[发明专利]一种干式超声波多股纤维展宽设备及其方法

权利要求书

1.一种干式超声波多股纤维展宽设备，其特征在于：包括收卷单元(1)、干式超声波扩展单元(20)和送纱单元(25)；所述送纱单元(25)的出纱端与干式超声波扩展单元(20)的入纱端连接；所述干式超声波扩展单元(20)的出纱端与收卷单元(1)的入纱端连接。

2.根据权利要求1所述的一种干式超声波多股纤维展宽设备，其特征在于：所述干式超声波扩展单元(20)包括张力控制组件(37)和超声波换能器(9)；从所述送纱单元(25)出纱端拉出的多股纤维(18)依次跨过阵列排布的若干张力控制组件(37)；每两相邻所述张力控制组件(37)之间对应设置有超声波换能器(9)。

3.根据权利要求2所述的一种干式超声波多股纤维展宽设备，其特征在于：所述超声波换能器(9)包括超声波发生器(27)、导波辊(26)和弹性支撑架(15)；所述超声波发生器(27)的声波激发部对应在导波辊(26)的辊轴端部；每两相邻所述张力控制组件(37)之间的多股纤维(18)跨过对应的导波辊(26)；所述导波辊(26)支撑设置在弹性支撑架(15)上。

4.根据权利要求2所述的一种干式超声波多股纤维展宽设备，其特征在于：所述张力控制组件(37)包括主动张力辊(22)、主动张力辊驱动电机、张力感应辊(21)和调整辊(8)；所述主动张力辊与驱动电机主动张力辊(22)驱动连接；所述张力感应辊(21)上的张力感应器能识别所跨过的多股纤维(18)局部张力；所述多股纤维(18)依次跨过调整辊(8)、张力感应辊(21)和主动张力辊(22)；所述张力感应辊(21)的信号输出端与对应的主动张力辊驱动电机的信号输入端连接。

5.根据权利要求2所述的一种干式超声波多股纤维展宽设备，其特征在于：还包括收纱导辊(19)和出纱导辊(10)；所述收纱导辊(19)设置在干式超声波扩展单元(20)的出纱端，从干式超声波扩展单元(20)拉出的多股纤维(18)跨过收纱导辊(19)；所述出纱导辊(10)设置在干式超声波扩展单元(20)的入纱端，从送纱单元(25)拉出的多股纤维跨过出纱导辊(10)。

6.根据权利要求1所述的一种干式超声波多股纤维展宽设备，其特征在于：还包括干式超声波扩展热箱(35)、机架(12)和腔体加热装置(7)；所述干式超声波扩展热箱(35)为气体空腔，所述干式超声波扩展热箱(35)支撑设置在所述机架(12)上，所述干式超声波扩展单元(20)设置在干式超声波扩展热箱(35)的加热腔体中；所述干式超声波扩展热箱(35)的加热腔体中还设置有腔体加热装置(7)。

7.根据权利要求1所述的一种干式超声波多股纤维展宽设备，其特征在于：所述送纱单元(25)包括多股纤维原料桶(13)、送纱辊轮组(24)、送纱压辊(23)和送纱牵引辊(11)；所述多股纤维(18)从多股纤维原料桶(13)拉出并依次跨过送纱辊轮组(24)、送纱压辊(23)和送纱牵引辊(11)；所述送纱压辊(23)和送纱牵引辊(11)的滚面相切，且相切处压过送纱压辊(23)和送纱牵引辊(11)之间的多股纤维(18)；所述多股纤维原料桶(13)上设置有送纱张力机构(14)。

8.根据权利要求1所述的一种干式超声波多股纤维展宽设备，其特征在于：所述收卷单元(1)包括展宽纱收纱盘(4)、收纱辊轮组(16)、红外跟踪纠偏装置(17)、收纱牵引辊(5)和收纱压辊(6)；从干式超声波扩展单元(20)出纱端拉出的多股纤维(18)依次跨过收纱牵引辊(5)、收纱压辊(6)和收纱辊轮组(16)，所述收纱辊轮组(16)收纱端拉出的多股纤维(18)绕设在展宽纱收纱盘(4)上；所述收纱压辊(6)和收纱辊轮组(16)之间对应设置有红外跟踪纠偏装置(17)；所述展宽纱收纱盘(4)上设置有收纱张力机构。

9.根据权利要求8所述的一种干式超声波多股纤维展宽设备，其特征在于：还包括收纱盘电机(29)、滚珠丝杆机构(28)和丝杆机构驱动电机(31)；所述收纱盘电机(29)与展宽纱收纱盘(4)驱动连接；所述丝杆机构驱动电机(31)与滚珠丝杆机构(28)驱动连接；所述滚珠丝杆机构(28)的丝杆驱动方向与展宽纱收纱盘(4)轴向方向平行；所述滚珠丝杆机构(28)的丝杆可驱动收纱盘电机(29)和展宽纱收纱盘(4)沿轴向平动；所述红外跟踪纠偏装置(17)的信号输出端与丝杆机构驱动电机(31)的信号输入端连接。

10.一种干式超声波多股纤维展宽设备的方法，其特征在于：

干式超声波扩展方法：若干主动张力辊驱动电机分别驱动对应的主动张力辊(22)，带动多股纤维(18)连续从送纱单元(25)中拉出，同时各主动张力辊电机根据张力感应辊(21)获得的反馈信号，调整各自主动张力辊(22)输出扭力，使多股纤维(18)的各处张力都保持在设定的张力范围内；启动超声波发生器(27)，超声波发生器(27)的声波激发部将振动能沿导波辊(26)的辊轴传递至导波辊(26)上，最终将超声波的振动能传递至多股纤维(18)上使其横向扩展；同时超声波发生器(27)的超声波频率27MHz-150MHz，腔体加热装置(7)保持干式超声波扩展热箱(35)腔体内温度20度-100度。

收纱方法：收纱盘电机(29)驱动展宽纱收纱盘(4)连续卷取从干式超声波扩展单元(20)的出纱端拉出的多股纤维(18)，丝杆机构驱动电机(31)根据红外跟踪纠偏装置(17)发出的反馈信号，滚珠丝杆机构(28)的丝杆驱动收纱盘电机(29)和展宽纱收纱盘(4)沿轴向平动调整，使多股纤维(18)整齐的绕入展宽纱收纱盘(4)中。