玻璃纤维卷绕络筒机的试制及应用

赵明 刘换霞

摘要：本文主要介绍玻璃纤维卷绕络筒机在玻璃纤维产品生产中的应用，通过对玻璃纤维络筒机各结构的描述，以及特种玻纤绳纱的应用试验，说明玻璃纤维络筒机在特种玻纤绳纱产品生产中的实用性和稳定性。

关键词：玻璃纤维;络筒机;张力系统;卷绕方式

0  前言

本公司生产的玻璃纤维由于玻璃本身，脆性大，强力低，耐磨性差等特点，之前在批量生产过程中只能采用纯手工操作，工序繁冗复杂，自动化程度低导致生产效率极低，成本较高，质量管理难度大。鉴于所存在的问题，通过大量实验与相关工艺设备参数要求，实现了用于玻纤产品的络筒机成型设备代替纯手工操作，实现人力资源优化，使生产效率提升约200%，同时提高产品质量的稳定性。

1 结构组成

1.1卷曲机构：由箱体、槽筒、导纱滑块、罗拉、同步带轮等组成。主要通过同步带轮传动，槽筒上的沟槽带动纱线做往复导纱运动，同时电机直接驱动锭子带轮转动纱管旋转，纱线均匀的络卷在纱管上。

1.2喂入机构：由气圈、超喂轮、张力器等组成。

1.3纱架体：由绷纱架、张力调节组件等组成。

1.4配套设备：摇挂机。

1.5设备分为上下两部分，上部为放纱机构和张力调节机构，下部为主动卷曲部分，传动电机位于卷曲部分后测，卷曲装置由传动电机通过带轮进行传动，将处理过的摇挂纱放于绷纱架处，主动卷绕机构锭子开始卷绕，卷取过程与放纱过程同步进行，并附有断纱自停功能。

1.6卷曲传动部分带轮有配换带轮，根据纱线不同改变不同的传动比。

1.7设备根据变频器频率输出控制卷曲过程速度，成型筒紗直径变大线速度保持不变，卷绕产品内外卷松紧一致，外观整齐美观。

1.8主轴驱动皮带为同步带。

2形状位置关系

图中：1.绷纱架;2.张力调节组件;3.锭子;4.玻纤产品;5.探丝器;6.槽筒;7.导纱滑块;8.罗拉;9.电机;10.同步带;11.第一同步带轮;12.张力器;13.气圈;14.超喂轮;15.纱架体;16.控制面板;17.支撑块;18.手柄;19.面板;20.前架支板;21机箱;22.机箱支架;23.底座;24.第二同步带轮。

2.1玻璃纤维卷绕络筒机，包括四组纱架体15、四个锭子3、四个罗拉8、四个槽筒6、四个张力器12、四个超喂轮14和机箱21。其中，机箱21通过机箱支架固定在底座23的上表面。

2.2四组纱架体15位于机箱21的上端。设备电机9分别安放在机箱内。电机的输出轴上均安装有两个同步带轮，第一同步带轮的轮轴和第二同步带轮的轮轴均穿过机箱的面板19。机箱外的四个锭子3分别装在第一同步带轮的轮轴上;机箱外的四个槽筒6分别置于槽筒箱内，并使各槽筒套装在第二同步带轮的轮轴上。四个罗拉8分别通过支撑块17支撑并固定在槽筒箱外上表面，并使各罗拉位于锭子3的一侧。

2.3前架支板20的外形为“L”形。与各组纱架总成15分别对应的四个探丝器5、四个张力器12和四个气圈13自上至下依次安装在前架支板的外侧表面，使探丝器长度方向的对称线、张力器的圆心和气圈宽度方向的对称线三者处于同一垂直面上，并且与绷纱架1宽度方向的对称线亦处于同一垂直面上。

2.4四个超喂轮14位于气圈侧下方，分别套装在超喂轮电机的输出轴上，并使各超喂轮的圆心与气圈宽度方向的对称线之间有30°的夹角。超喂轮电机固定安装在前支架板的内侧表面上。

2.5四个控制面板16分别安装在机箱的面板19上，通过该控制面板分别控制电机9的开与关。

2.6机箱的面板上有四个弧形的通孔，通孔的宽度略大于锭子3的外径。锭子的一端穿过手柄连杆上的通孔装入该弧形通孔内。当扳动手柄时，手柄连杆在带动锭子在弧形通孔内移动，使该锭子的外圆周表面与罗拉的外圆周表面接触，并通过手柄连杆的自重增加纱线的张紧力。

3生产试用及使用效果

3.1生产方式：1.摇挂工序：把基纱用摇挂设备摇挂成网状环形纱团，酸处理后涂覆。2.机械成型工序：把涂覆后的纱直接成型为宝塔状产品。

3.2工作时，绷纱架1处放入处理过的网状纱把，纱线依次经过张力调节组件2，超喂轮14，在过气圈13、张力器12、探索器5、导纱滑块7在锭子3处绕成产品，锭子3由电机直接驱动带动纱管旋转，导纱滑块7由槽筒旋转带动往复运动，完成机械成型，纱架体15为被动组件，转绕过程根据张力大小可自由调节。

3.3使用过程操作方便，产品外观整齐美观，内外松紧一致，实现机械成型功能，能够调节卷绕张力，恒线速运行，减少生产工序同时工作效率提高，产品质量稳定。

4 生产试制结论

4.1试验表明，在绳纱同等强力条件下，每个环形纱团（500g）断头率减少3～4个。

4.2经过后处理涂覆过的纱，不需要用人工摇成直纺管纱在成型，可直接将该需要成型的网状环型纱把放置在绷纱架处，纱线穿过超喂轮，张力器、探丝器到筒管，设定好卷绕长度和卷绕速度后，开启卷绕指令，卷绕过程可随时按停止按钮，观察纱线外观状况，可通过罗拉调节外观状况，每把纱卷曲完成后自动断纱自停，成型过程完成，操作方便，产品质量稳定，大幅提高生产效率，实践应用效果较好。

参考文献：

[1]朱苏康，高卫东.机织学. 北京：中国纺织出版社（M），2015.1 44-71

[2]方世杰 . 机械优化设计 [M]. 北京 ：机械工业出版社，2004