一种超高分子量聚乙烯纤维生产的防断丝卷绕装置的制作方法

本发明涉及卷绕装置，具体为一种超高分子量聚乙烯纤维生产的防断丝卷绕装置。

背景技术：

1、超高分子量聚乙烯纤维，又称高强高模聚乙烯纤维，是目前世界上比强度和比模量最高的纤维，由相对分子质量在100万以上的聚乙烯依次经过纺丝、萃取、干燥和超倍拉伸制成。该纤维具有密度小、强度高、模量高、耐冲击、耐腐蚀、耐化学药剂等优异性能，被广泛应用于航空航天、国防军工、海洋工程、安全防护、绳索、体育用品等领域。超高分子量聚乙烯纤维的主要生产工序依次为：原料制备、双螺杆挤压机挤出、纺丝箱纺丝、喷丝板喷丝、萃取、干燥、加热牵伸以及卷绕成型。其中，卷绕成型是纤维生产过程中的最后一道关键工序，其作用是将经加热牵伸后的成品纤维有序地卷绕成一定规格的卷装，以供后续加工和使用。

2、cn223292056u一种涤纶丝防断卷绕机构，通过设置有涤纶丝防断裂缓冲组件，能够实时的根据涤纶丝线的松紧情况进行适应性调节，调整及时，便于防止丝线突然绷紧导致断裂。

3、为了解决现有技术中超高分子量聚乙烯纤维表面光滑、摩擦系数小、抱合力差，在卷绕过程中纤维与设备之间的摩擦容易导致纤维表面产生毛刺，进而引发断丝、缠绕等问题。

技术实现思路

1、本发明提供的技术方案如下：一种超高分子量聚乙烯纤维生产的防断丝卷绕装置，包括：

2、包括固定绕线滚筒的固定管，固定管设置为多边形结构，固定管侧面设置有限位槽；还包括在绕线过程中产生微量震动的转动套管，转动套管内壁顶部滑动连接主支撑管，转动套管内壁侧面设置有副支撑管，主支撑管侧面固定连接支撑组件，支撑组件侧面固定连接皮带组件的固定端，皮带组件的转动端与主支撑管侧面固定连接，支撑组件底部固定连接设备底座；其中支撑组件包括具备垂直方向滑动支撑结构的的滑动架，滑动架内壁固定连接气动支撑组件，滑动架内壁侧面位于气动支撑组件上方的位置滑动连接支撑轮，以及将多组副支撑管均匀分布在主支撑管下方两侧的固定板，固定板设置为三棱型结构，滑动架顶部与固定板底部固定连接，设备底座用来对支撑组件进行固定支撑，支撑组件对皮带组件进行支撑。

3、启动皮带组件，皮带组件内置的传动皮带绕过配置在主支撑管和副支撑管轴端的带轮，带动主支撑管和副支撑管同步进行旋转，主支撑管和副支撑管的外周面共同在转动套管内部形成三点式接触支撑，依靠摩擦力驱动转动套管旋转，固定管同轴连接于转动套管的端部，绕线筒套设在固定管侧面，多边形截面的固定管与限位槽配合使绕线筒能同步转动且便于拆装，绕线时皮带组件的皮带张紧度依靠支撑轮的移动来调节，支撑轮通过气动支撑组件进行支撑，气动支撑组件提供的支撑力推动支撑轮在滑动架内壁侧面滑动，固定板将多组主支撑管和副支撑管排布成正三角形布局，绕线中若纤维张力超出限值，转动套管的转动阻力上升，阻力通过皮带紧边拉力增大而作用在支撑轮上，迫使支撑轮压缩气动支撑组件并产生位移，皮带随之松弛，主支撑管和副支撑管传递给转动套管的驱动力矩下降，避免纤维因拉力过大而断裂。

4、优选的，通过空气增压对支撑轮的底部进行支撑的气动管，气动管侧面开设有泄气孔；输气管，输气管的一端设置为水平方向，输气管垂直的一端顶部固定连接有弹簧，弹簧的顶部固定连接有移动环，气动管设置在移动环的内壁侧面并与移动环滑动连接，输气管的顶部固定连接有固定架，固定架的侧面与滑动架的侧面滑动连接。

5、优选的，支撑轮包括转动架，转动架底部固定连接有滑动座，转动架的侧面转动连接有张紧轮，张紧轮的顶部与皮带组件的皮带底部接触，外部气源经过输气管导入，固定架对输气管进行固定和支撑，气体在输气管内部依靠气压推动气动管从移动环内部向上伸出，多余气体通过泄气孔泄放，防止气动管内部压力积聚，弹簧连接移动环与输气管顶端构成弹性复位结构，皮带张紧过程中纤维传递来的张紧力迫使张紧轮下移，张紧轮带动转动架下降，转动架下降带动滑动座下降，滑动座下降时下压气动管，气动管回缩进入移动环内腔首先将泄气孔封堵，气体在输气管内部被封闭而压力陡升，实现先柔性支撑再转为硬性支撑，滑动座持续下降时滑动座底部与移动环顶部接触，进而压缩弹簧的弹力吸收向下冲击，避免刚性抵触造成纤维张力突变而断裂。

6、优选的，主支撑管包括空心管，空心管的侧面固定连接有弹片，弹片的侧面开设有泄压槽。

7、优选的，弹片设置有多组并均匀分布在空心管的侧面，空心管设置为空心结构，泄压槽设置为弧形结构，泄压槽的顶部与转动套管内壁顶部接触，空心管的侧面与皮带组件的转动部固定连接，皮带组件带动空心管旋转，空心管外周固定有多组弹片，相邻弹片间开设有泄压槽，泄压槽将弹片的支撑区域划分成不连续的弹性悬臂，空心管旋转时弹片的外缘依次抵接转动套管内壁，将原本连续的支撑变为间隔式断续支撑，此过程产生的微幅跳动把附着于纤维表面的细微绒毛振落，提升绕卷质量。

8、优选的，副支撑管包括进气管，进气管的侧面转动连接有转动接头，转动接头的侧面固定连接有转动滚筒，转动滚筒的侧面开设有喷射孔，转动滚筒的内壁侧面固定连接有导向锥。

9、优选的，喷射孔使导入转动滚筒的气流沿切向方向喷出，转动滚筒的侧面与转动套管内壁侧面接触，转动滚筒的侧面与皮带组件的转动部连接。

10、优选的，转动接头包括转动底座，转动底座的侧面开设有导气槽，转动底座的侧面固定连接有输送管，转动底座设置在进气管的内部并与进气管内壁侧面转动连接，输送管延伸进转动滚筒的内部并与转动滚筒内壁侧面固定连接。

11、优选的，导向锥包括连接底座，连接底座的侧面固定连接有导风锥，导风锥的侧面开设有导风槽，连接底座的侧面与转动滚筒内壁侧面固定连接，进气管连接外部气源进行供气，外部气源经转动接头进入转动滚筒内部，转动接头包含转动底座、导气槽和输送管，转动滚筒被皮带组件带动旋转时转动底座同步旋转，静止的进气管管路与旋转的导气槽在周向上周期性对位和错开，形成间歇性供气，进入转动滚筒的气流顺着导向锥分流，连接底座将导风锥固定在转动滚筒内部，分流后的气体经导风槽引导至喷射孔切向喷出，在转动套管内部产生脉冲式气垫支撑，间歇供气带来的规律震动促进绒毛抖落，加强绕卷质量。

12、本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

13、1. 底座与支撑组件定位稳固，皮带组件带动主支撑管和副支撑管同步转动，两根管件外圆在转动套管内部形成三点接触，摩擦力驱使转动套管旋转，进而通过固定管让绕线筒随之收卷纤维，绕线筒借助多边形配合实现快捷拆装，气动支撑组件驱动支撑轮沿滑动架移动来调整皮带松紧，多组主副支撑管排成三角形布局，绕线中当纤维张力超过安全限值，转动套管阻力升高，皮带紧边拉力变大并作用在支撑轮上，迫使支撑轮压缩气动组件而后退，皮带随即松弛，主副支撑管传递的力矩跟着减小，从而防止纤维断裂。

14、2. 外部气源由输气管导入，气动管在气压推动下从移动环内伸出，多余气体经泄气孔释放以防压力过高，弹簧连接移动环与管端构成弹性复位，当纤维张力作用于张紧轮，张紧轮带动转动架与滑动座依次下降，滑动座下压气动管使之缩回移动环，首先堵住泄气孔，输气管内气体被封闭后压力急剧上升，支撑由柔性转为硬性，滑动座继续下沉便接触移动环并进一步压缩弹簧，弹簧吸收向下的冲击，避免张力突变导致纤维崩断。

15、3. 空心管随皮带组件转动，管上弹片被泄压槽分隔成弹性悬臂，弹片外缘断续触碰转动套管内壁，原先的连续支撑变成间歇接触，由此引发的微幅跳动将纤维上的绒毛振落，绕卷品质得到改善。

16、4. 进气管接通外部气源，气流通过转动接头进入转动滚筒，转动接头内部导气槽在旋转中与静止管路交替对位，形成间歇供气，气流进入滚筒后沿导向锥分流，经导风槽引导从喷射孔切向喷出，在转动套管内部产生脉冲气垫，间歇气流引发的规律震动进一步促使绒毛脱落，绕卷质量得到加强。