本发明提供一种可生产金属丝包芯纱的喷气涡流纺纱装置，包括从上到下依次安装的纤维导引体及其保持件、涡流加捻管、锥体上保持件、引纱锥体、锥体下保持件和调节旋钮。本发明还提供一种生产金属丝包芯纱的方法，作为芯丝的金属丝从前上罗拉表面整周开设的环形沟槽内穿过前罗拉钳口，经贯穿所述纤维导引体的金属丝导引孔进入喷气涡流纺纱装置，被经未开设环形沟槽的前罗拉区域输送并经输纤通道进入纺纱装置的短纤维均匀包缠后形成喷气涡流纺金属丝包芯纱。本发明避免了金属丝在经过前罗拉钳口的输送过程中造成损伤，防止金属丝与短纤维束在纺纱装置入口外产生缠绕，并可确保金属丝位于包芯纱的中央，外包短纤维均匀包缠在金属丝的外侧，形成优良的包芯纱结构。
1.一种可生产金属丝包芯纱的喷气涡流纺纱装置，将送纱上游方向定义为上，送纱下游方向定义为下，其特征在于，所述喷气涡流纺纱装置包括从上到下依次安装的气室罩(25)、排气罩(26)和排气罩底盖(27)；
气室罩(25)与排气罩(26)上部的内部从上到下依次设有纤维导引体保持件(11)和涡流加捻管(8)，气室罩(25)与纤维导引体保持件(11)及涡流加捻管(8)所围成的环形区域构成气室(30)，气室(30)与压缩空气源相通；排气罩(26)下部的内部设有锥体上保持件(31)，锥体上保持件(31)将引纱锥体(9)与锥体下保持件(32)连接成为整体，引纱锥体(9)的锥端伸入涡流加捻管(8)内，引纱锥体(9)、锥体上保持件(31)和锥体下保持件(32)同轴布置；引纱锥体(9)轴线处有引纱通孔(38)，锥体下保持件(32)轴线处设有与引纱通孔(38)相通的引纱通道(53)，引纱通孔(38)与引纱通道(53)同轴布置；
涡流加捻管(8)上形成有多个气流喷射孔(40)，气流喷射孔(40)朝向形成于涡流加捻管(8)与引纱锥体(9)之间的环状中空室(48)并向送纱方向下游侧倾斜，气室(30)经由气流喷射孔(40)与环状中空室(48)相连通；从气流喷射孔(40)中均匀地喷射气流，从而在环状中空室(48)内形成绕引纱锥体(9)旋转的旋转气流；纤维导引体保持件(11)内部设有纤维导引体(10)，纤维导引体(10)与纤维导引体保持件(11)的内壁(29)间形成一沿着旋转气流的旋转方向扭转的输纤通道(12)；纤维导引体(10)设有贯穿其中的金属丝导引孔(41)，金属丝导引孔(41)与引纱通孔(38)同轴布置；
排气罩底盖(27)上设有调节旋钮(33)，调节旋钮(33)的上半部分为直径较小的小直径段(34)，下半部分为直径较大的大直径段(35)，小直径段(34)位于排气罩底盖(27)内，大直径段(35)露于排气罩底盖(27)外，且调节旋钮(33)套设在锥体下保持件(32)上，调节旋钮(33)与锥体下保持件(32)之间螺纹配合；小直径段(34)靠近锥体上保持件(31)部分的外圆周面设有一圈环形凹槽(36)，弹性挡圈(37)通过环形凹槽(36)设于小直径段(34)上，调节旋钮(33)通过弹性挡圈(37)和大直径段(35)的尺寸限定安装于排气罩底盖(27)上。
2.如权利要求1所述的一种可生产金属丝包芯纱的喷气涡流纺纱装置，其特征在于，在所述纤维导引体保持件(11)与所述气室罩(25)之间设有上O型橡胶圈(50)，在所述涡流加捻管(8)与所述排气罩(26)之间设有下O型橡胶圈(19)。
3.如权利要求1所述的一种可生产金属丝包芯纱的喷气涡流纺纱装置，其特征在于，所述锥体上保持件(31)整体呈一圆盘形，中心位置开有由大直径段孔(61)和小直径段孔(62)组成的通孔，小直径段孔(62)围绕在所述引纱锥体(9)外，大直径段孔(61)围绕在所述引纱锥体(9)与所述锥体下保持件(32)的连接处外；所述锥体上保持件(31)的边缘设有分别呈对称分布、沿厚度方向贯穿的一对近似呈腰圆形的上排气槽孔(63)和一对上螺栓安装孔(64)。
4.如权利要求3所述的一种可生产金属丝包芯纱的喷气涡流纺纱装置，其特征在于，所述锥体下保持件(32)由三个直径不等的圆柱体组合而成，三个直径不等的圆柱体从上至下依次为中直径段圆柱体(56)、大直径段圆柱体(57)及小直径段圆柱体(58)；中直径段圆柱体(56)与大直径段圆柱体(57)厚度相等，小直径段圆柱体(58)厚度最大；中直径段圆柱体(56)被所述锥体上保持件(31)的大直径段孔(61)所围绕；大直径段圆柱体(57)上设有分别呈对称分布、沿厚度方向贯穿的一对中排气槽孔(59)和一对中螺栓安装孔(60)，其中，中排气槽孔(59)与所述锥体上保持件(31)的上排气槽孔(63)截面形状及尺寸相同，所述锥体上保持件(31)和所述锥体下保持件(32)通过所述上螺栓安装孔(64)和中螺栓安装孔(60)由螺栓连接在一起；所述调节旋钮(33)套设在小直径段圆柱体(58)外。
5.如权利要求4所述的一种可生产金属丝包芯纱的喷气涡流纺纱装置，其特征在于，所述排气罩底盖(27)的内部为由与所述排气罩(26)外径值相等的大直径段孔(65)、中直径段孔(15)和与所述调节旋钮(33)的小直径段(34)直径相等的小直径段孔(6)组成的通孔，所述排气罩底盖(27)边缘处设有分别呈对称分布的一对下排气槽孔(13)和一对导向孔(14)，其中，下排气槽孔(13)与所述锥体下保持件(32)的中排气槽孔(59)的位置相对应，且截面形状及尺寸相等。
6.一种使用权利要求1所述喷气涡流纺纱装置生产金属丝包芯纱的方法，包括以下步骤：经由罗拉牵伸机构(3)将短纤维束(1)牵伸后从前罗拉钳口(4)输出，同时，经由位于罗拉牵伸机构(3)上方的芯丝喂入机构(5)将作为芯丝的金属丝(2)由前罗拉钳口(4)喂入前罗拉钳口(4)并随后从前罗拉钳口(4)输出，短纤维束(1)及金属丝(2)由前罗拉钳口(4)输出后被送入位于前罗拉钳口(4)下游并接近前罗拉钳口(4)的如权利要求1所述的喷气涡流纺纱装置(7)内，其特征在于：沿金属丝(2)的输送路径在罗拉牵伸机构(3)的前上罗拉(16)表面的整周设有一个环形沟槽(17)，环形沟槽(17)的侧面与前上罗拉(16)的轴线相垂直，金属丝(2)从环形沟槽(17)内穿过前罗拉钳口(4)，短纤维束(1)经由前上罗拉(16)与前下罗拉(45)之间距环形沟槽(17)一定横向距离、未开有沟槽的位置穿过前罗拉钳口(4)并使短纤维束(1)完全位于环形沟槽(17)之外；
经前罗拉钳口(4)输出的短纤维束(1)沿输纤通道(12)进入如权利要求1所述的喷气涡流纺纱装置(7)的涡流加捻管(8)的环状中空室(48)内，由前罗拉钳口(4)输出的金属丝(2)经纤维导引体(10)内部的金属丝导引孔(41)进入涡流加捻管(8)的环状中空室(48)内，经旋转气流加捻后形成喷气涡流纺金属丝包芯纱(54)。
一种可生产金属丝包芯纱的喷气涡流纺纱装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种可生产金属丝包芯纱的喷气涡流纺纱装置及方法，属于纺纱设备与技术领域。
背景技术
[0002] 授权公告日为2010年6月2日、授权公告号为CN 101368305 B、名称为《一种可生产包芯纱的喷气涡流纺纱装置》的中国发明专利公开了一种生产包芯纱的喷气涡流纺纱装置。其中，在涡流加捻管的入口处设有圆台形或圆柱形的纤维与芯丝导引部件，在纤维与芯丝导引部件的末端设有针状芯丝导引管，并指向锭子状引纱管入口端。该纤维与芯丝导引部件上有一螺旋形的纤维导引面，其与涡流加捻管内壁间形成一个呈平滑扭转状的纤维输送通道。上述纤维与芯丝导引部件内部贯穿其中心设有芯丝导引孔，上述针状芯丝导引管内贯穿有芯丝通孔，该芯丝通孔与上述芯丝导引孔相连通。芯丝通过上述芯丝导引孔和针状导引管被引入涡流加捻管。由于针状芯丝导引管与锭子状引纱管的轴线处于共线，且近距离指向引纱管入口，故芯丝可以被准确地引入锭子状引纱管。经牵伸装置输出的短纤维束经上述纤维输送通道进行输送，并绕过上述针状芯丝导引管，其中的纤维的前端被正在形成的纱线拉入引纱管，而尾端由于受到回旋涡流的作用从纤维束分离出来，形成自由端，并倒伏在锭子状引纱管的锥面上，随涡流一同旋转。由于短纤维束绕过所述针状芯丝导引管，能够使从针状芯丝导引管输出的芯丝位于短纤维束的中心，旋转的纤维将能够均匀地包缠在芯丝上，形成包芯纱。
[0003] 然而，在上述方法中，并未说明芯丝经牵伸装置喂入纺纱装置的芯丝导引孔的方式，以及短纤维束与芯丝在喂入纺纱装置前在牵伸装置中的布置关系。按照上述专利的实施方案，短纤维束与芯丝经由不同的孔进入纺纱装置。因此，两者在穿过前罗拉钳口时，芯丝与短纤维束不能够产生叠合，而是应留有一定的横向间距。对于芯丝为金属丝的情况，由于牵伸装置的下罗拉为金属材质，且工作面上分布着梯形断面的沟槽，而前上罗拉(皮辊)在牵伸摇架加压作用下紧压在前下罗拉之上，将使金属丝在经过前罗拉钳口的输送过程中造成损伤。
发明内容
[0004] 本发明的目的是能够获得短纤维束对金属丝进行均匀包缠的喷气涡流纺包芯纱。
[0005] 为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了一种可生产金属丝包芯纱的喷气涡流纺纱装置，将送纱上游方向定义为上，送纱下游方向定义为下，其特征在于，所述喷气涡流纺纱装置包括从上到下依次安装的气室罩、排气罩和排气罩底盖；
[0006] 气室罩与排气罩上部的内部从上到下依次设有纤维导引体保持件和涡流加捻管，气室罩与纤维导引体保持件及涡流加捻管所围成的环形区域构成气室，气室与压缩空气源相通；排气罩下部的内部设有锥体上保持件，锥体上保持件将引纱锥体与锥体下保持件连接成为整体，引纱锥体的锥端伸入涡流加捻管内，引纱锥体、锥体上保持件和锥体下保持件同轴布置；引纱锥体轴线处有引纱通孔，锥体下保持件轴线处设有与引纱通孔相通的引纱通道，引纱通孔与引纱通道同轴布置；
[0007] 涡流加捻管上形成有多个气流喷射孔，气流喷射孔朝向形成于涡流加捻管与引纱锥体之间的环状中空室并向送纱方向下游侧倾斜，气室经由气流喷射孔与环状中空室相连通；从气流喷射孔中均匀地喷射气流，从而在环状中空室内形成绕引纱锥体旋转的旋转气流；纤维导引体保持件内部设有纤维导引体，纤维导引体与纤维导引体保持件的内壁间形成一沿着旋转气流的旋转方向扭转的输纤通道；纤维导引体设有贯穿其中的金属丝导引孔，金属丝导引孔与引纱通孔同轴布置；
[0008] 排气罩底盖上设有调节旋钮，调节旋钮的上半部分为直径较小的小直径段，下半部分为直径较大的大直径段，小直径段位于排气罩底盖内，大直径段露于排气罩底盖外，且调节旋钮套设在锥体下保持件上，调节旋钮与锥体下保持件之间螺纹配合；小直径段靠近锥体上保持件部分的外圆周面设有一圈环形凹槽，弹性挡圈通过环形凹槽设于小直径段上，调节旋钮通过弹性挡圈和大直径段的尺寸限定安装于排气罩底盖上。
[0009] 优选地，在所述纤维导引体保持件与所述气室罩之间设有上O型橡胶圈，在所述涡流加捻管与所述排气罩之间设有下O型橡胶圈。
[0010] 优选地，所述锥体上保持件整体呈一圆盘形，中心位置开有由大直径段孔和小直径段孔组成的通孔，小直径段孔围绕在所述引纱锥体外，大直径段孔围绕在所述引纱锥体与所述锥体下保持件的连接处外；所述锥体上保持件的边缘设有分别呈对称分布、沿厚度方向贯穿的一对近似呈腰圆形的上排气槽孔和一对上螺栓安装孔。
[0011] 优选地，所述锥体下保持件由三个直径不等的圆柱体组合而成，三个直径不等的圆柱体从上至下依次为中直径段圆柱体、大直径段圆柱体及小直径段圆柱体；中直径段圆柱体与大直径段圆柱体厚度相等，小直径段圆柱体厚度最大；中直径段圆柱体被所述锥体上保持件的大直径段孔所围绕；大直径段圆柱体上设有分别呈对称分布、沿厚度方向贯穿的一对中排气槽孔和一对中螺栓安装孔，其中，中排气槽孔与所述锥体上保持件的上排气槽孔截面形状及尺寸相同，所述锥体上保持件和所述锥体下保持件通过所述上螺栓安装孔和中螺栓安装孔由螺栓连接在一起；所述调节旋钮套设在小直径段圆柱体外。
[0012] 优选地，所述排气罩底盖的内部为由与所述排气罩外径值相等的大直径段孔、中直径段孔和与所述调节旋钮的小直径段直径相等的小直径段孔组成的通孔，所述排气罩底盖边缘处设有分别呈对称分布的一对下排气槽孔和一对导向孔，其中，下排气槽孔与所述锥体下保持件的中排气槽孔的位置相对应，且截面形状及尺寸相等。
[0013] 优选地，所述纤维导引体的上部为圆柱体、下部为圆锥体、中部为沿着旋转气流的旋转方向一边从上部圆柱体直径处沿纵向将一侧拧扭切除的形状，从而在所述纤维导引体的外轮廓表面形成一螺旋面，所述纤维导引体的螺旋面与所述纤维导引体保持件的内壁间形成一沿着旋转气流的旋转方向扭转的所述输纤通道。
[0014] 本发明的另一个技术方案是提供了一种使用上述喷气涡流纺纱装置生产金属丝包芯纱的方法，包括以下步骤：经由罗拉牵伸机构将短纤维束牵伸后从前罗拉钳口输出，同时，经由位于罗拉牵伸机构上方的芯丝喂入机构将作为芯丝的金属丝由前罗拉钳口喂入前罗拉钳口并随后从前罗拉钳口输出，短纤维束及金属丝由前罗拉钳口输出后被送入位于前罗拉钳口下游并接近前罗拉钳口的上述的喷气涡流纺纱装置内，其特征在于：沿金属丝的输送路径在罗拉牵伸机构的前上罗拉表面的整周设有一个环形沟槽，环形沟槽的侧面与前上罗拉的轴线相垂直，金属丝从环形沟槽内穿过前罗拉钳口，短纤维束经由前上罗拉与前下罗拉之间距环形沟槽一定横向距离、未开有沟槽的位置穿过前罗拉钳口并使短纤维束完全位于环形沟槽之外；
[0015] 经前罗拉钳口输出的短纤维束沿输纤通道进入上述的喷气涡流纺纱装置的涡流加捻管的环状中空室内，由前罗拉钳口输出的金属丝经纤维导引体内部的金属丝导引孔进入涡流加捻管的环状中空室内，经旋转气流加捻后形成喷气涡流纺金属丝包芯纱。
附图说明
[0016] 图1为采用本发明装置及方法的纺纱过程的立体图；
[0017] 图2为本发明前上罗拉的立体图；
[0018] 图3为本发明喷气涡流纺纱装置在纺纱状态下的立体剖面图；
[0019] 图4为本发明喷气涡流纺纱装置的纵剖面图；
[0020] 图5(a)为本发明锥体上保持件的立体图；
[0021] 图5(b)为图5(a)中A-A旋转剖视图；
[0022] 图6(a)为本发明锥体下保持件的立体图；
[0023] 图6(b)为图6(a)中B-B旋转剖视图；
[0024] 图7(a)为本发明调节旋钮的立体图；
[0025] 图7(b)为图7(a)中C-C剖视图；
[0026] 图8(a)为本发明排气罩底盖的立体图；
[0027] 图8(b)为图8(a)中D-D旋转剖视图；
[0028] 图9(a)为本发明纤维导引体的立体图；
[0029] 图9(b)为本发明纤维导引体的主视图；
[0030] 图9(c)为本发明纤维导引体的左视图；
[0031] 图10(a)为采用本发明装置及方法生产的金属丝包芯纱表观结构的电子显微照片；
[0032] 图10(b)为采用本发明装置及方法生产的金属丝包芯纱横截断面的显微照片。
具体实施方式
[0033] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0034] 本发明提供了一种可生产金属丝包芯纱的喷气涡流纺纱装置，包括从上到下依次安装的气室罩25、排气罩26和排气罩底盖27，所述气室罩25与所述排气罩26上部的内部从上到下依次装有纤维导引体保持件11和涡流加捻管8，所述气室罩25与所述纤维导引体保持件11及所述涡流加捻管8所围成的环形区域构成气室30，所述排气罩26下部的内部装有锥体上保持件31，所述锥体上保持件31内部装有引纱锥体9，所述引纱锥体9与所述锥体上保持件31的下方装有锥体下保持件32，所述引纱锥体9、锥体上保持件31和锥体下保持件32为同轴布置，所述引纱锥体9轴线处有引纱通孔38，所述锥体下保持件32轴线处设有引纱通道53，所述引纱通孔38与引纱通道53为同轴布置，所述排气罩底盖27内部装有调节旋钮33，所述调节旋钮33的上游段直径较小，是小直径段34，所述调节旋钮33的下游段直径较大，是大直径段35，所述小直径段34位于排气罩底盖27上游方的部分设有一个环形凹槽36，所述环形凹槽36内装有弹性挡圈37，所述调节旋钮33通过所述弹性挡圈37和所述大直径段35的尺寸限定安装于排气罩底盖27内部，所述调节旋钮33与所述锥体下保持件32间设有连接螺纹，所述涡流加捻管8上形成有多个气流喷射孔40，所述气流喷射孔40朝向形成于涡流加捻管8与所述引纱锥体9之间的环状中空室48并向送纱方向下游侧倾斜，且所述气流喷射孔40的入口与所述气室30相连接，所述气流喷射孔40的出口设于涡流加捻管8的内周壁上，从所述气流喷射孔40中均匀地喷射气流，从而在所述环状中空室48内形成绕引纱锥体9旋转的旋转气流，所述纤维导引体保持件11内部装有纤维导引体10，所述纤维导引体10与所述纤维导引体保持件11的内壁29间形成一沿着旋转气流的旋转方向扭转的输纤通道12，所述纤维导引体10设有贯穿其中的金属丝导引孔41，所述金属丝导引孔41与所述引纱锥体9的引纱通孔38同轴布置。
[0035] 本发明还提供了一种可生产金属丝包芯纱的喷气涡流纺纱方法，包括经由罗拉牵伸机构3将短纤维束1牵伸后从前罗拉钳口4输出，同时，经由位于所述罗拉牵伸机构3上方的芯丝喂入机构5将作为芯丝的金属丝2由所述前罗拉钳口4后喂入所述前罗拉钳口4并随后从所述前罗拉钳口4输出，所述短纤维束1及所述金属丝2由所述前罗拉钳口4输出后被送入位于所述前罗拉钳口4下游并接近所述前罗拉钳口4的喷气涡流纺纱装置7内，沿所述金属丝2的输送路径在所述罗拉牵伸机构3的前上罗拉16表面的整周设有一个环形沟槽17，所述环形沟槽17的侧面与所述前上罗拉16的轴线相垂直，所述金属丝2从所述环形沟槽17内穿过所述前罗拉钳口4，所述短纤维束1经由所述前上罗拉16与前下罗拉45之间距所述环形沟槽17一定横向距离、未开有沟槽的位置穿过所述前罗拉钳口4并使所述短纤维束1完全位于所述环形沟槽17之外，经所述前罗拉钳口4输出的所述短纤维束1沿所述输纤通道12进入所述涡流加捻管8的环状中空室48内，由所述前罗拉钳口4输出的所述金属丝2经所述纤维导引体10内部的所述金属丝导引孔41进入所述涡流加捻管8的环状中空室48内，经旋转气流加捻后形成喷气涡流纺金属丝包芯纱54。
[0036] 实施例1
[0037] 图1至图10示出了本发明的第一实施例。如图1所示，短纤维束1经由四上四下双皮圈罗拉牵伸机构3牵伸后从前罗拉钳口4输出。与此同时，经由位于罗拉牵伸机构3上方的芯丝喂入机构5，将作为芯丝的金属丝2由前罗拉钳口4后喂入前罗拉钳口4。金属丝2的直径在本实施例中约为50μm。上述芯丝喂入机构5在本实施例中沿金属丝2的喂入路径依次包括芯丝导引杆21、芯丝夹线器22、芯丝导引轮23、张力传感器46、芯丝导引棒24。其中，金属丝2穿过芯丝导引杆21上设置的导引孔导入芯丝喂入机构5，芯丝夹线器22夹持由芯丝导引杆21导入的金属丝2并通过调节其夹持力来改变施加于金属丝2上的张力，芯丝导引轮23将芯丝夹线器22送出的金属丝2平滑输送至下游的张力传感器46内以便对金属丝2的张力进行检测，芯丝导引棒24使由张力传感器46送出的金属丝2平滑输送至前罗拉钳口4内。
[0038] 沿金属丝2的输送路径，在罗拉牵伸机构3的前上罗拉16表面的整周设有一个环形沟槽17。如图2所示，环形沟槽17的横截面为矩形，其宽度为4mm，深度为1mm。环形沟槽17的两侧面与前上罗拉16的轴线相垂直。金属丝2在经过前罗拉钳口4的过程中位于环形沟槽17中。环形沟槽17将前上罗拉16沿轴向分为靠近芯轴中央47的小长度段18和远离芯轴中央47的大长度段20。小长度段18的长度具体为8mm，大长度段20的长度具体为15mm。短纤维束1在前罗拉钳口4处沿上述大长度段20的表面输送并穿过前罗拉钳口4并完全位于环形沟槽17之外。
[0039] 短纤维束1和金属丝2从前罗拉钳口4输出后被送入位于前罗拉钳口4下游并接近前罗拉钳口4的喷气涡流纺纱装置7内。喷气涡流纺纱装置7的结构如图3和图4所示，包括从上到下依次安装的气室罩25、排气罩26和排气罩底盖27。气室罩25与排气罩26上部的内部从上到下依次装有纤维导引体保持件11和涡流加捻管8，气室罩25与纤维导引体保持件11及涡流加捻管8所围成的环形区域构成气室30。在纤维导引体保持件11与气室罩25之间设有上O型橡胶圈50，在涡流加捻管8与排气罩26之间设有下O型橡胶圈19，以防止发生气体泄漏。纤维导引体保持件11为圆柱型，沿其轴向设有与其同轴的圆柱形通孔。涡流加捻管8外型为三个直径不同的圆柱组成的回转体，其中心设有通孔，在通孔的出口段为向下游方向呈一定锥度扩散的锥形孔。在气室罩25上设有管孔49连接图中未示出的软管与压缩空气源相连。排气罩26下部的内部装有锥体上保持件31。如图5(a)和5(b)所示，锥体上保持件31整体呈一圆盘形，其中心为大直径段孔61和小直径段孔62组成的通孔，接近外围处为分别呈对称分布、沿厚度方向贯穿的一对上排气槽孔63和一对上螺栓安装孔64。上排气槽孔63近似呈腰圆形。锥体上保持件31的下方装有锥体下保持件32。锥体下保持件32结构如图6(a)和6(b)所示，为三个直径不等的圆柱体组合而成，从上游至下游依次为中直径段圆柱体56、大直径段圆柱体57、小直径段圆柱体58，中直径段圆柱体56与大直径段圆柱体57厚度相等，小直径段圆柱体58厚度最大，大直径段圆柱体57上设有分别呈对称分布、沿厚度方向贯穿的一对中排气槽孔59和一对中螺栓安装孔60，其中中排气槽孔59与上排气槽孔63截面形状及尺寸相同。在锥体下保持件32中心轴处有一贯穿其中的引纱通道53。引纱锥体9安装在锥体上保持件31和锥体下保持件32之间。锥体上保持件31和锥体下保持件32通过上螺栓安装孔64和中螺栓安装孔60由图中未示出的螺栓连接在一起，并使中排气槽孔59与上排气槽孔63位置相对应。引纱锥体9、锥体上保持件31和锥体下保持件32为同轴布置。引纱锥体9外形整体呈圆锥形，其下游端为两个直径不等的圆柱相叠而成，且直径较小的圆柱位于上游，直径较小的圆柱上游方为两个锥度不一的锥面相叠而成，且小锥度段51位于大锥度段52上游。引纱锥体9的小锥度段51以及大锥度段52的前端部分位于涡流加捻管8的通孔内。沿引纱锥体9的轴线形成引纱通孔38。引纱通孔38和引纱通道53为同轴布置。引纱通道53的直径不小于引纱通孔38的直径。锥体下保持件32小直径段圆柱体58的出口段外侧套有调节旋钮
33。调节旋钮33结构如图7(a)和图7(b)所示，调节旋钮33的上游段直径较小，是小直径段
34，调节旋钮33的下游段直径较大，是大直径段35。小直径段34位于排气罩底盖27的小直径段孔6上游方的部分设有一个环形凹槽36。环形凹槽36内装有弹性挡圈37。调节旋钮33通过弹性挡圈37和大直径段35的尺寸限定安装于排气罩底盖27的小直径段孔6内部。调节旋钮
33与锥体下保持件32间通过螺纹进行连接，因此通过旋转调节旋钮33可调节锥体下保持件
32连同锥体上保持件31和引纱锥体9的轴向位置。排气罩底盖27的外形如图8(a)和图8(b)所示，其内部为与排气罩26外径值相等的大直径段孔65、中直径段孔15和与调节旋钮33的小直径段34直径相等的小直径段孔6组成的通孔，靠近外围为分别呈对称分布的一对下排气槽孔13和一对导向孔14，其中下排气槽孔13与中排气槽孔59截面形状及尺寸相等，并使下排气槽孔13与中排气槽孔59位置相对应。
[0040] 涡流加捻管8上游段的圆柱部上形成有多个与涡流加捻管8轴线呈一定倾角并沿周向等间隔分布的气流喷射孔40。气流喷射孔40朝向形成于涡流加捻管8与引纱锥体9之间的环状中空室48并向送纱方向下游侧倾斜，且气流喷射孔40的入口与气室30相连接。气流喷射孔40的出口设于涡流加捻管8的内周壁上。从气流喷射孔40中均匀地喷射气流，从而在环状中空室48内形成绕引纱锥体9旋转的旋转气流。该旋转气流依次经由锥体上保持件31上的上排气槽孔63、锥体下保持件32上的中排气槽孔59、排气罩底盖27的大直径段孔65、中直径段孔15和下排气槽孔13从纺纱装置7中排出。
[0041] 纤维导引体保持件11内部装有纤维导引体10，如图9(a)、9(b)和9(c)所示。纤维导引体10做成大致上是上游段为圆柱体、下游段为圆锥体、沿着旋转气流的旋转方向一边从上端圆柱体直径处沿纵向将一侧拧扭切除的形状，因而在其外轮廓表面形成一螺旋面28，该圆柱体的直径与纤维导引体保持件11内部的圆柱形通孔的内径大致相等，使得纤维导引体10的螺旋面28与纤维导引体保持件11的内壁29间形成一沿着旋转气流的旋转方向扭转的输纤通道12。沿形成纤维导引体10的圆柱体与圆锥体的轴线设有一贯穿的圆柱形通孔即金属丝导引孔41，其内径为0.25mm。金属丝导引孔41与引纱锥体9的引纱通孔38同轴布置。环状中空室48内的旋转气流在输纤通道12的入口处产生负压。在该负压的作用下，经前罗拉钳口4输出的短纤维束1沿输纤通道12被吸入涡流加捻管8的环状中空室48内。由前罗拉钳口4输出的金属丝2经贯穿纤维导引体10的金属丝导引孔41进入涡流加捻管8的环状中空室48内，随后被导入引纱锥体9的引纱通孔38内。涡流加捻管8的环状中空室48内的旋转气流使进入其中的短纤维束1包缠在以一定速度向下游输送的金属丝2外部，形成以金属丝为芯丝、外包短纤维的喷气涡流纺包芯纱54。纺成的喷气涡流纺金属丝包芯纱54经引纱通孔
38和引纱通道32从纺纱装置中输出，经引纱罗拉43的导引及图中所未示出的附加装置如电子清纱器、上蜡装置等，经卷绕机构44形成金属丝包芯纱卷装55。包芯纱54的输出速度最高可达500m/min。
[0042] 图10(a)为采用本发明装置及方法生产的喷气涡流纺金属丝包芯纱54的表观结构的电子显微镜照片。其中所采用的短纤维为平均长度38mm、平均细度1.5dtex的粘胶纤维。由图中可以看出包芯纱54包含有两个短纤维层39和42，其中位于芯部的短纤维39与纱线54轴线平行，没有捻度，其被位于外层的呈螺旋构型的短纤维42所均匀包缠。金属丝2完全被埋藏在位于芯部的短纤维39内部。图10(b)为采用本发明装置及方法生产的喷气涡流纺金属丝包芯纱54横截断面的显微照片，其清晰地显示，包芯纱54为复合结构，金属丝2位于纱线54的芯部，其外部包覆有沿纱线54轴线方向的短纤维39，在它们的外部紧密包覆有一层包缠纤维42。由制得的包芯纱54的结构可以看出，采用本发明装置及方法生产的包芯纱具有优良的包覆结构，即外包短纤维均匀包缠在芯丝的外侧，芯丝不易偏离纱体中心和外露，保证其不受磨损。
