：所述冷却系统(400)包括支架(410)以及依次设置于支架(410)上的第一导丝器(420)、第一冷却辊(430)、第二导丝器(440)、第二冷却辊(450)以及第三导丝器(460)，所述第一导丝器(420)将加热后的丝线引入所述第一冷却辊(430)内，所述第二导丝器(440)将一次冷却的丝线引入第二冷却辊(450)，所述第三导丝器(460)将二次冷却的丝线引入所述假捻器(500)；所述第一冷却辊(430)和第二冷却辊(450)结构相同且均包括辊体(431)，所述辊体(431)内具有冷却腔(432)，所述辊体(431)的外侧开设有连通冷却腔(432)的进丝口(433)和出丝口(434)，所述冷却腔(432)内有沿辊体(431)的长度方向设置的且可周向转动的换热管(435)，其中，所述第一冷却辊(430)上的换热管(435)通过外接的具有冷水的水管进行换热，所述第二冷却辊(450)上的换热管(435)通过外接的具有冷冻盐水的水管进行换热，所述换热管(435)的外壁上开设有环状导丝槽(4351)，所述环状导丝槽(4351)有多个且沿径向方向均匀分布，所述冷却腔(432)内还设置有沿径向方向向所述换热管(435)进行吹风散热风扇(436)。
9.根据权利要求8所述的一种化纤纺丝加弹装置，其特征在于：所述冷却系统（400）还包括温度传感器（437），实时测量从所述第二冷却辊（450）流出的二次冷却丝线的温度；以及第二控制器（438），用于接收温度传感器（437）所检测到的信号，通过该信号控制所述第二冷却辊（450）上的换热管（435）内的冷冻盐水的流速，使二次冷却的丝线的温度达到正常值；内有冷水以及冷冻盐水的水管均通过各自的循环液泵（439）进行循环换热，所述第二控制器（438）通过控制第二冷却辊（450）上的循环液泵（439）的叶轮转速来控制其输出的冷冻盐水的流速；所述第二控制器（438）的控制方法如下，
S1、设定二次冷却丝线的最大温度值为tmax、最小温度值为tmin，以及基于该最大温度值tmax和最小温度值tmin、实际检测的温度值t’；温度传感器（437）将检测到的二次冷却丝线的实际温度值t’输送至第二控制器（438），第二控制器（438）通过判断t’是否处于tmin-tmax的阈值范围，进而来控制第二冷却辊（450）上的循环液泵（439）的叶轮转速v，以调节二次冷却丝线的温度波动；
S2、若tmin ≤ t’≤ tmax,则第二控制器（438）控制循环液泵（439）的叶轮转速v保持原来状态；在T时间段后重新对二次冷却后丝线进行温度检测并反馈；
S3、若t’＜ tmin，则第二控制器（438）逐渐减小循环液泵（439）的叶轮转速v，并在T时间段后重新进行温度检测并反馈，直至t’处于tmin-tmax的阈值范围后，返回S2；
S4、若t’＞ tmax，则第二控制器（438）逐渐增大循环液泵（439）的叶轮转速v，并在T时间段后重新进行温度检测并反馈，直至t’处于tmin-tmax的阈值范围后，返回S2。
10.根据权利要求1所述的一种化纤纺丝加弹装置，其特征在于：所述上油系统(600)包括油槽(610)，所述油槽(610)上方的进丝端和出丝端分别设置有前引导油辊(620)和后引导油辊(630)，所述油槽(610)内设置有位于其油液面下方的两个压辊(640)，所述假捻器(500)将丝线假捻并通过第四导丝器(510)调整角度后，依次经过所述前引导油辊(620)、两个压辊(640)以及后引导油辊(630)，最后由所述卷绕装置(700)进行卷绕；两所述压辊(640)为可沿竖直方向进行升降的可调节压辊(640)；
所述上油系统(600)还包括储油箱(650)，所述储油箱(650)上设置有进油管(660)以及出油管(670)，所述出油管(670)连接有循环油泵(680)，所述循环油泵(680)的出油口(611)通过油管从所述油槽(610)的侧下方或底部通向油槽(610)内，所述油槽(610)的侧上方设置有位于两所述压辊(640)上方的出油口(611)，所述进油管(660)的另一端连向所述出油口(611)，所述油槽(610)的油液面水平或高于所述储油箱(650)的油液面。
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