专利名称：一种适用于毛纺细纱机上的积极式退绕机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于毛纺细纱机上以提高兔毛精纺纱可纺性能的退绕机构的 设计。
背景技术：
兔毛是优良的毛纺原料，但是由于兔毛纤维本身的一些特性，造成了纤维可纺性 差。例如兔毛的鳞片层为单层并紧密地覆盖在毛干上，鳞片排列密度大，鳞片尖端角度较 小，张角比羊毛小。鳞片呈对接状，对接点较少，鳞片之间粘合也较紧，形成了兔毛光滑的表 面，这是造成兔毛纤维成纱抱合力差的原因之一；兔毛纤维的长度短，卷曲少而且波峰浅， 甚至无弯曲，卷曲度较差，这是兔毛可纺性差的另外一个原因。由于兔毛纤维本身的特性， 使其难以加工成全兔毛纱线，通常借助其它纤维混纺，生产工艺以粗疏毛纺为主。当在毛 纺细纱机上生产兔毛精纺纱时，即使优化对细纱性能具有显著影响的各项工艺参数，例如 牵伸倍数、锭速、钢领的重量及钢丝圈动程等等，仍无法解决因吊锭回转不灵活而造成的粗 纱退绕断裂，或是粗细不勻的现象，因而无法纺制兔毛高支精纺纱。目前国内解决因吊锭 回转不灵活而造成的粗纱张力不勻的方法有三种(1)在导纱杆到前罗拉之间增设一个张 力控制装置，但张力控制装置本身要求粗纱具有一定的强力，即适用于长丝，用以调整其张 力，而不适用于纺制强力较小的短纤纱，特别是精纺纱；(2)调整吊锭的位置，即吊锭倾斜 一定的位置，略高于导纱杆，使粗纱在退绕的过程中沿着其卷绕角的方向退绕，以减少退绕 阻力；(3)去掉吊锭内置的弹簧，此方法可以在一定程度上减少吊锭回转时的摩擦力，改善 粗纱的张力不勻现象，但无法从根本上实现零张力的控制。本发明的积极式退绕机构能实 现吊锭到导纱杆阶段的小张力甚至零张力的控制，为纺制品质优良的兔毛精纺高支纱提供 保障，应用效果良好，实用性强。
发明内容
本发明的目的是在使用此机构后，吊锭回转不灵活的问题得以解决，吊锭到导纱 杆部分的粗纱断头率减少、条干不勻率降低、张力减小，能够纺制出兔毛高支精纺纱。本发明采用的技术方案是它包括机械固定机构和测速回馈单元；其中1)机械固定机构第一摆臂和第二摆臂的一端相铰接，第一摆臂的另一端用固定 件固定在粗纱筒子架上，第一支撑板的一端位于第一摆臂另一端的下方，同样用固定件固 定在粗纱筒子架上，第一支撑板的另一端与第二支撑板相连接，第二支撑板的另一端与下 部固定球面相连接，下部固定球面顶在粗纱筒的底部中心；第二摆臂的另一端安装有固定 轴，位于第二摆臂下端的固定轴上依次安装第一齿轮和主动轴，主动轴能绕固定轴转动，在 第二摆臂中部安装电机，伸出第二摆臂下端的电机轴上安装第二齿轮，第一齿轮和第二齿 轮相互啮合；在第一摆臂的中部安装有套筒，在第二摆臂的一端与电机之间的摆臂上面安 装有两个螺钉，弹簧的一端固定在一个螺钉上，另一端绕过套筒固定在另一个螺钉上；
2)测速回馈单元由主编码器和从编码器组成，其主编码器位置安装在毛纺细纱 机的牵伸机构后罗拉转动轴的末端，从编码器位置安装在第二齿轮的下方；所述的主动轴的表面一层的材料是由丁腈橡胶，并具有菱形斜纹，靠近两端部分 的直径较小，靠近中间部分的直径较大。本发明的有益效果是本发明因为电路部分采用的是闭环控制的方式，因此能在最短的时间内达到后罗 拉表面线速度与筒子表层纱线退绕线速度一致的目的，本发明的积极式退绕机构能实现吊 锭到导纱杆阶段的小张力甚至零张力的控制，为纺制品质优良的兔毛(绒)精纺高支纱提 供保障，应用效果良好，实用性强。
图1是本发明的俯视图。图2是本发明的主视图。图3是图2的粗纱筒右视图。图4是本发明的电路图。图中1、电机，2、螺帽，3、盖头螺帽，4、螺栓，5、第一摆臂，6 第二摆臂，7、内六角 螺栓，8、套筒，9、弹簧，10、螺钉，11、第二齿轮，12、第一齿轮，13、六角螺帽，14、上轴承，15、 固定轴，16、主动轴，17、下轴承，18、粗纱筒子架，19、螺栓，20、粗纱，21、粗纱筒，22、第一支 撑板，23、第二支撑板，24、下部固定球面，25、固定件，26、从编码器，27、PLC, 28、变频器，29、
模拟量模块。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。如图1、图2、图3所示，它包括机械固定机构、测速回馈单元和电气部分；其中1)机械固定机构第一摆臂5和第二摆臂6的一端相铰接，具体的铰接方式是通 过一个螺栓19、盖头螺帽3、螺帽2相连接，其中螺栓19头部朝下，盖头螺帽3处在最上方， 螺帽2处于中层。第一摆臂5的另一端用固定件25固定在粗纱筒子架18上，第一支撑板22的一端 位于第一摆臂5另一端的下方，同样用固定件25固定在在粗纱筒子架18上，固定件25设 计的形状为“J1"即全面贴合粗纱筒子架18。它用以固定第一支撑板22和第二摆臂6，三 者由螺栓19固定在粗纱筒子架18上。其中固定件25处在最上层，第二摆臂6处在中层， 第一支撑板22处在最下层。第一支撑板22的另一端与第二支撑板23相连接，第一支撑板22和第二支撑板23 连接的部分都有一个长方形的孔洞，螺栓19通过两长方形孔洞固定两支撑板，由于孔洞的 存在，可以根据粗纱筒21的大小调节下部固定球面24的高低。第二支撑板23的另一端与下部固定球面24相连接，下部固定球面24顶在粗纱筒 21的底部中心；以免主动轴16贴靠粗纱20时产生不必要的晃动。第二摆臂6的另一端安装有固定轴15，固定轴15上部的顶端由六角螺帽13固定 在第二摆臂6的末端。
位于第二摆臂6下端的固定轴15上依次安装第一齿轮12和主动轴16，主动轴16 下端用螺栓固定。主动轴16能绕固定轴15转动，主动轴16是通过上下共两个轴承14、17 实现转动。在第二摆臂6中部安装电机1，伸出第二摆臂6下端的电机轴上安装第二齿轮11， 第一齿轮12和第二齿轮11相互啮合；在第一摆臂的中部安装有套筒8，套筒8是套在一个 内六角螺栓7上，由于套筒8的存在，能减小弹簧9与内六角螺栓7的摩擦。在第二摆臂6的一端与电机1之间的摆臂上面安装有两个螺钉10，弹簧9的一端 固定在一个螺钉10上，另一端绕过套筒8固定在另一个螺钉10上；弹簧9收缩产生的弹 性回复力是粗纱筒21能方便地更换与主动轴16能紧紧地贴合粗纱筒21的原因。当主动 轴16由外力摆动通过中点时，以内六角螺栓7为支点，弹簧9由于自身的伸长而产生弹性 收缩，第一摆臂5偏向的一方因受到弹簧9收缩产生弹性回复力的作用，这样就使得粗纱筒 21与固定在第一摆臂5上的主动轴16紧紧贴靠，完成粗纱20退绕。同理，当主动轴16由 外力摆动摆向另一方时，便能完成更换粗纱筒21的操作。2)测速回馈单元由主编码器和从编码器26组成，其主编码器位置安装在毛纺细 纱机的牵伸机构后罗拉转动轴的末端，从编码器26位置安装在第二齿轮11的下方；3)电气部分包括PLC 27与变频器28 ；PLC 27与变频器28两者之间由模拟量模 块29连接，如图4所示。电气部分型号HW-E16ZS220R，模拟量模块型号HW-S04A0024N，编 码器型号H0NTK0 :HTR-HB-8-600-3H-PP/CH001,电机型号EC500_0. 37。具体的安放位置 没有特殊要求，但其安放位置应适当考虑以下两种情况的需要一、方便工人对该毛纺细纱 机的操作；二、不影响毛纺细纱机本身的美观。所述的主动轴16的表面一层的材料是由丁腈橡胶，并具有菱形斜纹，靠近两端部 分的直径较小，靠近中间部分的直径较大。(具体设计大小应根据卷绕后粗纱筒形状的大小 自行设计)。菱形斜纹能减少对纤维的损伤，同时增大主动轴与粗纱之间的摩擦力。本发明具体工作原理在毛纺细纱机的每个粗纱筒子架18上安装一个积极式退绕机构，在纺制高支兔 毛精纺纱的过程中，启动毛纺细纱机开关时，后罗拉转动轴开始转动，电机1开关也随即启 动。由安装在后罗拉转动轴末端的主编码器，测定后罗拉的表面线速度，以电信号的形式传 送到PLC27后，再经PLC27运算，得到相应模拟量输入电机的变频器28，变频器28控制电机 1运转速度，从而进一步达到控制主动轴16的转速的目的。当电机1开始运转时，从编码器 26再次反馈后罗拉的表面线速度到PLC27，再由PLC27运算比较两者的线速度，再利用变频 器28不断调整电机1运转速度，追踪直到后罗拉的表面线速度与退绕层纱线表面线速度一 致，最终达到两者线速度一致的目的。为了达到此目的，电机1运转经第二齿轮11输出，进 而控制主动轴16转动，粗纱筒21贴合主动轴16，依靠摩擦的方式实现粗纱20的退绕。由于粗纱20在卷绕的过程中有卷绕角(设为α，粗纱筒的各层粗纱的卷绕角均为 α )的存在，在依靠摩擦传动的方式下，粗纱20退绕时也沿着卷绕角方向退绕，则设计时主 动轴16的表面线速度(设为V1)应略大于粗纱20的表面线速度(设为V2)，两者之间的线 速度有以下关系V1 = V2Cosa通过已知的卷绕角大小，变频器28自动微调以控制主动轴16的转速，达到后罗拉的表面线速度与退绕层纱线表面线速度一致的目的。主动轴16的设计是为了全方面贴合 粗纱筒21，即设计成靠近两端部分的直径较小，靠近中间部分的直径较大的方式(具体设 计大小应根据粗纱筒21形状的大小进行设计)。其原理是依据圆柱形交叉卷绕粗纱筒21 自身的特点，即粗纱筒21两边边缘的粗纱20在完成一圈卷绕后会回绕，相比较中部粗纱20 对内层粗纱20的向心压力而言，边缘粗纱20对内层粗纱20的向心压力偏小，因此卷绕后 的粗纱筒21呈现边缘直径比中部直径大的特点(肉眼难以识别，只有粗纱筒21受到一定 的挤压才能表现)。主动轴16最外层是由丁腈橡胶材料组成并具有菱形斜纹，能减少对纤 维的损伤，同时增大主动轴16与粗纱20之间的摩擦力。弹簧9的两端点固定在螺钉10上，弹簧9绕过内六角螺栓7，弹簧9收缩产生的弹 性回复力是粗纱筒21能方便地更换与主动轴16能紧紧地贴合粗纱筒21的原因。当主动 轴16由外力摆动通过中点时，以内六角螺栓7为支点，弹簧9由于自身的伸长而产生弹性 收缩，第一摆臂5偏向的一方因受到弹簧9收缩产生弹性回复力的作用，这样就使得粗纱筒 21与固定在第一摆臂5上的主动轴16紧紧贴靠，完成粗纱20退绕。同理，当主动轴16由 外力摆动摆向另一方时，便能完成更换粗纱筒21的操作。将新的粗纱筒21安装到吊锭上，粗纱筒21下端放在下部固定球面24上。拉动第 一摆臂5将主动轴16靠上粗纱筒21，第一支撑板22、第二支撑板23与下部固定球面24起 到的作用是固定粗纱筒21，防止主动轴16与粗纱20摩擦时粗纱筒21发生晃动。当粗纱筒 21的纱线退绕完成以后，再次拉动第一摆臂5到另一侧，以便再次更换筒子。
权利要求
一种适用于毛纺细纱机上的积极式退绕机构，其特征在于它包括机械固定机构和测速回馈单元；其中1)机械固定机构第一摆臂(5)和第二摆臂(6)的一端相铰接，第一摆臂(5)的另一端用固定件(25)固定在粗纱筒子架(18)上，第一支撑板(22)的一端位于第一摆臂(5)另一端的下方，同样用固定件(25)固定在粗纱筒子架(18)上，第一支撑板(22)的另一端与第二支撑板(23)相连接，第二支撑板(23)的另一端与下部固定球面(24)相连接，下部固定球面(24)顶在粗纱筒(21)的底部中心；第二摆臂(6)的另一端安装有固定轴(15)，位于第二摆臂(6)下端的固定轴(15)上依次安装第一齿轮(12)和主动轴(16)，主动轴(16)能绕固定轴(15)转动，在第二摆臂(6)中部安装电机(1)，伸出第二摆臂(6)下端的电机轴上安装第二齿轮(11)，第一齿轮(12)和第二齿轮(11)相互啮合；在第一摆臂的中部安装有套筒(8)，在第二摆臂(6)的一端与电机(1)之间的摆臂上面安装有两个螺钉(10)，弹簧(9)的一端固定在一个螺钉(10)上，另一端绕过套筒(8)固定在另一个螺钉(10)上；2)测速回馈单元由主编码器和从编码器(26)组成，其主编码器位置安装在毛纺细纱机的牵伸机构后罗拉转动轴的末端，从编码器(26)位置安装在第二齿轮(11)的下方。
2.根据权利要求1所述的一种适用于毛纺细纱机上的积极式退绕机构，其特征在于 所述的主动轴(16)的表面一层的材料是由丁腈橡胶，并具有菱形斜纹，靠近两端部分的直 径较小，靠近中间部分的直径较大。
全文摘要
本发明公开了一种适用于毛纺细纱机上的积极式退绕机构。两个摆臂的一端相铰接，第一摆臂的另一端固定在粗纱筒子架上，第一支撑板的一端位于第一摆臂另一端的下方，固定在粗纱筒子架上，第一支撑板的另一端与第二支撑板相连接，第二支撑板的另一端与下部固定球面相连接；第二摆臂的另一端安装有固定轴，固定轴上安装齿轮和主动轴，在第二摆臂中部的电机轴上安装齿轮，两齿轮相互啮合；在第一摆臂安装有套筒，在第二摆臂的一端安装有两个螺钉，弹簧的一端固定在一个螺钉上，另一端绕过套筒固定在另一个螺钉上；主编码器安装在罗拉转动轴的末端，从编码器位置安装在电机轴上。本发明能达到在粗纱筒与导纱杆之间的粗纱小张力甚至零张力的效果。
文档编号D01H13/10GK101929010SQ201010218358
公开日2010年12月29日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者施广旭, 李翔, 王加卫, 胡国樑, 陈维国, 顾宗栋 申请人:浙江理工大学