专利名称：实现匀线速卷绕的机械调节方法
技术领域：
本发明属于工业上用以机械卷绕的范畴，是可使卷绕机械保持匀线速卷绕的一种机械调节方法。
众所周知，工业上、尤其是轻纺行业由于工艺流程的需要，必须使用一些卷绕机械。如纺织行业中的整经机、浆纱机、造纸行业中的卷纸机等等。这些机械在卷绕过程中，当运转速度不变时，随着卷轴上卷绕物的增多或减少，卷绕直径也不断地增大或减小，因此卷绕线速度也相应地加快或减慢。其关系式为n＝V/Φπ，式中n-转速，V-线速度，Φ-卷绕直径。而通常被卷绕物需要的是匀线速卷绕。因为线速度的不均匀可以引起被卷绕物被拉断或松驰在卷轴上，影响产品的质量和后道工序的处理，降低了生产率，所以必须设法使卷绕线速度保持在最佳数值上且实现匀线速卷绕。目前所见主要有两种调速方法，即机械调速和电气、液压调速。机械调速又分为(1)异步电机带动摩擦滚筒，摩擦滚筒压紧卷轴，依靠摩擦力带动卷轴运转，如1452A棉纺整经机;(2)皮带式无级变速器配以爬行装置，如G142浆纱机。前者电气线路简单、速度均匀，但机械结结构笨重，起动与制动困难，不宜高速卷绕，且摩擦对产品质量有影响。后者电器简单，调整维修容易，但机械结构复杂，速度调节范围小，速度波动明显，也不宜用于高速卷绕。电气、液压调速又可分为直流电机拖动，可控硅控制调速;由异步电机带动油泵、油马达，控制进入油马达的油量达到调速;电磁转差电机调速。如西德产MzD/z25整经机，瑞士产高速整经机。这一类调速方法调速范围广、传动平稳、速度波动小，但技术比较复杂，转换环节及控制元件多，不易调整和维修，不宜在恶劣环境下工作，特别是电磁转差电机不能在大范围调速下长时间工作。综上所述卷绕机械现有的各种调速方法都有其局限性。本发明针对上述情况提出了一种新的机械调速方法，它不仅完全具备现有调速方法的优点，又克服了它们存在的弊端，而实现匀线速卷绕。
本发明的特点是将现有的技术有机地结合起来，以达到卷绕机械匀线速卷绕的新功能。
本发明主要由三部份组成(一)速度信号抽出机构;(二)差动机构;(三)无级变速器。速度信号抽出机构是将卷绕机械的卷绕线速度变为与之成正比的转速随时输入差动机构，而差动机构根据予选的转速与速度信号输入转速比较后的数值对无级变速器的速比进行调整从而达到自动调速的目的，因而本发明是一种以机械负反馈的方法来自动调整卷轴转速的。
上述速度信号抽出机构主要是依靠一个转动惯量较小的测速辊，测速辊是卷轴在卷绕的同时，由卷绕物带动一起旋转的辊子，因而测速辊的瞬时转速值与卷绕物卷绕的瞬时线速度值成正比，测速辊与差动机构相连，并将测得的卷绕线速度输入到差动机构。差动机构将输入的速度与予选速度进行速度比较，然后将比较后的调整速度输入无级变速器。根据差动机构转速之间关系，若差动机构系杆输入一个予选速度nH由公式(《机械工程手册》六卷，q32-270，机械工业出版社)得知两倍的予选转速减去输入转速(测速辊转速亦即太阳轮转速)其结果为输入无级变速器的调整转速。无级变速器既是拖动卷轴转动的传动链中的一环，又可以根据差动机构输出的调整转速自动调整其速比，不断调节卷轴的瞬时转速。由差动机构输出的调整转速传递到无级变速器的调速丝杆，从而改变无级变速器的输出转速以达到以机械负反馈调节卷轴速度，实现卷绕物的匀线速卷绕的目的。
附图
为本发明用于黄麻整经机调节线速度的结构示意图。
图中Ⅰ为速度信号抽出机构，Ⅱ为差动机构，Ⅲ为q形齿键式无级变速器，1为电机，2为q形齿键式无级变速器链轮，3为链条，4为调速杠杆，5为调速丝杆，6为卷轴，7为测速辊，8蜗杆，9蜗轮，z1、z2、z3、z4、为锥齿轮，z5、z6为链轮，z7、z8齿轮。
现结合附图叙述本发明的实施新型黄麻整经机通过电机1和q形齿链式无级变速器(以下简称变速器)带动卷轴6运转，卷轴6卷绕经纱，经纱的运行通过测速辊7，所以卷轴在卷绕时由经纱带动测速辊7一同旋转，其转速正比于经纱线速度。7的转速传递给速比为1∶1的链轮z5、z6，由另一小电机带动蜗杆8，蜗轮9(系杆)，蜗轮内装有四个相同的锥齿轮z1、z2、z3、z4，其中z3、z4是行星轮，z1、z2分别与z6、z7固连，z8为传递差动机构输出速度的齿轮，若蜗轮的转速(予选速度)为nH，根据差动公式2nH＝n1+n2＝n6+n7n7＝2nH-n6式中n1、n2、n6、n7分别为z1、z2、z6、z7转速，当n7为负号，即测速辊转速n6大于2倍蜗轮转速，调速丝杆将作用调速杠杆4使从动链轮组互相靠近，从而从动锥轮的啮合园增大而主动链轮组的啮合园变小，从而降低了变速器速比，使变速器Ⅲ的输出速度变低，因而卷绕的纱线线速度降低，使之达到要求的速度。反之，当卷绕纱线达不到所要求的速度，则n7为正号，调速丝杆5、调速杠杆4将使变速器Ⅲ输出速度增大，卷绕纱线则可达到要求的线速度。因此使用本装置可使整经机经纱保持匀线速卷绕。
本发明无论无级变速器调速杠杆的初始位置如何，卷轴初始速度如何，均可使卷绕物速度迅速趋于予选速度，若在无级变速器上串联数级有级变速装置则可大大拓宽其调速范围，因此卷绕线速度可任意调整，经计算，本装置调节的速度波动范围在0.1%左右，可见卷绕线速度是十分均匀的，它可用于高速卷绕。此外，本发明结构简单、维修方便、对工作环境要求不高，不受其它讯号干扰，因而本发明兼顾了同类技术的许多优点，而克服了它们的不足之处。是印染、浆纱、整经、造纸等行业的卷绕机械实现匀线速卷绕的最佳调节方法。
权利要求
1.一种实现匀线速卷绕的机械调节方法，其特征在于是以机械负反馈的方法调节卷轴的转速，并通过速度信号抽出机构、差动机构、无级变速器三个基本组成部份进行实施，即由速度信号抽出机构将所测得的卷轴卷绕线速度输入差动机构，由差动机构对其与予选速度比较，比较后的调整速度再输入无级变速器，实现卷绕机械卷轴线速度调节。
全文摘要
本发明所涉及的是轻纺工业机械卷绕的范畴，是可使卷绕机械保持匀线速运转的一种机械调节方法。本发明的特点是将现有技术进行有机的结合，通过速度信号抽出机构、差动机构、无级变速器三个组成部份的连接，实现了卷绕机械的匀线速卷绕。本发明结构简单、维修方便，调速性能优良，可用于高速卷绕；调速范围广、且速度均匀，是目前印染、浆纱、整经、造纸等行业卷绕机械为提高卷绕物质量、实现匀线速卷绕的最佳调节方法。
文档编号B65H54/02GK1035474SQ8810999
公开日1989年9月13日 申请日期1988年11月16日 优先权日1988年11月16日
发明者曹立明, 谢建 申请人:曹立明, 谢建