CN101555642A - 具有单独锭子驱动的纺纱机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纺织机的锭子装置(1)，其包括可转动地驱动的锭子顶部(2)、锭子轴承壳体(21)、电机和收容电机的电机壳体(31)，所述锭子顶部(2)具有管子套筒(3)和锭杆(4)，所述锭子轴承壳体(21)可转动地支撑锭杆(4)并具有上轴承(22)和下轴承(23)，所述电机驱动锭子顶部(2)并包括由一空气间隙相互隔开设置的定子和转子。本发明的区别在于定子(32)被抗转动地连接到电机壳体(31)，转子(6)被抗转动地连接到锭子顶部(2)上的一连接部件(5)，其内安装有锭杆(4)的锭子轴承壳体(21)的下部被插入一底部壳体(41)内，以及电机壳体(31)设置在锭子运转部(3)和底部壳体(41)之间，并被抗转动地连接到底部壳体(41)。

Description

具有单独锭子驱动的纺纱机

技术领域

本发明涉及一种纺织机的锭子装置，包括：

-可旋转驱动的锭子顶部，其具有管子套筒和锭杆；

-锭子轴承壳体，其可旋转地支撑锭杆并具有上轴承和下轴承；

-电机，其驱动锭子顶部并包括由一空气间隙相互隔开设置的定子和转子，以及

-用于收容电机的电机壳体。

另外，本发明还涉及一种具有单独锭子驱动的纺纱机、捻线机或纺纱/捻线机。

背景技术

使用单独锭子驱动来代替带传动的环锭纺纱机已知很长时间了，尽管与常规的带传动的纺纱机相比，这种纺纱机由于很多原因到现在还没有在实践中被接受。

相应地，本领域多次公布了特别涉及驱动设计以及在机架(即锭子轨道)上的这种锭子组件的固定。

但是，多数的已知设计中存在许多缺陷，从而至今不能经济地实施。大体上算来，单独锭子驱动通常被证明是非常昂贵并且在结构上是非常复杂的。尽管推进了驱动装置的小型化，但是驱动组件的尺寸通常是很大的。然而，锭子驱动的圆周尺寸是非常重要的，特别是对于这样的锭子装置来说，这种锭子装置旨在减小通过旋转锭子输送的空气，并具有在当前的纱线层下围绕锭子装置的外壳(encapsulation)。外壳的尺寸应该是仅稍微大于满卷的管纱的尺寸。对于在最低转向点的纱线层，由于外壳在驱动装置上接合，驱动装置的尺寸必须小于外壳的内部尺寸。许多已知的驱动装置都不能满足这个条件。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种尽可能简单设置的锭子装置，其能够被经济地制造，并简单地安装。而且，该锭子装置能够承受长时间的使用。

本发明是这样实现的，定子被抗转动地连接到电机壳体，转子被抗转动地连接到锭子顶部上的一连接部件，其内安装有锭杆的锭子轴承壳体的下部被插入一底部壳体内，电机壳体被设置在管子套筒和底部壳体之间，并被抗转动地连接到底部壳体。

锭子装置优选由四个安装组件构成。这些安装组件包括：

-锭子顶部；

-锭子轴承壳体；

-电机壳体，及

-底部壳体。

所述锭子轴承壳体可以通过可分离的机械连接抗转动地连接到底部壳体或电机壳体。所述锭子轴承壳体还可以以上述方式既连接到底部壳体上也连接到电机壳体上。

电机壳体可以通过可分离的机械连接与底部壳体和/或锭子轴承壳体连接，所述可分离的机械连接优选螺纹连接。

此外，底部壳体和/或锭子轴承壳体上可设有装置，用于水平(定中心地)和/或竖直定位锭子轴承壳体，并由此相对底部壳体定位锭子顶部。特别地，这些装置可以是能将锭子轴承壳体同心定位在底部壳体内的定心装置，还可以是将锭子轴承壳体放置在沿轴向方向的特定高度上的装置。锭子轴承壳体的定位例如通过机械装置进行，该机械装置例如预先确定锭子轴承壳体的支撑、邻接或闭锁位置。底部壳体和锭子轴承壳体之间优选形成有一环形的空隙，该空隙例如可提供线路连接(line connection)所需的空间，并在适当的条件下补偿锭子的运动。

可以将所述锭子轴承壳体设置为被抗转动地并刚性地固定到底部壳体，而不需要特殊的连接装置，仅仅通过上述用于定位的装置并借助于电机壳体的固定。

底部壳体和/或电机壳体优选设计成中空的圆柱体，特别是具有圆形横截面的圆柱体。底部壳体的底部优选通过一壳体底部封闭，从而形成罐状的套筒。

可以想到使由于失去平衡产生的离心力额外地消减，从而由此防止锭子轴承受到增加的磨损。为此，在第一实施例中，将所述锭子轴承壳体设置为被抗转动地并刚性地连接到电机壳体。所述电机壳体与锭子顶部和锭子轴承壳体形成一组件。接着，所述电机壳体通过一弹性连接被抗转动地但是弹性地连接到底部壳体，所述连接是这样的，其允许该组件相对刚性固定到纺纱机的底部壳体绕一圆锥面共同进动运动。这种情形下，形成圆锥顶点的旋转运动的进动中心与该弹性连接同高度。

还可以将所述电机壳体设置为被抗转动地并特别是刚性地连接到底部壳体，并将所述锭子轴承壳体设置为通过一弹性连接被抗转动地但弹性地连接到电机壳体或底部壳体，所述连接可以是这样的，其允许锭子顶部和锭子轴承壳体相对电机壳体和底部壳体绕一圆锥面共同进动运动，并且形成圆锥顶点的旋转运动的进动中心与该弹性连接同高度。

在本实施例的一改进中，设置弹性连接，旋转运动的进动中心通过弹性连接与定子/转子装置同高度。

弹性紧固装置可以是例如弹性连接部件和/或弹簧-弹性连接部件。所述紧固装置具有持久恢复能力。所述连接部件可以例如包括橡胶或弹性体部件和/或机械弹簧部件。材料-弹性部件和弹簧-弹性部件的组合也是可能的。这种元件优选具有环形设计，还可以是环扇形。

在抗转动地固定的电机壳体和可转动地安装的锭子顶部之间，优选设有密封装置，特别是一个或多个环形薄板，这些薄板防止灰尘和湿气渗透到电机壳体内。

转子为中空圆柱形磁体，其直接地或通过一连接部件连接到锭子顶端，并在锭杆上方接合，从而在锭杆和转子之间的区域内形成优选为环形的第一空气间隙。所述转子优选具有环形圆柱体形状。所述连接部件可以是锭子顶部的一体的部件，或者固定到锭子顶部。所述转子可以通过传力连接和/或形状配合连接或通过材料一体地连接方式(例如，粘合剂粘接)连接到锭子顶部或连接部件。

所述锭子轴承壳体由其上端部以及收容的锭杆被推入中空圆柱形转子和锭杆之间的第一空气间隙内。锭子轴承壳体和锭子顶部或转子之间的转子区域内形成有一横向狭窄的环形空气间隙。

锭子轴承壳体在其上端部具有固定装置，所述固定装置确保在操作过程中，特别是在落纱过程中，锭子顶部不会滑动使锭杆沿轴向方向向上滑出锭子轴承壳体。该固定装置可包括位于锭子轴承壳体上的环形的弹性本体，当锭子轴承壳体被推入圆柱形腔室内时，该本体被强制推到锭子顶部周向设置的优选为环形的一凸起上方。

所述锭子轴承壳体的上轴承优选与转子同高度设置在中空圆柱形转子和锭杆之间的第一空气间隙内。所述上轴承优选为滚动轴承。下轴承同样优选为滚动轴承，并且在这种情形下，下轴承为径向/轴向联合轴承。下轴承和上轴承可以是相同类型或不同类型的滚动轴承。

滚动轴承可以是滚珠轴承、双滚珠轴承、滚针轴承、鼓形轴承或锥形轴承。此外，滚动轴承还可以是具有电绝缘滚动本体的混合轴承。这些轴承可具有油润滑或油脂润滑，优选包括终身润滑。这些轴承可以是例如专门商店可以得到的双V或双Z轴承。

所述电机壳体和所述底部壳体之间可设有一个或多个通道，能量通过该通道供给，并且/或者传输线路从定子/转子装置穿过该通道到达底部壳体。

锭子装置可以优选直接地或通过底部壳体间接地固定于锭子轨道或固定在锭子轨道之上。底部壳体还可设有壳体底部，从而形成一个向上开口的罐状套筒。

在底部壳体内，优选设置有一电子装置，用于控制电机和/或供给电能到电机。

中空圆柱形转子的磁体优选这样设计，使得电磁场的磁通线的回路(return)位于磁体本身。形成转子的永磁体可以是塑料粘接的磁体，其中磁体材料混合有例如粉末形式的塑料。该塑料用作磁体材料的载体和粘合剂。而且，永磁铁还可以包括铁酸盐或金属合金。

磁体优选一体地形成，环形本体横向于其轴线沿圆周方向被分成多个具有交变极性的磁区。

电机为无刷直流电机，也叫做BLDC。如上所述，转子包括永磁铁。定子包括多个绕转子在圆周上设置的磁体线圈。电机可以是例如三相结构。BLDC具有探测转子位置的位置传感器。位置探测可以通过例如磁位置传感器如霍尔效应传感器进行。但是，位置的确定还可以通过电传感器或光学传感器进行。

为了减少通过旋转的锭子传输的空气，所述锭子装置优选包括一外壳，该外壳在当前的管纱纱线层下围绕锭子装置。所述外壳优选固定在环锭纺纱机上的钢领板的下侧，以及漏斗式纺纱机上的锭子轨道的下侧。该外壳可以具有直径向下逐渐增加的圆柱形或圆锥形的设计。

根据本发明的锭子装置可用于具有一个或多个锭子工作台的纺纱机、捻线机或纺纱/捻线机。纺纱机可以是环锭纺纱机、漏斗式纺纱机或环路纺纱机。所述锭子装置优选直接地或通过底部壳体间接地固定于锭子轨道或固定在锭子轨道之上。

附图说明

下面结合图1和图2更详细地描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明的一锭子装置的横截面；

图2示出了根据本发明的一锭子装置的侧视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的环锭纺纱机的锭子装置1的一个实施例的横截面。环锭纺纱机包括钢领板(ring rail)64、纺纱环69和在纺纱环上自由运转的钢领圈(ring traveller)。锭子装置1包括锭子顶部2、锭子轴承壳体21、电机壳体31和底部壳体41。锭子顶部2包括管子套筒3，用于收容其上形成有纱体，这里是管纱70的纱管。此外，锭子顶部2还包括锭杆4，锭杆4通过中间轴承22(上轴承)和底部轴承23(下轴承)可转动地安装在锭子轴承壳体21内。该底部轴承为轴向/径向联合轴承，例如可以是立式止推轴承(未示出)。

此外，环绕锭杆4同心设置的一环形连接部件5被连接到锭子顶部2。该连接部件5接合在锭杆4的上端部上方。在一替换实施例中，连接部件5还可以具有罐状设计，并在锭杆上方接合同心设置的较薄的壁部。该罐状的连接部件5具有较厚的底壁(未示出)，连接部件5通过较厚的底壁抗转动地连接到锭子顶部2。连接部件5还可以是锭子顶部的一体的组件。

电机的环形或中空圆柱体的转子6被连接到连接部件5的圆柱形外表面。

锭子轴承壳体21由其上端部接合进入连接部件5和锭杆4之间的环形通路。锭子轴承壳体21相对连接部件5形成空气间隙62，从而锭子顶部2可相对锭子轴承壳体21在环形间隙62区域内自由地转动。

锭子轴承壳体2在其上端部包括由柔性塑料组成的固定环69，该固定环压靠在环形通路的外周面上的环形凸起73上方。由此避免了锭子顶部2在锭子运转或落纱过程中滑出锭子轴承壳体21。

在锭子轴承壳体21已安装的状态下，锭子轴承壳体21的中间轴承22与转子6同高度，特别是在转子6的轴向中心上。

通过留有一空气间隙61，转子6由固定到电机壳体31的内圆周上的定子32包围。定子32包括多个围绕转子6设置的环形线圈(未示出)。

电机壳体31通过底部壳体41上的外螺纹11抗转动地旋紧到底部壳体41上。锭子轴承壳体2相对底部壳体41同心设置，并通过与底部壳体41螺纹连接的电机壳体31在其水平和竖直位置上抗转动地固定。在抗转动固定的电机壳体31和可转动地安装的锭子顶部2之间，环形薄板67被设置在锭子顶部2上的间隙内，并防止灰尘和湿气进入电机壳体。

底部壳体41内设有一电子结构的装置42，电机通过该电子结构的装置42启动。电子装置42还包括相应的电压转换器。电机壳体31和底部壳体41之间设有通道，用于能量供给并用于将数据从转子/定子装置传输到电子装置42的线路63被引导通过所述通道。

为了减少纺纱过程中通过管纱输送的空气，圆柱形的外壳19通过紧固装置71设置在钢领板64的下侧，并围绕锭子位于钢领板64以下的部分。外壳19具有相应大于电机壳体31和底部壳体41的直径。在外壳19和锭子装置1之间优选形成一空气间隙。外壳19可以具有漏斗形的端部。

锭子装置1为由四个组件组成的预装组件，包括：

-锭子顶部2，其具有锭杆4、管子套筒3、连接部件4和转子；

-锭子轴承壳体，其具有中间轴承22和底部轴承23；

-电机壳体31，其具有定子32，及

-底部壳体41，其具有电子装置42。

在已安装的状态下，这四个组件形成紧凑封闭的锭子装置1，该锭子装置1同样固定到环锭纺纱机。为此，底部壳体41通过相应的紧固装置72固定在锭子轨道65上。

Claims (22)

1.纺织机的锭子装置(1)，包括：

-可转动地驱动的锭子顶部(2)，其具有管子套筒(3)和锭杆(4)；

-锭子轴承壳体(21)，其可转动地支撑锭杆(4)并具有上轴承(22)和下轴承(23)；

-电机，其驱动锭子顶部(2)并包括通过一空气间隙(61)相互隔开设置的定子和转子；

-用于收容电机的电机壳体(31)，

其特征在于，

定子(32)被抗转动地连接到电机壳体(31)，转子(6)被抗转动地连接到锭子顶部(2)上的一连接部件(5)，其内安装有锭杆(4)的锭子轴承壳体(21)的下部被插入一底部壳体(41)内，电机壳体(31)设置在锭子运转部(3)和底部壳体(41)之间，并且被抗转动地连接到底部壳体(41)。

2.根据权利要求1所述的锭子装置，其特征在于，所述锭子轴承壳体(21)被抗转动地连接到底部壳体(41)和/或被抗转动地连接到电机壳体(31)。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的锭子装置，其特征在于，所述电机壳体(31)和所述可转动地安装的锭子顶部(2)之间设有密封装置(67)，特别是一个或多个环形薄板。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的锭子装置，其特征在于，所述锭子装置由四个安装组件构成，包括：

-锭子顶部(2)；

-锭子轴承壳体(21)；

-电机壳体(31)；以及

-底部壳体(41)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的锭子装置，其特征在于，所述转子(6)为中空圆柱形磁体，其被连接到锭子顶部(2)的连接部件(5)，并在锭杆(4)上方接合，锭杆(4)和转子(6)之间的区域内形成有优选为环形的一空气间隙(62)。

6.根据权利要求5所述的锭子装置，其特征在于，所述锭子轴承壳体(21)由一上端部被推动进入中空圆柱形转子(6)和锭杆(4)之间的空气间隙(62)内。

7.根据权利要求6所述的锭子装置，其特征在于，所述锭子轴承壳体(21)的上轴承(22)与转子(6)和/或转子(6)与锭杆(4)之间的空气间隙(62)同高度地设置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的锭子装置，其特征在于，所述锭子轴承壳体(21)具有固定装置(68，73)，所述固定装置在操作中确保锭子顶部(2)不会沿轴向方向向上滑出锭子轴承壳体(21)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的锭子装置，其特征在于，所述电机壳体(31)和底部壳体(41)之间设有一个或多个通道，能量通过所述通道供给和/或传输线路(68)从定子/转子装置穿过所述通道进入底部壳体(41)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的锭子装置，其特征在于，所述底部壳体(41)内设有用于控制电机和/或用于供给电能到电机的一电子装置。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的锭子装置，其特征在于，所述底部壳体(41)和/或锭子轴承壳体(21)包括装置，用于锭子轴承壳体(21)相对底部壳体(41)的水平和/或竖直定位，特别是定中心。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的锭子装置，其特征在于，设有固定装置，在电机壳体固定到底部壳体(41)的过程中，所述锭子轴承壳体(21)通过所述固定装置抗转动地固定在底部壳体(41)之内和/或之上。

13.根据权利要求12所述的锭子装置，其特征在于，所述固定装置设置在电机壳体(31)上、底部壳体(41)上和/或锭子轴承壳体(21)上。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的锭子装置，其特征在于，所述锭子装置(1)能够直接地或通过底部壳体(41)间接地固定于锭子轨道(65)或固定在锭子轨道(65)之上。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的锭子装置，其特征在于，所述电机壳体(31)通过可分离的一机械连接与底部壳体(41)连接，所述机械连接优选为螺纹连接。

16.根据权利要求1至14中任一项所述的锭子装置，其特征在于，所述锭子轴承壳体(21)被抗转动地并刚性地连接到电机壳体(31)，所述电机壳体(31)通过一弹性连接和/或弹簧-弹性连接被抗转动地连接到底部壳体(41)，所述弹性连接是这样的，使其允许包括锭子顶部(2)、锭子轴承壳体(21)和电机壳体(31)的组件相对底部壳体(41)绕一圆锥面共同进动运动，且形成圆锥顶点的旋转运动的进动中心与该弹性连接同高度。

17.根据权利要求1至15中任一项所述的锭子装置，其特征在于，所述锭子轴承壳体(21)通过一弹性连接和/或弹簧-弹性连接被抗转动地连接到电机壳体(31)，所述弹性连接是这样的，使其允许锭子顶部和锭子轴承壳体相对电机壳体和底部壳体绕一圆锥面共同进动运动，且形成圆锥顶点的旋转运动的进动中心与该弹性连接同高度。

18.根据权利要求16和17中任一项所述的锭子装置，其特征在于，通过所述弹性连接和/或弹簧-弹性连接，形成圆锥顶点的旋转运动的进动中心与定子/转子装置同高度。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的锭子装置，其特征在于，所述转子(6)的磁体这样设置，使电磁场的磁通线的回路位于磁体本身。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的锭子装置，其特征在于，所述转子(6)的磁体为一体制造的中空圆柱体，所述磁体横向于其圆柱体轴线沿圆周方向被细分成多个具有交变极性的磁区。

21.纺纱机、捻线机或纺纱/捻线机，其具有一个或多个如权利要求1至20中任一项所述的锭子装置(1)。

22.根据权利要求21所述的纺纱机、捻线机或纺纱/捻线机，其特征在于，所述锭子装置(1)直接地或通过底部壳体(41)间接地固定于锭子轨道(65)或固定在锭子轨道(65)之上。

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