专利名称：纺丝卷绕机夹轴的胀紧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及纺丝卷绕机的部件，尤其是一种纺丝卷绕机夹轴的胀紧装置。
背景技术：
近年来，在我国化纤企业正常使用的一种由国外知名企业生产的纺丝卷绕机，其夹轴上的胀紧装置是由铝合金胀块和尼龙胀圈构成，接触面是与轴向成60°的斜面。该卷绕机上原配套构件使用较为顺利，也有较好的使用寿命。当换成材质基本相近的国产构件 时，在胀紧过程中，在设备配备的弹簧力的作用下其胀紧动作经常不能自动完成，必须由人力敲击才能胀紧纸管。另外，该种胀块与胀圈的使用寿命一般一周左右，其破坏的表现形式是在胀块上磨出一圈沟槽，在胀紧过程中，胀圈在与胀块接触的斜面上做相对运动时被沟槽卡住，而无法完成胀紧动作；胀圈与纸管接触的外表面磨损严重，也不能继续使用。再之，由于在纤维卷绕过程中夹轴与纸管的相对滑移，而导致卷绕丝内在品质下降。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是基于上述问题，提供一种使用方便、寿命长、成本低、卷绕丝内在品质提高的纺丝卷绕机夹轴的胀紧装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种纺丝卷绕机夹轴的胀紧装置，由环形的第一胀块、第二胀块和一个胀圈组合而成，所述的第一胀块外环的一个边缘是与轴向成30° 60°的斜面，所述的第二胀块外环的一个边缘也为一斜面，该斜面与轴向所成角度和第一胀块的斜面与轴向所成角度互补，所述的胀圈位于第一胀块和第二胀块之间，胀圈的两个边缘分别于第一胀块和第二胀块斜面相互吻合。胀紧装置工作机理在胀紧过程中，胀块由夹轴上弹簧产生的拉力，拉紧三个部件，克服由胀圈的弹性产生的作用于接触面上的磨擦阻力，两个部件作相向运动，使胀圈沿着夹轴径向向外扩张，直径增加，将事先套在夹轴上的纸管胀紧固定，纸管随着夹轴的高速转动完成膨化长丝的卷绕。在松弛过程中，由压缩空气克服弹簧的拉紧力，推动夹轴运动，作用于两个胀块上的外力消失，此时，被胀开的胀圈的回弹力沿着夹轴的径向作用于与胀块接触的斜面上，克服胀块沿轴向运动的阻力，使两个胀块与胀圈沿轴向作反向运动，胀圈沿夹轴的径向回缩，直径减小，使原套在其外表面的已完成膨化长丝卷装的纸管恢复自由活动被顺利退出。所述的第一胀块的斜面与轴向成45°，第二胀块的斜面与轴向成135°。胀块与胀圈的滑动接触斜面由原来与轴向成60°的斜面改为成45°的斜面，在正常运行情况下力的作用情况产生变化，以一个端面为例分析如下。胀紧过程如图I所示，胀块与胀圈的滑动接触斜面与轴向成60°时，胀块在弹簧拉力A的作用下，产生的沿斜面推动胀圈滑动的分力F1,。为[0011]F1-=A* cos60° = 0. 5A需克服的由力A产生的垂直作用于胀圈斜面的分力(F2_6。。)所产生的动摩擦阻力Fa2-S0-为(动摩擦系数为U )FA2_60。= u A sin60° = 0. 866 u A如图2所示，胀块与胀圈的滑动接触斜面与轴向成45°时，胀块在弹簧拉力A的作用下，产生的沿斜面推动胀圈滑动的分力匕_45。为F^45- =A* cos45° = 0. 707A需克服的由力A产生的垂直作用于胀圈斜面的分力(F2_45。)所产生的动摩擦力fA2-45-为(动摩擦系数为y)FA2_45° = U A sin45° = 0. 707 u A如上所述，在同一弹簧拉力A的作用下，在两种不同角度的斜面上，所产生的使之相对滑动的分力和摩擦阻力不同。滑动分力巧_45。-F1^60. = 0. 207A，45°斜面大于60°斜面。摩擦阻力FA2_45。-Fa2,。=-0. 159uA,45° 斜面小于 60° 斜面。另外，卷绕机卷绕过程中胀紧装置受力的实际情况在接近成品时的丝筒约重4公斤，在夹轴的带动下需要以约2500转/分钟的速度高速旋转，由筒重力的惯性力和被卷绕丝的张力产生的扭矩作用在胀圈上，胀圈依靠胀块移动产生的胀力垂直作用于纸筒内壁，克服丝筒高速旋转产生的扭矩，带动丝筒转动。如果该胀力足够大，胀圈与纸管内壁产生的静磨擦力将控制接触面不产生相对滑移。经上述分析，在胀块的斜面60°的情况下，胀块在弹簧拉力的驱动下，垂直作用于胀圈斜面的正压力大,磨擦力大,胀块与胀圈的相对滑动阻力大,而该情况下的滑动分力较小，使胀块不易滑动。综合的结果，胀圈作用于纸管的正压力小，较易在接触面产生滑移，进而易产生磨损，也将影响卷绕丝的质量。在相同弹簧拉力作用下，在45°斜面上产生的推动胀圈扩张的滑动分力大，摩擦阻力较小，更易驱动胀圈扩张，作用于纸管上的胀紧力更大。所以，本实用新型胀紧过程更顺利，无需人为敲击，胀紧状态下胀块与胀圈、胀圈与纸管之间基本无相对滑移，减少了胀块、胀圈的磨损，提高了使用寿命，同时保证了产品质量的稳定性。松弛过程如图3所示，胀块与胀圈的滑动接触斜面与轴向成60°时，在胀圈回弹力B的作用下，产生的使胀块沿斜面滑动的分力F1,。为F1-60。=B* sin60o = 0. 866B需克服的由力B产生的垂直作用于动摩擦系数为U的胀圈斜面的分力(F2_6。。)所产生的动摩擦阻力FB2_6。。为FB2—60。= U B cos60° = 0. 5 U B如图4所示，胀块与胀圈的滑动接触斜面与轴向成45°时，在胀圈回弹力B的作用下，产生的使胀志沿斜面滑动的分力匕_45。为F卜45。= B sin45。= 0. 707B需克服由力B产生的垂直作用于动摩擦系数为y的胀圈斜面的分力(F2_45。)所产生的动摩擦力fB2_45。为FB2_45- = U B cos45° = 0. 707 U B如上所述，在同一胀圈回弹力B的作用下，在两种不同角度的斜面上，所产生的使之相对滑动的分力和摩擦阻力不同。滑动分力巧_45。-F1^60. = -0. 159B，45°斜面小于60°斜面。摩擦阻力FB2_45。-FB2_6。。=0. 205uB,45° 斜面大于 60。斜面。经上述分析，在相同胀圈回弹力作用下，在45°斜面上对于胀块产生的斜面滑动推力小，摩擦阻力大，所以45°斜面的胀块与60°的相比，对松弛过程不利。但考虑到胀块质量约14克，在仅受此重力的情况下，胀圈回弹力作用于45°的斜面胀块，该滑动分力完全可以推动胀圈在夹轴上滑动。经实际运行验证，45°的斜面胀块完全可以在工艺退筒要 求允许的时间内，完成松弛过程。如果作用面的角度减小至30°，在允许时间内难以有效推开。经过上述力的分析及对该胀紧装置实际验证，使用3个月，生产一直保持顺暢，无需人力敲击；在此期间无需更换，使用寿命延长10倍以上。为了保证本胀紧装置的有效性，进一步地所述的第一胀块和第二胀块是由闭合的金属圆环构成，其材质为铝合金、铜、不透钢，考虑到材质的表面磨擦特性、硬度与塑料胀圈的匹配性，优选的材质为铝合金。为了保证本胀紧装置的有效性，进一步地所述的胀圈是由具有横断切口的塑料环构成，其材质为尼龙、聚酯、热塑性高分子材料，考虑到韧性、弹性、耐磨性和性价比，优选的材质为尼龙。本实用新型的有益效果是本实用新型结构简单，运行有效，可完全采用国产原料制造，成本低，使用寿命长，卷绕丝内在品质提高。以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。图I是本实用新型胀紧过程60°斜面的胀块对胀圈作用力分解示意图。图2是本实用新型胀紧过程45°斜面的胀块对胀圈作用力分解示意图。图3是本实用新型松弛过程胀圈对60°斜面的胀块作用力分解示意图。图4是本实用新型松弛过程胀圈对45°斜面的胀块作用力分解示意图。图5是本实用新型中第一胀块的结构示意图。图6是本实用新型中第二胀块的结构示意图。图7是本实用新型中胀圈的结构示意图。图8是本实用新型中胀块与胀圈配合示意图。图中1.第一胀块，2.第二胀块，3.胀圈。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。如图5 8所示的一种纺丝卷绕机夹轴的胀紧装置，由环形的第一胀块I、第二胀块2和一个胀圈3组合而成，第一胀块I外环的一个边缘是与轴向成30° 60°的斜面，第二胀块2外环的一个边缘也为一斜面，该斜面与轴向所成角度和第一胀块I的斜面与轴向所成角度互补，胀圈3位于第一胀块I和第二胀块2之间，胀圈3的两个边缘分别于第一胀块I和第二胀块2斜面相互吻合。第一胀块I的斜面与轴向成的角度为30° 60°，优选第一胀块I的斜面与轴向成45°，则第二胀块2的斜面与轴向成135°。为了保证本胀紧装置的有效性，进一步地第一胀块I和第二胀块2是由闭合的金属圆环构成，其材质为铝合金、铜、不透钢，考虑到材质的表面磨擦特性、硬度与塑料胀圈的匹配性，优选的材质为铝合金。为了保证本胀紧装置的有效性，进一步地胀圈3是由具有横断切口的塑料环构成，其材质为尼龙、聚酯、热塑性高分子材料，考虑到韧性、弹性、耐磨性和性价比，优选的材质为尼龙。 以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求1.ー种纺丝卷绕机夹轴的胀紧装置，其特征在干由环形的第一胀块(I)、第二胀块(2)和一个胀圈(3)组合而成，所述的第一胀块(I)外环的ー个边缘是与轴向成30° 60°的斜面，所述的第二胀块(2)外环的ー个边缘也为ー斜面，该斜面与轴向所成角度和第一胀块(I)的斜面与轴向所成角度互补，所述的胀圈(3)位于第一胀块(I)和第二胀块(2)之间，胀圈(3)的两个边缘分别于第一胀块(I)和第二胀块(2)斜面相互吻合。
2.根据权利要求I所述的纺丝卷绕机夹轴的胀紧装置，其特征在于所述的第一胀块(I)的斜面与轴向成45°，第二胀块(2)的斜面与轴向成135°。
3.根据权利要求I所述的纺丝卷绕机夹轴的胀紧装置，其特征在于所述的第一胀块(I)和第二胀块⑵是由闭合的金属圆环构成，其材质为铝合金、铜、不透钢。
4.根据权利要求I所述的纺丝卷绕机夹轴的胀紧装置，其特征在干所述的胀圈(3)是由具有横断切ロ的塑料环构成，其材质为尼龙、聚酯、热塑性高分子材料。
专利摘要本实用新型涉及纺丝卷绕机的部件，尤其是一种纺丝卷绕机夹轴的胀紧装置。一种纺丝卷绕机夹轴的胀紧装置，由环形的第一胀块、第二胀块和一个胀圈组合而成，所述的第一胀块外环的一个边缘是与轴向成30°～60°的斜面，所述的第二胀块外环的一个边缘也为一斜面，该斜面与轴向所成角度和第一胀块的斜面与轴向所成角度互补，所述的胀圈位于第一胀块和第二胀块之间，胀圈的两个边缘分别于第一胀块和第二胀块斜面相互吻合。本实用新型结构简单，运行有效，可完全采用国产原料制造，成本低，使用寿命长，卷绕丝内在品质提高。
文档编号D01D7/00GK202576672SQ20122012175
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者朱东范, 张立军, 陆惠林, 蒋文, 蒋枫, 薛小平, 孙显明 申请人:常州灵达特种纤维有限公司