一种粗纱试验的制造方法
【专利摘要】本实用新型的一种粗纱试验机，主要包括牵伸机构、加捻机构、卷绕机构、成形机构和张力控制机构，整个试验机全部由数字控制系统，数字控制系统主要包括PLC、触摸屏和伺服驱动控制器。熟条经过牵伸机构牵伸成规定线密度的须条，再经加捻机构加捻成粗纱，最后经卷绕成形机构将粗纱制成截头圆锥形、中间为圆柱形的卷装外形，其粗纱张力由张力控制机构进行调节，整个过程由数字化控制系统进行控制。本实用新型克服了传统粗纱机传动精度及效率低、动态响应差、张力控制不便、品种更换不方便的缺点，提供了一种用于教学和科研的粗纱试验机，弥补现有技术的不足。
【专利说明】一种粗纱试验机
【技术领域】
[0001]本实用新型的一种粗纱试验机，具体为一种用于教学和科研中纺制粗纱的粗纱试验机。
【背景技术】
[0002]传统粗纱机动力由一台主电机提供，锭翼、罗拉在整个纺纱过程中的速度不变，其由主轴通过变换齿轮的方式分别直接驱动进行恒速转动。但根据粗纱的卷绕运动规律，筒管的卷绕转速和龙筋的升降速度须随着筒管卷绕直径的增加而减少，其通过上下锥轮(铁炮)、差动机构及换向机构和许多辅助机构等实现变速运动，完成粗纱的卷绕成形。这种由一台电机驱动的粗纱机中间变换齿轮繁多，传动系统比较复杂，存在许多缺点，主要有以下缺点:(1)铁炮本身笨重、惯性大，同时皮带容易打滑，齿轮多，磨损大，从而传动精度及传动效率低；(2)铁炮的设计制造非常麻烦；(3)成形机构体积大，机构复杂，可靠性差，成本高；(4)保养维修工作量大:(5)齿轮更换不方便，品种翻改不方便，劳动量大；(6)纱线张力控制不便，成纱条干均匀度低。
[0003]如上所述，如何克服传统锥轮粗纱机的缺点，提供应用于教学和科研使用纺制粗纱的粗纱试验机是本实用新型所要解决的技术问题。因此，本实用新型的目的在于提供一种粗纱试验机，克服了传统粗纱机传动精度及效率低、动态响应差、张力控制不便、品种更换不方便的缺点，提供了一种用于教学和科研的粗纱试验机。
【发明内容】
[0004]本实用新型的一种粗纱试验机，用于教学和科研中粗纱的纺制。本实用新型克服了传统粗纱机传动精度及效率低、动态响应差、张力控制不便、品种更换不方便的缺点，提供了一种供教学和科研使用的机器机构简单、自动化程度高的粗纱试验机。
[0005]本实用新型所述技术问题的技术方案是:一种粗纱试验机，用于教学和科研中粗纱的纺制，主要包括牵伸机构、加捻机构、卷绕机构、成形机构和张力控制机构，整个试验机全部由数字控制系统控制，数字控制系统主要包括PLC、触摸屏和伺服驱动控制器。熟条经过牵伸机构牵伸成规定线密度的须条，再经加捻机构加捻成粗纱，最后经卷绕成形机构将粗纱制成截头圆锥形、中间为圆柱形的卷装外形。所述粗纱试验机采用数字化控制系统控制，由PLC、触摸屏和交流伺服驱动控制器组成；粗纱张力由张力控制机构进行调节；整个过程由数字化控制系统进行控制。
[0006]作为优选的技术方案:
[0007]如上所述的一种粗纱试验机，其特征是:主要包括牵伸机构、加捻机构、卷绕机构、成形机构、张力控制机构。
[0008]所述的牵伸机构主要包括:前罗拉、前中罗拉、后中罗拉、后罗拉、罗拉传动机构和牵伸交流伺服驱动系统；所述的前罗拉、前中罗拉、后中罗拉和后罗拉相互平行并排安装在罗拉座上,并由牵伸交流伺服驱动系统驱动和控制,牵伸机构整体安装固定在机架上。[0009]所述的加抢机构王要包括:徒翼、徒翼传动齿轮、徒翼传动齿形带和徒翼电机，所述的锭翼传动齿轮安装在锭翼上，并用锭翼传动齿形带连接锭翼传动齿轮和锭翼电机，锭翼固定安装在上龙筋上。
[0010]所述的卷绕机构主要包括:筒管、筒管传动齿轮、筒管传动齿形带和筒管电机，筒管的一端安装筒管传动齿轮，并固定安装在下龙筋上，使用筒管传动齿形带连接筒管传动齿轮和筒管电机，筒管电机固定安装在下龙筋上。
[0011]所述的成形机构主要包括:上龙筋、下龙筋、龙筋升降滑块、龙筋升降链条、从动齿轮、主动齿轮、重锤、旋转轴、减速机和龙筋电机；上龙筋固定不动，龙筋电机安装在机架上，减速机输入端连接龙筋电机，输出端连接旋转轴和主动齿轮，主动齿轮通过龙筋升降链条连接下龙筋，并在主动齿轮和下龙筋之间安装有从动齿轮，下龙筋安装有龙筋升降滑块，龙筋升降链条的一端与重锤连接。
[0012]所述的张力控制机构是由张力传感器和数字化控制系统组成，数字化控制系统驱动张力传感器，张力传感器安装在上龙筋上。
[0013]如上所述的一种粗纱试验机，所述的牵伸交流伺服驱动系统主要包括:前罗拉电机、后罗拉电机、前罗拉主动齿轮、前罗拉传动链条、前罗拉传动齿轮、前中罗拉主动齿轮、前中罗拉传动链条、前中罗拉传动齿轮、后中罗拉主动齿轮、后中罗拉传动链条、后中罗拉传动齿轮、后罗拉主动齿轮、后罗拉传动链条和后罗拉传动齿轮；所述的前罗拉电机同时驱动前罗拉主动齿轮和前中罗拉主动齿轮，前罗拉主动齿轮和前中罗拉主动齿轮分别通过前罗拉传动链条和前中罗拉传动链条驱动前罗拉传动齿轮和前中罗拉传动齿轮，前罗拉传动齿轮驱动前罗拉，前中罗拉传动齿轮驱动前中罗拉；所述的后罗拉电机同时驱动后中罗拉主动齿轮和后罗拉主动齿轮，后中罗拉主动齿轮和后罗拉主动齿轮分别通过后中罗拉传动链条和后罗拉传动链条驱动后中罗拉传动齿轮和后罗拉传动齿轮，后中罗拉传动齿轮驱动后中罗拉，后罗拉传动齿轮驱动后罗拉。
[0014]如上所述的一种粗纱试验机，所述的牵伸机构为四罗拉牵伸机构，其作用主要是将熟条抽长拉细，并改善纤维的平行伸直度与分离度。
[0015]如上所述的一种粗纱试验机，所述的加捻机构主要是锭翼，将牵伸后的须条加上适当的捻度，使之具有一定的强力。
[0016]如上所述的一种粗纱试验机，所述的卷绕与成形机构包括筒管和龙筋升降机构，将加捻后的粗纱卷绕在筒管上，制成一定形状和大小的卷装。
[0017]如上所述的一种粗纱试验机，所述的张力控制机构主要为粗纱张力传感器，其对前罗拉输出的纱条进行检测，反映粗纱的张力，并由数字化控制系统进行在线调节。
[0018]有益效果
[0019]本实用新型的一种粗纱试验机，其优点是机械结构简单，取消了大量的齿轮装置，传动机构简单，传动精度和效率高；采用PLC、触摸屏、伺服驱动、计算机技术等数字化技术设计，智能化、自动化程度高；工艺参数通过触摸屏进行修改即可，使用方便；工艺参数可在线监控、显示、自动控制和自动调节；龙筋升降机构大为简化，运行平稳；占地面价小、维修保养方便。本实用新型粗纱试验机在教学和科研使用中具有潜在的实用价值，避免了教学和科研中使用传统粗纱机的笨重与不便，弥补现有技术的不足。【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的一种粗纱试验机一个实施例的整体结构示意图。
[0021]图2是本实用新型的一种粗纱试验机一个实施例的牵伸机构机构示意图。
[0022]I为前罗拉 2为前中罗拉 3为后中罗拉
[0023]4为后罗拉 5为锭翼6为筒管
[0024]7为上龙筋 8为下龙筋 9为张力传感器
[0025]10为锭翼传动齿轮 11为锭翼传动齿形带12为筒管传动齿轮
[0026]13为筒管传动齿形带14为龙筋升降滑块 15为龙筋升降链条、
[0027]16为从动齿轮17为主动齿轮18为重锤
[0028]19为旋转轴20为减速机21为锭翼电机
[0029]22为筒管电机23为龙筋电机
[0030]24为前罗拉电机25为后罗拉电机
[0031]26为前罗拉主动齿轮 27为前罗拉传动链条
[0032]28为前罗拉传动齿轮 29为前中罗拉主动齿轮
[0033]30为前中罗拉传动链条31为前中罗拉传动齿轮
[0034]32为后中罗拉王动齿轮33为后中罗拉传动链条
[0035]34为后中罗拉传动齿轮35为后罗拉王动齿轮
[0036]36为后罗拉传动链条 37为后罗拉传动齿轮。
[0037]38为罗拉座39为机架
【具体实施方式】
[0038]下面结合图示实施例的实施方式，进一步阐述本实用新型。
[0039]实施例
[0040]本实用新型公开了一种粗纱试验机
[0041]如图1所示，是本实用新型的一种粗纱试验机，其特征是:主要包括牵伸机构、加捻机构、卷绕机构、成形机构和张力控制机构；
[0042]所述的牵伸机构主要包括:前罗拉1、前中罗拉2、后中罗拉3、后罗拉4、和罗拉座38 ;所述的前罗拉1、前中罗拉2、后中罗拉3和后罗拉4相互平行并排安装在罗拉座38上，并由牵伸交流伺服驱动系统驱动和控制，牵伸机构整体安装固定在机架39上；
[0043]所述的加捻机构主要包括:锭翼5、锭翼传动齿轮10、锭翼传动齿形带11和锭翼电机21，所述的锭翼传动齿轮10安装在锭翼5上，并用锭翼传动齿形带11连接锭翼传动齿轮10和锭翼电机21，锭翼5固定安装在上龙筋7上；
[0044]所述的卷绕机构主要包括:筒管6、筒管传动齿轮12、筒管传动齿形带13和筒管电机22，筒管6的一端安装筒管传动齿轮12，并固定安装在下龙筋8上，使用筒管传动齿形带13连接筒管传动齿轮12和筒管电机22，筒管电机22固定安装在下龙筋8上；
[0045]所述的成形机构主要包括:上龙筋7、下龙筋8、龙筋升降滑块14、龙筋升降链条
15、从动齿轮16、主动齿轮17、重锤18、旋转轴19、减速机20、龙筋电机23 ;上龙筋7固定不动，龙筋电机23安装在机架39上，减速机20输入端连接龙筋电机23，输出端连接旋转轴19和主动齿轮17，主动齿轮17通过龙筋升降链条15连接下龙筋8，并在主动齿轮7和下龙筋8之间安装有从动齿轮16，下龙筋8安装有龙筋升降滑块14，龙筋升降链条15的一端与重锤18连接；
[0046]所述的张力控制机构是由张力传感器9和数字化控制系统组成，数字化控制系统驱动张力传感器9，张力传感器9安装在上龙筋7上；
[0047]如上所述的一种粗纱试验机，所述的牵伸机构为四罗拉牵伸机构。
[0048]如图2所示，是本实用新型的一种粗纱试验机的牵伸交流伺服驱动系统39，主要包括:前罗拉电机24、后罗拉电机25、前罗拉主动齿轮26、前罗拉传动链条27、前罗拉传动齿轮28、前中罗拉主动齿轮29、前中罗拉传动链条30、前中罗拉传动齿轮31、后中罗拉主动齿轮32、后中罗拉传动链条33、后中罗拉传动齿轮34、后罗拉主动齿轮35、后罗拉传动链条36和后罗拉传动齿轮37 ;所述的前罗拉电机24同时驱动前罗拉主动齿轮26和前中罗拉主动齿轮29，前罗拉主动齿轮26和前中罗拉主动齿轮29分别通过前罗拉传动链条27和前中罗拉传动链条30驱动前罗拉传动齿轮28和前中罗拉传动齿轮31，前罗拉传动齿轮28驱动ill罗拉I，IU中罗拉传动齿轮31驱动如中罗拉2 ;所述的后罗拉电机25冋时驱动后中罗拉主动齿轮32和后罗拉主动齿轮35，后中罗拉主动齿轮32和后罗拉主动齿轮35分别通过后中罗拉传动链条33和后罗拉传动链条36驱动后中罗拉传动齿轮34和后罗拉传动齿轮37,后中罗拉传动齿轮34驱动后中罗拉3,后罗拉传动齿轮37驱动后罗拉4 ；
[0049]本实用新型所述的数字化控制系统主要包括PLC、触摸屏和伺服驱动控制器。触摸屏主要是来完成人机对话，对纺纱工艺的参数进行设置，包括锭翼转速、粗纱捻度、棉条定量、粗纱定量、原料系数、成形系数、纵向密度系数、纺纱长度设定等，并可以实时监控个电机的转速；PLC主要是根据触摸屏上设定的工艺参数以及传动的要求、粗纱卷绕成形规律数学模型，计算出各个电机的转速，然后与相应的交流伺服驱动器之间进行数据传输，并将检测或计算出的实时状态传送到触摸屏上显示；伺服驱动器主要是根据PLC传来的各电机转速驱动各个电机按照所要求的速度运转。
[0050]本实用新型克服了传统粗纱机传动精度及效率低、动态响应差、张力控制不便、品种更换不方便的缺点，提供了一种用于教学和科研的粗纱试验机，弥补现有技术的不足。
【权利要求】
1.一种粗纱试验机，其特征是:主要包括牵伸机构、加捻机构、卷绕机构、成形机构和张力控制机构； 所述的牵伸机构主要包括:前罗拉(I)、前中罗拉(2)、后中罗拉(3)、后罗拉(4)、罗拉座(38)和牵伸交流伺服驱动系统；所述的前罗拉(I)、前中罗拉(2)、后中罗拉(3)和后罗拉(4)相互平行并排安装在罗拉座(38)上，并由数字化控制系统驱动和控制，牵伸机构整体安装固定在机架(39)上； 所述的加捻机构主要包括:锭翼(5)、锭翼传动齿轮(10)、锭翼传动齿形带(11)和锭翼电机(21)，所述的锭翼传动齿轮(10)安装在锭翼(5)上，并用锭翼传动齿形带(11)连接锭翼传动齿轮(10)和锭翼电机(21)，锭翼(5)固定安装在上龙筋(7)上； 所述的卷绕机构主要包括:筒管(6)、筒管传动齿轮(12)、筒管传动齿形带(13)和筒管电机(22)，筒管(6)的一端安装筒管传动齿轮(12)，并固定安装在下龙筋(8)上，使用筒管传动齿形带(13)连接筒管传动齿轮(12)和筒管电机(22)，筒管电机(22)固定安装在下龙筋(8)上； 所述的成形机构主要包括:上龙筋(7)、下龙筋(8)、龙筋升降滑块(14)、龙筋升降链条(15)、从动齿轮(16)、主动齿轮(17)、重锤(18)、旋转轴(19)、减速机(20)和龙筋电机(23);上龙筋(7 )固定不动，龙筋电机(23 )安装在机架(39 )上，减速机(20 )输入端连接龙筋电机(23 )，输出端连接旋转轴(19 )和主动齿轮(17)，主动齿轮(17)通过龙筋升降链条(15)连接下龙筋(8)，并在主动齿轮(17)和下龙筋(8)之间安装有从动齿轮(16)，下龙筋(8)安装有龙筋升降滑块(14)，龙筋升降链条(15)的一端与重锤(18)连接； 所述的张力控制机构是由张力传感器(9)和数字化控制系统组成，数字化控制系统驱动张力传感器(9 )，张力传感器(9 )安装在机架(39 )上。
2.根据权利要求1所述的一种粗纱试验机，其特征在于，所述的牵伸交流伺服驱动系统主要包括:前罗拉电机(24)、后罗拉电机(25)、前罗拉主动齿轮(26)、前罗拉传动链条(27)、前罗拉传动齿轮(28)、前中罗拉主动齿轮(29)、前中罗拉传动链条(30)、前中罗拉传动齿轮(31)、后中罗拉王动齿轮(32)、后中罗拉传动链条(33)、后中罗拉传动齿轮(34)、后罗拉主动齿轮(35)、后罗拉传动链条(36)和后罗拉传动齿轮(37)； 所述的前罗拉电机(24)同时驱动前罗拉主动齿轮(26)和前中罗拉主动齿轮(29)，前罗拉主动齿轮(26)和前中罗拉主动齿轮(29)分别通过前罗拉传动链条(27)和前中罗拉传动链条(30)驱动前罗拉传动齿轮(28)和前中罗拉传动齿轮(31)，前罗拉传动齿轮(28)驱动前罗拉(I)，前中罗拉传动齿轮(31)驱动前中罗拉(2); 所述的后罗拉电机(25)冋时驱动后中罗拉王动齿轮(32)和后罗拉王动齿轮(35)，后中罗拉主动齿轮(32)和后罗拉主动齿轮(35)分别通过后中罗拉传动链条(33)和后罗拉传动链条(36)驱动后中罗拉传动齿轮(34)和后罗拉传动齿轮(37)，后中罗拉传动齿轮(34)驱动后中罗拉(3)，后罗拉传动齿轮(37)驱动后罗拉(4)。
3.根据权利要求1所述的一种粗纱试验机，其特征在于，所述的牵伸机构为四罗拉牵伸机构。
4.根据权利要求1所述的一种粗纱试验机，其特征在于，所述的锭翼传动齿形带(11)和筒管传动齿形带(13)均为齿形传动带。
5.根据权利要求1所述的一种粗纱试验机，其特征在于，所述的粗纱试验机还包括数字化控制系统，由PLC、触摸`屏和交流伺服驱动控制器组成。
【文档编号】D01H1/36GK203451691SQ201320417408
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】汪军, 刘蒙蒙, 龚以炜, 江慧, 曾泳春, 傅婷, 卜佳仙, 李洪江 申请人:东华大学