专利名称:空气变形喷嘴的制作方法
空气变形喷嘴是纺织机械产品，具体地说是化纤机械产品，是生产空气变形纱的空气变形机上的关键部件。化纤长丝在空气喷射的作用下，被加工成低伸长、抗起球、有蓬松性的变形纱，它广泛用于装饰布及衣着原料，是纺织加工工业中一个重要品种。
空气变形喷嘴是加工变形纱的关键部件，世界各国争相研制性能优良的新型喷嘴。瑞士海勃林(Heberlein)公司于一九八三年在与我国技术交流中，提供了系列喷嘴结构。其中仿纱型有LB－02／T100、T200、T300系列产品，如图1所示。下面结合图1叙述其结构。喷嘴芯子(2)，装配于喷嘴壳体(3)中，化纤长丝由喷嘴芯子输入主通道(5)(输入长丝，输出变形纱的通道称主通道)，压缩空气进入喷嘴芯子侧面的进气小孔(4)，令化纤长丝变形，然后化纤长丝经挡球(1)处，导向输出。为防止漏气，进气小孔前后各置一密封圈(8)。喷嘴上的挡球可绕摆动销(7)转过一个角度，因而有利于生头(未通压缩空气前，将化纤长丝穿过喷嘴芯子的操作称为生头)。喷嘴芯子的主通道没有锥度。与主通道相通的进气小孔，设计有1、2、3个，分别称为T100、T200、T300型，其中设有2个进气小孔的断面示意图如图2，进气小孔中心线，彼此等分成180°，其中2a为有2个进气小孔的喷嘴芯子主体，4a为进气小孔，5a为主通道。设有3个进气小孔的断面示意图如图3，进气小孔中心线彼此等分为120°，进气小孔中心线与主通道中心线的夹角为48度。挡球与喷嘴出口的距离，由螺钉(6)调节。但是由于螺钉受到2个内部压簧的作用，使得挡球与喷嘴出口距离不能随机调整。所以操作不方便。
喷嘴的另一类是加工中旦、粗旦仿毛型空气变形纱的喷嘴。美国易迈德(EMAD)公司于一九七五年美国专利(USP)3881231和一九七八年美国专利(USP)4095320上公开了EMAD－3000型喷嘴结构及喷嘴芯子的结构。美国杜邦公司在一九七九年美国专利(USP)4157605中公开了杜邦(Dupont)15型喷嘴结构，分别见图4和图5、图6、图7。其作用原理和总体结构，与海勃林LB－02／T100、T200、T300型喷嘴结构相拟，但因加工产品的要求不同，喷嘴结构也有所不同，不同点在于，装配于喷嘴壳体(10)(杜邦15型为(16))内的仿毛型喷嘴芯子不是一体的，它由喷嘴前芯(12)和喷嘴后芯(11)两部分构成。杜邦15型分别相应于(18)和(17)。压缩空气不是在喷嘴芯子侧面进入主通道，而是由喷嘴前芯和后芯之间的间隙进入。此外，挡丝结构不采用挡球，而是采用挡柱(9)(杜邦15型为(15))。喷嘴前芯与后芯的距离由调节螺钉(13)(杜邦15型为(19))的旋进、旋出进行调节。挡柱与喷嘴出口的距离，由螺钉(14)(杜邦15型为(20))的旋转完成。易迈德3000型喷嘴前芯的出丝端端面外径为φ5.5mm，而杜邦15型喷嘴前芯的出丝端端面外径为φ3mm，因而两者相比，易迈德3000型喷嘴耗气量较高，而加工变形纱的速度也高，杜邦15型喷嘴则与此相反，耗气量较低，加工变形纱的速度也低。喷嘴的构造，特别是喷嘴前芯、后芯、挡体的结构对加工变形纱的性能、质量影响特别大。该类型喷嘴由调节螺钉(13)(杜邦15型为(19))来调节喷嘴前后芯之间的距离，但由于螺纹配合间存在间隙，不能保证调节的精度，特别是不能随机进行调节。此外，该类型喷嘴挡柱是不能摆动的，所以生头操作很不方便。
对于仿毛型喷嘴芯子的结构，在前述的，一九七八年六月公布的美国专利4095320中，介绍了。示意图8。喷嘴前芯(12)与后芯(11)之间的结构、尺寸是很重要的，压缩空气在此间形成紊流场，紊流场的形成状态直接影响到变形纱的质量。化纤长丝就是在此间受到机械作用形成变形纱。文章指出，图8中角B应大于角C，当角B为60°时，角C在30°～50°范围内选择，最好选择40°。喷嘴中心孔直径即喷嘴后芯前端的端面直径D1为0.4375英寸(11.1125mm)时，喷嘴前芯主体直径D2在0.315英寸(8.001mm)与0.375英寸(9.525mm)之间选择，最好是0.375英寸(9.525mm)。该喷嘴的前芯和后芯与喷嘴壳体之间都无密封圈，靠紧密配合来实现密封，因而必然有少量气体漏泄而增加喷嘴的的耗气量。
本实用新型的目的是通过对几何尺寸及结构的设计和研制，改进调节机构及调节效果，综合挡球和挡柱结构的优点，设计出变形质量好，生头操作方便，调节简便，可靠实用的空气变形喷嘴，既能高速加工变形丝，又能降低能耗。
本实用新型提供的BXSP型仿纱型喷嘴，如图9所示，下面结合图9来说明本实用新型的结构及特点。化纤长丝以人工穿入装配于喷嘴壳体(23)内的喷嘴芯子的主通道(25)，由挡球(21)侧导出，送至卷绕机构。在开车时，压缩空气经过进气小孔(24)进入主通道，长丝在压缩空气的机械作用下，形成变形纱。挡球与喷嘴芯子(22)之间的距离，对变形纱的结构、效果影响很大，需要调整适当，可由调节螺钉(26)的旋进、旋出实现，并且可以一边正常生产时，一边随机调整，这是其他喷嘴难以做到的。为了有利于生头操作，本实用新型中的挡球可随L型杆(28)绕摆协动销(27)转过一个角度。为了减少压缩空气耗量，降低能耗，在进气小孔前后也设置有密封圈(29)结构，L型杆的构造如图10，图中(27)是摆动销销孔，(28)是L型杆主体。喷嘴芯子的构造及进气小孔的设计关系到压缩空气紊流场的状态和空气的消耗量即能量消耗，与丝的变形关系很大，本实用新型的喷嘴芯子构造见图11，图中两个进气小孔(24)孔中心线之间的夹角为90°，进气小孔与主通道(25)之间的夹角为45°，这一点与海勃林LB－02／T100、T200、T300型不同。进气小孔的横断面示意图标示于图12，其中(22)为喷嘴芯子，(24)为进气小孔，(25)为主通道。此外，在主通道前部设计成锥度，其锥角为14°～18°，使该喷嘴适合加工较大超喂率的纱。
本实用新型提供的BXMP型仿毛型喷嘴结构如图13，其化纤长丝变形原理、过程与上述BXSP型喷嘴相同。为适应仿毛型变形纱的要求，与国外同类型喷嘴相拟，喷嘴仍分喷嘴前芯(33)与后芯(32)。但喷嘴的前芯和后芯之间的间隙调节方法与其他喷嘴不同，是采用偏心销(34)结构，随机无级调节，且可以一边正常操作一边实现调节，既准确又方便。调节完成后由锁紧螺钉(39)紧固。因为空气消耗是空气变形喷嘴性能的重要指标之一。为减少压缩空气耗损，即能量耗损，本实用新型喷嘴的前芯和后芯与喷嘴壳体(31)之间均设计有密封圈(38)。喷嘴前芯出丝口端面外径选在4～5mm之间，与国外同类型喷嘴相比，既加快了纺丝速度，又能降低空气耗量。挡球(30)为球形，它与喷嘴出口的距离，与上述BXSP型喷嘴结构相似，它由调节螺钉(35)随机调节，调节完成后，由锁紧螺钉(40)紧固。挡球可随L型杆(37)绕摆动销(36)转动一个角度，使生头操作方便。L型杆的构造仍如图10所示。喷嘴前芯的结构如图14，出丝口外侧面为园锥体，锥角40°，出丝口端面外直径为4～5mm，出丝口端面与压缩空气入口(41)前端面距离为10～16mm。压缩空气入口孔径为1.6～2.4mm。图中(38)为装置密封圈结构。喷嘴后芯的构造见图15，进丝口为内锥面，锥角为60°，端面最大直径为12mm，出丝孔内也为一锥面，锥角是8°，出丝口端面最外端直径为2.6～3.3mm，后芯总长度为18mm，图示(38)是密封圈。前述图13中之偏心销(34)，其较详细的构造如图16，图17，偏心销(34)总长度为18mm，前端有一偏心园台(42)直径为4mm，高为2mm，偏心园台中心线与偏心销主轴中心线之间的间距为0.5～1.0mm。垂直偏心销有一锁紧螺钉(39)，在调节完成后锁紧偏心销。
附图的具体说明如下图1为瑞士海勃林LB－02／T100、T200、T300型空气变形喷嘴结构图，1－－－－挡球，2－－－－喷嘴芯子，3－－－－喷嘴壳体，4－－－－压缩空气进气小孔，5－－－－主通道，6－－－－调节挡球与喷嘴出口距离的螺钉，7－－－－摆动销，8－－－－密封圈。图2、图3为海勃林空气变形喷嘴中，LB－02／T200型和LB－02／T300型喷嘴芯子的截面示意图，即图1中A向视图。图2为海勃林LB－02T100、T200、T300型喷嘴中附有2个进气小孔的T200型进气小孔与主通道结构关系的截面示意图。2a－－－－喷嘴芯子，4a－－－－进气小孔，5a－主通道。图3为海勃林LB－02／T100、T200、T300型喷嘴中附有3个进气小孔的T300型喷嘴中进气小孔与主通道结构关系的截面示意图。2b－－－－喷嘴芯子，4b－－－－进气小孔，5b－－－－主通道。
图4为美国易迈德(EMAD)3000型喷嘴结构图，9－－－－挡柱，10－－－－喷嘴壳体，11－－－－喷嘴后芯，12－－－－喷嘴前芯，13－－－－调节前芯和后芯距离的调节螺钉，14－－－－调节挡柱与喷嘴出口距离的螺钉。
图5是美国杜邦15型空气变形喷嘴主体构造图，15－－－－挡柱，16－－－－喷嘴壳体，20－－－－调节挡柱与喷嘴出口距离的螺钉。图6为杜邦15型空气变形喷嘴中，喷嘴后芯的结构示意图，17－－－－喷嘴后芯，图为杜邦15型空气变形喷嘴中，喷嘴前芯，连同调节机构的构造图，18－－－－喷嘴前芯，19－－－－调节前芯和后芯距离的调节螺钉。
图8为美国专利4095320中介绍的易迈德3000型空气变形喷嘴中喷嘴前芯与后芯的示意图。11－－－－喷嘴后芯，12－－－－喷嘴前芯。
图9是本实用新型BXSP仿纱型空气变形喷嘴结构图。21－－－－挡球，22－－－－喷嘴芯子，23－－－－喷嘴壳体，24－－－－压缩空气进气小孔，25－－－－主通道，26－－－－调节螺钉，27－－－－摆动销，28－－－－L型杆，29－－－－密封圈。
图10是本实用新型BXSP仿纱型和BXMP仿毛型空气变形喷嘴中L型杆结构示意图。27－－－－摆动销销孔，28－－－－L型杆主体。
图11为BXSP纺纱型空气变形喷嘴中的喷嘴芯子结构图，22－－－－喷嘴芯子，24－－－－压缩空气进气小孔，25－－－－主通道。
图12为本实用新型BXSP纺纱型空气变形喷嘴，喷嘴芯子中进气小孔与主通道结构关系断面示意图，为图9中B向视图。22－－－－喷嘴芯子，24－－－－进气小孔，25－－－－主通道。
图13为本实用新型BXMP仿毛型空气变形喷嘴结构图。30－－－－挡球，31－－－－喷嘴壳体，32－－－－喷嘴后芯，33－－－－喷嘴前芯，34－－－－偏心销，35－－－－调节螺钉，36－－－－摆动销，37－－－－L型杆，38－－－－密封圈，39－－－－锁紧偏心销的锁紧螺钉。40－－－－锁紧调节螺钉(35)的锁紧螺钉。
图14为本实用新型BXMP仿毛型喷嘴前芯结构图。38－－－－密封圈，41－－－－压缩空气入口。
图15为本实用新型BXMP仿毛型空气变形喷嘴后芯结构图。38－－－－密封圈。
图16为BXMP仿毛型空气变形喷嘴中偏心销结构图。34－－－－偏心销主体，42－－－－偏心园台。
图17为图16偏心销结构图的仰视图，34－－－－偏心销主体，42－－－－偏心园台。
权利要求
1.仿纱型空气变形喷嘴，由喷嘴壳体、喷嘴芯子、挡球和调节机构组成，本实用新型的特征在于喷嘴芯子(22)中主通道前部呈14°～18°的锥角，主通道中心线与进气小孔(24)中心线呈45°角，且二个进气小孔孔中心线之间夹角为90°，喷嘴上挡球(21)与喷嘴出口的距离由调节螺钉(26)和L型杆(28)调节。
2.如权利要求
1所述之仿纱型空气变形喷嘴，其特征在于挡球调节机构的调节螺钉(26)可以调节挡球与喷嘴出口的距离，搬动L型杆(28)可以使挡球绕摆动销(27)转过一个角度。
3.仿毛型空气变形喷嘴，由喷嘴壳体、喷嘴前芯、喷嘴后芯、挡球和调节机构所组成，本实用新型的特征在于喷嘴前芯出丝口端面外径在φ4～5mm之间，喷嘴前芯和后芯最大直径为12mm，喷嘴后芯出丝口为内锥面，锥度8°，喷嘴前芯进丝口处有一偏心销(34)调节机构，挡球与喷嘴出口的距离由调节螺钉(35)和L型杆(37)调节。
4.如权利要求
3所述之仿毛型空气变形喷嘴，其特征在于挡球调节机构的调节螺钉(35)可以调节挡球与喷嘴出口的距离，搬动L型杆(37)可以使挡球绕摆动销(36)转过一个角度。
5.如权利要求
3所述之仿毛型空气变形喷嘴，其特征在于偏心销调节机构中偏心园台(42)中心线与偏心销主体(34)中心线的距离为0.5～1.0mm，垂直偏心销有一个锁紧螺钉(40)。
专利摘要
空气变形喷嘴是生产空气变形纱的关键部件。本实用新型提供了改进仿纱型和仿毛型两种喷嘴，由于采用了新型结构及适宜的几何尺寸，提高了喷嘴的使用性能。挡球与喷嘴出口的距离可以在不停机时随时准确地调整，且挡球可扳离喷嘴出口有利于生头。仿毛型喷嘴前芯与后芯的距离，可以手旋偏心销在不停机时随意调节，且调节准确。本实用新型对内部构件的设计也做了改进。经过生产考核验证，变形纱的质量优良，操作方便可靠，压缩空气消耗量较低。
文档编号D02G1/16GK86205282SQ86205282
公开日1987年8月26日 申请日期1986年7月22日
发明者王梯义, 张宗林 申请人:北京化纤工学院, 航空部新征机械厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan