[發明專利]具有熱隔離作用的高溫超導磁懸浮加捻裝置

有效

• 申請號: 202110398254.3
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113174666B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 束永平;唐雨;郭振杭
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D01H7/04
• 分類號: D01H7/04;D01H1/16
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊;王晶

本發明涉及一種具有熱隔離作用的高溫超導磁懸浮加捻裝置，環形高溫超導體定子放置在環形罩殼內；螺旋銅管設置在銅鑄環形罩殼的外側邊和底部，螺旋銅管的外側邊和底部裝上輻射屏蔽罩，使環形高溫超導體定子、銅鑄環形罩殼和螺旋銅管置于真空腔環境中；輻射屏蔽罩上方的環形永磁體轉子受到來自于環形高溫超導體定子的斥力而穩定懸浮。本發明將高溫超導磁懸浮軸承定子置于環形連續流動低溫恒溫器中，使紗線質量不會收到液氮溫度的影響，同時使外部的熱量也難以傳輸到系統內部，保證了高溫超導磁懸浮軸承的超導穩定性；本發明利用定子中環形高溫超導環與轉子永磁環之間的斥力實現回轉部件的無接觸磁懸浮狀態，消除機械摩擦造成的磨損和產熱。

技術領域

本發明涉及一種加捻裝置，尤其涉及一種細紗機的加捻裝置。

背景技術

環錠紡是紡紗生產中占比最大，又十分重要的紡紗方式。和新型的轉杯紡、噴氣紡及渦流紡等紡織技術相比，環錠紡生產效率不高，但紗線質量好。制約環錠紡產能的主要原因是因為在加捻過程中由于摩擦熱的影響，錠速不能過高。

細紗機的加捻裝置是細紗機上的一個重要組成部分，其主要功能是增加絲線的彈性、強度和耐磨性能，以減少起毛和斷頭，提高絲織物的牢度。目前的鋼絲圈與鋼領加捻卷繞的加捻裝置由于摩擦力的限制，不能滿足細紗機在高速下穩定運轉的要求，當錠速超過25000r/min時，會導致鋼領與鋼絲圈的磨損增大，鋼絲圈過熱燒毀紗線等問題。導致加工時間長，單位工位產能極低。為提高細紗機的生產效率，需要一種能夠提供更高轉速的新型加捻裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有熱隔離作用的高溫超導磁懸浮加捻裝置，該裝置應用于細紗機加捻機構中，具有體積小、重量輕、高轉速、無摩擦、紗線捻度高、工作效率高等優點，解決了現有技術中由于扭轉元件受摩擦影響轉速不能過高的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種具有熱隔離作用的高溫超導磁懸浮加捻裝置，包括高溫超導磁懸浮軸承以及低溫恒溫器，所述高溫超導磁懸浮軸承包括環形高溫超導體定子，環形永磁體轉子，銅鑄環形罩殼，螺旋銅管，輻射屏蔽罩，所述環形高溫超導體定子放置在環形罩殼內；所述螺旋銅管設置在銅鑄環形罩殼的外側邊和底部，所述螺旋銅管的外側邊和底部裝上輻射屏蔽罩，使所述環形高溫超導體定子、銅鑄環形罩殼和螺旋銅管置于真空腔環境中；所述輻射屏蔽罩上方的所述環形永磁體轉子受到來自于環形高溫超導體定子的斥力而穩定懸浮。

進一步，所述環形永磁體轉子采用NdFeB材料。

進一步，所述環形永磁體轉子上固定連接導紗環，所述環形永磁體轉子在紗線的驅動下旋轉，從而給紗線加捻。

進一步，所述環形高溫超導體定子采用氧化釔鋇銅材料制成YBCO環。

進一步，所述YBCO環的內徑為50mm，外徑為80mm，由10個單顆粒、熔融織構的塊狀斜方體組裝而成，所述斜方體經過排列，在YBCO環中能夠實現對稱的懸浮力分布。

進一步，所述YBCO環通過環氧樹脂粘在銅鑄環形殼體上，所述銅鑄環形殼體通過焊接與螺旋銅管相連，所述銅鑄環形殼體由三個加強件支撐的定心環定位在低溫恒溫器中以保持穩定。

進一步，所述YBCO環上方具有2mm的絕緣真空高度，以確保低溫恒溫器表面無霧。

進一步，所述低溫恒溫器是一個中間開孔的環形容器，外徑處采用CF法蘭和O形密封圈密封，內徑處采用O形密封圈密封；所述低溫恒溫器內部設置有螺旋銅管(3)，冷卻液LN2以銅管螺旋形式通過低溫恒溫器，將YBCO環冷卻到液氮溫度77K，封閉后形成的真空室能夠保證紗線質量不受液氮溫度的影響。

進一步，所述低溫恒溫器有四個接頭，右側是真空泵的真空閥接頭，前面是熱電偶引線，左側是液氮管道的入口和出口。

本發明的有益效果是：