[实用新型]纺丝卷绕机夹轴的胀紧装置

说明书

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1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F_1-60°为：

F_1-60°＝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(F_2-60°)所产生的动摩擦阻力F_A2-60°为：(动摩擦系数为μ)

F_A2-60°＝μA·sin60°＝0.866μA

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F_1-45°为：

F_1-45°＝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(F_2-45°)所产生的动摩擦力F_A2-45°为：(动摩擦系数为μ)

F_A2-45°＝μA·sin45°＝0.707μA

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：F_1-45°-F_1-60°＝0.207A，45°斜面大于60°斜面。

摩擦阻力：F_A2-45°-F_A2-60°＝-0.159μA，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。