CN100359059C - 梳理机喂给层握持与厚度检测方法和机构 - Google Patents

Abstract

梳理机喂给层握持与厚度检测方法和机构运用流体加压原理对横向幅宽喂给层进行细分段的加压握持，使每一分段的喂给层得到一致的压力，为刺辊的打击梳理提供良好的握持，同时又利用液体传递加压腔体的容积反映加压块的位置信息，只用一个传感器就可检测到表征喂给层横向平均厚度的信息。由于分段数量可以大范围地设定，因此可以达到喂给层横向平均厚度采样检测精确、加压握持均衡一致的效果。这种采用流体压力加压和液体容积传递原理使整个横向细分段加压握持和采样检测由同一个结构完成的设计，具有加压均衡好、检测精度高、调整控制便、整体结构简的特点。

Description

梳理机喂给层握持与厚度检测方法和机构

一.所属技术领域

本发明涉及一种用于纺纱用的梳理机(棉纺的梳棉机、毛纺的梳毛机、麻纺的梳麻机)上的喂给层加压握持与自调匀整用厚度检测的方法和机构。

二.背景技术

在新型的高质量梳理机(以下全文中以梳棉机为例进行说明)上，都设置有自调匀整系统。在现有技术中，对于给棉棉层握持的加压都采用重力和/或弹簧力实施给棉罗拉与给棉板(棉层握持面)的相对加压。对于给棉棉层横向平均厚度的检测目前最精确的是德国特吕茨勒公司(Trutzschler)研制和生产的DK903型梳棉机上配置的十分段式多传感器检测，这种检测法是将每分段给棉板与给棉罗拉的相对位置通过机械式杠杆原理放大位移后再由多个传感器转换为电信号，反馈给自调匀整的控制器，经处理后得到棉层横向平均厚度信号。梳棉机的工作机幅一般为1000毫米左右，最宽的达到1500毫米，对十分段检测方法来说每个检测段的横向宽度为100或150毫米，也就是说在横向100至150毫米内传感器只能用一个最高点来表征棉层的平均厚度，由于给棉棉层的横向不均匀确实存在，因而这样的采样检测方法显然是不精确的。同时对于棉层的加压握持，在横向100至150毫米中也只有一个最高点处于最强的受力握持状态，而其他的低点则处在不良的握持状态中。这样在刺辊打击梳理时，处在不良握持中的棉束会因得不到良好的握持控制而成不同程度的束状进入锡林梳理区，这种离散的束状喂入会造成分梳不良和梳理效果的变异，最后导致成纱品质的变异。如果为了改善棉层加压握持和提高厚度检测精度而较大幅度地增加分段数量，就会相应增加机械结构和电气部件的复杂度，使造价上升、控制变得复杂、维护变得困难。

三.发明内容

本发明的目的是提供一种梳理机喂给层握持与厚度检测方法和机构，其不仅能在喂给层横向幅宽内实现很大程度的细分段加压握持，使每一分段的喂给层得到均衡一致的压力，为刺辊的打击梳理提供良好的握持，而且由于在喂给层横向幅宽内实现很大程度的细分段采样检测，因而能精确地表征整个横向幅宽内喂给层的平均厚度，使用一个传感器即可为自调匀整提供更接近于横向幅宽内喂给层实际平均厚度的检测信息。

本发明的技术方案为：梳理机喂给层握持与厚度检测方法流体压力通过软囊或缸体作用于细分割的加压握持面，对梳理机横向幅宽喂给层进行细分段的加压握持，使每一分段均得到相同的压力，同时又利用液体传递加压腔体容积的方法传递出喂给层握持面的平均位置信息，用传感器检测出表征喂给层横向平均厚度信息的液体液位或腔体容积，为自调匀整器提供更接近于横向幅宽内喂给层实际平均厚度的信息。

梳理机喂给层握持与厚度检测机构是在喂给罗拉的上方(或下方，以下用上方为例说明)与喂给罗拉平行地设置一套流体压力加压与厚度检测机构，有以下二种方式：

1.软囊式机构：包括放置有软囊的加压握持腔、连通压力源的软囊、由软囊推动加压的喂给层握持面，喂给层握持面由并列的加压块组成，压力源提供的流体压力通过软囊推动加压块对喂给层加压，软囊内加入液体，软囊腔体内液体的容量变化表征喂给层横向平均厚度的变化，用传感器将液体的液位或腔体的容积转换为电信号反馈给自调匀整器。

2.缸体式机构：包括装有多个缸体的支架，连通压力源的多个缸体、连接于缸体内活塞的喂给层握持面，喂给层握持面由并列的加压块组成，压力源提供的流体压力通过缸体内活塞推动加压块对喂给层加压，缸体内加入液体，缸体内液体的容量变化表征该分段喂给层厚度的变化，所有缸体内液体的容量变化表征整个横向喂给层平均厚度的变化，用传感器将液体的液位或腔体的容积转换为电信号反馈给自调匀整器。

压力源可以为气压源或液压源。压力源为气压源时，软囊或所有缸体内加入的液体汇集至一个垂直连通的检测管道中，其液面位置处在检测管道中，液面的高低程度表征喂给层横向平均厚度，由传感器转换为电信号反馈给自调匀整器，此为管道液面检测法。

压力源为气压源或液压源时，软囊或所有缸体内、连通软囊或所有缸体的管道和检测缸体中充满液体，检测缸体活塞的另一端连通气压源或液压源，检测缸体活塞杆的位置表征喂给层横向平均厚度，由传感器转换为电信号反馈给自调匀整器，此为活塞位移检测法。

软囊式流体压力加压机构的具体结构是：加压握持腔为一个开口向下的坚固空腔，腔内置放一个弹性材料做成的软囊，软囊由管道连通压力源，软囊下面空腔的开口处紧贴液囊装有一排可在空腔中上下运动的加压块，适当地设定加压块的横向尺寸，可获得所需要的分段数量。加压块的最小横向尺寸可为1毫米左右，也就是，对1000毫米幅宽的梳理机来说，其分段数量可达1000段。加压块的横向尺寸一般可选为1～90毫米，特别是20±10毫米。每个加压块受到的压力等于软囊内流体的压强乘以加压块与软囊接触的面积。被握持的喂给层在受到加压块加压压缩的同时，传递给软囊一个位置信息，加压握持腔内所有加压块的位置决定了软囊内的液体量，其反映了整个横向幅宽内喂给层细分段采样检测的平均厚度，最后由检测管道中的液位或检测缸体内活塞杆的相对位置表征出整个喂给层横向的平均厚度。检测管道和检测缸体的内径决定了检测的灵敏度和检测动程，内径大检测动程短、灵敏度低，反之亦反。

缸体式流体压力加压机构的具体结构是：支架上装有多个加压缸体，缸体由管道连通压力源，缸体下伸的活塞杆上连接可上下运动的加压块，适当地设定缸体大小和加压块的横向尺寸，可获得所需要的分段数量。加压块的最小横向尺寸比软囊式流体压力加压机构为大。加压块的横向尺寸一般可选为10～90毫米。每个加压块受到的压力等于缸体内流体的压强乘以缸体内的截面积。被握持的喂给层在受到加压块加压压缩的同时，传递给缸体一个位置信息，其决定了缸体内的液体量，所有加压块的位置决定了所有缸体内的液体量，其反映了整个横向幅宽内喂给层细分段采样检测的平均厚度，最后由检测管道中的液位或检测缸体内活塞杆的相对位置表征出整个喂给层横向的平均厚度。检测管道和检测缸体的内径决定了检测的灵敏度和检测动程，内径大检测动程短、灵敏度低，反之亦反。

由于液体受温度的影响会产生热胀冷缩，除了选用热膨胀系数小的液体外，还需进行温度补偿以消除温度对喂给层厚度检测的误差。在软囊检测管道或检测缸体处装有液体温度传感器，以便将检测到的液体温度信号传送到自调匀整器的电脑进行处理，修正和补偿由温差造成的检测误差。

本发明运用流体压力加压原理对横向幅宽喂给层进行细分段的加压握持，使每一分段均得到相同的压力，同时又利用液体传递加压腔体容积反映加压块的位置信息，只用一个传感器就可检测到表征喂给层横向平均厚度的信息。由于分段数量可以大范围地设定，因此可以达到喂给层横向平均厚度采样检测精确、加压握持均衡一致的效果。这种采用流体压力加压和液体容积传递原理使整个横向细分段加压握持和采样检测由同一个结构完成的设计，具有加压均衡好、检测精度高、调整控制便、整体结构简的特点。

四.附图说明

图1a、图1b为软囊式梳理机喂给层握持与厚度检测机构管道液面检测法实施例的正视和侧视剖面示意图。

图2a、图2b为软囊式梳理机喂给层握持与厚度检测机构活塞位移检测法实施例的正视和侧视剖面示意图。

图3a、图3b为缸体式梳理机喂给层握持与厚度检测机构实施例的正视和侧视剖面示意图。

图4为杠杆式喂给层握持面的剖面示意图。

五.具体实施方式

结合附图对用于横向幅宽为1000毫米梳棉机给棉部分的给棉罗拉上方式50分段喂给层握持与厚度检测机构说明如下：

在1000毫米横向幅宽内为50个分段，每分段的宽度20毫米。比现有技术中10分段采样检测与加压握持机构的宽度细分程度提高了5倍。

图1和图2中，在给棉罗拉1的上方与给棉罗拉1平行地设置一个加压握持腔2，加压握持腔2为一个开口向下的坚固空腔，腔内截面尺寸为高20毫米宽20毫米，腔内置放一个相应尺寸的弹性材料做成的软囊3，空腔的开口处紧贴软囊3装有一排截面为近似“工”字形下部带弧形的加压块10，加压块10可有15毫米的动程上下运动。压力源的压强为2～4kg/cm²时，每分段4平方厘米面积上有8～16公斤的加压压力，整个1000毫米幅宽的握持面上有400～800公斤的加压压力。此加压压力可通过调整压力源的压力值来无级调整。

在连通软囊3的管道7上，装有压力传感器和压力表9，以便检测和监视软囊3的工作压力。连通压力源14的管道7上装有单向阀13、压力调节阀12和储压容器11。为了补偿软囊3内液体的热膨胀系数造成的检测误差，在连通液体的管道中装有液体温度传感器4，以便将检测到的温度信号传送到自调匀整器的电脑进行处理，修正和补偿由温差造成的检测误差。

图1中，从软囊3中部连接出一根垂直的内径为30毫米的检测管道5，在检测管道5处设置传感器8，往软囊3中加入液体，使液体在无棉层时的液面6处于传感器8的下限。管道7连通气压源14。当加压块10组成的握持面与给棉罗拉1间进入棉层时，检测管道5内的液位6升高并随横向棉层平均厚度的改变而改变。传感器可以是装在检测管道内的浮球式位移传感器或者是透明管道外的光电式传感器、也可以是绝缘管道外的电容式传感器等。

图2中，从软囊3中部连接出一根管道连通到一个内径为30毫米带有活塞16的检测缸体15的一端，软囊3及其连通的管道及检测缸体15为一个封闭的充满液体的系统。活塞16另一端缸体上由管道7连通到气压源14。在活塞杆16的外端连接一个传感器8即可将活塞杆16的位移信号转换成可用作表征棉层横向平均厚度的信号。

图3中，装在机架上的支架17上装有缸体18，缸体18的活塞杆19连接于加压块10，缸体18中充满液体并通过联接管道20连通至图1中的检测管道5或图2中的检测缸体15。

图4是用杠杆式喂给层握持面代替“工”字形结构的示意图。杠杆轴21固定在主机机架或加压握持腔上，活动配合在杠杆轴21上的杠杆臂22组成喂给层握持面，其分段数量与加压块相等，杠杆臂22下部头端为弧形结构与给棉罗拉共同握持喂给层。压力传递块23或与图1或图2中的软囊3接触或连接于图3中的活塞杆19。

Claims (10)

1.梳理机喂给层握持与厚度检测方法，包括分段的加压握持和厚度检测，其特征在于流体压力通过软囊或缸体作用于细分割的加压握持面，对梳理机横向幅宽喂给层进行细分段的加压握持，使每一分段均得到相同的压力，同时又利用液体传递加压腔体容积的方法传递出喂给层握持面的位置信息，用传感器检测表征喂给层横向平均厚度信息的液体液位或腔体容积，为自调匀整器提供更接近于横向幅宽内喂给层实际平均厚度的信息。

2.采用权利要求1方法的梳理机喂给层握持与厚度检测机构，包括分段的加压部件、喂给层握持面和厚度信息传递部件，其特征在于加压部件为流体压力加压结构，包括放置有软囊(3)的加压握持腔(2)、连通压力源的软囊(3)、由软囊(3)推动加压的细分段喂给层握持面，喂给层握持面由并列的加压块(10)组成，压力源(14)提供的流体压力通过软囊(3)推动加压块(10)对喂给层加压，软囊(3)中加入液体，软囊(3)内液体的容量变化表征棉层横向平均厚度的变化。

3.采用权利要求1方法的梳理机喂给层握持与厚度检测机构，包括分段的加压部件和喂给层握持面和厚度信息传递部件，其特征在于加压部件为流体压力加压结构，包括装有多个缸体(18)的支架(17)，连通压力源的多个缸体(18)、连接于缸体(18)内活塞的喂给层握持面，喂给层握持面由并列的加压块(10)组成，压力源(14)提供的流体压力通过缸体(18)内活塞推动加压块(10)对喂给层加压，缸体(18)内加入液体，缸体(18)内液体的容量变化表征该分段棉层厚度的变化，所有缸体(18)内液体的容量变化表征整个棉层横向平均厚度的变化。

4.如权利要求2所述的梳理机喂给层握持与厚度检测机构，其特征在于压力源(14)为气压源，软囊(3)中加入的液体，其液面(6)位置处在垂直连通的检测管道(5)中，液面(6)的高低程度表征棉层横向平均厚度，由传感器(8)转换为电信号反馈给自调匀整器。

5.如权利要求3所述的梳理机喂给层握持与厚度检测机构，其特征在于压力源(14)为气压源，缸体(18)中加入的液体，其液面(6)位置处在垂直连通的检测管道(5)中，液面(6)的高低程度表征棉层横向平均厚度，由传感器(8)转换为电信号反馈给自调匀整器。

6.如权利要求2所述的梳理机喂给层握持与厚度检测机构，其特征在于压力源(14)为气压源或液压源，软囊(3)、连通软囊的管道和检测缸体(15)中充满液体，检测缸体活塞(16)的另一端连通气压源或液压源，检测缸体活塞杆的位置表征棉层横向平均厚度，由传感器(8)转换为电信号反馈给自调匀整器。

7.如权利要求3所述的梳理机喂给层握持与厚度检测机构，其特征在于压力源(14)为气压源或液压源，缸体(18)、连通缸体的管道和检测缸体(15)中充满液体，检测缸体活塞(16)的另一端连通气压源或液压源，检测缸体活塞杆的位置表征棉层横向平均厚度，由传感器(8)转换为电信号反馈给自调匀整器。

8.如权利要求2或3所述的梳理机喂给层握持与厚度检测机构，其特征在于连通液体的管道中装有液体温度传感器(4)。

9.如权利要求2或3所述的梳理机喂给层握持与厚度检测机构，其特征在于喂给层握持面为下部带有弧形结构的“工”字形的加压块(10)并列组成。

10.如权利要求2或3所述的梳理机喂给层握持与厚度检测机构，其特征在于喂给层握持面为下部带有弧形结构的杠杆臂(22)并列组成。

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