CN209177757U - 一种基于张力检测的纤维原丝引丝系统 - Google Patents

Abstract

一种基于张力检测的纤维原丝引丝系统，属于引丝机技术领域。包括引丝机（2），其特征在于：在引丝机（2）的输入端设置有张力检测装置（1），在张力检测装置（1）内设置有张力传感器；还设置有控制系统，控制系统包括张力控制器，张力传感器的信号输出端与张力控制器的信号输入端相连，张力控制器的信号输出端连接变频器，变频器的输出端连接引丝机（2）中的引丝齿轮电机（10）。在本基于张力检测的纤维原丝引丝系统中，通过设置张力检测装置以及控制系统，通过对原丝纤维的张力检测调节引丝机的牵引速度，避免了牵引过程中因此松紧不一，张力变化而导致的丝束拉断或牵引辊缠丝的情况。

Description

一种基于张力检测的纤维原丝引丝系统

技术领域

一种基于张力检测的纤维原丝引丝系统，属于引丝机技术领域。

背景技术

在腈纶生产过程中，某些种类的纤维需要在水洗机内进行水洗，然后在引丝机内进行牵引工序后将形成直板丝并再次送入下一工序，在进行纤维的牵引时，一般通过引丝机实现。然而在现有技术中，由于水洗机的频繁启、停和丝束纤度、集束不均等原因极易引发张力波动，因此水洗机与引丝机难以同步，因此造成丝束在实际牵引过程中松紧不一，张力时刻在变化，甚至有时牵引过快造成丝束拉断，有时牵引过慢造成牵引辊缠丝，难以保证正常生产。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够检测并调节纤维束张力、保证丝束拉伸力稳定，避免丝束的损伤的基于张力检测的纤维原丝引丝系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该基于张力检测的纤维原丝引丝系统，包括引丝机，其特征在于：在引丝机的输入端设置有张力检测装置，纤维原丝经张力检测装置进入引丝机，在张力检测装置内设置有对纤维原丝的张力进行检测的张力传感器；

还设置有控制系统，控制系统包括张力控制器，张力传感器的信号输出端与张力控制器的信号输入端相连，张力控制器的信号输出端连接变频器，变频器的输出端连接引丝机中的引丝齿轮电机，引丝齿轮电机对原丝纤维进行牵引。

优选的，所述的张力检测装置包括水平设置的压力辊，在压力辊的两侧分别平行且间隔设置有一个转向辊，所述的张力传感器分别设置在压力辊的两侧，所述的纤维原丝自压力辊以及两侧的转向辊之间往复穿过。

优选的，在所述压力辊的两侧设置有安装块，压力辊的两端分别通过轴承座安装在对应侧的安装块上，所述的张力传感器分别设置在压力辊两端的轴承座与安装块之间。

优选的，所述压力辊的直径大于转向辊的直径，且压力辊的轴线高于转向辊的轴线设置。

优选的，所述的压力辊以及转向辊固定于张力检测机架的上端。

优选的，所述的引丝机包括水平设置的引丝齿轮，引丝齿轮有设置在同一水平面的两个并处于啮合状态，且一个引丝齿轮的齿顶与另一个引丝齿轮的齿根间隔设置，引丝齿轮与所述的引丝齿轮电机相连，原丝纤维自两个引丝齿轮中穿过。

优选的，还设置有引丝辊，引丝辊平行设置在引丝齿轮上侧。

优选的，两个所述的引丝齿轮均滑动设置，每个引丝齿轮均连接有推动其平移的平移油缸。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、在本基于张力检测的纤维原丝引丝系统中，通过设置张力检测装置以及控制系统，通过对原丝纤维的张力检测调节引丝机的牵引速度，避免了牵引过程中因此松紧不一，张力变化而导致的丝束拉断或牵引辊缠丝的情况，保证了生产的稳定性。

2、两个转向辊均设置在纤维丝束的上侧，压力辊设置在纤维丝束的下侧，张力传感器设置在压力辊下侧，从而依靠纤维丝束对压力辊的压紧力来检测纤维丝束的张力，检测方便，且检测结果准确。

3、压力辊的直径大于转向辊的直径，增大了纤维束丝与压力辊接触部分的长度，提高了纤维丝束张力检测的稳定性以及准确度。

4、通过两个引丝齿轮作为牵引动力，可得到少量折痕的丝束，这种折痕可在后续的处理中因浸润和拉伸力消除，即保证了丝束的整齐度，又消除了卷曲，保证了生产工艺的需要。在齿引丝机的设计完成以后，为了保证将齿轮引丝机接入现有生产工艺，而又不影响到正常的生产秩序

5、平移油缸能够调节对两个引丝齿轮齿的间距和咬合间隙的调整，进而对丝束上的折痕进行调整。

附图说明

图1为基于张力检测的纤维原丝引丝系统结构示意图。

图2为基于张力检测的纤维原丝引丝系统张力检测装置主视图。

图3为基于张力检测的纤维原丝引丝系统张力检测装置左视图。

图4为基于张力检测的纤维原丝引丝系统张力检测装置俯视图。

图5为基于张力检测的纤维原丝引丝系统引丝机的主视图。

图6为基于张力检测的纤维原丝引丝系统引丝机的左视图。

图7为基于张力检测的纤维原丝引丝系统引丝机的俯视图。

图8为基于张力检测的纤维原丝引丝系统控制系统原理方框图。

图中：1、张力检测装置 2、引丝机 3、盛丝桶 4、转向辊 5、压力辊 6、张力检测机架 7、引丝辊 8、引丝齿轮 9、引丝机机架 10、引丝齿轮电机 11、引丝辊电机。

具体实施方式

图1~8是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~8对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种基于张力检测的纤维原丝引丝系统（以下简称引丝系统），包括引丝机2、设置在引丝机2的纤维输入侧的张力检测装置1以及控制系统，纤维丝束通过张力检测装置1后进入到引丝机2内，张力检测装置1用于对纤维的张力进行检测，引丝机2和张力检测装置1同时与控制系统相连。

具体而言：张力检测装置1设置在引丝机2的丝束输入侧，且张力检测装置1的纤维丝束输出部与引丝机2的纤维丝束输入部位于同一水平面上，引丝机2的纤维丝束输出部朝下设置，且引丝机2的纤维丝束输出部的正下方设置有盛丝桶3，通过盛丝桶3承接纤维丝束。

在本引丝系统中，纤维丝束通过张力检测装置1后进入到引丝机2内，张力检测装置1对纤维丝束的张力实时监测，并将检测到的数据上传给控制系统，控制系统通过控制引丝机2的牵引速度来控制纤维丝束的张力，改变了原有生产工艺中引丝部分必须有上油润滑的要求，通过张力控制达到从水洗牵引机出口至引丝机2之间丝束拉伸力的稳定，避免了丝束的损伤，并去除了卷曲部分，达到了生产直板丝的目的，给后序的原丝进一步加工提供了必要条件。

如图2~4所示：张力检测装置1包括水平设置的转向辊4和压力辊5，转向辊4和压力辊5均转动安装在张力检测机架6的上侧，张力检测机架6为长方体框架，转向辊4有对称设置在张力检测机架6两侧的两个，两个转向辊4的两端均通过轴承座安装在张力检测机架6上。压力辊5设置在张力检测机架6的中部，张力检测机架6的两侧上部均设置有安装块。两侧的转向辊4位于同一水面上，压力辊5的两端分别通过轴承座安装在对应侧的安装块上，压力辊5的直径大于转向辊4的直径，且压力辊5的轴线高于转向辊4的轴线设置。

在张力检测装置1设置有张力传感器，张力传感器分别设置在压力辊5两端的轴承座与安装块之间，从而通过张力传感器能够实时监测压力辊5与安装块之间的压力。张力传感器与控制系统相连。

使用时，两个转向辊4均位于纤维丝束的上侧，压力辊5设置在纤维丝束的下侧，从而能够保证纤维丝束压紧压力辊5，将对纤维丝束张力的检测转换为对压力辊5对安装块压力的检测，检测方便。

如图5~7所示：引丝机2包括水平设置的引丝辊7以及引丝齿轮8，引丝齿轮8以及引丝辊7均安装在引丝机机架9上，引丝辊7和引丝齿轮8平行设置。引丝齿轮8有对称设置在引丝机机架9两侧的两个，且两个引丝齿轮8相啮合。引丝机机架9上还安装有引丝齿轮电机10，引丝齿轮电机10的输出轴与任意一个引丝齿轮8相啮合，且一个引丝齿轮8的齿顶与另一个引丝齿轮8的齿根间隔设置，从而带动引丝齿轮8转动。引丝辊7转动安装在引丝齿轮8侧的引丝机机架9上，且引丝辊7的上侧与压力辊5的下侧位于同一水平面上，引丝辊7远离张力检测装置1的一侧位于两个引丝齿轮8啮合部的正上方，引丝辊7连接有引丝辊电机11，引丝辊电机11安装在引丝机机架9上。

两个引丝齿轮8均滑动安装在引丝机机架9上，两个引丝齿轮8均连接有推动其在水平面内平移的平移油缸，平移油缸安装在引丝机机架9上，平移油缸的活塞杆与对应侧引丝齿轮8相连并推动对应的引丝齿轮8平移。

纤维丝束由引丝辊7上侧绕过引丝辊7后进入到两个引丝齿轮8之间，盛丝桶3设置在两个引丝齿轮8的啮合部的正下侧，经过两个引丝齿轮8的纤维丝束进入到盛丝桶3内。

如图8所示，本引丝系统的控制系统包括：张力控制器、第一张力传感器、第二张力传感器以及变频器，其中第一张力传感器和第二张力传感器即为上述安装在压力辊5两端的轴承座与安装块之间的两个张力传感器。

第一张力传感器和第二张力传感器的输出端分别连接张力控制器的控制信号输入端，张力控制器同时为第一张力传感器和第二张力传感器提供工作电源。张力控制器的输出端连接变频器的输入端，变频器的输出端连接引丝齿轮电机10的输入端，引丝齿轮电机10为变频电机。

在实际运行时，纤维原丝经过张力检测装置1后进入引丝机2，由引丝机2对纤维原丝进行牵引。在纤维原丝经过张力检测装置1的过程中，通过张力传感器对纤维原丝的张力进行检测并将检测到的张力数值送至张力控制器中，张力控制器接收到张力传感器送入的张力数据通过内部运算后，其输出端向变频器输出0~10V的电压信号，变频器根据张力控制器送入的电压信号，控制变频器的输出频率，改变引丝齿轮电机10转速，引丝齿轮电机10带动引丝齿轮8转动，引丝齿轮8直接作用于纤维原丝，对纤维原丝的张力起到了调节作用，纤维原丝的张力变化又被张力传感器检测到，如此往复。

当纤维原丝由于集束不均或者丝束松紧不均而造成的细微的张力变化，从而由变频器调节引丝齿轮电机10的转速，实现引丝机2与水洗机之间保持恒定的转速比，保证丝束的质量，同时也实现了引丝机2与现有水洗机系统同步开停，从根本上解决了因水洗机的频繁启、停和丝束纤度、集束不均等引发张力波动，保证了生产稳定的稳定性。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于张力检测的纤维原丝引丝系统，包括引丝机（2），其特征在于：在引丝机（2）的输入端设置有张力检测装置（1），纤维原丝经张力检测装置（1）进入引丝机（2），在张力检测装置（1）内设置有对纤维原丝的张力进行检测的张力传感器；

还设置有控制系统，控制系统包括张力控制器，张力传感器的信号输出端与张力控制器的信号输入端相连，张力控制器的信号输出端连接变频器，变频器的输出端连接引丝机（2）中的引丝齿轮电机（10），引丝齿轮电机（10）对原丝纤维进行牵引。

2.根据权利要求1所述的基于张力检测的纤维原丝引丝系统，其特征在于：所述的张力检测装置（1）包括水平设置的压力辊（5），在压力辊（5）的两侧分别平行且间隔设置有一个转向辊（4），所述的张力传感器分别设置在压力辊（5）的两侧，所述的纤维原丝自压力辊（5）以及两侧的转向辊（4）之间往复穿过。

3.根据权利要求2所述的基于张力检测的纤维原丝引丝系统，其特征在于：在所述压力辊（5）的两侧设置有安装块，压力辊（5）的两端分别通过轴承座安装在对应侧的安装块上，所述的张力传感器分别设置在压力辊（5）两端的轴承座与安装块之间。

4.根据权利要求2所述的基于张力检测的纤维原丝引丝系统，其特征在于：所述压力辊（5）的直径大于转向辊（4）的直径，且压力辊（5）的轴线高于转向辊（4）的轴线设置。

5.根据权利要求2所述的基于张力检测的纤维原丝引丝系统，其特征在于：所述的压力辊（5）以及转向辊（4）固定于张力检测机架（6）的上端。

6.根据权利要求1所述的基于张力检测的纤维原丝引丝系统，其特征在于：所述的引丝机（2）包括水平设置的引丝齿轮（8），引丝齿轮（8）有设置在同一水平面的两个并处于啮合状态，且一个引丝齿轮（8）的齿顶与另一个引丝齿轮（8）的齿根间隔设置，引丝齿轮（8）与所述的引丝齿轮电机（10）相连，原丝纤维自两个引丝齿轮（8）中穿过。

7.根据权利要求6所述的基于张力检测的纤维原丝引丝系统，其特征在于：还设置有引丝辊（7），引丝辊（7）平行设置在引丝齿轮（8）上侧。

8.根据权利要求6所述的基于张力检测的纤维原丝引丝系统，其特征在于：两个所述的引丝齿轮（8）均滑动设置，每个引丝齿轮（8）均连接有推动其平移的平移油缸。