一种电动张力器、捻线机及张力控制方法与流程

本发明涉及纺织机械领域，特别是一种电动张力器、捻线机及张力控制方法。

背景技术：

现有的捻线机包括直捻机和倍捻机，都需要调节纱线气圈的大小，以降低捻线过程中的能耗。调节的方式是采用张力器控制纱线的张力，从而调节气圈的形态。

中国专利文献cn102995185b记载了一种喂纱装置，它包括纱线制动器11和主动喂纱装置13，其中纱线制动器11是滞后制动器，该结构存在的问题是，纱线经过较多的摩擦表面，例如纱线制动器11的摩擦盘和主动喂纱装置13的摩擦盘，该结构操作维护复杂，损伤纤维。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种电动张力器、捻线机及张力控制方法，能够进一步降低能耗，简化结构，方便维护，提升纱线品质。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种电动张力器，它包括张力电机和导纱盘，张力电机与机架固定连接，张力电机与导纱盘固定连接，所述的导纱盘用于被纱线绕过，并将阻力传递给纱线。

优选的方案中，所述的导纱盘中，内盘座与张力电机的输出轴固定连接，内盘座上固设有内花盘；

外盘座与内盘座固定连接，外盘座上固设有外花盘。

优选的方案中，内花盘和外花盘成弧形的凸起结构，内花盘与外花盘的弧形凸起部分相对。

优选的方案中，张力电机与功率电阻电连接，张力电机的速度信号检测电路与控制装置电连接，控制装置与阻尼调节电路电连接，阻尼调节电路与功率电阻电连接。

一种采用上述电动张力器的捻线机，在捻线机的纱架与锭子之间有并且仅设有一个电动张力器作为外纱张力控制组件。

优选的方案中，以纱线的运动方向为参照，在电动张力器的上游设有引导管，下游设有导纱轮；

引导管与导纱轮之间在沿电动张力器的轴线方向相隔一段距离，以使纱线在进入电动张力器的导纱盘时与内花盘接触，离开电动张力器的导纱盘时与外花盘接触。

优选的方案中，纱线在导纱盘上的包角大于270°。

优选的方案中，锭子的电机与检测装置电连接，检测装置与控制装置电连接，控制装置与张力电机和锭子的电机电连接。

一种用于上述的捻线机的张力控制方法，包括以下步骤：

s1、在启动时，控制装置控制电动张力器顺着送纱方向转动一段时间t1；

s2、控制装置控制电动张力器以阻尼方式运行一段时间t2；

在发电方式运行过程中，通过阻尼调节电路控制电动张力器的阻尼大小；

s3、纱线的气圈稳定后，检测装置逐步增大电动张力器的反向扭矩，并维持锭子的电机的转速保持不变，以使气圈形态直径达到许可范围内最小；

通过以上步骤，实现通过控制纱线张力降低能耗。

优选的方案中，检测装置通过检测锭子电机的输入电压、电流或转速中的一个或多个参数作为反馈参数。

本发明提供了一种电动张力器、捻线机及张力控制方法，通过采用张力电机控制导纱盘的方式，能够通过控制装置直接调整纱线的张力，通过减少纱线的磨损，减少了纱线的强损，提升纱线品质，且控制较为方便。采用的阻尼控制方式能够方便的控制阻尼的大小，由此结构能够省略现有技术中常用的磁滞阻尼器，并且调节范围也更大。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的安装结构示意图。

图2为本发明的整体结构示意图。

图3为本发明中电动张力器的结构示意图。

图4为本发明中电动张力器的控制结构示意图。

图中：电动张力器1，张力电机101，紧固螺钉102，内盘座103，内花盘104，外花盘105，外盘座106，螺纹段107，纱线2，纱架3，引导管4，导纱轮5，导纱管6，气圈7，锭子8，机架9，检测装置10。

具体实施方式

实施例1：

如图3中，一种电动张力器，它包括张力电机101和导纱盘，张力电机101与机架9固定连接，张力电机101与导纱盘固定连接，纱线2绕过导纱盘。本例中的纱线2指外纱纱线。

优选的方案中，所述的导纱盘中，内盘座103与张力电机101的输出轴固定连接，内盘座103上固设有内花盘104；具体的，内盘座103的螺纹段107套接在张力电机101的输出轴上，通过紧固螺钉102固定。螺纹段107设有外螺纹；

外盘座106与内盘座103固定连接，外盘座106上固设有外花盘105。外盘座106通过设置在内壁的内螺纹与内盘座103的螺纹段通过螺纹方式固定连接。

优选的方案中，内花盘104和外花盘105成弧形的凸起结构，内花盘104与外花盘的弧形凸起部分相对。优选的，在外花盘105和内花盘104的弧形表面设有多个沿放射状分布的凸起该凸起的顶部与纱线2接触。由此结构，使摩擦传递更为可靠。即外花盘105和内花盘104能够在预定的位置与纱线2接触，因此这种摩擦是可控的不易受到安装精度和零件尺寸精度误差的影响。

优选的方案如图4中，张力电机101与功率电阻电连接，张力电机101的速度信号检测电路与控制装置电连接，控制装置与阻尼调节电路电连接，阻尼调节电路与功率电阻电连接。由此结构，通过阻尼调节电路能够控制电动张力器输出的阻尼大小，从而精确控制外纱纱线的张力。所述的功率电阻为多个并联或串联的电阻组成的阵列，进一步优选的，至少其中一部分电阻的阻值不相同。阻尼调节电路为多个开关元件，通过开关元件组的切换，控制功率电阻的阻值。另一可选的方案中，控制装置输出pwm输出脉冲宽度调制pwm信号给阻尼调节电路，阻尼调节电路通过控制与其连接的功率电阻的电流来控制张力电机101的负载。

实施例2：

如图1、2中，在实施例1的基础上，一种采用上述电动张力器的捻线机，在捻线机的纱架3与锭子8之间设有一个电动张力器。

优选的方案中，在捻线机的纱架3与锭子8之间仅设有一个电动张力器作为外纱张力控制组件。

优选的方案中，以纱线2的运动方向为参照，在电动张力器1的上游设有引导管4，下游设有导纱轮5；

如图3中所示，引导管4与导纱轮5之间在沿电动张力器1的轴线方向相隔一段距离，以使纱线2在进入电动张力器1的导纱盘时与内花盘104接触，离开电动张力器1的导纱盘时与外花盘105接触。

优选的方案中，纱线2在导纱盘上的包角大于270°。

优选的方案中，锭子8的电机与检测装置10电连接，检测装置10与控制装置电连接，控制装置与张力电机101和锭子8的电机电连接。

实施例3：

在实施例1、2的基础上，一种用于上述的捻线机的张力控制方法，包括以下步骤：

s1、在启动时，控制装置控制电动张力器1顺着送纱方向转动一段时间t1；由此结构，能够大幅减少因为静摩擦而造成强损。也是本发明的结构能够降低强损的重要原因之一，t1采用0.5~5秒，优选为2~3秒。

s2、控制装置控制电动张力器1以阻尼方式运行一段时间t2；t2采用5~300秒，优选30秒。

在发电方式运行过程中，通过阻尼调节电路控制电动张力器1的阻尼大小；控制装置输出pwm输出脉冲宽度调制pwm信号给阻尼调节电路，阻尼调节电路通过控制与其连接的功率电阻的电流来控制张力电机101的负载。

s3、纱线2的气圈7稳定后，检测装置10逐步增大电动张力器1的反向扭矩，并维持锭子8的电机的转速保持不变，以使气圈形态直径达到许可范围内最小；优选的方案中，检测装置10通过检测锭子8电机的输入电压、电流或转速中的一个或多个参数作为反馈参数。

通过以上步骤，实现通过控制纱线张力降低能耗，并通过采用较少纱线的摩擦部件来降低强损。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。