一步繅絲機單絲乾燥卷繞裝置的製作方法

2023-05-14 02:20:31 2

專利名稱：一步繅絲機單絲乾燥卷繞裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及絲綢工業制絲技術領域中的繅絲機，具體地說，涉及一種一步繅絲機單絲乾燥卷繞裝置。
背景技術：
蠶繭單根繭絲細而不勻、強力低、長度有限、不能直接使用，因而必須把被水滲透、膨潤的若干粒蠶繭的多根繭絲藉助其自身固有的絲膠粘結、集合併連接成為強力高、粗細均勻、長度無限延伸的一根(股)絲條，這就是通常所說的繅絲。
在繅絲機上，絲條經過絲鞘時由於高速離心力的作用甩掉了部分水分，但絲條回潮率仍在100％以上。此時若不即時乾燥，絲條結構就不固定，絲條卷饒上大時因膨潤絲膠的作用，會使絲條之間相互粘結、抱合。以後退繞時因膠著力強發生絲條切斷，同時還會造成絲色不良。因此，必須做到隨繅隨幹、出水即幹，即在卷饒到大之前，絲條應當瞬間迅速乾燥。但是當今世界各國的繅絲工藝都達不到這樣的水平。
由於現行制絲工藝水平做不到絲條隨繅隨幹、出水即幹、一次乾燥達標、一次卷繞成形，於是就不得不採取兩次加熱乾燥、兩次卷繞的補救措施，形成所謂的前繅後繅的兩步法繅絲。
前繅車間繅絲機上採用蒸汽管敞開式加熱、空氣對流烘培絲片。絲條未乾燥就被卷繞到小上，絲條上膨潤的絲膠使絲條之間相互粘結抱合，粘結之後再慢慢受熱乾燥，絲片就膠著成硬塊狀(硬角)，這樣的絲片顯然不能供作絲織品原料之用。補救的措施就是再一次浸水給溼，使絲條上硬化了的絲膠吸水膨潤變軟以利於退繞下來並再一次卷繞加熱烘乾，這就是所謂的後繅絲車間再繅加工過程。為了使再繅的絲條卷繞後不再發生相互粘連、抱合現象，於是不得不採用大，並加大烘絲車廂空間，提高烘絲溫度等，企圖做到隨繅隨幹。
無論是前繅還是後繅，邊卷繞邊加熱的工藝使得先卷繞上去的絲條段加熱時間長，後卷繞上去的絲條段加熱時間短，加熱時間差最長可達7小時，因此即使同一大上的絲片，其外、中、內層絲條段的回潮率相差很大，絲片有明顯的分層現象，絲片整形不良，色澤不一，退繞切斷多。為此，現行工藝又增設了小絲片水分平衡和大絲片水分平衡工序。
再繅工序新增產生的絲條疵點如寬絲、汙染絲、直絲、雙絲、毛絲、落環絲、硬或角、分層絲、橫絲、長結等。
綜上所述，可見現行繅絲工藝的主要弊端有1)繅絲用燃煤鍋爐蒸汽管網供熱，每生產一噸蠶絲要耗費13~18噸煤，相應排放CO2及SO2共30噸以上，炭渣1噸多，嚴重汙染環境。
2)蒸汽管網敞開漫射式加熱、空氣對流烘絲，其熱量大部分加熱了管網、車間、車廂，只有很小部分加熱絲片。對加熱對象絲片而言，熱效率低、熱工質量差，對操作工人而言是工作環境「熱汙染」。
3)生絲再繅是逆向加工，既增大加工費用，又產生新的疵點，降低生絲質量。
針對現行工藝的上述弊端，成都天友發展有限公司於2003年發明了桑蠶鮮繭一步繅絲的方法，摒棄了再繅的落後工藝。但由於當時條件限制，此方法僅適用於桑蠶鮮繭。而目前國內外製絲工業在一年的生產過程中，大部分時間均採用幹繭繅絲。因此，為進一步將一步繅絲技術廣泛應用，有必要在原有桑蠶鮮繭基礎上再次創新。本次申請的《一步繅絲機的單絲乾燥卷繞系統》實用新型專利，其一步繅絲加熱乾燥系統的原理、結構和材料以及絲條通道有其不同的特點，不僅適用於鮮繭繅絲，更適用於幹繭一步繅絲。經查新，尚未發現國內外與本實用新型內容相同的裝置被公開和使用。

發明內容
本實用新型的目的就在於克服現有技術存在的上述缺點和不足，提供一種適用於桑蠶繭(包括鮮繭和幹繭)生產的一步繅絲機單絲乾燥卷繞裝置，從而減少繅絲生產工序——復搖和小絲片真空吸溼等，節約設備、投資、人員和運行成本；用電熱乾燥絲條代替鍋爐蒸汽加熱乾燥絲片，消除或大幅度減少燃煤汙染，大幅度降低車間溫溼度改善勞動條件；大幅度縮小加熱對象，提高能源利用率。
本實用新型能直接生產絞裝生絲，絲片重量180g，絲片周長1.5米，絲片寬65~80毫米，絲片回潮率9％~12％遺蹟絲片成型等指標等均符合國家標準。
本實用新型的目的是這樣實現的。
繅絲生產為了抽取繭絲並卷繞成規定的生絲商品尺寸和形狀，必須加熱乾燥被膨潤大量吸水的繭絲和將其卷繞成形。這一過程現行繅絲用前繅和後繅兩個車間多個工序完成。本實用新型打破傳統觀念更新技術路線，從加熱乾燥對象的改變上著手，大幅度縮小加熱對象，減少加熱時間，繅絲時一次完成生絲商品成形，從整體上變革現有的比較落後的工藝流程，減少了生產工序，不再局限於只分別對各個工序逐一進行研究改善。
具體地說，本實用新型改加熱絲片為加熱絲條，變兩次吸水、乾燥為一次吸水、乾燥，改兩次卷繞成形為一次卷繞成形，改鍋爐燒煤產生蒸汽加熱為電熱元件加熱。
如圖1，本實用新型按繅絲湯18中緒下繭17生成的絲條1的運行方向依次設置有接緒器16、集緒器15、捻絞14、纖度感知器12、張力緩衝鼓輪13、定位鼓輪2、單絲乾燥器3、絲條平移機構11、絡絞杆7上的絡絞鼓輪6、單緒大8；在單緒大8的下方設置有大制動輪10。
本實用新型的工作過程如下在繅絲湯18中，已經充分膨潤的數顆蠶繭17上被抽取的繭絲，經過接緒器16、集緒器15合併為絲條，然後圍繞上下鼓輪形成捻絞(絲鞘)14，將絲條上的水分高速離心甩出，同時絲條相互摩擦和擠壓，增加絲條抱合後經過纖度感知器12檢測絲條粗細，作出正常、偏粗或偏細的判斷(並與張力緩衝機構13配合)控制其槓桿機構動作——添緒或停大，運轉或處理故障。
絲條繼續上升進入本實用新型單絲乾燥卷繞系統。絲條1經過定位鼓輪2後進入單絲乾燥器3的不鏽鋼乾燥縫口受到加熱乾燥，再經過平移鼓輪5(後位置——運行位置)和絡絞鼓輪6，被卷繞到單緒大8上形成絲片9。
當絲條出現故障需要停大時，按下絲條平移機構11的控制按鈕，平移鼓輪5從右側(運行位置)自動向左運動，到達機外側平移鼓輪4(前位置)進行故障處理。
故障處理完結後，再次按下絲條平移機構11的控制按鈕，平移鼓輪4自動向右運動到達機內側平移鼓輪5運行位置。
絲條的成形運動，由絡絞成形機構(另項目設計)帶動絡絞杆7上的絡絞鼓輪6引導絲條完成。絲條按簡諧(正弦)運動規律被卷繞在單緒大8上形成所需的花紋結構，便於編絲成絞——形成絞裝生絲成品。
當單緒大8上的絲片達到規定重量後，由專用落絲車(另項目設計)從繅絲機上取下，在專用編絲車(另項目設計)編絲留頭。在圖4中可以看到，用普通平口螺絲起子插入單緒大或的定位杆50和活動輪輻47之間旋轉約90°，使定位肖48退出活動輪輻47的孔中。背絲枋57受絲片44的壓力下縮到「下絲狀態」絲片鬆弛，即能夠輕便地從單緒大上取下絲片；空的單緒大8需要重新使用時，向外拉出背絲枋58，使定位肖48在定位彈簧49的作用下重新進入活動輪輻47的孔中，即可恢復卷繞狀態。然後再用或軸穿好10隻單緒大8，用專用落絲車(另項目設計)舉起放到繅絲機上，可以進行下一輪繅絲運行。
本實用新型與現有技術對比，具有以下優點和積極效果1、乾燥時，改加熱絲片為加熱絲條，減少加熱對象，具有加熱針對性強、熱效率高、節能性能好、顯著改善繅絲車間勞動條件等特點。
本實用新型只針對運行目的——去除絲條在膨潤時吸收的水分，僅僅加熱單絲乾燥器和絲條(而不是絲片)。而現有繅絲工藝技術則除此之外，還無必要地加熱小大、周圍的空氣、烘絲管道和蒸汽輸送管道、繅絲機的車棚和復搖機的車箱、前繅和後繅車間的空間、鍋爐及其配套設備設施、傳遞熱能的媒質水和蒸汽等。因此本實用新型有明顯的節能效果。
同時，本實用新型具有接近於封閉式的加熱乾燥環境，電能熱效率在60％以上。而現有繅絲工藝技術則是敞開式的加熱乾燥環境，其燃煤蒸汽綜合熱效率利用率僅為1.6～7.2％，能源散失十分嚴重。
因此，本實用新型能夠大幅度提高能源利用率，具有極大的節能優勢；能夠有效地度降低車間溫度和溼度，能夠改善惡劣的勞動條件，降低工人勞動強度，有明顯的經濟和社會效益。
此外，本實用新型絲條受熱時間極短，各段絲條的受熱時間相同。而現有繅絲工藝技術，先卷繞到大上的的絲段與後卷繞的絲段的受熱時間，最大相差可達7個小時。因而先天造成絲片各處乾燥嚴重不均勻，影響生絲內在質量。並增加後工序的加工難度。
2、乾燥時不再需要鍋爐燃燒煤炭供應蒸汽本實用新型為電熱元件加熱乾燥絲條。而現有技術用鍋爐燒煤產生蒸汽加熱乾燥絲片。因而，能夠從源頭上解決繅絲生產需要消耗不可再生資源和嚴重的燃煤環境汙染的問題。每一噸蠶絲耗費燃煤13～18噸，相應排放CO2、SO2共30噸以上，炭渣1噸多，全國繅絲行業每年耗煤約100萬噸，因而本實用新型具有明顯的環保效益和社會效益。
3、本實用新型能夠減少現有繅絲廠不必要的工序使用了本實用新型的技術後，將減少原來後繅車間的復搖、小真空吸溼、小絲片平衡等主要生產工序；可以減小甚至去掉供熱鍋爐及其配套設備設施。如果新增一座中等規模絲廠，可節約蒸汽網管供熱系統投資300萬元，節省後繅復搖系統投資200萬元以上。因而，有利於提高生產效率，減少用工，降低運行成本，降低建廠投資。因而本實用新型具有明顯的經濟效益。
4、單緒大獨立運轉有利於提高操作效率和生絲質量現有絞裝絲成形是在復搖機上進行的。每5緒生絲為一個整體的大，一緒停轉五緒都一起停，用於繅絲操作十分困難，無法正常使用，嚴重妨礙操作，降低生產效率和影響生絲質量。本實用新型的單緒大每緒獨立運轉解決了這一問題。
5、本實用新型設計時考慮了在現有自動繅絲機上改造的兼容性；在零配件選材上，立足採用標準、通用器材、元件和材料，能夠有效地控制製造(或現有機型改造)成本，保證其工作的穩定性、可靠性、安全性和經濟性。從而，提高了本實用新型推廣的經濟可行性和市場的接受能力。


圖1-本實用新型組成示意圖，其中1-絲條； 2-定位鼓輪； 3-單絲乾燥器；4-前位置平移鼓輪；5-後位置平移鼓輪；6-絡絞鼓輪；
7-絡絞杆； 8-單緒大； 9-絲片；10-大制動輪； 11-絲條平移機構；12-纖度感知器；13-張力緩衝鼓輪；14-捻絞(絲鞘)； 15-集緒器；16-接緒器； 17-緒下繭； 18-繅絲湯。
圖2-單絲乾燥器結構示意圖，包括圖2.1-主視圖，圖2.2-側視圖；其中19-不鏽鋼乾燥縫口； 20-被乾燥絲條； 21-絲條運動；22-電熱元件；23-乾燥器殼體； 24-熱風；25-微型風機；26-進風；27-低壓直流變換器；28-電源調節器； 29-調壓分頭開關。
圖3-絲條平移機構結構示意圖，其中30-平移鼓輪；31-微型電機；32-主動齒輪(或摩擦輪)；33-平移齒條(或摩擦條)； 34-行程開關；35-平移鼓輪前位置(處理故障)； 36-三疊抽屜軌；37-平移鼓輪後位置(運行)； 38-行程開關；39-絲條運行位置； 40-絲條故障處理位置；41-從張力緩衝器來； 42-雙位開關(2常開2常閉自鎖開關)；43-交流電源(220V)。
圖4-單緒大結構示意圖，包括圖4.1-主視圖，圖4.2-側視圖，圖4.3-局部放大圖；其中9-絲片，包括 9.1-卷繞狀態絲片， 9.2-鬆弛狀態絲片；44-插入起子(旋轉90°)。
45-背絲枋，包括 45.1-卷繞狀態的背絲枋，45.2-下絲狀態的背絲枋；46-活動輪輻；47-定位機構，包括47.1-定位肖，47.2-定位彈簧，47.3-定位杆；48-或軸； 49-輪轂端套； 50-摩擦傳動趾51-大輪轂； 52-固定輪輻； 53-制動環；具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型進一步說明。
1、單絲乾燥器3
改加熱絲片為加熱絲條。
如圖2，單絲乾燥器3的結構是在乾燥器殼體23內，從上到下，依次設置有不鏽鋼乾燥縫口19、電熱元件22、微型風機25；電熱元件22、電源調節器28、電源43依次電連接；微型風機25、低壓直流變換器27、電源43依次電連接。
本實用新型的單絲乾燥器3的工作過程如下採用標準電熱元件加熱，用既耐火、隔熱保溫又絕緣的特種混凝土材料成型殼體，不鏽鋼薄片成型狹窄光滑的絲條乾燥通道，配置了微型風機通風。配備了電熱元件的80~180V可調節電源和風機的6V直流電源。
本單絲乾燥器能夠較全面地採用傳導、輻射和對流幾種傳熱方式，充分利用在殼體內裸露的電熱元件所轉化的熱能形成熱風，使絲條在寬1毫米長210毫米的狹小空間經過，受熱完成乾燥。絲條在乾燥器中經過時間僅約0.075～0.21秒左右(在可調小或卷繞線速度範圍內約1.0~2.8米/秒)。能夠直接卷繞成形並達到乾燥標準的絲片回潮率9％~12％；不需再次用小絲片真空吸溼和復搖機來吸溼和乾燥卷繞成形，變兩次吸水/乾燥為一次吸水/乾燥，改兩次卷繞成形為一次卷繞成形。
2、絲條平移機構11，使絲條能自動進出單絲乾燥器如圖3，絲條平移機構11的結構是微型電機31、主動齒輪(或摩擦輪)32、平移齒條(或摩擦條)33、三疊抽屜軌36、平移鼓輪30依次連接；左行程開關38和右行程開關34分別安放在平移齒條(或摩擦條)33的左右端；左行程開關38和右行程開關34、雙位開關42、交流電源43依次電連接。
本實用新型的絲條平移機構11的工作過程如下採用標準三疊式抽屜軌36構成水平移動軌道，用微型電機31通過主動齒輪(或摩擦輪)32和齒條(摩擦條)33帶動平移鼓輪30水平運動，使絲條按需要自動進出單絲乾燥器3，進行乾燥卷繞運行或停車處理絲條故障。配置兩個行程開關38、34固定進出的距離，配置一個雙位開關42控制機構進出。本絲條平移機構11使用常規電源。
本絲條平移機構11使本裝置的結構高度緊湊，使自動繅絲機能夠「一緒改造為一緒」，提供了本實用新型推廣的兼容性和經濟性。本絲條平移機構11在改變絲條位置時只需按動同一按鈕即可，操作使用方便，工作可靠。
3、單緒大8，專用卷繞器件。
如圖4，單緒大8結構是以大軸48為圓心，向外依次連接有大輪轂51，輪轂端套49，摩擦傳動趾50，按60度夾角排列的5個固定輪輻52和一個活動輪輻46，背絲枋45，制動環53；所述的活動輪輻46由前、後輪輻組成，中間設置有定位機構47；定位機構47由定位肖47.1、定位彈簧47.2、定位杆47.3組成，定位杆47.3的前端設置定位肖47.1，定位杆47.3的中間設置有定位彈簧47.2。
本實用新型的單緒大8的工作過程如下生產時，前一輪下絲以後的空單緒大，再次使用之前，向外拉出背絲枋45，即從下絲狀態的背絲枋45.2到卷繞狀態的背絲枋45.1，使定位肖47.1在定位彈簧47.2的作用下，重新進入活動輪輻46的孔中，即可在繅絲機上繼續卷繞繅絲；當單緒大8卷繞的絲量達到規定重量後，由專用落絲車從繅絲機上取下，放在專用編絲車上編絲留頭，然後取下，如在圖4.3。用螺絲起子54插入定位杆47.3與活動輪輻46之間旋轉90度，使定位肖47.1退出活動輪輻46的孔中，卷繞狀態絲片44.1在絲片44的壓力下縮到鬆弛狀態絲片44.2的位置，絲片44鬆弛即能夠輕便地從單緒大上取下。
單緒大8採用標準型鋼(或鑄造鋁合金或壓鑄工程塑料)製造成六條輻撐的輪狀結構。其中一條輻撐為可伸縮結構，使絲片卷滿後能夠方便的取下。單緒大8由兩對配有彈簧的摩擦傳動趾，傳遞或軸的動力帶動。當絲條出現故障時能夠克服其摩擦力使單緒大停轉，以待操作處理。
本實用新型的單緒大8能夠獨立運動——制動和停轉、啟動和運轉，使用方便靈活，有利提高操作效率和產品質量。
本實用新型的單緒大8成型的絲片尺寸和質量符合絞裝生絲出口標準，絲片重量180g、絲片周長1.5米、絲片寬65~80毫米。
根據不同的設計和製造條件，利用以上設計結構，單緒大8可以在實現上述功能的前提下，設計具體細部造型採用鋁合金鑄造或工程塑料製造壓鑄成型。
當外部氣溫和相對溼度發生較大變化時，需要調整單絲乾燥器的工作功率。在圖2中可以看到，可以用調節電源28的分頭開關調節29，提高或降低電熱元件22工作電壓，增大或減小其工作功率，保持絲片達到規定的回潮率，即9％~12％。
單絲乾燥器中，由調節電源28對電熱元件22供電，加熱乾燥器殼體23內的狹小空間。由低壓直流電源27驅動微型風機25提供有限的通風量形成熱風，在不鏽鋼乾燥縫口19中迅速地加熱乾燥通過的絲條20。在絲條通過的位置，用不鏽鋼薄片製成一對不鏽鋼乾燥縫口19，形成僅1mm寬長210mm的通道。表面光潔耐磨不損傷絲條，能確保絲條質量。
權利要求1.一種一步繅絲機單絲乾燥卷繞裝置，其特徵在於按繅絲湯(18)中緒下繭(17)生成的絲條(1)的運行方向依次設置有接緒器(16)、集緒器(15)、捻絞(14)、纖度感知器(12)、張力緩衝鼓輪(13)、定位鼓輪(2)、單絲乾燥器(3)、絲條平移機構(11)、絡絞杆(7)上的絡絞鼓輪(6)、單緒大(8)；在單緒大(8)的下方設置有大制動輪(10)。
2.按權利要求1所述的單絲乾燥卷繞裝置，其特徵在於單絲乾燥器(3)的結構是在乾燥器殼體(23)內，從上到下，依次設置有不鏽鋼乾燥縫口(19)、電熱元件(22)、微型風機(25)；電熱元件(22)、電源調節器(28)、電源(43)依次電連接；微型風機(25)、低壓直流變換器(27)、電源(43)依次電連接。
3.按權利要求1所述的單絲乾燥卷繞裝置，其特徵在於絲條平移機構(11)的結構是微型電機(31)、主動齒輪或摩擦輪(32)、平移齒條或摩擦條(33)、三疊抽屜軌(36)、平移鼓輪(30)依次連接；左行程開關(38)和右行程開關(34)分別安放在平移齒條或摩擦條(33)的左、右端；左行程開關(38)和右行程開關(34)、雙位開關(42)、交流電源(43)依次電連接。
4.按權利要求1所述的單絲乾燥卷繞裝置，其特徵在於單緒大(8)的結構是以大軸(48)為圓心，向外依次連接有大輪轂(51)，輪轂端套(49)，摩擦傳動趾(50)，按60度夾角排列的5個固定輪輻(52)和一個活動輪輻(46)，背絲枋(45)，制動環(53)。
5.按權利要求4所述的單絲乾燥卷繞裝置，其特徵在於活動輪輻(46)的結構是由前、後輪輻組成，中間設置有定位機構(47)；定位機構(47)由定位肖(47.1)、定位彈簧(47.2)、定位杆(47.3)組成，定位杆(47.3)的前端設置定位肖(47.1)，定位杆(47.3)的中間設置有定位彈簧(47.2)。
專利摘要本實用新型公開了一種一步繅絲機單絲乾燥卷繞裝置，涉及絲綢工業制絲技術領域中的繅絲機，具體地說涉及單絲乾燥器、絲條平移機構、單緒大。本實用新型的結構是按繅絲湯18中緒下繭17生成的絲條1的運行方向依次設置有接緒器16、集緒器15、捻絞14、纖度感知器12、張力緩衝鼓輪13、定位鼓輪2、單絲乾燥器3、絲條平移機構11、絡絞杆7上的絡絞鼓輪6、單緒大8；在單緒大8的下方設置有大制動輪10。本實用新型改加熱絲片為加熱絲條，減少加熱對象，具有加熱針對性強、熱效率高、節能性能好、顯著改善繅絲車間勞動條件等特點。本實用新型設計時考慮了在現有自動繅絲機上改造的兼容性，提高了本實用新型推廣的經濟可行性和市場的接受能力。
文檔編號F26B13/00GK2811330SQ20052009754
公開日2006年8月30日 申請日期2005年8月4日 優先權日2005年8月4日
發明者譚之虎, 劉輝芬, 鄒方清 申請人:成都天友發展有限公司