一种生产平面三向织物的圆织机的制作方法

1.本发明涉及圆织机技术领域，具体为一种生产平面三向织物的圆织机。


背景技术：

2.常规的平面两向织物，见图1，有相互垂直的两组纱线——经纱和纬纱交织而成，这类正交结构的平面织物能在与纱线平行的方向上有效地传递或承受载荷；在其它方向上织物抵抗载荷作用下变形和破坏的能力大幅下降；即使载荷沿着纱线排列方向，该类织物抵御剪切变形和剪切破坏的能力也很弱，在织物垂直织物平面的外力集中冲击时，只能沿经纬向四根纱线向四周辐射，因应力集中而遭受破坏。不能很好地满足纺织品特别是产业用纺织品力学性能的要求。
3.(3)平面三向织物，见图2，由3组互成通常为60
°
夹角的纱线交织而成。织物沿各个方向的承载力比较均匀，无论受力方向是否沿着纱线方向，无明显的抵御剪切变形和剪切破坏的薄弱方向，即使是较稀薄的织物，尺寸稳定性也很好；受到垂直织物平面方向的外力冲击时，织物在周向上的受力变形比较均匀，不易出现常规平面两向织物局部应力集中致使纱线断裂破坏的现象。该织物的近似各向同性的特点，能在提供轻质高性能产业用布特别是纤维增强复合材料方面具有良好的应用前景。
4.(4)平面三向织物源于20世纪70年代的美国。主要用于航空、航天等尖端技术领域。目前，美、日、欧等发达国家已掌握规模生产平面三向织物及其复合材料的技术，但其生产效率不高，品种较少。他们对我国实行技术封锁，国内在该技术领域处于相对落后的状态。
5.(5)1976年，美国的巴伯尔柯尔曼公司研制成功tw2000型平面三向织机并在美国格林威尔国际纺织机械展览会上展出。后来，日本丰和(howa) 机械有限公司获得tri
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ax twm型平面三向织机的独家生产权。其织机采用刚性剑杆引纬，筘幅可达120cm，入纬率为144m/min。
6.(6)目前，国际上唯一生产、销售平面三向织机的厂商是日本的 sakase
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adtch公司，欧美日在三向织物的工业化生产及应用研究方面遥遥领先，并对我国实行严格的技术封锁。
7.(7)目前平面三向织物织机的织造原理如下：
8.通过两组经纱与一组纬纱交织的方式，见图3。
9.该种织机需满足的基本条件如为：采用传统织机的开口运动方式，前提是有1个或1套使两组经纱以相反的方向越过织幅的进给运动装置；当1组经纱到达织物边缘时，它必需要从一组经纱的运动模式转换为另一组经纱的运动模式；为避免经纱在综片后面的纠缠，在进给运动中，经纱供给必需和开口机构同步运动。织造过程中经纱和综丝的回转运动见图4。
10.(8)现有巴伯尔柯尔曼公司平面三向织物织机tw2000的机构简图如图5 所示。该织机适合于各种纤维原料的织造，幅宽有160和200cm两种。织机由多个经轴、引纬装置、开
放式打纬装置、能作回转运动的综框以及卷取装置构成。两套经纱系统由位于机器上方共同安放在回转运动的圆盘上并作回转运动的经轴供给，经纱脱离经轴后，纱线头端分为两排，分别穿入彼此相对的两组综丝中，垂直引至织布区。织造时，每织入一纬，综丝移动一根经纱间距，随即由梳状打纬器将纬纱打紧，综丝移动到全幅尽头时，转综机构将其转移到另一排上，并继续进行间歇性周期回转运动。经纱、圆盘轴架和综丝沿圆形轨道做同步回转运动，使两片经纱在织物中形成60
°
左右的夹角。梭口形成时，引纬装置引入纬纱，两排相向布置的打纬器交替的将纬纱向织口打紧，并使纬纱保持在一定的位置，形成的被收集在机器前下方的卷布辊上。图5中1、机架；2、经轴；3、圆盘形轴架；4、导纱辊；
11.5、梳形导纱器；6、综丝；卷布辊
12.(9)该织机具有以下缺点：
13.1、综丝的转移、梳状打纬等机构复杂，使得对应的工件的纬向尺寸较大，织物的经纱间距难以减小，限制了经纱密度的提高，品种适应性降低。
14.2、综丝在两端的前后转移机构动作复杂，限制了织机速度的提高，生产效率下降。
15.3、结构原理的限制，使得织物组织、品种的变化需要进行大量机件的更换和调整，品种适应性差。
16.因此需要一种生产平面三向织物的圆织机对上述问题做出改善。


技术实现要素：

17.本发明的目的在于提供一种生产平面三向织物的圆织机，以解决上述背景技术中提出的问题。
18.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
19.一种生产平面三向织物的圆织机，包括圆织机，所述圆织机包括基础平台、下层纱架、基础板、支架、第二层固定平台、二层回转平台、上层经纱架、上层经纱控制部件、上支架、下层经纱控制部件和上层开口和织物定尺环部件，所述基础平台的端面设置有基础板，所述基础板上安装有下层纱架，所述基础平台的端面且位于基础板的外侧设置有支架，所述基础平台的端部正前侧且位于下层纱架之间设置有下层经纱控制部件，通过所述支架搭接构成第二层固定平台，所述第二层固定平台上通过大型轴承安装有二层回转平台，所述二层回转平台的端部设置有上层经纱架，所述二层回转平台的端部且位于正前侧上层经纱架之间设置有上层经纱控制部件，所述第二层固定平台的端部设置有上支架，所述上支架上安装有上层开口和织物定尺环部件，所述上层开口和织物定尺环部件包括开口槽凸轮、开口驱动柄、综丝、连接件和织物定尺环，所述开口槽凸轮的底部设置有织物定尺环，所述开口槽凸轮的端部均匀设置有连接件，所述开口槽凸轮的右侧设置有开口驱动柄，所述开口槽凸轮的右侧面且位于开口驱动柄的前侧设置有综丝。
20.作为本发明优选的方案，所述下层纱架和上层经纱架设置有织造区，所述织造区为开口和引纬及压纬区，由梭子、纬纱筒、压纬轮、尺码环和梭子轨道构成，还包括下部开口电机、下部开口凸轮和护栏，所述梭子轨道采用剖分型，便于经纱的周向移动，导梭柱采用优质合金钢经表面热处理，梭子的数量为4或更多，不限制其数量。
21.作为本发明优选的方案，所述下层纱架由若干只组成，呈十字形分布，满足下层经纱数量的要求，所述上层经纱架由若干只组成，呈十字形分布，满足下层经纱数量的要求。
22.作为本发明优选的方案，所述二层回转平台可以绕轴心转动，所述开口槽凸轮、开口驱动柄、综丝和织物定尺环通过连接件与上支架顶部中央固定连接。
23.作为本发明优选的方案，所述圆织机设置有上层或下层经纱供纱系统，也可以是上下层经纱系统同时根据每圈引入的纬纱根数即织机转数，连续、缓慢地沿织机中心旋转，使上下层经纱始终有序地进入到织造区，所述圆织机上下层开口综框均采用圆弧形，分段式，开口采用开口针的型式，综框安装在环形滚动模组上，分段式、圆弧形综框和扁柱型开口针，上下层开口采用独立的驱动凸轮系统，两层间有间隙，满足经纱周向移动的需要，上下两层经纱有四个或更多个同步即同相开口，包括经纱的周向移位，完成经纱间的交叉，每纬移动一个经纱间距；和竖向开口，供载纬器通过引入纬纱，竖向开口由沟槽凸轮驱动开口综框完成，圆弧形，分段式综框，采用特别的专利型式，在每次完成竖向开口之前，靠着开口的动力，率先完成综框的周向移位，随着凸轮的转动，开口循环往复，连续进行。
24.作为本发明优选的方案，所述圆织机采用双层机构，选用大型回转支撑的双层经纱筒架平台，经纱系统，包括导纱、均匀布纱、经纱张力控制、经纱断纱自动检测等装置可相向缓慢转动，满足平面三向织物经纱交叉的需要，所述圆织机采用h型钢的焊接结构。
25.作为本发明优选的方案，所述上支架顶部固定式结构，采用径向可调节的方式，上层经纱的开口、经纱的周向移位、上层尺码环、扩布环、导布和卷取、卷布等装置均通过该顶部固定；卷布装置安装在地面或二层固定平台上，通过顶部中央的导布装置引出。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
27.1.本发明中，通过设置的剖分型梭子轨道，异形导梭柱，保证梭子在预定轨道上运行的同时，又能保证经纱不因导梭柱的存在而影响经纱的均匀分布，使经纱即可以在开口时周向、轴向精准定位，又可以周向移动，导梭柱采用优质合金钢经表面热处理，刚性高，耐磨性强，使用寿命要长，下层纱架由若干只组成，呈十字形分布，满足下层经纱数量的要求，上层经纱架由若干只组成，呈十字形分布，满足下层经纱数量的要求。
28.2.本发明中，通过设置的综框安装在环形滚动模组上，精度高，刚性好，摩擦系数小，便于实现重载高速运动；圆织机的整体采用h型钢的焊接结构，刚性好，运行过程中的位置变动小，回转纱架台等部分采用大型回转支撑，承载能力强，传动精度高，采用特制工装，保证上下层开口装置、分纱装置的同心度，进而保证织造过程的顺畅，导纱、均匀布纱、经纱张力控制、经纱断纱自动检测等装置充分借鉴或借用现有装置，技术成熟，降低造价；上支架顶部固定式，采用径向可调节的方式，便于上下层零部件的精确找正，保证同心度；分段式、圆弧形综框：除满足织造工艺需要外，还便于加工、制作，降低制作费用，扁柱型开口针：采用优质合金钢经热处理，刚性高，耐磨性强，包括棕眼均经过光饰处理，表面光滑无尖角、毛刺，避免对纱线的损伤造成织机效率的下降；剖分型梭子轨道，异形导梭柱，保证梭子在预定轨道上运行的同时，又能保证经纱不因导梭柱的存在而影响经纱的均匀分布，使经纱即可以在开口时周向、轴向精准定位，又可以周向移动。导梭柱采用优质合金钢经表面热处理，刚性高，耐磨性强，使用寿命要长；借用现有圆织机的部分零部件，如下层开口凸轮、推梭棒、梭子组件、断经检测和单丝及片纱张力控制部件；经纱筒子架和单丝导纱部件等，可以提高可靠性，降低制作费用。
29.3.本发明中，通过整体结构紧凑：根据平面三向织物的织造原理，将其经纱系统相向移动构成经纱片纱系统织造的要求，通过两组同心圆柱状经纱系统来实现，在同等长度
方向占地的情况下，织幅扩大3.14倍，占地面积减少约50％，开口、送经、引纬、压纬和卷取均为匀速连续运动，使整机的运行稳定、稳固，运动顺畅；工艺必需的综框的周向移动，通过专门的机械机构在环形滚动导轨的支撑和导引下完成，由于移动距离小，仅为1个经纱间距，所以对整机的冲击小，有助于实现连续、稳定、高速运转。
附图说明
30.图1为本发明的常规平面两向织物示意图；
31.图2为本发明的平面三向织物示意图；
32.图3为本发明的平面三向织物的2组经纱、1组纬纱成形方式示意图；
33.图4为本发明的平面三向织物织造过程中经纱和综丝的回转运动示意图；
34.图5为本发明的巴伯尔柯尔曼公司平面三向织物织机的机构简图；
35.图6为本发明的平面三向织物圆织机总体外形图；
36.图7为本发明的上层开口部件和织物定尺环部件结构示意图；
37.图8为本发明的平面三向织物圆织机下织造过程中经纱移动示意图；
38.图9为本发明的织造区俯视图；
39.图10为本发明的剖分型梭子轨道结构示意图；
40.图11为本发明的织造区侧视图。
41.图中：101、圆织机；1、基础平台；2、下层纱架；3、基础板；4、支架； 5、第二层固定平台；6、二层回转平台；7、上层经纱架；8、上层经纱控制部件；9、上支架；10、下层经纱控制部件；1101、上层开口和织物定尺环部件；11、开口槽凸轮；12、开口驱动柄；13、综丝；14、连接件；15、织物定尺环。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述, 附图中给出了本发明的若干实施例,但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
44.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
45.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
46.请参阅图6
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11本发明提供一种技术方案：
47.一种生产平面三向织物的圆织机，包括圆织机101，圆织机101包括基础平台1、下层纱架2、基础板3、支架4、第二层固定平台5、二层回转平台6、上层经纱架7、上层经纱控制部件8、上支架9、下层经纱控制部件10和上层开口和织物定尺环部件1101，基础平台1的端面设置有基础板3，基础板3 上安装有下层纱架2，基础平台1的端面且位于基础板3的外侧设置有支架4，基础平台1的端部正前侧且位于下层纱架2之间设置有下层经纱控制部件10，通过支架4搭接构成第二层固定平台5，第二层固定平台5上通过大型轴承安装有二层回转平台6，二层回转平台6的端部设置有上层经纱架7，二层回转平台6的端部且位于正前侧上层经纱架7之间设置有上层经纱控制部件8，第二层固定平台5的端部设置有上支架9，上支架9上安装有上层开口和织物定尺环部件1101，上层开口和织物定尺环部件1101包括开口槽凸轮11、开口驱动柄12、综丝13、连接件14和织物定尺环15，开口槽凸轮11的底部设置有织物定尺环15，开口槽凸轮11的端部均匀设置有连接件14，开口槽凸轮 11的右侧设置有开口驱动柄12，开口槽凸轮11的右侧面且位于开口驱动柄 12的前侧设置有综丝13。
48.实施例，请参照图6
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11，下层纱架2和上层经纱架7设置有织造区，织造区为开口和引纬及压纬区，由梭子、纬纱筒、压纬轮、尺码环和梭子轨道构成，还包括下部开口电机、下部开口凸轮和护栏，梭子轨道采用剖分型，便于经纱的周向移动，导梭柱采用优质合金钢经表面热处理，，梭子的数量为4或更多，不限制其数量，下层纱架2由若干只组成，呈十字形分布，满足下层经纱数量的要求，上层经纱架7由若干只组成，呈十字形分布，满足下层经纱数量的要求，二层回转平台6可以绕轴心转动，开口槽凸轮11、开口驱动柄12、综丝13和织物定尺环15通过连接件14与上支架9顶部中央固定连接，通过设置的剖分型梭子轨道，异形导梭柱，保证梭子在预定轨道上运行的同时，又能保证经纱不因导梭柱的存在而影响经纱的均匀分布，使经纱即可以在开口时周向、轴向精准定位，又可以周向移动，导梭柱采用优质合金钢经表面热处理，刚性高，耐磨性强，使用寿命要长，下层纱架2由若干只组成，呈十字形分布，满足下层经纱数量的要求，上层经纱架7由若干只组成，呈十字形分布，满足下层经纱数量的要求。
49.实施例，请参照图6
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11，圆织机101设置有上层或下层经纱供纱系统，也可以是上下层经纱系统同时根据每圈引入的纬纱根数即织机转数，连续、缓慢地沿织机中心旋转，使上下层经纱始终有序地进入到织造区，圆织机101 上下层开口综框均采用圆弧形，分段式，开口采用开口针的型式，综框安装在环形滚动模组上，分段式、圆弧形综框和扁柱型开口针，上下层开口采用独立的驱动凸轮系统，两层间有间隙，满足经纱周向移动的需要，上下两层经纱有四个或更多个同步即同相开口，包括经纱的周向移位，完成经纱间的交叉，每纬移动一个经纱间距；和竖向开口，供载纬器通过引入纬纱，竖向开口由沟槽凸轮驱动开口综框完成，圆弧形，分段式综框，采用特别的专利型式，在每次完成竖向开口之前，靠着开口的动力，率先完成综框的周向移位，随着凸轮的转动，开口循环往复，连续进行，圆织机101采用双层机构，选用大型回转支撑的双层经纱筒架平台，经纱系统，包括导纱、均匀布纱、经纱张力控制、经纱断纱自动检测等装置可相向缓慢转动，满足平面三向织物经纱交叉的需要，圆织机101采用h型钢的焊接结构，上支架9顶部固定式结构，采用径向可调节的方式，上层经纱的开口、经纱的周向移位、上层尺码环、扩布环、导布和卷取、卷布等装置均通过该顶部固定；卷布装置安装在地面或二层固定平台上，通过顶部中央的导布装置引出，通过设置的综框安装在环形滚动模组上，精度高，刚性好，摩擦系数小，便于实现重载高速运动；圆织机
101的整体采用h型钢的焊接结构，刚性好，运行过程中的位置变动小，回转纱架台等部分采用大型回转支撑，承载能力强，传动精度高，采用特制工装，保证上下层开口装置、分纱装置的同心度，进而保证织造过程的顺畅，导纱、均匀布纱、经纱张力控制、经纱断纱自动检测等装置充分借鉴或借用现有装置，技术成熟，降低造价；上支架9顶部固定式，采用径向可调节的方式，便于上下层零部件的精确找正，保证同心度；分段式、圆弧形综框：除满足织造工艺需要外，还便于加工、制作，降低制作费用，扁柱型开口针：采用优质合金钢经热处理，刚性高，耐磨性强，包括棕眼均经过光饰处理，表面光滑无尖角、毛刺，避免对纱线的损伤造成织机效率的下降；剖分型梭子轨道，异形导梭柱，保证梭子在预定轨道上运行的同时，又能保证经纱不因导梭柱的存在而影响经纱的均匀分布，使经纱即可以在开口时周向、轴向精准定位，又可以周向移动。导梭柱采用优质合金钢经表面热处理，刚性高，耐磨性强，使用寿命要长；借用现有圆织机101的部分零部件，如下层开口凸轮、推梭棒、梭子组件、断经检测和单丝及片纱张力控制部件；经纱筒子架和单丝导纱部件等，可以提高可靠性，降低制作费用。
50.工作原理：使用时，首先，确定拟生产的平面三向织物的品种、规格，初步确定：用8nm合股涤棉混纺合股纱线，上下层经纱均为约1200根，合计约2400根，平面三向织物组织为基础组织即平纹组织，经、纬纱间距均为约 1.75mm，筒状织物展开宽度约为2100mm，圆织机的两组经纱，每组经纱均为圆柱形、以织口为分界的上下双层布置，并组成同心圆柱的内外层；两组以相对相反的方向相对运动，每织入一纬，相对运动一个经纱间距，实现两组经纱间的移位和交叉，称为纬向开口，如采用四把梭子引纬，则每转动一圈，经纱相对移动1x4＝4个经纱间距；这样就能保障引入纬纱后的织物上，相邻的经纱间呈一定的角度，即平面三向织物组织，见图8，上层或下层经纱供纱系统，也可以是上下层经纱系统同时根据每圈引入的纬纱根数即织机转数，连续、缓慢地沿织机中心旋转，使上下层经纱始终有序地进入到织造区，以上层经纱系统旋转、下层经纱系统静止为对象，为了使上下层经纱在开口时能严格按奇数偶数依次严格交叉，避免开口不清或紊乱造成的织物品质或织机效率的下降，需要每次开口前，将移动经纱系统中的一根纬纱移动1个经纱间距，如此连续、循环往复，此经纱系统中的经纱总根数nm，应为固定经纱系统经纱总根数nf减去每圈引入的纬纱根数即梭子数量ns，即nm＝nf
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ns，上下层开口综框均采用圆弧形，分段式，分段数量取梭子数量ns的整数倍，一般为4
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6倍，多段组成一个整圆形，综框安装在环形滚动模组上，精度高，刚性好，摩擦系数小，便于实现重载高速运动；采用织造区的俯视图和分段式综框及环形滚动模组见图9；通过整体结构紧凑：根据平面三向织物的织造原理，将其经纱系统相向移动构成经纱片纱系统织造的要求，通过两组同心圆柱状经纱系统来实现，在同等长度方向占地的情况下，织幅扩大3.14倍，占地面积减少约50％，开口、送经、引纬、压纬和卷取均为匀速连续运动，使整机的运行稳定、稳固，运动顺畅；工艺必需的综框的周向移动，通过专门的机械机构在环形滚动导轨的支撑和导引下完成，由于移动距离小，仅为1 个经纱间距，所以对整机的冲击小，有助于实现连续、稳定、高速运转。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。