CN103422201B - 一种转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置，其特征在于：包括安装座；托纱杆件，托纱杆件具有连接臂、托纱杆部和转轴部，转轴部转动安装在安装座上；第一弹簧，连接在安装座和连接臂之间；抬臂，固定在转轴部的端部；第一电磁铁，固定在抬臂的下部，第一电磁铁的铁芯端部安装有第一轴承；抬臂凸轮，固定在旋转轴上；支臂，其中部转动连接在安装座上。当断纱信号传递到第一电磁铁，使得第一轴承能与随旋转轴旋转的抬臂凸轮接触，抬臂凸轮的运动使抬臂发生偏转，故带动整个托纱杆件向上偏转抬起筒子架，从而实现筒子架自动抬纱的功能。

Description

一种转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置

技术领域

本发明属于一种纺纱机械设备的技术领域，尤其涉及一种转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置。

背景技术

转杯纺纱机是一种发展较快的新型纺纱设备，引纱速度与和纺纱支数越来越高，目前使用的人工抬纱劳动强度大，如果纺纱断纱后没有及时抬起纱会使纱一直同卷绕辊摩擦，容易摩损纱，而且效率较差。

目前，市场上转杯纺纱机半自动接头装置是通过电磁铁闭合状态下所产生的力通过锁紧连杆机构带动皮辊和引纱轴做好接头准备。如一专利号为ZL201020645550.6(公告号为CN201901740U)的中国实用新型专利《一种转杯纺纱机的新型半自动接头机构》披露了这样一种转杯纺纱机的新型半自动接头机构，包括有托纱杆，手柄结合件，连杆机构及安装座，其中连杆机构包括连杆支臂、弹簧I和弹簧II，其特征在于：还包括托纱杆支臂，托纱杆与托纱杆支臂焊接在一起，托纱杆支臂的一端与手柄结合件一端连接，并平行套装在安装座上，所述托纱杆支臂的另一端通过轴套与弹簧II连接，弹簧II另一端固定在弹簧I的固定轴上。

当纱线断头后，首先进行接头准备，操作人员用手下压手柄结合件，通过连杆机构的运动传递，连杆支臂使皮辊座抬起并带动皮辊脱离引纱轴使两者之间有一定距离，这时弹簧I进入张紧状态，与此同时，手柄结合件的一端被支臂支撑住，从而通过轴套抬起托纱杆，这时操作工可松开手柄结合件，找出筒管上的纱线穿过断纱感应器、皮辊和沉纱电磁铁铁芯，切断到适当长度，然后沉纱到纺纱器的出口内，完成接头准备。接着接头过程：按动开关自动化控制系统开始工作，喂棉开始，经过预定的时间间隔后，沉纱电磁铁通电瞬间吸合铁芯从而带动支臂上端向左倾斜，手柄结合件不再有支臂的支撑，皮辊在弹簧I的作用下与引纱轴接触，并与其保持一定压力，与此同时在弹簧II的拉力作用下托纱杆支臂与托纱杆迅速回落，使筒管下落到卷绕辊上，卷绕开始纱线接头完成。

前述转杯纺纱机半自动接头装置让筒子架的抬起过程需要人工进行操作，人工抬筒劳动强度大，纱不会在第一时间脱离卷绕辊，使纱表面产生磨损。而且增加能耗。只适用于转杯转速较低的工况，而且可靠性和效率较差，因挡车工操作水平和熟练程度的不同，接头率和接头质量具有较大的不稳定性。

转杯纺纱机中托纱杆的作用是在纱线断头时，将缠绕有纱线的纱管托起，使其进入接头准备工作。传统转杯纺纱机中的托纱杆是用一根冷拔圆管经过三次折弯一体成型而成，因托纱杆直径为9mm，加工成型困难，而且加工出的产品质量稳定性差，造成接头成功率下降。针对该现状，有一专利号为ZL201220549047.X(公告号为CN202954173U)的中国实用新型专利《一种转杯纺纱机的托纱杆结构》披露了一种转杯纺纱机的托纱杆结构，包括托纱杆、导程臂和导程轴，所述托纱杆的左端固接在导程臂的上端，导程轴的左端固接在导程臂的下端。作为优选，所述托纱杆、导程轴与导程臂的连接关系为焊接。其将现有技术用一根冷拔圆钢经三次折弯一体成形的方式改为托纱杆、导程轴分别与导程臂焊接，这样降低了生产成本和制造难度，并增加了产品的质量稳定性。其生产成本与质量稳定性均要比原托纱杆对应部位的折弯成型方案优异得多。

无论现有何种托纱杆，托纱杆部仅为一根杆件，在自动抬纱的时候，纱线在快速旋转，托纱杆的抬起会使纱线瞬间停止或在托纱杆上滑动摩擦，很容易磨损纱线，造成废纱。还有接头落筒时，托纱杆要向后运动一定距离，纱线需要克服是筒纱同托纱杆部的摩擦力，而造成落纱不及时，大纱接头时落纱困难，接头成功率低，影响了接头质量和效率，因此传统的托纱杆结构对员工的操作要求很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置，该装置无需人工参与便可自动完成抬筒和落筒功能，易实现高度机电一体化，具有较高的自动化水平。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置，其特征在于：包括安装座；托纱杆件，托纱杆件具有连接臂、托纱杆部和转轴部，其中，托纱杆部横向固定在连接臂前端，连接臂的向上翻转能让托纱杆部抬起筒子架，转轴部横向固定在连接臂的中部，转轴部转动安装在安装座上；第一弹簧，连接在安装座和连接臂之间并使连接臂保持向下翻转的趋势；抬臂，固定在所述转轴部的端部；第一电磁铁，固定在抬臂的下部，第一电磁铁的铁芯端部安装有第一轴承；抬臂凸轮，固定在由电机驱动旋转的旋转轴上，在第一电磁铁得电状态下，第一轴承随第一电磁铁的铁芯内缩而能被随旋转轴旋转的抬臂凸轮触碰，在第一电磁铁失电状态下，第一轴承随第一电磁铁的铁芯外伸而不能被随旋转轴旋转的抬臂凸轮触碰；支臂，其中部转动连接在安装座上，在连接臂的向上翻转至托纱杆部抬起筒子架的状态下，所述支臂的上端托住连接臂，支臂的下端则与固定在安装座下部的第二电磁铁的铁芯连接。

上述抬臂的外端面上固定有呈Z字形的限位片，该限位片的竖直壁延伸至所述第一轴承的前端以对第一轴承限位。限位片对第一轴承和第一电磁铁的铁芯有辅助限位作用。

上述抬臂的上端固定有连接轴，所述转轴部穿过所述在连接轴并在转轴部的外端设置卡圈将连接轴约束在转轴部上，所述转轴部与连接轴之间通过键槽结构连接。其为抬臂与转轴部连接的一种具体结构，该结构确保转轴部与抬臂同步旋转。当然抬臂也可采用其它固定方式。

上述连接臂具有水平臂和竖向臂，所述竖向臂位于水平臂的前部，所述托纱杆部固定在竖向臂的上端。该连接臂大致呈L形，因此连接臂偏转一个角度能是托纱杆部向上抬起高度更高，让托纱杆部更好与筒子架上的筒纱接触。

进一步的改进，上述水平臂的前部具有向前延伸的凸部，该凸部有横向外凸的支撑部，该支撑部能被转杯纺纱机中筒子架抬纱装置中的支臂支撑，将托纱杆顶持在工作位。所述支臂的上端安装有滚轮，该滚轮用以与所述支撑部的底面接触配合。通过滚轮与支撑部的底面接触，这样在支臂发生偏转使，支臂能更轻松脱离支撑部，使筒子架落纱更轻松，工作更平稳。

更进一步改进，上述托纱杆部上套设有托辊，托辊的内孔壁与托纱杆部的外周面之间设有第二轴承。托纱杆部向上运动时托辊同纱接触，因为托辊内装有轴承，托辊能相对托纱杆部绕自身轴线旋转，即托辊可以同纱一起旋转并慢慢停止，减少筒纱的磨损，另外托辊同纱之间是滚动摩擦，阻力小，落纱时托纱杆部可以瞬间向下运动，落纱容易。

上述托纱杆部的外侧具有横向凸起的阶梯轴部，所述第二轴承有两个，所述托辊的内孔壁上设有内肩胛，所述两个第二轴承设置阶梯轴部的细轴部和托辊的内孔壁之间并位于内肩胛的两侧。阶梯轴部和内肩胛对轴承起到约束作用，方便轴承的安装。

现有转杯转杯纺纱机半自动接头装置的皮辊不能单独调节，一台设备上皮辊同引纱轴的间隙不一致，影响了接头质量和接头成功率。

上述安装座的下部设有连接支臂和调节支臂，连接支臂呈L形，连接支臂的中部转动连接在安装座的下部，连接支臂的竖直壁上安装有与引纱轴配合的皮辊结合件，连接支臂的竖直壁与安装座之间通过第二弹簧相连而使皮辊结合件保持与引纱轴接触，所述调节支臂的中部转动连接在安装座上，调节支臂的下端开有弧形槽，有螺钉穿过弧形槽后与连接支臂的水平壁固定，调节支臂的上端则与连接臂的底面配合，在连接臂的向上翻转的状态下，所述连接臂的下端面下压调节支臂的上端以带动调节支臂和连接支臂偏转使皮辊结合件脱离引纱轴。

当托纱杆件中的连接臂向下运动时，调节支臂上端受到来自于连接臂的压力，调节支臂受压连同连接支臂一起以销轴为圆心旋转，使得皮辊结合件离开引纱轴，因螺钉拧松后，螺钉可沿调节支臂上的弧形槽上下调节，托纱杆件压下的位置是固定不变的，所以可以使皮辊结合件同引纱轴的间隙产生改变，起到调节作用，让一台设备上皮辊结合件同引纱轴的间隙一致。

上述调节支臂的上端安装有第三轴承，在连接臂的向上翻转的状态下，所述连接臂的下端面下压第三轴承以带动调节支臂和连接支臂偏转使皮辊结合件脱离引纱轴。这样托纱杆件与调节支臂之间为滚动摩擦，下压调节支臂更轻松。

与现有技术相比，本发明的优点在于：当断纱信号传递到第一电磁铁使第一电磁铁工作吸合，第一轴承同第一电磁铁的铁芯一起因受到磁力靠向第一电磁铁，使得第一轴承能与随旋转轴旋转的抬臂凸轮接触，抬臂凸轮的运动使抬臂发生偏转，抬臂的偏转带动托纱杆件中的转轴部旋转，而转轴部与托纱杆件中的连接臂固定，故带动整个托纱杆件向上偏转，托纱杆件的托纱杆部抬起筒子架，托纱杆件抬到一定高度后，第一电磁铁失电，第一轴承同第一电磁铁的铁芯一起因受到第一电磁铁的弹簧力作用远离第一电磁铁复位，抬臂凸轮同第一轴承脱离接触；托纱杆件抬起筒子架后，托纱杆件中的连接臂靠支臂托住，从而实现筒子架自动抬纱的功能。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图一(托纱杆件抬起状态)；

图2为本发明实施例的立体结构示意图二(托纱杆件抬起状态)；

图3为本发明实施例的立体剖视图(托纱杆件抬起状态)；

图4为本发明实施例的将筒子架抬起的使用状态参考图；

图5为本发明实施例的立体结构示意图一(托纱杆件放下状态)；

图6为本发明实施例的立体结构示意图二(托纱杆件放下状态)；

图7为本发明实施例的将筒子架落下的使用状态参考图；

图8为本发明实施例中皮辊结合件同引纱轴的间隙调节示意图；

图9为本发明实施例中托纱杆件的立体结构示意图；

图10为本发明实施例中托纱杆件的局部剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～10所示，为本发明的一个优选实施例。

一种转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置，包括安装座10。

托纱杆件1，托纱杆件1具有连接臂11、托纱杆部12和转轴部13，其中，托纱杆部12横向焊接固定在竖向臂112的上端，连接臂11具有水平臂111和竖向臂112，竖向臂112位于水平臂111的前部，竖向臂112呈弧形，连接臂11的向上翻转能让托纱杆部12抬起筒子架17，转轴部13横向固定在连接臂11的中部，该转轴部13通过轴套14支撑在安装座10上，当然也可通过轴承支撑，这样能确保转轴部相对安装座10转动更顺畅。

如图9、10所示，托纱杆部12上套设有托辊7，托辊7的内孔壁与托纱杆部12的外周面之间设有第二轴承71。托纱杆部12的外侧具有横向凸起的阶梯轴部121，第二轴承71有两个，托辊7的内孔壁上设有内肩胛72，两个第二轴承71设置阶梯轴部121的细轴部和托辊7的内孔壁之间并位于内肩胛72的两侧。托纱杆部12向上运动时托辊7同纱接触，因为托辊7内装有第二轴承71，托辊7能相对托纱杆部12绕自身轴线旋转，即托辊7可以同纱一起旋转并慢慢停止，减少筒纱的磨损，另外托辊7同纱之间是滚动摩擦，阻力小，落纱时托纱杆部12可以瞬间向下运动，落纱容易。

第一弹簧2a，连接在安装座10和连接臂11之间并使连接臂11保持向下翻转的趋势，即使托纱杆件1中的托纱杆部12保持脱离筒子架17趋势。

抬臂3，固定在转轴部13的端部；抬臂3的上端固定有连接轴32，转轴部13穿过连接轴32并在转轴部13的外端设置卡圈33将连接轴32约束在转轴部13上，转轴部13与连接轴32之间通过键槽结构34连接。

第一电磁铁4a，固定在抬臂3的下部，第一电磁铁4a的铁芯端部安装有第一轴承41，抬臂3的外端面上固定有呈Z字形的限位片31，该限位片31的竖直壁延伸至第一轴承41的前端以对第一轴承41限位。

抬臂凸轮51，通过螺钉固定在由电机驱动旋转的旋转轴5上，电机在图纸中没有显示，在第一电磁铁4a得电状态下，第一轴承41随第一电磁铁4a的铁芯内缩而能被随旋转轴5旋转的抬臂凸轮51触碰，在第一电磁铁4a失电状态下，第一轴承41随第一电磁铁4a的铁芯外伸而不能被随旋转轴5旋转的抬臂凸轮51触碰。

支臂6，其中部转动连接在安装座10上，在连接臂6的向上翻转至托纱杆部12抬起筒子架17的状态下，支臂6的上端托住连接臂11，支臂6的下端则与固定在安装座10下部的第二电磁铁4b的铁芯连接。

水平臂111的前部具有向前延伸的凸部113，该凸部113具有横向外凸的支撑部114，支臂6的上端安装有滚轮61，该滚轮61用以与支撑部114的底面接触配合。

安装座10的下部设有连接支臂8和调节支臂9，连接支臂8呈L形，连接支臂8的中部转动连接在安装座10的下部，连接支臂8的竖直壁上通过销钉安装有与引纱轴15配合的皮辊结合件16，连接支臂8的竖直壁与安装座10之间通过第二弹簧2b相连而使皮辊结合件16保持与引纱轴15接触，调节支臂9的中部转动连接在安装座10上，调节支臂9的下端开有弧形槽91，有螺钉92穿过弧形槽91后与连接支臂8的水平壁固定，即螺钉92将调节支臂9的下端与连接支臂8固定在一起，调节支臂9的上端则与连接臂11的底面配合，调节支臂9的上端安装有第三轴承93，在连接臂11的向上翻转的状态下，连接臂11的下端面下压调节支臂9的上端第三轴承93以带动调节支臂9和连接支臂8偏转使皮辊结合件16脱离引纱轴15。

本发明的工作原理及过程如下：

筒子架抬起过程，如图1～4所示，当断纱信号传递到第一电磁铁4a得电使第一电磁铁4a工作吸合，第一轴承41同第一电磁铁4a的铁芯一起因受到磁力靠向第一电磁铁4a，使得第一轴承41能与随旋转轴5旋转的抬臂凸轮51接触，接着电机带动旋转轴5旋转，抬臂凸轮51随旋转轴5旋转，抬臂凸轮51的运动使抬臂3发生偏转，抬臂3的偏转带动托纱杆件1中的转轴部13旋转，而转轴部13与托纱杆件中的连接臂11固定，故带动整个托纱杆件1克服第一弹簧2a的弹力向上偏转，托纱杆件1的托纱杆部12抬起筒子架17，托纱杆件1抬到一定高度后，第一电磁铁4a失电，第一轴承41同第一电磁铁4a的铁芯一起因受到第一电磁铁4a的弹簧力作用远离第一电磁铁4a复位，抬臂凸轮51同第一轴承41脱离接触；托纱杆件1抬起筒子架17后，支臂6上端的滚轮61与连接臂11上的支撑部114的底面接触，托纱杆件1中的连接臂11靠支臂6托住；托纱杆件1的向上偏转，托纱杆件1中的连接臂11向下运动时，调节支臂9上端受到来自于连接臂11的压力，调节支臂9受压连同连接支臂8一起以销轴为圆心旋转，使得皮辊结合件16离开引纱轴15，从而实现筒子架17自动抬纱的功能。筒子架自动抬起后便可进行接头工作。

筒子架落下过程，如图5～7所示，第二电磁铁4b得电，使第二电磁铁4b的铁芯一起因受到磁力靠向第二电磁铁4b，第二电磁铁4b的铁芯回拉支臂6的下端，支臂6的上端向外偏转，支臂6上端的滚轮61脱离连接臂11上的支撑部114的底面接触，连接臂11在第一弹簧2a的作用下向下偏转，托纱杆件1的托纱杆部12不再托住筒子架17，筒子架落下，同时调节支臂9上端不再受到来自于连接臂11的压力，调节支臂9连同连接支臂8在第二弹簧2b的作用下复位，皮辊结合件16重新与引纱轴15接触并保持一定压力，纺纱机继续正常工作。

如图8所示，因螺钉92拧松后，螺钉92可沿调节支臂9上的弧形槽91上下调节，托纱杆件1压下的位置是固定不变的，所以可以使皮辊结合件16同引纱轴15的间隙产生改变，起到调节作用，让一台设备上皮辊结合件16同引纱轴15的间隙一致。

Claims (9)

1.一种转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置，其特征在于：包括安装座(10)；

托纱杆件(1)，托纱杆件(1)具有连接臂(11)、托纱杆部(12)和转轴部(13)，其中，托纱杆部(12)横向固定在连接臂(11)前端，连接臂(11)的向上翻转能让托纱杆部(12)抬起筒子架(17)，转轴部(13)横向固定在连接臂(11)的中部，该转轴部(13)转动安装在安装座(10)上；

第一弹簧(2a)，连接在所述安装座(10)和连接臂(11)之间并使连接臂(11)保持向下翻转的趋势；

抬臂(3)，固定在所述转轴部(13)的端部；

第一电磁铁(4a)，固定在抬臂(3)的下部，第一电磁铁(4a)的铁芯端部安装有第一轴承(41)；

抬臂凸轮(51)，固定在由电机驱动旋转的旋转轴(5)上，在第一电磁铁(4a)得电状态下，第一轴承(41)随第一电磁铁(4a)的铁芯内缩而能被随旋转轴(5)旋转的抬臂凸轮(51)触碰，在第一电磁铁(4a)失电状态下，第一轴承(41)随第一电磁铁(4a)的铁芯外伸而不能被随旋转轴(5)旋转的抬臂凸轮(51)触碰；

支臂(6)，其中部转动连接在安装座(10)上，在连接臂(11)的向上翻转至托纱杆部(12)抬起筒子架(17)的状态下，所述支臂(6)的上端托住连接臂(11)，支臂(6)的下端则与固定在安装座(10)下部的第二电磁铁(4b)的铁芯连接。

2.根据权利要求1所述的转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置，其特征在于：所述抬臂(3)的外端面上固定有呈Z字形的限位片(31)，该限位片(31)的竖直壁延伸至所述第一轴承(41)的前端以对第一轴承(41)限位。

3.根据权利要求1所述的转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置，其特征在于：所述抬臂(3)的上端固定有连接轴(32)，所述转轴部(13)穿过所述连接轴(32)并在转轴部(13)的外端设置卡圈(33)将连接轴(32)约束在转轴部(13)上，所述转轴部(13)与连接轴(32)之间通过键槽结构(34)连接。

4.根据权利要求3所述的转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置，其特征在于：所述连接臂(11)具有水平臂(111)和竖向臂(112)，所述竖向臂(112)位于水平臂(111)的前部，所述托纱杆部(12)固定在竖向臂(112)的上端。

5.根据权利要求4所述的转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置，其特征在于：所述水平臂(111)的前部具有向前延伸的凸部(113)，该凸部(113)具有横向外凸的支撑部(114)，所述支臂(6)的上端安装有滚轮(61)，该滚轮(61)用以与所述支撑部(114)的底面接触配合。

6.根据权利要求1所述的转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置，其特征在于：所述托纱杆部(12)上套设有托辊(7)，托辊(7)的内孔壁与托纱杆部(12)的外周面之间设有第二轴承(71)。

7.根据权利要求6所述的转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置，其特征在于：所述托纱杆部(12)的外侧具有横向凸起的阶梯轴部(121)，所述第二轴承(71)有两个，所述托辊(7)的内孔壁上设有内肩胛(72)，所述两个第二轴承(71)设置在阶梯轴部(121)的细轴部和托辊(7)的内孔壁之间并位于内肩胛(72)的两侧。

8.根据权利要求1～7中任一所述的转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置，其特征在于：所述安装座(10)的下部设有连接支臂(8)和调节支臂(9)，所述连接支臂(8)呈L形，连接支臂(8)的中部转动连接在安装座(10)的下部，连接支臂(8)的竖直壁上安装有与引纱轴(15)配合的皮辊结合件(16)，连接支臂(8)的竖直壁与安装座(10)之间通过第二弹簧(2b)相连而使皮辊结合件(16)保持与引纱轴(15)接触，所述调节支臂(9)的中部转动连接在安装座(10)上，调节支臂(9)的下端开有弧形槽(91)，有螺钉(92)穿过弧形槽(91)后与连接支臂(8)的水平壁固定，调节支臂(9)的上端则与连接臂(11)的底面配合，在连接臂(11)的向上翻转的状态下，所述连接臂(11)的下端面下压调节支臂(9)的上端以带动调节支臂(9)和连接支臂(8)偏转使皮辊结合件(16)脱离引纱轴(15)。

9.根据权利要求8所述的转杯纺纱机的筒子架自动抬起装置，其特征在于：所述调节支臂(9)的上端安装有第三轴承(93)，在连接臂(11)的向上翻转的状态下，所述连接臂(11)的下端面下压第三轴承(93)以带动调节支臂(9)和连接支臂(8)偏转使皮辊结合件(16)脱离引纱轴(15)。