CN101838853B - 环行式汉麻专用栉梳机 - Google Patents
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Abstract
一种环行式汉麻专用栉梳机，包括：一套用于引导夹麻器运行的环形梳理轨道、前自动机、后自动机、左梳理机、右梳理机、四个转角机构以及一套电气控制系统。所述前、后自动机，左、右梳理机，左、右升降机和左、右推杆机均由电气控制系统上的可编程序控制器和变频器控制的电机减速器驱动，按一定的工艺速度和工艺动作程序运行。本发明采用先进的减速电机变频控制技术控制机器针帘的运转速度和升降架的升降速度，并加大了升降行程，使机器针帘的运转速度和升降架的升降速度实现方便、无级、精细的调整。本发明所述的环行式汉麻专用栉梳机可以完全适应汉麻纤维的纺纱工艺要求，解决了汉麻纺纱行业没有专用梳理设备的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种环行式汉麻专用栉梳机，是一种汉麻纺纱前纺工序使用的工艺装备，也适用于其它包括韧皮纤维和叶茎纤维等麻类产品超长纤维的梳理工序。
背景技术
20世纪后期，汉麻纺织产品以其绿色环保、耐磨、抗静电、阻燃、抗菌、透气性好等显著特点，逐渐受到人们的青睐，尤其是受到如军队、航空航天等专业领域的关注。但汉麻纺纱工艺却没有专用的工艺装备，多年来，汉麻纺纱一直借用亚麻的工艺设备，由于汉麻纤维具有其本身的特点，如纤维超长、韧性高等，因此，根据亚麻纤维的特点设计的亚麻设备并不能完全适合汉麻纤维的使用，尤其是前纺工序的第一道栉梳工序，更是因为借用的亚麻栉梳机升降行程小、工艺参数变化范围粗、可选范围小、工艺参数变换不便等弊病，直接影响到后道工序的可纺性和产品质量，成为汉麻纤维加工的瓶颈。
参见图1，现有的亚麻栉梳机为繁复的机械传动结构，由安装在前自动机101上的电动机102驱动整机的运行，通过变换齿轮103传动左梳理机针帘104和105运转，通过变换齿轮106传动右梳理机针帘107和108运转，通过变换齿轮109传动左升降架110运动，通过变换齿轮111传动右升降架112运动，变换齿轮103和106只有20～54齿8种，即针帘的运转速度只有13.1～36m/min八档(而20m/min以下基本不用，实际只有五档)变换齿轮可供选择，变换齿轮109和111只有24～30齿6种，即升降速度只有7.9～9.85次/min六档变换齿轮可供选择，且升降行程小(550mm)。因此升降行程小、工艺参数变化范围粗、可选范围小、工艺参数变换不便等弊病制约了汉麻纤维的梳理质量和生产效率，不利于汉麻行业的技术进步和发展，业内急需能够适应汉麻特点的专用梳理工艺设备。
发明内容
本发明的目的在于提出一种环行式汉麻专用栉梳机，其采用先进的减速电机变频控制技术控制机器针帘的运转速度和升降架的升降速度，并加大升降行程，使机器针帘的运转速度和升降架的升降速度实现方便、无级、精细的调整。本发明所述的环行式汉麻专用栉梳机可以完全适应汉麻纤维的纺纱工艺要求，能够解决汉麻纺纱行业没有专用梳理设备的问题。
为达上述目的，本发明为一种环行式汉麻专用栉梳机，其包括：
一条环形梳理轨道，用于引导夹麻器运动；
前自动机，其上依序设有由驱动电机驱动并由程序控制其动作节拍的开盖单元、提盖单元与合盖单元，所述提盖单元是所述环形梳理轨道(环形梳理生产线)的入口；
1号转角机构，设置在所述前自动机的合盖单元的下游，完成对进入所述1号转角机构的夹麻器的转角、翻转和输送动作；
右梳理机，设置在所述1号转角机构的下游，完成对进入所述右梳理机的夹麻器上的精干麻一侧的梳理，所述右梳理机依序分为右梳理一区、右梳理二区、右梳理三区；
2号转角机构，设置在所述右梳理机的右梳理三区的下游，完成对进入所述2号转角机构的夹麻器的转角、翻转和输送动作；
后自动机，设置在所述2号转角机构的下游，其上设有由程序控制的倒麻单元，完成对进入所述倒麻单元的夹麻器的开盖、倒麻和合盖动作；
3号转角机构，设置在所述后自动机的倒麻单元的下游，完成对进入所述3号转角机构的夹麻器的转角、翻转和输送动作；
左梳理机，设置在所述3号转角机构的下游，完成对进入所述右梳理机的夹麻器上的精干麻另一侧的梳理，所述左梳理机依序分为左梳理一区、左梳理二区、左梳理三区；
4号转角机构，设置在所述左梳理机的左梳理三区的下游，完成对进入所述4号转角机构的夹麻器的转角、翻转和输送动作；所述前自动机上的开盖单元设置在所述4号转角机构的下游，也是所述环形梳理轨道的出口。
较佳的是，所述右梳理机还包括三个电机减速器，其中第一电机减速器安装在右梳理机的前端，用于驱动右梳理机的内侧针帘，并通过安装在右梳理机后端的两个齿轮同步驱动右梳理机的外侧针帘；所述右梳理机还设有右升降架，所述右升降架由安装有第二电机减速器的右升降机驱动以进行升降运动；所述右升降架上还安装有一个由第三电机减速器驱动的右推杆机，用于推动所述夹麻器在右升降架上同步移动。
较佳的是，所述右梳理机的每个梳理区的内侧针帘和外侧针帘均设有7道梳理针板，右梳理机的内、外侧针帘均各有21道梳理针板；所述右梳理机升降架上的夹麻器数量为24个。
较佳的是，所述左梳理机还包括三个电机减速器，其中第一电机减速器安装在左梳理机的前端，用于驱动左梳理机的内侧针帘，并通过安装在左梳理机后端的两个齿轮同步驱动左梳理机的外侧针帘；所述左梳理机还设有左升降架，所述左升降架由安装有第二电机减速器的左升降机驱动以进行升降运动；所述左升降架上还安装有一个由第三电机减速器驱动的左推杆机，用于推动所述夹麻器在左升降架上同步移动。
较佳的是，所述左梳理机的每个梳理区的内侧针帘和外侧针帘均设有7道梳理针板，左梳理机的内、外侧针帘均各有21道梳理针板；所述左梳理机升降架上的夹麻器数量为24个。
较佳的是，还包括一套电气控制系统，所述的左梳理机、右梳理机、左升降机、右升降机、左推杆机和右推杆机均由电气控制系统上的可编程序控制器和变频器控制电机减速器。
本发明的有益效果在于：其采用先进的减速电机变频控制技术控制机器针帘的运转速度和升降架的升降速度，并加大了升降行程，使机器针帘的运转速度和升降架的升降速度实现方便、无级、精细的调整，本发明所述的环行式汉麻专用栉梳机可以完全适应汉麻纤维的纺纱工艺要求，解决了汉麻纺纱行业没有专用梳理设备的问题。
附图说明
图1是现有的亚麻栉梳机传动系统示意图；
图2是本发明一实施例的环行式汉麻专用栉梳机结构布局示意图。
附图标记说明：
背景技术：前自动机101；电动机102；变换齿轮103、106、109、111；左梳理机针帘104、105；右梳理机针帘107、108；左升降架110；右升降架112；
本发明：前自动机1；驱动电机10；开盖单元11；提盖单元12；合盖单元13；后自动机2；夹麻器20；倒麻单元21；左梳理机3；第一电机减速器30；内侧针帘31；外侧针帘32；齿轮33、34；左梳理一区35；左梳理二区36；左梳理三区37；左升降架38；左升降机381；左推杆机39；右梳理机4；第一电机减速器40；内侧针帘41；外侧针帘42；齿轮43、44；右梳理一区45；右梳理二区46；右梳理三区47；右升降架48；右升降机481；右推杆机49；1号转角机构5；2号转角机构6；3号转角机构7；4号转角机构8；电气控制系统9；
具体实施方式
有关本发明为达到上述的使用目的与功效及所采用的技术手段，现举出较佳可行的实施例，并配合附图所示，详述如下：
参见图2，是本发明一实施例的环行式汉麻专用栉梳机结构布局示意图，所述的栉梳机包括：一条用于引导夹麻器20运动的环形梳理轨道(图中未示)、前自动机1、后自动机2、左梳理机3、右梳理机4、四个转角机构(5、6、7、8)以及一套电气控制系统9。其中，在前自动机1上装有一台驱动电机10，由机械传动结构驱动前自动机1和后自动机2。
所述前自动机1，其上依序设有由驱动电机10驱动并由程序控制其动作节拍的开盖单元11、提盖单元12与合盖单元13，对进入前自动机1的夹麻器20分别进行如下操作：在开盖单元11处将夹麻器20的夹麻器盖打开；在提盖单元12处将所述夹麻器20的夹麻器盖提升并向夹麻器喂入麻把后，合上夹麻器盖；在合盖单元13处将所述夹麻器20的夹麻器盖压紧。所述提盖单元12是所述环形梳理轨道的入口。
1号转角机构5，设置在所述前自动机1的合盖单元13的下游，并由所述驱动电机10控制，完成对进入所述1号转角机构5位置的夹麻器20逆时针90度平面转角、90度向机器内侧空间翻转和输送动作。
所述右梳理机4，设置在所述1号转角机构5的下游，由安装在右梳理机4前端的第一电机减速器40驱动内侧针帘41，并通过安装在右梳理机4后端的齿轮43和44同步驱动外侧针帘42。在本实施例中，所述右梳理机4依序分为右梳理一区45、左梳理二区46、左梳理三区47，每个梳理区的内、外侧针帘(41、42)均设有7道梳理针板，因此在右梳理机4内，共有21道梳理针板。所述右梳理机4还设有右升降架48，所述右升降架48由安装有第二电机减速器(图中未示)的右升降机481驱动以进行升降运动。所述夹麻器20在所述右升降架48上移动，因此也可理解为所述右升降架48为所述环形梳理轨道的一部分。在右升降架48上还安装有一个由第三电机减速器(图中未示)驱动的右推杆机49，用于同步推动所述夹麻器20在右升降架48上移动。在本实施例中，在右梳理机4内，由于有21道梳理针板，因此在右升降架48上有21个夹麻器20，考虑到右梳理机的各梳理区之间均存在一道针板的间隔，故在右升降架48上共设有24个夹麻器20。右升降架48每升降一次，利用所述内侧针帘41和外侧针帘42共同完成对精干麻(纤维)一侧的梳理，而后右推杆机49将所有在右升降架48上的夹麻器20均向下游推动一道针板的距离，并再一次使右升降架48进行升降运动，从而继续完成对精干麻(纤维)一侧的梳理。
2号转角机构6，设置在所述右梳理机4的右梳理三区47的下游，并由所述驱动电机10控制，完成对进入所述2号转角机构6位置的夹麻器20逆时针90度平面转角、90度向机器外侧空间翻转和输送动作。
所述后自动机2，设置在所述2号转角机构6的下游，其上设有由驱动电机10驱动并由程序控制的倒麻单元21，依次完成对进入所述倒麻单元21的夹麻器20打开夹麻器盖、拉出被夹麻器20夹持的未梳理的精干麻(纤维)(俗称倒麻)并扣紧夹麻器盖。
3号转角机构7，设置在所述后自动机2的倒麻单元21的下游，并由所述驱动电机10控制，完成对进入所述3号转角机构7位置的夹麻器20逆时针90度平面转角、90度向机器外侧空间翻转和输送动作。
所述左梳理机3，设置在所述3号转角机构7的下游，其与右梳理机4的结构完全一致。具体而言，由安装在左梳理机3前端的第一电机减速器30驱动内侧针帘31，并通过安装在左梳理机3后端的齿轮33和34同步驱动外侧针帘32。在本实施例中，所述左梳理机3依序分为左梳理一区35、左梳理二区36、左梳理三区37，每个梳理区的内、外侧针帘(31、32)均设有7道梳理针板，因此在左梳理机3内，共有21道梳理针板。所述左梳理机3还设有左升降架38，所述左升降架38由安装有第二电机减速器(图中未示)的左升降机381驱动以进行升降运动。所述夹麻器20在所述左升降架38上移动，因此也可理解为所述左升降架38为所述环形梳理轨道的一部分。在左升降架38上还安装有一个由第三电机减速器(图中未示)驱动的左推杆机39，用于同步推动所述夹麻器20在左升降架38上移动。在本实施例中，在左梳理机3内，由于有21道梳理针板，因此在左升降杆38上有21个夹麻器20，考虑到左梳理机的各梳理区之间均存在一道针板的间隔，故在左升降架38上共设有24个夹麻器20。左升降架38每升降一次，利用所述内侧针帘31和外侧针帘32共同完成对精干麻(纤维)另一侧的梳理，而后左推杆机39将所有在左升降架38上的夹麻器20均向下游推动一道针板的距离，并再一次使左升降架38进行升降运动，从而继续完成对精干麻(纤维)另一侧的梳理。
4号转角机构8，设置在所述左梳理机3的左梳理三区37的下游，并由所述驱动电机10控制，完成对进入所述4号转角机构8位置的夹麻器20逆时针90度平面转角、90度向机器内侧空间翻转和输送动作。上述前自动机1的开盖单元11设置在所述4号转角机构8的下游，也是所述环形梳理轨道的出口，在所述开盖单元11处将已梳理完毕的汉麻纤维取下以进行下一工序的加工，同时所述夹麻器20被输送到提盖单元12，装入未梳理的汉麻精干麻，从而继续进行上述的环行式汉麻梳理。
在本实施例中，所述前、后自动机(1、2)，左、右梳理机(3、4)，左、右升降机(381、481)和左、右推杆机(39、49)均由电气控制系统9上的可编程序控制器(Programmable Logic Controller，PLC)和变频器控制上述的六个电机减速器，按一定的工艺速度和工艺动作程序运行。
在实施例中，整机运行速度为6～10个(夹麻器)/min，整数或非整数无级可调；左梳理机3和右梳理机4梳理针帘的运转速度为20～45m/min，无级可调，可以单独调整；前、后自动机(1、2)，左、右升降架(38、48)的升降速度，左、右推杆机(39、49)的运行速度均为变频无级可调，由PLC程序控制，自动与整机的运行速度匹配，通过电气控制系统9上的人机对话界面，可以对工艺参数和工艺动作程序进行调整或选择。左、右升降架(38、48)的最大升降行程为650mm。
所述实施例的梳理质量和制成率与左、右梳理机(3、4)上的针帘的运转速度、运转程序和左、右升降架(38、48)的升降程序有关。左、右梳理机(3、4)上的针帘的运转程序可以设置为匀速运转或变速运转；左、右升降架(38、48)的升降程序可以设置为匀速下降或变速下降，并匹配相应的上升速度。
例1.取左、右梳理机(3、4)上的针帘的运转速度为40m/min，匀速运转程序，左、右升降架(38、48)的下降程序为匀速下降，则梳理后纤维的平均分裂度为580Nm，制成率为31.5％。
例2.取左、右梳理机(3、4)上的针帘的运转速度为32～40m/min，变速运转程序，左、右升降架(38、48)的下降程序为变速下降，即下降程序为先较慢，后较快，相应的针帘的运转速度匹配为在较慢下降时取40m/min，在较快下降时取32m/min，则梳理后纤维的平均分裂度为655Nm，制成率为33.1％。
例3.取左、右梳理机(3、4)上的针帘的运转速度为35～43m/min，变速运转程序，左、右升降架(38、48)的下降程序为变速下降，即下降程序为先很慢，后很快，相应的针帘的运转速度匹配为在很慢下降时取43m/min，在很快下降时取35m/min，则梳理后纤维的平均分裂度为720Nm，制成率为32.6％。
综上所述，本发明提出的环行式汉麻专用栉梳机，采用先进的减速电机变频控制技术控制机器针帘的运转速度和升降架的升降速度，并加大了升降行程，使机器针帘的运转速度和升降架的升降速度实现方便、无级、精细的调整，本发明所述的环行式汉麻专用栉梳机可以完全适应汉麻纤维的纺纱工艺要求，解决了汉麻纺纱行业没有专用梳理设备的问题。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种环行式汉麻专用栉梳机，其特征在于，包括：
一套环形梳理轨道，用于引导夹麻器的运动；
前自动机，其上依序设有由程序控制其动作节拍的开盖单元、提盖单元与合盖单元，所述提盖单元是所述环形梳理轨道的入口；
1号转角机构，设置在所述前自动机的合盖单元的下游，完成对进入所述1号转角机构的夹麻器的转角、翻转和输送动作；
右梳理机，设置在所述1号转角机构的下游，完成对进入所述右梳理机的夹麻器上的精干麻一侧的梳理，所述右梳理机依序分为右梳理一区、右梳理二区、右梳理三区；
2号转角机构，设置在所述右梳理机的右梳理三区的下游，完成对进入所述2号转角机构的夹麻器的转角、翻转和输送动作；
后自动机，设置在所述2号转角机构的下游，其上设有由程序控制的倒麻单元，完成对进入所述倒麻单元的夹麻器的开盖、倒麻和合盖动作；
3号转角机构，设置在所述后自动机的倒麻单元的下游，完成对进入所述3号转角机构的夹麻器的转角、翻转和输送动作；
左梳理机，设置在所述3号转角机构的下游，完成对进入所述右梳理机的夹麻器上的精干麻另一侧的梳理，所述左梳理机依序分为左梳理一区、左梳理二区、左梳理三区；
4号转角机构，设置在所述左梳理机的左梳理三区的下游，完成对进入所述4号转角机构的夹麻器的转角、翻转和输送动作；所述前自动机上的开盖单元设置在所述4号转角机构的下游，也是所述环形梳理轨道的出口。
2.根据权利要求1所述的环行式汉麻专用栉梳机，其特征在于，所述右梳理机还包括三个电机减速器，其中第一电机减速器安装在右梳理机的前端，用于驱动右梳理机的内侧针帘，并通过安装在右梳理机后端的两个齿轮同步驱动右梳理机的外侧针帘；所述右梳理机还设有右升降架，所述右升降架由安装有第二电机减速器的右升降机驱动以进行升降运动；所述右升降架上还安装有一个由第三电机减速器驱动的右推杆机，用于推动所述夹麻器在右升降架上同步移动。
3.根据权利要求2所述的环行式汉麻专用栉梳机，其特征在于，所述右梳理机的每个梳理区的内侧针帘和外侧针帘均设有7道梳理针板，右梳理机的内、外侧针帘均各有21道梳理针板；所述右梳理机升降架上的夹麻器数量为24个。
4.根据权利要求2或3所述的环行式汉麻专用栉梳机，其特征在于，还包括一套电气控制系统，所述的右梳理机、右升降机和右推杆机均由电气控制系统上的可编程序控制器和变频器控制电机减速器。
5.根据权利要求1所述的环行式汉麻专用栉梳机，其特征在于，所述左梳理机还包括三个电机减速器，其中，第一电机减速器安装在左梳理机的前端，用于驱动左梳理机的内侧针帘，并通过安装在左梳理机后端的两个齿轮同步驱动左梳理机的外侧针帘；所述左梳理机还设有左升降架，所述左升降架由安装有第二电机减速器的左升降机驱动以进行升降运动；所述左升降架上还安装有一个由第三电机减速器驱动的左推杆机，用于推动所述夹麻器在左升降架上同步移动。
6.根据权利要求5所述的环行式汉麻专用栉梳机，其特征在于，所述左梳理机的每个梳理区的内侧针帘和外侧针帘均设有7道梳理针板，左梳理机的内、外侧针帘均各有21道梳理针板；所述左梳理机升降架上的夹麻器数量为24个。
7.根据权利要求5或6所述的环行式汉麻专用栉梳机，其特征在于，还包括一套电气控制系统，所述的左梳理机、左升降机和左推杆机均由电气控制系统上的可编程序控制器和变频器控制电机减速器。
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