水平轴系竖直提管连续移动落纱装置制造方法
【专利摘要】水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，属于环锭纺纱机落纱设备领域，包括落纱小车、机架、拔纱机构、行走机构、电机和传动机构；拔纱机构为一个水平轮系传动机构以及多个握纱器。本发明装置利用多个水平轴传动系拔纱机构、同一电机驱动的行走机构综合实现了精确行走、顶部抓管、竖直拔纱的效果；该装置的握纱器在拔纱过程中速度并非竖直向上，而是指向斜上方，其水平分量与车速抵消，实现竖直拔纱，对锭子无伤害；握纱器可以实现从纱管顶部抓取，不接触纱线；拔纱机构与行走机构由同一电机带动，实现精确定位，同步拔管；拔纱结束时可由进出机构调整机架与细纱机距离，方便装置驶回；结构简单、可靠，制造和维修成本低。
【专利说明】水平轴系竖直提管连续移动落纱装置
【技术领域】[0001]本发明属于环锭纺纱机落纱设备领域，特别涉及一种水平轴系竖直提管连续移动落纱装置的结构设计。
【背景技术】[0002]环锭纺纱是一种非常普遍的纺纱技术，其中细纱生产过程需要将纺好的纱管取下，即称为落纱。目前纱管的抓取方式主要采用以下三种方式:[0003](1)人工落纱。这种方式劳动强度大，生产效率低，采用人手抓取带有纱线的纱管，手接触纱会造成纱线质量下降。如今我国广大地区纺织企业招工困难，用工成本不断提高，市场对自动落纱机的需求增加。[0004](2)双圆盘落纱。这种方式采用预拨盘(第一圆盘)进行预拨，并采用花盘(第二圆盘)进行提管，由于双圆盘直接接触管纱，圆盘会产生许多节疵点，造成纱线质量下降?’另外，长期工作，双圆盘落纱机会顶弯锭子以及对锭子造成永久损伤。[0005](3)气力集体落纱。采用顶部抓纱管，气力推动活舌实现抓持纱管。主要的不足是:由于握纱器数量达到数百个，很难做到一致性，经常因为若干握纱器漏气，导致抓纱失败；集体落纱成本很高，对细纱机整机质量要求高；气力动作时间迟缓,抓取效率低下,且需要压缩气源和气管,成本高。[0006](4)连续移动落纱。现有的连续移动落纱装置，如中国发明专利CN101701385A，采用至少4台伺服电机联合动作，利用复杂的闭环控制系统进行控制，从而实现连续移动的过程中不断竖直拔纱，其不足在于:制造、使用和维修的成本昂贵；需要多电机准确的相互配合，传感、驱动与控制复杂。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，设计一种落纱装置，该装置在拔纱过程中实现顶部抓管、竖直拔纱，不碰纱线，对锭子无伤害，同时拔纱速度快，结构简单、制造、使用和维修的成本低。[0008]本发明采用如下技术方案:[0009]本发明所述的一种水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，包括落纱小车、机架、拔纱机构、行走机构、第一电机、第一传动机构和第二传动机构；所述落纱小车包括车体；所述机架与车体相连；所述第一电机固定安装在机架上；第一电机通过第一传动机构与拔纱机构相连；第一电机通过第二传动机构与行走机构相连；所述行走机构安装在机架上；其特征在于:所述拔纱机构包括基座、主动轴、第一从动轴、第二从动轴、主动轮、第一从动轮、第二从动轮、传动件和至少六个握纱器；所述基座与机架固接，所述第一电机的输出轴与所述主动轴相连；设水平轴系竖直提管连续移动落纱装置所工作的细纱机的锭子的中心线所在平面为平面P，所述主动轴的中心线与平面P垂直；所述主动轴、第一从动轴和第二从动轴三者各自的中心线为水平方向、相互平行且不重合；设所述主动轴的中心线与第一从动轴的中心线所构成的平面为K平面；设1(平面与水平面的夹角为0，0角为锐角；设所述第一从动轴的中心线与第二从动轴的中心线所构成的平面为Q平面；设Q平面与水平面的夹角为a，a角为锐角；所述主动轴、第一从动轴和第二从动轴三者分别活动套设在基座中；所述主动轮套固在主动轴上，第一从动轮活动套接第一从动轴上；第二从动轮活动套接第二从动轴上；所述传动件连接在主动轮、第一从动轮、第二从动轮三者之间；所述传动件采用传动带、链条或绳；所述主动轮采用带轮、链轮或绳轮；所述第一从动轮采用带轮、链轮或绳轮；所述第二从动轮采用带轮、链轮或绳轮；所述传动件、主动轮、第一从动轮和第二从动轮四者配合形成传动关系；所述所有握纱器均分别固定安装在传动件上；
[0010]工作时，行走机构使落纱小车向前行驶的速度设为V，主动轮的转速为CO，主动轮的分度圆直径为D，满足公式(1):
[0011]V= (CoDcos θ)/2 ；(I)
[0012]设所工作的细纱机上相邻锭子的间距，即锭距为d ;两个相邻握纱器在传动件上的弧长为d/cos 0。
[0013]本发明所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述行走机构包括至少一个花盘和与花盘对应的中心轴；所述花盘套固在中心轴上，所述中心轴活动套设在机架中；所述第一电机的输出轴通过第二传动机构与中心轴相连；所述花盘与细纱机相连。
[0014]本发明所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述行走机构包括齿条、至少一个齿轮和与齿轮对应的转轴；所述齿条与细纱机的一侧固接，所述齿条的长度方向为水平方向且与平面P平行；所述齿轮套固在转轴上，所述转轴活动套设在机架中；所述第一电机的输出轴通过第二传动机构与转轴相连；所述齿轮与齿条相哨合。
[0015]本发明所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:该装置所工作的细纱机的侧方固定安装有导轨，所述落纱小车包括悬挂机构；所述悬挂机构安装在车体上，且悬挂机构与导轨相连；所述导轨的方向为水平方向且与所述平面P平行。
[0016]本发明所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述悬挂机构包括至少三个车轮；所述车轮分别铰接在车体上，车轮分别与导轨相连。
[0017]本发明所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述落纱小车包括至少两个支撑轮；所述支撑轮铰接在车体上。
[0018]本发明所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述机架包括进出机构；落纱小车通过进出机构与机架相连，进出机构在拔纱工作前或拔纱工作后调整机架在落纱小车上的位置。
[0019]本发明所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述进出机构包括第二电机、滑轨和滑块；所述第二电机固定安装在落纱小车上，第二电机的输出轴与机架相连；所述滑轨与落纱小车固接；所述滑块与机架固接；所述滑块与滑轨滑动配合。
[0020]本发明所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述落纱小车包括插管机构；所述插管机构安装在车体上。
[0021]本发明所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述e角为20 ~50°。
[0022]本发明具有以下优点及突出性效果:[0023]本发明装置利用多个水平轴传动系拔纱机构、同一电机驱动的行走机构综合实现了精确行走、顶部抓管、竖直拔纱的效果；该装置的握纱器在拔纱过程中速度并非竖直向上，而是指向斜上方，其水平分量与车速抵消，实现竖直拔纱，对锭子无伤害；握纱器可以实现从纱管顶部抓取，不接触纱线；拔纱机构与行走机构由同一电机带动，实现精确定位，同步拔管；拔纱结束时可由进出机构调整机架与细纱机距离，方便装置驶回；结构简单、可靠，制造和维修成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明提供的一种水平轴系竖直提管连续移动落纱装置的一种实施例的立体视图(带有细纱机的龙筋、锭子和纱管)。
[0025]图2是图1所示实施例的立体视图。
[0026]图3是图1所示实施例的正视图。
[0027]图4是图3视图的A-A剖视图。
[0028]图5是图1所示实施例的后视图。
[0029]图6是图1所示实施例的底部视图。
[0030]图7是图3视图的左视图。
[0031]在图1至图7中:
[0032]1-车体，11-悬挂机构， 111-车轮，
[0033]12-支撑轮，13-插管机构， 131-管盒，
[0034]14-纱框，2-机架，
[0035]21-进出机构，211-第二电机， 212-滑轨，
[0036]213-滑块，3-拔纱机构，31-基座，
[0037]32-主动轴，33-第一从动轴，34-第二从动轴，
[0038]35-主动轮，36-第一从动轮，37-第二从动轮，
[0039]341-第二从动轴，371-第二从动轮，
[0040]38-传动件，39-握纱器，4-行走机构，
[0041]411-花盘，412-中心轴，421-齿轮，
[0042]422-齿条，423-转轴，5_第一电机，
[0043]51-减速机，6-第一传动机构，7-第二传动机构，
[0044]8-锭子，91-上导轨，10-纱管，
[0045]81-龙筋，92-下导轨。
【具体实施方式】[0046]下面结合附图及实施例进一步详细说明本发明具体结构、工作原理的内容。
[0047]本发明设计的一种水平轴系竖直提管连续移动落纱装置的一种实施例，如图1、图
2、图3、图4、图5、图6、图7所示，包括落纱小车、机架2、拔纱机构3、行走机构4、第一电机
5、第一传动机构6和第二传动机构7 ;所述落纱小车包括车体I ;所述机架2与车体I相连；所述第一电机5固定安装在机架2上；第一电机5通过第一传动机构6与拔纱机构3相连；第一电机5通过第二传动机构7与行走机构4相连；所述行走机构4安装在机架2上；所述拔纱机构3包括基座31、主动轴32、第一从动轴33、第二从动轴34、主动轮35、第一从动轮36、第二从动轮37、传动件38和至少六个握纱器39 ;所述基座31与机架2固接，所述第一电机5的输出轴与所述主动轴32相连；设水平轴系竖直提管连续移动落纱装置所工作的细纱机的锭子8的中心线所在平面为平面P，所述主动轴32的中心线与平面P垂直；所述主动轴32、第一从动轴33和第二从动轴34三者各自的中心线为水平方向、相互平行且不重合；设所述主动轴32的中心线与第一从动轴33的中心线所构成的平面为K平面；设K平面与水平面的夹角为θ，Θ角为锐角；设所述第一从动轴33的中心线与第二从动轴34的中心线所构成的平面为Q平面；设Q平面与水平面的夹角为α，α角为锐角；所述主动轴32、第一从动轴33和第二从动轴34三者分别活动套设在基座31中；所述主动轮35套固在主动轴32上，第一从动轮36活动套接第一从动轴33上；第二从动轮37活动套接第二从动轴34上；所述传动件38连接在主动轮35、第一从动轮36、第二从动轮37三者之间；所述传动件38采用传动带、链条或绳；所述主动轮35采用带轮、链轮或绳轮;所述第一从动轮36采用带轮、链轮或绳轮；所述第二从动轮37采用带轮、链轮或绳轮；所述传动件38、主动轮35、第一从动轮36和第二从动轮37四者配合形成传动关系；所述所有握纱器39均分别固定安装在传动件38上；
[0048]工作时，行走机构4使落纱小车向前行驶的速度设为V，主动轮35的转速为ω，主动轮35的分度圆直径为D，满足公式(I):
[0049]V= (ω Dcos Θ )/2 ；(I)
[0050]设所工作的细纱机上相邻锭子8的间距，即锭距为d ;两个相邻握纱器39在传动件38上的弧长为d/cos Θ。
[0051]本实施例中，所述行走机构4包括两个花盘411和与花盘411对应的中心轴412 ；所述花盘411套固在中心轴412上，所述中心轴412活动套设在机架2中；所述第一电机5的输出轴通过第二传动机构7与中心轴412相连；所述花盘411与细纱机相连。
[0052]本实施例中，该装置所工作的细纱机的侧方固定安装有导轨，导轨分为上导轨91和下导轨92，上导轨91、下导轨9`2均分别与细纱机上的龙筋81固定连接；所述落纱小车包括悬挂机构11 ;所述悬挂机构11安装在车体I上，且悬挂机构11与导轨相连；所述导轨的方向为水平方向且与所述平面P平行。
[0053]本实施例中，所述悬挂机构11包括四个车轮111 ;所述车轮111分别铰接在车体I上，车轮111分别与导轨相连，上部的两个车轮(称为前导轮和后导轮)分别与细纱机上的上导轨相接触，下部的两个车轮(称为辅助靠轮)分别与细纱机上的下导轨相接触。
[0054]本实施例中，所述落纱小车包括四个支撑轮12 ;所述支撑轮12铰接在车体I上。一般，支撑轮在落纱装置拔纱工作时不与地面接触，只有在落纱结束后离开细纱机时用于支撑落纱小车。
[0055]本实施例中，所述机架2包括进出机构21 ;落纱小车通过进出机构21与机架2相连，进出机构21在拔纱工作前或拔纱工作后调整机架2在落纱小车上的位置。
[0056]本实施例中，所述进出机构21包括第二电机211、滑轨212和滑块213 ;所述第二电机211固定安装在落纱小车上,第二电机211的输出轴与机架2相连；所述滑轨212与落纱小车固接；所述滑块213与机架2固接；所述滑块213与滑轨212滑动配合。
[0057]本实施例中，所述落纱小车包括插管机构13 ;所述插管机构13安装在车体I上。[0058]本实施例中，所述0角为20~50°。
[0059]采用不同行走机构的另一种实施例中，所述行走机构4包括齿条421、至少一个齿轮422和与齿轮422对应的转轴423 ;所述齿条421与细纱机的一侧固接，所述齿条421的长度方向为水平方向且与平面P平行；所述齿轮422套固在转轴423上，所述转轴423活动套设在机架2中；所述第一电机5的输出轴通过第二传动机构7与转轴423相连；所述齿轮422与齿条421相啮合。
[0060]本实施例中，第一电机5还包括减速机51。 [0061]本实施例装置还包括管盒131、纱框14。
[0062]如果将本实施例的行走机构采用方案(a)，本实施例的工作原理，如图1、图2、图3和图4、图5、图6、图7所示，叙述如下:
[0063]开机后,第一电机5启动,第一电机5通电后通过第一传动机构6带动主动轴32转动，主动轴32带动主动轮35转动，同时第一电机5通过第二传动机构7驱动中心轴412，带动若干个花盘411旋转。花盘411绕着中心轴412的中心线旋转，车体I沿落纱小车前进方向作直线运动，每时每刻总有花盘411的边沿刚好与某个锭子8下部相啮合，由此实现精确定位。车体I在悬挂机构11的辅助下沿导轨前进。主动轮35通过传动件38，带动两个从动轮36、37转动。握纱器39固接在传动件38上，随传动件38运动。起初握纱器39处于打开状态，在运动的最低点握纱器39转为抓取状态，握纱器抓住了锭子上的纱管。握纱器39随着传动件38向斜上方前进，其水平速度与车速刚好抵消，握纱器39相当于地面上看来是竖直向上运动，将纱管10提起。握纱器到达一定高度后，握纱器39转为打开状态，纱管10下落，纱管10经斜面漏斗滑落入纱管箱。
[0064]设花盘的分度圆直径为d2，第一传动机构的减速比为I1，第二传动机构的减速比为“，电机的输出轴的转动角速度为wCi ;由于
[0065]V= (co Dcos 0 )/2,(I)
[0066]显然对于花盘在细纱机上的行走，有:
[0067]V=co0i2r2,(2)
[0068]将⑵代入(I)得到
[0069]co Qi2T2= w 0iiD/2,
[0070]即
[0071]i2r2=iiD/2.⑶
[0072]满足上述公式(3)，可以据此设计合适的花盘、主动轮的分度圆直径与两个传动机构的减速比。
[0073]落纱同时，插管机构13进行插管。落纱结束时，进出机构21中的第二电机211启动，机架2沿滑轨212向车体I滑动，从而拔纱机构与细纱机分离，停止落纱。
[0074]如果将本实施例的行走机构采用方案(b)，则本实施例的工作原理如图5所示，简述如下:
[0075]第一电机5通过第二传动机构驱动转轴423，带动齿轮421在齿条422上啮合滚动，车体I前进；行走的同时进行拔纱，拔纱工作过程与前一种实施例相同，不赘述。
[0076]本发明装置利用多个水平轴传动系拔纱机构、同一电机驱动的行走机构综合实现了精确行走、顶部抓管、竖直拔纱的效果；该装置的握纱器在拔纱过程中速度并非竖直向上，而是指向斜上方，其水平分量与车速抵消，实现竖直拔纱，对锭子无伤害；握纱器可以实现从纱管顶部抓取，不接触纱线；拔纱机构与行走机构由同一电机带动，实现精确定位，同步拔管；拔纱结束时可由进出机构调整机架与细纱机距离，方便装置驶回；结构简单、可靠，制造和维修成本低。
【权利要求】
1.一种水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，包括落纱小车、机架(2)、拔纱机构(3)、行走机构(4)、第一电机(5)、第一传动机构(6)和第二传动机构(7);所述落纱小车包括车体(1);所述机架与车体相连；所述第一电机固定安装在机架上；第一电机通过第二传动机构与行走机构相连；所述行走机构安装在机架上；其特征在于:所述拔纱机构包括基座(31)、主动轴(32)、第一从动轴(33)、第二从动轴(34)、主动轮(35)、第一从动轮(36)、第二从动轮(37)、传动件(38)和至少六个握纱器(39);所述基座与机架固接，所述第一电机的输出轴与所述主动轴相连；设水平轴系竖直提管连续移动落纱装置所工作的细纱机的锭子(8)的中心线所在平面为平面P，所述主动轴的中心线与平面P垂直；所述主动轴、第一从动轴和第二从动轴三者各自的中心线为水平方向、相互平行；设所述主动轴的中心线与第一从动轴的中心线所构成的平面为K平面；设K平面与水平面的夹角为0，9角为锐角；设所述第一从动轴的中心线与第二从动轴的中心线所构成的平面为Q平面；设Q平面与水平面的夹角为a，a角为锐角；所述主动轴、第一从动轴和第二从动轴三者分别活动套设在基座中；所述主动轮套固在主动轴上，第一从动轮活动套接第一从动轴上;第二从动轮活动套接第二从动轴上；所述传动件连接在主动轮、第一从动轮、第二从动轮三者之间；所述传动件采用传动带、链条或绳；所述主动轮采用带轮、链轮或绳轮；所述第一从动轮采用带轮、链轮或绳轮；所述第二从动轮采用带轮、链轮或绳轮；所述传动件、主动轮、第一从动轮和第二从动轮四者配合形成传动关系；所述所有握纱器均分别固定安装在传动件上； 工作时，行走机构使落纱小车向前行驶的速度设为V，主动轮的转速为《，主动轮的分度圆直径为D，满足公式(I): V= (wDcos 9)/2 ；(I) 设所工作的细纱机上相邻锭子的间距，即锭距为d ;两个相邻握纱器在传动件上的弧长为 d/cos 0。
2.如权利要求1所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述行走机构包括至少一个花盘(411)和与花盘对应的中心轴(412);所述花盘套固在中心轴上，所述中心轴活动套设在机架中；所述第一电机的输出轴通过第二传动机构与中心轴相连；所述花盘与细纱机相连。
3.如权利要求1所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述行走机构包括齿条(422)、至少一个齿轮(421)和与齿轮对应的转轴(423);所述齿条与细纱机的一侧固接，所述齿条的长度方向为水平方向且与平面P平行；所述齿轮套固在转轴上，所述转轴活动套设在机架中；所述第一电机的输出轴通过第二传动机构与转轴相连；所述齿轮与齿条相啮合。
4.如权利要求1所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:该装置所工作的细纱机的侧方固定安装有导轨，所述落纱小车包括悬挂机构(11);所述悬挂机构安装在车体上，且悬挂机构与导轨相连；所述导轨的方向为水平方向且与所述平面P平行。
5.如权利要求4所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述悬挂机构包括至少三个车轮(111);所述车轮分别铰接在车体上，车轮分别与导轨相连。
6.如权利要求1所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述落纱小车包括至少两个支撑轮(12);所述支撑轮铰接在车体上。
7.如权利要求1所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述机架包括进出机构(21);落纱小车通过进出机构与机架相连，进出机构在拔纱工作前或拔纱工作后调整机架在落纱小车上的位置。
8.如权利要求7所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述进出机构包括第二电机(211)、滑轨(212 )和滑块(213);所述第二电机固定安装在落纱小车上，第二电机的输出轴与机架相连；所述滑轨与落纱小车固接；所述滑块与机架固接；所述滑块与滑轨滑动配合。
9.如权利要求1所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述落纱小车包括插管机构(13);所述插管机构安装在车体上。
10.如权利要求1所述的水平轴系竖直提管连续移动落纱装置，其特征在于:所述Θ角为20~50°。`
【文档编号】D01H9/10GK103556324SQ201310573546
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】张文增, 杨韵芳, 都东, 张晓方, 曹立国 申请人:清华大学, 青岛城阳华祥纺织机械厂