本發(fā)明涉及紡織機(jī)械及紡紗加工技術(shù)，尤其涉及一種懸臂式多倍捻紡紗裝置及紡紗方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)加捻技術(shù)是錠子一轉(zhuǎn)一捻，這種加捻技術(shù)的生產(chǎn)加捻效率低。因此，通過錠子一轉(zhuǎn)多捻技術(shù)達(dá)到加捻效率的成倍提高，成為紡織行業(yè)實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)的目標(biāo)。

2、倍捻技術(shù)是一種技術(shù)成熟的加捻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了錠子一轉(zhuǎn)二捻，突破了傳統(tǒng)的錠子一轉(zhuǎn)一捻技術(shù)局限，加捻效率比傳統(tǒng)捻線設(shè)備成倍提高，受到市場的熱捧。我國紡織企業(yè)在上個(gè)世紀(jì)80年代初期開始進(jìn)口倍捻機(jī)，認(rèn)識(shí)到倍捻機(jī)具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好的巨大優(yōu)勢，市場需求旺盛。經(jīng)過四十多年的發(fā)展，我國在倍捻機(jī)生產(chǎn)技術(shù)方面取得了巨大的進(jìn)步，倍捻機(jī)品種多樣、質(zhì)量優(yōu)良，在世界紡機(jī)市場上具有重要地位。

3、專利“行星齒輪復(fù)合加捻器(201410331775.7)”提出了一種行星齒輪復(fù)合加捻器。但是，該專利未公開單一纖維紗并合、捻線、合股成繩的具體工藝過程。通過對該發(fā)明專利的研讀，初步把該專利的具體工藝過程解讀如圖7所示。由于喂入端、輸出端呈連續(xù)狀態(tài)，沒有形成自由端，對于兩端連續(xù)的紗線在中間部分旋轉(zhuǎn)加捻只能形成假捻，不是真捻；對于該專利而言，多根紗隨著行星齒輪復(fù)合加捻器的轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)在行星齒輪復(fù)合加捻器的兩側(cè)都進(jìn)行加捻，一方面行星齒輪復(fù)合加捻器兩側(cè)的捻度相同、捻向相反，是假捻；另一方面，當(dāng)行星齒輪復(fù)合加捻器的喂入端一側(cè)加捻導(dǎo)致紗線捻合在一起，無法再一根一根穿入行星輪的絲孔，也就是該發(fā)明裝置根本無法生產(chǎn)加工。因此，該專利方案在紡紗原理上是不可行的。

4、專利“用于生產(chǎn)加捻包覆紗線的捻包機(jī)構(gòu)(201920200182.5)”提出一種用于生產(chǎn)加捻包覆紗線的捻包機(jī)構(gòu)。該專利的紡紗原理是：外包紗穿過電機(jī)的空心軸、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)絲桿，在導(dǎo)絲環(huán)(握持點(diǎn))位置，與芯紗匯合。芯紗固定在定位支架上，由支架上定位磁鐵阻止其隨輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電機(jī)或無線輸電模塊驅(qū)動(dòng)控制主動(dòng)送紗輥按設(shè)定速度送紗。芯紗與外包紗在導(dǎo)絲環(huán)處合并，外包紗圍繞芯紗轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，在芯紗上形成一個(gè)包覆的捻回，同時(shí)在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)絲桿下部產(chǎn)生一個(gè)自捻的捻回，自捻方向與包覆的方向反向，其效果等同于外包紗以順時(shí)針(或逆時(shí)針)方向自轉(zhuǎn)，同時(shí)以逆時(shí)針(或順時(shí)針)方向圍繞芯紗公轉(zhuǎn)，完成自捻和包覆后的加捻包覆紗，經(jīng)過主動(dòng)羅拉、被動(dòng)羅拉牽引送至外部卷繞機(jī)構(gòu)。該專利中，采用了兩個(gè)傳動(dòng)單元的復(fù)雜機(jī)構(gòu)，一個(gè)是外包紗，通過獨(dú)立電機(jī)傳動(dòng)導(dǎo)絲桿，導(dǎo)絲桿旋轉(zhuǎn)完成外包紗的自捻、對芯紗的包覆，兩個(gè)捻度大小相同、方向相反，工藝存在較大的局限性；另一個(gè)是芯紗，通過獨(dú)立電機(jī)傳動(dòng)，均勻輸出芯紗，芯紗被外包紗包覆，芯紗自身沒有旋轉(zhuǎn)、加捻。同時(shí)，該專利中外包紗捻合成一根紗，僅僅通過一根紗對芯紗局限包覆。

5、因此，如何高效短流程完成結(jié)構(gòu)差別化、多樣化的繩纜加工是急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：針對上述技術(shù)存在的問題與不足，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種懸臂式多倍捻紡紗裝置及紡紗方法，旨在提供一種既可以采用多根同品種的紗線，也可以采用多根性能不同的紗線，一次性實(shí)現(xiàn)并合、加捻、包覆等多重功能，完成繩纜的加工，有效縮短了生產(chǎn)工藝流程，提供了生產(chǎn)效率。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種懸臂式多倍捻紡紗裝置，包括空心錠子、設(shè)在空心錠子上的懸臂和設(shè)在懸臂h上的周轉(zhuǎn)輪z1，所述周轉(zhuǎn)輪z1與固定在機(jī)架上的外齒圈z2嚙合，空心錠子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)形成周轉(zhuǎn)輪z1圍繞空心錠子的公轉(zhuǎn)以及周轉(zhuǎn)輪z1的自轉(zhuǎn)；所述周轉(zhuǎn)輪z1上設(shè)有包覆紗加捻機(jī)構(gòu)，用于隨著周轉(zhuǎn)輪z1自轉(zhuǎn)對包覆紗加捻機(jī)構(gòu)中的若干包覆紗b并合加捻形成包覆線c，所述包覆線c隨著周轉(zhuǎn)輪z1的公轉(zhuǎn)完成對穿過空心錠子空心軸的芯紗a的加捻包覆形成繩纜d。

3、優(yōu)選地，所述包覆紗加捻機(jī)構(gòu)包括倍捻錠子、倍捻錠子中心管、儲(chǔ)紗桶和第二導(dǎo)紗鉤；所述倍捻錠子設(shè)在周轉(zhuǎn)輪z1上與周轉(zhuǎn)輪z1同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述儲(chǔ)紗桶設(shè)在倍捻錠子上，所述倍捻錠子中心管穿過儲(chǔ)紗筒固定在倍捻錠子上；所述第二導(dǎo)紗鉤設(shè)在空心錠子上；所述倍捻錠子中心管上設(shè)有導(dǎo)紗管和/或第一導(dǎo)紗鉤，便于形成結(jié)構(gòu)差別化、多樣化的包覆線。

4、優(yōu)選地，所述導(dǎo)紗管和第一導(dǎo)紗鉤與倍捻錠子中心管可拆卸連接，便于相互更換。

5、優(yōu)選地，所述儲(chǔ)紗桶通過磁環(huán)與空心錠子保持相對固定，防止儲(chǔ)紗桶隨著倍捻錠子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證倍捻機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一轉(zhuǎn)雙捻。

6、優(yōu)選地，所述儲(chǔ)紗桶內(nèi)設(shè)置若干包覆筒紗，且倍捻錠子中心管上設(shè)有相應(yīng)數(shù)量的導(dǎo)紗管和/或第一導(dǎo)紗鉤。

7、優(yōu)選地，所述懸臂h設(shè)置若干個(gè)，且若干懸臂圍繞空心錠子呈發(fā)射狀分布。

8、優(yōu)選地，所述空心錠子上設(shè)有導(dǎo)紗孔，用于使包覆線c進(jìn)入空心錠子與穿過空心錠子空心軸的芯紗a加捻包覆形成繩纜d。

9、本發(fā)明所述的一種懸臂式多倍捻紡紗裝置的紡紗方法，包括以下步驟：

10、(a)啟動(dòng)懸臂式多倍捻紡紗裝置，芯紗a進(jìn)入空心錠子；

11、(b)空心錠子轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)設(shè)在空心錠子上的懸臂h以及設(shè)在懸臂h上的周轉(zhuǎn)輪z1同步轉(zhuǎn)動(dòng)，周轉(zhuǎn)輪z1與設(shè)在機(jī)架上的外齒圈z2嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，形成周轉(zhuǎn)輪z1的自轉(zhuǎn)，使包覆紗加捻機(jī)構(gòu)中的多根包覆紗b并合加捻形成包覆線c；

12、(c)若干根包覆線c經(jīng)過設(shè)在空心錠子側(cè)邊的導(dǎo)紗孔進(jìn)入空心錠子，隨著周轉(zhuǎn)輪z1的公轉(zhuǎn)，在空心錠子中完成若干包覆線c對芯紗a的加捻包覆形成繩纜d。

13、優(yōu)選地，所述包覆紗加捻機(jī)構(gòu)包括倍捻錠子、倍捻錠子中心管、儲(chǔ)紗桶和第二導(dǎo)紗鉤；所述倍捻錠子設(shè)在周轉(zhuǎn)輪z1上與周轉(zhuǎn)輪z1同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述儲(chǔ)紗桶設(shè)在倍捻錠子上，所述倍捻錠子中心管穿過儲(chǔ)紗筒固定在倍捻錠子上；所述第二導(dǎo)紗鉤設(shè)在空心錠子上；所述倍捻錠子中心管上設(shè)有導(dǎo)紗管和/或第一導(dǎo)紗鉤。

14、優(yōu)選地，所述儲(chǔ)紗桶內(nèi)設(shè)置若干包覆筒紗，且倍捻錠子中心管上設(shè)有相應(yīng)數(shù)量的導(dǎo)紗管和/或第一導(dǎo)紗鉤。

15、優(yōu)選地，所述包覆紗加捻機(jī)構(gòu)中的多根包覆紗b并合加捻形成包覆線c包括以下3種方式：

16、(i)倍捻錠子中心管上設(shè)置與包覆筒紗數(shù)量相同的導(dǎo)紗管，儲(chǔ)紗桶內(nèi)所有包覆筒紗的包覆紗通過導(dǎo)紗管、倍捻錠子中心管、倍捻錠子引出到第二導(dǎo)紗鉤，在第二導(dǎo)紗鉤處加捻形成第一包覆線c1；

17、(ii)把儲(chǔ)紗桶中所有導(dǎo)紗管更換為第一導(dǎo)紗鉤，儲(chǔ)紗桶中所有包覆筒紗的包覆紗經(jīng)過第一導(dǎo)紗鉤直接引出到第二導(dǎo)紗鉤，在第二導(dǎo)紗鉤處形成第二包覆線c2，所述第二包覆線c2為多根包覆紗b的并合紗，沒有捻度；

18、(iii)把儲(chǔ)紗桶中部分導(dǎo)紗管更換為第一導(dǎo)紗鉤，儲(chǔ)紗桶中部分包覆筒紗的包覆紗經(jīng)過第一導(dǎo)紗鉤直接引出到第二導(dǎo)紗鉤作為芯紗；部分包覆筒紗的包覆紗通過導(dǎo)紗管、倍捻錠子中心管、倍捻錠子引出到第二導(dǎo)紗鉤作為包覆紗，在第二導(dǎo)紗鉤處加捻包覆形成第三包覆線c3，所述第三包覆線為包芯結(jié)構(gòu)。

19、優(yōu)選地，在空心錠子中完成對芯紗a的加捻包覆形成繩纜d的若干包覆線c，為第一包覆線c1、第二包覆線c2、第三包覆線c3中的一種或多種組合，可以形成多種結(jié)構(gòu)的繩纜d，滿足不同應(yīng)用場景的需求。

20、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)，1、通過一套裝置采用多紗并合加捻、多股并合加捻、包芯等技術(shù)，一次性完成繩纜的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了并紗、倍捻、包芯等多種功能一體化，與傳統(tǒng)紡紗流程相比，具有并紗機(jī)、倍捻機(jī)、包芯包覆機(jī)等三個(gè)工序不同設(shè)備的功能，僅僅一臺(tái)設(shè)備即可完成把多達(dá)數(shù)十根紗線加工成復(fù)合結(jié)構(gòu)繩纜，可以有效的縮短紡紗工藝流程，減少用工，節(jié)約能源，通過高效短流程生產(chǎn)技術(shù)提高了紡織產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化水平；2、采用兩次加捻技術(shù)，第一次加捻是倍捻錠子的自轉(zhuǎn)，完成對儲(chǔ)紗桶中若干包覆紗自身的加捻，倍捻錠子一轉(zhuǎn)二捻，第二次加捻是倍捻錠子公轉(zhuǎn)，完成包覆線對芯紗的包覆加捻，一轉(zhuǎn)一捻，通過懸臂與倍捻錠子傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)，通過兩次加捻可以實(shí)現(xiàn)主軸一轉(zhuǎn)多捻的高效加捻效果；3、可利用多根性能不同的紗線，采用多種不同的穿紗方法形成3種不同結(jié)構(gòu)的包覆線，一次性實(shí)現(xiàn)多種復(fù)合結(jié)構(gòu)繩纜的加工，生產(chǎn)可適性強(qiáng)；4、由于設(shè)在周轉(zhuǎn)輪上的倍捻錠子公轉(zhuǎn)時(shí)，倍捻錠子上的儲(chǔ)紗筒產(chǎn)生較大的離心力，影響設(shè)備的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的磨損，通過設(shè)置外齒圈和周轉(zhuǎn)輪相嚙合，外齒圈能夠提供支撐避免倍捻錠子在懸臂處承受較大的剪切應(yīng)力，能夠進(jìn)一步提高倍捻錠子旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，減少設(shè)備的磨損。