CN112408777A - 通用型高性能直接纱拉丝机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通用型高性能直接纱拉丝机及其控制方法，所属拉丝机技术领域，包括拉丝机机架，所述的拉丝机机架端面上设有若干呈环形分布的机头机构，所述的机头机构与拉丝机机架间设有换筒转盘，所述的拉丝机机架内设有与换筒转盘相法兰式螺栓固定的换筒转轴，所述的换筒转盘侧边设有横移排线架，所述的横移排线架与拉丝机机架间设有凸轮防尘组件。具有操作维护方便、工作效率高、运行稳定性好、防护效果好和使用寿命长的特点。解决了多分拉大卷装拉丝成团后筒料取出的问题和在线快速更换部件的难题，保证拉丝机有更高的开机率。提高拉丝机的使用寿命，减少外部因素对设备的损耗。

Description

通用型高性能直接纱拉丝机及其控制方法

技术领域

本发明涉及拉丝机技术领域，具体涉及一种通用型高性能直接纱拉丝机及其控制方法。

背景技术

玻璃纤维复合材料作为一种基础原材料，随着加工技术和辅助材料技术的发展，已经被广泛应用于交通运输、电子信息、航空航天、基础建设、医疗卫生、环保能源能众多领域，玻璃纤维及其制品以其优异的功能材料特性愈来愈受到人们重视。在玻璃纤维拉丝生产过程中，必不可缺的设备就是玻璃纤维拉丝机，玻璃纤维拉丝机是一种高速将玻璃熔液拉制呈纤维丝状并按一定规律绕制成纤维卷的机械设备。

由于玻璃纤维产品要求越来越高，例如工艺适应性要从单拉到六分拉、从300～6000转大范围速度控制、从40公斤到400外径大卷装量拉丝，这对拉丝机而言必须做到通用性和高性能高精度控制，而高精度控制必须无皮带传动即电机直连，用电机直连方式首先要解决这横移长孔防尘防水的问题，因为拉丝机工作环境比较恶劣，空气中的水气腐蚀性较强，容易浸蚀内部结构。同时玻璃废丝容易进入拉丝机内部。但拉丝机由于空间的限制留给排线横移机构位置也不多，必须实现大动程小体积的左右移动，所以摆动距离比较大而开槽孔较大，无法有效做好密封和防尘防水的作用。由于有限的空间关系，如果做一块直板跟随排线机构一起运动将占有很大的空间，而且一块板密封效果也不是很好。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在容易受腐蚀、废丝窜入和防护效果差的不足，提供了一种通用型高性能直接纱拉丝机及其控制方法，其具有操作方便、工作效率高、运行稳定性好、防护效果好和使用寿命长的特点。解决了拉丝成团后筒料取出的问题。保证丝团成筒规格的统一性。提高拉丝机的使用寿命，减少外部因素对设备的损耗。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种通用型高性能直接纱拉丝机，包括拉丝机机架，所述的拉丝机机架端面上设有若干呈环形分布的机头机构，所述的机头机构与拉丝机机架间设有换筒转盘，所述的拉丝机机架内设有与换筒转盘相法兰式螺栓固定的换筒转轴，所述的换筒转盘侧边设有横移排线架，所述的横移排线架与拉丝机机架间设有凸轮防尘组件。

作为优选，所述的机头机构下方设有与拉丝机机架相轴承式法兰连接固定的推筒组件。所述的推筒组件包括推筒传动轴，所述的推筒传动轴上端设有推筒气缸，所述的推筒传动轴前端设有推筒托盘架，所述的推筒托盘架上端设有呈圆弧状的推筒托盘。

作为优选，所述的推筒托盘架下端设有与推筒传动轴相插嵌式传动连接固定的推筒座，所述的推筒座内设有若干与推筒托盘架下端相轴承式嵌套连接的齿条，所述的推筒座下端均设有与齿条相套接的齿条防护套。

作为优选，所述的凸轮防尘组件包括与拉丝机机架相法兰式螺栓连接的防尘安装面板，所述的横移排线架内设有与防尘安装面板、拉丝机机架相贯穿式横移套接的排线轴，所述的拉丝机机架、防尘安装面板上均设有与排线轴相滑移式套接的排线轴横移槽孔，所述的拉丝机机架与防尘安装面板间设有与排线轴相滑动式套接的圆盘机构防尘板，所述的圆盘机构防尘板与拉丝机机架间设有与排线轴相滑动式套接的上凸轮防尘板，所述的上凸轮防尘板与拉丝机机架间设有与排线轴相滑动式套接的下凸轮防尘板，所述的下凸轮防尘板上设有与拉丝机机架相弹簧式嵌套连接固定的下凸轮防尘板限位轴，所述的下凸轮防尘板限位轴与排线轴间设有与排线轴相滑动式套接的下凸轮防尘板滑槽孔。

作为优选，所述的圆盘机构防尘板上设有与圆盘机构防尘板相限位固定套接的圆盘机构防尘板中心转轴，所述的圆盘机构防尘板中心转轴与排线轴间设有与排线轴相滑动式套接的圆盘机构防尘板滑槽孔，所述的圆盘机构防尘板中心转轴上方设有圆盘机构防尘板位移腰圆槽孔，所述的上凸轮防尘板上设有上凸轮防尘板滑槽孔，所述的上凸轮防尘板滑槽孔与圆盘机构防尘板位移腰圆槽孔间设有与拉丝机机架相弹簧式嵌套连接固定的上凸轮防尘板限位轴。

作为优选，所述的机头机构包括主轴，所述的主轴上设有若干呈环形分布的涨片，所述的涨片前部与主轴间设有一对呈对称式分布且与主轴相嵌套连接的铝转筒，所述的铝转筒间设有若干推板条，所述的推板条两端与铝转筒间均设有与主轴相密封圈式嵌套连接的中间锥套，所述的主轴前端设有与主轴相嵌套连接的上丝环，所述的上丝环与涨片间设有与主轴相活动式套接的前锥套，所述的涨片后部与主轴间设有与主轴相嵌套连接的防护圈，所述的过渡限位套环与涨片间设有过渡限位套环，所述的过渡限位套环与涨片间设有与主轴相活动式套接的后锥套，所述的主轴内设有与前锥套、中间锥套、后锥套相连通的通气孔。

作为优选，所述的前锥套与上丝环间、中间锥套与铝转筒间、后锥套与轴承座间均设有若干呈等间距环形分布的弹簧。所述的涨片前端与前锥套间、涨片后端与后锥套间均设有与涨片相卡嵌式套接的涨片弹簧。

作为优选，所述的过渡限位套环与与主轴间设有轴承座，所述的轴承座前端与主轴间设有若干滚动轴承，所述的轴承座前部设有与轴承座相套接的固定座，所述的主轴后端设有电机座，所述的电机座与轴承座间设有与轴承座相套接的固定套。

作为优选，所述的拉丝机机架内设有与换筒转轴相活动式套接的轴承，所述的轴承与换筒转轴间设有轴套。

作为优选，所述的通用型高性能直接纱拉丝机的控制方法包括如下操作步骤：

第一步：首先将换筒转盘上的两个机头机构通过主轴内的通气孔向前锥套、中间锥套和后锥套充气后移，在涨片弹簧的作用下使涨片收缩，收缩后装上纸筒并关气排空，在锥套上的弹簧作用下将涨片撑开。

第二步：靠近横移排线架处的机头机构通过伺服电机进行旋转拉丝，同时通过横移排线架进行导向排线。

第三步：当靠近横移排线架处的机头机构拉丝完成后，换筒转轴转动180度，将带空纸筒的机头机构与拉丝完成的机头机构换位，带空纸筒的机头机构继续完成拉丝过程。

第四步：然后拉丝完成的机头机构下方的推筒组件，采用推筒传动轴驱动齿条将推筒托盘上升与拉丝完成的丝筒贴合，此时主轴内的通气孔进行充气，将前锥套、中间锥套和后锥套后移，即涨片收缩，收缩后涨片与丝筒呈脱离状态，接着推筒气缸将推筒座相外推筒出料，完成推筒出料后再在空机头机构上装上丝筒。

本发明能够达到如下效果：

本发明提供了一种通用型高性能直接纱拉丝机及其控制方法，与现有技术相比较，具有工艺适应性强，从单拉到六分拉，从300～6000转大范围速度控制，从40公斤到400外径大卷装量拉丝，其操作维护方便、工作效率高、运行稳定性好、防护效果好和使用寿命长的特点。解决了多分拉大卷装拉丝成团后筒料取出的问题和在线快速更换部件的难题，保证拉丝机有更高的开机率，提高拉丝机的使用寿命，减少外部因素对设备的损耗。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的俯视结构示意图。

图3是本发明中的推筒组件的结构示意图。

图4是本发明中的凸轮防尘组件的结构示意图。

图5是本发明中的凸轮防尘组件的结构剖视图。

图6是本发明中的机头机构的结构示意图。

图7是本发明中的机头机构的结构剖视图。

图8是本发明中的机头局部A处的结构剖视图。

图9是本发明中的机头局部B处的结构剖视图。

图10是本发明中的机头局部C处的结构剖视图。

图11是本发明中的机头局部D处的结构剖视图。

图中：拉丝机机架1，轴承2，轴套3，换筒转轴4，换筒转盘5，凸轮防尘组件6，推筒组件7，横移排线架8，机头机构9，推筒气缸10，推筒传动轴11，推筒托盘架12，推筒托盘13，推筒座14，齿条15，齿条防护套16，防尘安装面板17，上凸轮防尘板18，上凸轮防尘板滑槽孔19，上凸轮防尘板限位轴20，圆盘机构防尘板位移腰圆槽孔21，圆盘机构防尘板中心转轴22，圆盘机构防尘板23，圆盘机构防尘板滑槽孔24，排线轴横移槽孔25，下凸轮防尘板26，下凸轮防尘板限位轴27，下凸轮防尘板滑槽孔28，排线轴29，上丝环30，涨片31，铝转筒32，防护圈33，固定座34，固定套35，电机座36，主轴37，弹簧38，前锥套39，涨片弹簧40，通气孔41，中间锥套42，推板条43，后锥套44，过渡限位套环45，轴承座46，滚动轴承47。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1-11所示，一种通用型高性能直接纱拉丝机，包括拉丝机机架1，拉丝机机架1端面上设有2个呈对称式分布的机头机构9，机头机构9与拉丝机机架1间设有换筒转盘5，拉丝机机架1内设有与换筒转盘5相法兰式螺栓固定的换筒转轴4，拉丝机机架1内设有与换筒转轴4相活动式套接的轴承2，轴承2与换筒转轴4间设有轴套3。换筒转盘5侧边设有横移排线架8，横移排线架8与拉丝机机架1间设有凸轮防尘组件6。机头机构9下方设有与拉丝机机架1相轴承式法兰连接固定的推筒组件7。推筒组件7包括推筒传动轴11，推筒传动轴11上端设有推筒气缸10，推筒传动轴11前端设有推筒托盘架12，推筒托盘架12上端设有呈圆弧状的推筒托盘13。推筒托盘架12下端设有与推筒传动轴11相插嵌式传动连接固定的推筒座14，推筒座14内设有2个与推筒托盘架12下端相轴承式嵌套连接的齿条15，推筒座14下端均设有与齿条15相套接的齿条防护套16。

凸轮防尘组件6包括与拉丝机机架1相法兰式螺栓连接的防尘安装面板17，横移排线架8内设有与防尘安装面板17、拉丝机机架1相贯穿式横移套接的排线轴29，拉丝机机架1、防尘安装面板17上均设有与排线轴29相滑移式套接的排线轴横移槽孔25，拉丝机机架1与防尘安装面板17间设有与排线轴29相滑动式套接的圆盘机构防尘板23，圆盘机构防尘板23上设有与圆盘机构防尘板23相限位固定套接的圆盘机构防尘板中心转轴22，圆盘机构防尘板中心转轴22与排线轴29间设有与排线轴29相滑动式套接的圆盘机构防尘板滑槽孔24，圆盘机构防尘板中心转轴23上方设有圆盘机构防尘板位移腰圆槽孔21，上凸轮防尘板18上设有上凸轮防尘板滑槽孔19，上凸轮防尘板滑槽孔19与圆盘机构防尘板位移腰圆槽孔21间设有与拉丝机机架1相弹簧式嵌套连接固定的上凸轮防尘板限位轴20。圆盘机构防尘板23与拉丝机机架1间设有与排线轴29相滑动式套接的上凸轮防尘板18，上凸轮防尘板18与拉丝机机架1间设有与排线轴29相滑动式套接的下凸轮防尘板26，下凸轮防尘板26上设有与拉丝机机架1相弹簧式嵌套连接固定的下凸轮防尘板限位轴27，下凸轮防尘板限位轴27与排线轴29间设有与排线轴29相滑动式套接的下凸轮防尘板滑槽孔28。

机头机构9包括主轴37，主轴37上设有16个呈环形分布的涨片31，涨片31前部与主轴37间设有一对呈对称式分布且与主轴37相嵌套连接的铝转筒32，铝转筒32间设有16个推板条43，推板条43两端与铝转筒32间均设有与主轴37相密封圈式嵌套连接的中间锥套42，主轴37前端设有与主轴37相嵌套连接的上丝环30，上丝环30与涨片31间设有与主轴37相活动式套接的前锥套39，涨片31后部与主轴37间设有与主轴37相嵌套连接的过渡限位套环45，轴承座46前端与主轴37间设有3个滚动轴承47，轴承座46前部设有与轴承座46相套接的固定座34，固定座34与涨片31间设有过渡限位套环45相套接的防护圈33，轴承座46后端设有与轴承座46相法兰式螺栓连接的电机座36，电机座36与轴承座46间设有与轴承座46相套接的固定套35。轴承座46与涨片31间设有过渡限位套环45，过渡限位套环45与涨片31间设有与主轴37相活动式套接的后锥套44，主轴37内设有与前锥套39、中间锥套42、后锥套44相连通的通气孔41。前锥套39与上丝环30间、中间锥套42与铝转筒32间、后锥套44与过渡限位套环45间均设有16个呈等间距环形分布的弹簧38。涨片31前端与前锥套39间、涨片31后端与后锥套44间均设有与涨片31相卡嵌式套接的涨片弹簧40。

通用型高性能直接纱拉丝机的控制方法包括如下操作步骤：

第一步：首先将换筒转盘5上的两个机头机构9通过主轴37内的通气孔41向前锥套39、中间锥套42和后锥套44充气后移，在涨片弹簧40的作用下使涨片31收缩，收缩后装上纸筒并关气排空，在锥套上的弹簧38作用下将涨片31撑开。

第二步：靠近横移排线架8处的机头机构9通过伺服电机进行旋转拉丝，同时通过横移排线架8进行导向排线。

第三步：当靠近横移排线架8处的机头机构9拉丝完成后，换筒转轴4转动180度，将带空纸筒的机头机构9与拉丝完成的机头机构9换位，带空纸筒的机头机构9继续完成拉丝过程。

第四步：然后拉丝完成的机头机构9下方的推筒组件7，采用推筒传动轴11驱动齿条15将推筒托盘13上升与拉丝完成的丝筒贴合，此时主轴37内的通气孔41进行充气，将前锥套39、中间锥套42和后锥套44后移，即涨片31收缩，收缩后涨片31与丝筒呈脱离状态，接着推筒气缸10将推筒座14相外推筒出料，完成推筒出料后再在空机头机构上装上丝筒。

综上所述，该通用型高性能直接纱拉丝机及其控制方法，具有操作维护方便、工作效率高、运行稳定性好、防护效果好和使用寿命长的特点。解决了多分拉大卷装拉丝成团后筒料取出的问题和在线快速更换部件的难题。保证拉丝机有更高的开机率。提高拉丝机的使用寿命，减少外部因素对设备的损耗。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种通用型高性能直接纱拉丝机，其特征在于：包括拉丝机机架（1），所述的拉丝机机架（1）端面上设有若干呈环形分布的机头机构（9），所述的机头机构（9）与拉丝机机架（1）间设有换筒转盘（5），所述的拉丝机机架（1）内设有与换筒转盘（5）相法兰式螺栓固定的换筒转轴（4），所述的换筒转盘（5）侧边设有横移排线架（8），所述的横移排线架（8）与拉丝机机架（1）间设有凸轮防尘组件（6）。

2.根据权利要求1所述的通用型高性能直接纱拉丝机，其特征在于：所述的机头机构（9）下方设有与拉丝机机架（1）相轴承式法兰连接固定的推筒组件（7）；所述的推筒组件（7）包括推筒传动轴（11），所述的推筒传动轴（11）上端设有推筒气缸（10），所述的推筒传动轴（11）前端设有推筒托盘架（12），所述的推筒托盘架（12）上端设有呈圆弧状的推筒托盘（13）。

3.根据权利要求2所述的通用型高性能直接纱拉丝机，其特征在于：所述的推筒托盘架（12）下端设有与推筒传动轴（11）相插嵌式传动连接固定的推筒座（14），所述的推筒座（14）内设有若干与推筒托盘架（12）下端相轴承式嵌套连接的齿条（15），所述的推筒座（14）下端均设有与齿条（15）相套接的齿条防护套（16）。

4.根据权利要求1所述的通用型高性能直接纱拉丝机，其特征在于：所述的凸轮防尘组件（6）包括与拉丝机机架（1）相法兰式螺栓连接的防尘安装面板（17），所述的横移排线架（8）内设有与防尘安装面板（17）、拉丝机机架（1）相贯穿式横移套接的排线轴（29），所述的拉丝机机架（1）、防尘安装面板（17）上均设有与排线轴（29）相滑移式套接的排线轴横移槽孔（25），所述的拉丝机机架（1）与防尘安装面板（17）间设有与排线轴（29）相滑动式套接的圆盘机构防尘板（23），所述的圆盘机构防尘板（23）与拉丝机机架（1）间设有与排线轴（29）相滑动式套接的上凸轮防尘板（18），所述的上凸轮防尘板（18）与拉丝机机架（1）间设有与排线轴（29）相滑动式套接的下凸轮防尘板（26），所述的下凸轮防尘板（26）上设有与拉丝机机架（1）相弹簧式嵌套连接固定的下凸轮防尘板限位轴（27），所述的下凸轮防尘板限位轴（27）与排线轴（29）间设有与排线轴（29）相滑动式套接的下凸轮防尘板滑槽孔（28）。

5.根据权利要求4所述的通用型高性能直接纱拉丝机，其特征在于：所述的圆盘机构防尘板（23）上设有与圆盘机构防尘板（23）相限位固定套接的圆盘机构防尘板中心转轴（22），所述的圆盘机构防尘板中心转轴（22）与排线轴（29）间设有与排线轴（29）相滑动式套接的圆盘机构防尘板滑槽孔（24），所述的圆盘机构防尘板中心转轴（23）上方设有圆盘机构防尘板位移腰圆槽孔（21），所述的上凸轮防尘板（18）上设有上凸轮防尘板滑槽孔（19），所述的上凸轮防尘板滑槽孔（19）与圆盘机构防尘板位移腰圆槽孔（21）间设有与拉丝机机架（1）相弹簧式嵌套连接固定的上凸轮防尘板限位轴（20）。

6.根据权利要求1所述的通用型高性能直接纱拉丝机，其特征在于：所述的机头机构（9）包括主轴（37），所述的主轴（37）上设有若干呈环形分布的涨片（31），所述的涨片（31）前部与主轴（37）间设有一对呈对称式分布且与主轴（37）相嵌套连接的铝转筒（32），所述的铝转筒（32）间设有若干推板条（43），所述的推板条（43）两端与铝转筒（32）间均设有与主轴（37）相密封圈式嵌套连接的中间锥套（42），所述的主轴（37）前端设有与主轴（37）相嵌套连接的上丝环（30），所述的上丝环（30）与涨片（31）间设有与主轴（37）相活动式套接的前锥套（39），所述的涨片（31）后部与主轴（37）间设有与主轴（37）相嵌套连接的过渡限位套环（45），所述的过渡限位套环（45）与涨片（31）间设有防护圈（33），所述的过渡限位套环（45）与涨片（31）间设有与主轴（37）相活动式套接的后锥套（44），所述的主轴（37）内设有与前锥套（39）、中间锥套（42）、后锥套（44）相连通的通气孔（41）。

7.根据权利要求6所述的通用型高性能直接纱拉丝机，其特征在于：所述的前锥套（39）与上丝环（30）间、中间锥套（42）与铝转筒（32）间、后锥套（44）与过渡限位套环（45）间均设有若干呈等间距环形分布的弹簧（38）；所述的涨片（31）前端与前锥套（39）间、涨片（31）后端与后锥套（44）间均设有与涨片（31）相卡嵌式套接的涨片弹簧（40）。

8.根据权利要求6所述的通用型高性能直接纱拉丝机，其特征在于：所述的过渡限位套环（45）与与主轴（37）间设有轴承座（46），所述的轴承座（46）前端与主轴（37）间设有若干滚动轴承（47），所述的轴承座（46）前部设有与轴承座（46）相套接的固定座（34），所述的主轴（37）后端设有电机座（36），所述的电机座（36）与轴承座（46）间设有与轴承座（46）相套接的固定套（35）。

9.根据权利要求1所述的通用型高性能直接纱拉丝机，其特征在于：所述的拉丝机机架（1）内设有与换筒转轴（4）相活动式套接的轴承（2），所述的轴承（2）与换筒转轴（4）间设有轴套（3）。

10.根据权利要求1所述的通用型高性能直接纱拉丝机的控制方法，其特征在于包括如下操作步骤：

第一步：首先将换筒转盘（5）上的两个机头机构（9）通过主轴（37）内的通气孔（41）向前锥套（39）、中间锥套（42）和后锥套（44）充气后移，在涨片弹簧（40）的作用下使涨片（31）收缩，收缩后装上纸筒并关气排空，在锥套上的弹簧（38）作用下将涨片（31）撑开；

第二步：靠近横移排线架（8）处的机头机构（9）通过伺服电机进行旋转拉丝，同时通过横移排线架（8）进行导向排线；

第三步：当靠近横移排线架（8）处的机头机构（9）拉丝完成后，换筒转轴（4）转动180度，将带空纸筒的机头机构（9）与拉丝完成的机头机构（9）换位，带空纸筒的机头机构（9）继续完成拉丝过程；

第四步：然后拉丝完成的机头机构（9）下方的推筒组件（7），采用推筒传动轴（11）驱动齿条（15）将推筒托盘（13）上升与拉丝完成的丝筒贴合，此时主轴（37）内的通气孔（41）进行充气，将前锥套（39）、中间锥套（42）和后锥套（44）后移，即涨片（31）收缩，收缩后涨片（31）与丝筒呈脱离状态，接着推筒气缸（10）将推筒座（14）相外推筒出料，完成推筒出料后再在空机头机构上装上丝筒。

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