专利名称：络筒机卷绕防叠控制装置及使用该装置的络筒机的制作方法
技术领域 本实用新型涉及络筒机防叠控制领域，尤其涉及一种络筒机卷绕防叠控制装置及使用该装置的络筒机。
背景技术：
络筒作为织造准备阶段的第一道工序，两个主要目的一是将小容量的管纱或绞纱制成容量大、密度均匀、成形良好的筒子；二是通过络筒过程检查纱线直径，消除纱线上的杂质、粗细节、尘屑等疵点，以使条干均匀，保证织造时良好的织物外观效应。
为了达到筒纱成型良好的目的，络筒机可以采用平行卷绕或者交叉卷绕。但平行卷绕方式下每层绕纱圈数多，密度大，纱圈不容易稳固在筒纱两端，容易脱落，在后道工序退绕时只能从切线方向退绕。而交叉卷绕方式筒纱的各层纱圈交叉并且有一定间隙，外层纱圈紧压内层纱圈，抱合力大，容纱量大，在后道工序时轴向退绕，适应高速。在追求高质高产的今天，交叉卷绕受到了业界的青睐。
筒纱上的纱线是按照螺旋线的形式一层一层卷绕起来的，纱线每一次运动，绕上筒子表面的纱圈应该对它前面的纱圈有一定位移量，这样，纱圈就会均匀地分布在筒子的表面。但如果纱圈的位移量恰好等于零，那么，后次导纱周期绕上筒子表面的纱圈仍在前次导纱周期绕在筒子表面的纱圈位置上，这种现象就称为纱圈的重叠卷绕。
重叠筒子会引起一系列问题筒子上凹凸不平的重叠条带使筒子与滚筒接触不良，凸起部分的纱线受到过度摩擦而损伤，造成后加工工序纱线断头，纱身起毛。重叠的纱条会引起筒子卷绕密度不匀，筒子卷绕容量减小；重叠筒子的纱线退绕时，由于纱线相互嵌入或紧密堆叠，以致退绕阻力增加，还会产生脱圈和乱纱；重叠过于严重的筒子将会妨碍染液渗透，以致染色不匀。正是由于纱圈重叠有如此多的弊端，所以阻止其发生就成了络筒机必须要解决的问题。
基于不同的考虑，自动络筒机卷绕防叠方式目前主要有以下几种 1.电子防叠，即在位移量为零时，通过周期性控制槽筒电机转速的变化，使槽筒和筒纱之间产生一定滑移来完成防叠。此种方法应用最为普遍，能大大改善纱线卷绕过程中产生的重叠现象，适用于普通摩擦系数比较大的纱线品种，但对于摩擦系数比较小的纺纱品种，防叠效果不太好。
2.通过改变槽筒沟槽的圈数从而转移重叠区间的方法。此种方法增加了制造槽筒的成本，并且在圈数改变后筒纱硬度同时产生了变化，纱线毛羽和断头率都会增加导致后道工序效率降低，在生产一般容易防叠的纱线品种时实际意义不大。
3.通过机械控制筒架摇摆，改变筒纱与槽筒之间的角度实现防叠。此种方法机械损耗比较大，耗电量高，在生产摩擦系数较小的纱线时容易产生滑边(蛛网纱)。
络筒机上每个槽筒都是由单独的电机来驱动的，而筒纱是靠与槽筒之间的摩擦而加速。为了以最快速度运转起来，除了与纱线本身的材料有关，筒纱和槽筒之间的接触压力也是一个很大的因素。接触压力越大，在特定条件下筒纱加速越快，这样使得筒纱达到最终速度的时间越少。纱层在筒纱表面固定得越好，增加了接触压力，卷绕质量提高，使后道工序筒纱退绕质量高。所以上面的三种防叠方法都需要调整到合适的接触压力。
实用新型内容鉴于现有技术的上述问题，本实用新型的目的是提供一种对于各种摩擦系数的纺纱品种均能起到很好的防叠作用的络筒机卷绕防叠控制装置及使用该装置的络筒机。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种络筒机卷绕防叠控制装置，包括卷绕比检测器、控制器和变速机构，所述变速机构在重叠卷绕区间内改变槽筒的转动速度，其特征在于，还包括设置在筒纱支架上并与所述控制器电连接、在重叠卷绕区间内改变筒纱与槽筒之间接触压力的变压机构。
作为优选，所述变压机构为与筒纱支架相连接、在重叠卷绕区间内重复地以设定的抬起时间快速抬起所述筒纱支架以改变筒纱与槽筒之间接触压力的气缸。
作为优选，所述变速机构为与所述槽筒连接、由控制器控制的直流无刷电机。
为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种使用上述络筒机卷绕防叠控制装置的络筒机。
本实用新型的有益效果在于，在电子防叠的基础上，周期性地改变筒纱与槽筒之间的接触压力，使得筒纱与槽筒之间产生较大的相对滑移而防叠，对于各种摩擦系数的纺纱品种均能起到很好的防叠作用，并且没有因此增加额外成本。
图1是本实用新型的络筒机防叠控制装置的实施例的结构示意图。
图2是图1中的变压机构与筒纱支架的连接示意图。
图3是图2中槽筒与筒纱之间的接触示意图。
图4是筒纱表面速度分解示意图。
图5是卷绕比＝7/3时的重叠原理示意图。
图6是槽筒的转动速度变化示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的实施例。
如图1至图6所示，本实用新型的络筒机防叠控制装置包括 卷绕比检测器11、控制器13、变速机构12和变压机构14，所述变速机构12在重叠卷绕区间内改变槽筒2的转动速度，变压机构14设置在筒纱支架3上并与所述控制器13电连接，在重叠卷绕区间内改变筒纱1与槽筒2之间的接触压力。
其中，变压机构14可以是与筒纱支架3相连接、在重叠卷绕区间内重复地以设定的抬起时间快速抬起所述筒纱支架3以改变筒纱1与槽筒2之间接触压力的气缸4。变压机构14可以是与所述槽筒2连接、由控制器13控制的速度可以改变的直流无刷电机。
下面介绍一下重叠的产生原因。筒子上的纱线是以螺旋线的形式卷绕进去的，该运动由旋转运动和往复运动两个运动叠加而成。对于筒纱1表面某点来说，旋转运动产生卷绕转速V1，往复运动产生导纱往返速度V2，这两个速度矢量之间的夹角称为卷绕角，它们的合成速度称为络筒速度，它们之间的关系如图4所示。
纱线是靠槽筒2和筒纱1之间的摩擦而卷绕进去的，也就是说该卷绕机构是由往复导纱机构和卷取机构组成。对于络筒机而言，卷绕机构一般是槽筒，而往复导纱机构则由筒纱以及槽筒本身的沟槽等组成，假设槽筒卷绕角速度为N1，筒纱卷绕角速度为N，槽筒沟槽数为M(由槽筒本身制造工艺决定)，于是
就表示纱线沿槽筒沟槽往复一圈时间内筒纱卷绕的圈数，即卷绕比i。
假设槽筒是两沟槽的，纱线在槽筒上运行一个来回，槽筒要转四圈，即M＝4。在络纱过程中，控制器通过卷绕比检测器不断检测当前的卷绕比。
当卷绕比为整数n时，纱线在槽筒上往复运行一个来回，筒纱转了n圈，第(n+1)层纱圈就和第一层纱圈相重叠，即每次往复运动都将引起重叠。当n值很小时，如果不进行阻止，这个重叠将是很严重的。
当卷绕比不是整数时，纱线在槽筒上往复运行一个来回，筒纱所转圈数不是整数，纱线要经过若干个往复运动后，后层纱圈才会与第一层纱圈相重叠，跟卷绕比为整数时相比，重叠会轻微一点。
比如，当卷绕比i＝2时，纱线在槽筒上运行一个来回，筒纱转两圈，这样每隔一层纱圈将出现重叠，这种重叠是很严重的。
又比如，当卷绕比i＝3时，纱线在槽筒上运行一个来回，筒纱转三圈，这样每隔两层纱圈将出现重叠，这种重叠也比较严重。
再比如，当卷绕比i＝7/3时，表示纱线在槽筒上运行一个来回，筒纱运行了2个整圈与
个不完整的圈。前后两次导纱往复中，纱线在筒纱端面的折回点之间产生了
周的相位差，即120°。
如图4所示，设起始点为I1，筒纱以顺时针旋转，那么下次折回点依次为I2、I3，它们相隔120°。那么再下一次往复时，折回点I4就和起始点I1重合。
这说明经过三次往复，筒纱转了七圈后，纱线的第八层纱圈和第一层纱圈重合，从而实现了重叠，但这与i＝2和i＝3的情况相比重叠轻微一些。
鉴于络筒机实际工作情况，卷绕比i＝1的情况可以不用考虑。当卷绕比i比较大时，也不需要采取特殊措施。
如果卷绕比没有位于重叠卷绕区间，是不需要采取措施的，如果位于重叠卷绕区间，则需要采取防叠措施。从上面的分析我们知道，卷绕比为整数时，都是重叠点，此时纱线卷绕到筒纱上后，后层纱圈对前层纱圈存在压力，会导致筒纱有不同程度的变形，从而卷绕比检测器检测卷绕比就存在一定的误差，考虑到这个因素，我们定义重叠卷绕区间为 卷绕比＝n×(1±a％)，其中n为自然数，a∈[1，10]。
n＝2和n＝3时，即卷绕比＝2×(1±a％)和卷绕比＝3×(1±a％)时重叠是最为严重的，需要采取特殊措施。
对于一般的重叠区间，改变槽筒的转动速度即能使得筒纱与槽筒之间产生相对滑移而防叠。但是对于卷绕比＝2×(1±a％)和卷绕比＝3×(1±a％)的特殊情况，则需要在改变槽筒的转动速度的同时，改变筒纱与槽筒之间的接触压力，这就加剧了筒纱与槽筒之间的速度差，从而使得筒纱与槽筒之间产生较大的相对滑移而防叠。对于各种摩擦系数的纺纱品种均能起到很好的防叠作用。
改变槽筒的转动速度可以采取如下方式 第一次匀加速提高槽筒的转动速度(图6中匀速段T1变到加速段T2)，加速时间可以根据需要设置。
匀速保持所述第一次匀加速后槽筒的转动速度(加速段T2变到匀速段T3)，匀速保持时间可以根据需要设置。
正弦曲线加速提高所述匀速保持后槽筒的转动速度(匀速段T3变到加速段T4)，加速时间可以根据需要设置。
第二次匀加速提高所述正弦曲线加速后槽筒的转动速度(加速段T4变到加速段T5)，直到转动速度达到最大值。
匀减速降低所述第二次匀加速后槽筒的转动速度直到恢复到正常的转动速度(加速段T5变到减速段T6)，从而完成一个变速防叠周期。
当槽筒的转动速度最大时使用气缸4以设定的抬起时间快速抬起所述筒纱支架3效果是最好的，筒纱支架抬起时间为50毫秒到90毫秒之间。在整个重叠卷绕区间内特别是卷绕比＝2×(1±a％)和卷绕比＝3×(1±a％)，重复进行变速变压动作，直到筒纱卷绕比离开这两个严重的重叠区。
以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种络筒机卷绕防叠控制装置，包括卷绕比检测器、控制器和变速机构，所述变速机构在重叠卷绕区间内周期性改变槽筒的转动速度，其特征在于，还包括设置在筒纱支架上并与所述控制器电连接、在重叠卷绕区间内周期性改变筒纱与槽筒之间接触压力的变压机构。
2.根据权利要求1所述的络筒机卷绕防叠控制装置，其特征在于，所述变压机构为与筒纱支架相连接、在重叠卷绕区间内重复地以设定的抬起时间快速抬起所述筒纱支架以改变筒纱与槽筒之间接触压力的气缸。
3.根据权利要求1所述的络筒机卷绕防叠控制装置，其特征在于，所述变速机构为与所述槽筒连接、由控制器控制的直流无刷电机。
4.一种络筒机，其特征在于，包括如权利要求1至4之一所述的络筒机卷绕防叠控制装置。
专利摘要本实用新型公开了一种络筒机卷绕防叠控制装置及使用该装置的络筒机，络筒机卷绕防叠控制装置包括卷绕比检测器、控制器和变速机构，所述变速机构在重叠卷绕区间内改变槽筒的转动速度，其特征在于，还包括设置在筒纱支架上并与所述控制器电连接、在重叠卷绕区间内改变筒纱与槽筒之间的接触压力的变压机构。络筒机使用前述的络筒机卷绕防叠控制装置。本实用新型对于各种摩擦系数的纺纱品种均能起到很好的防叠作用，通用性很好。
文档编号B65H54/38GK201560016SQ20092024635
公开日2010年8月25日 申请日期2009年10月21日 优先权日2009年10月21日
发明者刘铁, 蔺建旺, 张建, 李婷 申请人:北京经纬纺机新技术有限公司