鋼簾線加解捻裝置製造方法
2023-05-25 00:00:06
鋼簾線加解捻裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋼簾線加解捻裝置，包括放線裝置、加捻機、限扭裝置、解捻機、收線裝置和過線輪，所述的限扭裝置設置在加捻機與解捻機之間，所述的鋼簾線依次經過放線裝置的工字輪、加捻機、限扭裝置、解捻機、收線裝置的工字輪以及它們之間設置的過線輪。通過對簾線進行加扭轉，把簾線表面的拉應力或壓應力改變為扭轉剪切應力，使得簾線表面應力平衡，來達到校直簾線的目的，然後對簾線進行反扭轉，來消除簾線的殘餘扭轉，生產製造的簾線具有良好的強度、韌性、抗疲勞性能，並且具有良好的平直度和合適的殘餘扭轉，滿足在橡膠帘布的生產要求，並應用於輪胎帶束層。
【專利說明】鋼簾線加解捻裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼簾線的加工製造，尤其涉及一種能夠減小或消除鋼簾線殘餘扭轉應力的裝置。
【背景技術】
[0002]鋼簾線廣泛應用於橡膠產品，如汽車輪胎、傳送帶、高壓膠管等，作為橡膠產品的增強材料，需要具有良好的強度、韌性、抗疲勞性能、橡膠滲透性、粘合力等性能。鋼簾線更主要的是用作汽車輪胎的增強材料，它可用於帶束層，也可用於胎體。用於帶束層的鋼簾線一般有nX 1、m+n等結構，鋼簾線捻制生產的過程中，簾線隨運轉飛輪盤高速捻制，形成了很大殘餘應力，需要對簾線的多餘應力進行適量釋放，才能保證簾線在輪胎廠家使用時放線平直度較好。CN 203372006 U提供了一種雙捻機製造的直簾線的方法，但是該方法製造的簾線存在明顯的殘餘扭轉。這些情況都會在該鋼簾線嵌入橡膠硫化、壓延時出現帘布不平整，帘布捲曲、翹頭等不良現象，嚴重影響輪胎帘布的生產質量。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服上述不足，提供一種具有良好的平直度，能夠減小或消除簾線的殘餘扭轉應力，滿足橡膠帘布生產要求，應用於輪胎帶束層生產的鋼簾線加解捻裝置。
[0004]本發明是通過如下技術方案來實現的:
鋼簾線加解捻裝置，包括放線裝置、加捻機、限扭裝置、解捻機、收線裝置和過線輪，所述的限扭裝置設置在加捻機與解捻機之間，所述的鋼簾線依次經過放線裝置的工字輪、力口捻機、限扭裝置、解捻機、收線裝置的工字輪以及它們之間設置的過線輪。
[0005]所述的加捻機為內放線的雙捻機，所述的解捻機為內收線的雙捻機。
[0006]所述的限扭裝置為限扭導輪。
[0007]所述的鋼簾線加解捻裝置還包括虛捻器和校直器，所述的虛捻器和校直器依次設置在解捻機與收線裝置之間。
[0008]本發明對簾線進行加捻就是加扭轉，通過把簾線表面的拉應力或壓應力改變為扭轉剪切應力，使得簾線表面應力平衡，來達到校直簾線的目的；然後對簾線進行解捻，也就是對簾線進行反扭轉，來消除簾線的殘餘扭轉，使得簾線的平直度< 3cm/6m、殘餘扭轉(3T/6m。
[0009]簾線表面有殘餘拉應力，如果採用校直器進行彎曲變形後，簾線表面殘餘應力可能改變為壓應力，然而不管殘餘應力是拉應力還是壓應力，簾線生產過程中由於拉拔模具的模芯軸向與鋼絲軸向很難調整到完全一致，或者隨著拉拔一段時間後模具的磨損拉拔角度改變，總會導致鋼絲表面殘餘應力不均勻，從而導致簾線具有圈徑或翹距，簾線的平直度較差，即使通過校直器進行調整，依然無法獲得直線性的簾線。
[0010]為了獲得直線性的簾線，本發明通過對簾線進行加扭轉，改變簾線表面的應力為扭轉剪切應力，這很容易使得簾線表面殘餘應力平衡。簾線加扭轉時，扭轉與扭矩在開始階段呈彈性變化，達到扭轉彈性極限後扭轉與扭矩進入塑性變形階段，塑性變形階段的扭矩變化較平穩，加捻扭轉次數與扭矩曲線變化參見圖1所示，把扭轉彈性極限時的扭轉次數標記為NO，在彈性變形階段時，如加扭轉NI次(NI ( NO)，當把加扭載荷去掉後，簾線將沿加扭轉的反方向迴轉NI次，即在這一階段簾線殘餘扭轉次數等於加扭轉次數，此時，通過加扭轉獲得的簾線表面扭轉剪切應力在加扭載荷去掉後被釋放，簾線表面殘餘應力未得到明顯改變，不能到達校直簾線的目的；在塑性變形階段時，如加扭轉NI次(NI > NO)，當把加扭載荷去掉後，簾線將沿加扭轉的反方向迴轉約NO次，即在這一階段簾線殘餘扭轉次數近似為一個穩定的數值NO，此時，去掉加扭載荷後簾線表面依然有殘餘扭轉剪切應力，而且殘餘扭轉剪切應力沿簾線圓周表面平均分布，簾線表面應力差減小，從而能起到校直簾線的作用。加扭轉次數NI越多則簾線表面的應力差越小，簾線的直線性越好。上述N0、N1為在相同簾線長度下的扭轉次數。
[0011]為了使得簾線表面的殘餘應力為扭轉剪切應力，並且獲得直線性的簾線，簾線在加扭轉時需要進入塑性變形階段，而且要使得簾線直線性很好，則需要較長的塑性變形階段，但是簾線加扭轉過多會降低簾線的強度和抗疲勞性能，所以加扭轉的次數NI通常為扭轉彈性極限時扭轉次數NO的2?6倍，其中NO、NI為在相同簾線長度下的扭轉次數。
[0012]加扭轉的簾線存在殘餘扭轉，加扭轉進入塑性階段後，簾線的扭矩變化平穩，此時簾線的殘餘扭轉比較穩定，殘餘扭轉次數大約等於扭轉彈性極限時的扭轉次數NO。為了減小或消除簾線的殘餘扭轉，需要對簾線進行反扭轉(即解捻)。反扭轉次數N2大約等於扭轉彈性極限的扭轉次數NO時，可以使得簾線的殘餘扭轉減小甚至接近0，其中NO、N2為在相同簾線長度下的扭轉次數。
[0013]加扭轉(加捻)的捻向與反扭轉(解捻)的捻向相反，當加扭轉為S捻向時，反扭轉為Z捻向；當加扭轉為Z捻向時，反扭轉為S捻向。
[0014]本發明與現有技術相比具有如下有益效果:
通過對簾線進行加扭轉，把簾線表面的拉應力或壓應力改變為扭轉剪切應力，使得簾線表面應力平衡，來達到校直簾線的目的，然後對簾線進行反扭轉，來消除簾線的殘餘扭轉，簾線的平直度< 3cm/6m、殘餘扭轉< 3T/6m，生產製造的簾線具有良好的強度、韌性、抗疲勞性能，並且具有良好的平直度和合適的殘餘扭轉，滿足在橡膠帘布的生產要求，並應用於輪胎帶束層。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明實施例中加捻過程中簾線的扭轉-扭矩圖；
圖2為本發明實施例中的結構示意圖；圖中序號:1、放線裝置的工字輪，2、收線裝置的工字輪，3、簾線，4、加捻機，5、解捻機，6、限扭導輪，7、虛捻器，8、校直器；
圖3為圖2中放線工字輪上的簾線在光滑水平面展開的圖示；
圖4為圖2中收線工字輪上的簾線在光滑水平面展開的圖示；
圖5為本發明簾線平直度檢測方法的圖示；圖中序號:9-1、平行線一，9-2、平行線二，3-1、簾線；
圖6為本發明簾線殘餘扭轉檢測方法的圖示；圖中序號:2-1、收線工字輪，3-2、簾線； 圖7為本發明實施例中限扭導輪單獨使用狀態的結構放大示意圖；
圖8為本發明實施例中限扭導輪兩隻配合使用狀態的結構放大示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0017]一種鋼簾線加解捻裝置，包括放線裝置、加捻機4、限扭導輪6、解捻機5、虛捻器7、校直器8、收線裝置和過線輪，所述的加捻機4為內放線的雙捻機，所述的解捻機5為內收線的雙捻機，所述的限扭導輪6設置在加捻機4與解捻機5之間，所述的虛捻器7和校直器8依次設置在解捻機5與收線裝置之間，簾線3依次經過放線裝置的工字輪1、加捻機4、限扭導輪6、解捻機5、虛捻器7、校直器8、收線裝置的工字輪2以及它們之間設置的過線輪。
[0018]參見圖1、圖2、圖3和圖4所示，加捻機4即為內放線的雙捻機，簾線3從放線裝置的工字輪I上放線，在A處無扭轉，經過加捻機4後，在B處的扭轉為NI次，捻向為Z捻，根據簾線的直線性情況，可以逐漸增加扭轉次數，以達到需要的簾線直線性，加扭轉的次數NI通常為扭轉彈性極限時扭轉次數NO的2?6倍，其中NO、NI為在相同簾線長度下(如Im)的扭轉次數。加捻後的簾線3在光滑水平面展開的狀況如圖3所示。
[0019]簾線加扭轉後存在殘餘扭轉，由於加扭轉的次數NI超過彈性扭轉極限時扭轉次數NO，所以存在的殘餘扭轉次數大約為扭轉彈性極限時的扭轉次數NO。簾線3經過限扭導輪6後，進入解捻機5 ;解捻機5即為內收線的雙捻機，捻向為S捻；解捻機5對簾線3的解捻次數N2大約等於扭轉彈性極限時的扭轉次數NO ;其中NO、N2為在相同簾線長度下(如Im)的扭轉次數。
[0020]限扭導輪6非常重要，如果不採用限扭導輪6，簾線加扭轉與反扭轉將同步進行，反扭轉與加扭轉相互抵消，反扭轉沒有了消除殘餘扭轉的作用。結合圖1所示來描述限扭導輪的作用:簾線3經過加捻機4 (或解捻機5)作用後，簾線自身存在扭轉，並且扭轉會沿著簾線自身往前後兩端不斷地傳遞，而簾線經過限扭導輪6時，由於簾線與限扭導輪之間的摩擦力作用，簾線扭轉的傳遞將會很大程度地被阻止，即起到了限制簾線扭轉傳遞的作用。如圖1中，加捻機4對簾線的扭轉由B點向C點傳遞，或解捻機5對簾線的扭轉由C點向B點傳遞的過程中，均被限扭導輪所限制，這保證了加捻和解捻都能按照設定的扭轉參數進行作用。如果沒有限扭導輪6，由於加捻與解捻的捻向相反，簾線3加扭轉與反扭轉將同步進行，反扭轉與加扭轉相互抵消，反扭轉沒有了消除殘餘扭轉的作用。
[0021]限扭導輪6可以單獨使用，如圖7所示；也可以兩隻配合使用，如圖8所示；都能起到很好的限制簾線扭轉傳遞的作用。
[0022]簾線3經過解捻機5解捻後，簾線3的殘餘扭轉得到釋放，解捻後的簾線3在光滑水平面展開的狀況如圖4所示。然後再經過虛捻器7和校直器8進一步調整簾線的平直度和殘餘扭轉，最後在收線裝置的工字輪2上收線。當然根據情況，虛捻器7和校直器8可不採用，或者只採用其中之一。
[0023]圖2中也可以是加捻機4的捻向採用S搶，同時解捻機5的捻向採用Z捻。
[0024]參見圖5所示，簾線平直度檢測方法:在光滑水平面上標出兩條相距為3cm、長度為6m的平行線一 9-1和平行線一 9-2 ;檢測時，剪斷6m長的簾線3_1置於平行線一 9_1和平行線一 9-2中央，若簾線與平行線一 9-1和平行線一 9-2不接觸或不相交則認為該簾線平直度< 3cm/6m。
[0025]參見圖6所示，簾線殘餘扭轉檢測方法:檢測時，先從收線工字輪2-1上拉出並剪去6m長簾線3-2，然後在簾線末端50mm處向上彎一直角並握緊，再繼續從收線工字輪2_1上將簾線3-2拉出6m，放開簾線3-2自由端，在沒有張力和摩擦力的情況下讓其自由迴轉，並記錄旋轉轉數，旋轉方向與加捻機捻向相同用「 + 」表示，不同用表示；若旋轉轉數少於3圈，則認為該簾線殘餘扭轉< 3T/6m。
[0026]本發明通過對簾線進行加捻(加扭轉)，改變簾線表面殘餘應力為扭轉剪切應力，使得簾線表面應力平衡，獲得直線性的簾線，然後對簾線進行解捻(反扭轉)，來消除簾線加扭轉時產生的殘餘扭轉；獲得的簾線平直度< 3cm/6m、殘餘扭轉< 3T/6m，能夠滿足在橡膠帘布的生產要求。
[0027]實施例只是為了便於理解本發明的技術方案，並不構成對本發明保護範圍的限制，凡是未脫離本發明技術方案的內容或依據本發明的技術實質對以上方案所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明保護範圍之內。
【權利要求】
1.鋼簾線加解捻裝置，其特徵在於:包括放線裝置、加捻機、限扭裝置、解捻機、收線裝置和過線輪，所述的限扭裝置設置在加捻機與解捻機之間，所述的鋼簾線依次經過放線裝置的工字輪、加捻機、限扭裝置、解捻機、收線裝置的工字輪以及它們之間設置的過線輪。
2.根據權利要求1所述的鋼簾線加解捻裝置，其特徵在於:所述的加捻機為內放線的雙捻機，所述的解捻機為內收線的雙捻機。
3.根據權利要求1所述的鋼簾線加解捻裝置，其特徵在於:所述的限扭裝置為限扭導輪。
4.根據權利要求1、2或3所述的鋼簾線加解捻裝置，其特徵在於:所述的鋼簾線加解捻裝置還包括虛捻器和校直器，所述的虛捻器和校直器依次設置在解捻機與收線裝置之間。
【文檔編號】D07B7/02GK104358172SQ201410595247
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】劉祥, 蔣日勤, 朱銀貴, 張正裕, 姚海東 申請人:江蘇興達鋼簾線股份有限公司