CN1186130A - 旋转纺纱钢领结构 - Google Patents

Abstract

一种用于纺纱机或类似机构的旋转纺纱钢领结构,作为一主要构件,具有:一固定支撑在钢领板(7)上的固定管(22),一滑环(25),一由滑环旋转地支撑在固定管上的旋转管组件(26),一装配到该旋转管组件上的平衡机构。旋转管组件(26)包括一具有一由抗静电的合成树脂材料制成的旋转管形体(28),一由抗静电的合成树脂材料制成的环形制动环(36),该制动环被连接到旋转管形体(28)上,以及一由抗静电的合成树脂材料制成的装配在旋转管形体的中段上的防尘盖(30)。各种抗静电的合成树脂材料构成了该旋转管形体,制动环和防尘盖是一种合成树脂和导电材料(如碳,并具有低的体积电阻率)的纤维、粉末或许多薄片的混合物。

Description

旋转纺纱钢领结构

本发明涉及一种用于纺织机的，带有一种旋转钢领的旋转纺纱钢领结构；特别涉及一种使用一种钢丝圈来将纱线卷绕在纱管上的纺纱机，这种机器如环锭纺纱机或环锭加捻机这样的机器。

为了解决固定纺纱钢领的一些问题，曾经有过有关这类机器的各种各样的旋转纺纱钢领结构的方案。然而，以前提出的的这些旋转钢领结构的方案，因其结构复杂、造价昂贵以及由于钢领旋转的不稳定性而存在损伤纱线质量的可能性，尚未投入实际的使用。最近，例如，在几份日本专利申请JP-A Nos.2-26927(参考文献1)、3-51329(参考文献2)和8-209470(参考文献3)中，提出了几种结构简单的旋转纺纱钢领结构，使得旋转钢领结构的实际应用成为可能。在参考文献1和2中所提出的每一种旋转的纺纱机架结构，作为主要的构件包括，一种合成树脂的钢领支承件和一种可旋转地支承在该钢领支承件上的碳钢或合金钢的旋转钢领。

参考文献3建议的旋转纺纱钢领是一种反向旋转的纺纱钢领结构，主要部件包括，一安装在一与锭子同轴的钢领上的固定管，一装配在该固定管中的滑动钢领，一钢制旋转管，其与锭子同轴地支承在所述固定管中的滑动钢领上，一置于旋转管上部的钢丝圈，该钢丝圈对纱线进行引导，以便能在旋转管上转动，以及还包括一制动装置，该制动装置包括一个制动环并与所述旋转管的下部关联。在这一现有技术的反向旋转的钢领结构中，当纱管随锭子一起旋转时，通过将纱线卷绕在该纱管上，致使钢丝圈滑动，以沿着在旋转管上的形成的法兰转动。因此，该旋转管由钢丝圈摩擦地拖动旋转。钢丝圈的转动速度总是低于纱管的旋转速度，因此，纱线以一个相应于纱管的旋转速度和钢丝圈的转动速度之差的速度卷绕在纱管上。在纺纱运转的启动阶段，纱管被加速而纱管的速度连续地增加，由于其惯性的原因，所述旋转管的速度低于钢丝圈的转动速度，因此，钢丝圈以这样一种模式沿旋转管的法兰滑动运转，即，钢丝圈固定纺纱钢领的法兰滑动。在纱管的旋转速度达到一预定的运行旋转速度后，旋转管以一个大致与钢丝圈的转动速度相等的速度旋转，因此钢丝圈并不相对于旋转管移动。在为了停止纺纱操作的纱管的减速期间，由于旋转管惯性的原因，旋转管和钢丝圈有可能比纱管减速慢。所以，旋转管由制动装置来制动，以便旋转管和钢丝圈可根据纱管的减速来减速。

为了将旋转纺纱钢领结构投入实际应用，本发明研究了参考文件3中建议的现有技术的旋转纺纱钢领结构，并且利用同样的纺纱钢领结构进行了纺纱实验。通过纺纱实验发现，虽然旋转管平稳地随钢丝圈的回转而旋转，并且纱线可以被卷绕到筒管上，但是在断纱被捻接后，当锭子开始旋转时，有些种类的纱线易于断裂，而这样的纱线需要专门的纱线连接技术的，即在钢丝圈和旋转管按照钢领板用于纱管成型操作垂直运动而重复地加速和减速时，当钢丝圈和旋转管开始减速的时候由纱线产生的气圈易于破裂，并且当这样的纱线通过采用该旋转纺纱钢领结构将纱线卷绕到筒管上时，纱线的刚性和伸长下降到降低纱线质量的地步。当锭子以不低于15,000rpm，例如20,000rpm的高旋转速度旋转时，这样的趋势特别的明显。

通过对由纺纱实验碰到的这些问题的调研发现，这此问题主要原因是，旋转管的超大重量和由此导致的旋转管不能够按照钢丝圈的回转做适当的旋转。参考文献1和2公开的45至70mm内径的旋转钢领的钢制的旋转管(旋转钢领)具有相当大的，重量范围在43至200g的重量。通过对合成树脂的模塑成型可以构成一种轻质的旋转管。如在JP-U No.52-51422的文献中公开了相同的构思。这种构思提议将一种相当大的钢丝圈和一种碳纤加强塑料的圆锥形钢领结合起来。

本发明人通过采用具有合成树脂旋转管的旋转纺纱钢领结构的纺纱实验发现，旋转管重量的减少对于改善按照钢丝圈的回转的旋转管的旋转是有效的，并且，当旋转管重量低于一定的重量的时候，可以避免纱线质量的降低。这样，在锭子速度低于15,000rpm的情况下，不会出现实际的问题。然而当旋转钢领结构用于以不低于15,000rpm的高锭子速度运行的先进纺纱机上时，如果旋转管的旋转由某种原因所阻碍，或者如果轴承件出现某种故障，旋转管就有可能被在钢丝圈或轴承件上产生的热所熔化。如果过热，旋转管就会冒烟或散发有害的气味，并且甚至更糟糕的是旋转管燃烧，这是一个安全问题。考虑到实现旋转纺纱钢领结构的实际应用，旋转纺纱钢领结构的费用的降低也是一个相当重要的问题。

一般说来，合成树脂是电绝缘的，且容易积攒静电。在旋转管上，钢丝圈沿其滑动的区段上的静电积累具有特别有害的作用。已经发现旋转管上积累的静电将飞花和尘埃吸附到旋转管上，飞花以及掉离旋转管的飞花被捻入纱线中，积累在旋转管上的静电的高压放电使操作者被电击，以及由静电放电产生的火星和电弧引起废纤维着火，这可能会引起火灾。

如果旋转管的重量分布不均和旋转管相对于其几何中心线具有质量偏心，则旋转管偏转并产生振动，即便旋转管的质量很小，也会出现这种情况。因此，由轴承施加在旋转管组件上的阻力有一个很大的变化范围，阻力的大小的增加损耗了旋转管的旋转性能和钢丝圈的回转性能，以致于纱线的张力发生变异，从而降低了纱线的质量或引起纱线的断裂。由旋转管产生的振动和由轴承施加到旋转管上的大摩擦力会毁坏轴承，并缩短旋转管的寿命。

因此，本发明的第一个目的，是提供一种具有旋转管组件的旋转纺纱钢领结构，所述的旋转管组件能够按照其钢丝圈的回转平稳旋转，并且能够在断纱被捻结之后立即防止纱线的断裂，能够防止纱线所产生的气圈由于纱管成形操作而破裂，并且能够纺制和卷绕具有满意的伸长的纱线。

本发明的第二个目的是，提供一种经济的、实用的、结构简单的旋转纺纱钢领结构。该结构具有轻质的旋转管组件，其旋转管组件具有由比重为5或更低的轻质合金或合成树脂构成的主要部分，并且能够安全而稳定地在以相当高的锭速运行的先进的纺纱机上工作。

本发明的第三个目的是，提供一种实用的、相当安全的具有轻质旋转管组件的旋转纺纱钢领结构，其旋转管组件主要部分由合成树脂构成，并且能够按照其上钢丝圈的回转而平稳地旋转，还能够在断纱捻结之后立即防止纱线断裂，能够防止纱线所产生的气圈由于纱管成形操作而破裂，并且能够纺制和卷绕具有满意的伸长的纱线，也能够防止旋转管组件上静电的积累和由此产生的不利影响。

本发明的第四个目的是，提供一种具有优良动平衡的、不受钢丝圈的动不平衡影响的旋转管组件的旋转纺纱钢领结构，且能够平稳旋转，能够稳定纱线的张力而确保良好的纱线质量和防止纱线的断裂，允许纺纱机以高锭速运行、高生产率纺纱，并且能够与扩大了重量选择范围的各种重量的钢丝圈结合使用和能够用于纺制更大纱线支数范围的各种纱线。

根据本发明，旋转纺纱钢领结构具有一个支撑在钢领板上的与锭子同轴的固定管，一个与该固定管同轴设置并支撑在其上作旋转的旋转管组件，该旋转管组件具有一能够导引钢丝圈在其上作回转运动而导引纱线的上端部。在该旋转纺纱钢领结构中，旋转管组件的主要部分由具有比重为5或更低的轻质合金或合成树脂构成，而其上端部由具有比形成旋转管组件主部的材料硬度高的和比形成旋转管组件的材料的耐磨性优越的金属或陶瓷材料构成。

根据本发明，可以在固定管中设置一轴承件，而旋转管组件可以与固定管中的轴承件同轴地设置并可旋转地支撑在该轴承件上。可以使得部分旋转管组件分别与钢丝圈和轴承件产生滑动接触，并且旋转管组件由具有比形成旋转管组件主部的材料硬度高的和比形成旋转管组件的材料的耐磨性优越的金属或陶瓷材料构成。

根据本发明，由具有比形成旋转管组件主部的材料硬度高的和比形成旋转管组件的材料的耐磨性优越的金属或陶瓷材料制成的钢丝圈导引环，可以固定地装配在旋转管组件的上端部，以便钢丝圈沿着钢丝圈导引环滑动。

根据本发明，旋转管组件与钢丝圈产生滑动接触的那部分和与轴承件产生滑动接触的那部分，可以涂上陶瓷材料或金属的膜。

根据本发明，旋转管组件可以通过镶嵌造型，将旋转管组件与钢丝圈产生滑动接触的那部分和旋转管组件与轴承件产生滑动接触的那部分，与旋转管的主要部分结合而制成。

根据本发明的另一个方面，旋转纺纱钢领结构具有一个支撑在钢领板上的与锭子同轴的固定管，一个与该固定管同轴设置并支撑在其上作旋转的旋转管组件，并且包括在其上部具有钢丝圈导引部的旋转管形体，所述的钢丝圈导引部能够在其上导引钢丝圈从而对纱线进行导引。在这种旋转纺纱钢领结构中，在旋转管组件与钢丝圈滑动接触的钢丝圈导引部和旋转管组件与固定管滑动接触的轴承部之间，至少旋转管组件的一个主体的一部分由抗静电的合成树脂材料构成，因此，在钢丝圈导引部上产生的静电就被通过轴承部释放到钢领板上。

又根据本发明的另一个方面，旋转纺纱钢领结构具有一个支撑在钢领板上的与锭子同轴的固定管，一具一有滑环并设置在固定管上的轴承件，一个与该固定管中的轴承件同轴设置并支撑在其上作旋转的旋转管组件，该旋转管组件具有一能够导引钢丝圈在其上作回转运动而导引纱线的上端部。在该旋转纺纱钢领结构中，固定环和滑环都是由抗静电合成树脂材料制成的，在旋转管组件与钢丝圈滑动接触的钢丝圈导引部和旋转管组件与固定管滑动接触的轴承部之间，至少旋转管组件的的一个管形体部分由抗静电的合成树脂材料构成，因此，在钢丝圈导引部上产生的静电就被通过轴承部和滑环以及固定管被释放到钢领板上。

根据本发明，至少在旋转管组件的钢丝圈导引部和轴承部之间的管形体部分可以由合成树脂制成，并且，该管状部分的表面被涂上抗静电的合成树脂材料，以将在钢丝圈导引部上产生的静电通过轴承部和滑环以及固定管释放到钢领板上。

根据本发明，抗静电的合成树脂材料是通过将合成树脂和纤维、导电材料的粉末或薄片混合而制备的，并且它具有10¹²Ω·cm或更低的体积电阻率。

根据本发明，旋转管组件具有一个带有一种平衡件的平衡机构，该平衡件可作移动以平衡补偿所述的动不平衡。

根据本发明，旋转管组件可具有一其中心位于旋转管组件轴线上的环形槽，并且，可在该环形槽中设置一种可沿环形槽运动的平衡配重。

根据本发明，环形槽可以是一种封闭腔，并且平衡配重可以是流体。

本发明的以上和其他的目的、特征和优点都将从下列结合附图的描述中显得更加清楚。

图1是一纺纱机纺纱单元的侧视图。

图2是根据本发明第1实施例的旋转纺纱钢领结构的垂直半剖面图。

图3是一制动环的透视图。

图4是沿图2的IX-IX线的截面图，以有助于说明一平衡机构。

图5是根据本发明第2实施例的旋转纺纱钢领结构的垂直半剖面图。

图6是根据本发明第3实施例的旋转纺纱钢领结构的垂直半剖面图。

图7是根据本发明第4实施例的旋转纺纱钢领结构的垂直半剖面图。

图8是根据本发明第5实施例的旋转纺纱钢领结构的垂直半剖面图。

图9是根据本发明第6实施例的旋转纺纱钢领结构的垂直半剖面图。

图10是根据本发明第7实施例的旋转纺纱钢领结构的垂直半剖面图。

图11是由图10所示的旋转纺纱钢领结构所包括的一平衡机构的第一种改形的平衡机构的垂直剖视图。

图12是由图10所示的旋转纺纱钢领结构所包括的一平衡机构的第二种改形的平衡机构的垂直剖视图。

图13是由图10所示的旋转纺纱钢领结构所包括的一平衡机构的第三种改形的平衡机构的垂直剖视图。

第1实施例

参照图1，在纵向上以一定的节距安置了一系列的锭子3，并且这些锭子被可旋转地支承在纺纱机1的一锭轨2上。每个锭子3都由一个主马达4通过一驱动轴、一皮带轮5和一皮带6驱动旋转。每个锭子3也可以通过各个纺纱设备上的独立的电机进行驱动。一未图视的升降机构使一钢领板7以某个预定的行程垂直往复运动来进行纱管的成形，而钢领板垂直往复运动的活动范围的位置由一成形机构逐渐提高。旋转的纺纱钢领结构20各自与其锭子3对中而安装于该钢领板7上。每一个旋转的纺纱钢领结构20支承一个用于绕锭子3回转的钢丝圈8。钢丝圈8绕锭子3回转，以导引由一牵伸罗拉9输送的，穿过导纱钩11而向该旋转的纺纱钢领结构20运行的纱条10。每单位时间内卷绕到筒管12上的纱线10的圈数相应于锭子3的旋转速度与钢丝圈8的回转速度之差。

根据本发明第1实施例的旋转纺纱钢领结构20将参照图2-4来加以描述。钢领板7具有许多孔21，这些孔的中轴线各自与锭子3的旋转轴线C对齐，并且在每一个孔21中装配一个固定的管22，其环形法兰22a安置在钢领板7的上部表面上。固定管22由一橡胶套环24固定安装在钢领板7的适当的位置上，该橡胶套环24装配在从钢领板7一向下伸出的固定管22的下部柱形段22b的外圆周上形成的环形槽23中。该固定管22由一种导电的合成树脂材料构成并吸收由一旋转管组件26产生的旋转振动，同时该旋转管组件26旋转，以防止旋转振动剥离那些涂施于钢领板7上的漆皮和防止由此导致的钢领板7的锈蚀。该固定管22由导电的合成树脂材料构成，为的是防止在纺纱操作期间，在旋转的纺纱钢领结构20上产生静电的积累。合成树脂材料通过捏合聚苯撑硫树脂(PPS)和重量百分比占30％的碳纤维(CF)的混合物来制备，该材料具有1×10³Ω·cm或更小的体积电阻率。

在静止的管22中装配了一合成树脂的加强环25A，而一滑环(滑动轴承)25，即一轴承件，可旋转地装配在该加强环25A中。旋转的管件26插装在静止的管22中，并且由所述的滑环25可旋转地支承，其中心轴与锭子3的旋转轴C对中。加强环25A限制具有开口的滑环25在滑环25装在加强轴承32上时涨开，以防止滑环25变形。如果滑环25直接装在限制管件26且其外部形状不变化的话，可以省去加强环25A。一合成树脂盖27装配在固定管22的上部，以限制滑环25和加强环25A跑出固定管22。

滑环25是一种支承旋转管组件26的轴承件。滑环25由具有低摩擦特性的高耐磨性的合成树脂构成，例如由聚四氟乙烯(PTFE)或一种弹性体或一种金属构成。加强环25A由具有比形成滑环25的材料的刚度要高的高刚度材料构成；即，加强环25A由如象聚缩醛(POM：聚甲醛(聚氧化甲烯))或一种金属构成。在滑环25由合成树脂材料制成的情况下，合成树脂材料则通过捏合一种由聚四氟乙烯(PTFE)和10％重量百分比的碳纤维(CF)组成的混合物来制备，且这种合成树脂材料具有1×10³Ω·cm或更小的体积电阻率R。静电可以通过滑环25释放掉。加强环25A不一定非得用一种抗静电的合成树脂制成。加强环25A可以用一种抗静电的合成树脂材料制成，这种合成树脂材料通过捏合一种由聚缩醛(POM)和5％重量百分比的碳粉组成的混合物来制备，且这种合成树脂材料具有1×10³Ω·cm或更小的体积电阻率R。优选地，合成树脂盖27由一种抗静电的合成树脂材料制成，如一种通过捏合一种由聚缩醛(POM)和5％重量百分比的碳粉组成的混合物来制备的抗静电材料，且这种材料具有1×10³Ω·cm或更小的体积电阻率R。重要的是，兼顾对振动的抑制，相应地各自用不同振动特性的材料来构成滑环25。

旋转管组件26具有，一个由具有比重为5或更低的抗静电的合成树脂材料(如工程塑料)制成的管形的旋转管形体28，一个由抗静电的合成树脂制成的环形制动环29，和一个装配在旋转管形体28中部的，由抗静电的合成树脂材料制成的防尘盖30。形成旋转管形体28的抗静电的合成树脂材料，可通过捏合例如一种聚苯撑硫树脂(PPS)和重量百分比占30％的碳纤维(CF)的混合物来制备，该材料其具有1×10³Ω·cm或更小的体积电阻率。构成制动环29和防尘盖30的抗静电合成树脂材料可通过捏合例如一种由聚缩醛(POM)和5％重量百分比的碳粉组成的混合物来制备，且这种材料具有1×10³Ω.cm或更小的体积电阻率R。

尽管图2所示的旋转管组件26整个都是由合成树脂构成的，但是不是所有的旋转管26的组件都需要由合成树脂构成；这些组件可以由任何材料来制成，只要旋转管组件26在钢丝圈导引部和滑动部之间的至少一个中间部分由抗静电合成树脂构成，来将在钢丝圈导引部上产生的静电通过滑环25(即一种轴承件)稀放到钢领板7即可。其中，钢丝圈沿着所述的钢丝圈导引部滑动，而所述的滑动部与滑环25滑动接触。抗静电合成树脂材料可以包括除碳纤维以外的导体材料，比如，金属的或导电的有机材料的纤维、粉末或薄片材料都可以。

旋转的管形体28在其外部圆周上设有一开槽的柱形表面28a。环形的加强轴承32由具有比构成旋转的管形体28的材料的硬度还高的钢材制成，并且这种钢材具有卓越的耐磨性，所述的环形加强轴承32固定地装配在柱形表面28a上，加强轴承32由机械加工制成。滑环25用于相对于加强轴承32滑动，并通过滑动配合被安装在加强轴承32的轴承部32a处。

在旋转的管形体28的上端，即，在旋转管组件26的主部，形成一外侧凸缘28c和内侧凸缘28h。在旋转管形体28的一个位置上，在外侧凸缘28c的下面，以相等的角度间隔形成一系列飞花排出口33，含有飞花的空气通过该飞花排出口33流向外侧。一钢丝圈导引环34装配在旋转管形体28的内凸缘28h上。钢丝圈的导引环34由比形成旋转管形体28的材料的硬度还高并且具有卓越耐磨性的钢材或陶瓷制成，并且在其外圆周上有一环形槽，该钢丝圈导引上34通过弹性的合成树脂的内凸缘28h牢固地固定在凸缘28h的适当位置上。钢丝圈导引环34具有一个内凸部34c，该钢丝导引环34c和旋转管形体28的外凸缘28c构成了一用于导引钢丝8的导引凸缘31。钢丝圈导引环34的内凸部34c，具有用来在导引凸缘31上导引钢丝圈8回转的钢丝圈表面31a。防尘盖30，在导引凸缘31下，并且就在盖27的上方，被固定地装配在旋转管形体28的一个区段上。加强环32和钢丝圈导引环34各自都可以是金属的材料，这种金属材料具有比旋转管形体28的材料的耐磨性和硬度还要高。加强环32和钢丝圈导引环34各自都可以是陶瓷的材料，这种陶瓷材料具有比旋转管形体28的材料的耐磨性和硬度还要高。

如图3所示，制动环29具有固定地装配在旋转管形体28上的合成树脂的制动环36。制动环36具有一环形部37和一从环形部37的上端突出的管形部38。在管形部38的下端形成一上部凸缘39，该制动环36的管形部38从下面装配在旋转管形体28下部的28d上。在管形部38的内圆周上形成的环形突部38a和在旋转管形体28的外圆周上形成的环形槽28e啮合来将制动环36牢固地固定在旋转管形体28的适当位置上。管形部38的上端被压向加强轴承32以将加强轴承32牢牢地固定在适当的位置上。在环形区段37的下端形成一个下凸缘43。在上凸缘39和下凸缘43之间以相等的角间距安装了数个径向肋片41，因此这些肋片在包含锭子3的旋转中心轴C的垂直平面内延伸。这些径向肋片41，不管旋转管形体28的旋转方向如何，都起到了有效的作用，即在纺纱机纺S捻纱和纺Z捻纱的运行时都起到了有效的作用。

径向肋片41的内端与用作防护壁42的环形部37连接，该防护壁用于将径向肋片挡离纱管12周围一个距离。径向肋片41的下端与下凸缘43连接。下凸缘43从防护壁42的下端伸出，因此，其圆周部分躺于固定管22的下端之下，并且在该圆周部分与固定管22的下端具有一个窄小的间隙。

旋转管形体28、钢丝圈8和制动环29是这样设计的，以致于，在锭子3上的纱管12以高旋转速度稳定旋转时，旋转管形体28施加在钢丝圈8上的摩擦阻力和抵制制动环29的空气阻力，能够使得旋转管组件26基本上能够与回转的钢丝圈8一同旋转。

旋转管形体28，防尘盖30和制动环36各自都是由比重为5或更小比重的合成树脂材料制成的轻质结构。旋转管形体28、防尘盖30和制动环36各自也可由比重为5或更小比重，最好由比重为3或比重小于3的轻质合金制成，比如由一种铝合金制成。在希望增加制动环29的制动效果的情况下，一延伸壁S可以从防护壁42的下端向下延伸，并且在下凸缘43的下表面可以构成类似于径向肋片41的垂直径向肋片T，如图2的断续的长的和两个短的点划线所示。肋片T的垂直长度取决于纱线质量所需的制动力。可以储备一系列带有不同垂直长度的肋片T的各种制动环，并可以选择性地采用这些制动环中的适当的一个。

一个用于将旋转管形体28保持在一种动平衡态的平衡机构50装入了该旋转管形体28。该平衡机构50包括旋转管形体28的中间区段，在该区段的外圆周上具有一个环形槽28b，具有一个内表面30a的防尘盖30于旋转管形体28的环形槽28b一起构成了环形导引通道52，并且一系列平衡配重51的其中一个被设置在该导引通道52中以便能够沿该导引通道52移动。该环形通道52是一个环形的空间，其中心位于锭子3的旋转轴C上。平衡机构50可以带有一个在旋转管形28的外圆周上或在防尘盖30的内表面上形成的环形导轨来代替导引通道52，并且可以在该导轨上装配一个或多个平衡配重来沿着导轨回转。

在这个实施例中的平衡配重51是一种球状的平衡球59，他能够沿着导引通道52滚动。平衡球59可以由金属，树脂，陶瓷材料或类似物制成。在平衡机构50只配有一种平衡球59的情况下，平衡球59的重量必须通过复杂的计算来确定，以建立一种平衡状态，而在平衡机构50具有数个平衡球59的情况下没有必要作这样复杂的计算。因此，最好平衡机构50配有数个平衡球59。在该平衡机构50具有数个平衡球59的情况下，平衡球59相互之间的尺寸、材料和重量都可以不一样。在本实施例中，如图4所示，平衡机构50配有两个平衡球59。需要时，限定导引通道52的表面可以涂上少量的油脂来防止平衡球59的过于敏感。在限定导引通道52的表面涂有油脂的情况下，导引通道52被密封起来。

下面将说明这样构成的旋转纺纱钢领机构20的运转情况。启动纺纱机的主马达4，然后驱动锭子3旋动，使钢领板7垂直往复移动来进行管纱的成形操作，从牵伸罗拉9输出的纱条10穿过道纱钩11和钢丝圈8向筒管12运行，该纱条10被加捻并被卷绕到筒管12上以形成管纱。当筒管12与锭子3一起旋转时，钢丝圈8由纱条10拖动沿着导引凸缘31回转。然后，钢丝圈8摩擦地拖动旋转管组件26旋转。由于旋转管形体28，即旋转管组件26的主要构件和制动环36都是由合成树脂制成的而该旋转管组件26是一种轻质结构，因此，该旋转管组件26很容易由回转的钢丝圈8拖动旋转。所以，在筒管12的加速期间和在锭子3的高速稳定的旋转期间，致使纱线10的张力减小，因此减少了纱线断头的可能性，减化了纱线的接头操作，纱线10可以在不减少其伸长的情况下卷绕到筒管12上，并且，大量地降低了纺纱机1的电力消耗率。

在锭子3的高速稳定的旋转期间，钢丝圈8由作用在其上的离心离紧紧地压靠在旋转管组件26的导引凸缘31上，因此，旋转管组件26基本上与回转钢丝圈8一同旋转。因此，甚至在高锭速运转的纺纱机1上使用钢丝圈8的情况下，也能减少钢丝圈8的磨损，因此延长了钢丝圈8的寿命，在装配有旋转纺纱钢领结构20的纺纱机1用于纺制绵纱或化纤纱的情况下，当具有内径为41mm的凸缘31的旋转管形体28的旋转管组件26的重量为30g或更低时，可以纺得纱线质量令人满意的纱线。特别在同样的旋转管组件26的重量为20g或低于20g时，可以获得非常满意的纱线质量。

在锭子3以高速稳定的旋转期间，旋转管组件26实际上与回转的钢丝圈8一同旋转。在轻质的旋转管组26的旋转被某些阻碍物，如飞花这样的阻碍物减速或止动的情况下，钢丝圈8以高速沿着凸缘31的钢丝圈导引面31a滑动，并在钢丝圈8和凸缘31之间产生摩擦热。在相当高的速度下，当锭子速度为15,000rpm或更高时，会产生摩擦热。然而，由于具有钢丝圈导引面31a的钢丝圈导引环34是由金属制成的，因此，钢丝圈导引面31a将不易被5磨损和不易被熔化。因此，旋转管组件26，与具有钢构件的旋转管组件类似，可靠地工作并且安全而无故障，当旋转管组件26以高速旋转时滑环25相对于加强轴承32慢慢地旋转。然而，由于加强轴承32是由金属制成的，因此，合成树脂的滑环25将不会熔化。

在锭子3的高速稳定的旋转期间，旋转管件组件26基本上与回转钢丝圈同步旋转。旋转管组件26相对于旋转轴C有一个质量偏心，这是由于在对其构件的机加工的误差和钢丝圈8的偏心负载造成的。因此，由于旋转管组件26的动不平衡造成旋转纺纱钢领20产生偏转，并因此产生了振动。然而，由于旋转管组件26的主要构件和部件都是由合成树脂构成的，并且，旋转管组件26具有相当轻的重量，因此这种振动的能量并不高。由于将平衡机构50装配到旋转管单元26中，因此由平衡球59消除了旋转管组件的质量偏心，所述的平衡球59沿导引通道52移动，因此，旋转管组件26获得了平稳转动的动平衡。

众所周知，当包含在一个振动系统中，并装配有一球形的、能够沿着一个与旋转体同心的环形通道移动的配重的这样一种旋转体，由其中的质量偏心引致其偏转时，当旋转体的旋转速度比相应于振动系统的临界共振速度低时，质量偏心处于相对于旋转体回转轴的回转体的外侧，而当旋转体的旋转速度比相应于振动系统的临界共振速度高时，质量偏心处于相对于旋转体回转轴的回转体的内侧，球形配重相对于旋转体回转轴总是在旋转体的外侧，因此，当旋转体的旋转速度高于临界共振速度时，作用在球形配重上的离心力平衡补偿了旋转体的偏心。旋转纺纱钢领结构20的旋转管组件26被以15,000rpm或更高的旋转速度驱动旋转。因此，应该认为，旋转管组件26总是以高于临界共振速度的旋转速度旋转。当旋转管组件26以高速旋转时，两个平衡球59立即沿导引通道52运动到与质量偏心一侧相对的一侧，即钢丝圈8的一侧，因此，作用在质量偏心上的离心力就由作用在两个平衡球59上的离心力抵消平衡，所以，消除了旋转管组件26的偏转。因此，减小了振动并且旋转管组件26保持了平稳的转动。

在将纱线10卷绕到筒管12上时，钢丝圈8沿着导引环34滑动，并且纱线10摩擦钢丝圈8，由因在钢丝圈8和钢丝圈导引环34上积累了静电。在这样积累的静电通过钢制的钢丝圈导引环34，抗静电合成树脂材料的旋转管形体28，钢制的加强轴承32，抗静电合成树脂材料的滑环25和抗静电合成树脂材料的固定管22排放到钢领板7。所以，可以防止旋转管组件26上的静电积累。因此，这种结构消除了静电的有害作用，这些有害作用诸如将飞花和尘埃吸附并积累在旋转管组件26上，将离开旋转管组件26的飞花和飞花这类的杂物入纱线中，积累在旋转管上的静电的高压放电使操作者被电击，以及产生引起废纤维着火的火星和电弧。

一旦旋转管组件26开始旋转，旋转管组件26的惯性则试图维持旋转管组件的旋转，然而，由于旋转管组件26的重量较小，由惯性旋转的旋转管组件26的动能很小。旋转管组件26被由抵抗制动环26的肋片41的旋转的空气阻力作适当的制动。由于制动环26具有防护墙42，由旋转管筒管12产生的涡流空气流是不能够作用在肋片41上的，因此，涡流空气流是不能够阻碍旋转管主件26的减速的。所以，在钢领板7抵达其用于管纱形式操作的动程的下端位置开始向上移动并且旋转管组件26开始减速的时候，通过制动环36的制动作用，旋转管组件26和钢丝圈8被适当地减速。由此，在改变钢领板7用于管纱形式操作的运动方向时，可以防止由于旋转管组件26和钢丝圈8临时滞后的减速运动所造成的纱线10的气圈的破裂，也可以避免在纱线10的气圈和设置在相邻锭子3之间的隔纱板(未图示)之间的相互冲突，因此，可以防止断纱和纺制令人满意的高质量纱。由于旋转管组件26相当轻只需要很小的力来使旋转管组件26和钢丝圈8一道旋转，因此，纺纱机1是以低电力消耗率来运转的。

在旋转管组件26的减速运动期间，制动环36的制动作用可以防止旋转管组件26以超过钢丝圈8的回转速度的旋转速度旋转，并且，当锭子3停止时纱线10不会缠绕到钢丝圈8上，因为，当锭子3停止时旋转管组件26和钢丝圈8是同步停止的。

由于肋片41的上端、下端和里端都分别与上凸缘39、下凸缘43和防护壁42连接，并且，肋片41向着由上凸缘39，防护壁42、下凸缘43和固定管22的下部所围成的一个空间里弯曲，因此，抑制了肋片41穿过空气的运动，并且，不会产生过度的制动力。所以，节约了锭子3用于驱动纱管12、钢丝圈8和旋转管组件26所需的能量，并且，纺纱机1能够以低运转费用运行。

由于邻近滑动25的空间通过制动环36和固定管22之间的间隙和在固定管22下端与制动环36的下凸缘43之间的径向间隙44连接到外部空间，因此，制动环36的转动产生了流过间隙44的径向气流，所以，在滑环周围产生的气流和在滑环25上产生的热能够有效地散逸，以保证旋转管组件26长期平稳地旋转。

第2实施例

参见图5所示的根据本发明的第2实施例的旋转纺纱钢领结构20，旋转管形体28的上端径向地向内和向外鼓出而形成了内外凸缘28c。在该凸缘28c的下面，在旋转管体28的一个区段上形成了一系列的飞花排除口33。一薄壁型的钢丝圈导引环34A从下面装配在旋转管形体28的上端部分。钢丝圈导引环34A由硬度比旋转管形体28的材料的硬度还高且具有高耐磨性的钢材制成，并且各自具有相应于飞花排除口33的飞花排除口35。使每个飞花排除口35的下部边缘变形或相应于飞花排除口33的下部边缘弯折，来将钢丝圈导引环34A固定安装到旋转管形体28上。旋转管形体28在其外圆周上具有一凹陷的柱形面28a。一环形加强轴承32A固定装配在该柱形面28a上，该环形加强轴承32A通过压制一种具有比形成旋转管形体28的材料的硬度还高且具有优良耐磨性的钢材而制成。

可以采用图2所示的钢丝圈导引环34来代替图5所示的钢丝圈导引环34A，并且可以采用图2所示的加强轴承32来代替图5所示的加强轴承32A。

第2实施例的旋转纺纱钢领结构基本上与图2的第1实施例所示的旋转纺纱钢领结构相同，因此省略了其进一步的描述。

第3实施例

图6是本发明第3实施例的，包含在旋转纺纱钢领结构中的旋转管形体28的半截面视图。该管形体由合成树脂构成。通过镶嵌造型将钢丝圈导引环34B和加强轴承件32B装配到旋转管形体28上，从而省略将钢丝圈导引环和加强轴承件32B连接到旋转管形体28上的工艺。可以采用与图5所示的钢丝圈环导引环34A形状不同的钢丝圈导引环。

第3实施例所示的旋转纺纱钢领结构基本上与图2所示的第1实施例的旋转纺纱钢领结构相同，因此，省略了其进一步的描述。

第4实施例

图7是，本发明第4实施例的旋转纺纱钢领结构中的旋转管形体28的局部半截面图。旋转管形体28由合成树脂构成，并且，将一个由钢材或陶瓷材料制成的环安装到旋转管形体28的上端，以获得具有凸缘31C的旋转管形体28，所述的凸缘31C具有一个钢丝圈导引面31a。尽管包括图7所示的管形体28的旋转管组件26比图2和图5所示的旋转管组件要重，但是该旋转管组件比通常的旋转管组件要轻得多。凸缘31C是具有高耐热性和耐磨性的凸缘。通过将与旋转管形体28整体成形的数个销针28f装配到凸缘31C上形成的数个孔中，从而将凸缘31C紧固到旋转管形体28上。

第4实施例所示的旋转纺纱钢领结构基本上与图2所示的第1实施例的旋转纺纱钢领结构相同，因此，省略了其进一步的描述。

第5实施例

图8示出了本发明第5实施例的旋转纺纱钢领20，一种合成树脂的旋转管形体28在其上端具有一个环形的凸缘31D，并且在其外圆周表面具有一个用于接纳滑环25的凹陷的柱形面28a。凸缘31D的钢丝圈导引面31a和环形槽28a的工作面都分别涂有具有比旋转管形体28硬度高并具有高耐磨性的金属膜34D和32D。图8所示的包括旋转管形体28的旋转管组件26比包括具有钢丝圈导引环34(图2)、34A(图5)或34B(图6)的旋转管形体28的旋转管组件要轻，并且，能够以低造价来制成钢丝圈导引面31a。

第5实施例所示的旋转纺纱钢领结构基本上与图2所示的第1实施例的旋转纺纱钢领结构相同，因此，省略了其进一步的描述。

第6实施例

图9是，本发明第6实施例的旋转纺纱钢领结构中的旋转管形体28的局部半截面视图。旋转管形体28由具有比重为5或更低的轻质合金或合成树脂形成，并且在其外上端具有一个外凸缘38c。一通过压制钢片或不锈钢片形成的钢丝环导引环34E从上面装配到旋转管组件28上。钢丝圈导引环34E在其上端具有一个内凸缘34c，和在其柱形区段上，在分别相应于旋转管形体28上形成的飞花排出口33的地方，具有许多飞花排出口35。使每一个飞花排出口35的上边缘部分变形或相应于飞花排除口33的上边缘弯折，来将钢丝圈导引环34E固定安装到旋转管形体28上。钢丝圈导引环34E的空心内凸缘对于在钢丝圈导引环34E中产生的热的散热起到了有效的作用。

第6实施例所示的旋转纺纱钢领结构基本上与图2所示的第1实施例的旋转纺纱钢领结构相同，因此，省略了其进一步的描述。

改进实施例

图10示出了图2所示的平衡机构50的第一种改型的平衡机构。如图10所示，在旋转管组件26的旋转管形体28的内圆周表面形成一环形槽70，并且，一个由树脂制成的，并具有一密封的，含有平衡流体72的环形空腔53E的大致为环形的构件71装配在该环形槽70中。用作一种平衡配重51的平衡流体72以相应于大约为密封的环形腔53E的一半的高度的深度盛装在该密封的环形腔53E中。平衡流体72可以是任何一种适当的液体，比如水，盐水或一种油，一种粉未或颗粒。环形构件71可以设置在包括在旋转管组件26中的凸缘31中或防尘罩30中。旋转管组件26可以装配一系列的类似于环形件71的环形件。在密封的环形件53E中至少盛装有一个球状的平衡球和一个平衡流体，如水、一种油或一种粉未，来通过该流体抑制平衡球的运动，以避免该平衡球的过于敏感反应。

当旋转管组件26旋转时，当平衡液体72流动到旋转管组件26上质量偏心的相对一侧，从而通过作用在该平衡液体72上离心力来平衡补偿该旋转管组件26的动不平衡。该平衡液体72平稳而静静地流动而获得平衡作用。

图11示出了图2所示的平衡机构50的第二种改型的平衡机构。如图11所示，在旋转管组件26的旋转管形体28的内圆周表面形成一环形槽70J，并且具有盛装着平衡球59J的密封环形腔53J的环形截面的环形导引管78，被埋在填满环形槽70J的填料79中。环形腔53J的截面直径和平衡球59J的直径各自被适当地确定，以便在平衡球59J和环形导引管78的内圆周表面之间只形成一个狭小的间隙，以避免平衡球59J的过于敏感反应。

当旋转管组件26旋转时，平衡球59J逐渐滚动到旋转管组件26上质量偏心一侧的相对一侧，从而通过作用在该平衡球59J上离心力来有效平衡补偿该旋转管组件26的动不平衡。

图12示出了图2所示的平衡机构50的第三种改型的平衡机构。如图12所示，在旋转管组件26的旋转管形体28的内圆周表面形成一导引槽54L。该导引槽54L向下倾斜，导引槽54L的开口端开在旋转管形体28的内侧，由密闭环55L密闭，从而限定了一倾斜的导引腔53L。至少设置一平衡球59L在该倾斜的导引腔53L中滚动。当旋转管组件26的旋转速度不高于预定的旋转速度时，平衡球59L保持在倾斜导引腔53L的底部。

通过倾斜的导引腔53L壁面和密闭环55L的外圆周或通过保持件(未图示)施加在平衡球59L上摩擦阻力，抑制了该摩擦球59L的圆周运动，直到旋转管组件26的旋转速度超过相应于临界点的旋转速度。在旋转管组件26的旋转速度超过相应于额定点的旋转速度之后，平衡球59L借助离心力沿着导引槽54L的倾斜面向上倾斜移动到质量偏心一侧的相对一侧，从而平衡补偿该旋转管组件26的动不平衡。

图13示出了图2所示的平衡机构50的第四种改型的平衡机构。如图13所示，旋转管组件26上包括的旋转管形体28，在其外圆周具有一其轴线与旋转管组件26的轴线对中的环形导引槽54S。环形导引槽54S的外开口端由固定在旋转管形体28上的防尘盖30所封闭，从而形成了一环形导引腔53S。一平衡环85设置在该导引腔53S中，以便于该平衡环85能够在圆周方向和在径向移动。通过作用在平衡环85上的离心力来移动平衡环85以便其内圆周表面与导引腔53S的内侧壁接触。

当旋转管组件26旋转时，平衡环85移动到旋转管组件26上质量偏心一侧的相对一侧，从而通过作用在其上的离心力来有效平衡补偿该旋转管组件26的动不平衡。为了限定导引腔53S，这种平衡机构并不需要任何特别的密封环来封闭导引槽54S。

如前面所描述的那样，根据本发明由于旋转管组件的主要部件是由比重为5或更低比重的轻质合金或合成树脂材料制成，因此，旋转管组件重量轻，并具有相当小的转动惯量。所以，由于纱线能够以适当的张力卷绕到筒管上，纱线质量可以得到改善，甚至在纺纱机在高锭速运转时，可以可靠地实现纱线的接头操作，可以减少驱动锭子所需的电力，因此减少了纱线的造价。可以减少钢丝圈和钢丝圈导引面之间的摩擦力，可以延长钢丝圈的寿命，可以节约更换磨损钢丝圈的所需的维护费用和部件费用，由于减少了轴承件的载荷，可以延长轴承件的使用寿命。尽管旋转管组件是以轻质结构构成的，但是用于导引钢丝圈的钢丝圈导引环或钢丝圈导引表面是由具有高耐磨特性和具有比形成旋转管形体硬度更高的金属和陶瓷材料构成的。所以，钢丝圈导引环或钢丝圈导引表面是相当稳定的，并且不会被在钢丝圈导引环或钢丝圈导引表面的周围出现故障时产生的热毁坏。因此，本发明的旋转纺纱钢领结构可以有效地用在先进的高速纺纱机上。

尽管旋转管组件是由合成树脂材料制成来构成轻质结构的旋转体组件，但是也可以防止旋转体组件上的静电积累，因此，可以可靠地消除静电的有害影响，这些有害的影响，如将飞花和尘埃吸附并积累在该旋转管组件上，将离开旋转管组件26的飞花和飞花这类的杂物捻入纱线中，积累在旋转管上的静电的高压放电使操作者被电击，以及产生引起废纤维着火的火星和电弧。这样本发明的旋转纺纱钢领结构在安全性方面是优越的。

由于用来将旋转管形体保持在一个动平衡状态的平衡机构装配到了旋转管组件中，因此，由于旋转管组件的质量偏心和由于钢丝圈的作用导致的旋转管组件的动不平衡能够被补偿平衡。所以旋转管组件能够平稳地旋转，利用本发明的旋转纺纱钢领结构，可以采用很宽重量范围的钢丝圈，本发明的旋转纺纱钢领结构可以用来纺制很大纱线支数范围的纱线。防止旋转管组件产生急速旋转和由此产生的振动，因此，使得纺纱过程中纱线的张力得以稳定，能够生产质量令人满意的纱线，由于可以增加纱线的卷绕速度，因此可以提高纺纱机的生产率，由于可以减少轴承件的各种各样的阻力和阻力的大小，因此这种旋转纺纱钢领结构可被用来延长运转周期。

由于旋转管形体具有一环形导引槽，并且在环形导引槽中设置了在其中可移动的平衡配重，因此，该平衡配重可以相对于旋转管组件旋转的中心轴很容易地沿着该导引槽移动到与质量偏心一侧相对的一侧，从而有效地平衡补偿了旋转管组件的动不平衡。

尽管本发明是以具有某种程度的特殊性的优择实施例来描述的，显然，多种改变和变型都可能存在的。因此，可以理解到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以实施本发明，而不局限于那些在此特别描述的实施例。

Claims (17)

1，一种旋转纺纱钢领结构，具有：一个支撑在钢领板(7)上的与支承在一锭轨(2)上的锭子(3)同轴的固定管(22)，一个与该固定管同轴设置并支撑在其上作旋转的旋转管组件(26)，以及包括一具有一引导钢丝圈(8)的钢丝圈导引部分的旋转管形体(28)，其特征在于，旋转管组件(26)的主要部分由具有比重为5或更低的第一种材料构成，旋转管形体(28)的钢丝圈导引部分由一种具有高耐磨性的并具有比旋转管形体(28)的硬度还高的第二种材料构成。

2，如权利要求1所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，第一种材料是一种合成材料树脂。

3，如权利要求1所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，所述的第一种材料是一种轻质合金材料。

4，如权利要求1所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，所述的第二种材料是一种金属。

5，如权利要求1所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，所述的第二种材料是一种陶瓷材料。

6，如权利要求1所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，所述的旋转管组件(26)由使用滑环(25)可旋转地支承在固定管(22)上，并且，配备一与滑环(25)滑动接触的轴承件(32)，所述的轴承件(32)由所述的第二种材料构成。

7，如权利要求1所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，在一钢丝圈导引环(34，34A，34B，34E)上构成钢丝圈导引部分，该导引环由高耐磨性和硬度比旋转管形体(28)的硬度高的金属或陶瓷材料构成，并被固定装配在旋转管形体(28)的上部。

8，如权利要求1所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，钢丝圈导引部是一种在钢丝圈导引环上形成的金属膜，并具有高耐磨性和比旋转管形体(28)的硬度高的硬度。

9，如权利要求1所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，钢丝圈导引部(34B)由一种具有高耐磨性和硬度比旋转管形体(28)的硬度高的金属材料或陶瓷材料构成。

10，如权利要求1所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，在旋转管形体(28)与钢丝圈(8)滑动接触的钢丝圈导引部和旋转管形体与滑环(25)滑动接触的轴承部之间，至少旋转管组件的一个主体的一部分由抗静电的合成树脂材料构成，因此，钢丝圈导引部上产生的静电通过该轴承部释放到钢领板(7)。

11，如权利要求1所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，旋转管组件(26)由一滑环(25)支承在固定管(22)上，并且滑环(25)由一种抗静电合成树脂材料构成，在与钢丝圈(8)滑动接触的旋转管形体(28)的钢丝圈导引部和与滑环(25)滑动接触的旋转管形体的轴承部之间，至少旋转管形体(28)的一个体部由抗静电的合成树脂材料构成，因此，钢丝圈导引部上产生的静电通过该轴承部、滑环(25)和固定管(22)释放到钢领板(7)。

12，如权利要求1所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，在与钢丝圈(8)滑动接触的旋转管形体(28)的钢丝圈导引部和与旋转管形体的轴承部之间，至少旋转管形体(28)的一个体部由抗静电的合成树脂材料构成，在钢丝圈导引部和轴承部之间的所述体部的表面涂有抗静电的合成树脂材料，因此，钢丝圈导引部上产生的静电通过该轴承部释放到钢领板(7)。

13，如权利要求1所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，合成树脂材料是一种合成树脂，和导电的材料的纤维、粉末或许多薄片的混合物，并具有10¹²Ω·cm或更小的体积电阻率。

14，如权利要求1所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，该旋转纺纱钢领结构还具有，一装配到旋转管组件(26)的平衡机构，并包括一种在旋转管组件(26)旋转时移动的平衡装置(51，59)，来平衡补偿旋转管组件(26)的动不平衡。

15，如权利要求1所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，在旋转管形体(28)上构成一与旋转管组件(26)的旋转管形体(28)同轴的环形导引通道(52)，并且在该导引通道(52)中配置一种可移动的平衡装置(51，59，59J，59L，72，85)。

16，如权利要求15所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，导引通道(52)是一种环形腔(53E)，并且平衡装置(51，59，59J，59L，72，85)为配重。

17，如权利要求15所述的所述的旋转纺纱钢领结构，其特征在于，导引通道(52)是一种密封的环形腔(53E)，并且平衡装置(51，59，59J，59L，72，85)为一种平衡流体(72)。

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