专利名称：新型三维织机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于纺织机械领域，具体的是涉及一种可以生产出三维纺织复 合材料骨架的新型三维织机。
背景技术：
在目前追求高效、节能和环保时代背景下， 一些传统材料的高耗能、低效 率、高污染的弊端逐渐显露出来。三维机织物纺织复合材料不仅具有轻、薄和 高强度的特点，还具有高耐热防火性、高尺寸稳定性、高抗化学性、高过滤功 能等特点，可以替代一些传统的金属材料、陶瓷材料应用于航天、航空和军工 领域，并逐渐向交通运输、汽车工业、船舶制造、体育用品、医疗卫生等领域 扩展。
与传统的二维结构织物相比，三维结构织物除了平面X、 Y方向的纱线外， 还增加了平面法线方向的纱线，由三个方向的纱线相互交织而成.这种结构克 服了以往各种结构复合材料的层间强度低的致命缺点，具有优异的整体受力性 能，同时它还具有损伤后易修理，工艺上便于整体成型和一次成型的优点，可 减少零件和模具的数量，所以得到了广泛的运用.
国内学者研制的三维多剑杆织机可以完成这种织物的织造。三维多剑杆织 机在Y向Z向都采用了特有的多眼综丝与多剑杆配合织造，以上这种方法经纱 只能沿幅宽方向开口，三个方向的纱线不能完全交织，稳定性差，机织物结构 单一，生产出的纺织复合材料性能较低等弊端. 发明内容
本实用新型所要解决的问M针对上述现有技术而提出一种三维织机，通 过此三维织机织出来的三维机织物能制成纺织复合材料而且可以回收再生，其
性能优良，应用广泛，而且本实用新型结构简单，操作和维护方便，可以完成 多种不同结构机织物的编织.
本实用新型为解决上述提出的问题所采用解决方案为新型三维织机，包 括有机架和传动部分，其特征在于还包括有设置在机架前端的立体机织物4^ 机构，设置在机架末端的多层经纱送经机构，在4W^构和送经机构中间还依 次设置有Y向开口及Z向引纬机构、Z向开口及Y向引纬机构。
4按上述方案，所述的4^bL构包括有4^导轨、固纱板和分纱板，巻取导
轨为凹槽形状通过螺钉沿X向固定在机架前端的两側，固纱板和分纱板均为长
细杆，固纱板和分纱板通过螺母沿z向固定在4^L上，4^卡在4^导轨 凹槽内依靠齿轮齿条进行传动，带动固纱板和分纱板在4^导轨上来回移动。
按上述方案，所述的Y向开口及Z向引玮机构包括有径向转、径向箱板和 引绰针，径向箱通过双向螺母压紧沿Y向固定在径向薪板上，径向转板卡在Y 向开口导轨凹槽内，径向筘板可以在Y向开口导轨上来回运动，引炜针处在两
个径向筘板中间，且插在引炜架上，引绰架卡在z向引绵导轨内，由引綷架带 动可以在z向引绰导轨上上下运动，引炜架上端由细铁丝吊在提综杆上，通过
程序控制其上下运动。
按上述方案，所述的Z向开口及Y向引纬机构包括有剑杆、剑杆架、多眼 综框和提综杆，多眼综框连接在提综杆上，多眼综框下端由弹簧连接在机架底 端，剑杆由齿轮带动沿Z向在剑杆架的齿条上移动，剑杆架又可以在Y向引炜 导轨上运动。
按上述方案，所述的送经机构包括有送经架、经轴和分纱器，送经架固定 在机架末端，送经架从上至下通过轴承固定有多根经轴，每根经轴之间用齿轮 连接，相邻两根经轴反向运动，分纱器沿Y向由螺钉固定在机架上，分纱器内 竖直布置很多细杆，可以梳理送经机构送出的纱线.
按上述方案，传动部分包括有传动轴，传动轴是用轴承固定在机架側端， 各轴间采用锥齿轮连接。
本实用新型可以完成空间三维纱线的编织工作，其主要功能特征包括(1) 三维机织和针织的结合；(2)三维机织物的多样性；(3)三维机织物的完全交 织性。
本实用新型的送经机构采用多排经轴送经，利用分纱器对纱线进行分层整 理；鉴于三维机织物的柏承性，设计4W^构进行拖动4^;层间(Y向)开口 借鉴二维织机开口方式采用特殊的多眼综框开口 ，单根剑杆移动引纬的方式完 成Y向开口和引绵工作；纱间(Z向)开口采用径向筘搓动开口，径向筘伸入纱 线层中，转齿卡住纱线，两根对向的径向筘搓动便形成开口，采用模拟缝纫机 针的引炜针完成Z向纱线引纬工作.
本实用新型的有益效果是在于(1 )通过本实用新型织出来的三维机织物制成纺织复合材料可以替代一些 传统的金属材料、陶瓷材料应用于航天、航空和军工领域，并逐渐向交通运输、 汽车工业、船舶制造、体育用品、医疗卫生等领域扩展。三维纺织复合材料是
一种先进复合材料，它以三维立体织物作为增强相，环氧树脂、PVC为基体复合
而成，它所具有的整体化纤维增强结构，赋予复合材料极佳的层间剪切强度、 极好的抗冲击损伤性、适宜的韧度和较高的比强度、比模量，同时它还具有重
量轻、刚度好、强度高、耐腐蚀、抗高温等特点；
(2) 本实用新型的引绊方式4艮好的改变了先前纱线不能完全交织，稳定性 差，机织物结构单一，生产出的纺织复合材料性能较低等弊端；
(3) 通过改变开口和引绵方式，本实用新型可以织出四种不同织物；
(4) 本实用新型送经机构和^WM^采用同轴传动，利用摩擦片控制间歇 运动，保证织物的整体性；
(5) 本实用新型的Y向(纱间)Z向(层间)能够较好地控制纱线之间的 距离，结合三维机织物的*^1型，本实用新型不设打绵机构。
(6) 本实用新型充分利用了机电一体化技术，其结构简单，4^作和维护方便。
图1为本实用新型整体结构主视图
图2为本实用新型务乘结构俯视图
图3为送经机构示意困
图4为Y向开口及Z向引炜;tM^示意困
图5为图4的俯视困具体实施方式
本实用新型采用一般的M设计方法设计，主体为机架，机架上主要有包 括四大机构4$*构、开口机构、引绰机构、送经机构。
如图1、图2所示，两组g导轨2为凹槽形状通过螺钉沿X向固定在机架 1前端的两側，固纱板3和分纱板4都是由四根长细杆组成，固纱板和分纱板通 过螺母沿Z向固定在4WL 16上，4Wl卡在4^导轨凹槽内依靠齿轮齿条进 行传动，使其可以在a导轨上来回移动。固纱板是固定X向经纱，是巻曲拉 力的主要来源，分纱板是分纱;M^，保证纱线的层次性。当纱线通过分纱板时，利用层宽的细杆分层压入分纱板，保证了纱线的整体性和层次性，x向纱线集中
压在固纱板上，这里没有层次要求，主要是巻曲拉力的主要来源，也方便机织
物的转移。当机织物达到一定长度时，可以在末端装入4^L，剪断X向纱线， 机织物便可方化阮离织机.
如图1、图2、图4和图5所示，径向筘5是带有转齿的长细杆，径向转通 过双向螺母压紧沿Y向固定在径向薪板6上，径向薪板卡在Y向开口导轨17凹 槽内，径向转板可以在Y向开口导轨凹槽内移动.引綷针7处在两个对向的径 向转板中间，引绰针插在引炜架上，引綷架卡在Z向引炜导轨19内，可以在其 导轨上上下运动，引绵架上端由细铁丝吊在提综杆上，通过程序控制其上下运 动.两根径向转板伸入后，薪齿能够准确卡住每根纱线，使纱线形成搓动，这 样便形成了开口，引炜针模拟缝纫机针的形式带着纱线Z向引入，便完成了 Y 向的开口和Z向引绰动作.
多眼综框9通过细铁丝连接吊在提综杆10上，由提综杆控制其运动，多眼 综框下端由弹簧连接在机架底端，起拉紧回位作用，剑杆由齿轮带动沿Z向在 剑杆架8的齿条上移动，剑杆架又可以沿Y向引炜导轨上运动，相邻X向纱线 穿过相邻综框，相邻综框的相对运动便使纱线在Y向形成开口，单根剑杆固定 在引绰杆上，可以在引绰杆上移动，引綷杆固定在机架导轨上可以沿Y向运动， 引綷杆的Y向运动和剑杆在引炜杆上的Z向运动相结合完成Y向引绰工作。
如图1、图2和图3所示，送经架13固定在机架末端，送经架从上至下通 过轴承固定有多(X)根经轴14,每根经轴之间用齿轮连接，相邻两根经轴反向 运动，即相邻经轴反向送经，分纱器ll沿Y向由螺钉固定在机架上，分纱器内 竖直布置4艮多细杆，可以梳理送经机构送出的纱线.送出的n排经线在分纱器 上进行分纱整理，保证纱线能够层次整齐地iii/v开口^I和引纬糾.
本实用新型采用轴传动，机器传动部分有电机、减速器、锥齿轮和传动轴 15.由电机驱动，电机和涡轮蜗杆减速器由螺丝固定在机架底端，通过皮带连 接，摩擦片安M减速器^il端实现间歇控制，摩擦片通过锥形齿轮18与传动 轴连接，传动轴是用轴承固定在机架側端，各轴间也采用锥齿轮连接。
纱线的运行过程如图l所示，送经机构送出，依次经过Z向开口机构、Y 向引纬机沟、Y向开口机构、Z向引纬机构到4W^构。
m排X向纱线12通过m/2根经轴送经；Y向通过多眼综框开口 ， n排剑杆引炜，Z向通过经向薪开口， n排引绰针带Z向纱线引绊；由于三维机织物的松散 性，无需打炜装置；巻取与送经机构同步，由于其不可巻性，采用WUI、车巻 取。
权利要求1、新型三维织机，包括有机架(1)和传动部分，其特征在于还包括有设置在机架前端的立体机织物卷取机构，设置在机架末端的多层经纱送经机构，在卷取机构和送经机构中间还依次设置有Y向开口及Z向引纬机构、Z向开口及Y向引纬机构。
2、 按权利要求1所述的新型三维织机，其特征在于所迷的^W U构包括有 4^导轨(2 )、固纱板(3 )和分纱板(4 )， g导轨为凹槽形状通过螺钉沿X 向固定在机架前端的两側，固纱板和分纱板均为长细杆，固纱板和分纱板通过 螺母沿Z向固定在Jl^LfeL上，^fel卡在4^导轨凹槽内依靠齿轮齿条进行传 动，带动固纱板和分纱板在4^导轨上来回移动。
3、 按权利要求1或2所述的新型三维织机，其特征在于所述的Y向开口及 Z向引炜机构包括有径向转(5)、径向箱板(6)和引绵针(7)，径向箱通过双 向螺母压紧沿Y向固定在径向转板上，径向转板卡在Y向开口导轨凹槽内，径 向箱板可以在Y向开口导轨上来回运动，引炜针处在两个径向薪板中间，且插 在引炜架上，引绵架卡在Z向引绰导轨(19)内，由引绵架带动可以在Z向引 炜导轨上上下运动，引綷架上端由细铁丝吊在提综杆上，通过程序控制其上下 运动。
4、 按权利要求1或2所述的新型三维织机，其特征在于所述的Z向开口及 Y向引炜机构包括有剑杆、剑杆架(8)、多眼综框(9)和提综杆(10)，多眼综 框连接在提综杆上，多眼综框下端由弹簧连接在机架底端，剑杆由齿轮带动沿Z 向在剑杆架的齿条上移动，剑杆架又可以在Y向引炜导轨上运动.
5、 按权利要求3所述的新型三维织机，其特征在于所述的Z向开口及Y向 引炜机构包括有剑杆、剑杆架(8)、多眼综框(9)和提综杆(10)，多眼综框 连接在提综杆上，多眼综框下端由弹贵连接在机架底端，剑杆由齿轮带动沿Z 向在剑杆架的齿条上移动，剑杆架又可以在Y向引炜导轨上运动。
6、 按权利要求1或2或5所述的新型三维织机，其特征在于所述的送经机 构包括有送经架(13)、经轴(14)和分纱器(11)，送经架固定在机架末端， 送经架从上至下通过轴承固定有多根经轴，每根经轴之间用齿轮连接，相邻两 根经轴反向运动，分纱器沿Y向由螺钉固定在机架上，分纱器内竖直布置很多 细杆，可以梳理送经^送出的纱线，
7、 按权利要求1或2或5所述的新型三维织机，其特征在于传动部分包括有传动轴(15)，传动轴是用轴承固定在机架側端，各轴间采用锥齿轮(18)连 接。
8、 按权利要求6所述的新型三维织机，其特征在于传动部分包括有传动轴 (15)，传动轴是用轴承固定在机架側端，各轴间采用锥齿轮(18)连接.
9、 按权利要求8所述的新型三维织机，其特征在于传动部分还包括有电机、 减速器和锥齿轮，由电机驱动，电机和减速器由螺丝固定在机架底端，通过皮 带连接，摩擦片安装在减速器低速端实现间歇控制，摩擦片通过锥形齿轮与传 动轴连接。
专利摘要本实用新型属于纺织机械领域，具体的是涉及一种可以生产出三维纺织复合材料骨架的新型三维织机，包括有机架和传动部分，其特征在于还包括有设置在机架前端的立体机织物卷取机构，设置在机架末端的多层经纱送经机构，在卷取机构和送经机构中间还依次设置有Y向开口及Z向引纬机构、Z向开口及Y向引纬机构。本实用新型的有益效果是在于(1)本实用新型能完全交织，稳定性好，机织物结构多样，生产出的纺织复合材料性能优异；(2)可以织出四种不同织物；(3)保证织物的整体性；(4)能够较好地控制纱线之间的距离，结合三维机织物的松散型，本实用新型不设打纬机构；(5)充分利用了机电一体化技术，其结构简单，操作和维护方便。
文档编号D03D51/00GK201241230SQ20082006788
公开日2009年5月20日 申请日期2008年6月20日 优先权日2008年6月20日
发明者琦 周, 宋志峰, 徐丽芬, 文 文, 林富生, 钟丽丽, 陈燚涛, 雷元强 申请人:林富生;雷元强;陈燚涛;钟丽丽;徐丽芬;周 琦