專利名稱：一次性整經機的浮動輥反饋式紗線張力控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種整經機，尤其是一種一次性整經機的浮動輥反饋式紗線張力控制裝置。
背景技術：
現有的中低檔一次性整經機主要采用一個織軸電機和磁粉制動器或彈簧來控制整經的紗線張力，其優點是結構簡單，成本低；其缺點是張力控制精度低，最大張力小(不到1000Ν)，而且內圈和外圈張力不一致；
現有的高檔一次性整經機雖然也是采用雙電機矢量變頻技術來控制整經的紗線張力，但沒有張力反饋機構，通過兩電機的輸出力矩關系來控制紗線張力。其優點是結構相對簡單，成本低；其缺點是一是起瞬間力矩關系尚未建立，收卷電機先起動，牽引電機在得到收卷電機的力矩信號后才起動，于是在起動時形成沖擊性的大張力瞬間，容易將紗線拉傷，當要求紗線張力較小時很難控制；同時引起傳動零部件瞬間過載，縮短了傳動零部件壽命，機器故障率高；二是輥件加工誤差和傳動誤差等引起的張力波動，從力矩關系變化反應到電機速度的調整有一個時間過程，因這一滯后而將張力波動放大，因此張力波動大，張力控制精度低；三是要實現恒張力，當織軸直徑增大時力矩關系要隨之改變，現在還沒有完全實現力矩關系的精確改變，通常是不變的，于是出張紗線內緊外松現象。
發明內容
本發明的目的在于提供一種克服上述缺點的，使整經的紗線張力控制精度高，張力調節范圍大，織軸內圈和外圈紗線張力恒定一致，卷繞密度均勻，滿足恒張力的多品種整經要求的一種一次性整經機的浮動輥反饋式紗線張力控制裝置；
為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為本裝置包括機架，電路及氣路控制系統，織軸傳動機構，紗線牽引機構，其特征在于在織軸傳動機構和紗線牽機構之間，設有張力反饋機構，該機構包括浮動輥，浮動輥臂，浮動輥支撐軸，支撐軸拉臂，連桿，同步軸拉臂，同步軸，與氣路控制裝置連接的浮動輥氣缸，與電路控制系統電連接的旋轉電位計，電位計安裝板，安裝板固定軸；兩只浮動輥氣缸分別通過后部的安裝孔，可轉動地裝配在機架上所設的軸柱上，兩只浮動輥氣缸的活塞桿端，分別絞接在兩只同步軸拉臂的下端，兩只同步軸拉臂的中部分別裝在同步軸的兩端，同步軸通過帶座軸承座裝在機架上；兩個連桿的一端，分別絞接在兩只同步軸拉臂的上端，兩個連桿的另一端絞接在兩個支撐軸拉臂的上端，兩個支撐軸拉臂的下端分別裝在兩只浮動輥支撐軸的外端，兩個浮動輥臂一頭分別裝在浮動輥支撐軸的內端，浮動輥支撐軸通過軸承座裝在機架上，浮動輥的兩頭分別配在兩只浮動輥臂的另一頭上，隨之擺動；
旋轉電位計的軸端與一浮動輥支撐軸的一端相連接，旋轉電位計裝在電位計安裝板上，電位計安裝板通過安裝板固定軸裝在機架上。本發明與現有技術相比的有益效果 由于本裝置采用在織軸傳動機構和紗線牽機構之間增加了浮動輥反饋機構，使紗線牽機構的牽引輥變頻電機按照設定速度驅動牽弓I輥恒速轉動，織軸傳動機構的織軸變頻電機的變頻器根據浮動輥的擺動情況自動調節織軸變頻電機的轉速，當織軸變頻電機轉速偏快時浮動輥向下擺動，電路控制系統根據旋轉電位計傳來的電信號，通過變頻器使織軸變頻電機減速，反之亦然，從而實現兩變頻電機轉速的協調一致；而紗線張力的大小通過浮動輥氣缸的氣壓大小來調節，當氣壓大小一定時，雖然浮動棍擺動時氣缸的活塞桿有伸縮，但是氣缸的力量保持不變，因此紗線張力大小也保持不變；起動瞬間的張力波動和輥件加工誤差、傳動誤差等引起的張力波動，通過浮動輥的擺動而自動消除，從而使得起動平穩無沖擊現象，整經過程中張力恒定波動小；這樣將整經速度的控制與張力的控制相對獨立，從而使控制更穩定可靠，紗線張力大小調節范圍大，紗線張力控制精度高，實現大范圍、恒張力精密控制紗線張力；使織軸內圈和外圈紗張力恒定一致，卷繞密度均勻，滿足了恒張力的多品種整經要求。
圖1為本發明的主視 圖2為圖1中A-A向視 圖3為圖1中B-B向視 圖4為圖1的俯視 圖5為卸下圖1中現有技術結構單獨顯示本發明結構的主視 圖中1.鏈輪二，2.鏈輪一，3.浮動輥氣缸，4.連桿，5.支撐軸拉臂，6.同步軸拉臂，7.計長輥臂，8.計長輥氣缸，9.帶輪二，10.浮動輥，11.牽引輥，12.計長輥，13.傳動軸三，14.鏈輪六，15.機架，16.鏈輪五，17.帶輪三，18.帶輪四，19.牽引輥變頻電機，
20.同步軸，21.織軸，22.傳動軸二，23.織軸接頭，24.織軸支撐軸，25.織軸變頻電機，26.帶輪一，27.傳動軸一，28.軸承座，29.浮動輥支撐軸，30.浮動輥臂，31.鏈輪四，32.鏈輪三，33.安裝板固定軸，34.電位計安裝板，35.旋轉電位計，36.紗線。
具體實施例方式 下面結合附圖詳細描述本發明
一次性整經機的浮動輥反饋式紗線張力控制裝置，如圖1-4所示，本裝置包括機架15，電路及氣路控制系統，織軸傳動機構，紗線牽引機構，張力反饋機構；
本機的電路、氣路控制系統，是目前常用的自控系統；在整經過程中，由PLC通過變頻器控制兩變頻電機一織軸變頻電機25和牽引輥變頻電機19控制整經的紗線張力和整經速度，紗線張力的大小通過浮動輥氣缸3的氣壓大小來調節；
織軸傳動機構該機構包括，與電路控制系統電連接的織軸變頻電機25，織軸傳動用帶輪一 26、帶輪二 9、傳動軸一 27、鏈輪一 2、鏈輪二1、傳動軸二 22、軸承座28、鏈輪三32、鏈輪四31，織軸支撐軸24、織軸接頭23，織軸21、紗線36 ;織軸變頻電機25裝在機架15上，帶輪一 26裝在織軸變頻電機25的軸上，帶輪一 26隨電機軸一起轉動；帶輪一 26通過三角帶驅動帶輪二 9轉動；鏈輪一 2和帶輪二 9分別裝在傳動軸一 27的兩端，兩者一起轉動；傳動軸一 27通過帶座軸承裝在機架15上，可轉動；鏈輪一 2通過鏈條驅動鏈輪二 I轉動；鏈輪三32和鏈輪二 I都裝在傳動二 22上，兩者一起轉動；傳動軸二 22通過軸承座28裝在機架上，可轉動；鏈輪三32通過鏈條驅動鏈輪四31轉動，軸接頭23和鏈輪四31都裝在織軸支承軸24上，兩者一起轉動；整經時軸接頭23與織軸21連接在一起，帶動織軸21轉動，實現織軸變頻電機25對織軸21的驅動，將紗線36繞到織軸21上；
紗線牽引機構該機構包括，與電路控制系統電連接的牽引輥變頻電機19，牽引輥傳動用帶輪三17、帶輪四18、傳動軸三13、鏈輪五16、鏈輪六14，牽引輥11，計長輥12，與氣路控制裝置連接的計長輥氣缸8、計長輥臂7 ;牽引輥變頻電機19裝在機架15上，帶輪三17裝在牽引棍變頻電機19的軸上，隨電機軸轉動；帶輪三17通過三角帶驅動帶輪四18轉動；鏈輪五16和帶輪四18都裝在傳動軸三13上，兩者一起轉動；傳動軸三13通過帶座軸承裝在機架15上，可轉動；鏈輪五16通過鏈條驅動鏈輪六14轉動，鏈輪六14裝在牽引輥11 一端的軸頭上，帶動牽弓丨輥11轉動，實現牽弓I輥變頻電機19對牽引輥11的驅動；計長輥氣缸8通過后部的安裝孔，可轉動地裝配在機架上所設的軸柱上；計長輥氣缸8的活塞桿端同計長輥臂7的一端絞接在一起，計長輥臂7的另一端通過安裝孔，可轉動地裝配在機架15內側面所設的軸柱上；計長輥12裝在計長輥臂7的中部，計長輥氣缸8的活塞桿伸出或縮回時，帶動計長輥臂7擺動，使計長輥12離開或壓向牽引輥11，整經時計長輥12壓向牽引輥11，將紗線36夾牢在當中，從而使得紗線36與牽弓丨輥11之間無相對滑動，弓I紗時計長輥12抬起離開牽引輥11，方便引紗；
張力反饋機構，該機構包括浮動輥10，浮動輥臂30，浮動輥支撐軸29，支撐軸拉臂5，連桿4，同步軸拉臂6，同步軸20，與氣路控制裝置連接的浮動輥氣缸3，與電路控制系統電連接的旋轉電位計35，電位計安裝板34，安裝板固定軸33 ;兩只浮動輥氣缸3分別通過后部的安裝孔，可轉動地裝配在機架15上所設的軸柱上，兩只浮動輥氣缸3的活塞桿端，分別絞接在兩只同步軸拉臂6的下端，兩只同步軸拉臂6的中部分別固定在同步軸20的兩端，與同步軸(20)裝成一個整體，同步軸20通過帶座軸承座裝在機架15上，由兩只同步軸拉臂6的兩頭帶動同步軸20正反旋轉，通過同步軸20使兩只同步軸拉臂6實現同步擺動；兩個連桿4的一端，分別絞接在兩只同步軸拉臂6的上端，兩個連桿4的另一端絞接在兩個支撐軸拉臂5的上端，兩個支撐軸拉臂5的下端分別裝在兩只浮動輥支撐軸29的外端，兩個浮動輥臂30的一頭分別裝在浮動輥支撐軸29的內端；支撐軸拉臂5、浮動輥支撐軸29和浮動輥臂30也裝成一個整體，可一起繞浮動輥支撐軸29擺動；浮動輥支撐軸29通過軸承座裝在機架15上，浮動輥10的兩頭分別配在兩只浮動輥臂30的另一頭上，隨之擺動；這樣，浮動輥氣缸3的力量通過同步軸拉臂6、連桿4、支撐軸拉臂5、浮動輥支撐軸29、浮動輥臂30傳到浮動輥10上，控制紗線張力；由于兩只同步軸拉臂6同步轉動，通過以上的一系列傳動后，仍舊保持浮動輥10兩端同步擺動；
旋轉電位計35的軸端與右側的一個浮動輥支撐軸29的右端相連接，旋轉電位計35裝在電位計安裝板34上，電位計安裝板34通過安裝板固定軸33裝在機架15上；浮動輥10繞浮動輥支撐軸29擺動時，浮動輥支撐軸29就帶動旋轉電位計35的軸轉動，旋轉電位計35就將浮動輥10擺動方向和擺動量傳給電路控制系統，協調兩變頻電機的轉速；
紗線走向如圖3所示，從紗架引過來的紗線36從計長輥12的上方引向計長輥12的右方，再從計長輥12的下方引向牽引輥11的上方，再繞向牽引輥11的左方和牽引輥11的下方，再從牽引輥11的右下方引向浮動輥10的左上方，繞過浮動輥10的上方和浮動輥10的右方，最后從浮動輥10右下方引向織軸21的左上方，繞到織軸上； 浮動輥的動作過程根據紗線走向可知，紗線36的張力將浮動輥10向下拉，浮動輥10就將浮動輥臂30的一端向下拉，由于支撐軸拉臂5、浮動輥支撐軸29和浮動輥臂30裝成一個整體，力量就傳到支撐軸拉臂5上，支撐軸拉臂5再通過連桿4將力量傳到同步軸拉臂6的上端，再從同步軸拉臂6的下端傳給浮動輥氣缸3 ;這樣紗線36的張力和浮動輥氣缸3的推力形成一對平衡關系；當浮動輥氣缸3的力量改變時，平衡關系被打破，浮動輥10開始擺動，浮動輥10的擺動，也通過同樣的路徑帶動相關零件運動，浮動輥支撐軸29的轉動就帶動旋轉電位計35的軸轉動，旋轉電位計35就將浮動輥10擺動方向和擺動量傳給電路控制系統，協調兩變頻電機的轉速，使浮動輥10盡量保持在中間位置，從而改變紗線36的張力，建立新的平衡關系，使紗線36的張力同浮動輥氣缸3的推力保持一種對應的平衡關系，實現通過改變浮動輥氣缸3的力量來調節紗線36的張力；當由于其它因素引起浮動輥10擺動時，電路控制系統也同樣根據旋轉電位計35傳來的信號來自動協調兩變頻電機的轉速；由于兩只同步軸拉臂6和同步軸20裝成一個整體，使得兩只同步軸拉臂6的位置總是保持一致，通過連桿4使得浮動輥10的兩端的支撐軸拉臂5、浮動輥支撐軸29和浮動輥臂30組成的兩個整體的位置也總是保持一致，從而實現浮動輥10的兩端同步擺動；同步軸的作用也就是確保浮動輥10的兩端同步擺動；
如上所述，整經速度的控制是通過兩個獨立的變頻電機分別控制織軸21的卷繞和牽引輥11的送紗，兩變頻電機均通過變頻器控制速度，其中牽引輥變頻電機19的變頻器由PLC控制，實現紗線速度恒定；織軸變頻電機25的變頻器根據浮動輥10的擺動情況自動調節織軸變頻電機25的轉速，當織軸變頻電機25轉速偏快時浮動輥向下擺動，電路控制系統根據旋轉電位計35傳來的電信號，通過變頻器使織軸變頻電機25減速，反之亦然，從而實現兩變頻電機轉速的協調一致；而紗線36張力的大小通過浮動輥氣缸3的氣壓大小來調節，當氣壓大小一定時，雖然浮動輥10擺動時浮動輥氣缸3的活塞桿有伸縮，但是浮動輥氣缸3的力量保持不變，因此紗線36張力大小也保持不變；當要求紗線36張力很大時，只要將氣壓調高或將浮動輥氣缸3換大就可以可靠實現，當要求紗線36張力很小時，只要將氣壓調低或將浮動輥氣缸3換小就可以可靠實現，實現無論是小張力還是大張力都能可靠精確的控制；起動瞬間的張力波動和輥件加工誤差、傳動誤差等引起的張力波動，通過浮動輥10的擺動而自動消除，從而使得起動平穩無沖擊現象，整經過程中張力恒定波動小；
綜上所述，本裝置將速度控制與張力控制相對獨立，兩變頻電機均采用速度控制原理、通過浮動輥10反饋信號來協調兩個變頻電機的轉速；通過浮動輥氣缸3的力量大小來調節紗線36張力大小；通過浮動輥10的擺動而自動消除張力波動；從而使控制穩定可靠，起動平穩無沖擊現象，紗線36張力大小調節范圍大，紗線張力控制精度高，實現大范圍、恒張力精密控制紗線張力；使得一次性整經機滿足高速、恒張力、多品種的整經要求。
權利要求
1.一種一次性整經機的浮動輥反饋式紗線張力控制裝置，包括機架(15)，電路及氣路控制系統，織軸傳動機構，紗線牽引機構，其特征在于在織軸傳動機構和紗線牽機構之間，設有張力反饋機構，該機構包括浮動輥(10)，浮動輥臂(30)，浮動輥支撐軸(29)，支撐軸拉臂(5)，連桿(4)，同步軸拉臂(6)，同步軸(20)，與氣路控制裝置連接的浮動輥氣缸(3)，與電路控制系統電連接的旋轉電位計(35)，電位計安裝板(34)，安裝板固定軸(33);兩只浮動輥氣缸(3)分別通過后部的安裝孔，可轉動地裝配在機架(15)上所設的軸柱上，兩只浮動輥氣缸(3)的活塞桿端，分別絞接在兩只同步軸拉臂(6)的下端，兩只同步軸拉臂(6)的中部分別裝在同步軸(20)的兩端，同步軸(20)通過帶座軸承座裝在機架(15)上；兩個連桿(4)的一端，分別絞接在兩只同步軸拉臂(6)的上端，兩個連桿(4)的另一端絞接在兩個支撐軸拉臂(5)的上端，兩個支撐軸拉臂(5)的下端分別裝在兩只浮動輥支撐軸(29)的外端，兩個浮動輥臂(30) —頭分別裝在浮動輥支撐軸(29)的內端，浮動輥支撐軸(29)通過軸承座裝在機架(15)上，浮動輥(10)的兩頭分別配在兩只浮動輥臂(30)的另一頭上，隨之擺動； 旋轉電位計(35)的軸端與一浮動輥支撐軸(29)的一端相連接，旋轉電位計(35)裝在電位計安裝板(34)上，電位計安裝板(34)通過安裝板固定軸(33)裝在機架(15)上。
全文摘要
本發明涉及一種一次性整經機的浮動輥反饋式紗線張力控制裝置。本裝置包括機架，電路及氣路控制系統，織軸傳動機構，紗線牽引機構，其特征在于在織軸傳動機構和紗線牽機構之間，設有張力反饋機構。由于該裝置采用在織軸傳動機構和紗線牽機構之間增加浮動輥反饋機構，使紗線牽機構的牽引輥變頻電機按照設定速度驅動牽引輥恒速轉動，織軸傳動機構的織軸變頻電機的變頻器根據浮動輥的擺動情況自動調節織軸變頻電機的轉速，從而實現兩變頻電機轉速的協調一致；而紗線張力的大小可通過浮動輥氣缸的氣壓大小來調節，當氣壓大小一定時，氣缸的力量保持不變，因此紗線張力大小也保持不變；因此，本裝置可以實現大范圍、恒張力精密控制紗線的張力。
文檔編號B65H59/38GK103010838SQ201210564110
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者竇其勇 申請人:竇其勇