减少风阻的双捻机收线飞轮盘
技术领域
本发明涉及外放内收双捻机收线技术领域，具体涉及一种减少风阻的双捻机收线飞轮盘。
背景技术
双捻机是钢帘线、钢丝绳的合股设备，其中收线总成飞轮盘是双捻机的主要零部件，其作用是通过飞轮盘的旋转实现线材的加捻成绳。随着对双捻机生产效率的要求提高，飞轮盘的转速要求越来越高。若某型号外放内收双捻机要求飞轮盘转速达到5000rpm以上，同时保证噪音小于85dB，振动小于3mm/s；提速时发现飞轮盘高速旋转时、噪音过大，部分设备飞轮盘轴承发热严重造成抱死，无法达到预定目标。传统的解决此问题的方法是：1、提高飞轮盘和旋转轴的动平衡精度，减少不平衡量；2、在飞轮盘轴承发热部分设计减振隔热结构。但由于在封闭的旋转收线部分内部空间里，空气流动剧烈，飞轮盘旋转时阻力较大，始终无法在保证转速达到要求的前提下，振动值和噪音值同时满足要求。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种减少风阻的双捻机收线飞轮盘，达到外放内收双捻机提速减振的目的。
为实现上述目的，本发明所设计的减少风阻的双捻机收线飞轮盘，包括飞轮盘本体，还包括安装在飞轮盘本体内侧安装面上的两组风阻块，两组风阻块沿飞轮盘本体的旋转轴线对称布置；所述每组风阻块包括两个风阻块单元，两个风阻块单元沿垂直于旋转轴线的飞轮盘本体截面直径所在的线对称布置，每组风阻块的两个风阻块单元之间布置有一个过线轮，且每组风阻块的两个风阻块单元的对称面与过线轮的对称面共面。
进一步地，每个所述风阻块单元包括风阻块单元本体和四分之一球体，所述风阻块单元本体的轮廓面包括底平面、位于底平面一端边的大端半圆面、位于底平面另一端边的小端半圆面和连接大端半圆面和小端半圆面的流线型面，大端半圆面和小端半圆面同轴布置，底平面的两侧边缘线为曲线，流线型面的大端边缘轮廓线与大端半圆面的轮廓曲线重合，流线型面的小端边缘轮廓线与小端半圆面的轮廓曲线重合，流线型面的一侧边缘线与底平面的一侧边缘线重合，流线型面的另一侧边缘线与底平面的另一侧边缘线重合，四分之一球体的半径与小端半圆面的半径相同，四分之一球体的一个半圆面与小端半圆面重合，四分之一球体的另一个半圆面与底平面共面。
进一步地，每个所述风阻块单元的四分之一球体位于飞轮盘本体的外端，每个风阻块单元的大端半圆面到过线轮端面的垂直距离均相同。
进一步地，所述大端半圆面的半径R1＝(D/2)÷(20.5～21.5)，20.5～21.5为大端半圆面的修正系数，D为飞轮盘本体直径；所述小端半圆面的半径R2＝R1÷3；大端半圆面的圆心到小端半圆面的圆心之间的距离L＝(2.2～2.5)×(R1+R2)，2.2～2.5为L的修正系数。
进一步地，所述底平面的两侧边缘线为曲线，该曲线的方程为：f(x)＝0.0148x3-0.749x2+2.456x+6.785，x为曲线上的点坐标值，x的取值范围为0～L。
进一步地，每个所述风阻块单元开有减重孔，减重孔为对称结构，且所述减重孔的对称面与风阻块单元的对称面共面。
进一步地，在所述风阻块单元宽度方向减重孔机加后壁厚t1为5～8mm，在所述风阻块单元厚度方向减重孔机加后壁厚t2为5～8mm。
进一步地，所有所述风阻块单元的质量均相等，且单个风阻块单元的质量误差不大于0.2g，两组所述风阻块之间的总质量误差不大于0.4g。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明减少风阻的双捻机收线飞轮盘，在飞轮盘高速旋转时，封闭的旋转收线部分内部空间里，空气流动经过安装有风阻块的飞轮盘，达到了气流疏导的作用，减少了飞轮盘的旋转阻力；同时，由于流线型的风阻块作用，减少了气流和飞轮盘突起物引起的空气紊流而产生的异常噪声，利用这种减少风阻的双捻机收线飞轮盘，达到外放内收双捻机提速减振的目的；结构简单、安装方便，有效减少飞轮盘旋转阻力，飞轮盘转速能达到5000rpm以上，同时保证了噪音小于85dB，振动小于3mm/s。
附图说明
图1为本发明减少风阻的双捻机收线飞轮盘结构示意图；
图2为图1的A向结构示意图；
图3为图1风阻块单元立体结构示意图；
图4为图3的仰视示意图；
图5为图4的D-D示意图。
其中：飞轮盘本体1、风阻块2、风阻块单元3、过线轮4、大端半圆面5、流线型面6、四分之一球体7、底平面8、小端半圆面9、减重孔10。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1、2所示为减少风阻的双捻机收线飞轮盘，包括飞轮盘本体1及通过螺钉安装在飞轮盘本体1内侧安装面上的两组风阻块2，两组风阻块2沿飞轮盘本体的旋转轴线(即图1中的水平轴线B)对称布置，且每组风阻块2包括两个风阻块单元3，两个风阻块单元3沿垂直于旋转轴线B的飞轮盘本体截面直径所在的线(即图2中纵向轴线C)对称布置，每组风阻块2的两个风阻块单元3之间布置有一个过线轮4，且每组风阻块2的两个风阻块单元3的对称面与过线轮4的对称面共面，两个风阻块单元3的内端面到过线轮4端面的垂直距离均相同(即一个风阻块单元的内端面到过线轮一端面的垂直距离相同，另一个风阻块单元的内端面到过线轮另一端面的垂直距离相同)。每个风阻块单元安装尺寸精度达到《GB/T1804-2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》中精密f级要求。
同时，所有风阻块单元3的质量均相等，且单个风阻块单元3的质量误差不大于0.2g，两组风阻块3之间的总质量误差不大于0.4g(即一组风阻块的总质量与另一组风阻块的总质量误差不大于0.4g)，从而保证了飞轮盘本体圆周的平衡。
如图3、4所示，每个风阻块单元3包括风阻块单元本体和四分之一球体7，风阻块单元本体的轮廓面包括底平面8、位于底平面8一端边的大端半圆面5、位于底平面8另一端边的小端半圆面9和连接大端半圆面5和小端半圆面9的流线型面6，大端半圆面5和小端半圆面9同轴布置，底平面8的两侧边缘线为曲线，流线型面6的大端边缘轮廓线与大端半圆面5的轮廓曲线重合，流线型面6的小端边缘轮廓线与小端半圆面9的轮廓曲线重合，流线型面6的一侧边缘线与底平面8的一侧边缘线重合，流线型面6的另一侧边缘线与底平面8的另一侧边缘线重合，四分之一球体7的半径与小端半圆面9的半径相同，四分之一球体7的一个半圆面与小端半圆面9重合，四分之一球体7的另一个半圆面与底平面8共面。
安装时，每个风阻块单元3的四分之一球体位于飞轮盘本体的外端，每个风阻块单元的大端半圆面到过线轮端面的垂直距离均相同。飞轮盘高速旋转时，封闭的旋转收线部分内部空间里，空气流动经过安装有风阻块的飞轮盘，达到了气流疏导的作用，减少了飞轮盘的旋转阻力；同时，由于流线型的风阻块作用，减少了气流和飞轮盘突起物引起的空气紊流而产生的异常噪声，利用这种减少风阻的双捻机收线飞轮盘，达到外放内收双捻机提速减振的目的。
本实施例中，大端半圆面的半径R1与飞轮盘本体直径D成一定的比例关系，关系式为：R1＝(D/2)÷(20.5～21.5)，20.5～21.5为大端半圆面的修正系数；R1按此修正系数范围数据计算，使风阻块单元大端半圆面产生阻力较小，在飞轮盘本体直径D范围内将气流由风阻块单元大端半圆面向风阻块单元小端半圆面引导，防止飞轮盘周围产生紊流。
小端半圆面的半径R2与R1成一定的比例关系，关系式为：R2＝R1÷3；大端半圆面的圆心到小端半圆面的圆心之间的距离L与R1、R2成一定的比例关系，关系式为：L＝(2.2～2.5)×(R1+R2)，2.2～2.5为L的修正系数。L按此修正系数范围数据计算，使风阻块单元由大端半圆面到小端半圆面阻力逐步削弱最小，在飞轮盘本体直径D范围内将气流由风阻块单元大端半圆面向飞轮盘外侧引导，防止飞轮盘周围产生紊流。
底平面的两侧边缘线为曲线，该曲线的方程为：f(x)＝0.0148x3-0.749x2+2.456x+6.785，x为曲线上的点坐标值，x的取值范围为0～L，该曲线方程决定了从大端半圆面到小端半圆面的唯一曲线，该曲线方程在小端半圆面处(即半径为R2)曲率为0，因此与四分之一球体在该处的曲率相等，保证平滑过渡。
每个风阻块单元开有减重孔10，减重孔10为对称结构，且减重孔10的对称面与风阻块单元3的对称面共面；在风阻块单元宽度方向(即水平垂直于大端半圆面圆心与小端半圆面圆心之间连线的方向)减重孔机加后壁厚t1为5～8mm，在风阻块单元厚度方向(即纵向垂直于大端半圆面圆心与小端半圆面圆心之间连线的方向)减重孔机加后壁厚t2为5～8mm，既保证每个风阻块单元的性能，又尽量减轻飞轮盘的重量。
本发明减少风阻的双捻机收线飞轮盘结构简单、安装方便，有效减少飞轮盘旋转阻力，飞轮盘转速能达到5000rpm以上，同时保证了噪音小于85dB，振动小于3mm/s。
