一种优化组合式捻绳机张力控制装置的制作方法

本实用新型属于纺织机械技术领域，具体涉及一种优化组合式捻绳机张力控制装置。

背景技术：

捻绳工艺是绳索产品制造过程中的第一道工序，本工序主要是将化纤纺丝生产的fdy工业丝通过合股加捻的方式加工形成绳索中子绳。通常情况下纺丝生产fdy工业丝纤度在1000d-4000d，而子绳的纤度一般在30000-120000d，因此，在捻绳机生产工艺上需要采用20-40个丝筒合股后进行加捻得到子绳。在捻绳生产工艺上，最理想的原丝fdy工业丝搭配方法是采用同一纤度的原丝而且丝筒直径相同，这样能确保生产过程每一根喂入的原丝退绕张力相同，并且在合股喂入到加捻机构时运行张力均匀且始终稳定。但是实际生产中由于原丝供应问题难以采用同一纤度的原丝，通常都是1000-4000d不同纤度的丝搭配使用，而且每一个喂入原丝的丝筒直径很随机，无法统一同一直径的丝筒同步退绕，导致喂入原丝的张力波动很大，给生产工艺控制带来很大困难。另一方面当捻绳机所生产的产品纤度范围在30000-120000d之间时，产品纤度跨度很大，由于每一种纤度规格的子绳产品工艺速度差异也大，而在工艺设计上每一规格产品工艺参数设定范围都很窄，如果来自喂入原丝的张力波动大造成加捻气圈的不稳定，会导致工艺难度高的产品无法生产，工艺难度小的产品生产稳定性和产品质量均变差。

公告号为cn109629052a的中国专利公开了一种张力自调节多股捻线机及其捻线方法，解决现有技术捻线机不能自主调节张力的问题。其技术方案为：一种张力自调节多股捻线机及其捻线方法，包括机架、纱筒、导纱装置、绕线装置、张力微调装置和捻线装置；纱筒固定在机架上；张力微调装置包括壳体、一号导线轮、张力微调组件、滑动杆和二号导线轮，一号导线轮和二号导线轮均转动连接在壳体上，滑动轮与壳体转动连接；捻线装置包括导纱杆、张力器、加捻锭子和安装座安装座固定在机架上，加捻锭子安装在安装座上，加捻锭子上设有进丝口和出丝口。该装置能够根据需求来调节每根纱线的张力，有效减小纱线在捻线过程中的张力变化，提高产品质量。

一种张力自调节多股捻线机及其捻线方法虽然能在纱线捻线是调节每根纱线的张力，但是，对于上述采用1000-4000d原丝、20-40个纱筒同步退绕生产30000-120000d的绳索子绳并不适用，不能解决生产过程中纱线张力波动大导致工艺难度高的产品无法生产，工艺难度小的产品生产稳定性和产品质量差的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是，提供一种优化组合式捻绳机张力控制装置，减小加捻过程纱线的张力波动，将加捻单元喂入张力控制到均匀稳定状态，使加捻单元气圈稳定，张力均匀，提高本捻绳机生产稳定性和产品质量。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种优化组合式捻绳机张力控制装置，包括喂入张力稳定装置和张力稳定系统，所述喂入张力稳定装置包括导丝杆，所述导丝杆至少设有4个，分别以预定距离均匀呈一字型排列；所述张力稳定系统包括若干张力轮和导丝轮，若干张力轮分别以预定距离和角度设置在导丝杆一侧，导丝轮设置在张力轮远离导丝杆的一侧，丝线依次通过导丝杆、张力轮和导丝轮，导丝轮将丝线导向加捻单元。

进一步的，所述若干张力轮为单槽张力轮，包括依次纵向布置的第一张力轮、第二张力轮和第三张力轮，所述第一张力轮设置两个，两个第一张力轮以预定距离横向排列位于导丝杆一侧并且与导丝杆位于同一水平轴线上；所述第二张力轮位于两个第一张力轮之间；所述第三张力轮设置两个，两个第三张力轮分别位于第二张力轮两侧；将集束成为一股的股线通过2-5轮的张力加固稳定输送到加捻系统保持恒定的张力，并根据产品纤度和原丝搭配所需的筒子数采用合适的丝道。

进一步的，所述两个第一张力轮之间的水平距离为8-12cm，第二张力轮位于两个第一张力轮中间，并且与两个第一张力轮的垂直距离为7-11cm，两个第三张力轮之间的水平距离为10-14cm，与第二张力轮的垂直距离为7-11cm；有利于保证对丝束的张力进行均衡，消除张力波动。

进一步的，所述第一张力轮的直径小于第三张力轮的直径，第三张力轮的直径小于第二张力轮的直径；适用于不同纤度的产品加捻前通过张力轮消除张力波动。

进一步的，所述第一张力轮的直径为4.0cm，第二张力轮的直径为6.0cm，第三张力轮的直径为5.0cm；具有最佳的张力平衡效果。

进一步的，所述导丝轮为三槽式导丝轮，包括主驱动轮和从动张力轮，所述主驱动轮连接电机并且水平安装在第一张力轮远离导丝杆的一侧，并且主驱动轮与第一张力轮的水平距离为12-16cm，从动张力轮与主驱动轮并列布置，并且与主驱动轮的垂直距离为14-18cm；通过主驱动轮和从动张力轮为不同纤度的丝束提供适宜的工艺速度，以保证丝束稳定输送到加捻系统保持恒定的张力。

进一步的，所述喂入张力稳定装置还包括装置箱，导丝杆安装在装置箱内，装置箱两端对应导丝杆开设入口导丝孔；通过装置箱保护导丝杆，并且避免导丝杆上的丝束收到其他干扰。

进一步的，所述张力稳定系统还包括张力控制单元箱，所述张力轮和导丝轮安装在张力控制单元箱内，所述张力控制单元箱两端对应导丝杆开设出口导丝孔；张力控制单元箱对张力轮和导丝轮形成保护罩，并且避免丝束受到其他干扰引起波动。

进一步的，所述导丝杆为喷涂陶瓷的金属杆，导丝杆直径为8mm，相邻导丝杆之间的距离为2.5±0.2cm；金属棒喷涂陶瓷具有高耐磨性，防止丝束起毛，并且该距离的导丝杆具有适宜的握持力消除张力差异。

相较现有技术，本实用新型的有益效果是：

本实用新型设计的张力控制装置通过张力轮的优化组合形成一个特定产品及工艺的张力控制最佳丝道，通过导丝杆以非常高的握持力将20-40根纱线伸直且均匀并列分布开，在通过每一根导丝杆时逐渐张力趋向一致，第四个导丝杆与张力控制单元箱的入口导丝孔之间形成喇叭形集束区，因而在穿过第四个导丝杆后20-40根丝条在张力控制单元箱的入口导丝孔处已集束为一个张力一致整体丝束，喂入张力稳定装置将来自筒子架上的20-40个筒子引出的原丝张力差异消除后集束为近似圆形股线进入张力稳定系统，解决了由于产品纤度跨度大、喂入原丝纤度差异和退绕丝筒直径不一致造成的产品质量低和生产效率低的技术难题。

由于丝束在加捻系统形成的气圈一直做高速圆周运动，圆周运动的张力波动将影响丝束的张力稳定性，本实用新型通过在导丝杆一侧设置张力稳定系统，所述张力稳定系统包括第一张力轮、第二张力轮和第三张力轮，以及主驱动轮和从动张力轮，第一张力轮、第二张力轮和第三张力轮设置形成多条弯曲的丝道，并通过主驱动轮和从动张力轮设定丝束的喂入速度，根据产品的纤度要求，选定适宜的丝道和工艺速度，进一步消除由于加捻形成的气圈波动引起的张力波动，使加捻单元气圈稳定，张力均匀，提高本捻绳机生产稳定性和产品质量。

本设计经过反复试验，根据产品纤度不同设计不同的丝道和工艺速度，并且精准设定张力轮之间的距离和角度，控制丝束在张力稳定系统中的路径和加工时间，有效提高生产效率和张力稳定效果，最大程度利用张力轮消除由于加捻产生高速气圈导致的张力波动，确保产品优质生产。

本设计张力控制装置的配套下实现了捻绳机多品种生产、多种原丝混合使用和高效率运行，满足纤度跨度大的产品生产，是捻绳生产工艺上极具价值的技术创新。

附图说明

图1为本实用新型的布置示意图；

图2为本实用新型喂入张力稳定装置丝道俯视图；

图3为本实用新型丝道路径一；

图4为本实用新型丝道路径二；

图5为本实用新型丝道路径三；

图6为本实用新型丝道路径四。

具体实施方式

以下将结合说明书附图对本实用新型进一步解释说明，以便于本领域专业技术人员更好地理解。

请参阅图1-2，一种优化组合式捻绳机张力控制装置，包括喂入张力稳定装置和张力稳定系统。

所述喂入张力稳定装置包括装置箱10和导丝杆9，所述导丝杆9安装在装置箱10内，装置箱10对导丝杆9形成保护罩，避免丝束在导丝杆9上受到外界干扰；所述导丝杆9设有4个，均匀呈一字型排列，导丝杆9为直径8mm的金属棒，相邻导丝杆9之间的距离为2.5cm，保证对丝束具有极高的握持力，金属棒表面喷射陶瓷，提高导丝杆9的光滑度和耐磨性，避免丝束起毛和产生静电。

所述装置箱10两端对应导丝杆9的位置分别开设入口导丝孔8，来自筒子架的20-40根原丝集束后一并从一字排开的导丝杆9上下依次错开穿过，4个高强度的导丝杆9以极高的握持力将20-40根纱线伸直且均匀并列分布开，在通过每一个导丝杆9时逐渐张力趋向一致，因而在穿过第四个导丝杆9后20-40根丝条集束为一个张力一致整体丝束，喂入张力稳定装置将来自筒子架上20-40个不同直径丝筒引出的原丝张力差异消除后集束为近似圆形股线进入张力稳定系统。

所述张力稳定系统包括若干张力轮、导丝轮和张力控制单元箱6，所述张力轮和导丝轮安装在张力控制单元箱6内，所述张力控制单元箱6两端对应导丝杆8开设出口导丝孔7，具体地，其中靠近导丝杆9的出口导丝孔7与入口导丝孔8重合，张力控制单元箱6对若干张力轮和导丝轮形成保护罩，并且避免丝束受到其他干扰引起波动。

所述若干张力轮为单槽张力轮，包括第一张力轮3，第二张力轮4和第三张力轮5；第一张力轮3，第二张力轮4和第三张力轮5分别以预定距离和角度纵向布置在导丝杆9一侧，形成多条弯曲丝道，丝束沿丝道行进过程中消除张力波动，并且不同丝道适用于不同纤度的丝束生产，实现捻绳机多品种生产；导丝轮设置在张力轮远离导丝杆9的一侧，为丝束提供行进动力，丝线依次通过导丝杆、张力轮和导丝轮，导丝轮将丝线导向加捻单元。

所述第一张力轮3设置两个，两个第一张力轮3相距10cm横向排列于导丝杆9的一侧，并且与导丝杆9位于同一水平轴线上，所述第二张力轮4位于两个第一张力轮3中间，并且与两个第一张力轮3的垂直距离为9cm，所述第三张力轮5设置两个，两个第三张力轮5分别位于第二张力轮4两侧，与第二张力轮的水平距离均为6cm，与第二张力轮的垂直距离为9cm。

进一步的，所述第一张力轮3的直径小于第三张力轮5的直径，第三张力轮5的直径小于第二张力轮4的直径，适用于不同纤度的产品加捻前通过张力轮消除张力波动，张力轮将集束成为一股的股线通过2-5轮的张力加固稳定输送到加捻系统保持恒定的张力，并根据产品纤度和原丝搭配所需的筒子数采用合适的丝道。

所述导丝轮为三槽式导丝轮，包括主驱动轮1和从动张力轮2，所述主驱动轮1连接电机并且水平安装在第一张力轮3远离导丝杆9的一侧，并且主驱动轮1与第一张力轮3的水平距离为14cm，从动张力轮与主驱动轮并列布置，并且与主驱动轮的垂直距离为16cm，用于对丝束导向，保证丝束通过主驱动轮1进入捻绳机。通过电机带动主驱动轮1转动设定丝束喂入加捻单元的工艺速度，经过主驱动轮1和从动张力轮2为不同纤度的丝束提供适宜的工艺速度，以保证丝束稳定输送到加捻系统保持恒定的张力。

申请人通过反复试验设计5轮张力稳定系统，所述第一张力轮3的直径为4.0cm，第二张力轮4的直径为6.0cm，第三张力轮5的直径为5.0cm时，具有最佳的张力平衡效果，并且根据产品纤度和原丝搭配所需的筒子数设计合适的丝道，根据所生产产品的具体丝道如下：

1）丝道一：本丝道适用于100001-120000d最高张力子绳产品的生产，筒子架丝筒数量为30-40个，工艺速度不超过150m/min，采用5轮张力控制丝道，如图3，丝束依次经过一个第一张力轮3、第二张力轮4和第三张力轮5，再经过另一个第三张力轮5和另一个第一张力轮3，然后通过主驱动轮1进入从动张力轮2，再回到主驱动轮1，在带电机的主驱动轮1和从动张力轮2的驱动下以恒张力恒速将丝束喂入到加捻单元；

2）丝道二：本丝道适用于80001-100000d最高张力子绳产品的生产，筒子架丝筒数量为30-40个，工艺速度不超过150m/min，采用4轮张力控制丝道，如图4，丝束依次经过一个第一张力轮3、第三张力轮5，再经过另一个第三张力轮5和另一个第一张力轮3，然后通过主驱动轮1进入从动张力轮2，再回到主驱动轮1，在带电机的主驱动轮1和从动张力轮2的驱动下以恒张力恒速将丝束喂入到加捻单元；

3）丝道三：本丝道适用于50001-80000d最高张力子绳产品的生产，筒子架丝筒数量为20-30个，工艺速度不超过160m/min，采用3轮张力控制丝道，如图5，丝束依次经过一个第一张力轮3、第二张力轮4和另一个第一张力轮3，然后通过主驱动轮1进入从动张力轮2，再回到主驱动轮1，在带电机的主驱动轮1和从动张力轮2的驱动下以恒张力恒速将丝束喂入到加捻单元；

4）丝道四：本丝道适用于30000-50000d最高张力子绳产品的生产，筒子架丝筒数量为20-30个，工艺速度不超过180m/min，采用2轮张力控制丝道，如图6，丝束依次经过两个第一张力轮3后，通过主驱动轮1进入从动张力轮2，再回到主驱动轮1，在带电机的主驱动轮1和从动张力轮2的驱动下以恒张力恒速将丝束喂入到加捻单元。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定。在不脱离本实用新型设计精神和原则的前提下，本领域技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。