专利名称：一步缫丝机单丝干燥卷绕装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及丝绸工业制丝技术领域中的缫丝机，具体地说，涉及一种一步缫丝机单丝干燥卷绕装置。
背景技术：
蚕茧单根茧丝细而不匀、强力低、长度有限、不能直接使用，因而必须把被水渗透、膨润的若干粒蚕茧的多根茧丝借助其自身固有的丝胶粘结、集合并连接成为强力高、粗细均匀、长度无限延伸的一根(股)丝条，这就是通常所说的缫丝。
在缫丝机上，丝条经过丝鞘时由于高速离心力的作用甩掉了部分水分，但丝条回潮率仍在100％以上。此时若不即时干燥，丝条结构就不固定，丝条卷饶上大时因膨润丝胶的作用，会使丝条之间相互粘结、抱合。以后退绕时因胶着力强发生丝条切断，同时还会造成丝色不良。因此，必须做到随缫随干、出水即干，即在卷饶到大之前，丝条应当瞬间迅速干燥。但是当今世界各国的缫丝工艺都达不到这样的水平。
由于现行制丝工艺水平做不到丝条随缫随干、出水即干、一次干燥达标、一次卷绕成形，于是就不得不采取两次加热干燥、两次卷绕的补救措施，形成所谓的前缫后缫的两步法缫丝。
前缫车间缫丝机上采用蒸汽管敞开式加热、空气对流烘培丝片。丝条未干燥就被卷绕到小上，丝条上膨润的丝胶使丝条之间相互粘结抱合，粘结之后再慢慢受热干燥，丝片就胶着成硬块状(硬角)，这样的丝片显然不能供作丝织品原料之用。补救的措施就是再一次浸水给湿，使丝条上硬化了的丝胶吸水膨润变软以利于退绕下来并再一次卷绕加热烘干，这就是所谓的后缫丝车间再缫加工过程。为了使再缫的丝条卷绕后不再发生相互粘连、抱合现象，于是不得不采用大，并加大烘丝车厢空间，提高烘丝温度等，企图做到随缫随干。
无论是前缫还是后缫，边卷绕边加热的工艺使得先卷绕上去的丝条段加热时间长，后卷绕上去的丝条段加热时间短，加热时间差最长可达7小时，因此即使同一大上的丝片，其外、中、内层丝条段的回潮率相差很大，丝片有明显的分层现象，丝片整形不良，色泽不一，退绕切断多。为此，现行工艺又增设了小丝片水分平衡和大丝片水分平衡工序。
再缫工序新增产生的丝条疵点如宽丝、污染丝、直丝、双丝、毛丝、落环丝、硬或角、分层丝、横丝、长结等。
综上所述，可见现行缫丝工艺的主要弊端有1)缫丝用燃煤锅炉蒸汽管网供热，每生产一吨蚕丝要耗费13~18吨煤，相应排放CO2及SO2共30吨以上，炭渣1吨多，严重污染环境。
2)蒸汽管网敞开漫射式加热、空气对流烘丝，其热量大部分加热了管网、车间、车厢，只有很小部分加热丝片。对加热对象丝片而言，热效率低、热工质量差，对操作工人而言是工作环境“热污染”。
3)生丝再缫是逆向加工，既增大加工费用，又产生新的疵点，降低生丝质量。
针对现行工艺的上述弊端，成都天友发展有限公司于2003年发明了桑蚕鲜茧一步缫丝的方法，摒弃了再缫的落后工艺。但由于当时条件限制，此方法仅适用于桑蚕鲜茧。而目前国内外制丝工业在一年的生产过程中，大部分时间均采用干茧缫丝。因此，为进一步将一步缫丝技术广泛应用，有必要在原有桑蚕鲜茧基础上再次创新。本次申请的《一步缫丝机的单丝干燥卷绕系统》实用新型专利，其一步缫丝加热干燥系统的原理、结构和材料以及丝条通道有其不同的特点，不仅适用于鲜茧缫丝，更适用于干茧一步缫丝。经查新，尚未发现国内外与本实用新型内容相同的装置被公开和使用。
发明内容
本实用新型的目的就在于克服现有技术存在的上述缺点和不足，提供一种适用于桑蚕茧(包括鲜茧和干茧)生产的一步缫丝机单丝干燥卷绕装置，从而减少缫丝生产工序——复摇和小丝片真空吸湿等，节约设备、投资、人员和运行成本；用电热干燥丝条代替锅炉蒸汽加热干燥丝片，消除或大幅度减少燃煤污染，大幅度降低车间温湿度改善劳动条件；大幅度缩小加热对象，提高能源利用率。
本实用新型能直接生产绞装生丝，丝片重量180g，丝片周长1.5米，丝片宽65~80毫米，丝片回潮率9％~12％遗迹丝片成型等指标等均符合国家标准。
本实用新型的目的是这样实现的。
缫丝生产为了抽取茧丝并卷绕成规定的生丝商品尺寸和形状，必须加热干燥被膨润大量吸水的茧丝和将其卷绕成形。这一过程现行缫丝用前缫和后缫两个车间多个工序完成。本实用新型打破传统观念更新技术路线，从加热干燥对象的改变上着手，大幅度缩小加热对象，减少加热时间，缫丝时一次完成生丝商品成形，从整体上变革现有的比较落后的工艺流程，减少了生产工序，不再局限于只分别对各个工序逐一进行研究改善。
具体地说，本实用新型改加热丝片为加热丝条，变两次吸水、干燥为一次吸水、干燥，改两次卷绕成形为一次卷绕成形，改锅炉烧煤产生蒸汽加热为电热元件加热。
如图1，本实用新型按缫丝汤18中绪下茧17生成的丝条1的运行方向依次设置有接绪器16、集绪器15、捻绞14、纤度感知器12、张力缓冲鼓轮13、定位鼓轮2、单丝干燥器3、丝条平移机构11、络绞杆7上的络绞鼓轮6、单绪大8；在单绪大8的下方设置有大制动轮10。
本实用新型的工作过程如下在缫丝汤18中，已经充分膨润的数颗蚕茧17上被抽取的茧丝，经过接绪器16、集绪器15合并为丝条，然后围绕上下鼓轮形成捻绞(丝鞘)14，将丝条上的水分高速离心甩出，同时丝条相互摩擦和挤压，增加丝条抱合后经过纤度感知器12检测丝条粗细，作出正常、偏粗或偏细的判断(并与张力缓冲机构13配合)控制其杠杆机构动作——添绪或停大，运转或处理故障。
丝条继续上升进入本实用新型单丝干燥卷绕系统。丝条1经过定位鼓轮2后进入单丝干燥器3的不锈钢干燥缝口受到加热干燥，再经过平移鼓轮5(后位置——运行位置)和络绞鼓轮6，被卷绕到单绪大8上形成丝片9。
当丝条出现故障需要停大时，按下丝条平移机构11的控制按钮，平移鼓轮5从右侧(运行位置)自动向左运动，到达机外侧平移鼓轮4(前位置)进行故障处理。
故障处理完结后，再次按下丝条平移机构11的控制按钮，平移鼓轮4自动向右运动到达机内侧平移鼓轮5运行位置。
丝条的成形运动，由络绞成形机构(另项目设计)带动络绞杆7上的络绞鼓轮6引导丝条完成。丝条按简谐(正弦)运动规律被卷绕在单绪大8上形成所需的花纹结构，便于编丝成绞——形成绞装生丝成品。
当单绪大8上的丝片达到规定重量后，由专用落丝车(另项目设计)从缫丝机上取下，在专用编丝车(另项目设计)编丝留头。在图4中可以看到，用普通平口螺丝起子插入单绪大或的定位杆50和活动轮辐47之间旋转约90°，使定位肖48退出活动轮辐47的孔中。背丝枋57受丝片44的压力下缩到“下丝状态”丝片松弛，即能够轻便地从单绪大上取下丝片；空的单绪大8需要重新使用时，向外拉出背丝枋58，使定位肖48在定位弹簧49的作用下重新进入活动轮辐47的孔中，即可恢复卷绕状态。然后再用或轴穿好10只单绪大8，用专用落丝车(另项目设计)举起放到缫丝机上，可以进行下一轮缫丝运行。
本实用新型与现有技术对比，具有以下优点和积极效果1、干燥时，改加热丝片为加热丝条，减少加热对象，具有加热针对性强、热效率高、节能性能好、显著改善缫丝车间劳动条件等特点。
本实用新型只针对运行目的——去除丝条在膨润时吸收的水分，仅仅加热单丝干燥器和丝条(而不是丝片)。而现有缫丝工艺技术则除此之外，还无必要地加热小大、周围的空气、烘丝管道和蒸汽输送管道、缫丝机的车棚和复摇机的车箱、前缫和后缫车间的空间、锅炉及其配套设备设施、传递热能的媒质水和蒸汽等。因此本实用新型有明显的节能效果。
同时，本实用新型具有接近于封闭式的加热干燥环境，电能热效率在60％以上。而现有缫丝工艺技术则是敞开式的加热干燥环境，其燃煤蒸汽综合热效率利用率仅为1.6～7.2％，能源散失十分严重。
因此，本实用新型能够大幅度提高能源利用率，具有极大的节能优势；能够有效地度降低车间温度和湿度，能够改善恶劣的劳动条件，降低工人劳动强度，有明显的经济和社会效益。
此外，本实用新型丝条受热时间极短，各段丝条的受热时间相同。而现有缫丝工艺技术，先卷绕到大上的的丝段与后卷绕的丝段的受热时间，最大相差可达7个小时。因而先天造成丝片各处干燥严重不均匀，影响生丝内在质量。并增加后工序的加工难度。
2、干燥时不再需要锅炉燃烧煤炭供应蒸汽本实用新型为电热元件加热干燥丝条。而现有技术用锅炉烧煤产生蒸汽加热干燥丝片。因而，能够从源头上解决缫丝生产需要消耗不可再生资源和严重的燃煤环境污染的问题。每一吨蚕丝耗费燃煤13～18吨，相应排放CO2、SO2共30吨以上，炭渣1吨多，全国缫丝行业每年耗煤约100万吨，因而本实用新型具有明显的环保效益和社会效益。
3、本实用新型能够减少现有缫丝厂不必要的工序使用了本实用新型的技术后，将减少原来后缫车间的复摇、小真空吸湿、小丝片平衡等主要生产工序；可以减小甚至去掉供热锅炉及其配套设备设施。如果新增一座中等规模丝厂，可节约蒸汽网管供热系统投资300万元，节省后缫复摇系统投资200万元以上。因而，有利于提高生产效率，减少用工，降低运行成本，降低建厂投资。因而本实用新型具有明显的经济效益。
4、单绪大独立运转有利于提高操作效率和生丝质量现有绞装丝成形是在复摇机上进行的。每5绪生丝为一个整体的大，一绪停转五绪都一起停，用于缫丝操作十分困难，无法正常使用，严重妨碍操作，降低生产效率和影响生丝质量。本实用新型的单绪大每绪独立运转解决了这一问题。
5、本实用新型设计时考虑了在现有自动缫丝机上改造的兼容性；在零配件选材上，立足采用标准、通用器材、元件和材料，能够有效地控制制造(或现有机型改造)成本，保证其工作的稳定性、可靠性、安全性和经济性。从而，提高了本实用新型推广的经济可行性和市场的接受能力。
图1-本实用新型组成示意图，其中1-丝条； 2-定位鼓轮； 3-单丝干燥器；4-前位置平移鼓轮；5-后位置平移鼓轮；6-络绞鼓轮；
7-络绞杆； 8-单绪大； 9-丝片；10-大制动轮； 11-丝条平移机构；12-纤度感知器；13-张力缓冲鼓轮；14-捻绞(丝鞘)； 15-集绪器；16-接绪器； 17-绪下茧； 18-缫丝汤。
图2-单丝干燥器结构示意图，包括图2.1-主视图，图2.2-侧视图；其中19-不锈钢干燥缝口； 20-被干燥丝条； 21-丝条运动；22-电热元件；23-干燥器壳体； 24-热风；25-微型风机；26-进风；27-低压直流变换器；28-电源调节器； 29-调压分头开关。
图3-丝条平移机构结构示意图，其中30-平移鼓轮；31-微型电机；32-主动齿轮(或摩擦轮)；33-平移齿条(或摩擦条)； 34-行程开关；35-平移鼓轮前位置(处理故障)； 36-三叠抽屉轨；37-平移鼓轮后位置(运行)； 38-行程开关；39-丝条运行位置； 40-丝条故障处理位置；41-从张力缓冲器来； 42-双位开关(2常开2常闭自锁开关)；43-交流电源(220V)。
图4-单绪大结构示意图，包括图4.1-主视图，图4.2-侧视图，图4.3-局部放大图；其中9-丝片，包括 9.1-卷绕状态丝片， 9.2-松弛状态丝片；44-插入起子(旋转90°)。
45-背丝枋，包括 45.1-卷绕状态的背丝枋，45.2-下丝状态的背丝枋；46-活动轮辐；47-定位机构，包括47.1-定位肖，47.2-定位弹簧，47.3-定位杆；48-或轴； 49-轮毂端套； 50-摩擦传动趾51-大轮毂； 52-固定轮辐； 53-制动环；具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型进一步说明。
1、单丝干燥器3
改加热丝片为加热丝条。
如图2，单丝干燥器3的结构是在干燥器壳体23内，从上到下，依次设置有不锈钢干燥缝口19、电热元件22、微型风机25；电热元件22、电源调节器28、电源43依次电连接；微型风机25、低压直流变换器27、电源43依次电连接。
本实用新型的单丝干燥器3的工作过程如下采用标准电热元件加热，用既耐火、隔热保温又绝缘的特种混凝土材料成型壳体，不锈钢薄片成型狭窄光滑的丝条干燥通道，配置了微型风机通风。配备了电热元件的80~180V可调节电源和风机的6V直流电源。
本单丝干燥器能够较全面地采用传导、辐射和对流几种传热方式，充分利用在壳体内裸露的电热元件所转化的热能形成热风，使丝条在宽1毫米长210毫米的狭小空间经过，受热完成干燥。丝条在干燥器中经过时间仅约0.075～0.21秒左右(在可调小或卷绕线速度范围内约1.0~2.8米/秒)。能够直接卷绕成形并达到干燥标准的丝片回潮率9％~12％；不需再次用小丝片真空吸湿和复摇机来吸湿和干燥卷绕成形，变两次吸水/干燥为一次吸水/干燥，改两次卷绕成形为一次卷绕成形。
2、丝条平移机构11，使丝条能自动进出单丝干燥器如图3，丝条平移机构11的结构是微型电机31、主动齿轮(或摩擦轮)32、平移齿条(或摩擦条)33、三叠抽屉轨36、平移鼓轮30依次连接；左行程开关38和右行程开关34分别安放在平移齿条(或摩擦条)33的左右端；左行程开关38和右行程开关34、双位开关42、交流电源43依次电连接。
本实用新型的丝条平移机构11的工作过程如下采用标准三叠式抽屉轨36构成水平移动轨道，用微型电机31通过主动齿轮(或摩擦轮)32和齿条(摩擦条)33带动平移鼓轮30水平运动，使丝条按需要自动进出单丝干燥器3，进行干燥卷绕运行或停车处理丝条故障。配置两个行程开关38、34固定进出的距离，配置一个双位开关42控制机构进出。本丝条平移机构11使用常规电源。
本丝条平移机构11使本装置的结构高度紧凑，使自动缫丝机能够“一绪改造为一绪”，提供了本实用新型推广的兼容性和经济性。本丝条平移机构11在改变丝条位置时只需按动同一按钮即可，操作使用方便，工作可靠。
3、单绪大8，专用卷绕器件。
如图4，单绪大8结构是以大轴48为圆心，向外依次连接有大轮毂51，轮毂端套49，摩擦传动趾50，按60度夹角排列的5个固定轮辐52和一个活动轮辐46，背丝枋45，制动环53；所述的活动轮辐46由前、后轮辐组成，中间设置有定位机构47；定位机构47由定位肖47.1、定位弹簧47.2、定位杆47.3组成，定位杆47.3的前端设置定位肖47.1，定位杆47.3的中间设置有定位弹簧47.2。
本实用新型的单绪大8的工作过程如下生产时，前一轮下丝以后的空单绪大，再次使用之前，向外拉出背丝枋45，即从下丝状态的背丝枋45.2到卷绕状态的背丝枋45.1，使定位肖47.1在定位弹簧47.2的作用下，重新进入活动轮辐46的孔中，即可在缫丝机上继续卷绕缫丝；当单绪大8卷绕的丝量达到规定重量后，由专用落丝车从缫丝机上取下，放在专用编丝车上编丝留头，然后取下，如在图4.3。用螺丝起子54插入定位杆47.3与活动轮辐46之间旋转90度，使定位肖47.1退出活动轮辐46的孔中，卷绕状态丝片44.1在丝片44的压力下缩到松弛状态丝片44.2的位置，丝片44松弛即能够轻便地从单绪大上取下。
单绪大8采用标准型钢(或铸造铝合金或压铸工程塑料)制造成六条辐撑的轮状结构。其中一条辐撑为可伸缩结构，使丝片卷满后能够方便的取下。单绪大8由两对配有弹簧的摩擦传动趾，传递或轴的动力带动。当丝条出现故障时能够克服其摩擦力使单绪大停转，以待操作处理。
本实用新型的单绪大8能够独立运动——制动和停转、启动和运转，使用方便灵活，有利提高操作效率和产品质量。
本实用新型的单绪大8成型的丝片尺寸和质量符合绞装生丝出口标准，丝片重量180g、丝片周长1.5米、丝片宽65~80毫米。
根据不同的设计和制造条件，利用以上设计结构，单绪大8可以在实现上述功能的前提下，设计具体细部造型采用铝合金铸造或工程塑料制造压铸成型。
当外部气温和相对湿度发生较大变化时，需要调整单丝干燥器的工作功率。在图2中可以看到，可以用调节电源28的分头开关调节29，提高或降低电热元件22工作电压，增大或减小其工作功率，保持丝片达到规定的回潮率，即9％~12％。
单丝干燥器中，由调节电源28对电热元件22供电，加热干燥器壳体23内的狭小空间。由低压直流电源27驱动微型风机25提供有限的通风量形成热风，在不锈钢干燥缝口19中迅速地加热干燥通过的丝条20。在丝条通过的位置，用不锈钢薄片制成一对不锈钢干燥缝口19，形成仅1mm宽长210mm的通道。表面光洁耐磨不损伤丝条，能确保丝条质量。
权利要求1.一种一步缫丝机单丝干燥卷绕装置，其特征在于按缫丝汤(18)中绪下茧(17)生成的丝条(1)的运行方向依次设置有接绪器(16)、集绪器(15)、捻绞(14)、纤度感知器(12)、张力缓冲鼓轮(13)、定位鼓轮(2)、单丝干燥器(3)、丝条平移机构(11)、络绞杆(7)上的络绞鼓轮(6)、单绪大(8)；在单绪大(8)的下方设置有大制动轮(10)。
2.按权利要求1所述的单丝干燥卷绕装置，其特征在于单丝干燥器(3)的结构是在干燥器壳体(23)内，从上到下，依次设置有不锈钢干燥缝口(19)、电热元件(22)、微型风机(25)；电热元件(22)、电源调节器(28)、电源(43)依次电连接；微型风机(25)、低压直流变换器(27)、电源(43)依次电连接。
3.按权利要求1所述的单丝干燥卷绕装置，其特征在于丝条平移机构(11)的结构是微型电机(31)、主动齿轮或摩擦轮(32)、平移齿条或摩擦条(33)、三叠抽屉轨(36)、平移鼓轮(30)依次连接；左行程开关(38)和右行程开关(34)分别安放在平移齿条或摩擦条(33)的左、右端；左行程开关(38)和右行程开关(34)、双位开关(42)、交流电源(43)依次电连接。
4.按权利要求1所述的单丝干燥卷绕装置，其特征在于单绪大(8)的结构是以大轴(48)为圆心，向外依次连接有大轮毂(51)，轮毂端套(49)，摩擦传动趾(50)，按60度夹角排列的5个固定轮辐(52)和一个活动轮辐(46)，背丝枋(45)，制动环(53)。
5.按权利要求4所述的单丝干燥卷绕装置，其特征在于活动轮辐(46)的结构是由前、后轮辐组成，中间设置有定位机构(47)；定位机构(47)由定位肖(47.1)、定位弹簧(47.2)、定位杆(47.3)组成，定位杆(47.3)的前端设置定位肖(47.1)，定位杆(47.3)的中间设置有定位弹簧(47.2)。
专利摘要本实用新型公开了一种一步缫丝机单丝干燥卷绕装置，涉及丝绸工业制丝技术领域中的缫丝机，具体地说涉及单丝干燥器、丝条平移机构、单绪大。本实用新型的结构是按缫丝汤18中绪下茧17生成的丝条1的运行方向依次设置有接绪器16、集绪器15、捻绞14、纤度感知器12、张力缓冲鼓轮13、定位鼓轮2、单丝干燥器3、丝条平移机构11、络绞杆7上的络绞鼓轮6、单绪大8；在单绪大8的下方设置有大制动轮10。本实用新型改加热丝片为加热丝条，减少加热对象，具有加热针对性强、热效率高、节能性能好、显著改善缫丝车间劳动条件等特点。本实用新型设计时考虑了在现有自动缫丝机上改造的兼容性，提高了本实用新型推广的经济可行性和市场的接受能力。
文档编号F26B13/00GK2811330SQ20052009754
公开日2006年8月30日 申请日期2005年8月4日 优先权日2005年8月4日
发明者谭之虎, 刘辉芬, 邹方清 申请人:成都天友发展有限公司