一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机的制作方法

本发明属于纺织机械与塑料编织袋生产技术领域，涉及一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机。

背景技术：

目前国内的纺织企业大部分应用国外的专利技术，自主创新能力较差，很多西方国家还在搞技术封锁，因此国内圆织机的水平还是相对落后于世界先进水平的。由于我国总体科技水平的欠缺，所以国内圆织机的自动化水平较低，信息化程度不足，生产效率也不高，并且机械运动的稳定性也很差。我国是纺织品大国，但是背负着高成本、低利润、高污染的代价，引纬系统的好坏是织机产品竞争的关键环节。随着电磁技术在诸多行业的应用，电磁引纬技术也逐渐在圆织机中展露头角，采用电、磁等各种新兴技术(电磁弹射技术、磁悬浮技术)代替传统引纬技术对梭子进行引纬。但大多数也只是停在理论层面上，投入到制造企业生产中的电磁技术是非常少的。

随着现代科学技术的发展，机械、电气和控制领域也在逐渐进步，织机的研究不断发展为集光、电、磁、传感等多领域的集合。国外技术领先的纺织机械企业都比较重视基础理论的研究，不仅在引纬系统的研发中有不错的成果，而且在织机的自动化、集成化、信息化中也走在了世界的前端。国外对电磁引纬系统的主要研究方向主要有以下几个方面：利用磁性相吸的特性推动梭子做引纬运动；利用电磁悬浮技术推动梭子进行引纬运动；利用航空母舰中的电磁弹射技术对电磁梭子进行引纬；这些技术是现有电磁研究中的热门课题，利用现代化技术对梭子进行精度更高的引纬运动。其中，大部分都是依靠直线电机原理实现的，利用磁场的相互作用力或洛伦磁力、安培力来进行电磁梭子引纬。

目前，现有纬向多梭口圆织机存在的问题是：推梭装置的推梭轮碾压纱线严重并且推梭杆与经纱之间容易产生干涉，单层圆织机织造效率低下，织物强度也不高。推梭装置与经纱之间摩擦严重，从而导致圆织机的振动和噪音较大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机，解决了现有圆织机存在的织造效率低下及振动和噪音较大的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机，包括竖直设置的转轴a，转轴a的下端通过传动机构连接驱动装置b，转轴a的上端套接有开口机构，开口机构的上方同轴设有电磁引纬机构，电磁引纬机构的内同轴设有织口环规；

还包括卷取机构，卷取机构设置在电磁引纬机构的正上方，卷取机构通过转轴b连接驱动装置a。

本发明的特点还在于，

其中传动机构包括套接在转轴a下端的圆柱齿轮a，圆柱齿轮a通过传动带a连接圆柱齿轮b，圆柱齿轮b套接在转轴c的上端，转轴c的下端套接有圆柱齿轮c，圆柱齿轮c通过传动带b连接圆柱齿轮d，圆柱齿轮d套接在转轴e的下端，转轴e的上端连接驱动装置b。

其中开口机构包括圆柱凸轮，圆柱凸轮的中心处设有通孔，转轴a套接在通孔中并通过键与圆柱凸轮连接，圆柱凸轮的外壁上同轴加工有台阶，台阶将圆柱凸轮从上至下分为凸轮第一部分和凸轮第二部分，凸轮第一部分的外壁上从上至下依次同轴设有两圈波浪形导轨a，凸轮第二部分的外壁上同轴设有一圈波浪形导轨b，波浪形导轨b和波浪形导轨a的弧线弯曲轨迹恰好相反，圆柱凸轮的上方同轴设有环形的综杆导向架，综杆导向架的外部均匀分布有若干组综框组件，每组综框组件上连接有滑块组，滑块组分别与两个波浪形导轨a和波浪形导轨b配合。

其中滑块组包括内滑块、中滑块及外滑块；

每组综框组件的结构为：包括位于沿竖直方向从内向外依次设置的内层综框、中层综框及外层综框，内层综框的底部连接内综杆的上端，内综杆的下端从综杆导向架中向下穿出且内综杆的下端端部设有内滑块，内滑块嵌在凸轮第一部分中下侧的波浪形导轨a中；

其中中层综框的底部连接中综杆的上端，中综杆的下端从综杆导向架中向下穿出且中综杆的下端端部设有中滑块，中滑块嵌在凸轮第一部分中上侧的波浪形导轨a中；

外层综框的底部连接外综杆的上端，外综杆的下端从综杆导向架中向下穿出且外综杆的下端端部设有外滑块，外滑块嵌在凸轮第二部分上的波浪形导轨b中；

内综杆的下端从中滑块中穿过与内滑块连接。

其中内滑块包括块体a,块体a的一侧设有定位轴a，定位轴a的自由端端部套接有轴承a，轴承a的内圈与定位轴a固定，轴承a嵌在凸轮第一部分中下侧的波浪形导轨a中；

中滑块包括块体b，块体b的一侧设有定位轴b，定位轴b的自由端端部套接有轴承b，轴承b的内圈与定位轴b固定，轴承b嵌在凸轮第一部分中上侧的波浪形导轨a中；

外滑块包括块体c，块体c的一侧设有定位轴c，定位轴c的自由端端部套接有轴承c，轴承c的内圈与定位轴c固定，轴承c嵌在凸轮第二部分上的波浪形导轨b中。

其中电磁引纬机构包括沿水平方向同轴设置的环形上筘板和环形下筘板，上筘板和下筘板之间沿竖直方向进行分布有一圈筘齿，一圈筘齿合起来形成了栅门轨道，每个筘齿的中部设有导向块，导向块的上侧设有向下凹陷的导向槽a，导向块的下侧设有向上凹陷的导向槽b，导向块将筘齿从中间分为上下两部分，一圈筘齿上的各导向块合起来将栅门轨道分为上层栅门轨道和下层栅门轨道，上层栅门轨道上均匀分布有一圈上层梭子，上层梭子的上端设有上层永磁体，上层永磁体与上层励磁线圈作用；下层栅门轨道上均匀分布有一圈下层梭子，下层梭子的下端设有下层永磁体，下层永磁体与下层励磁线圈作用；

上筘板的底部设有一圈凹槽a，凹槽a内均匀分布有一圈工字钢a，每个工字钢a上缠绕有上层励磁线圈；

下筘板的上表面设有一圈凹槽b，凹槽b内均匀分布有一圈工字钢b，每个工字钢b上缠绕有下层励磁线圈。

其中织口环规的外圈同轴设有环形架，环形架固定在上筘板上，环形架与织口环规之间通过l形支架连接。

本发明的有益效果是，本发明利用直线电机进行电磁引纬，利用洛伦兹力进行推梭，这不仅减少了摩擦和磨损，而且去除推梭装置简化了结构，这使得织造效率大大提高。而且本发明设计了上层栅门轨道和下层栅门轨道以支持上层梭子和下层梭子循环转动来实现双层织物的织造，本发明提供的织机具有良好的适应性，结构简单、操作容易，解决了现有圆织机织造效率低下及振动和噪音较大的问题。

附图说明

图1是本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机的结构全剖示意图；

图2是本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机中圆锥齿轮c和圆锥齿轮d的结构示意图；

图3是本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机中开口机构的结构示意图；

图4是本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机中圆柱凸轮的结构示意图；

图5是本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机中内滑块的结构示意图；

图6是本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机中中滑块的结构示意图；

图7是本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机中外滑块的结构示意图；

图8是本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机中电磁引纬机构的全剖结构示意图；

图9是本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机中上层永磁体与上层励磁线圈的结构示意图；

图10是本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机中下层永磁体与下层励磁线圈的结构示意图；

图11是本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机中织口环规与环形架的连接结构示意图；

图12是本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机的织造原理图；

图13是本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机织造完成的双层筒状织物结构图。

图中，1.支架，2.减速器，3.电机a，4.织机底座，

5.圆柱凸轮，5-1.凸轮第一部分，5-2.凸轮第二部分；

6.内滑块，6-1.块体a，6-2.定位轴a，6-3.轴承a；

7.中滑块，7-1.块体b，7-2.定位轴b，7-3.轴承b；

8.外滑块，8-1.块体c，8-2.定位轴c，8-3.轴承c；

9.综杆导向架，10.内综杆，11.中综杆，12.外综杆；

13.内层综框，13-1.内层综框综丝孔眼；

14.中层综框，14-1.中层综框综丝孔眼；

15.外层综框，15-1.外层综框综丝孔眼；

16.机架，17.卷取滚筒，18.转轴a，19.圆柱齿轮a，20.传动带a，21.圆柱齿轮b，22.送经装置，23.筘齿；

24.下层梭子，25.分绞棒，26.织口环规，27.上层梭子，28.转轴b，29.转轴c，30.圆锥齿轮a，31.圆锥齿轮b，32.上层励磁线圈，33.上层永磁体，34.上层栅门轨道，35.下层栅门轨道，36.下层永磁体，37.下层励磁线圈，38.电机b，39.转轴d，40.圆柱齿轮c，41.传动带b，42.圆柱齿轮d，43.转轴e，44.转轴f，45.圆锥齿轮c，46.圆锥齿轮d；

47.经纱，47-1.上层经纱组，47-2.中层经纱组，47-3.下层经纱组；

48.筒状织物，49.上梭口，50.下梭口，51.通孔，52.台阶，53.波浪形导轨a，54.波浪形导轨b，55.上筘板，56.下筘板，57.环形架,58.导向块，59.导向槽a，60.导向槽b，61.工字钢a，62.工字钢b。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机，结构图1所示，包括竖直设置的转轴a18(转轴a18在竖直安装在织机底座4上，织机底座4设置在机架16)，转轴a18的下端通过传动机构连接驱动装置b，转轴a18的上端套接有开口机构，开口机构内同轴设有电磁引纬机构，电磁引纬机构的上方同轴设有织口环规26；

还包括卷取机构(卷取机构设置在机架16的上端)，卷取机构设置在电磁引纬机构的正上方，卷取机构通过转轴b28连接驱动装置a。

其中卷取机构包括水平设置的转轴c29，转轴c29的两端分别通过支座支撑，转轴c29上套接有卷取滚筒17，转轴c29的一端套接有圆锥齿轮b31，圆锥齿轮b31与圆锥齿轮a30啮合，圆锥齿轮a30套接在竖直设置的转轴b28上端，转轴b28的下端套接有圆锥齿轮d46(参见图2)，圆锥齿轮d46与圆锥齿轮c45啮合，圆锥齿轮c45套接在转轴f44的一端，转轴f44的一端连接驱动装置a。

驱动装置a包括依次连接的电机a3和减速器2，减速器2与转轴f44连接。

其中传动机构包括套接在转轴a18下端的圆柱齿轮a19，圆柱齿轮a19通过传动带a20连接圆柱齿轮b21，圆柱齿轮b21套接在转轴d39的上端，转轴d39的下端套接有圆柱齿轮c40，圆柱齿轮c40通过传动带b41连接圆柱齿轮d42，圆柱齿轮d42套接在转轴e43的下端，转轴e43的上端连接驱动装置b。

其中驱动装置b包括电机b38，转轴e43与电机b38连接。

如图3、4所示，开口机构包括圆柱凸轮5，圆柱凸轮5的中心处设有通孔51，转轴a18套接在通孔51中并通过键与圆柱凸轮5连接，圆柱凸轮5的外壁上同轴加工有台阶52，台阶52将圆柱凸轮5从上至下分为凸轮第一部分5-1和凸轮第二部分5-2，凸轮第一部分5-1的外壁上从上至下依次同轴设有两圈波浪形导轨a53，凸轮第二部分5-2的外壁上同轴设有一圈波浪形导轨b54，波浪形导轨b54和波浪形导轨a53的弧线弯曲轨迹恰好相反，圆柱凸轮5的上方同轴设有环形的综杆导向架9，综杆导向架9的外部均匀分布有若干组综框组件(综框组件的组数为偶数)，每组综框组件上连接有滑块组，滑块组分别与(两个)波浪形导轨a53和波浪形导轨b54配合。

其中滑块组包括内滑块6、中滑块7及外滑块8；每组综框组件的结构为：包括位于沿竖直方向从内向外依次设置的内层综框13、中层综框14及外层综框15，内层综框13的底部连接内综杆10的上端，内综杆10的下端从综杆导向架9中向下穿出且内综杆10的下端端部设有内滑块6，内滑块6嵌在凸轮第一部分5-1中下侧的波浪形导轨a53中；

中层综框14的底部连接中综杆11的上端，中综杆11的下端从综杆导向架9中向下穿出且中综杆11的下端端部设有中滑块7，中滑块7嵌在凸轮第一部分5-1中上侧的波浪形导轨a53中；

外层综框15的底部连接外综杆12的上端，外综杆12的下端从综杆导向架9中向下穿出且外综杆12的下端端部设有外滑块8，外滑块8嵌在凸轮第二部分5-2上的波浪形导轨b54中；

其中内综杆10的下端从中滑块7中穿过与内滑块6连接。

如图5所示，内滑块6包括块体a6-1,块体a6-1的一侧设有定位轴a6-2，定位轴a6-2的自由端端部套接有轴承a6-3，轴承a6-3的内圈与定位轴a6-2固定，轴承a6-3嵌在凸轮第一部分5-1中下侧的波浪形导轨a53中；

如图6所示，中滑块7包括块体b7-1，块体b7-1的一侧设有定位轴b7-2，定位轴b7-2的自由端端部套接有轴承b7-3，轴承b7-3的内圈与定位轴b7-2固定，轴承b7-3嵌在凸轮第一部分5-1中上侧的波浪形导轨a53中；

如图7所示，外滑块8包括块体c8-1，块体c8-1的一侧设有定位轴c8-2，定位轴c8-2的自由端端部套接有轴承c8-3，轴承c8-3的内圈与定位轴c8-2固定，轴承c8-3嵌在凸轮第二部分5-2上的波浪形导轨b54中。

如图8所示，电磁引纬机构包括沿水平方向同轴设置的环形上筘板55和环形下筘板56，环形上筘板55和环形下筘板56之间沿竖直方向进行分布有一圈筘齿23，一圈筘齿23合起来形成了栅门轨道，如图9、10所示，每个筘齿23的中部设有导向块58，导向块58的上侧设有向下凹陷的导向槽a59(导向槽a59与上层梭子27的底部滚轮配合)，导向块58的下侧设有向上凹陷的导向槽b60(导向槽b60与下层梭子24的顶部滚轮配合)，导向块58将筘齿23从中间分为上下两部分，(环形上筘板55和环形下筘板56之间的)一圈筘齿23上的各导向块58合起来(导向块58也围成了一个圈)将栅门轨道分为上层栅门轨道34和下层栅门轨道35，上层栅门轨道24上均匀分布有一圈上层梭子27,上层梭子27的上端设有上层永磁体33，上层永磁体33与上层励磁线圈32作用；下层栅门轨道35上均匀分布有一圈下层梭子24，下层梭子24的下端设有下层永磁体36，下层永磁体36与下层励磁线圈37作用(下层梭子24与上层梭子27结构相同且均为现有的梭子结构)；

上筘板55的底部设有一圈凹槽a，凹槽a内均匀分布有一圈(若干个)工字钢a61，每个工字钢a61上缠绕有上层励磁线圈32(工字钢a61的上端横杆嵌装并固定在凹槽a内，用环氧树脂胶将其密封，凹槽a与工字钢a61的上端结构相适应，上层励磁线圈32缠绕工字钢a61的竖杆上，工字钢a61的下端横杆与上层永磁体33接触)；

下筘板56的上表面设有一圈凹槽b，凹槽b内均匀分布有一圈(若干个)工字钢b62，每个工字钢b62上缠绕有下层励磁线圈37(工字钢b62的下端横杆嵌装并固定在凹槽b内，用环氧树脂胶将其密封，凹槽b与工字钢b62的下端结构相适应，下层励磁线圈37缠绕工字钢b的竖杆上，工字钢b62的上端横杆与下层永磁体36接触)。

如图11所示，织口环规26的外圈同轴设有环形架57，环形架57固定在上筘板55上，环形架57与织口环规26之间通过l形支架1连接。

送经装置22为设置在机架16两侧的可转动的滚轴，该滚轴与卷取滚筒17平行设置。

机架16的相对两侧还分别设有(经纱)分绞棒25，分绞棒25位于送经装置22的上方且与送经装置22(滚轴)平行设置。

各上层梭子27(前一个上层梭子27和后一个上层梭子27首尾相邻)依次在上层栅门轨道34上等距周向围成一圈；

各下层梭子24(前一个下层梭子24和后一个下层梭子24首尾相邻)依次在下层栅门轨道35上等距周向围成一圈。

本发明一种双层电磁引纬的纬向多梭口圆织机的工作原理为，开始前将经纱组按预先设计好的织物结构排列成圆环形，电机b38直接将动力传输到转轴e43上，转轴e43将动力传输至圆柱齿轮d42，圆柱齿轮d42通过传动带b41带动圆柱齿轮c40旋转，圆柱齿轮c40带动转轴d39旋转，转轴d39将动力传输至圆柱齿轮b21，圆柱齿轮b21通过传动带20带动圆柱齿轮a19旋转，圆柱齿轮a19带动转轴a18旋转，转轴a18带动圆柱凸轮5旋转，从而带动内滑块6、中滑块7及外滑块8在波浪形导轨a53和波浪形导轨b54中滑动，内滑块6、中滑块7及外滑块8分别推动综杆导向架9中的内综杆10、中综杆11及外综杆12对应带动内层综框13、中层综框14及外层综框15在竖直方向做上下往复运动进行开口。两条波浪形导轨a53和一条波浪形导轨b54(两条波浪形导轨a53同向，波浪形导轨b54与两条波浪形导轨a53方向相反)分别驱动内层综框13、中层综框14及外层综框15内的综丝上中下交变运动,构成圆柱凸轮摆杆从动件机构。

如图12所示，纱线47从经纱架的纬纱筒上引出，然后穿过送经装置22并送出，再经过经纱分绞棒25将纱线分成三组(上层经纱组47-1，中层经纱组47-2，下层经纱组47-3)。在每组综框中，上层经纱组47-1穿过中层综框14内中层综框综丝孔眼14-1，上层经纱组47-1被综丝控制，纱线穿过层综框综丝孔眼14-1形成上层经纱组47-1；同时，中层经纱组47-2穿过外层综框15内的外层综框综丝孔眼15-1，中层经纱组47-2被综丝控制，纱线穿过外层综框综丝孔眼15-1形成中层经纱组47-2；下层经纱组47-3穿过内层综框综丝孔眼13-1，下层经纱组47-3被综丝控制，纱线穿过内层综框综丝孔眼13-1形成下层经纱组47-3。在开口机构中，由于每组三层综框的轨道(两条波浪形导轨a53和一条波浪形导轨b54)分别驱动内层综框13、中层综框14及外层综框15做上中下交变运动，从而这分别带动上层经纱组47-1、中层经纱组47-2、下层经纱组47-3往复运动，从而产生机织上梭口49和下梭口50，并控制梭口的开启和关闭。

在上梭口打开状态下，上梭口49是由上层经纱组47-1，中层经纱组47-2形成的一个梭口空间，此时上层梭子27在上层栅门轨道34上旋转，同时将纬纱引入到上梭口49中，并打紧到织口环规26上。如果外层综框综丝孔眼15-1和中层综框综丝孔眼14-1位于同一水平位置的话，则上梭口49关闭，其中上层经纱组47-1、中层经纱组47-2也位于同一水平面。上梭口49空间的大小是由两组经纱决定的，上层经纱组47-1、中层经纱组47-2位置不断变化形成梭口。从梭口闭合开始，如果上层经纱组47-1、中层经纱组47-2位于它们相对自身交替运动的反转点，则上梭口49的空间达到最大值。在梭口的变化下，纬纱被上层梭子27引入到机织新打开的上梭口49中并织到织物上，下一组纬纱被下一把上层梭子27携带着引入下一个上梭口49(随第一个梭口相继开启的)。

在下层梭口打开状态下，下梭口50是由中层经纱组47-2、下层经纱组47-3形成的一个梭口空间，此时下层梭子24携带着纬纱在下层栅门轨道35上旋转，同时将纬纱引入到下梭口50中，并打紧到织口环规26上。如果外层综框综丝孔眼15-1和内层综框综丝孔眼13-1位于同一水平位置的话，则下梭口50关闭，中层经纱组47-2、下层经纱组47-3也位于同一平面。下梭口50空间的大小是由两组经纱决定的，中层经纱组47-2，下层经纱组47-3位置不断变化形成梭口。从开始梭口闭合开始，如果中层经纱组47-2，下层经纱组47-3位于它们相对自身交替运动的反转点，则下梭口50的空间达到最大值。在梭口的变化下，纬纱被下层梭子24引入到机织新打开的下梭口50中并织到织物上，下一组纬纱被下一把下层梭子24携带着引入下一个下梭口50(随第一个梭口相继开启的)。

本发明中，分别给上层励磁线圈32和下层励磁线圈37中通入交变电流使得上层梭子27和下层梭子24)的周围分别形成各自的磁场，磁场随着电流大小和方向的变化而产生正弦变化规律的波形磁场，上层永磁体33和下层永磁体36所形成的磁场是固定的，所以励磁线圈形成的磁场与永磁体自身的磁场相互作用，对上层梭子27和下层梭子24产生推力作用，上层梭子27和下层梭子24运动的速度由波形磁场的变化速度决定。利用直线电机来实现电磁引纬，电磁引纬系统在一定程度上减少了机械传动装置的复杂性，同时也改进了现有推梭器引纬的一些缺陷，弥补了现有引纬梭子对织机性能的制约，增加了系统的可靠性，同时也解决了宽幅面的织造问题。

此外，分绞棒25可以优先布置在经纱入口侧，电磁引纬机构布置在开口机构、织造环规26之间，而上层梭子27和下层梭子24在圆型钢筘中是等距离周向布置的，并依次循环转动。电机a2通过联轴器与减速器3连接，经减速器3减速后将动力传输至转轴f44，转轴f44将动力传输至圆锥齿轮c45和圆锥齿轮d46，圆锥齿轮d46带动转轴b28旋转，转轴b28将动力传输至圆锥齿轮a30和圆锥齿轮b31，圆锥齿轮b31带动转轴c29旋转，转轴c29带动卷滚筒17旋转。生产的筒状织物48是由布置的织造环规26向内侧集中安排织造的，然后由卷取滚筒17向上卷取，形成的织物如图13所示。

由三维多层筒状织物的织造原理可知，本发明中的织机主要实现三个机械运动，分别是开口机构中三层综框的开口往复运动和电磁引纬系统中电磁梭子的循环引纬运动，以及卷取机构的织物卷取运动。