一种自动排线的无机纤维收卷装置及方法

本发明涉及无机纤维生产，具体是一种自动排线的无机纤维收卷装置及方法。

背景技术：

1、以矿物质作为原料，将其破碎后加入熔窑中，在1100-1450℃在熔窑内熔融，通过铂铑合金拉丝漏板迅速拉制而成连续无机纤维。无机纤维除有较高的力学性能外，还拥有一系列特殊的性能，如绝缘性能好、耐温性及热稳定性优异、抗辐射强、化学稳定性好、使用温度范围广等。作为一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，无机纤维因为纤维长度较大，不容易被吸入肺部，造成诸如尘肺等疾病，同时在生产过程中与其他高性能纤维相比耗能较低、制备过程中无污染，因而被称作绿色材料。利用相关成分的矿石大力开发无机纤维及其制品具有很好的经济效益和社会效益。

2、无机纤维拉制过程中往往因为纤维过细而导致容易造成纤维崩断，造成浪费，不满足连续拉丝的要求。现有的无机纤维收卷装置在收卷时，往往不能对纤维提供良好的导向措施，从而导致现有的纤维收卷装置在收卷时容易造成收卷杂乱、崩断，从而影响拉丝效率，影响纤维材料的质量。此外，现有的纤维收卷装置在收卷的时候，采用定速转动收卷辊，这种装置在收卷辊外侧的无机纤维缠绕较厚的时候，如果按照相同的转速继续进行收卷，会使收卷辊对纤维造成的拉力增大，从而可能会导致将无机纤维直径前后不一致，影响纤维品质。

技术实现思路

1、本发明目的在于，为解决现有技术中存在的问题，提供了一种自动排线的无机纤维收卷装置和方法，该装置是由plc电源控制箱、移动式支架、滚轮、第一l型支架、高速电机、高速电机转子轴、卷丝空心辊、支撑轴承、卷丝空心辊轴、卷丝筒、螺旋过线圈、伸缩杆、限位螺钉、曲柄滑块轴承、第二l型支架和减速直流电机组成，通过打开plc电源控制箱控制减速电机，减速直流电机带动曲柄滑块轴承转动，曲柄滑块轴承旋转带动摇杆转动，摇杆通过轴承带动伸缩杆往复运动，伸缩杆通过联轴器与螺旋形过线圈连接，从而使螺旋形过线圈做往复运动，这种设计结构有益于无机纤维能够自动排列，同时可以控制排线的宽幅和排线的紧密程度。螺旋形过线圈采用石墨或四氟乙烯材质，表面光滑，对纤维没有损伤，耐磨损性能好。由于螺旋形过线圈的特殊结构，在排线过程中纤维可以随着受力的大小，自动改变纤维与过线圈的相对位置，从而减少纤维的受力，这种结构有益于减少纤维在排线时由于受力不均而出现断丝现象。具有提高无机纤维直径均一性，提高连续无机纤维成品率和可获得不同直径规格的无机纤维的特点。

2、本发明所述的一种自动排线的无机纤维收卷装置，该装置是由plc电源控制箱(1)、移动式支架(2)、滚轮(3)、第一l型支架(4)、高速电机(5)、高速电机转子轴(6)、卷丝空心辊(7)、支撑轴承(8)、卷丝空心辊轴(9)、卷丝筒(10)、螺旋过线圈(11)、伸缩杆(12)、限位螺钉(13)、曲柄滑块轴承(14)、摇杆(15)、第二l型支架(16)和减速电机(17)组成，在移动式支架(2)上层分别固定plc电源控制箱(1)、第二l型支架(16)，减速电机(17)与第二l型支架(16)连接固定，减速电机(17)一端与plc电源控制箱(1)连接，在移动式支架(2)的下层一侧设有第一l型支架(4)，高速电机(5)固定在第一l型支架(4)上，高速电机(5)一端通过高速电机转子轴(6)与卷丝筒(10)一端连接，卷丝筒(10)的另一端卷丝空心辊(7)内的卷丝空心辊轴(9)与支撑轴承(8)连接。

3、在第二l型支架(16)一端的移动式支架(2)上设有若干个限位螺钉(13)，通过限位螺钉(13)调整第二l型支架(16)与移动式支架(2)相对位置.

4、减速电机(17)一端与曲柄滑块轴承(14)连接，曲柄滑块轴承(14)通过伸缩杆(12)与螺旋过线圈(11)连接。

5、一种自动排线的无机纤维收卷方法，按下列步骤进行：

6、a、卷丝筒(10)套在卷丝空心辊轴(9)上，卷丝空心辊轴(9)一端与支撑轴承(8)连接，plc电源控制箱(1)控制减速电机(17)，有利于实时调节转速；

7、b、安装就绪后，pic电源控制箱(1)开启，高速电机(5)以500r/min速度运动，等待运转平稳后手动将纤维束缠绕在卷丝筒(10)上，运转5s后，高速电机(5)开始增加转速，根据所需速度最终确定高速电机(5)转速3000r/min；

8、c、待高速电机(5)运转平稳后，开启pic电源控制箱(1)，根据排线紧密程度确定减速电机(17)的转速6r/min进行排线，最终排线结束后更换干净的卷丝筒(10)，进行下一步的卷丝操作。

9、本发明所述的一种自动排线的无机纤维收卷装置及方法，该方法中涉及的排线部分和收卷部分，在可移动式支架上层为排线部分，分别固定plc电源控制箱(1)、第二l型支架(16)，减速电机(17)与第二l型支架(16)连接固定，减速电机(17)一端与plc电源控制箱(1)连接，在移动式支架(2)的下层为收卷部分，在移动式支架(2)一侧设有第一l型支架(4)，高速电机(5)固定在第一l型支架(4)上，高速电机(5)一端通过高速电机转子轴(6)与卷丝筒(10)一端连接，卷丝筒(10)的另一端卷丝空心辊(7)内的卷丝空心辊轴(9)与支撑轴承(8)连接；排线部分和收卷部分通过限位螺钉固定于移动式支架上，需改变其相对位置时只需拧开限位螺钉(13)，确定合适的位置后再次拧紧限位螺钉(13)即可。

10、所述减速电机(17)安装在第二l型支架(16)一侧，四角通过螺钉固定，避免在工作时发生相对滑动。

11、所述减速电机(17)电源一端连接plc电源控制箱(1)，所述第二l型支架(16)安装在可移动式平台(1)上层，平台上层安装多个限位螺钉，便于调整l型支架与移动平台相对位置。

12、所述减速电机(17)一端与曲柄滑块轴承(14)连接，所述曲柄滑块轴承(14)与摇杆(15)连接，所述摇杆(15)通过轴承和螺钉与伸缩杆(12)连接，所述伸缩杆(12)与轴承连接，确保伸缩杆(12)平稳运动。

13、所述伸缩杆(12)另外一端通过联轴器与螺旋形过线圈(11)连接。

14、所述第一l型电动机支架(14)固定在移动式支架台下层，通过限位螺钉(13)连接，所述高速电机(5)通过螺钉固定在第一l型支架(4)上，所述直流调压电源与高速电机(5)连接，所述高速电机转子轴(6)一端通过联轴器与卷丝空心辊(9)连接。

15、所述卷丝筒(10)套在卷丝空心辊(9)上，所述卷丝空心辊(9)一端与支撑轴承(8)连接。

16、采用螺旋形过线圈(11)进行排线时，纤维束受力均匀，避免了纤维在排线时由于受力不均而出现断丝现象。

17、排线部分和收卷部分的电源均采用plc电源控制箱(1)，有利于实时调节转速，减少在收卷过程中由于卷丝筒的上部与下部直径不同而引起的纤维直径发生变化，有利于纤维直径的均一化。

18、卷丝筒(10)采用圆锥形塑料材质，外表面有沿径向的防滑纹，可有效防止纤维束在收卷时出现打滑；内表面有沿轴向方向成45°角的防滑纹，可与卷丝空心辊的橡胶垫片紧密贴合，防止卷丝筒(10)从卷丝空心辊(9)滑落，同时也有利于更换卷丝筒(10)，减少相应的机械装置来限制卷丝筒和卷丝空心辊地相对位置，使得装置更加简洁化。

19、本装置使得纤维进行收卷工作的时候，更加稳定的且匀速的将无机纤维进行收卷，本装置结构简单，可以使纤维缠绕在卷丝筒上时受力均匀。

20、与现有技术相比，本发明提供了一种自动排线的无机纤维收卷装置及方法，具备以下创新性：

21、本发明一种自动排线的无机纤维收卷装置，通过打开plc电源控制箱(1)，减速电机(17)带动曲柄滑块轴承(14)转动，曲柄滑块轴承(14)旋转带动摇杆(15)转动，摇杆(15)通过轴承带动伸缩杆(12)往复运动，伸缩杆(12)通过联轴器与螺旋形过线圈(11)连接，从而使螺旋形过线圈(11)做往复运动，这种设计结构有益于无机纤维能够自动排列，同时可以控制排线的宽幅和排线的紧密程度。螺旋形过线圈(11)采用石墨或四氟乙烯材质，表面光滑，对纤维没有损伤，耐磨损性能好。由于螺旋形过线圈(11)的特殊结构，在排线过程中纤维可以随着受力的大小，自动改变纤维与过线圈的相对位置，从而减少纤维的受力，这种结构有益于减少纤维在排线时由于受力不均而出现断丝现象。

22、纤维在收卷过程中，由于卷丝筒(10)采用锥形设计，若保持统一转速，卷丝筒(10)上下两端的无机纤维直径差异较大，难以保证成品率，通过plc电源控制箱通过调节高速电机(5)输入电压来改变转速。当无机纤维在锥形卷丝筒小径端时，减小转速，当无机纤维在锥形卷丝筒大径端时，增加转速，使得纤维受力均匀，这种结构有益于成品无机纤维直径均匀统一。

23、plc电源控制箱(1)、滚轮(3)、第一l型支架(4)、高速电机(5)、高速电机转子轴(6)、卷丝空心辊(7)、支撑轴承(8)、卷丝空心辊轴(9)、卷丝筒(10)、螺旋过线圈(11)、伸缩杆(12)、限位螺钉(13)、曲柄滑块轴承(14)、摇杆(15)、第二l型支架(16)和减速电机(17)均固定在可移动式支架(2)上，随时调节可移动式支架(2)与拉丝炉的相对位置，这种结构有益于方便技术人员调节相关工艺参数，操作简单，占用场地面积小。

24、在卷丝筒(10)外侧安装激光测厚仪，时刻监视卷丝筒上无机纤维的收卷厚度。同时，厚度数据时刻反馈至plc电源(1)控制箱，达到指定收卷厚度后，电源自动关闭，停止收卷。