CN113862858B - 一种高强度玻璃纤维高速整经装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高强度玻璃纤维高速整经装置及方法。一种高强度玻璃纤维高速整经装置，包括筒子架和整经机机头，还包括：张力缓冲装置，设置在筒子架上，包括底板、第一调节盘、第二调节盘和用于调整第二调节盘运动幅度的幅度调整机构，底板设有用于分别限制第一调节盘和第二调节盘运动轨迹的第一导槽和第二导槽，第一导槽和第二导槽间隔设置，幅度调整机构设于邻近第二导槽底端的位置，幅度调整机构可在低幅度的第一状态和高幅度的第二状态之间切换，第一调节盘与第一导槽端部弹性连接，第二调节盘与幅度调整机构弹性连接；断纱自停装置；控制装置。本发明实现高速整经过程中对经纱张力的高效控制和经纱断头紧急停车时对经纱的有效保护。

Description

一种高强度玻璃纤维高速整经装置及方法

技术领域

本发明涉及一种整经装置及方法，特别涉及一种高强度玻璃纤维高速整经装置及方法。

背景技术

高强度玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，因此，高强度玻璃纤维织物常作为复合材料中的增强骨架材料。我国在高强度玻璃纤维织物生产过程中普遍采用单丝直径6-12μm的高强度玻璃纤维，如果进一步缩小单丝直径到4μm的超细范围，可进一步提高织物的整体拉伸强力、抗撕裂性能和抗折叠性能，但是，在织造织物的高速整经过程中，常常因为筒子架上锭数多、距离长而造成筒子间纱线张力不匀，影响基布表面质量。

另外，高速整经中丝线断头紧急停车时，筒子退绕产生纱线张力松弛现象，如果仅依靠张力装置调节此时的张力，由于现有技术无法做到整经机机头或放卷轴和筒子架的严格同时刹车，在筒子架停车稍早于整经机机头或放卷轴时，又容易造成其间纱线的张力过大，突破张力装置的调节范围，从而对纱线造成损伤，甚至因为对纱线的短时过大冲击而使纱线断裂。

申请号为202110332067.5中国发明专利公开了一种自适应片纱张力控制装置和立体织物织机，通过专门设计的导纱装置、自适应经纱长度补偿机构、盘头和经纱张力控制机构能够有效实现高厚度、多层数立体织物编织送经张力的控制，经纱张力控制机构包括刹车盘、刹车带和驱动机构，刹车盘与盘头固定连接，驱动机构能够驱动刹车带运动从而改变刹车带对刹车盘的压力大小，但是，该装置通过刹车装置和自适应经纱长度补偿机构的配合实现张力控制和长度补偿，但受限于自适应经纱长度补偿机构的结构，仍然不能避免盘头停车与前部机头停车不同步对纱线的过大冲击使纱线断裂的问题，且该装置对每个盘头的改造程度较大，结构复杂，成本很高，不适于推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度玻璃纤维高速整经装置，实现高速整经过程中对经纱张力的高效控制和经纱断头紧急停车时对经纱的有效保护，解决背景技术中所述的问题。

本发明的另一目的在于提供一种高强度玻璃纤维高速整经方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高强度玻璃纤维高速整经装置，包括用于安置经纱筒子的筒子架和用于将经纱从筒子架引出形成经纱片的整经机机头，还包括：

张力缓冲装置，设置在筒子架上，包括底板、第一调节盘、第二调节盘和用于调整第二调节盘运动幅度的幅度调整机构，所述底板设有用于分别限制第一调节盘和第二调节盘运动轨迹的第一导槽和第二导槽，所述第一导槽和第二导槽间隔设置，所述幅度调整机构设于邻近第二导槽底端的位置，幅度调整机构可在低幅度的第一状态和高幅度的第二状态之间切换，所述第一调节盘与第一导槽端部弹性连接，第二调节盘与幅度调整机构弹性连接；

断纱自停装置，设置在筒子架上，用于检测断头经纱并发送停车信号；

控制装置，与幅度调整机构和断纱自停装置电性连接，用于接收断纱自停装置发送的停车信号并根据停车信号控制整经机机头停车和控制幅度调整机构在第一状态和第二状态之间切换。

作为优选，所述第一调节盘与第一导槽顶端弹性连接，所述第二导槽设于第一导槽斜下方。

作为优选，所述第一导槽为直线形状，所述第二导槽为弧形，第二导槽的弧形部分朝向于第一导槽。

作为优选，所述幅度调整机构包括滑槽、金属滑块和电磁铁，滑槽朝向第二导槽底端设置，金属滑块设于滑槽内，电磁铁设于滑槽远离第二导槽的端部，电磁铁与控制装置电性连接。

作为优选，所述张力缓冲装置还包括第一弹簧和第二弹簧，第一调节盘通过第一弹簧与第一导槽顶端弹性连接，第二调节盘通过第二弹簧与幅度调整机构弹性连接。

作为优选，所述断纱自停装置包括光束发射器、光束接收器、停经片和支撑架，光束发射器和光束接收器于支撑架两端相对设置，停经片套设于支撑架上并位于光束反射器和光束接收器形成的光路上方，光束接收器与控制装置电性连接。

作为优选，所述停经片上部设有用于经纱穿过的穿纱孔，停经片下部设有用于支撑架穿过的安置孔。

作为优选，所述筒子架设有用于停止经纱筒子转动的筒子制动器，所述筒子制动器与控制装置电性连接。

作为优选，所述整经机机头包括伸缩筘、导纱辊和经轴，所述伸缩筘、导纱辊和经轴沿经纱运动方向依次设置。

一种采用上述高强度玻璃纤维高速整经装置进行高强度玻璃纤维高速整经的方法，该方法具体包括以下步骤：

多个经纱筒子安置在筒子架上，每个经纱筒子的经纱依次穿过张力缓冲装置和断纱自停装置后由整经机机头牵引；

张力缓冲装置的幅度调整机构在正常整经时设定于低幅度的第一状态，张力缓冲装置的第二调节盘在低幅度的运动幅度内运动以调节经纱张力；

张力缓冲装置的幅度调整机构在断纱自停时切换为高幅度的第二状态，张力缓冲装置的第二调节盘在高幅度的运动幅度内运动以调节经纱张力；

断纱自停后整经机机头重启牵引经纱，张力缓冲装置的幅度调整机构在设定的一段时间后从高幅度的第二状态切换为低幅度的第一状态，张力缓冲装置的第二调节盘在低幅度的运动幅度内运动以调节经纱张力。

本发明的有益效果是：

本发明的一种高强度玻璃纤维高速整经装置及方法，实现高速整经过程中对经纱张力的高效控制和经纱断头紧急停车时对经纱的有效保护，能够适应性的调整结构以对经纱张力进行针对性调节，且该装置结构合理，制作方便，对筒子架的改动较小，成本较底，适合大规模生产使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明幅度调整机构第一状态的结构示意图；

图3是本发明幅度调整机构第二状态的结构示意图；

图4是本发明断纱自停装置的结构示意图。

图中：1、筒子架，2、整经机机头，3、张力缓冲装置，4、断纱自停装置，5、控制装置，31、底板，32、第一调节盘，33、第二调节盘，34、幅度调整机构，35、第一导槽，36、第二导槽，37、第一弹簧，38、第二弹簧，41、光束发射器，42、光束接收器，43、停经片，44、支撑架，101、筒子制动器，201、伸缩筘，202、导纱辊，203、经轴，341、滑槽，342、金属滑块，343、电磁铁，431、穿纱孔，432、安置孔。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。下述实施例中的部件或设备如无特别说明，均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

实施例1：

如图1所示的一种高强度玻璃纤维高速整经装置，包括用于安置经纱筒子的筒子架1、用于将经纱从筒子架1引出形成经纱片的整经机机头2、设置在筒子架1上的张力缓冲装置3、设置在筒子架1上的断纱自停装置4和控制装置5。

如图2所示，张力缓冲装置3包括底板31、第一调节盘32、第二调节盘33和用于调整第二调节盘33运动幅度的幅度调整机构34。底板31设有用于分别限制第一调节盘32和第二调节盘33运动轨迹的第一导槽35和第二导槽36。第一导槽35和第二导槽36间隔设置，幅度调整机构34设于邻近第二导槽36底端的位置，幅度调整机构34可在低幅度的第一状态和高幅度的第二状态之间切换，第一调节盘32与第一导槽35端部弹性连接，第二调节盘33与幅度调整机构34弹性连接。

断纱自停装置4用于检测断头经纱并发送停车信号。

控制装置5与幅度调整机构34和断纱自停装置4电性连接，用于接收断纱自停装置4发送的停车信号并根据停车信号控制整经机机头2停车和控制幅度调整机构34在第一状态和第二状态之间切换。

通过上述技术方案，实现高速整经过程中对经纱张力的有效控制和断纱自停时对经纱的有效保护，且该装置结构合理，制作方便，对筒子架的改动较小，成本较底，适合大规模生产使用。

实施例2：

如图1所示的一种高强度玻璃纤维高速整经装置，包括用于安置经纱筒子的筒子架1、用于将经纱从筒子架1引出形成经纱片的整经机机头2、设置在筒子架1上的张力缓冲装置3、设置在筒子架1上的断纱自停装置4和控制装置5。

筒子架1设有用于停止经纱筒子转动的筒子制动器101，筒子制动器101与控制装置5电性连接。筒子制动器101用于在断纱停车时对仍然在退绕旋转的经纱筒子提供一个反向制动力使其停止旋转，筒子制动器101的结构为现有技术，在此不做赘述。

整经机机头2包括伸缩筘201、导纱辊202和经轴203，伸缩筘201、导纱辊202和经轴203沿经纱运动方向依次设置。

如图2和图3所示，张力缓冲装置3包括底板31、第一调节盘32、第二调节盘33和用于调整第二调节盘33运动幅度的幅度调整机构34，以及第一弹簧37和第二弹簧38。底板31设有用于分别限制第一调节盘32和第二调节盘33运动轨迹的第一导槽35和第二导槽36。第一导槽35和第二导槽36间隔设置，第一导槽35为直线形状，第二导槽36为弧形，第二导槽36的弧形部分朝向于第一导槽35。

第一调节盘32通过第一弹簧37与第一导槽35顶端弹性连接，第二导槽36设于第一导槽35斜下方，第二调节盘33通过第二弹簧38与幅度调整机构34弹性连接。

幅度调整机构34设于邻近第二导槽36底端的位置，幅度调整机构34可在低幅度的第一状态和高幅度的第二状态之间切换。幅度调整机构34包括滑槽341、金属滑块342和电磁铁343，滑槽341朝向第二导槽36底端设置，金属滑块342设于滑槽341内，金属滑块342与第二调节盘33通过第二弹簧38弹性连接。

电磁铁343设于滑槽341远离第二导槽36的端部，电磁铁343与控制装置5电性连接。通过控制装置5对电磁铁343的通电和断电操作，使得金属滑块342在滑槽341中的位置从远离第二导槽36底端到邻近第二导槽36底端变化，从而在不改变第二弹簧38弹力的条件下，使第二调节盘33相对于第二导槽36的运动范围从图2所示的半幅度提高到图3所示的全幅度。

如图4所示，断纱自停装置4用于检测断头经纱并发送停车信号。断纱自停装置4包括光束发射器41、光束接收器42、停经片43和支撑架44，光束发射器41和光束接收器42于支撑架44两端相对设置，停经片43套设于支撑架44上并位于光束反射器41和光束接收器42形成的光路上方，光束接收器42与控制装置5电性连接。停经片43上部设有用于经纱穿过的穿纱孔431，停经片43下部设有用于支撑架44穿过的安置孔432。

控制装置5与幅度调整机构34和断纱自停装置4电性连接，用于接收断纱自停装置4发送的停车信号并根据停车信号控制整经机机头2停车和控制幅度调整机构34在第一状态和第二状态之间切换。

该高强度玻璃纤维高速整经装置的工作原理为：

正常整经时，经纱张力波动幅度小，仅需要在低幅度内对其进行调节，幅度调整机构34的电磁铁343处于通电状态，对金属滑块342提供吸力，使金属滑块342处于滑槽341上远离第二导槽36底端的位置，因为金属滑块342与第二调节盘33的距离相对较远，在第二弹簧38弹力一定的条件下，第二弹簧38的收缩状态和拉伸状态仅允许第二调节盘33运动于第二导槽36的底端和中部位置之间，通过第二调节盘33的运动改变经纱包围角从而调节经纱张力。

断纱自停时，经纱张力波动变大，为防止张力过大引起经纱断裂，需要在高幅度内对经纱张力进行调节。一旦停经片43遮挡住光束反射器41和光束接收器42形成的光路，光束接收器42提供停车信号给控制装置5，控制装置5控制经轴203停转和筒子制动器101运行停止经纱筒子转动，控制装置5同时停止对电磁铁5断电，电磁铁5失去对金属滑块342的吸力，在经轴203未完全停转时的旋转力以及第一调节盘32的第一弹簧37回弹力的作用下，经纱通过第二调节盘33对金属滑块342产生一个牵引力，同时第二弹簧38的回缩趋势也对金属滑块342产生一个牵引力，使金属滑块342从滑槽341上远离第二导槽36底端的位置滑行到邻近第二导槽36底端的位置。此时，金属滑块342与第二调节盘33的距离相对较近，在第二弹簧38弹力一定的条件下，第二弹簧38的收缩状态和拉伸状态允许第二调节盘33运动于第二导槽36的底端和顶端位置之间，通过第二调节盘33的运动改变经纱包围角从而在大幅度内调节经纱张力，防止经纱张力过大的冲击使经纱断裂。

断纱自停并排除障碍后，控制装置5控制经轴203重新旋转牵引经纱，同时停止筒子制动器101对经纱筒子的制动，在整经重新运行一段较短时间后，经纱张力波动幅度变小，控制装置5对电磁铁5通电，电磁铁5重新对金属滑块342提供吸力，使金属滑块342滑行向滑槽341上远离第二导槽36底端的位置，重新使第二调节盘33运动于第二导槽36的底端和中部位置之间。

一种采用上述高强度玻璃纤维高速整经装置进行高强度玻璃纤维高速整经的方法，该方法具体包括以下步骤：

多个经纱筒子安置在筒子架1上，每个经纱筒子的经纱依次穿过张力缓冲装置3和断纱自停装置4后由整经机机头2牵引；

张力缓冲装置3的幅度调整机构34在正常整经时设定于低幅度的第一状态，张力缓冲装置3的第二调节盘33在低幅度的运动幅度内运动以调节经纱张力；

张力缓冲装置3的幅度调整机构34在断纱自停时切换为高幅度的第二状态，张力缓冲装置3的第二调节盘33在高幅度的运动幅度内运动以调节经纱张力；

断纱自停后整经机机头2重启牵引经纱，张力缓冲装置3的幅度调整机构34在设定的一段时间后从高幅度的第二状态切换为低幅度的第一状态，张力缓冲装置3的第二调节盘33在低幅度的运动幅度内运动以调节经纱张力。

通过上述技术方案，实现高速整经过程中对经纱张力的高效控制和经纱断头紧急停车时对经纱的有效保护，能够适应性的调整结构以对经纱张力进行针对性调节，且该装置结构合理，制作方便，对筒子架的改动较小，成本较底，适合大规模生产使用。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种高强度玻璃纤维高速整经装置，包括用于安置经纱筒子的筒子架（1）和用于将经纱从筒子架（1）引出形成经纱片的整经机机头（2），其特征在于：该高强度玻璃纤维高速整经装置还包括：

张力缓冲装置（3），设置在筒子架（1）上，包括底板（31）、第一调节盘（32）、第二调节盘（33）和用于调整第二调节盘（33）运动幅度的幅度调整机构（34），所述底板（31）设有用于分别限制第一调节盘（32）和第二调节盘（33）运动轨迹的第一导槽（35）和第二导槽（36），所述第一导槽（35）和第二导槽（36）间隔设置，所述幅度调整机构（34）设于邻近第二导槽（36）底端的位置，幅度调整机构（34）可在低幅度的第一状态和高幅度的第二状态之间切换，所述第一调节盘（32）与第一导槽（35）端部弹性连接，第二调节盘（33）与幅度调整机构（34）弹性连接；所述幅度调整机构（34）包括滑槽（341）、金属滑块（342）和电磁铁（343），滑槽（341）朝向第二导槽（36）底端设置，金属滑块（342）设于滑槽（341）内，金属滑块（342）与第二调节盘（33）弹性连接，电磁铁（343）设于滑槽（341）远离第二导槽（36）的端部；

断纱自停装置（4），设置在筒子架（1）上，用于检测断头经纱并发送停车信号；

控制装置（5），与断纱自停装置（4）和幅度调整机构（34）的电磁铁（343）电性连接，用于接收断纱自停装置（4）发送的停车信号并根据停车信号控制整经机机头（2）停车和控制幅度调整机构（34）在第一状态和第二状态之间切换。

2.根据权利要求1所述的一种高强度玻璃纤维高速整经装置，其特征在于：所述第一调节盘（32）与第一导槽（35）顶端弹性连接，所述第二导槽（36）设于第一导槽（35）斜下方。

3.根据权利要求1所述的一种高强度玻璃纤维高速整经装置，其特征在于：所述第一导槽（35）为直线形状，所述第二导槽（36）为弧形，第二导槽（36）的弧形部分朝向于第一导槽（35）。

4.根据权利要求1所述的一种高强度玻璃纤维高速整经装置，其特征在于：所述张力缓冲装置（3）还包括第一弹簧（37）和第二弹簧（38），第一调节盘（32）通过第一弹簧（37）与第一导槽（35）顶端弹性连接，第二调节盘（33）通过第二弹簧（38）与幅度调整机构（34）弹性连接。

5.根据权利要求1所述的一种高强度玻璃纤维高速整经装置，其特征在于：所述断纱自停装置（4）包括光束发射器（41）、光束接收器（42）、停经片（43）和支撑架（44），光束发射器（41）和光束接收器（42）于支撑架（44）两端相对设置，停经片（43）套设于支撑架（44）上并位于光束反射器（41）和光束接收器（42）形成的光路上方，光束接收器（42）与控制装置（5）电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种高强度玻璃纤维高速整经装置，其特征在于：所述停经片（43）上部设有用于经纱穿过的穿纱孔（431），停经片（43）下部设有用于支撑架（44）穿过的安置孔（432）。

7.根据权利要求1所述的一种高强度玻璃纤维高速整经装置，其特征在于：所述筒子架（1）设有用于停止经纱筒子转动的筒子制动器（101），所述筒子制动器（101）与控制装置（5）电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种高强度玻璃纤维高速整经装置，其特征在于：所述整经机机头（2）包括伸缩筘（201）、导纱辊（202）和经轴（203），所述伸缩筘（201）、导纱辊（202）和经轴（203）沿经纱运动方向依次设置。

9.一种采用权利要求1-8任一所述的高强度玻璃纤维高速整经装置进行高强度玻璃纤维高速整经的方法，其特征在于：该方法具体包括以下步骤：

多个经纱筒子安置在筒子架（1）上，每个经纱筒子的经纱依次穿过张力缓冲装置（3）和断纱自停装置（4）后由整经机机头（2）牵引；

张力缓冲装置（3）的幅度调整机构（34）在正常整经时设定于低幅度的第一状态，张力缓冲装置（3）的第二调节盘（33）在低幅度的运动幅度内运动以调节经纱张力；

张力缓冲装置（3）的幅度调整机构（34）在断纱自停时切换为高幅度的第二状态，张力缓冲装置（3）的第二调节盘（33）在高幅度的运动幅度内运动以调节经纱张力；

断纱自停后整经机机头（2）重启牵引经纱，张力缓冲装置（3）的幅度调整机构（34）在设定的一段时间后从高幅度的第二状态切换为低幅度的第一状态，张力缓冲装置（3）的第二调节盘（33）在低幅度的运动幅度内运动以调节经纱张力。

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