专利名称：绕纱器、用于生产纱线卷装的方法和电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种绕纱器及一种生产纱线卷装的方法，更详细地说，本发明涉及一种绕纱器及其一种生产纱线卷装的方法，该方法通过减小在绕纱过程中产生的振动而高速卷绕纱线。此外，本发明还涉及绕纱器优选使用的一种电动机。
背景技术：
目前已知的一种绕纱器包括一个电动机、附加到电动机的转动轴上的一根长锭子及布置在锭子上的一个筒管保持架，其中，多个筒管如8个筒管安装在筒管保持架上，纱线以较高的速度缠绕到各个筒管上。
绕纱器可具有一个接触辊子，该接触辊子与缠绕到各个筒管上的纱线卷装的表面相接触以在转动时对纱线卷装施加面压力。该接触辊子可通过一个电动机的主动驱动而进行转动。
例如，在JP-B-7-33206、EP-B-234844和US-A-4852819中分别披露了这种类型的绕纱器。
文献中提出在轴向上的筒管保持架的两端及在两端之间的一个位置处形成平衡校正面来进行区域平衡校正以进行高速绕纱。该校正使筒管保持架的基本临界速度以较小的振动穿过并将基本临界速度和第二临界速度之间的工作速度区中的振动保持在较低的水平，从而以6000m/min的绕纱速度进行绕纱。
如果绕纱速度增高，接触辊子也以相应的高速度进行转动。对于接触辊子来说，必须校正其转动的不平衡，在端面处及在不与纱线卷装接触的位置处对区域平衡进行校正。
为达到提高纱线卷装产量的目的，发明人试图利用这种类型的绕纱器以较高的速度卷绕纱线或利用较长的筒管保持架来卷绕纱线。
为提高筒管保持架和接触辊子的转动速度或利用较长的筒管保持架和接触辊子，必须使用于驱动它们的电动机具有更高的速度和更大的尺寸。现在已发现如果利用高速大电动机，在卷绕纱线时，电动机的不平衡特别是电动机转子的不平衡是不可忽略的。
如果提高电动机的转速，由转动所引起的离心力增大，工作速度(速度从停止状态增大至稳定绕纱状态下的转速)就接近自然频率。特别是在卷绕速度超过6,000m/min且达到7,000m/min或更高速度的情况下，它就超过筒管保持架的第二临界转速而接近第三临界转速。在这种情况下，如果电动机是及其不平衡的，振动就变得太大以至于实际上不能使卷绕速度增大至所需的水平。
如果增大电动机的尺寸，电动机的自然频率就会下降，由于直径的增大而引起离心力的提高。离心力的提高进一步使纱线的高速卷绕变得困难。
根据通常的实际应用，在主要引起的不平衡的转子的端部或在接近转子端部的电动机轴部分对电动机的不平衡进行校正。
在由用于绕纱器的电动机以较低的绕纱速度转动的情况下，可通过常用的方法来校正电动机的不平衡，但是在电动机较大的情况下，就很难校正电动机的不平衡，该不平衡只分布在转子的端部或接近转子端部的电动机轴部分处的电动机轴向中。
现在已发现在转速增大特别是在超高速绕纱器中，需要利用任何专用的技术装置来解决该问题，在这种超高速绕纱器中，绕纱速度达7,000m/min或更高。
本发明的目的是通过提供一种绕纱速度不小于7,000m/min的绕纱器来解决上述问题，本发明的目的还在于提供一种基于该绕纱器生产纱线卷装的方法，且还提供了一种绕纱器和所述生产方法中应用的电动机。
发明内容
为达到上述目的所用的本发明的绕纱器包括安装有筒管的筒管保持架、用于转动筒管保持架的锭子及用于驱动锭子的一台电动机。其中，平衡校正部分布置在轴向上距电动机转子在轴向中的整个长度的中心±L/3的范围内，此处，L是指转子在轴向中的整个长度。
为达到上述目的所用的本发明的绕纱器包括安装有筒管的筒管保持架、用于对绕筒管形成的纱线卷装产生面压力的一个接触辊子及用于驱动该接触辊子的一个电动机。其中，平衡校正部分布置在轴向上距电动机转子在轴向中的整个长度的中心±L/3的范围内，此处，L是指转子在轴向中的整个长度。
在本发明的绕纱器中，在整个长度上，可将转子分为轴向中的多个转子部件。
在本发明的绕纱器中，平衡校正部分可布置在多个转子部件之间。
如果转子可被钻孔，平衡校正部分中的平衡校正可通过对转子进行钻孔来实现，或者，如果可将一个重物附加到转子上，平衡校正也可通过将重物附加到转子上来实现。另一方面，在多个转子部件之间如果存在间隙而显露出电动机轴，在电动机轴上也可采用相似的方法进行平衡校正。
在对转子自身进行处理的情况下，可改变转子的电动特性。在这种情况下，最好将转子分为多个转子部件以校正暴露在转子部件之间空隙中的电动机轴部分上的平衡。
对于电动机来说，从在转子或电动机轴处进行平衡校正的容易性及绕纱的可控制性来说优选感应电动机。
为达到上述目的而用于生产本发明纱线卷装的方法包括如下步骤将筒管安装到根据本发明绕纱器的筒管保持架上；通过电动机驱动可转动的驱动轴；将来自于纱线供应源的纱线卷绕到受驱动轴的驱动而转动的筒管上；在每个筒管上形成一个纱线卷装。
在纱线的运行速度不小于7,000m/min的情况下，本发明用于生产纱线卷装的方法的工作效果是特别显著的。
为达到上述的目的所用的本发明的电动机包括一个定子、一个转子及安装转子的一根电动机轴，其中，平衡校正部分布置在轴向上距电动机转子在轴向中的整个长度的中心±L/3的范围内，此处，L是指转子在轴向中的整个长度。
在本发明的电动机中，在整个长度上，也可将转子在轴向中分为多个转子部件。
在本发明的电动机中，也可将平衡校正部分布置在多个转子部件之间。
图1所示为用于显示本发明的绕纱器的一个实施例的透视图。
图2所示为图1中的绕纱器的正视图，其中，筒管保持架驱动电动机部分是以剖视图的形式显示的。
图3所示为一个垂直剖面正视图，图中显示了图2中所示的绕纱器的筒管保持架驱动电动机及其邻近部分。
图4所示为图1中的绕纱器的正视图，其中，接触辊子驱动电动机部分是以剖视图的形式来显示的。
图5所示为图4中显示的绕纱器的接触辊子和驱动电动机的垂直剖面正视图。
图6所示为用于显示实施例1中的锭速和振幅之间关系的图表。
图7所示为用于显示比较例1中的锭速和振幅之间关系的图表。
图8所示为用于显示接触辊子转速和振幅之间关系的图表。
图9所示为用于显示比较例2中的接触辊子转速和振幅之间关系的图表。
图10所示为常用绕纱器的一个例子的垂直剖面正视图。
图11所示为图10中的常用绕纱器的筒管保持架驱动电动机及其邻近部分的垂直剖面正视图。
图12所示为与图10中所示的常用绕纱器不同的常用绕纱器的另一个例子，且以剖视图的形式显示了其中的一部分。
图13所示为图12中的常用绕纱器的接触辊子和驱动电动机的正视图，且以剖视图的形式显示了其中的一部分。
图中符号的意义1绕纱器 2筒管 3纱线 4纱线卷装 5筒管保持架 6锭子 7筒管保持架驱动电动机 8壳体(基座) 9接触辊子 10横向导线装置 11电动机轴 11f凸缘部分 12，12a，12b转子或转子部件 13电动机壳体 14定子 15制动盘 16a，16b轴承 17平衡校正部分 21接触辊子轴 22a，22b轴承 23接触辊子驱动电动机 24电动机轴 24f凸缘部分 25，25a，25b转子或转子部件 26壳体(基座) 27定子 28平衡校正部分 100绕纱器 101筒管 102筒管保持架 103锭子 104筒管保持架驱动电动机 105电动机轴106转子 107壳体(基座) 108定子 109制动盘 110管形支撑件 111筒管 112纱线卷装 113接触辊子 114接触辊子轴 115接触辊子驱动电动机 116转子 120绕纱器具体实施方式
首先，下面参考图10至13对常用绕纱器及存在的问题进行描述。
在图10和11中，绕纱器100具有壳体(基座)107，壳体107包含用于驱动锭子103的电动机104。电动机104具有电动机轴105、围绕电动机轴105安装的转子106及与转子106相对应的定子108。电动机轴105的两端分别延伸出壳体107。在电动机轴105的一端上布置有制动盘109，而其另一端通过一个耦合件与锭子103相连。
另一方面，在壳体107的侧面上固定布置有用于转动支撑锭子103的管形支撑件110，轴承介于锭子103的外圆周面和管形支撑110的内圆周面之间。
锭子103的顶端连接到筒管保持架102的一个内部凸起上。筒管101通过筒管结合和分离机构安装在筒管保持架102的周围。在图10中显示了8个筒管101。通过筒管保持架102的转动而在筒管101上形成纱线卷装，筒管保持架102的转动是由电动机104带动进行的。
为提高基于常用绕纱器的纱线卷装产量，采用了通过提高筒管保持架102的转速而得到较高绕纱速度的方法，或通过加长筒管保持架102而增大安装在筒管保持架102上的筒管101数量的方法。
为满足增大筒管保持架102的转速或利用较长筒管保持架102的要求，怎样减小在这种情况下所引起的筒管保持架102的振动就是一个问题。
在JP-B-7-33206(EP-B-234844或US-A-4852819)中披露了一种与图10中所示的绕纱器基本相同的绕纱器。
在已知的装置中，对于区域平行校正来说，为以较小的振动穿过基本临界速度且使基本临界速度和第二临界速度之间工作速度范围中的振动保持较低的水平，布置平衡校正面的三个位置(图10中的A、B和C)与筒管保持架102在轴向上的两端和中间部分相对应。在文献中已叙述了利用这种构造，可以以6,000m/min的绕纱速度进行绕纱。
除了上述的平衡校正面之外，在已知的装置中也提出了在附加到电动机104的电动机轴105上的制动盘109中形成一个平衡校正面以进行区域平衡，电动机104用于驱动筒管保持架102。
图12和13显示了一种公知的绕纱器120，其中，该绕纱器中布置了一个对纱线卷装施加面压力的接触辊子。
在绕纱器120中，筒管保持架安装有8个筒管111，在绕纱器120中还具有用于驱动筒管保持架的锭子及用于驱动锭子的电动机，但图中未显示出。这些部件与图10和11中所显示的部分基本相同。
在绕纱器120中，纱线卷装112围绕筒管111形成。布置的接触辊子113与纱线卷装112的外圆周面相接触而转动。接触辊子113具有一根接触辊子轴114，该接触辊子轴114由轴承121和122可转动性地支撑。轴承121和122安装在基座(图中未显示)上。
电动机115驱动接触辊子轴114以使其转动。在图12中显示了与接触辊子轴114相连的电动机115的转子116，但图中省略了电动机115的定子。
当以较高的速度绕纱时，接触辊子113也以较高的速度转动。当利用较长的筒管保持架时，所用的接触辊子113也较长。为满足增大接触辊子113的转速或利用较长接触辊子113的要求，怎样减小在这种情况下所引起的接触辊子113的振动就是一个问题。
参考附图，下面将描述本发明用以解决上述问题的一个实施例。
在图1和图2中，绕纱器1包括安装筒管2的筒管保持架5；与筒管保持架5相连而用于驱动筒管保持架5的锭子6；与锭子6相连而用于驱动锭子6的电动机7。电动机7布置在壳体(基座)8中。纱线3通过筒管保持架5和纱线横向导线装置10的转动而缠绕到筒管2上，筒管2安装在筒管保持架5上，这样就在筒管2上形成了纱线卷装4。
该实施例的绕纱器1布置有用于对纱线卷装4施加面压力的接触辊子9。
电动机7包括如图2所示的一根电动机轴11、与电动机轴11整体性转动的转子12及安装在电动机壳体13中的定子14。在电动机轴11的一端布置有用于电动机7的制动盘15。
在图3中，电动机轴11可转动性地由安装在电动机壳体13中的轴承16a、16b支撑，轴承16a、16b在轴向上安装在电动机轴11的两端。电动机轴11在轴承16a一侧的轴端处与锭子6相连。
如图3所示的电动机7的转子12在轴向上分为两个转子部件12a、12b。转子12在轴向上的整个长度L是构成转子12的转子部件在轴向上的最大宽度，该长度对于一个转子来说是必须的。
平衡校正部分17布置在轴向上距转子12在轴向中的整个长度的中心Pc点±L/3的范围内。在平衡校正部分17处进行平衡校正。
在该实施例中，平衡校正部分17布置在凸缘部分11f的外圆周面上，凸缘部分11f围绕转子部件12a和12b之间的电动机轴11形成，在平衡校正部分17处校正平衡。平衡的校正是通过部分去除凸缘部分11f的外圆周面或在凸缘部分11f的外圆周面上进行堆积或将一重物附加到凸缘部分11f上的方法来进行的。
在与整个长度L的中心Pc相应的位置处选择平衡校正部分17，但该位置可在轴向上距中心Pc点±L/3的范围内变化。如果该位置在该范围内，就可得到所需要的平衡校正效果。
图4和图5显示了绕纱器的接触辊子部分。在图4和图5中，接触辊子9具有一根转动轴21，转动轴21的一端由轴承22b可转动性地支撑，而其另一端与接触辊子驱动电动机23的电动机轴24的一端相连。电动机轴24的另一端由轴承22a可转动性地支撑。电动机23和轴承22a被容纳在壳体26中。电动机轴24安装有与其进行整体性转动的转子25，与转子25相对布置的定子27安装在壳体26中。
如图5所示，电动机23的转子25在轴向上分为两个转子部件25a、25b。转子25在轴向上的整个长度L是构成转子的转子部件在轴向上的最大宽度，该长度对于一个转子来说是必须的。
平衡校正部分28布置在轴向上距转子25在轴向中的整个长度的中心Pc点±L/3的范围内。在平衡校正部分28处校正平衡。
在该实施例中，平衡校正部分28布置在凸缘部分24f的外圆周面上，凸缘部分24f围绕转子部件25a和25b之间的电动机轴24形成，在平衡校正部分28处校正平衡。平衡的校正可通过部分去除凸缘部分24f的外圆周面或在凸缘部分24f的外圆周面上进行堆积或将一重物附加到凸缘部分24f上的方法来进行。
在与整个长度L的中心Pc相应的位置处选择平衡校正部分28，但该位置可在轴向上距中心Pc点±L/3的范围内变化。如果该位置在该范围内，就可得到所需要的平衡校正效果。
实施例1围绕筒管保持架5安装有8个筒管2，每个筒管2的内径为110mm、外径为126mm、长度为150mm，利用外径为65mm的接触辊子9向纱线卷装4施加面压力，纱线卷装4围绕筒管形成。电动机7的转速从停止状态增大至与7,000m/min的绕纱速度相应的转速，纱线以7,000m/min的速度缠绕到筒管2上。在该时间点处，锭子6的转速为17,700rpm，而接触辊子9的转速为34,300rpm。
在电动机轴11的轴承16a、16b的附近对该时间段中的振动进行测量。检测到的结果如图6所示。将锭子6的速度(rpm)选作为横坐标(X)，将测得的振幅(μm)作为纵坐标(Y)。
如图6所示，锭子6的速度的升高而以较小的振幅穿过基本临界速度和第二临界速度的低速区，其速度可被升高至与7,000m/min的绕纱速度相对应的17,700rpm的锭速而不会引起任何问题。
比较例1作为比较例1的描述对象，利用没有图3所示平衡校正部分17的常用绕纱器来提高锭速。该结果如图7所示。在图7中，将锭速(rpm)选作为横坐标(X)，将测得的振幅(μm)作为纵坐标(Y)。
如图所示，振幅水平通常较高，在锭速到达约16,000rpm之后，振幅开始增大。因此，锭速不能被升高至17,700rpm。
实施例2在与实施例1所述的相同条件下来提高接触辊子9的速度。在该时间段内，在接触辊子9的轴承22a、22b的附近对接触辊子9的振动进行测量。检测到的结果如图8所示。在图8中，将接触辊子9的速度(rpm)选作为横坐标(X)，将测得的振幅(μm)作为纵坐标(Y)。
如图8所示，接触辊子9的速度可被升高至与7,000m/min的绕纱速度相对应的34,300rpm而不会引起任何问题。在该升速过程中，即使在基本临界速度、第二和第三临界速度处也没有产生特别大的振动。
比较例2作为比较例2的描述对象，利用没有图5所示平衡校正部分28的常用绕纱器来提高接触辊子的速度。该结果如图9所示。在图9中，将接触辊子的速度(rpm)选作为横坐标(X)，将测得的振幅(μm)作为纵坐标(Y)。
如图9所示，通过接触辊子体校正的平衡可通过低数量级的临界速度。但是，在较高数量级的模式中，由转子的不平衡所引起的振动变得非常明显而到达了第四个临界速度曲线的基础部分。这样，被检测的绕纱器的转速就不能达到与7,000m/min的绕纱速度相应的34,300rpm的接触辊子转速。
工业应用本发明的绕纱器、用于生产纱线卷装的方法及电动机解决了在高速绕纱时产生的电动机的振动问题，例如，当纱线以7,000m/min或更高的速度卷绕时，通过在电动机的转子本身的一个特殊位置处或在转子部件之间的电动机轴部分处校正平衡，就允许以较高的速度绕纱，这样就提高了纱线的生产率。
权利要求
1.一种绕纱器，该绕纱器包括安装有筒管的筒管保持架、用于转动所述筒管保持架的锭子及用于转动所述锭子的电动机，其中，平衡校正部分布置在轴向上距电动机转子在轴向中的整个长度的中心±L/3的范围内，此处，L是指转子在轴向中的整个长度。
2.一种绕纱器，该绕纱器包括安装有筒管的筒管保持架、用于对围绕所述筒管形成的纱线卷装产生面压力的接触辊子及用于转动该接触辊子的电动机，其中，平衡校正部分布置在轴向上距电动机转子在轴向中的整个长度的中心±L/3的范围内，此处，L是指转子在轴向中的整个长度。
3.根据权利要求1或2所述的绕纱器，其中，在整个长度上，可将转子分为轴向中的多个转子部件。
4.根据权利要求3所述的绕纱器，其中，所述平衡校正部分布置在所述多个转子部件之间。
5.根据权利要求1-4之一所述的绕纱器，其中，所述电动机为感应电动机。
6.一种用于生产纱线卷装的方法，该方法包括如下步骤将筒管安装到由权利要求1-5之一所限定的绕纱器的筒管保持架上；通过电动机转动驱动可转动的驱动轴；将来自于纱线供应源的运行纱线卷装绕到由驱动轴的转动而驱动的筒管上；在每个筒管上形成一个纱线卷装。
7.根据权利要求6所述的用于生产纱线卷装的方法，其中，纱线的运行速度不小于7,000m/min。
8.一种电动机，该电动机包括定子、转子和安装有转子的电动机轴，其中，平衡校正部分布置在轴向上距所述电动机转子在轴向中的整个长度的中心±L/3的范围内，此处，L是指转子在轴向中的整个长度。
9.根据权利要求8所述的电动机，其中，在整个长度上可将转子分为轴向中的多个转子部件。
10.根据权利要求9所述的绕纱器，其中，所述平衡校正部分布置在所述多个转子部件之间。
11.根据权利要求8-10之一所述的电动机，其中，所述电动机为感应电动机。
全文摘要
一种电动机,其特征在于:平衡校正部分布置在轴向上距所述电动机转子在轴向中的整个长度的中心±L/3的范围内,此处,L是指转子在轴向中的整个长度;布置有该电动机的一个绕纱器;及利用该绕纱器的一种纱线卷装生产方法。本发明应用了一种可高速转动的长锭子而使纱线以较高的速度大量卷绕,从而提高了纱线卷装的产量。
文档编号B65H54/74GK1366507SQ01801005
公开日2002年8月28日 申请日期2001年3月16日 优先权日2000年3月16日
发明者三岛邦裕, 林敏洋, 奥村幸三 申请人:东丽株式会社