一种铝套管及弹性体支持器的组合结构的制作方法

本实用新型涉及环锭纺细纱机技术领域，具体涉及一种铝套管及弹性体支持器的组合结构。

背景技术：

铝套管锭子是环锭纺细纱机的重要纺纱专件，其支持器是保证纺纱筒管同步旋转的重要器件，是细纱机自动化集体落纱装置的基础，另外支持器的结构决定了生产制造的复杂程度。环锭纺细纱机随着技术的不断进步，集体落纱装置应运而生，控制系统在接到满纱信号后，驱动伺服系统，可全自动地完成落纱操作，将全部满管纱从锭子上拔下，再将空纱筒管插到锭子上，启动新一轮纺纱过程，在较短的时间内完成落纱工作，用工量减少、劳动强度降低，从而大大提高了劳动生产率，是棉纺企业提高经济效益的选择和发展方向。

众所周知，锭子的杆盘常见结构有光杆和铝套管两种。然而，纺纱筒管管芯与光杆锭子的杆盘上部锥度形成小锥度锥面配合，借下压锥面并密合所产生的静摩擦力，随锭子同步高速旋转实现卷绕功能，纺纱结束拔管时必须要克服该摩擦力，由于结合面锥度小的缘故，安装纺纱筒管时下压力不足，摩擦力小会引起跳管现象，下压力大摩擦力大，拔管力也大，有时还有拔不下情况的发生，对自动落纱装置插拔管非常不利。如图1、2所示，铝套管锭子一方面直径增大提高了刚性，另一方面弹簧、支持器的弹力及其同步旋转时产生的离心力，共同撑紧纺纱筒管上部并带动筒管实现卷绕，纺纱筒管下部则与铝套管的外圆锥面保持间隙而悬空或瞬时接触，纺纱筒管底端面与割纱盘（或夹纱器等）接触限制轴向位置，插拔筒管的阻力基本恒定，可见正是由于带有弹簧、支持器的铝套管锭子的结构解决了纺纱筒管支撑及插拔问题,才使得集体落纱得以实现。因此铝套管锭子得到了广泛使用，且需求量逐年递增。

通常，在铝套管上加工支持器的内凹台阶孔时，由于采用的工艺方式不同，其结构也略有差别，如图3所示，图3左侧台阶孔尺寸d，可以为圆或者长圆，或者将d尺寸方向一致于铝套管中心线方向，因此可以有三种不同的加工方法，第一种加工工艺，t型槽铣刀扎入一定深度后，偏离支持器孔中心一定距离、旋转一周，再移回中心退出切削刀具；第二种加工工艺，在刀具扎入深度后，沿着垂直于铝套管中心轴线的水平方向来回移动，再退出切削刀具；第三种类似第二种，沿铝套管中心轴线方向来回移动；图4右侧为第四种加工工艺，t型槽铣刀扎入后，绕铝套管中心水平摆动一定的角度后，再退出切削刀具。比较以上几种工艺的特点，除深度方向进、退刀运动相同外，第一种加工工艺相对另外三种复杂一些，不仅需要移动，而且还需要旋转，另外三种或者是单一的直线移动，或者是单一旋转运动。因此采用后三种加工工艺的居多，而少采用第一种加工方法。需要说明的是t型槽铣刀是指专用铣刀，圆柱面上的切削刃结构及长度与标准t型槽类似；刀具顶端面具有横刃与键槽铣刀相同，可以轴向进给，因此刀刃的数量较少，切削效率低，另外平行于刀具顶端面的尾端面同时参与切削，顶端面及尾端面为了避免与已加工平面的摩擦均有向中心方向的偏角，在刀具使用一段时间后，将因磨损而使圆柱长度减小，可以看出切削刀具必须是特殊制作的，费用较高。

从支持器的受力角度来看，前三种工艺加工出了平面底部结构，弹簧与支持器在孔底接触情况优于第四种工艺加工出的圆柱面底部结构，可以使支持器稳定地保持垂直于平底面的方向，相反圆柱面底部结构则不利于保持一个稳定的受力方向。由此可见圆柱面底部结构，容易引起更多的均布差异，成为锭子摆动大的一个因素。

从支持器孔的安装结构来看，无论平面或者是圆柱面底部，都有以下共同的问题，受加工设备本身制造、调整精度的影响，三等份圆周在实践中是非常困难，必然有误差，不利于高速旋转的锭子的稳定；同样，在铝套管中心线方向，刀具位置的高度，以及切削刀具的直径和切削刃长度，均存在不同等级的差异，从而造成铝套管质心偏离中心，所产生的离心力对锭子的摆动和稳定有一定的影响。

从生产效率的角度来看，每个铝套管上均匀分布着三个支持器孔，也就是三倍于锭子的数量，需要的加工工作量很大，另外在加工过程中，由于切削的尺寸较小，相对于上下料、空刀行程没有效率上的优势，切削时间损耗及工序周转损耗相对较大。从支持器弹簧及支持器的安装效率来看，数量多、个头小，需要逐个整理、摆放，使用夹钳夹紧支持器产生变形后，再对准内凹台阶孔放入，手工操作量也非常大，其组合效率低。

从质量或者重量角度看，支持器由于制造过程中使用的板料厚度均匀程度及冲压尺寸控制不可能完全一致，造成一定的差异，支持器弹簧同样也存在弹簧丝长度、卷绕直径方面的差异，简言之，弹簧、支持器的质心、质量可能存在一定的偏差，在高速旋转时引起离心力的差异，造成锭子摆动。

综上所述，支持器的安装结构在功能上存在一定的不利因素，在生产成本方面占比较大，因此就需要考虑是否有合适的替代方案，克服不利因素，提高支持器的可靠性，降低生产费用，提高综合效益。

实用新型专利cn209941179u具有胶圈支持器的锭子，锭帽的外周设有上下两道胶圈槽，胶在每一胶圈槽内嵌装有一支持胶圈，其零件数量多，加工及组合工作量大，且因锭帽内锥度、同心度的问题，容易造成歪斜、偏心而产生铝套管质心偏离中心。

实用新型专利cn205688073u锭子支持器，筒形的支承套设置在锭帽内凹轴颈段内，沿轴向间隔分布的多个弧形弹片，靠弧形弹片的弹性力支承纱管内壁，其结构及生产工艺复杂，由于加工的偏差，锭子旋转时可能产生不均匀的离心力而造成摆动量增大。且以上两实用型专利技术适用于光杆锭子，而对铝套管锭子则不适用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种铝套管及弹性体支持器的组合结构，使纺纱筒管可靠随锭子高速旋转，简化铝套管的加工工艺过程，提高支持器的组合安装效率。保证纺纱筒管在适当的摩擦力下同步于锭子高速旋转，在加工制造方面简化了工艺流程，提高生产效率，且有助于减小锭子的摆动量，提高锭子运转的平稳性。

本实用新型采用的技术方案为：一种铝套管及弹性体支持器的组合结构，包括铝套管、弹性体支持器、纺纱筒管，所述铝套管设置一个矩形凹槽，在铝套管原支持器高度位置，车削一个矩形凹槽，并借外力撑大弹性体支持器内圈，滑入铝套管的矩形凹槽内，所述弹性体支持器为一聚氨酯类弹性体材质的环状结构,弹性体支持器设置在铝套管的矩形凹槽中且紧紧包裹在矩形凹槽的圆柱面上，凹槽的两端面进一步卡紧弹性体支持器免于脱出凹槽，防止轴向来回串动。铝套管与弹性体支持器结合设置在纺纱筒管内，弹性体支持器外侧在轴向分布数圈环状翼翅，其中，各圈翼翅外径由小到大形成与纺纱筒管内壁一致的锥度,纺纱筒管在插入铝套管的过程中，环状翼翅受挤压变形、弯曲变形而产生弹力，将纺纱筒管撑紧。

进一步地，所述弹性体支持器的内径小于铝套管的凹槽圆柱面直径；弹性体支持器的长度大于铝套管的凹槽宽度。

进一步地，所述弹性体支持器各翼翅外径由小到大形成与纺纱筒管内壁一致的锥度，每圈翼翅的外径均大于相应的纺纱筒管在该截面处的直径。

进一步地，所述弹性体支持器截面形状为径向翼翅均布形式的结构。

进一步地，所述弹性体支持器截面形状为轴向凸筋均布形式的结构。

本实用新型与现有技术相比其有益效果为：本实用新型涉及一种铝套管及弹性体支持器的组合结构,重点在于支持器采用单一弹性体环状翼翅结构，保证纺纱筒管在适当的摩擦力下同步于锭子高速旋转，在加工制造方面简化了工艺流程，提高生产效率，且有助于减小锭子的摆动量，提高锭子运转的平稳性；使纺纱筒管可靠随锭子高速旋转，简化铝套管的加工工艺过程，提高支持器的组合安装效率。

本实用新型在铝套管上部设计一个矩形凹槽，在加工时与铝套管外圆同为一个工序，通过增加一个换刀动作和相应的切槽程序，即可完成，加工量少，避免后期在专机上进行三等分均布内凹孔的加工处理，生产效率提升明显，由于采用了统一的定位基准与夹紧方式，凹槽中心与铝套管中心一致，同心度好。弹性体支持器，采用具有耐磨特性的聚氨酯材料，注塑或混炼成型模具简单，生产效率高，其内径小于铝套管凹槽的园柱面直径，可紧紧束缚在该柱面上，而弹性体支持器的长度大于铝套管凹槽的宽度，被卡紧在凹槽的两侧面间，起到轴向定位的作用，数圈薄的翼翅外径由小变大，适合于纺纱筒管的内锥度，且等量大于筒管相应截面处的直径，筒管插入后各翼翅的变形量均等，因而可保证筒管不会发生偏斜，受力均匀；薄形翼翅间留有一定的空隙，为挤压变形创造了容纳弹性体的让位空间条件，本身结构呈对称的圆环状，模具分型面设计容易，模具结构简单易实现。在组合安装过程中，借助外力及少量工艺减磨粉剂，从铝套管顶端短锥处套入并逐渐撑大弹性体支持器的内圈，同时推向铝套管的矩形凹槽，到达凹槽时弹性体支持器自然回缩而束紧矩形凹槽的圆柱面部分，凹槽两侧面卡紧弹性体。由于采用了弹性束紧的方式，两者间的同心度一致，在高速旋转时，仅受材料偏析的影响略有差异所生的离心力，但克服了其他制造精度产生的不均匀、不平衡，有利于提升锭子的旋转稳定性。纺纱过程中，弹性体具有一定的吸振阻尼特性，有利于吸收部分冲击能量，防止纺纱断头的产生。本实用新型铝套管及支持器适合于细纱机的纺纱铝套管锭子。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有弹簧支持器的主视结构示意图；

图2为图1的侧视结构示意图；

图3为现有弹簧支持器的铝套管为平面底型内凹孔截面示意图；

图4为现有弹簧支持器的铝套管为圆柱面底型内凹孔截面示意图；

图5为本实用新型的主视结构示意图；

图6为本实用新型弹性体支持器的主视结构示意图；

图7为本实用新型弹性体支持器的立体结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图5-7所示，一种铝套管及弹性体支持器的组合结构，包括铝套管1、弹性体支持器2、纺纱筒管3，所述铝套管1设置一个矩形凹槽，弹性体支持器2设置在铝套管1的矩形凹槽中且紧紧包裹在矩形凹槽的圆柱面上，凹槽的两端面进一步卡紧弹性体支持器2免于脱出凹槽，防止轴向来回串动,铝套管1与弹性体支持器2结合设置在纺纱筒管3内，所述弹性体支持器2为一聚氨酯类弹性体材质的环状结构，弹性体支持器2受纺纱筒管3的空间尺寸约束产生挤压变形、弯曲变形，靠变形弹力，保持弹性体支持器2与纺纱筒管3同步于锭子高速旋转，实现细纱机的纺纱卷绕功能。弹性体支持器2外侧在轴向分布数圈环状翼翅，其中，各圈翼翅外径由小到大形成与纺纱筒管3内壁一致的锥度。

所述弹性体支持器2的内径d小于铝套管1的凹槽圆柱面直径d0；弹性体支持器2的长度h大于铝套管1的凹槽宽度h。所述弹性体支持器2各翼翅外径由小到大形成与纺纱筒管3内壁一致的锥度，每圈翼翅的外径均大于相应的纺纱筒管3在该截面处的直径。

其中，所述弹性体支持器2可以采用截面形状为径向翼翅均布形式的结构；所述弹性体支持器2可以采用截面形状为轴向凸筋均布形式的结构。

本实用新型在铝套管1上部设计一个矩形凹槽，凹槽的圆柱面直径为d0、槽宽为h，在加工时与铝套管1外圆（锥）同为一个工序，通过增加一个换刀动作和相应的切槽程序，即可完成切削工作，刀具简单、加工方便，不同于专机上进行三等分均布内凹台阶孔的加工处理，生产效率提升明显，由于采用了统一的定位基准与夹紧方式，凹槽中心与铝套管1的中心一致，同心度好。弹性体支持器2为一聚氨酯类弹性体材质的环状结构，其材质机械、化学、耐磨等特性优良，制造工艺可以采用浇注、混炼、注塑工艺，无论采用三种之一的工艺均可实现批量生产；其内孔直径为d，外侧在轴向分布n圈环状翼翅，最大外径为d，各翼翅根部厚度为t，逐渐向外延展薄至接近0，翼翅的间距为p，各翼翅外径由小到大形成与纺纱筒管3内壁一致的锥度，每圈翼翅的外径均大于相应的纺纱筒管3在该截面处的直径。弹性体支持器2的内径d小于铝套管1凹槽的圆柱面直径d0，可紧裹束在铝套管1的凹槽圆柱面上，在一定的力量范围内免打滑；弹性体支持器2的长度h，大于铝套管1的凹槽宽度h，被铝套管1的凹槽紧卡于内，防止轴向来回串动免于脱出，保证弹性体支持器2在轴向的位置处于理论设计高度。

由于铝套管1的凹槽、弹性体支持器2（或其模具）的翼翅均是对称状的圆形结构，制造过程中可以实现统一定位基准，减少重复定位误差的情况发生，同轴度容易控制和提高，工艺性优异，环状翼翅结构的弹性体支持器2优于其他弹性体支持器。

组合安装过程中，借助一定的外力及使用少量工艺滑石粉粉剂，从铝套管1的顶端短锥处套入并逐渐撑大弹性体支持器2的内孔，同时推向铝套管1的矩形凹槽，到达凹槽时弹性体支持器2自然回缩而束紧在矩形凹槽的圆柱部分，凹槽两侧面卡紧弹性体支持器2。因此零部件的数量少，组合工艺简单，生产成本低。

纺纱筒管3在插入铝套管1的过程中，弹性体支持器2环状翼翅受纺纱筒管3的内壁空间尺寸约束逐渐产生挤压变形、弯曲变形，所产生的弹性变形力将纺纱筒管3撑紧。一方面设计优化翼翅根部厚度t尺寸或截面形状，使弹性体支持器2、纺纱筒管3达到更加合理的弹性变形力，另一方面，在圆周方向翼翅外展逐渐变薄，同一直径处的翼翅薄厚一致，变形能力及弹力均等；在轴向方向，各翼翅间距p均等，且与纺纱筒管3的内壁锥度间隙一致，各圈翼翅所产生的弹力基本相同，即轴线方向弹力均布于弹性体支持器2的长度h范围；在弹性体支持器2、纺纱筒管3的径向、轴向受力状况明显优于弹簧式支持器点状接触的情况。拔出纺纱筒管3时，在外力克服了插入时变形弹力的同时，各圈翼翅可发挥其良好的弹（柔）性特点，偶或反向弯曲变形、挤压变形，且随着受约束空间的变大，弹力逐渐减小直至完全解除。

在纺纱过程中，高速旋转的铝套管锭子、铝套管1、弹性体支持器2仅受材料偏析的影响略有差异，不会因生产工艺复杂而产生额外的不均匀、不平衡，有利于提升锭子的旋转精度和稳定性，即使锭速高低不同，影响铝套管1、弹性体支持器2的离心力变化相对较小。除此之外，弹性体支持器2具有一定的吸振阻尼特性，有利于吸收部分冲击能量，提升锭子的旋转精度，减少纺纱断头的产生不利因素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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