专利名称：一种化纤长丝定型机用张力平衡仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及化纤长丝定型生产领域，具体来说是一种化纤长丝定型机用张力平衡 仪。
背景技术：
目前，通用的化纤长丝热定型机的主要由进丝罗拉、热箱、出丝罗拉、卷绕机等组 成。丝条在热箱中加热至玻璃化以上温度，大分子链段因热运动而产生解取向，纤维在长度 方向上缩短而产生热回缩，热箱温度、回缩量决定了进丝、出丝罗拉的速度，若出丝罗拉设 定速度偏高，丝条在紧张状态下定型，纤维致密化定型不完全；若出丝罗拉设定速度偏低， 丝条虽可在松弛状态下定型，但由于两者速度不匹配，丝条易在热箱入口堆丝致使进丝罗 拉缠辊断丝，定型过程无法进行；另一方面热箱不同锭位热管的温度差异导致各锭位回缩 不同，温度偏高的热管，丝条回缩大，要求出丝罗拉速度适量降低，温度偏低的热管，丝条回 缩小，要求出丝罗拉速度适量增加，但温度偏低到一定程度导致丝条在进丝罗拉缠辊断丝， 实际上出丝罗拉由共用长轴驱动，无法实现速度差异补偿。只有在温度偏差小，设定速度差 与丝条回缩量匹配时，纤维定型过程才得以稳定，因此，需要在现有定型机中配置一种速度 自动平衡控制装置，使温度与速度相匹配。发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种化纤长丝定型机用张力平衡仪，其能够根据丝 条引入张力比照张力平衡仪内预设定的张力值自动将出丝速度匹配至恒稳张力的工作速 度，克服现有技术中存在的上述问题。
本发明的一种化纤长丝定型机用张力平衡仪，安装在化纤长丝定型机的每个锭位 处，所述张力平衡仪包括驱动机构和张力平衡机构，所述驱动机构包括安装在所述化纤长 丝定型机传动轴上的第三同步轮、转动设置的离合架和轴连接在离合架上的第一同步轮， 以及通过同步带与第一同步轮传动相连的第二同步轮，所述双面同步带的内外表面均设有 啮合齿，所述离合架相对所述第三同步轮上下升降，当所述离合架向下降低时，所述同步带 与所述第三同步轮相啮合，所述第三同步轮带动第一同步轮、第二同步轮转动；所述张力平 衡机构包括滑动机构和两个反向安装的锥轮，所述两个锥轮通过一传动带相连，所述传动 带随所述滑动机构沿锥轮轴向滑动，其中一个所述锥轮与所述第二同步轮轴连接，另一个 所述锥轮与平衡仪罗拉轴连接；丝条经一导丝轮后在所述平衡仪罗拉与一小转子间绕多圈 后进入卷绕机，所述导丝轮通过一弹性片与一张力传动机构相连，所述张力传动机构驱动 所述滑动机构沿锥轮轴向移动。本发明的张力平衡仪，将丝条引入导丝轮，丝条张力经弹性 片传入张力传动机构，通过张力传动机构驱动滑动机构沿锥轮移动，滑动机构带动传动带 沿锥轮轴向运动，通过调节平衡仪罗拉的旋转速度，实现丝条的张力控制。当丝条张力增 加，张力平衡仪自动控制平衡仪罗拉速度匹配减慢，丝条张力减小，则控制平衡仪罗拉速度 匹配增加，消除热箱内丝条张力大丝条致密化回缩不完全以及丝条张力偏小导致出丝罗拉缠辊断丝现象，随动可控的平衡仪罗拉旋转速度确保丝条在微张力接近自由松弛状态下充 分回缩定型，有效降低纤维沸水收缩率，提高丝条伸长、勾强、勾深等综合指标。
本发明所述离合架上设有一手柄，握住手柄正、反双向旋转离合架，实现本张力平 衡仪的停、启，抬起手柄，离合架顺时针旋转，同步带与第三同步轮的啮合，第三同步轮带动 第一同步轮、第二同步轮转动，第二同步轮带动锥轮旋转，实现张力平衡仪的启动；反之，压 下该手柄，离合架旋转抬升，同步带与第三同步轮脱离，张力平衡仪停止。
本发明所述张力传动机构包括一张力杆和扇形凸轮，所述张力杆一端与所述弹性 片相连，所述张力杆的另一端与所述扇形凸轮相连，所述扇形凸轮的外圆柱面上设有螺旋 槽；所述滑动机构包括导向柱和穿设在所述导向柱上的滑块，所述导向柱与所述锥轮的轴 线平行设置，所述滑块与所述扇形凸轮通过转轴相连，所述转轴在所述螺旋槽内滑动，所述 滑块上设有两个限位件，两个限位件位于所述传动带的两侧。利用导丝轮将张力通过弹性 片传给张力杆，张力杆带动扇形凸轮摆动，进而驱动滑块、传动带沿锥轮轴向运动，调节锥 轮的转速，以达到调节平衡仪罗拉的旋转速度，实现丝条张力调节。
本发明所述张力平衡机构设在一传动箱内。
本发明所述传动箱包括箱体和透明箱盖，所述离合架旋转固定在所述透明箱盖外 侧的支座上。
通过以上技术方案，本发明的化纤长丝定型机用张力平衡仪，丝条经过导丝轮将 丝条张力通过弹簧片传入张力传动机构，驱动滑动机构沿锥轮移动，滑动机构带动传动带 沿锥轮轴向运动，进而调节平衡仪罗拉的旋转速度，依次调节丝条的张紧度。当丝条张力增 加，本张力平衡仪自动控制平衡仪罗拉速度匹配减慢，丝条张力减小，则控制平衡仪罗拉速 度匹配增加，消除热箱内丝条张力大，丝条致密化回缩不完全以及丝条张力偏小导致出丝 罗拉缠辊断丝现象，随动可控的平衡仪罗拉旋转速度确保丝条在微张力接近自由松弛状态 下充分回缩定型，有效降低纤维沸水收缩率，提高丝条伸长、勾强、勾深等综合指标。
图1为本发明的化纤长丝定型机用张力平衡仪的爆炸图。
图2为本发明的化纤长丝定型机用张力平衡仪的工作状态图。
图3为图2的后视图。
图4为所述张力传动机构的平面图。
图5为所述张力传动机构的立体图。
图中，1，第三同步轮；2，同步带；3，第一同步轮；4，离合架；5，手柄；6，第二同步 轮；7、9，锥轮；8，箱体；10，传动带；11，滑块；12，扇形凸轮；13，导丝轮；14，弹性片；15，张 力杆；16，小转子；17，平衡仪罗拉；18，上油斗；19，透明箱盖；20，轴套；21，转轴；22，导向柱。
具体实施方式
如图1、图2及图3所示，本发明的一种化纤长丝定型机用张力平衡仪，安装在化纤 长丝定型机的每个锭位处，张力平衡仪包括驱动机构和张力平衡机构，驱动机构包括安装 在化纤长丝定型机传动轴上的第三同步轮1、转动设置的离合架4和轴连接在离合架4上的第一同步轮3,以及通过同步带2与第一同步轮3传动相连的第二同步轮6,同步带2的内、外表面均设有啮合齿，离合架4相对第三同步轮I上下升降，当离合架4向下降低时，同步带2与第三同步轮I相卩齿合，第三同步轮I带动第一同步轮3、第二同步轮6转动；张力平衡机构包括滑动机构和两个反向安装的锥轮7、9，两个锥轮7、9通过一传动带10传动相连，并传动带10随滑动机构沿锥轮轴向滑动，其中一个锥轮7与第二同步轮6轴连接，另一个锥轮9与平衡仪罗拉17轴连接；丝条经一导丝轮13后在平衡仪罗拉17与一小转子16 间绕多圈后进入卷绕机，导丝轮13通过一弹性片14与一张力传动机构相连，张力传动机构驱动滑动机构沿锥轮轴向移动。本发明的张力平衡仪，将丝条张力引入导丝轮13，经弹性片14传入张力传动机构，通过张力传动机构驱动滑动机构沿锥轮7、9移动，滑动机构同时带动传动带10沿锥轮轴向运动，进而调节平衡仪罗拉17的旋转速度，依次调节丝条的张紧度。当丝条张力增加，本张力平衡仪自动控制平衡仪罗拉速度匹配减慢，丝条张力减小，则控制平衡仪罗拉速度匹配增加，消除热箱内丝条张力大丝条致密化回缩不完全以及丝条张力偏小导致出丝罗拉缠辊断丝现象，随动可控的平衡仪罗拉旋转速度确保丝条在微张力接近自由松弛状态下充分回缩定型，有效降低纤维沸水收缩率，提高丝条伸长、勾强、勾深等综合指标。
如图3所示，上述离合架4上设有一手柄5，通过该手柄5更好的旋转离合架，实现本张力平衡仪的停、启，通过抬升该手柄5将离合架4旋转降低，则同步带2与第三同步轮 I的哨合，第三同步轮I带动第一同步轮3、第二同步轮6转动,进而第二同步轮6带动锥轮 7旋转，实现张力平衡仪的启动；反之，压下该手柄5将离合架4旋转抬升，则同步带2脱离第三同步轮1，则张力平衡仪停止。
如图4及图5所示，上述张力传动机构具体结构为其包括一张力杆15和扇形凸轮12，张力杆15的一端与上述弹性片14相连，张力杆15的另一端与所述扇形凸轮12相连，扇形凸轮12的外圆柱面上设有螺旋槽；上述滑动机构的具体结构为其包括导向柱22 和穿设在导 向柱22上的滑块11，见图1所示，导向柱22与锥轮7、9的轴线平行设置，滑块 11与扇形凸轮12通过转轴21相连，并且该转轴21滑动设于螺旋槽内，滑块12上设有两个限位件23，两个限位件23位于传动带10的两侧，将传动带夹持。本张力传动机构利用导丝轮13将张力通过弹性片14传给张力杆15，通过张力杆15带动扇形凸轮12摆动，进而驱动滑块11沿导向柱22往复运动，进而使传动带10沿锥轮7、9轴向运动，调节被动锥轮即锥轮9的转速，以达到调节平衡仪罗拉17的旋转速度，实现丝条张力调节。
本张力平衡机构设在一传动箱内。传动箱包括箱体8和透明箱盖19，离合架4旋转固定在透明箱盖19的外侧的支座上。通过透明箱盖19可以观察箱体内部各机构的工作状态，锥轮7、以及套设在锥轮7与第二同步轮转轴上的轴套20均穿设在透明箱盖右下方的圆孔内，锥轮7靠近箱体8内部的直径小，锥轮9靠近箱体8内部的直径大。
本发明的一种化纤长丝定型机用张力平衡仪的具体工作过程为
丝条自热箱引出至上述导丝轮13，然后，在小转子16和平衡仪罗拉17上形成螺旋丝环，最后，丝条自平衡仪罗拉17引出经上油斗18上油后进入卷绕机。当丝条引入后，启动本发明的张力平衡仪，即通过手柄5压下离合架4，使同步带2与第三同步轮I啮合，第三同步轮I带动第一同步轮3、第二同步轮6转动,进而第二同步轮6带动锥轮7旋转,锥轮7 通过传动带10带动锥轮9转动，锥轮9带动平衡仪罗拉17转动，完成张力平衡仪的动力输入。
本张力平衡仪在动力输入基础上根据丝条引入张力自动将速度匹配至预设定张 力的等效速度的方法实现速度、张力自动平衡。导丝轮13将丝条张力传给弹性片14，弹性 片14在张力作用下发生摆动，弹性片14的作用缓冲、吸能，消除张力波动，弹性片14通过 张力杆15带动扇形凸轮12摆动，扇形凸轮12上的螺旋槽拨动平移转轴21使滑块11产生 往复运动，传动带10安装在两个互为反向安装等锥度的锥轮7和锥轮9的圆锥面上，传动 带10 —方面在锥轮7带动下旋转，另一方面在滑块11的限位件23拨动下一起做往复运动， 当丝条张力增加时，导丝轮13向上抬起，扇形凸轮12顺时针旋转，传动带10沿锥轮7向上 述箱体8内部移动，锥轮7靠近箱体8内部的直径小，锥轮9靠近箱体8内部的直径大，锥 轮9以及与锥轮9同轴的平衡仪罗拉16 (本图实例为热盘)旋转减速，丝条张力增加即刻 得以抑制；当丝条张力减小时，导丝轮13向下运动，扇形凸轮12逆时针旋转，传动带10沿 锥轮7向透明箱盖19侧移动，锥轮7靠近透明箱盖19侧的直径大，锥轮9靠近透明箱盖19 侧的直径小，锥轮9以及与之同轴的平衡仪罗拉16 (本图实例为热盘)旋转加速，张力减小 即刻得以补偿。依次实现丝条张力自动平衡。
权利要求
1.一种化纤长丝定型机用张力平衡仪，安装在化纤长丝定型机的每个锭位处，其特征在于，所述张力平衡仪包括驱动机构和张力平衡机构，所述驱动机构包括安装在所述化纤长丝定型机传动轴上的第三同步轮、转动设置的离合架和轴连接在离合架上的第一同步轮，以及通过双面同步带与第一同步轮传动相连的第二同步轮，所述双面同步带的内外表面均设有啮合齿，所述离合架相对所述第三同步轮上下升降，当所述离合架向下降低时，所述双面同步带与所述第三同步轮相啮合，所述第三同步轮带动第一同步轮、第二同步轮转动；所述张力平衡机构包括滑动机构和两个反向安装的锥轮，所述两个锥轮通过一传动带相连，并且所述传动带随所述滑动机构沿锥轮轴向滑动，其中一个所述锥轮与所述第二同步轮轴连接，另一个所述锥轮与平衡仪罗拉轴连接；丝条经一导丝轮后在所述平衡仪罗拉与一小转子间绕多圈后进入卷绕机，所述导丝轮通过一弹性片与一张力传动机构相连，所述张力传动机构驱动所述滑动机构沿所述锥轮轴向移动。
2.根据权利要求1所述的一种化纤长丝定型机用张力平衡仪，其特征在于，所述离合架上设有一手柄。
3.根据权利要求1所述的一种化纤长丝定型机用张力平衡仪，其特征在于，所述张力杆一端与所述弹性片相连，所述张力杆的另一端与所述扇形凸轮相连，所述扇形凸轮的外圆柱面上设有螺旋槽；所述滑动机构包括导向柱和穿设在所述导向柱上的滑块，所述导向柱与所述锥轮的轴线平行设置，所述滑块与所述扇形凸轮通过转轴相连，所述转轴在所述螺旋槽内滑动，所述滑块上设有两个限位件，两个限位件位于所述传动带的两侧。
4.根据权利要求3所述的一种化纤长丝定型机用张力平衡仪，其特征在于，所述张力平衡机构设在一传动箱内。
5.根据权利要求4所述的一种化纤长丝定型机用张力平衡仪，其特征在于，所述传动箱包括箱体和透明箱盖，所述离合架旋转固定在所述透明箱盖外侧的支座上。
全文摘要
本发明公开一种化纤长丝定型机用张力平衡仪，驱动机构包括安装传动轴上的第三同步轮、转动设置的离合架和轴连接在离合架上的第一同步轮，以及通过双面同步带与第一同步轮传动相连的第二同步轮，双面同步带的内外表面设有啮合齿，同步带与第三同步轮相啮合；张力平衡机构包括滑动机构和两个反向安装的锥轮，两个锥轮通过一传动带传动相连，传动带随滑动机构沿锥轮轴向滑动，其中一个锥轮与第二同步轮轴连接，另一个锥轮与平衡仪罗拉轴连接；导丝轮通过弹性片与张力传动机构相连，张力传动机构驱动滑动机构沿锥轮轴向移动。本发明自动控制平衡仪罗拉速度，确保丝条在微张力接近自由松弛状态下充分回缩定型，提高丝条伸长、勾强、勾深等综合指标。
文档编号D02J13/00GK102995211SQ20121053643
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者陶文祥, 金艳春, 隋永丰, 王文强 申请人:常熟市翔鹰特纤有限公司