CN101328628B - 高速半自动转杯纺纱机 - Google Patents

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Abstract

高速半自动转杯纺纱机，属于纺织机械领域。现有半自动转杯纺纱技术存在无法实现超过10万转/分转杯转速的高速纺纱的缺陷，而全自动转杯纺纱技术又控制极为复杂、成本昂贵。本发明由多个同类相邻排列的纺纱锭位组成，每个纺纱锭位包括纺纱器、引纱罗拉、横动导纱装置、卷绕装置和半自动接头装置，引纱罗拉和卷绕装置共同由一个设置在该纺纱锭位的电机提供动力，纺纱器设置有转杯转速传感器和转杯刹车机构控制电磁铁，转杯转速传感器、半自动接头装置、电机和转杯刹车机构控制电磁铁分别与控制计算机相连，向控制计算机传输信号或接受其控制。使用本发明可以使控制简单、价格相对低廉的半自动转杯纺纱机实现10万转/分以上的高速纺纱。

Description

高速半自动转杯纺纱机
技术领域
本发明属于纺织机械领域，尤其与一种高速半自动转杯纺纱机有关。
背景技术
现有技术的转杯纺纱机根据接头的自动化程度不同可分为三类：全自动转杯纺纱机、半自动转杯纺纱机、全手动接头转杯纺纱机。
公知的基本的全手动接头转杯纺纱机具有多个相邻排列的工作锭位，它们分别有一个形成纱线的纺纱器，一个用于把纱线从纺纱器中引出的引纱装置，一个用于使纱线交叉卷绕的横动导纱装置和一个将纱线卷绕承纱筒的卷绕装置。当转杯速度超过6万转/分时，全手动接头的转杯纺纱机已很难完成接头，并且接头的质量较差。
半自动转杯纺纱机的每个工作锭位还有一个必不可少的半自动接头装置。现有的半自动转杯纺纱机的接头工作是依靠每个工作锭位各自配备的一个半自动接头装置来完成的。由于每个纺纱锭位的引纱罗拉及卷绕罗拉都是由长轴来驱动的，共用位于车头或车尾的一个动力源，各个锭位的引纱与卷绕速度是一致的，所以半自动转杯纺纱机只能在转杯速度加到正常纺纱速度时才能进行接头动作。而当转杯转速超过10万转/分时，半自动接头装置就难以完成接头动作；并且转杯也是采用直接轴承的支承，这种直接轴承的转速一般难以超过10万转/分，因此，半自动转杯纺纱机实际纺纱时的转杯速度被限制在10万转/分以下。
全自动转杯纺纱机的自动化程度最高，转杯速度最高达到了15万转/分、投资成本也最大。全自动转杯纺纱机多个锭位的接头工作通常借助于一台沿着多个锭位巡回工作的接头小车来完成，当某个锭头出现断头时，接头小车就移动到该锭位投入到工作状态，自动完成接头的各项动作，特别是接头小车全面接管了该锭位的喂棉、引纱、纱线卷绕等驱动及控制，可以实现在转杯转速较低时完成接头动作，在接头完成后随着转杯的加速同步增加棉条喂给速度、引纱速度及卷绕速度，当转杯速度加到正常纺纱速度时，接头小车才把棉条的喂入、纱线的卷绕功能移交到该锭位，从而达到低速接头高速纺纱的目的。但这个接头小车机构及控制都极为复杂，成本昂贵。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务就是要克服现有半自动接头转杯纺纱技术存在的无法实现超过10万转/分转杯转速的高速纺纱，现有全自动转杯纺纱技术控制极为复杂、成本昂贵等缺陷，提供一种控制简单、成本相对低廉、能实现低转速接头、高转速纺纱的半自动转杯纺纱机。为此，本发明采用以下技术方案：
高速半自动转杯纺纱机，由多个同类相邻排列的纺纱锭位组成，每个纺纱锭位包括纺纱器、引纱罗拉、横动导纱装置、卷绕装置和半自动接头装置，其特征是：所述的每一纺纱锭位的引纱罗拉和卷绕装置共同由一个设置在该纺纱锭位的电机提供动力，所述的纺纱器设置有转杯转速传感器和转杯刹车机构控制电磁铁，所述的转杯转速传感器通过信号线与控制计算机相连并向其传输信号，所述的半自动接头装置、电机和转杯刹车机构控制电磁铁通过信号线与控制计算机相连并接受其控制。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征：
所述的电机为变频器控制的变频电机，使电机转速能根据需要不断连续的变化。
所述的电机还可以是伺服电机。
所述的电机还可以是步进电机。
所述的电机、引纱罗拉和卷绕装置中的卷绕罗拉都安装有同步带轮，并用同步带套装在三个同步带轮上，将三者相连，保证单独电机输出的动力能精确传递到引纱罗拉和卷绕罗拉。
所述的转杯刹车机构控制电磁铁通过与纺纱器转杯刹车机构连接，和纺纱器的开合架共同控制纺纱器转杯刹车机构，从而达到对转杯的刹车控制。
所述的控制计算机为可编程控制器(PLC)。
使用本发明可以达到以下有益效果：在半自动转杯纺纱机中使用由单独电机对引纱装置和卷绕装置提供动力，并使用控制计算机对半自动接头装置的接头触发、单独电机的运转和转杯刹车机构控制电磁铁的工作进行控制，实现了全自动转杯纺纱机才能实现的低转速接头、高转速纺纱的功能，使控制简单、价格相对低廉的半自动转杯纺纱机突破转杯转速10万转/分的瓶颈，达到与控制复杂、成本昂贵的全自动转杯纺15万转/分相当的转杯转速。
附图说明
图1是本发明一个纺纱锭位的截面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
一台高速半自动转杯纺纱机纵向上有多个如图1所示的纺纱锭位，并且这种纺纱锭位在设备的两侧是对称分布的。
如图1所示，本发明的每一个纺纱锭位都包括把棉条纺成纱线的纺纱器1、引纱罗拉3、半自动接头装置4、横动导纱装置5、卷绕装置6、电机21及控制计算机2。纺纱器1上设置有转杯转速传感器26、转杯刹车机构控制电磁铁7、给棉控制电磁铁9、开合架10和转杯刹车机构25、转杯24，卷绕装置6包括筒子架18和卷绕罗拉17，电机21上固定安装有同步带轮22，卷绕罗拉17上固定安装有同步带轮19，引纱罗拉3上固定安装有同步带轮14，同步带20分别套装在同步带轮14、19、22上。转杯刹车机构控制电磁铁7和开合架10分别与转杯刹车机构25相连。半自动接头装置4上设置有沉纱电磁铁13和卷绕启动电磁铁16。引纱罗拉3、转杯转速传感器26、转杯刹车机构控制电磁铁7、给棉控制电磁铁9、沉纱电磁铁13通过信号线与控制计算机2相连，电机21通过变频器12与控制计算机2相连。控制计算机2还连接有启动按钮11。
转杯纺纱机的纺纱过程是众所周知的：棉条8被喂入纺纱器1，在纺纱器1里，棉条被分梳开松成单纤维，单纤维被气流输送到转杯24，在高速旋转的转杯24的作用下，纤维被凝聚、加捻形成纱线，纱线被引纱罗拉3及压纱皮辊15夹持牵引，并被卷绕罗拉17所驱动筒子卷绕成纱筒，纱线通过横动导纱装置5的横动导向使纱筒交叉卷绕，纱筒被筒子架18所夹持旋转，当纱筒卷绕到需要的直径后被人工落到纱筒输送带23上。
当在纺纱过程中发生断头或满筒后重新开始纺纱都需进行接头。接头时转杯转速不能太高，否则就难以接头或接头质量太差。本发明可以实现在转杯转速较低时进行接头，并在接头后各转动部件同步加速到正常纺纱时的速度，大大提高半自动转杯纺纱机的生产效率。接头过程具体如下：
打开纺纱器的开合架10对纺纱器内部进行人工清洁，此时开合架10和转杯刹车机构控制电磁铁7同时驱动转杯刹车机构25，使转杯24停止转动；在完成纺纱器内部的清洁后，合上纺纱器的开合架10，这时转杯24仍由刹车机构控制电磁铁7驱动的刹车机构25刹住，当种子纱被放入引纱管，半自动接头的人工准备工作完成；之后，按一下启动按钮11，控制计算机2发给刹车机构控制电磁铁7释放信号，刹车机构控制电磁铁7释放，使刹车机构25放开转杯24，转杯24开始加速，转杯24的转速由转杯转速传感器26监测，监测到的信号反馈到控制计算机2，当转杯转速达到设定的接头速度例如8万转/分时，控制计算机2发出指令启动接头动作，按设定的参数控制给棉电磁铁9、沉纱电磁铁13、及卷绕启动电磁铁16动作，完成接头；在整个转杯加速的过程中，电机21在控制计算机2及变频器12的控制下按保持纱线捻度不变的条件逐步加速，引纱罗拉3和卷绕罗拉17同步加速，当转杯加速到正常纺纱速度例如13万转/分时，引纱速度和卷绕速度也加速到了正常纺纱时所需的速度。这样就完成了整个接头过程。

Claims (7)

1.高速半自动转杯纺纱机，由多个同类相邻排列的纺纱锭位组成，每个纺纱锭位包括纺纱器(1)、引纱罗拉(3)、横动导纱装置(5)、卷绕装置(6)和半自动接头装置(4)，其特征在于：所述的每一纺纱锭位的引纱罗拉(3)和卷绕装置(6)共同由一个设置在该纺纱锭位的电机(21)提供动力，所述的纺纱器(1)设置有转杯转速传感器(26)和转杯刹车机构控制电磁铁(7)，所述的转杯转速传感器(26)通过信号线与控制计算机(2)相连并向其传输信号，所述的半自动接头装置(4)、电机(21)和转杯刹车机构控制电磁铁(7)通过信号线与控制计算机(2)相连并接受其控制。
2.根据权利要求1所述的高速半自动转杯纺纱机，其特征在于：所述的转杯刹车机构控制电磁铁(7)与纺纱器(1)中的转杯刹车机构连接。
3.根据权利要求2所述的高速半自动转杯纺纱机，其特征在于：所述的电机(21)为变频器控制的变频电机。
4.根据权利要求2所述的高速半自动转杯纺纱机，其特征在于：所述的电机(21)是伺服电机。
5.根据权利要求2所述的高速半自动转杯纺纱机，其特征在于：所述的电机(21)是步进电机。
6.根据权利要求3、4或5所述的高速半自动转杯纺纱机，其特征在于：所述的电机(21)上固定安装有同步带轮(22)，引纱罗拉(3)上固定安装有同步带轮(14)，卷绕装置(6)中的卷绕罗拉(17)上固定安装有同步带轮(19)，并用同步带(20)套装在同步带轮(22、14、19)上，将三者相连。
7.根据权利要求2所述的高速半自动转杯纺纱机，其特征在于：所述的控制计算机(2)为可编程控制器。
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