專利名稱：一種適用于毛紡細紗機上的積極式退繞機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種適用于毛紡細紗機上以提高兔毛精紡紗可紡性能的退繞機構的 設計。
背景技術：
兔毛是優良的毛紡原料，但是由于兔毛纖維本身的一些特性，造成了纖維可紡性 差。例如兔毛的鱗片層為單層并緊密地覆蓋在毛干上，鱗片排列密度大，鱗片尖端角度較 小，張角比羊毛小。鱗片呈對接狀，對接點較少，鱗片之間粘合也較緊，形成了兔毛光滑的表 面，這是造成兔毛纖維成紗抱合力差的原因之一；兔毛纖維的長度短，卷曲少而且波峰淺， 甚至無彎曲，卷曲度較差，這是兔毛可紡性差的另外一個原因。由于兔毛纖維本身的特性， 使其難以加工成全兔毛紗線，通常借助其它纖維混紡，生產工藝以粗疏毛紡為主。當在毛 紡細紗機上生產兔毛精紡紗時，即使優化對細紗性能具有顯著影響的各項工藝參數，例如 牽伸倍數、錠速、鋼領的重量及鋼絲圈動程等等，仍無法解決因吊錠回轉不靈活而造成的粗 紗退繞斷裂，或是粗細不勻的現象，因而無法紡制兔毛高支精紡紗。目前國內解決因吊錠 回轉不靈活而造成的粗紗張力不勻的方法有三種(1)在導紗桿到前羅拉之間增設一個張 力控制裝置，但張力控制裝置本身要求粗紗具有一定的強力，即適用于長絲，用以調整其張 力，而不適用于紡制強力較小的短纖紗，特別是精紡紗；(2)調整吊錠的位置，即吊錠傾斜 一定的位置，略高于導紗桿，使粗紗在退繞的過程中沿著其卷繞角的方向退繞，以減少退繞 阻力；(3)去掉吊錠內置的彈簧，此方法可以在一定程度上減少吊錠回轉時的摩擦力，改善 粗紗的張力不勻現象，但無法從根本上實現零張力的控制。本發明的積極式退繞機構能實 現吊錠到導紗桿階段的小張力甚至零張力的控制，為紡制品質優良的兔毛精紡高支紗提供 保障，應用效果良好，實用性強。
發明內容
本發明的目的是在使用此機構后，吊錠回轉不靈活的問題得以解決，吊錠到導紗 桿部分的粗紗斷頭率減少、條干不勻率降低、張力減小，能夠紡制出兔毛高支精紡紗。本發明采用的技術方案是它包括機械固定機構和測速回饋單元；其中1)機械固定機構第一擺臂和第二擺臂的一端相鉸接，第一擺臂的另一端用固定 件固定在粗紗筒子架上，第一支撐板的一端位于第一擺臂另一端的下方，同樣用固定件固 定在粗紗筒子架上，第一支撐板的另一端與第二支撐板相連接，第二支撐板的另一端與下 部固定球面相連接，下部固定球面頂在粗紗筒的底部中心；第二擺臂的另一端安裝有固定 軸，位于第二擺臂下端的固定軸上依次安裝第一齒輪和主動軸，主動軸能繞固定軸轉動，在 第二擺臂中部安裝電機，伸出第二擺臂下端的電機軸上安裝第二齒輪，第一齒輪和第二齒 輪相互嚙合；在第一擺臂的中部安裝有套筒，在第二擺臂的一端與電機之間的擺臂上面安 裝有兩個螺釘，彈簧的一端固定在一個螺釘上，另一端繞過套筒固定在另一個螺釘上；
2)測速回饋單元由主編碼器和從編碼器組成，其主編碼器位置安裝在毛紡細紗 機的牽伸機構后羅拉轉動軸的末端，從編碼器位置安裝在第二齒輪的下方；所述的主動軸的表面一層的材料是由丁腈橡膠，并具有菱形斜紋，靠近兩端部分 的直徑較小，靠近中間部分的直徑較大。本發明的有益效果是本發明因為電路部分采用的是閉環控制的方式，因此能在最短的時間內達到后羅 拉表面線速度與筒子表層紗線退繞線速度一致的目的，本發明的積極式退繞機構能實現吊 錠到導紗桿階段的小張力甚至零張力的控制，為紡制品質優良的兔毛(絨)精紡高支紗提 供保障，應用效果良好，實用性強。
圖1是本發明的俯視圖。圖2是本發明的主視圖。圖3是圖2的粗紗筒右視圖。圖4是本發明的電路圖。圖中1、電機，2、螺帽，3、蓋頭螺帽，4、螺栓，5、第一擺臂，6 第二擺臂，7、內六角 螺栓，8、套筒，9、彈簧，10、螺釘，11、第二齒輪，12、第一齒輪，13、六角螺帽，14、上軸承，15、 固定軸，16、主動軸，17、下軸承，18、粗紗筒子架，19、螺栓，20、粗紗，21、粗紗筒，22、第一支 撐板，23、第二支撐板，24、下部固定球面，25、固定件，26、從編碼器，27、PLC, 28、變頻器，29、
模擬量模塊。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。如圖1、圖2、圖3所示，它包括機械固定機構、測速回饋單元和電氣部分；其中1)機械固定機構第一擺臂5和第二擺臂6的一端相鉸接，具體的鉸接方式是通 過一個螺栓19、蓋頭螺帽3、螺帽2相連接，其中螺栓19頭部朝下，蓋頭螺帽3處在最上方， 螺帽2處于中層。第一擺臂5的另一端用固定件25固定在粗紗筒子架18上，第一支撐板22的一端 位于第一擺臂5另一端的下方，同樣用固定件25固定在在粗紗筒子架18上，固定件25設 計的形狀為“J1"即全面貼合粗紗筒子架18。它用以固定第一支撐板22和第二擺臂6，三 者由螺栓19固定在粗紗筒子架18上。其中固定件25處在最上層，第二擺臂6處在中層， 第一支撐板22處在最下層。第一支撐板22的另一端與第二支撐板23相連接，第一支撐板22和第二支撐板23 連接的部分都有一個長方形的孔洞，螺栓19通過兩長方形孔洞固定兩支撐板，由于孔洞的 存在，可以根據粗紗筒21的大小調節下部固定球面24的高低。第二支撐板23的另一端與下部固定球面24相連接，下部固定球面24頂在粗紗筒 21的底部中心；以免主動軸16貼靠粗紗20時產生不必要的晃動。第二擺臂6的另一端安裝有固定軸15，固定軸15上部的頂端由六角螺帽13固定 在第二擺臂6的末端。
位于第二擺臂6下端的固定軸15上依次安裝第一齒輪12和主動軸16，主動軸16 下端用螺栓固定。主動軸16能繞固定軸15轉動，主動軸16是通過上下共兩個軸承14、17 實現轉動。在第二擺臂6中部安裝電機1，伸出第二擺臂6下端的電機軸上安裝第二齒輪11， 第一齒輪12和第二齒輪11相互嚙合；在第一擺臂的中部安裝有套筒8，套筒8是套在一個 內六角螺栓7上，由于套筒8的存在，能減小彈簧9與內六角螺栓7的摩擦。在第二擺臂6的一端與電機1之間的擺臂上面安裝有兩個螺釘10，彈簧9的一端 固定在一個螺釘10上，另一端繞過套筒8固定在另一個螺釘10上；彈簧9收縮產生的彈 性回復力是粗紗筒21能方便地更換與主動軸16能緊緊地貼合粗紗筒21的原因。當主動 軸16由外力擺動通過中點時，以內六角螺栓7為支點，彈簧9由于自身的伸長而產生彈性 收縮，第一擺臂5偏向的一方因受到彈簧9收縮產生彈性回復力的作用，這樣就使得粗紗筒 21與固定在第一擺臂5上的主動軸16緊緊貼靠，完成粗紗20退繞。同理，當主動軸16由 外力擺動擺向另一方時，便能完成更換粗紗筒21的操作。2)測速回饋單元由主編碼器和從編碼器26組成，其主編碼器位置安裝在毛紡細 紗機的牽伸機構后羅拉轉動軸的末端，從編碼器26位置安裝在第二齒輪11的下方；3)電氣部分包括PLC 27與變頻器28 ；PLC 27與變頻器28兩者之間由模擬量模 塊29連接，如圖4所示。電氣部分型號HW-E16ZS220R，模擬量模塊型號HW-S04A0024N，編 碼器型號H0NTK0 :HTR-HB-8-600-3H-PP/CH001,電機型號EC500_0. 37。具體的安放位置 沒有特殊要求，但其安放位置應適當考慮以下兩種情況的需要一、方便工人對該毛紡細紗 機的操作；二、不影響毛紡細紗機本身的美觀。所述的主動軸16的表面一層的材料是由丁腈橡膠，并具有菱形斜紋，靠近兩端部 分的直徑較小，靠近中間部分的直徑較大。(具體設計大小應根據卷繞后粗紗筒形狀的大小 自行設計)。菱形斜紋能減少對纖維的損傷，同時增大主動軸與粗紗之間的摩擦力。本發明具體工作原理在毛紡細紗機的每個粗紗筒子架18上安裝一個積極式退繞機構，在紡制高支兔 毛精紡紗的過程中，啟動毛紡細紗機開關時，后羅拉轉動軸開始轉動，電機1開關也隨即啟 動。由安裝在后羅拉轉動軸末端的主編碼器，測定后羅拉的表面線速度，以電信號的形式傳 送到PLC27后，再經PLC27運算，得到相應模擬量輸入電機的變頻器28，變頻器28控制電機 1運轉速度，從而進一步達到控制主動軸16的轉速的目的。當電機1開始運轉時，從編碼器 26再次反饋后羅拉的表面線速度到PLC27，再由PLC27運算比較兩者的線速度，再利用變頻 器28不斷調整電機1運轉速度，追蹤直到后羅拉的表面線速度與退繞層紗線表面線速度一 致，最終達到兩者線速度一致的目的。為了達到此目的，電機1運轉經第二齒輪11輸出，進 而控制主動軸16轉動，粗紗筒21貼合主動軸16，依靠摩擦的方式實現粗紗20的退繞。由于粗紗20在卷繞的過程中有卷繞角(設為α，粗紗筒的各層粗紗的卷繞角均為 α )的存在，在依靠摩擦傳動的方式下，粗紗20退繞時也沿著卷繞角方向退繞，則設計時主 動軸16的表面線速度(設為V1)應略大于粗紗20的表面線速度(設為V2)，兩者之間的線 速度有以下關系V1 = V2Cosa通過已知的卷繞角大小，變頻器28自動微調以控制主動軸16的轉速，達到后羅拉的表面線速度與退繞層紗線表面線速度一致的目的。主動軸16的設計是為了全方面貼合 粗紗筒21，即設計成靠近兩端部分的直徑較小，靠近中間部分的直徑較大的方式(具體設 計大小應根據粗紗筒21形狀的大小進行設計)。其原理是依據圓柱形交叉卷繞粗紗筒21 自身的特點，即粗紗筒21兩邊邊緣的粗紗20在完成一圈卷繞后會回繞，相比較中部粗紗20 對內層粗紗20的向心壓力而言，邊緣粗紗20對內層粗紗20的向心壓力偏小，因此卷繞后 的粗紗筒21呈現邊緣直徑比中部直徑大的特點(肉眼難以識別，只有粗紗筒21受到一定 的擠壓才能表現)。主動軸16最外層是由丁腈橡膠材料組成并具有菱形斜紋，能減少對纖 維的損傷，同時增大主動軸16與粗紗20之間的摩擦力。彈簧9的兩端點固定在螺釘10上，彈簧9繞過內六角螺栓7，彈簧9收縮產生的彈 性回復力是粗紗筒21能方便地更換與主動軸16能緊緊地貼合粗紗筒21的原因。當主動 軸16由外力擺動通過中點時，以內六角螺栓7為支點，彈簧9由于自身的伸長而產生彈性 收縮，第一擺臂5偏向的一方因受到彈簧9收縮產生彈性回復力的作用，這樣就使得粗紗筒 21與固定在第一擺臂5上的主動軸16緊緊貼靠，完成粗紗20退繞。同理，當主動軸16由 外力擺動擺向另一方時，便能完成更換粗紗筒21的操作。將新的粗紗筒21安裝到吊錠上，粗紗筒21下端放在下部固定球面24上。拉動第 一擺臂5將主動軸16靠上粗紗筒21，第一支撐板22、第二支撐板23與下部固定球面24起 到的作用是固定粗紗筒21，防止主動軸16與粗紗20摩擦時粗紗筒21發生晃動。當粗紗筒 21的紗線退繞完成以后，再次拉動第一擺臂5到另一側，以便再次更換筒子。
權利要求
一種適用于毛紡細紗機上的積極式退繞機構，其特征在于它包括機械固定機構和測速回饋單元；其中1)機械固定機構第一擺臂(5)和第二擺臂(6)的一端相鉸接，第一擺臂(5)的另一端用固定件(25)固定在粗紗筒子架(18)上，第一支撐板(22)的一端位于第一擺臂(5)另一端的下方，同樣用固定件(25)固定在粗紗筒子架(18)上，第一支撐板(22)的另一端與第二支撐板(23)相連接，第二支撐板(23)的另一端與下部固定球面(24)相連接，下部固定球面(24)頂在粗紗筒(21)的底部中心；第二擺臂(6)的另一端安裝有固定軸(15)，位于第二擺臂(6)下端的固定軸(15)上依次安裝第一齒輪(12)和主動軸(16)，主動軸(16)能繞固定軸(15)轉動，在第二擺臂(6)中部安裝電機(1)，伸出第二擺臂(6)下端的電機軸上安裝第二齒輪(11)，第一齒輪(12)和第二齒輪(11)相互嚙合；在第一擺臂的中部安裝有套筒(8)，在第二擺臂(6)的一端與電機(1)之間的擺臂上面安裝有兩個螺釘(10)，彈簧(9)的一端固定在一個螺釘(10)上，另一端繞過套筒(8)固定在另一個螺釘(10)上；2)測速回饋單元由主編碼器和從編碼器(26)組成，其主編碼器位置安裝在毛紡細紗機的牽伸機構后羅拉轉動軸的末端，從編碼器(26)位置安裝在第二齒輪(11)的下方。
2.根據權利要求1所述的一種適用于毛紡細紗機上的積極式退繞機構，其特征在于 所述的主動軸(16)的表面一層的材料是由丁腈橡膠，并具有菱形斜紋，靠近兩端部分的直 徑較小，靠近中間部分的直徑較大。
全文摘要
本發明公開了一種適用于毛紡細紗機上的積極式退繞機構。兩個擺臂的一端相鉸接，第一擺臂的另一端固定在粗紗筒子架上，第一支撐板的一端位于第一擺臂另一端的下方，固定在粗紗筒子架上，第一支撐板的另一端與第二支撐板相連接，第二支撐板的另一端與下部固定球面相連接；第二擺臂的另一端安裝有固定軸，固定軸上安裝齒輪和主動軸，在第二擺臂中部的電機軸上安裝齒輪，兩齒輪相互嚙合；在第一擺臂安裝有套筒，在第二擺臂的一端安裝有兩個螺釘，彈簧的一端固定在一個螺釘上，另一端繞過套筒固定在另一個螺釘上；主編碼器安裝在羅拉轉動軸的末端，從編碼器位置安裝在電機軸上。本發明能達到在粗紗筒與導紗桿之間的粗紗小張力甚至零張力的效果。
文檔編號D01H13/10GK101929010SQ201010218358
公開日2010年12月29日 申請日期2010年7月2日 優先權日2010年7月2日
發明者施廣旭, 李翔, 王加衛, 胡國樑, 陳維國, 顧宗棟 申請人:浙江理工大學