一种高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备的制作方法
本技术涉及一种复合纱线加工设备，尤其是涉及一种高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备，是将两种或两种以上的纤维丝线缠绕包覆组合而成一种纱线的自动化机械，属于化学纤维丝线纺织机械领域。
背景技术：
1、包覆复合纱线加工设备又称复合纱设备，是将两种或两种以上的纤维丝线缠绕包覆组合而成一种新型纱线的自动化机械。目前，当用大卷筒丝（5kg-10kg）进行包覆复合纱线加工时，存在一个一直困扰用户多年的问题，那就是必须使用专用倒纱设备把大卷筒丝（5kg-10kg）分解到小规格纱筒上，这样才能满足现有包覆复合纱线加工设备的生产所需。但是将大卷筒丝（5kg-10kg）分解到小规格纱筒上会导致费时、费工的问题，出现生产效率低、能耗高、以及劳动强度大的情况，且由于需要配备专用倒纱设备，以及需要给放置专用倒纱设备和进行倒纱操作提供相应的厂房，从而大大增加了运行成本。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，使用方便的高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备。
2、本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备的结构特点在于：包括下固定中心轴、摩擦旋转轴套、外导电环、旋转过度盘、内导电环、下磁力体、上磁力体、上固定中心轴盘、绕线连接件、中心丝导线管、主动托辊、被动托辊和电机，所述摩擦旋转轴套通过一号轴承套装在下固定中心轴上，所述旋转过度盘和摩擦旋转轴套固定，所述外导电环和内导电环均固定在旋转过度盘上，所述旋转过度盘的中部设置有通孔；所述上固定中心轴盘通过二号轴承转动安装在旋转过度盘上，所述主动托辊、被动托辊和电机均安装在上固定中心轴盘上，所述电机和主动托辊连接，该电机通过电刷和内导电环配合；所述下磁力体固定在下固定中心轴的顶部，所述上磁力体固定在上固定中心轴盘的底部，该上磁力体穿过旋转过度盘上的通孔并位于下磁力体的正上方，所述上磁力体的底部的磁极和下磁力体的顶部的磁极相反，该上磁力体的底部和下磁力体的顶部之间存在过线间隙；所述中心丝导线管位于上固定中心轴盘的正上方，该中心丝导线管和上固定中心轴盘之间形成用于放置罗拉中心丝卷筒的放置区域，所述绕线连接件的下部和旋转过度盘固定，该绕线连接件的上部和中心丝导线管固定；所述下固定中心轴和下磁力体中设置有过线通道，该过线通道和过线间隙连通，所述摩擦旋转轴套的壁面设置有过线孔，该过线孔和过线间隙连通，所述绕线连接件和过线孔配合。
3、作为优选，本实用新型还包括同步轮和同步带，所述电机和主动托辊通过同步轮和同步带连接。
4、作为优选，本实用新型所述下固定中心轴的外壁设置有中心轴套，所述摩擦旋转轴套通过一号轴承套装在下固定中心轴的中心轴套上。
5、作为优选，本实用新型还包括销轴，所述旋转过度盘的外侧面设置有一圈滑槽，所述二号轴承为深沟球轴承，所述二号轴承通过销轴固定在上固定中心轴盘的底部，该二号轴承的外圈位于旋转过度盘的滑槽内以实现对上固定中心轴盘的托举功能；所述销轴和二号轴承的数量均至少有两个，一个二号轴承和一根销轴相对应。
6、作为优选，本实用新型所述主动托辊和被动托辊均通过带座轴承安装在上固定中心轴盘上。
7、作为优选，本实用新型所述上磁力体和下磁力体之间的过线间隙小于2mm。
8、作为优选，本实用新型所述上固定中心轴盘的底部设置有上固定中心轴，所述上磁力体固定在上固定中心轴的底部。
9、作为优选，本实用新型所述下固定中心轴和上固定中心轴为同心轴。
10、作为优选，本实用新型所述上固定中心轴盘上设置有用于支撑罗拉中心丝卷筒的支撑架。
11、作为优选，本实用新型所述电机为直流减速电机。
12、作为优选，本实用新型所述一号轴承为深沟球轴承。
13、作为优选，本实用新型所述过线间隙和摩擦旋转轴套上的过线孔位于同一高度。
14、作为优选，本实用新型所述下磁力体和上磁力体均为永磁体。
15、作为优选，本实用新型所述过线通道为竖直状，所述过线间隙为水平状。
16、作为优选，本实用新型所述绕线连接件上设置有绕线导引环。
17、本实用新型还采用的技术方案是：该高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工方法，其特点在于：使用高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备，所述加工方法的步骤如下：
18、（1）准备步骤：将罗拉中心丝卷筒置于上固定中心轴盘的放置区域，且罗拉中心丝卷筒安放在主动托辊和被动托辊上，罗拉中心丝卷筒上的中心纱线从中心丝导线管穿出，并与外部的收丝卷筒机构连接；外包覆纱线从下固定中心轴底部的过线通道的入口进入，并沿着过线通道竖直向上，且依次经过过线间隙和过线孔，然后沿着绕线连接件到达中心丝导线管，与从中心丝导线管穿出的中心纱线汇聚捻合，完成两种或两种以上的丝线静态缠绕复合；
19、（2）缠绕包覆步骤：通电开机，外部动力驱动摩擦旋转轴套转动，通过摩擦旋转轴套的转动带动旋转过度盘转动，再由旋转过度盘带动绕线连接件转动，从而实现外包覆纱线绕着下固定中心轴的轴线做旋转运动；随着旋转过度盘的转动，二号轴承的外圈与旋转过度盘发生滚动摩擦并在垂直方向托举住上固定中心轴盘，在下磁力体和上磁力体的异性相吸、磁力耦合作用下，使得上固定中心轴盘随下固定中心轴一起固定不动，从而实现旋转过度盘自由高速旋转而上固定中心轴盘保持静止状态的动静隔离功能；同时，在外导电环、内导电环和电刷的作用下，电机开始工作，从而带动安装于上固定中心轴盘上的主动托辊开始转动，安放在主动托辊和被动托辊上的罗拉中心丝卷筒在摩擦力带动下，持续以稳定的线速度将中心纱线释放，外包覆纱线在不断旋转的绕线连接件的导引下被不断地以螺旋形式缠绕包覆到连续直线运动的中心纱线上，从而得到包覆复合成型的包覆复合纱线，包覆复合纱线被外置的收丝卷筒机构收卷；中心纱线被收丝卷筒机构如此持续牵引走丝，外包覆纱线就不断地以螺旋形式缠绕包覆到连续直线运动的中心纱线上。
20、本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：可直接将大卷筒丝（5kg-10kg）放置于设备上固定位置，外包覆纱线经旋转过度盘带动将其缠绕包覆于具有设定预拉伸倍率的中心纱线上。下固定中心轴和上固定中心轴这两根同心轴轴端保持毫米级间隙，通过下磁力体和上磁力体之间的磁力耦合效果，确保两根同心轴保持同一状态，似断未断。外包覆纱线在过线间隙运动，实现旋转缠绕时形成的轨迹上不存在任何物理阻碍。本实用新型的中心纱线送丝机构是通过安装于旋转过度盘的上固定中心轴盘上的独立双托辊旋转，摩擦带动置于主动托辊上的罗拉中心丝卷筒旋转放丝，持续牵引走丝，实时反馈，控制中心纱线的拉伸倍率。
21、本实用新型的大卷筒丝（5kg-10kg）直接放置在设备内部的固定区域，不再需要驱动装置；外包覆纱线从下固定中心轴的过线通道穿入，再从过线间隙水平穿出，再穿过过线孔，到达绕线连接件，然后沿着绕线连接件到达中心丝导线管，摩擦旋转轴套在外部动力带动下驱使旋转过度盘及绕线连接件同步高速旋转，实现将外层丝线螺旋缠绕包覆到由中心丝导线管导出的具备设定预拉伸倍率的直线运动的中心纱线上，从而完成具备良好弹性、质量可靠的复合（包覆）纱线缠绕包覆过程。
22、本实用新型在下固定中心轴与上固定中心轴盘间设有间隙，根据永磁体异性相吸原理，产生磁力耦合，形断实联。主动托辊由转速可连续调节的直流电机直联减速机驱动，低压直流电通过电刷与导电环旋转接触传输。安放罗拉中心丝卷筒的主动托辊和被动托辊的安装位置由传统的设备底部提升到设备内部，缩短与收丝绕线机构的距离，更精准、稳定、有效控制拉比。旋转过度盘与上固定中心轴盘之间通过至少两组二号轴承相联接，二号轴承与旋转过度盘通过外圆摩擦回转，在下磁力体和上磁力体的磁力耦合作用下，确保上固定中心轴盘保持静止状态。下磁力体和上磁力体之间留有合理的过线间隙，正反磁极相吸，磁力耦合，在旋转过度盘自由高速旋转时，上固定中心轴盘依旧能保持静止状态，实现动静有效隔离的功能。
23、本实用新型可将一根或多根外包覆纱线通过高速旋转螺旋缠绕到按设定拉伸倍率做直线运动的中心纱线上，生产出具有更出色性能的包覆复合纱线（复合纱线）。可将两种或两种以上的纤维丝线缠绕包覆组合而成一种新型纱线，能把一种或多种外包覆纱线通过围着中心纱线连续旋转螺旋缠绕包覆形成一种具有更优品质的新型复合纺织产品。
24、本实用新型创造性的提出了一种磁力耦合结构，保证了中心纱线放丝机构虽然安装于旋转的绕丝机构上，但仍然能保持其独立性，始终和下固定中心轴处于静止状态，保证中心纱线不被旋扭硬化致使其弹性失效或下降。本实用新型的大卷筒丝（5kg-10kg）是直接放置于设备固定位置而不需要进行大筒丝转小筒丝的倒丝生产工艺，使用方便，生产效率高，节省厂房用地。
技术特征：
1.一种高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备，其特征在于：包括下固定中心轴（1）、摩擦旋转轴套（2）、外导电环（5）、旋转过度盘（6）、内导电环（7）、下磁力体（8）、上磁力体（9）、上固定中心轴盘（10）、绕线连接件（11）、中心丝导线管（12）、主动托辊（13）、被动托辊（14）和电机（17），所述摩擦旋转轴套（2）通过一号轴承（18）套装在下固定中心轴（1）上，所述旋转过度盘（6）和摩擦旋转轴套（2）固定，所述外导电环（5）和内导电环（7）均固定在旋转过度盘（6）上，所述旋转过度盘（6）的中部设置有通孔；所述上固定中心轴盘（10）通过二号轴承（19）转动安装在旋转过度盘（6）上，所述主动托辊（13）、被动托辊（14）和电机（17）均安装在上固定中心轴盘（10）上，所述电机（17）和主动托辊（13）连接，该电机（17）通过电刷和内导电环（7）配合；所述下磁力体（8）固定在下固定中心轴（1）的顶部，所述上磁力体（9）固定在上固定中心轴盘（10）的底部，该上磁力体（9）穿过旋转过度盘（6）上的通孔并位于下磁力体（8）的正上方，所述上磁力体（9）的底部的磁极和下磁力体（8）的顶部的磁极相反，该上磁力体（9）的底部和下磁力体（8）的顶部之间存在过线间隙（24）；所述中心丝导线管（12）位于上固定中心轴盘（10）的正上方，该中心丝导线管（12）和上固定中心轴盘（10）之间形成用于放置罗拉中心丝卷筒（20）的放置区域（31），所述绕线连接件（11）的下部和旋转过度盘（6）固定，该绕线连接件（11）的上部和中心丝导线管（12）固定；所述下固定中心轴（1）和下磁力体（8）中设置有过线通道（21），该过线通道（21）和过线间隙（24）连通，所述摩擦旋转轴套（2）的壁面设置有过线孔（22），该过线孔（22）和过线间隙（24）连通，所述绕线连接件（11）和过线孔（22）配合。
2.根据权利要求1所述的高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备，其特征在于：还包括同步轮（15）和同步带，所述电机（17）和主动托辊（13）通过同步轮（15）和同步带连接。
3.根据权利要求1所述的高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备，其特征在于：所述下固定中心轴（1）的外壁设置有中心轴套（3），所述摩擦旋转轴套（2）通过一号轴承（18）套装在下固定中心轴（1）的中心轴套（3）上。
4.根据权利要求1所述的高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备，其特征在于：还包括销轴（4），所述旋转过度盘（6）的外侧面设置有一圈滑槽（25），所述二号轴承（19）为深沟球轴承，所述二号轴承（19）通过销轴（4）固定在上固定中心轴盘（10）的底部，该二号轴承（19）的外圈位于旋转过度盘（6）的滑槽（25）内以实现对上固定中心轴盘（10）的托举功能；所述销轴（4）和二号轴承（19）的数量均至少有两个，一个二号轴承（19）和一根销轴（4）相对应。
5.根据权利要求1所述的高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备，其特征在于：所述主动托辊（13）和被动托辊（14）均通过带座轴承（16）安装在上固定中心轴盘（10）上。
6.根据权利要求1所述的高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备，其特征在于：所述上磁力体（9）和下磁力体（8）之间的过线间隙（24）小于2mm。
7.根据权利要求1所述的高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备，其特征在于：所述上固定中心轴盘（10）的底部设置有上固定中心轴（26），所述上磁力体（9）固定在上固定中心轴（26）的底部。
8.根据权利要求7所述的高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备，其特征在于：所述下固定中心轴（1）和上固定中心轴（26）为同心轴。
9.根据权利要求1所述的高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备，其特征在于：所述上固定中心轴盘（10）上设置有用于支撑罗拉中心丝卷筒（20）的支撑架（30）。
10.根据权利要求1所述的高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备，其特征在于：所述电机（17）为直流减速电机。
技术总结
本技术涉及一种高效节能轴向磁力耦合缠绕包覆复合纱线加工设备。本技术的特点是：包括下固定中心轴、摩擦旋转轴套、旋转过度盘、下磁力体、上磁力体、上固定中心轴盘、绕线连接件和中心丝导线管，摩擦旋转轴套通过一号轴承套装在下固定中心轴上，旋转过度盘和摩擦旋转轴套固定，上固定中心轴盘通过二号轴承安装在旋转过度盘上；下磁力体固定在下固定中心轴的顶部，上磁力体固定在上固定中心轴盘的底部，两者之间存在过线间隙；中心丝导线管和上固定中心轴盘之间形成用于放置罗拉中心丝卷筒的放置区域；下固定中心轴和下磁力体中设有过线通道，摩擦旋转轴套的壁面设置有过线孔，过线孔和过线间隙连通。本技术结构设计合理，使用方便。
技术研发人员：骆佺,全龙娟,王惟扬,骆朝晖
受保护的技术使用者：骆朝晖
技术研发日：20240118
技术公布日：2024/9/23