專利名稱：一種采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置，屬于紡織機械技術領域。
背景技術：
現有的環錠紡紗線紡織技術中，組成紗線的纖維經過高倍牽伸后，相互之間非常平行，沒有任何的相互糾纏，僅僅通過卷捻加捻所獲得的包卷，使紗線獲得機械性能。在外力作用下，紗線也僅僅依靠纖維間的側向摩擦力提供強力，沒有充分發揮纖維本身強力的作用。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠紗線加捻前使得纖維在紗線中實現有序穿插，加捻后紗體中的纖維呈現有序糾纏，以提高纖維間的抱合能力，提高單紗強力的裝置。為了達到上述目的，本發明提供了一種采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置， 包括牽伸機構，其特征在于，所述的牽伸機構的前側設有針刺式纖維糾纏機構，所述的針刺式纖維糾纏機構由上纖維糾纏機構和下纖維糾纏機構組成，上纖維糾纏機構包括針刺機構，下纖維糾纏機構包括帶孔羅拉，帶孔羅拉設于針刺機構之下，針刺式纖維糾纏機構的前側設有由超前上皮輥和超前下羅拉組成的超前羅拉對。優選地，所述的針刺機構包括針刺板，針刺板通過針刺板連接桿連接高頻驅動裝置，針刺板設于帶孔羅拉上側。優選地，所述的高頻驅動裝置為電磁式高頻驅動裝置，所述的電磁式高頻驅動裝置包括外殼，外殼內固定有電磁鐵，電磁鐵下側設有銜鐵，銜鐵通過第一彈簧與外殼固定連接，銜鐵通過針刺板連接桿連接針刺板，第一電源、半波整流器、電磁鐵、第一變頻器和第一滑動電阻依次串聯組成回路。優選地，所述的高頻驅動裝置為凸輪式高頻驅動裝置，所述的凸輪式高頻驅動裝置(包括外殼，傳動桿通過第二彈簧與外殼固定連接，傳動桿上端抵靠四葉凸輪，四葉凸輪連接馬達，傳動桿下端通過針刺板連接桿連接針刺板，第二電源、第二變頻器、第二滑動電阻和馬達依次串聯組成回路。優選地，所述的牽伸機構為三羅拉雙皮圈牽伸機構，其包括從前到后依次設置的由前上皮輥和前下羅拉組成的前羅拉對，由中上羅拉和中下羅拉組成的中羅拉對，以及由后上皮輥和后下羅拉組成的后羅拉對，中上羅拉外側設有上短皮圈，中下羅拉和張力輥外側設有下長皮圈，前上皮輥、中上羅拉以及后上皮輥上側設有加壓裝置。優選地，所述的超前下羅拉通過第一過橋齒輪組與前下羅拉連接并實現傳動，帶孔羅拉通過第二過橋齒輪組與前下羅拉連接并實現傳動，由第一過橋齒輪組和第二過橋齒輪組構成的齒輪組和針刺式纖維糾纏機構皆支撐在機架上，超前上皮輥支撐在搖架上，超前下羅拉支撐在羅拉座上。
優選地，所述的前上皮輥、前下羅拉、超前上皮輥和超前下羅拉共同組成增強區， 所述的增強區的牽伸倍數采用1-1. 05倍。優選地，所述的增強區的中心距離L為10-60mm，超前上皮輥與超前下羅拉間的壓力P為80-200牛頓，超前上皮輥的結構、形狀、尺寸和材料與前上皮輥相同，超前下羅拉的結構、形狀、尺寸和材料與前下羅拉相同。優選地，所述的針刺板的長b為5-10mm，寬a為l_5mm，厚h為l_5mm ；刺針的長1 為5-10mm，底部的直徑叫為0. 1_0. 5mm，頂端的錐度α為0. 01_1度，在針刺板寬度方向上相鄰的兩個刺針的中心距e為0. 2-lmm，在針刺板長度方向上相鄰的兩個刺針的中心距η為 0. 2-lmm ；所述的帶孔羅拉所用材料為鋁合金或不銹鋼，表面分布有孔洞；帶孔羅拉的外徑 Φ為10-40mm，厚d為l_5mm，長I1為10_50mm ；帶孔羅拉的孔洞的長f為0. 5_3mm，帶孔羅拉 14的孔洞的寬k為0. 5-2mm，在帶孔羅拉軸向上相鄰的兩個孔洞的間距g為0. 1-0. 5mm，在帶孔羅拉切向上相鄰的兩個的孔洞的間距j為0. 1-0. 5mm，刺針刺入帶孔羅拉的孔洞的最大深度m為0. l-3mm ；第一電源的頻率為50Hz、電壓為220V，第一變頻器的頻率為5_500Hz， 第一滑動電阻的阻值為0-1000 Ω，半波整流器的直流脈動頻率是5-500ΗΖ，直流輸出電壓為5-220V，直流輸出電流為0. 1-2Α。優選地，所述的針刺板的長b為5-10mm，寬a為l_5mm，厚h為l_5mm ；刺針的長1 為5-10mm，底部的直徑叫為0. 1_0. 5mm，頂端的錐度α為0. 01_1度，在針刺板寬度方向上相鄰的兩個刺針的中心距e為0. 2-lmm，在針刺板長度方向上相鄰的兩個刺針的中心距η為 0. 2-lmm ；所述的帶孔羅拉所用材料為鋁合金或不銹鋼，表面分布有孔洞；帶孔羅拉的外徑 Φ為10-40mm，厚d為l_5mm，長I1為10_50mm ；帶孔羅拉的孔洞的長f為0. 5_3mm，帶孔羅拉 14的孔洞的寬k為0. 5-2mm，在帶孔羅拉軸向上相鄰的兩個孔洞的間距g為0. 1-0. 5mm，在帶孔羅拉切向上相鄰的兩個的孔洞的間距j為0. 1-0. 5mm，刺針刺入帶孔羅拉的孔洞的最大深度m為0. l-3mm;四葉凸輪的最大半徑r為5-10mm，最小半徑ri*3-8mm，第二電源的頻率為50Hz、電壓為220V，第二變頻器的頻率為5-500HZ，第二滑動電阻的阻值為0-1000 Ω。與現有技術相比，本發明的裝置原料適應性好，任何在紡的短纖維環錠紗原料都可以進行紡紗，使環錠紡細紗機卷捻前的纖維須條從傳統的相互平行狀態變為相互糾纏狀態，使纖維間的摩擦力加強，從而增加須條包捻后的紗線強力，使紗線具備承受后續劇烈摩擦的能力，同時還可以有效降低所需加捻系數，有效提高生產效率，具有結構簡單、運轉穩定可靠、方便在原有細紗機上改造、成本低、易于推廣的特點，符合可持續化生產的要求。
圖1為采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置結構示意圖； 圖2為增強區的結構示意圖3為包含電磁式高頻驅動裝置的上纖維糾纏裝置結構示意圖； 圖4為包含凸輪式高頻驅動裝置的上纖維糾纏裝置結構示意圖； 圖5為上纖維糾纏裝置的針板結構示意圖； 圖6為帶孔羅拉結構示意圖； 圖7為超前羅拉和下纖維糾纏裝置的傳動示意在圖1-圖7中1 一超前上皮輥，2 —超前下羅拉，A —三羅拉雙皮圈牽伸機構，3 —前上皮輥，4 一前下羅拉，5 —中上羅拉，6 —中下羅拉，7 —上短皮圈，8 —下長皮圈，9 —張力輥，10 一后上皮輥，11 一后下羅拉，12 一加壓機構，B —增強區，L 一增強區中心距，C 一纖維糾纏機構，C1 一上纖維糾纏裝置，C1 ‘ 一下纖維糾纏裝置，13—針刺機構，14 一帶孔羅拉， Φ 一帶孔羅拉外徑，d 一帶孔羅拉厚，I1 一帶孔羅拉長，15 一刺針，1 一刺針長，e 一沿刺針板寬度方向的相鄰兩刺針間距，η—沿刺針板長度方向的相鄰兩刺針間距，α —刺針頂端錐度，Φ i —刺針底部直徑，m 一刺針刺入帶孔羅拉的深度，16 一刺針板，a 一刺針板寬，b -刺針板長，h 一刺針板厚，17 一刺針板連接桿，F 一高頻驅動裝置，18 -電磁式高頻驅動裝置，181 一第一變頻器，182 一第一滑動電阻，183 一導線，184 一電磁鐵，185 —半波整流器， 186—第一彈簧，187 —銜鐵，18' —凸輪式高頻驅動裝置，181' —第二變頻器，182 ‘ —導線，183' —馬達，184' —凸輪，185' —第二滑動電阻，186' —第二彈簧，187 ‘ —傳動桿，r 一四葉凸輪最大半徑，ri 一四葉凸輪最小半徑，19 一粗紗，20 —帶孔羅拉的孔洞，k 一帶孔羅拉的孔洞寬，f 一帶孔羅拉的孔洞長，g —沿帶孔羅拉軸向的相鄰兩孔洞間距，j 一沿帶孔羅拉切向的相鄰孔洞間距，D1 一第一過橋齒輪組、& 一第二過橋齒輪組、D —齒輪組。
具體實施例方式下面結合實施例來具體說明本發明。本發明未述及之處適用于現有環錠紡技術。實施例1
如圖1所示，為采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置結構示意圖，所述的采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置，包括牽伸機構，所述的牽伸機構為三羅拉雙皮圈牽伸機構， 其包括從前到后依次設置的由前上皮輥3和前下羅拉4組成的前羅拉對，由中上羅拉5和中下羅拉6組成的中羅拉對，以及由后上皮輥10和后下羅拉11組成的后羅拉對，中上羅拉 5外側設有上短皮圈7，中下羅拉6和張力輥9外側設有下長皮圈8，前上皮輥3、中上羅拉5 以及后上皮輥10上側設有加壓裝置12。所述的牽伸機構的前側設有針刺式纖維糾纏機構 C，針刺式纖維糾纏機構C的前側設有由超前上皮輥1和超前下羅拉2組成的超前羅拉對。 如圖2所示，為增強區的結構示意圖所述的前上皮輥3、前下羅拉4、超前上皮輥1和超前下羅拉2共同組成增強區B，所述的增強區B的牽伸倍數采用1倍。所述的增強區B的中心距離L為30mm，超前上皮輥1與超前下羅拉2間的壓力P為100牛頓，超前上皮輥1的結構、 形狀、尺寸和材料與前上皮輥3相同，超前下羅拉2的結構、形狀、尺寸和材料與前下羅拉4 相同。所述的針刺式纖維糾纏機構C由上纖維糾纏機構C1和下纖維糾纏機構C/組成， 如圖3所示，為包含電磁式高頻驅動裝置的上纖維糾纏裝置結構示意圖，所述的上纖維糾纏機構C1包括針刺機構13，所述的針刺機構13包括針刺板16，針刺板16通過針刺板連接桿17連接高頻驅動裝置F，針刺板16設于帶孔羅拉14上側。所述的高頻驅動裝置F為電磁式高頻驅動裝置18，所述的電磁式高頻驅動裝置18包括外殼，外殼內固定有電磁鐵184， 電磁鐵184下側設有銜鐵187，銜鐵187通過第一彈簧186與外殼固定連接，銜鐵187通過針刺板連接桿17連接針刺板16，第一電源、半波整流器185、電磁鐵184、第一變頻器181和第一滑動電阻182依次串聯組成回路。第一電源的頻率為50Hz、電壓為220V，第一變頻器 181的頻率為50Hz，第一滑動電阻182的最大阻值為500 Ω，半波整流器185的直流脈動頻率是50Hz，直流輸出電壓為220V，直流輸出電流為0. 5A。
如圖5所示，為上纖維糾纏裝置的針板結構示意圖，所述的針刺板16的長b為 5mm，寬a為2mm，厚h為Imm ；刺針15的長1為5mm，底部的直徑O1為0. 3mm，頂端的錐度 α為0. 5度，在針刺板16寬度方向上相鄰的兩個刺針15的中心距e為0. 6mm，在針刺板16 長度方向上相鄰的兩個刺針15的中心距η為0. 2mm。下纖維糾纏機構C/包括帶孔羅拉14，帶孔羅拉14設于針刺機構13之下，如圖 6所示，為帶孔羅拉結構示意圖，所述的帶孔羅拉14所用材料為鋁合金或不銹鋼，表面分布有孔洞20 ；帶孔羅拉14的外徑Φ為30mm，厚d為2mm，長I1為30mm ；帶孔羅拉14的孔洞的長f為2mm，帶孔羅拉14的孔洞的寬k為0. 5mm，在帶孔羅拉14軸向上相鄰的兩個孔洞的間距g為0. 3mm，在帶孔羅拉14切向上相鄰的兩個的孔洞的間距j為0. 1mm，刺針15刺入帶孔羅拉14的孔洞的最大深度m為1mm。如圖7所示，為超前羅拉和下纖維糾纏裝置的傳動示意圖，所述的超前下羅拉2通過第一過橋齒輪組D1與前下羅拉4連接并實現傳動，帶孔羅拉14通過第二過橋齒輪組D2 與前下羅拉4連接并實現傳動，由第一過橋齒輪組D1和第二過橋齒輪組&構成的齒輪組D 和針刺式纖維糾纏機構C皆支撐在機架上，超前上皮輥1支撐在搖架上，超前下羅拉2支撐在羅拉座上。本發明是這樣工作的定量為5. 9g/10m的純棉粗紗19經過三羅拉雙皮圈牽伸機構A 40倍的牽伸，得到滿足設計細度0. 1475g/10m的須條，須條進入增強區B經過纖維糾纏機構C的刺針作用，須條中部分纖維在刺針的作用下強行轉移，纖維間的相互抱和增強， 使纖維間的橫向摩擦力增加，須條中相互平行的纖維變成相互有一定程度的糾纏后，經過超前羅拉輸出，經過卷捻機構加捻形成紗線，本發明所得紗線與普通緊密紡紗所得紗線的性能對比見下表
權利要求
1.一種采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置，包括牽伸機構，其特征在于，所述的牽伸機構的前側設有針刺式纖維糾纏機構(C)，所述的針刺式纖維糾纏機構(C)由上纖維糾纏機構(C1)和下纖維糾纏機構(C/)組成，上纖維糾纏機構(C1)包括針刺機構(13)，下纖維糾纏機構(C/ )包括帶孔羅拉(14)，帶孔羅拉(14)設于針刺機構(13)之下，針刺式纖維糾纏機構(C)的前側設有由超前上皮輥(1)和超前下羅拉(2)組成的超前羅拉對。
2.如權利要求1所述的采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置，其特征在于，所述的針刺機構(13)包括針刺板(16)，針刺板(16)通過針刺板連接桿(17)連接高頻驅動裝置 (F)，針刺板(16)設于帶孔羅拉(14)上側。
3.如權利要求2所述的采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置，其特征在于，所述的高頻驅動裝置(F)為電磁式高頻驅動裝置(18)，所述的電磁式高頻驅動裝置(18)包括外殼，外殼內固定有電磁鐵(184)，電磁鐵(184)下側設有銜鐵(187)，銜鐵(187)通過第一彈簧(186)與外殼固定連接，銜鐵(187)通過針刺板連接桿(17)連接針刺板(16)，第一電源、 半波整流器(185)、電磁鐵(184)、第一變頻器(181)和第一滑動電阻(182)依次串聯組成回路。
4.如權利要求2所述的采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置，其特征在于，所述的高頻驅動裝置(F)為凸輪式高頻驅動裝置(18’)，所述的凸輪式高頻驅動裝置(18’)包括外殼，傳動桿(187)通過第二彈簧(186’)與外殼固定連接，傳動桿(187)上端抵靠四葉凸輪 (184)，四葉凸輪(184)連接馬達(183’)，傳動桿(187)下端通過針刺板連接桿(17)連接針刺板(16)，第二電源、第二變頻器(181’)、第二滑動電阻(185’)和馬達(183’)依次串聯組成回路。
5.如權利要求1所述的采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置，其特征在于，所述的牽伸機構為三羅拉雙皮圈牽伸機構，其包括從前到后依次設置的由前上皮輥(3)和前下羅拉(4)組成的前羅拉對，由中上羅拉(5)和中下羅拉(6)組成的中羅拉對，以及由后上皮輥 (10)和后下羅拉(11)組成的后羅拉對，中上羅拉(5)外側設有上短皮圈(7)，中下羅拉(6) 和張力輥(9)外側設有下長皮圈(8)，前上皮輥(3)、中上羅拉(5)以及后上皮輥(10)上側設有加壓裝置(12)。
6.如權利要求5所述的采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置，其特征在于，所述的超前下羅拉(2)通過第一過橋齒輪組(D1)與前下羅拉(4)連接并實現傳動，帶孔羅拉(14) 通過第二過橋齒輪組(D2)與前下羅拉(4)連接并實現傳動，由第一過橋齒輪組(D1)和第二過橋齒輪組(D2)構成的齒輪組(D)和針刺式纖維糾纏機構(C)皆支撐在機架上，超前上皮輥(1)支撐在搖架上，超前下羅拉(2)支撐在羅拉座上。
7.如權利要求5所述的采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置，其特征在于，所述的前上皮輥(3)、前下羅拉(4)、超前上皮輥(1)和超前下羅拉(2)共同組成增強區(B)，所述的增強區(B)的牽伸倍數采用1-1. 05倍。
8.如權利要求7所述的采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置，其特征在于，所述的增強區(B)的中心距離L為10-60mm，超前上皮輥(1)與超前下羅拉(2)間的壓力P為80-200 牛頓，超前上皮輥(1)的結構、形狀、尺寸和材料與前上皮輥(3)相同，超前下羅拉(2)的結構、形狀、尺寸和材料與前下羅拉(4)相同。
9.如權利要求3所述的采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置，其特征在于，所述的針刺板(16)的長b為5-10mm，寬a為l_5mm，厚h為l_5mm ；刺針(15)的長1為5_10mm，底部的直徑叫為0. 1-0. 5mm，頂端的錐度α為0. 01_1度，在針刺板(16)寬度方向上相鄰的兩個刺針(15)的中心距e為0. 2-lmm，在針刺板(16)長度方向上相鄰的兩個刺針(15)的中心距η為0. 2-lmm ；所述的帶孔羅拉(14)所用材料為鋁合金或不銹鋼，表面分布有孔洞 (20);帶孔羅拉(14)的外徑Φ為10-40mm，厚d為l_5mm，長“為10-50mm ；帶孔羅拉(14) 的孔洞的長f為0. 5-3mm，帶孔羅拉14的孔洞的寬k為0. 5_2mm，在帶孔羅拉(14)軸向上相鄰的兩個孔洞的間距g為0. 1-0. 5mm，在帶孔羅拉(14)切向上相鄰的兩個的孔洞的間距 j為0. 1-0. 5mm，刺針(15)刺入帶孔羅拉(14)的孔洞的最大深度m為0. l-3mm;第一電源的頻率為50Hz、電壓為220V，第一變頻器(181)的頻率為5_500Hz，第一滑動電阻(182)的阻值為0-1000 Ω，半波整流器(185)的直流脈動頻率是5-500ΗΖ，直流輸出電壓為5-220V，直流輸出電流為0. 1-2Α。
10.如權利要求4所述的采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置，其特征在于，所述的針刺板(16)的長b為5-10mm，寬a為l_5mm，厚h為l_5mm ；刺針(15)的長1為5_10mm，底部的直徑叫為0. 1-0. 5mm，頂端的錐度α為0. 01_1度，在針刺板(16)寬度方向上相鄰的兩個刺針(15)的中心距e為0. 2-lmm，在針刺板(16)長度方向上相鄰的兩個刺針(15)的中心距η為0. 2-lmm ；所述的帶孔羅拉(14)所用材料為鋁合金或不銹鋼，表面分布有孔洞 (20);帶孔羅拉(14)的外徑Φ為10-40mm，厚d為l_5mm，長“為10-50mm ；帶孔羅拉(14) 的孔洞的長f為0. 5-3mm，帶孔羅拉14的孔洞的寬k為0. 5_2mm，在帶孔羅拉(14)軸向上相鄰的兩個孔洞的間距g為0. 1-0. 5mm，在帶孔羅拉(14)切向上相鄰的兩個的孔洞的間距 j為0. 1-0. 5mm，刺針(15)刺入帶孔羅拉(14)的孔洞的最大深度m為0. l-3mm;四葉凸輪 (184 ‘)的最大半徑r為5-10mm，最小半徑巧為3_8mm，第二電源的頻率為50Hz、電壓為 220V，第二變頻器(181 ‘)的頻率為5-500HZ，第二滑動電阻(185 ‘)的阻值為0-1000 Ω。
全文摘要
本發明涉及本發明提供了一種采用高頻針刺方法提高單紗強力的裝置，包括牽伸機構，其特征在于，所述的牽伸機構的前側設有針刺式纖維糾纏機構，所述的針刺式纖維糾纏機構由上纖維糾纏機構和下纖維糾纏機構組成，上纖維糾纏機構包括針刺機構，下纖維糾纏機構包括帶孔羅拉，帶孔羅拉設于針刺機構之下，針刺式纖維糾纏機構的前側設有由超前上皮輥和超前下羅拉組成的超前羅拉對。本發明的裝置可以增加須條包捻后的紗線強力，使紗線具備承受后續劇烈摩擦的能力，同時還可以有效降低所需加捻系數，有效提高生產效率，具有結構簡單、運轉穩定可靠、方便在原有細紗機上改造、成本低、易于推廣的特點。
文檔編號D01H5/02GK102181970SQ20111010535
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者何小東, 俞建勇, 張玉高, 程隆棣, 郭臘梅 申請人:東華大學, 廣東溢達紡織有限公司