专利名称：一种热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及化纤机械制造技术领域，具体涉及一种热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置。
背景技术：
高特绝(PTT)即聚对苯二甲酸丙二醇酯(Polytrimethyleneterephthalate)是由对苯二甲酸(TPA)和1，3-丙二醇(roo)经酯化缩聚而成的聚合物，高特纶纤维是一种新型聚酯纤维。高特纶高聚物因其分子结构及构造独特而具有特殊的性能。高特纶分子链的 Z字折线型构造，使纤维具有比涤纶和尼龙更好的优点，即手感更柔软，更易护理和染色，且具有很好的耐洗色牢度和抗紫外线性能，耐酸耐碱、不易老化、面料尺寸稳定性好。这些优点使高特纶面料在新型服用及家纺领域具有广阔的应用前景。利用高特纶纤维可以开发高档服饰和泳衣、紧身服、运动服等弹性服装，制作出的服装具有穿着舒适，触感柔软、易洗、 快干、免烫，符合人们生活快节奏的要求。由于长期以来，作为其聚合重要原料之一的1，3 一丙二醇(roo)单体价格昂贵，致使高特纶无法工业化生产。但近几年随着PDO生产工艺的工业化解决，高特纶纤维成为最新实现工业化开发并取得重大成功的新型聚酯纤维，它综合了锦纶的柔软性、腈纶的膨松性、涤纶的抗污性，加上高特纶纤维固有的弹性功能及形状记忆功能，将各种纤维的优良服用性能优点集于一身，并且具备了适应于规模化工业生产的优越条件，成为具有广阔应用领域的一种新的大类纤维，高特纶纤维很有可能将逐步替代涤纶和锦纶而成为21世纪大型纤维。但由于掌握高特纶长丝生产技术的国外公司的技术封锁，目前国内少数厂家处于各自封闭的探索性试生产阶段。根据申请人对本行业的了解，纺PET(涤纶)POY(预取向) 长丝的纺丝机多采用导盘牵伸型PET POY长丝牵伸卷绕装置，这是由于采用导盘牵伸型PET POY长丝牵伸卷绕装置纺出的PET POY长丝，其内部因预取向牵伸(即低倍牵伸)的作用所产生的牵伸应力较小，较小的牵伸应力对于PET POY长丝存放等待加工期间丝束性能影响较小，有利于在后期拉伸和假捻变形加工中速度的提高，特别是采用PET POY DTY联合工艺时，对PET POY长丝进行后期拉伸和假捻变形加工生产具有较高的生产效率和经济效益，基建与设备总投资较低。为了纺高特纶预取向长丝，人们自然会想到通过对现有的导盘牵伸型PET POY长丝牵伸卷绕装置改造而得到导盘牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置。采用导盘牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置虽然可以降低基建与设备总投资，但是，由于高特纶丝束具有特殊的“Ζ”字型大分子结构，因此，在预取向牵伸后的高特纶丝束(即高特纶预取向长丝)内部产生较大的牵伸应力。用导盘牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置纺出的高特纶预取向长丝，由于其未经加热处理，直接进行预取向牵伸，因此，其内部存在较大的牵伸应力。由此造成了所生产的高特纶预取向长丝的回缩率较大，卷绕成的丝饼在储存期间易产生变形，对储存和运输期间的高温敏感，且需要较低纺丝速度，储存周期短，进而，在后期拉伸和假捻变形加工生产中易发生退绕问题，如有硬边的膨胀变形，结构硬化及长丝性能
4的改变，严重影响后期拉伸和假捻变形加工的生产效率和生产质量。本申请人通过长期对高特纶长丝特性和工艺方案的研究和实验发现，纺高特纶预取向长丝时，对高特纶预取向丝束以较低的温度加热，就可使高特纶预取向丝束达到玻璃化温度以上，高特纶预取向丝束用热辊纺丝有利于纺丝速度的提高，丝束超分子结构相对稳定，纺丝时应力回缩率小，可以明显提高纺丝卷绕稳定性，丝饼储存周期长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置，该装置的设备工程配置合理，用该装置生产的高特纶预取向长丝，有利于纺丝速度的提高，丝束超分子结构相对稳定，纺丝时应力回缩率小，可以明显提高纺丝卷绕稳定性，丝饼储存周期长，确保高特纶预取向丝束在后期拉伸和假捻变形加工生产中的生产效率和生产质量。本发明解决上述技术问题的技术方案是提供一种热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置，包括安装在安装面板前面的加热牵伸部件，所述加热牵伸部件有两个纺丝热辊组，即为，用于对高特纶丝束预取向牵伸及低温加热的第一纺丝热辊组GR1、用于对加热后的高特纶丝束低倍牵伸及消除牵伸应力的第二纺丝热辊组GR2，所述第一纺丝热辊组 GRl和第二纺丝热辊组GR2沿着丝束循行的方向依次设置，每一个所述纺丝热辊组都有一个热辊和一个分丝辊，所述热辊垂直于所述安装面板。本技术方案中，对加热牵伸部件采用了第一纺丝热辊组GRl和第二纺丝热辊组 GR2，其中每一个纺丝热辊组都有一个热辊和一个分丝辊的技术特征，所述高特纶丝束依次分别在所述第一纺丝热辊组GRl的辊面上缠绕3. 5圈 6. 5圈，在所述第二纺丝热辊组GR2 的辊面上缠绕6. 5圈 7. 5圈；第一纺丝热辊组GRl的加热温度为45°C 65°C，第二纺丝热辊组GR2的加热温度为80°C 90°C，第二纺丝热辊组GR2线速度为2500m/min 3200m/ min，第二纺丝热辊组GR2与第一纺丝热辊组GRl间牵伸倍率为I. 05 I. 15，第一纺丝热辊组GRl线速度根据第二纺丝热辊组GR2线速度和第二纺丝热辊组GR2与第一纺丝热辊组GRl间牵伸倍率来确定，各分丝辊的线速度与其对应的热辊的线速度相同，卷绕张力为 O. 04cn/dtex O. 08cn/dtex。由于第一纺丝热棍组GRl的线速度大于喷丝板喷丝速度,高特纶丝束在第一纺丝热辊组GRl拉伸作用下直径变小，长度伸长，沿作用力方向发生变形， 高特纶丝束中柔曲的分子链发生舒展，并沿作用力的方向单向变形、重排和取向。由于高特纶丝束的玻璃化温度较低，所以，第一纺丝热辊组GRl仅需一个可加热的低温热辊和一个不加热的分丝辊即可对高特纶丝束进行充分的低温加热，使高特纶丝束达到玻璃化温度以上，当高特纶丝束加热到45°C 65°C之间时，丝束变软，利于第二纺丝热辊组GR2与第一纺丝热辊组GRl之间的低倍牵伸，继而继续提高分子链取向排列程度获得较高取向度和相对较低的结晶度，但由于高特纶丝束具有特殊的“Z”字型大分子结构，在预取向牵伸后的高特纶丝束(即高特纶预取向长丝)内部产生较大的牵伸应力，为了减小高特纶长丝内部的牵伸应力，通过第二纺丝热辊组GR2对高特纶预取向长丝的低温加热作用，使高特纶预取向长丝获得稳定的分子链排列结构，伸长基本稳定，其内部的牵伸应力明显减小，这样，有利于纺丝速度的提高，丝束超分子结构相对稳定，纺丝时应力回缩率小，可以明显提高纺丝卷绕稳定性。丝饼储存周期长，可避免有硬边的膨胀变形，结构硬化及长丝性能的改变，退绕困难等现象的发生，确保高特纶预取向长丝在后期拉伸和假捻变形加工生产中的生产效率和生产质量。由于本技术方案仅采用了第一纺丝热辊组GRl和第二纺丝热辊组GR2，每一个纺丝热辊组都有一个热辊和一个分丝辊的技术手段就解决了高特纶预取向长丝内部存在较大的牵伸应力问题，因此本技术方案相对于现有技术中导盘牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置来说，设备工程配置合理(即将现有技术中的导盘牵伸部件替换为本发明的加热牵伸部件，这样既满足了对高特纶丝束加热预取向牵伸的工艺要求又使热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置的造价达到最低限)，消耗降低，提高了经济效益，使设备生产能力满足市场需求。每一个所述纺丝热辊组中的热辊都为配有独立的可控驱动源和独立的可控热源的热辊；每一个所述纺丝热辊组中的分丝辊都为配有独立的可控驱动源的主动分丝辊或者都为气动被动分丝辊。本技术方案中，由于采用了热辊分别配有独立的可控驱动源和独立的可控热源； 分丝辊分别为配有独立的可控驱动源的主动分丝辊或者分别为气动被动分丝辊的技术手段，所以可灵活调节工艺参数，进而，进一步地减少消耗，进一步地降低生产长丝的成本，进一步地提高经济效益，生产能力进一步地满足市场需求。所述配有独立的可控驱动源和独立的可控热源的热辊，其独立的可控驱动源为永磁同步电动机或交流异步电动机，其独立的可控热源为非接触式温控电磁感应加热源，所述热辊与所述永磁同步电动机和所述非接触式温控电磁感应加热源整体组装成一体件或所述热辊与所述交流异步电动机和所述非接触式温控电磁感应加热源整体组装成一体件； 所述配有独立的可控驱动源的主动分丝辊，其独立的可控驱动源为永磁同步电动机或交流异步电动机，所述主动分丝棍与所述永磁同步电动机整体组装成一体件或所述主动分丝棍与所述交流异步电动机整体组装成一体件。本技术方案中，由于热辊的可控驱动源采用了永磁同步电动机或交流异步电动机，主动分丝辊的可控驱动源采用了永磁同步电动机或交流异步电动机，所以热辊和主动分丝辊可方便地实现变频调速。又由于所述热辊的可控热源采用了非接触式温控电磁感应加热源，热辊壳体作为次级线圈而被感应加热，可实现热辊外周面各点的温度均匀，因热辊是旋转体，故采用非接触式测温控制，通过热辐射原理来测量温度，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快，可使热辊外周面温控精度为< ±1. 5°c，从而可精确地调节热辊的温度至工艺所需的温度范围。为便于安装维护，所述热辊与所述永磁同步电动机和所述非接触式温控电磁感应加热源整体组装成一体件或所述热辊与所述交流异步电动机和所述非接触式温控电磁感应加热源整体组装成一体件；所述主动分丝辊与所述永磁同步电动机整体组装成一体件或所述主动分丝辊与所述交流异步电动机整体组装成一体件。这样的一体件有利于形成标准件。本行业中，对于纺高特纶预取向长丝而言，第一纺丝热辊组GRl中的热辊的型号为RGJ-45C 220X400G，分丝辊的型号为FSG_45E 110X400 ;第二纺丝热辊组GR2中的热辊的型号为RGJ-55C 220X400G，分丝辊的型号为FSG-55E 110X400。所述热辊的直径大于分丝辊的直径。本技术方案由于采用了热辊的直径大于分丝辊的直径的技术手段，所以，不但制造分丝辊更省料，节约制造成本，而且可使高特纶丝束与热辊的接触长度大于热辊周长的一半，这样可提高热辊对高特纶丝束传热的效率。每一个所述纺丝热辊组都设有前后贯通的保温罩壳，所述保温罩壳内设有靠近罩壳后部并垂直于保温罩壳内侧壁的隔板，所述隔板上设有供所述热辊和所述分丝辊穿过的孔；所述保温罩壳的后端与安装面板固定连接，其前端的侧边分别铰接有门，所述保温罩壳的侧壁和置于保温罩壳中的隔板及设置在保温罩壳前端的门构成基本封闭的加热保温室。本技术方案由于采用了纺丝热辊组设有保温罩壳的技术手段，所以纺丝热辊组不但可以保温，而且有效地防止气流对高特纶丝束的扰动。又由于采用了在保温罩壳内设置隔板的技术手段，有利于保护驱动源不受烟气的污染，提高驱动源的使用寿命。所述纺丝热辊组相对于所述安装面板依次从后向前呈阶梯形设置。本技术方案由于采用了纺丝热辊组从后向前依次呈阶梯形设置的技术手段，所以可顺应高特纶丝束的走向，进一步满足纺丝工艺的要求。本技术方案还包括立式机架，该机架前面的上部设有所述安装面板，所述机架顶部的左侧或右侧设有上油部件，该上油部件的丝束输出口横向朝下位于所述安装面板的前上方；相应地，在所述安装面板的左侧或右侧对应所述上油部件的丝束输出口从上到下依次设置剪吸丝部件、预网络部件、导丝部件和所述第一纺丝热辊组GR1，其中，所述第一纺丝热辊组GRl中的分丝辊设置在所述第一纺丝热辊组GRl中热辊的上方并相应地向右倾斜或向左倾斜；所述第二纺丝热辊组GR2设置在所述安装面板的右上侧或左上侧，其中，所述第二纺丝热辊组GR2中的分丝辊设置在所述第二纺丝热辊组GR2中热辊的下方并相应地向右倾斜或向左倾斜；所述主网络器对应所述第二纺丝热辊组GR 2设置在所述安装面板的右下侧或左下侧，该主网络器的丝束输出口纵向朝下；所述机架下部的右侧或左侧设有卷绕头，该卷绕头的丝束输入口纵向朝上正对所述主网络器的丝束输出口。本发明的技术方案对热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置中各个部件的布局作了整体的优化，按照高特纶丝束的循行方向分为从所述安装面板的左上方到所述安装面板的右下方和从所述安装面板的右上方到所述安装面板的左下方两种情况进行了优化，使高特纶预取向长丝纺牵联合机设备结构紧凑，易于控制纺丝位距，具有较低的设备制造成本，既满足了纺丝机多头高产的需要，又能保证卷装容量大、成品制成率高的要求，节约基建与设备总投资和生产成本，节省公用工程的消耗量，具有非常强的市场竞争力，达到国际领先水平。由于纺丝热辊组中的分丝辊根据上述高特纶丝束的循行方向的两种情况相应地向右倾斜或向左倾斜，其倾斜角度为0° 12°，较佳的倾斜角度为8° 10°，因此可提高分丝辊的分丝效果。 所述上油部件为8头/纺位 24头/纺位的双道唇式上油部件或为8头/纺位 24头/纺位的油轮式上油部件；所述剪吸丝部件、预网络部件、导丝部件、加热牵伸部件、主网络器和卷绕头均为8头/纺位 24头/纺位的多头设计结构。本技术方案由于各部件采用了 8头/纺位 24头/纺位的多头设计结构，所以可实现24头/纺位的多头纺丝。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细描述。图I是本发明热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置前视结构示意图。
图2是本发明热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置左视结构示意图。
具体实施例方式图I为本发明热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置一个纺丝位的前视结构示意图，如图I所示，一种热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置，包括立式机架1， 该机架I前面的上部设有安装面板2，为了合理地安装各个部件，该安装面板2上设计有多个供零部件穿过的透孔；所述机架顶部的左侧设有上油部件3 (上油部件3在每纺位设置一个，可连接在一起传动，也可每纺位单独驱动，通常的设计是6至8个纺位为一组，并排排布。)，该上油部件3的丝束输出口 31横向朝下位于所述安装面板2的前上方。在所述安装面板2的前面沿着从所述上油部件3丝束输出口 31输出的丝束循行的方向依次设有剪吸丝部件4、预网络部件5、导丝部件6、加热牵伸部件7和主网络器8 ;所述加热牵伸部件7 有第一纺丝热辊组GR1-71和第二纺丝热辊组GR2-72 ;其中，第一纺丝热辊组GR1-71有一个可加热的热辊711和一个不加热的分丝辊712，热辊711通过矩形辊座713垂直于安装面板2安装，分丝辊712通过矩形辊座714与安装面板2安装；第二纺丝热辊组GR2-72有一个可加热的热辊721和一个不加热的分丝辊722，热辊721通过矩形辊座723垂直于安装面板2安装，分丝辊722通过矩形辊座724与安装面板2安装。当然，热辊711、721和分丝辊 712、722也可以直接与安装面板2固定安装。从图I中可以看出，丝束循行路线基本上呈反 “N”型，所述剪吸丝部件4、预网络部件5、导丝部件6和第一纺丝热辊组GR1-71从上到下依次对应所述上油部件3的丝束输出口 31设置在所述安装面板的左侧，其中，所述第一纺丝热辊组GR1-71中的分丝辊712设置在所述第一纺丝热辊组GR1-71中热辊711的上方； 所述第二纺丝热辊组GR2-72设置在所述安装面板2的右上侧，其中，所述第二纺丝热辊组 GR2-72中的分丝辊722设置在所述第二纺丝热辊组GR2-72中热辊721的下方。所述主网络器8对应所述第二纺丝热辊组GR2-72设置在所述安装面板的右下侧，主网络器8的丝束输出口 81纵向朝下；所述机架I下部的右侧设有卷绕头9，所述卷绕头9的丝束输入口 91 纵向朝上正对所述主网络器8的丝束输出口 81。如图I所示，所述第一纺丝热辊组GR1-71 和第二纺丝热辊组GR2-72中的分丝辊712、722分别向右倾斜，其倾斜角度为0° 12°， 较佳的倾斜角度为8° 10°，这样可以提高分丝辊的分丝效果。当然，所述上油部件3也可以设置在机架I顶部的右侧，相应地上述其他部件的分布可与如上所述的分布呈左右镜像，因此省略了相应的附图。具体地说，该上油部件3的丝束输出口 31横向朝下位于所述安装面板2的前上方。在所述安装面板2的前面沿着从所述上油部件3丝束输出口 31输出的丝束循行的方向依次设有剪吸丝部件4、预网络部件5、 导丝部件6、加热牵伸部件7和主网络器8 ;所述加热牵伸部件7有第一纺丝热辊组GR1-71 和第二纺丝热辊组GR2-72 ;其中，第一纺丝热辊组GR1-71有一个可加热的热辊711和一个不加热的分丝辊712，热辊711通过矩形辊座713垂直于安装面板2安装，分丝辊712通过矩形辊座714与安装面板2安装；第二纺丝热辊组GR2-72有一个可加热的热辊721和一个不加热的分丝辊722，热辊721通过矩形辊座723垂直于安装面板2安装，分丝辊722通过矩形辊座724与安装面板2安装。当然，热辊711、721和分丝辊712、722也可以直接与安装面板2固定安装。显然，丝束循行路线基本上呈“N”型，所述剪吸丝部件4、预网络部件 5、导丝部件6和第一纺丝热辊组GR1-71从上到下依次对应所述上油部件3的丝束输出口31设置在所述安装面板的右侧，其中，所述第一纺丝热辊组GR1-71中的分丝辊712设置在所述第一纺丝热辊组GR1-71中热辊711的上方；所述第二纺丝热辊组GR2-72设置在所述安装面板2的左上侧，其中，所述第二纺丝热辊组GR2-72中的分丝辊722设置在所述第二纺丝热辊组GR2-72中热辊721的下方。所述主网络器8对应所述第二纺丝热辊组GR2-72 设置在所述安装面板的左下侧，主网络器8的丝束输出口 81纵向朝下；所述机架I下部的左侧设有卷绕头9，所述卷绕头9的丝束输入口 91纵向朝上正对所述主网络器8的丝束输出口 81。所述第一纺丝热辊组GRl和第二纺丝热辊组GR2中的分丝辊712、722分别向左倾斜，其倾斜角度为0° 12°，较佳的倾斜角度为8° 10°，这样可以提高分丝辊的分丝效果。显然，丝束循行路线还可以有基本上呈“Z”型或“4”型等方式，相应地加热牵伸部件 7中的分丝辊相对于热辊的位置也势必有所变化。上述实施方式的热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置在工作时，从纺丝箱出来的高特纶丝束先通过侧吹风及甬道，经过上油部件3上油后，再通过用于处理异常生产情况的剪吸丝装置4后，进入对高特纶丝束进行匀油的预网络部件5，完成匀油后，又通过导丝部件6的导丝器完成高特纶丝束90°转向。本实施方式中，对加热牵伸部件采用了第一纺丝热辊组GR1-71和第二纺丝热辊组GR2-72，其中每一个纺丝热辊组都有一个热辊和一个分丝辊的技术手段，高特纶丝束依次分别在第一纺丝热辊组GRl的辊面上缠绕3. 5 圈 6. 5圈，在所述第二纺丝热辊组GR2的辊面上缠绕6. 5圈 7. 5圈。由于高特纶丝束的玻璃化温度较低，大约在450C左右，在进行高特纶预取向纺丝时，冷却固化的丝束接触到第一热辊时，丝束被加热发生软化，当温度达65°C以上时，丝束会发生冷结晶作用，这种结晶使丝束牵伸发生困难，因此，第一纺丝热辊组GRl的加热温度为45°C 65°C较为有利。第二热辊温度选择很重要，温度过低，高特纶丝束因牵伸产生的内应力不易减小，丝束热稳定性不好，沸水收缩率偏大，因此，一般第二纺丝热辊组GR2的加热温度为80°C 90°C较为合适。第二纺丝热棍组GR2线速度为2500m/min 3200m/min。由于牵伸倍率对高特纟仑预取向长丝断裂强度和伸长有明显的影响，牵伸倍率增加，纤维大分子伸展并沿轴向整齐排列， 提高牵伸的取向度，同时，取向诱导大分子的结晶，结晶度和密度增大，伸长下降，丝束结构稳定性提高，但后加工牵伸倍率降低；同时由于高特纶具有特殊的“Z”字型大分子结构，过高的牵伸倍率产生较大的牵伸应力，高特纶玻璃化温度又较低，容易造成在卷绕过程中丝束沿轴向松弛回缩，退绕困难，不良成型偏多，因此高特纶丝束的牵伸倍率相对较低，故第二纺丝热辊组GR2与第一纺丝热辊组GRl间牵伸倍率为I. 05 I. 15较为适宜。第一纺丝热辊组GRl线速度根据第二纺丝热辊组GR2线速度和第二纺丝热辊组GR2与第一纺丝热辊组GRl间牵伸倍率来确定，各分丝辊的线速度与其对应的热辊的线速度相同，卷绕张力控制在O. 04cn/dtex O. 08cn/dtex。由于第一纺丝热棍组GRl的线速度大于喷丝板喷丝速度，高特纶丝束在第一纺丝热辊组GRl拉伸作用下直径变小，长度伸长，沿作用力方向发生变形，高特纶丝束中柔曲的分子链发生舒展，并沿作用力的方向单向变形、重排和取向。由于高特纶丝束的玻璃化温度较低，所以，第一纺丝热辊组GRl仅需一个可加热的低温热辊和一个不加热的分丝辊即可对高特纶丝束进行充分的低温加热，使高特纶丝束达到玻璃化温度以上，当高特纶丝束加热到45°C 65°C之间时，丝束变软，有利于第二纺丝热辊组GR2 与第一纺丝热辊组GRl之间的低倍牵伸，继而继续提高分子链取向排列程度获得较高取向度和相对较低的结晶度，但由于高特纶丝束具有特殊的“Z”字型大分子结构，在预取向牵伸后的高特纶丝束(即高特纶预取向长丝)内部产生较大的牵伸应力，为了减小高特纶长丝内部的牵伸应力，通过第二纺丝热辊组GR2对高特纶预取向长丝的低温加热作用，使高特纶预取向长丝获得稳定的分子链排列结构，伸长基本稳定，其内部的牵伸应力明显减小，这样，有利于纺丝速度的提高，丝束超分子结构相对稳定，纺丝时应力回缩率小，可以明显提高纺丝卷绕稳定性，确保高特纶预取向长丝在后期拉伸和假捻变形加工生产中的生产效率和生产质量，丝饼储存周期长，可避免有硬边的膨胀变形，结构硬化及长丝性能的改变，退绕困难等现象的发生。本实施方式对热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置中各个部件的布局作了整体的优化，使高特纶预取向长丝纺牵联合机设备结构紧凑，易于控制纺丝位距，具有较低的设备制造成本，既满足了纺丝机多头高产的需要，又能保证卷装容量大、成品制成率高的要求，节约基建与设备总投资和生产成本，节省公用工程的消耗量，具有非常强的市场竞争力，达到国际领先水平。作为本实施方式的一种改进，所述第一纺丝热辊组GR1-71和第二纺丝热辊组 GR2-72中的热辊711、721分别配有独立的可控驱动源和独立的可控热源；所述第一纺丝热辊组GR1-71和第二纺丝热辊组GR2-72中的分丝辊712、722分别为配有独立的可控驱动源的主动分丝棍或者分别为气动被动分丝棍。本实施方式中，由于采用了热辊分别配有独立的可控驱动源和独立的可控热源； 分丝辊分别为配有独立的可控驱动源的主动分丝辊或者分别为气动被动分丝辊的技术手段，所以可灵活调节工艺参数，进而，进一步地减少消耗，进一步地降低生产长丝的成本，进一步地提高经济效益，生产能力进一步地满足市场需求。作为本实施方式进一步的改进，所述配有独立的可控驱动源和独立的可控热源的热辊711、721，其独立的可控驱动源为永磁同步电动机或交流异步电动机，其独立的可控热源为非接触式温控电磁感应加热源，所述热辊711、721与所述永磁同步电动机和所述非接触式温控电磁感应加热源整体组装成一体件或所述热辊711、721与所述交流异步电动机和所述非接触式温控电磁感应加热源整体组装成一体件，所述热辊711、721的轴与所述永磁同步电动机的驱动轴同轴固定连接或与所述交流异步电动机的驱动轴同轴固定连接 (当然，所述热辊711、721的轴与所述永磁同步电动机的驱动轴或所述交流异步电动机的驱动轴也可以采用其它连接方式，如通过传动机构连接)；所述配有独立的可控驱动源的主动分丝辊712、722，其独立的可控驱动源为永磁同步电动机或交流异步电动机，所述主动分丝辊712、722与所述永磁同步电动机整体组装成一体件或所述主动分丝辊712、722与所述交流异步电动机整体组装成一体件，所述主动分丝棍712、722的轴与所述永磁同步电动机的驱动轴同轴固定连接或与所述交流异步电动机的驱动轴同轴固定连接(当然，所述主动分丝棍712、722的轴与所述永磁同步电动机的驱动轴或所述交流异步电动机的驱动轴也可以采用其它连接方式，如通过传动机构连接)。本实施方式中，由于热辊的可控驱动源采用了永磁同步电动机或交流异步电动机，主动分丝辊的可控驱动源采用了永磁同步电动机或交流异步电动机，所以热辊和主动分丝辊可方便地实现变频调速。又由于所述热辊的可控热源采用了非接触式温控电磁感应加热源，热辊壳体作为次级线圈而被感应加热，可实现热辊外周面各点的温度均匀，因热辊是旋转体，故采用非接触式测温控制，通过热辐射原理来测量温度，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快，可使热辊外周面温控精度为< ±1. 5°C，从而可精确地调节热辊的温度至工艺所需的温度范围。为便于安装维护，所述热辊与所述永磁同步电动机和所述非接触式温控电磁感应加热源整体组装成一体件或所述热辊与所述交流异步电动机和所述非接触式温控电磁感应加热源整体组装成一体件；所述主动分丝辊与所述永磁同步电动机整体组装成一体件或所述主动分丝辊与所述交流异步电动机整体组装成一体件。这样的一体件有利于形成标准件。本行业中，对于纺高特纶预取向长丝而言，第一纺丝热辊组GRl中的热辊的型号为RGJ-45C 220X400G，分丝辊的型号为FSG_45E 110X400 ;第二纺丝热辊组GR2中的热辊的型号为RGJ-55C 220X400G，分丝辊的型号为FSG-55E 110X400。如图I所示，作为本实施方式再进一步的改进，所述第一纺丝热辊组GR1-71和第二纺丝热辊组GR2-72中热辊的直径分别大于分丝辊的直径。本实施方式由于采用了热辊的直径大于分丝辊的直径的技术手段，所以，不但制造分丝辊更省料，节约制造成本，而且可使缠绕在纺丝热辊组上每圈高特纶丝束与热辊的接触长度大于热辊周长的一半，这样可提高热辊对高特纶丝束传热的效率。如图I和图2所示，作为本实施方式更进一步的改进，每一个所述纺丝热辊组都设有前后贯通的保温罩壳。从图I和图2中可以看出，保温罩壳715呈长方体，当然也可以呈椭圆柱体，保温罩壳715内设有靠近保温罩壳715后部并垂直于保温罩壳715内侧壁的隔板719，隔板719上设有供热辊711和分丝辊712穿过的孔，保温罩壳715罩住第一纺丝热辊组GR1-71并使热辊711和分丝辊712从后向前穿过隔板719上的孔，保温罩壳715的后端与安装面板2固定连接，保温罩壳715前端的侧边铰接有带扳把锁的门716，保温罩壳 715的侧壁对应高特纶丝束的循行路线分别设有丝束进口和丝束出口，在隔板719上位于保温罩壳715内的右上角处设有排烟孔717，排烟孔717与排烟管道连通，保温罩壳715的下侧壁设有排废油管71A，排废油管71A与机架后面的供油供气排油总管等管路11连接， 这样保温罩壳715的侧壁和置于保温罩壳715中的隔板719及设置在保温罩壳715前端的门716构成基本封闭的加热保温室；保温罩壳725呈长方体，保温罩壳725内设有靠近保温罩壳725后部并垂直于保温罩壳725内侧壁的隔板729，隔板729上设有供热辊721和分丝辊722穿过的孔，保温罩壳725罩住第二纺丝热辊组GR1-72并使热辊721和分丝辊722 从后向前穿过隔板729上的孔，保温罩壳725的后端与安装面板2固定连接，保温罩壳725 前端的侧边铰接有带扳把锁的门726，保温罩壳725的侧壁对应高特纶丝束的循行路线分别设有丝束进口和丝束出口，保温罩壳725的上侧壁设有排烟孔727，排烟孔727与排烟管道728连通，保温罩壳725的下侧壁设有排废油管72A，排废油管72A与机架后面的供油供气排油总管等管路11连接，这样保温罩壳725的侧壁和置于保温罩壳725中的隔板729及设置在保温罩壳725前端的门726构成基本封闭的加热保温室。本实施方式由于采用了各个热辊组设有保温罩壳的技术手段，所以各个热辊组不但可以保温，而且有效地防止气流对高特纶丝束的扰动。又由于采用了在保温罩壳内设置隔板的技术手段，有利于保护驱动源不受烟气的污染，提高驱动源的使用寿命。丝束上油后会带有油剂，加热时会产生烟气和少量废油滴下，所产生的烟气可通过排烟孔排出，滴下的废油可通过排废油管7IA排出。如图I和图2所示，作为本实施方式又进一步的改进，所述第二纺丝热辊组GR2-72
11的矩形辊座723、724与安装面板2之间通过向前延伸的支架(图中未标示)固定连接，这样，使所述第一纺丝热辊组GR1-71和第二纺丝热辊组GR2-72从后向前依次呈阶梯形设置。本实施方式由于采用了纺丝热辊组从后向前依次呈阶梯形设置的技术手段，所以可顺应高特纶丝束的走向，进一步满足纺丝工艺的要求。当然，也可以通过导丝部件改变高特纶丝束相对于安装面板前后方向的位置将高特纶丝束缠绕在各纺丝热辊组上。所述上油部件3为8头/纺位 24头/纺位的双道唇式上油部件或为8头/纺位 24头/纺位的油轮式上油部件；所述剪吸丝部件4、预网络部件5、导丝部件6、加热牵伸部件7、主网络器8和卷绕头9均为8头/纺位 24头/纺位的多头设计结构。本实施方式由于各部件采用了 8头/纺位 24头/纺位的多头设计结构，所以可实现24头/纺位的多头纺丝。又由于上油部件采用了双道唇式油部件或油轮式上油部件， 所以上油充分均匀。
权利要求
1.一种热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置，包括安装在安装面板前面的加热牵伸部件，其特征在于所述加热牵伸部件有两个纺丝热辊组，即为，用于对高特纶丝束预取向牵伸及低温加热的第一纺丝热辊组GR1、用于对加热后的高特纶丝束低倍牵伸及消除牵伸应力的第二纺丝热辊组GR2，所述第一纺丝热辊组GRl和第二纺丝热辊组GR2沿着丝束循行的方向依次设置，每一个所述纺丝热辊组都有一个热辊和一个分丝辊，所述热辊垂直于所述安装面板。
2.根据权利要求I所述的热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置，其特征在于 每一个所述纺丝热辊组中的热辊都为配有独立的可控驱动源和独立的可控热源的热辊；每一个所述纺丝热辊组中的分丝辊都为配有独立的可控驱动源的主动分丝辊或者都为气动被动分丝辊。
3.根据权利要求2所述的热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置，其特征在于 所述配有独立的可控驱动源和独立的可控热源的热辊，其独立的可控驱动源为永磁同步电动机或交流异步电动机，其独立的可控热源为非接触式温控电磁感应加热源，所述热辊与所述永磁同步电动机和所述非接触式温控电磁感应加热源整体组装成一体件或所述热辊与所述交流异步电动机和所述非接触式温控电磁感应加热源整体组装成一体件；所述配有独立的可控驱动源的主动分丝辊，其独立的可控驱动源为永磁同步电动机或交流异步电动机，所述主动分丝辊与所述永磁同步电动机整体组装成一体件或所述主动分丝辊与所述交流异步电动机整体组装成一体件。
4.根据权利要求3所述的热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置，其特征在于 所述热辊的直径大于分丝辊的直径。
5.根据权利要求4所述的热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置，其特征在于 每一个所述纺丝热辊组都设有前后贯通的保温罩壳，所述保温罩壳内设有靠近罩壳后部并垂直于保温罩壳内侧壁的隔板，所述隔板上设有供所述热辊和所述分丝辊穿过的孔；所述保温罩壳的后端与安装面板固定连接，其前端的侧边分别铰接有门，所述保温罩壳的侧壁和置于保温罩壳中的隔板及设置在保温罩壳前端的门构成基本封闭的加热保温室。
6.根据权利要求5所述的热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置，其特征在于 所述纺丝热辊组相对于所述安装面板依次从后向前呈阶梯形设置。
7.根据权利要求I至6之一所述的热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置，其特征在于还包括立式机架，该机架前面的上部设有所述安装面板，所述机架顶部的左侧或右侧设有上油部件，该上油部件的丝束输出口横向朝下位于所述安装面板的前上方；相应地， 在所述安装面板的左侧或右侧对应所述上油部件的丝束输出口从上到下依次设置剪吸丝部件、预网络部件、导丝部件和所述第一纺丝热辊组GR1，其中，所述第一纺丝热辊组GRl中的分丝辊设置在所述第一纺丝热辊组GRl中热辊的上方并相应地向右倾斜或向左倾斜；所述第二纺丝热辊组GR2设置在所述安装面板的右上侧或左上侧，其中，所述第二纺丝热辊组GR2中的分丝辊设置在所述第二纺丝热辊组GR2中热辊的下方并相应地向右倾斜或向左倾斜；所述主网络器对应所述第二纺丝热辊组GR 2设置在所述安装面板的右下侧或左下侧，该主网络器的丝束输出口纵向朝下；所述机架下部的右侧或左侧设有卷绕头，该卷绕头的丝束输入口纵向朝上正对所述主网络器的丝束输出口。
8.根据权利要求7所述的热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置，其特征在于每一个所述纺丝热辊组中的分丝辊向右或向左倾斜的角度为0° 12°。
9.根据权利要求7所述的热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置，其特征在于 所述上油部件为8头/纺位 24头/纺位的双道唇式上油部件或为8头/纺位 24头/ 纺位的油轮式上油部件；所述剪吸丝部件、预网络部件、导丝部件、加热牵伸部件、主网络器和卷绕头均为8头/纺位 24头/纺位的多头设计结构。
10.根据权利要求7所述的热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置，其特征在于 所述高特纶丝束依次分别在所述第一纺丝热辊组GRl的辊面上缠绕3. 5圈 6. 5圈，在所述第二纺丝热辊组GR2的辊面上缠绕6. 5圈 7. 5圈，第一纺丝热辊组GRl的加热温度为 45°C 65°C，第二纺丝热辊组GR2的加热温度为80°C 90°C，第二纺丝热辊组GR2线速度为2500m/min 3200m/min，第二纺丝热辊组GR2与第一纺丝热辊组GRl间牵伸倍率为1.05 I. 15，第一纺丝热辊组GRl线速度根据第二纺丝热辊组GR2线速度和第二纺丝热辊组GR2与第一纺丝热辊组GRl间牵伸倍率来确定，各分丝辊的线速度与其对应的热辊的线速度相同，卷绕张力为O. 04cn/dtex O. 08cn/dtex。
全文摘要
本发明公开了一种热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置，包括安装在安装面板前面的加热牵伸部件，所述加热牵伸部件有两个纺丝热辊组，即为，用于对高特纶丝束预取向牵伸及低温加热的第一纺丝热辊组GR1、用于对加热后的高特纶丝束低倍牵伸及消除牵伸应力的第二纺丝热辊组GR2，所述第一纺丝热辊组GR1和第二纺丝热辊组GR2沿着丝束循行的方向依次设置，每一个所述纺丝热辊组都有一个热辊和一个分丝辊，所述热辊垂直于所述安装面板。本发明既满足了对高特纶丝束加热预取向牵伸的工艺要求又使热辊牵伸型高特纶预取向长丝牵伸卷绕装置的造价达到最低限，消耗降低，可实现24头/纺位的多头纺丝，提高了经济效益，使设备生产能力满足市场需求。
文档编号D01D13/02GK102586910SQ20121004696
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月27日 优先权日2012年2月27日
发明者华金祥, 南亚芹, 吴寿军, 吴昌木, 徐凯, 李惊涛, 满晓东, 胡湘东 申请人:北京中丽制机工程技术有限公司