本發(fā)明涉及一種繩纜生產設備及方法，尤其涉及一種多層島相結構繩纜生產設備及方法。

背景技術：

1、鋼絲繩等繩纜在工程中被廣泛使用，在不同的使用場景中，對繩纜的剛性要求也各不相同，通過多層島相結構設計可以顯著改善繩纜的剛性。

2、《pet長絲/劍麻島相結構復合繩芯產品設計與性能》(上海紡織科技，2023年6期)一文中公開了一種島相結構復合繩芯的設計方法，利用劍麻纖維作為繩芯的骨架，利用合成纖維長絲作為繩芯的填充，在制成的繩芯截面中形成以合成纖維為海相、劍麻纖維為島相的復合繩芯。但是，該文章中pet長絲/劍麻島相結構復合繩芯采用多個工序、多種設備加工而成，且未形成多層結構。

3、cn202010241976.3公開了一種輕質高強多芯復合結構繩芯及其生產方法，涉及一種多芯復合結構繩芯機，該繩芯機包括倍捻加捻機構、繩芯紗喂入機構和錠子加捻卷繞機構。每臺繩芯機配置四個倍捻加捻機構，用于形成a、b、c、d四根包芯線。但是，該發(fā)明中的倍捻加捻機構結構相同，且a、b、c、d四根包芯線中的芯紗與包覆紗是同步加捻的，所以該繩芯機無法滿足一體化生產時，多層繩纜各層繩股對加捻速度的不同需求。

4、上述生產設備及方法無法實現多層島相結構繩纜的一次性加工，生產效率低下。

技術實現思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高多層島相結構繩纜生產效率的設備，另一目的是提供一種可以提高多層島相結構繩纜生產效率的方法。

2、技術方案：本發(fā)明所述的多層島相結構繩纜生產設備，包括依次設置的貯紗倉、浸油裝置和卷繞裝置；所述貯紗倉包括至少兩個紡紗層，所述紡紗層能夠捻制出多根有芯的繩股；所述浸油裝置對至少部分所述繩股進行浸油處理；所述卷繞裝置將全部所述繩股捻成多層島相結構的繩纜后進行收卷。

3、所述貯紗倉包括內層繩股紡紗層、中間層繩股紡紗層和外層繩股紡紗層，上述紡紗層分別用于捻制內層繩股、中間層繩股和外層繩股。對各層繩股同時進行捻制可以顯著提高繩纜的生產效率。并且，由于不同層繩股的機械性能各不相同，分別設置紡紗層可以更好地匹配不同層繩股的生產制造。

4、所述貯紗倉和所述浸油裝置間設置有前導紗羅拉，所述浸油裝置和所述卷繞裝置間設置有后導紗羅拉。捻制多層島相結構繩纜時，內層繩股、中間層繩股和外層繩股的捻向相同，但由內向外螺旋角逐漸增大，使得在繩纜單位長度內，繩股扭曲旋轉形成的軌跡長度依次增加，需要的紗線的長度也依次增加。所以，在對各層繩股同時加捻時，內層繩股在加捻過程中扭曲最少，速度最慢，中間層繩股纏繞在內層繩股上，扭曲軌跡更大，速度更快，而外層繩股纏在最外側，扭曲軌跡最長，速度最快。因此，所述前導紗羅拉和所述后導紗羅拉均沿軸向依次設置有外層繩股導紗段、內層繩股導紗段和中間層繩股導紗段，通過設置不同導紗段可以滿足不同層繩股的制造要求。

5、所述紡紗層沿周向均勻排布有多個紡紗箱，所述紡紗箱包括穿設有芯紗的中心管和含有紗線的紗筒，所述中心管的管壁設置有通孔，所述紗線通過所述通孔進入所述中心管中并纏繞在所述芯紗上，從而形成有芯的繩股。所述紡紗層中紡紗箱的數量，可以根據多層島相結構繩纜中各層繩股數量的設計進行調整。不同紡紗層的紡紗箱數量可以不同。所述紗筒的數量根據繩股設計的需要設定，通常設置為多個并均勻分布在所述紡紗箱中。

6、所述繩股尤其是內層繩股需要進行浸油處理，浸油能夠保護繩股纖維不易腐爛、銹蝕，并且能從內部潤滑繩纜，提高繩纜的使用壽命，所以繩纜的浸油質量至關重要。通過設置壓繩輥、浸油輥和油槽，并將浸油輥的至少部分設置在所述油槽的油脂液面以下，可以實現對繩股的浸油。壓繩輥采用與前導紗羅拉相同的設計，包括主動輥和被動輥且被分成多段，多段壓繩輥適應不同層繩股的制造速度，并對不同層繩股進行壓緊。將至少一個所述壓繩輥設置在所述浸油輥的下游，通過所述壓繩輥把繩股表面油脂壓入繩股內部，同時把多余的油脂擠出，從而對內層繩股進行更充分浸油，提高繩纜的浸油質量。

7、所述卷繞裝置依次設置有導紗板、導繩管和卷繞倉，所述導繩管被固定在所述卷繞倉上，并隨所述卷繞倉旋轉，所述繩股穿過所述導紗板在所述導繩管中被捻成所述繩纜，所述卷繞倉能夠對所述繩纜進行收卷。

8、所述導紗板包括第一導紗板和第二導紗板，所述第一導紗和所述第二導紗板均設置有中心孔和環(huán)繞所述中心孔的多個導紗孔。上述導紗板將各層繩股分開，形成不同螺旋角，所述導繩管與卷繞倉旋轉對繩纜進行加捻，捻度從所述導繩管處向上傳遞，內層繩股的捻度可以直接從所述導繩管處向上延伸至后導紗羅拉處，中間層繩股的捻度從所述導繩管延伸至所述第一導紗板，外層繩股的捻度從所述導繩管向上延伸至所述第二導紗板。

9、所述導繩管內非對稱設置有兩組凸起部。每組包括至少一列沿軸向分布的凸起部，不同組凸起部在徑向上的投影不重合。上述結構通過增強對繩纜的摩擦控制，使繩纜集中在后導紗羅拉與導繩管之間完成加捻，改善了導繩管對繩纜的加捻效果，捻度集中、層次分明。

10、本發(fā)明所述的多層島相結構繩纜生產方法，利用了上述的多層島相結構繩纜生產設備，包括如下步驟：

11、s1：通過貯紗倉捻制形成多根有芯的繩股；

12、s2：將至少部分所述繩股在浸油裝置中進行浸油處理；

13、s3：將所述繩股依次穿過所述卷繞裝置的導紗板和導繩管，所述導繩管固定在卷繞倉上，并隨所述卷繞倉旋轉，從而將導繩管中的所述繩股捻制成多層島相結構的繩纜；

14、s4：通過卷繞裝置的卷繞倉對所述繩纜進行收卷。

15、所述導紗板包括第一導紗板和第二導紗板，所述貯紗倉包括內層繩股紡紗層、中間層繩股紡紗層和外層繩股紡紗層，并通過上述紡紗層分別捻制出內層繩股、中間層繩股和外層繩股，步驟s3具體包括：

16、s31：將所述內層繩股穿過所述第一導紗板的中心孔和所述第二導紗板的中心孔，通過卷繞倉的旋轉對其進行加捻，形成繩纜內層；

17、s32：將所述中間層繩股穿過所述第一導紗板的導紗孔和所述第二導紗板的中心孔，通過卷繞倉的旋轉對其進行加捻，在繩纜內層外形成繩纜中間層；

18、s33：將所述外層繩股穿過所述第一導紗的導紗孔和所述第二導紗板的導紗孔，通過卷繞倉的旋轉對其進行加捻，在繩纜中間層外形成繩纜外層，并最終形成多層島相結構繩纜。

19、有益效果：與現有技術相比，本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點：1、采用多層紡紗箱設計，能夠同時捻制不同層的有芯繩股，提高了繩纜的生產效率；2、將導紗羅拉等輥結構設計成多段，適應了不同層繩股同時加捻的速度需求，保證了繩纜的一體化生產；3、能夠一次性完成各層有芯繩股捻制、浸油、分層同步加捻和卷繞，提高了繩纜的生產效率。

技術特征：

1.一種多層島相結構繩纜生產設備，其特征在于，包括依次設置的貯紗倉(1)、浸油裝置(2)和卷繞裝置(3)；所述貯紗倉(1)包括至少兩個紡紗層，所述紡紗層能夠捻制出多根有芯的繩股；所述浸油裝置(2)對至少部分所述繩股進行浸油處理；所述卷繞裝置(3)將全部所述繩股捻成多層島相結構繩纜后進行收卷。

2.根據權利要求1所述的多層島相結構繩纜生產設備，其特征在于，所述貯紗倉(1)包括內層繩股紡紗層(101)、中間層繩股紡紗層(102)和外層繩股紡紗層(103)，上述紡紗層分別用于捻制內層繩股、中間層繩股和外層繩股。

3.根據權利要求2所述的多層島相結構繩纜生產設備，其特征在于，所述貯紗倉(1)和所述浸油裝置(2)間設置有前導紗羅拉(4)，所述浸油裝置(2)和所述卷繞裝置(3)間設置有后導紗羅拉(5)，所述前導紗羅拉(4)和所述后導紗羅拉(5)均沿軸向依次設置有外層繩股導紗段、內層繩股導紗段和中間層繩股導紗段。

4.根據權利要求1所述的多層島相結構繩纜生產設備，其特征在于，所述紡紗層沿周向均勻排布有多個紡紗箱(11)，所述紡紗箱(11)包括穿設有芯紗的中心管(111)和含有紗線的紗筒(112)，所述中心管(111)的管壁設置有通孔，所述紗線通過所述通孔進入所述中心管(111)中并纏繞在所述芯紗上，從而形成有芯的繩股。

5.根據權利要求1所述的多層島相結構繩纜生產設備，其特征在于，所述浸油裝置(2)包括壓繩輥(21)、浸油輥(22)和油槽(23)，所述浸油輥(22)至少部分位于所述油槽(23)的油脂液面以下，至少一個所述壓繩輥(21)位于所述浸油輥(22)的下游。

6.根據權利要求1所述的多層島相結構繩纜生產設備，其特征在于，所述卷繞裝置(3)依次設置有導紗板(30)、導繩管(31)和卷繞倉(32)，所述導繩管(31)被固定在所述卷繞倉(32)上，并隨所述卷繞倉(32)旋轉，所述繩股穿過所述導紗板(30)在所述導繩管(31)中被捻成所述繩纜，所述卷繞倉(32)能夠對所述繩纜進行收卷。

7.根據權利要求6所述的多層島相結構繩纜生產設備，其特征在于，所述導紗板(30)包括第一導紗板(301)和第二導紗板(302)，所述第一導紗板(301)和所述第二導紗板(302)均設置有中心孔和環(huán)繞所述中心孔的多個導紗孔。

8.根據權利要求6所述的多層島相結構繩纜生產設備，其特征在于，所述導繩管(31)內非對稱設置有兩組凸起部。

9.一種利用權利要求1-8任一項所述的多層島相結構繩纜生產設備的多層島相結構繩纜生產方法，其特征在于，包括如下步驟：

10.根據權利要求9所述的多層島相結構繩纜生產方法，其特征在于，所述導紗板(30)包括第一導紗板(301)和第二導紗板(302)，所述貯紗倉(1)包括內層繩股紡紗層(101)、中間層繩股紡紗層(102)和外層繩股紡紗層(103)，并通過上述紡紗層分別捻制出內層繩股、中間層繩股和外層繩股，步驟s3具體包括：

技術總結
本發(fā)明公開了一種多層島相結構繩纜生產設備，包括依次設置的貯紗倉、浸油裝置和卷繞裝置；所述貯紗倉包括至少兩個紡紗層，所述紡紗層能夠捻制出多根有芯的繩股；所述浸油裝置對至少部分所述繩股進行浸油處理；所述卷繞裝置將全部所述繩股捻成多層島相結構的繩纜后進行收卷。本發(fā)明還公開了一種利用所述多層島相結構繩纜生產設備的多層島相結構繩纜生產方法。上述多層島相結構繩纜生產設備及方法能夠一次性完成多層島相結構繩纜的加工，提高了生產效率。

技術研發(fā)人員：劉梅城,宋志成,野建軍,洪杰,陳志華,野筱竹,朱志剛,張勇
受保護的技術使用者：江蘇工程職業(yè)技術學院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/11/14