CN2522438Y - 杆盘易插拔式双滚动支承型高速锭子 - Google Patents
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Abstract
纺纱用的杆盘易插拔式双滚动支承型高速锭子，可有效解决锭子适应高速、当量卷装更大、振幅低而稳定及寿命长的技术问题，其结构是，锭脚内壁装隔离圈，隔离圈上部有尼龙圈，隔离圈下部有吸振卷簧，隔离圈内装有中心套管，锭脚中心孔内有杆盘结合件，杆盘结合件上部同锭脚内壁间装有上轴承座，上轴承座内装有上轴承，杆盘结合件装在上轴承内，杆盘结合件下部呈圆锥体装在深沟球轴承内环的锥形内壁中，构成上、下双滚动轴承转动结构；使用时，只要将杆盘结合件，自上轴承的内孔，插入下深沟球轴承内，就可进行纺纱，本实用新型具有适应高速，“走熟期”短，抗振性、抗偏心负荷能力强，无故障运转时间及寿命长，具有可维护性，适应部分失效的分离式锭子及弹性管式锭子的再生。
Description
(一)技术领域
本实用新型属于纺织工业纺纱技术领域的新型纺织机械专件，特别是一种杆盘易插拔式双滚动支承型高速锭子。
(二)背景技术
锭子是纺织厂用以纺纱的纺织机械专件，是细纱机上高速回转的关键部件。通常最高转速为18000转/分，空锭振幅≤0.08毫米。锭子的性能及寿命决定着纺纱的质量、效率及成本。
目前，纺织工业广泛使用的锭子，以支承形式分，主要有两种：一种为图1所示由我国于60年代设计的分离式锭子——即由上轴承(2)、上轴承座(3)组成的上支承与由尼龙圈(5)、中心套管(6)、隔离圈(7)、吸振卷簧(8)、锭底(9)组成的下支承，组成上下支承分离式结构的锭子。图1是其结构简图，由上至下分别由杆盘结合件(1)、上轴承(2)、上轴承座(3)、锭脚(4)、尼龙圈(5)、中心套管(6)、隔离圈(7)、吸振卷簧(8)、锭底(9)组成。
杆盘结合件(1)滚动配合于上轴承(2)，滑动配合于锭底(9)之间，其作用是作为高速回转的纺纱管的支承轴。上轴承(2)压配于上轴承座(3)的孔内，其作用是作为杆盘结合件(1)的上支承。上轴承座(3)压配于锭脚(4)的上端孔内，其作用是作为上轴承(2)的安装基准。锭脚(4)安装在细纱机龙筋板的孔内，其作用是连接各零件及作为成套锭子的安装基准。尼龙圈(5)的内孔压配在中心套管(6)的上部外圆上，其外圆与锭脚(4)的内孔滑动配合，其作用是依靠自身的弹性结构设计，起到弹性调心的作用，用以调节由于制造误差所引起的上下支承间的不同轴度。中心套管(6)压配在尼龙圈(5)的内孔上，其下部外圆与吸振卷簧(8)紧密配合，其作用是作为安装锭底(9)的基准。隔离圈(7)是一个轴向带有开口的C型筒状零件，其上部圆周有三个对称分布的齿状凸台，并插入与其对应的尼龙圈(5)下部的三个凹槽内，隔离圈(7)依靠自身弹性撑紧于锭脚(4)的内孔壁上，其作用是作为下支承的轴向定位零件之一，且防止由尼龙圈(5)、中心套管(6)、吸振卷簧(8)、锭底(9)所组成的下支承旋转。吸振卷簧(8)的内圈紧密配合于中心套管(6)的外圆上，其外圈撑紧于锭脚(4)的内孔壁上，其作用是在其簧间充满阻尼油的情况下，起吸收振动能量，降低振幅的油阻尼作用，并作为下支承轴向定位零件之一。锭底(9)固定在中心套管(6)的下端孔内，其作用是作为杆盘结合件(1)的下部径向及轴向支承；
一种为图2所示于80年代引进、消化吸收所设计的弹性管式锭子——即由上轴承(2)、上轴承座(3)组成的上支承与由隔离圈(7)、吸振卷簧(8)、锭底(9)组成的下支承，通过弹性管(6)，将上下支承连成一体，组成弹性管式结构的锭子。图2是其结构简图，由上至下分别由杆盘结合件(1)、上轴承(2)、上轴承座(3)、锭脚(4)、弹性管(6)、隔离圈(7)、吸振卷簧(8)、锭底(9)组成。
杆盘结合件(1)滚动配合于上轴承(2)，滑动配合于锭底(9)之间，其作用是作为高速回转的纺纱管的支承轴。上轴承(2)压配于上轴承座(3)的孔内，其作用是作为杆盘结合件(1)的上支承。上轴承座(3)压配于锭脚(4)的上端孔内，其作用是作为上轴承(2)的安装基准。锭脚(4)安装在细纱机龙筋板的孔内，其作用是连接各零件及作为成套锭子的安装基准。弹性管(6)的上部外圆压配于上轴承座(3)的孔内，其下部外圆与吸振卷簧(8)内圈紧密配合，其作用是作为安装锭底(9)的基准。由于在弹性管(6)的上端铣有螺旋槽，依靠这种弹性结构设计，使得该结构具有径向弹性调心，轴向弹性支承的作用。用以调节由于制造误差所引起的上下支承间的不同轴度。隔离圈(7)是一个轴向带有开口的C型筒状零件，依靠其自身弹性，撑紧于锭脚(4)的内孔壁上，其作用是将吸振卷簧(8)与上轴承座(3)隔离开来，并将吸振卷簧(8)限定在合适的轴向位置，以使下支承具有合适的“握力”。吸振卷簧(8)的内圈紧密配合于弹性管(6)下部的外圆上，其外圈撑紧于锭脚(4)的内孔壁上，其作用是在其簧间充满阻尼油的情况下，起吸收振动能量，降低振幅的油阻尼作用。锭底(9)固定在弹性管(6)的下端孔内，其作用是作为杆盘结合件(1)的下部径向及轴向支承。
分离式锭子具有结构简单，成本低廉的特点，弹性管式结构的锭子由于上下支承为一体式结构设计，其卷簧长度又明显大于分离式锭子的卷簧，故该结构锭子的调心、吸振以及成套锭子的振幅，明显优于分离式锭子。两种锭子的共同特点是：上轴承为无内环短圆柱滚子轴承，下支承为径向、轴向综合式滑动轴承——锭底(9)的支承结构。这种结构形式，便于杆盘结合件(1)从上下支承中插拔，因而便于在长期使用过程中，定期对成套锭子进行保养——对杆盘结合件(1)进行校直，对上下支承进行清洗、保养、换油，使得锭子有一定可维护性，以便较长时间维持较好的性能。两种锭子基本满足了纺织工业对相对高速(18000转/分)，大卷装(动程205毫米)，低振幅(空锭0.08毫米，满载0.4毫米)，长寿命(4-5年)的需求。
随着纺织工业对高速(20000-30000转/分)，低振幅(空锭0.04毫米)，长寿命(8-10年)的需求，以上两种结构的锭子就无法满足新的要求。两种锭子的主要缺点还表现在：第一，下支承为平面推力滑动与径向滑动综合式滑动轴承——锭底(9)的支承形式，由于缺乏液体摩擦条件，液体油膜不连续，而处于不完全润滑的半液体润滑状态，摩擦系数相对较大，因而磨损较大，限制了速度的进一步提高，也就限制了千锭时产量。
第二，由于杆盘结合件(1)上的锭杆为长径比约为30以上的细长杆，杆盘结合件(1)上的偏心负荷的离心力，可造成锭杆的弹性变形，使锭杆顶端的运行轨迹偏离锭杆轴线。这种偏心力矩产生向上的轴向分力，使杆盘结合件(1)的下尖r脱离锭底(9)的R中心，沿90°锥面向上爬升，从而使杆盘结合件(1)悬浮起来，在90°锥面的一定高度达到动态平衡。这种爬升，使得杆盘结合件(1)除绕自身轴线自转外，且绕锭底(9)的90°锥面公转。形成锭端轨迹为一环行的“慢摇头”——即所谓“开花”锭子。由于负荷的变动，造成杆盘结合件(1)表现为在一定高度区间内“上窜下跳”。同时，由图3也可见，上轴承最大间隙为δmax，上轴承滚柱长度为l，上下支承间距离为L，则由上支承间隙引起的杆盘结合件(1)下端r处最大可能摆动量Δmax，由几何关系知：Δmax＝δmax *L/l，通常上轴承最大间隙δmax≈0.022mm，上下支承间距离与上轴承滚柱长度比L/l≈24，故Δmax＝δmax *L/l≈0.022*24＝0.528mm，这也是偏心负荷之所以能产生“慢摇头”——“开花”锭子的原因之一。由于下部锭底(9)内孔的限制，杆盘结合件(1)不可能摆动Δmax这么大，但其沿90°锥面向上爬升，足以导致锭子逐步趋向失效。
第三，研究及实验证明：锭子振幅在一定程度上与锭底(9)底部R及杆盘结合件(1)底部r的比值——R/r的大小有关。当R/r＝1时，锭子有较好的综合性能。即：振幅小且磨损小。但工艺上满足R/r＝1是不可能的，实践中通常限定在R/r＝1～1.05之间。由图4可见，当R/r＞1时，实际两者接触在A处，近似为点接触，故锭底(9)的定心精度下降，进而锭子的振幅上升，锭子“走熟期”(初步磨合期)较长。另外，由于锭底(9)定心性能下降，杆盘结合件(1)除绕自身旋转外，还将为寻找径向支承而爬升到锭底(9)的90°锥面上，故杆盘结合件(1)还绕锭底(9)的90°锥面公转，类似偏心负荷的效应，形成锭端轨迹为一环行的“慢摇头”——“开花”锭子，这种情况恶化了锭子的工作条件及使用性能。由图5可见，当R/r＜1时，杆盘结合件(1)下尖的r中心上移，两者接触在B处，近似为线接触，故锭底(9)的定心精度较高，基本可免去“走熟期”，其初期综合性能较好。但由于两者的线接触，增大了接触处的比压，会很快造成接触处的磨损，使杆盘结合件(1)下端60°锥面趋向磨损成锭底(9)90°锥面形状，此时，滑动接触面积增大，功耗上升。
第四，由图1、图2、图3可见，两种锭子的下支承中，锭底(9)的R为接触的最底部，其排污口只能开在锭底(9)R底部的侧上方的水平位置或侧上方的垂直位置，而无法开在R的最底部，使磨损造成的磨粒无法全部排出，是造成磨粒磨损的主要原因。
(三)实用新型内容
针对上述情况，本实用新型的目的就是提供一种新型的杆盘易插拔式双滚动支承型高速锭子，适用于纺织厂对于不同成本锭子的需求，有效地解决锭子适应高速(20000-30000转/分)，当量卷装更大(由于锭速提高，千锭时产量增加，因而当量卷装增大)，振幅低而稳定(无故障工作时间延长)及具有较长寿命(8-10年)的技术问题，它是采用如下技术方案实现的：锭脚内壁装隔离圈，隔离圈上部有尼龙圈，隔离圈下部有吸振卷簧，隔离圈内装有中心套管，锭脚中心孔内有杆盘结合件，杆盘结合件上部同锭脚内壁间装有上轴承座，上轴承座内装有上轴承，杆盘结合件装在上轴承内，杆盘结合件下部呈圆锥体装在深沟球轴承内环的锥形内壁中，构成上、下双滚动轴承转动结构。使用时，只要将装配好的成套锭子中的锭脚，固定在细纱机龙筋板的孔内，将杆盘结合件，自上轴承的内孔，插入下深沟球轴承的内环的内锥面上，就可按纺纱工艺要求，使成套锭子运转，进行纺纱。本实用新型具有适应高速，“走熟期”短，抗振性、抗偏心负荷能力强，无故障运转时间及寿命长，具有可维护性，适应部分失效的分离式锭子及弹性管式锭子的再生。
(四)附图说明
图1为现有分离式锭子结构剖面主视图。
图2为现有弹性管式锭子结构剖面主视图。
图3为杆盘结合件在上轴承、下锭底之间摆动几何关系图。
图4为锭底内孔与杆盘结合件下端部R/r＞1关系图。
图5为锭底内孔与杆盘结合件下端部R/r＜1关系图。
图6为本实用新型结构剖面主视图(因上部与现有锭子结构相同，故截去上部)。
(五)具体实施方式
由图1及图6给出，本实用新型是锭脚(4)内壁上有隔离圈(7)，隔离圈(7)上部装有尼龙圈(5)，尼龙圈(5)与锭脚(4)内孔滑动配合，隔离圈(7)下部装有吸振卷簧(8)，吸振卷簧(8)与锭脚(4)内孔壁弹性配合，隔离圈(7)内装有中心套管(6)，锭脚(4)中心孔内有杆盘结合件(1)，杆盘结合件(1)上部同锭脚(4)内壁间装有上轴承座(3)，上轴承座(3)内装有上轴承(2)，杆盘结合件(1)装在上轴承(2)内，杆盘结合件(1)下部呈圆锥体装在深沟球轴承(9)内环的锥形内壁中，构成上、下双滚动轴承转动结构。
由上述结构可以看出，本实用新型在于：
第一，分离式及弹性管式锭子限制高速以及导致磨损的主要原因，是下支承均采用锭底综合式滑动轴承，因而本实用新型将下支承由滑动支承改为深沟球轴承(9)为油润滑的高速轻载荷小轴承，其极限转速可达48000转/分，因此本结构适应高速，由于采用双滚动支承结构，因而降低了摩擦系数，润滑条件得到改善。且不存在锭底(9)与杆盘结合件(1)配合中的R/r的比值问题。定心精度得到提高，其定心精度限定在深沟球轴承(9)的径向游隙内，其值要大大小于滑动轴承的配合间隙。由于不存在R/r的比值问题，因而本实用新型的“走熟期”较分离式或弹性管式锭子更短。
本实用新型不存在杆盘结合件(1)向上爬升到锭底(9)的90°锥面上的条件，这是因为锭底(9)与杆盘结合件(1)的配合中R/r＞1，定心精度低的爬升条件被完全取消。即使由偏心负荷离心力造成的爬升或叫“上窜”趋势，由于深沟球轴承(9)的沟道限制，当无偏心负荷，或偏心负荷较小时，杆盘结合件(1)无“上窜”爬升趋势，此时，深沟球轴承(9)在重力作用下，其滚球在沟道下缘定心，其轴向游隙在上。当偏心负荷离心力产生向上的分力时，深沟球轴承(9)的滚球在沟道上缘定心，其轴向游隙在下。但无论何种情况，其爬升趋势被限定在深沟球轴承(9)的轴向游隙内。即使在爬升过程中，其定心精度也被严格限定在深沟球轴承(9)的径向游隙内。因此，本实用新型抗振性能更好，抵御偏心负荷能力进一步提高，消除锭子“慢摇头”产生的机理。
本实用新型由于采用深沟球轴承轴向支承的结构形式，因而无磨粒附在接触而上的条件，磨粒将循沟道旁滚珠间空隙排出，改善了磨粒磨损形成的条件。
第二，为便于杆盘结合件(1)的定期校直和安装于锭脚(4)内的上下支承的保养、清洗、加油，即成套锭子的可维护性，深沟球轴承(9)的内环与杆盘结合件(1)的结合处，采用易插拔的锥度的配合形式，这就保持了分离式及弹性管式两种锭子易插拔的优点。
使用时，只要将装配好的成套锭子中的锭脚(4)，固定在细纱机龙筋板的孔内，将杆盘结合件(1)，自上轴承(2)的内孔，插入下深沟球轴承(9)的内环的内锥面上，就可按纺纱工艺要求，使成套锭子运转，进行纺纱。
需要特别说明的是：本实用新型与图1所示的分离式锭子，图2所示的弹性管式锭子的不同，仅是将二者下支承中的径向、轴向综合式滑动轴承——锭底(9)换成内环的内表面带有与杆盘结合件(1)下部外表面具有同一易插拔锥度的，并使杆盘结合件(1)依靠自身重力使杆盘结合件(1)的外锥面在其内环内锥面上定心，并使之成为具有联轴器功能的锥形离合器的内环的内表面为锥形的深沟球轴承(9)。其余零件完全相同。故本实用新型图6中仅画出了改动部分，其余相同部分予以省略。
Claims (1)
1、一种杆盘易插拔式双滚动支承型高速锭子，是锭脚(4)内壁有隔离圈(7)，隔离圈(7)上部装有尼龙圈(5)，尼龙圈(5)与锭脚(4)内孔滑动配合，隔离圈(7)下部装有吸振卷簧(8)，吸振卷簧(8)与锭脚(4)内孔壁弹性配合，隔离圈(7)内装有中心套管(6)，锭脚(4)中心孔内有杆盘结合件(1)，杆盘结合件(1)上部同锭脚(4)内壁间装有上轴承座(3)，上轴承座(3)内装有上轴承(2)，杆盘结合件(1)装在上轴承(2)内，其特征在于所说的杆盘结合件(1)下部呈圆锥体装在深沟球轴承(9)内环的锥形内壁中，构成上、下双滚动轴承转动结构。
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| CN102286814A (zh) * | 2010-06-16 | 2011-12-21 | 欧瑞康纺织部件公司 | 用于纺纱锭子或捻线锭子的锁定装置 |
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2001
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| CN102286814B (zh) * | 2010-06-16 | 2015-05-13 | 索若部件股份有限公司 | 用于纺纱锭子或捻线锭子的锁定装置 |
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