[发明专利]一种分体式紧密纺罗拉及其加工工艺

说明书

本发明公开了一种分体式紧密纺罗拉及其加工工艺。该罗拉为分体式结构，由罗拉轴体和具有梯度弹性材料分布的橡胶套套装配而成，罗拉轴体生产工艺包括备料、车端面、钻端面中心孔、粗车轴外圆、精车轴外圆、车轴段Ⅳ、滚齿加工渐开线直齿齿轮、车轴段Ⅲ、车轴段Ⅱ、车轴段Ⅰ、铣键槽、检验工序；橡胶套生产工艺包括备料、塑炼、混炼、硫化成型、质检工序。本发明具有能在增加罗拉与纤维接触摩擦力的同时降低罗拉对纤维的切割损伤，减小罗拉表面与纤维因摩擦而产生静电的危害，且所设计的罗拉采用分体式结构，橡胶套易拆卸，兼备维修更换方便等优点。

技术领域

本发明涉及纺织机械技术领域，尤其涉及一种具有梯度弹性结构的分体式紧密纺罗拉及其加工工艺。

背景技术

纺织罗拉是安装于纺织机械中主动轴上方的起喂给、牵伸、输出等作用的辊状转动零件，被广泛用于牵伸、梳理、输送等机构，按作用可分为牵伸罗拉、喂给罗拉、紧压罗拉、工作罗拉等。牵伸罗拉是纺纱机牵伸机构的主要零件，由上罗拉和下罗拉成对组成罗拉拑口，握持纱条或纤网进行牵伸，罗拉的质量影响输出纱条的均匀度。在不加说明时，通常提到的罗拉即指牵伸下罗拉，它是外圆有沟槽、滚花、或光滑表面的钢制细长轴，常沿纺纱机的全长将若干根单节联接成整列，由传动机构积极传动。

牵引罗拉一般为沟槽罗拉，沟槽罗拉的断面规定为具有梯形沟槽的齿轮形状。对于现有常规沟槽罗拉，在使用过程中，由于罗拉表面摩擦系数过大，罗拉表面与纤维摩擦会产生静电，纤维或整根须条容易绕到罗拉上，造成断头或纱疵。传统的沟槽罗拉其表面沟槽对纤维的损伤较大，在运转过程中会造成大量的短纤维，而且其壳体用生铁或钢铸造，重量大，能耗高。并且现有的纺织罗拉的两端通常采用枢轴和螺钉固定，棉纱中的飞絮极容易进入到枢轴连接处，影响罗拉的转动，使用寿命短，维修成本大，停台时间长。因此，如何在发扬罗拉沟槽增加摩擦力的优点的同时减小沟槽对纤维的损伤以及降低罗拉表面与纤维摩擦接触产生的静电造成的危害是一个行业难题。

近年来国内外利用仿生技术对增摩、减阻和脱附理论等方面进行了大量研究，制备出了相应的仿生表面。如英国曼彻斯特大学的研究人员模仿壁虎足掌的刚毛结构，研制出一种黏合力极强的输送带，并已投入使用。众多国内外的研究经验表明，生物足的攀爬附着机制是可以被工业产品模仿和利用的。在自然界中，蝉能轻松克服自身重力吸附于树干与树叶上。研究表明，蝉足掌具有如图7所示的微观结构，表面有许多凹坑状结构且呈梯度分布，其弹性模量也呈梯度分布，由外层到里层弹性模量呈梯度增加。已有研究证实这种梯度弹性结构能有效增加接触摩擦力。由此得到启发，假设在罗拉与纤维表面接触处选用更软的橡胶套套在罗拉轴上，橡胶套采用梯度弹性材料制作，由外层到里层弹性模量依次增加，则既能满足增加罗拉与纤维接触摩擦力的同时，由于橡胶表面较软又能降低罗拉对纤维的切割损伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对传统的沟槽罗拉表面摩擦系数过大，罗拉表面与纤维摩擦会产生静电，纤维或整根须条容易绕到罗拉上，造成断头或纱疵等缺点提出一种能有效增加罗拉与纤维间摩擦力，同时减小罗拉对纤维的切割损伤以及降低罗拉表面与纤维摩擦接触产生的静电造成的危害的具有梯度弹性结构的分体式紧密纺罗拉及其加工工艺。

本发明解决上述问题所设计的一种分体式紧密纺罗拉，由罗拉轴体和具有梯度弹性材料分布的橡胶套套装配而成，橡胶套与轴体通过普通B型平键连接。

罗拉轴体为分段阶梯轴，按轴段直径由小到大顺序分为第一轴段、第二轴段、第三轴段和第四轴段，轴段布置如图2所示，其中第三轴段共有等长的七段，第三轴段中间隔布置的四段分别与四个橡胶套通过B型平键连接，每段长度等于橡胶套长度，在距轴一端面数起第二个第三轴段的中心距离处加工有渐开线直齿齿轮。

优选的，第一轴段直径尺寸范围为5～18mm，长度尺寸范围为5～20mm；

优选的，第二轴段直径尺寸范围为12～25mm，长度尺寸范围为3～12mm；

优选的，第三轴段直径尺寸范围为14～30mm，长度尺寸范围为20～50mm；