[发明专利]一种纺制短纤维皮芯结构纱线的纺纱装置

权利要求书

1.一种纺制短纤维皮芯结构纱线的纺纱的装置，包括横杆（4）、双孔喇叭口（3）、在横杆（4）上的双孔喇叭口（3）、后罗拉（5）、中罗拉（6）、前区集束器（7）、大小径前罗拉、导纱辊、导纱钩（11）和钢丝圈（12）；其特征在于：

皮纤维束（1）和芯纤维束（2）通过固定在横杆（4）上的双孔喇叭口（3），经后罗拉（5）与后上胶辊（15）形成的握持钳口，再经后牵伸区进入中罗拉（6）与中上胶辊（16）形成的握持钳口，在上皮圈（161）和下皮圈（61）的握持下，输送进入前区集束器（7）；

所述的前区集束器（7）包括宽通道（71）和集束通道（72）；皮纤维束（1）经过的前区集束器（7）的宽通道（71），不对皮纤维束（1）的横向宽度进行收缩，而芯纤维束（2）经过的前区集束器（7）的集束通道（72），集束通道（72）呈倒V型，芯纤维束（2）被集束成细束经前罗拉低速钳口（26）输出，作用是使前罗拉低速钳口（26）输出的芯纤维束（2）呈紧密聚集状态，而皮纤维束（1）以输出宽度W从前罗拉高速钳口（25）输出，有利于皮纤维束（1）对芯纤维束（2）的包缠；

所述大小径前罗拉包括大径环（81）、小径环（82）、前罗拉轴（83）和罗拉轴承（19）；两列同轴独立旋转自由度大小径胶辊包括中轴（174）、轴承（173）、大径胶辊（171）和小径胶辊（172），所述的大径胶辊（171）与小径胶辊（172）具有独立的旋转自由度；

所述的大小径前罗拉和大小径胶辊上下配合，所述的前罗拉大径环（81）与前上小径胶辊（172）形成的前罗拉高速钳口（25）和前罗拉小径环（82）与前上大径胶辊（171）形成的前罗拉低速钳口（26），所述的前罗拉大径环（81）位置和前罗拉小径环（82）位置都与前罗拉轴（83）为一体，其旋转角速度相同，由于具有不同的直径，前罗拉大径环（81）的表面线速度和前罗拉小径环（82）的表面线速度不同，这样两根纤维束经过牵伸后，在前罗拉高速钳口（25）和前罗拉低速钳口（26）的输出速度不同，其中，芯纤维束（2）由前罗拉小径环（82）输出，皮纤维束（1）由前罗拉大径环（81）输出，芯纤维束（2）输出速度低于皮纤维束（1）的输出速度，会形成非等腰三角形的加捻三角区形态，配置相应的纺纱工艺参数使得加捻三角区形态呈直角三角形，芯纤维束与前罗拉轴向垂直而构成加捻三角区的一个直角边，皮纤维束呈倾斜状与芯纤维须条汇聚加捻，构成加捻三角区的斜边；

所述的前罗拉低速钳口（26）对应纱线输出方向的横向位置加装具有纱线横向限位作用的导纱隔轮（91），来控制下方纺纱气圈段纱线旋转所引起的导纱段纱线摆动，使加捻三角区形态稳定，穿过导纱隔轮（91）的皮芯结构纱再经过导纱钩（11）和穿套在钢领（13）上的钢丝圈（12）卷绕至纱管（14），完成纺纱过程；

所述纺纱工艺参数如下：

所述的皮纤维束（1）在前罗拉高速钳口（25）的输出宽度不能小于4R；

R为纱线直径；

所述的皮纤维束（1）在前罗拉高速钳口（25）的输出宽度W可以通过改变粗纱定量来改变，增大粗纱定量增大皮纤维束输出宽度，反之减小；

纱线直径2R与线密度Tt的关系为： ，其中为纱线体积密度；纱线捻距h与捻度T_tex的关系为：（mm）；皮纤维束输出宽度W≥4R；而选配的大小径前罗拉的大径与小径的关系为： 。

2.如权利要求1所述的一种纺制短纤维皮芯结构纱线的纺纱的装置，其特征在于：所述的大小径前罗拉两端结构为导柱（84）和导孔（85），可以将多根罗拉通过导柱（84）和导孔（85）组合连接，形成一根多节同轴的大小径前罗拉，实现纺纱单元的倍增；并通过改变导柱（84）和导孔（85）的螺纹正、反丝方向实现细纱机左、右两侧应用。

3.如权利要求1所述的一种纺制短纤维皮芯结构纱线的纺纱的装置，其特征在于：多节所述的大小径前罗拉以导柱（84）和导孔（85）顺序相连，在前罗拉轴承（19）和前罗拉轴承（20）处固定于左罗拉座（23）和右罗拉座（24）处，整根前罗拉的一端为驱动端，在罗拉轴（83）上固定有传动齿轮（21），罗拉轴（83）与传动齿轮（21）以键（22）限定径向位置；小径胶辊（172）与前罗拉大径环（81）形成前罗拉低速钳口（26），大径胶辊（171）与前罗拉小径环（82）形成前罗拉高速钳口（25），形成两个输出线速度不同的钳口，实现皮纤维束与芯纤维束的不等速输出。

4.如权利要求1所述的一种纺制短纤维皮芯结构纱线的纺纱的装置，其特征在于：所述纺纱段导纱辊包括导纱辊轴（92）、导纱隔轮（91）、耐磨轴承（96）、左固定环（95）和右固定环（94），左、右固定环分别由顶丝（97）固定在导纱辊轴（92）上；其中导纱隔轮（91）嵌套在耐磨轴承（96）上，然后再活套在导纱辊轴（92）上，使得导纱隔轮（91）可以径向自由旋转，在导纱隔轮（91）轴向中心开有深凹槽（93），对前罗拉输出的纺纱段纱线横向限位。