CN103451880B - 传送精度高的直接调压式轻质卧式磁力轧车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传送精度高的直接调压式轻质卧式磁力轧车，包括主动辊，主动辊通过主动辊轴承与安装在内机架下部的主动辊轴连接，被动辊通过被动辊轴承3与被动辊轴连接，被动辊轴的端部穿过内机架的中空部位、与磁悬浮系统连接，被动辊位于主动辊的上方。本发明结构合理，调节方便且耗材少，解决了传统轧车采用液压系统调节轧车压力所引起的设备结构复杂以及能耗大的问题，提高了轧车的压力的传送精度和传送速度，节约了加工成本。

Description

传送精度高的直接调压式轻质卧式磁力轧车

本申请是申请号：201210247438.0、申请日2012.7.18、名称“直接调压式轻质卧式磁力轧车”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种轧车。

背景技术

随着科技的发展和社会的不断进步，人们对织物的要求越来越高，尤其表现在对织物的功能性要求上，例如抗紫外织物、超疏水憎油污织物、抗菌防臭织物、吸湿散热织物等，由于其能够在改善织物手感、外观和风格的同时，赋予织物某些特殊的功能，完全适应现代社会对纺织品高度功能化的要求，因此在工业、军事和日常生活等领域中得到广泛的应用。

在现有功能性织物的加工方法中，主要包括纤维改性法、功能性整理法以及纺织加工法等，其中，功能性整理法是指纱线形成织物后，通过浸轧或涂层等后道整理工序获得相应的功能性，如将阻燃剂用浸轧的方法对织物进行处理，当遇到火种时发生物理和化学反应，从而达到阻燃效果，与其他方法相比，功能性整理法由于具有加工方便、生产成本低、工艺易调节等优点而得到广泛应用。在功能性整理法中，定型机是其重要的加工设备，主要包括浸轧装置和烘燥装置等，实际加工时，首先将织物按照浸渍工艺要求在功能性溶液中浸渍，随后将浸渍后的织物送入轧车进行挤压，使得功能性粒子轧透到织物中的同时，将多余的功能性溶液排除掉，待织物浸轧完毕后，便将织物送至烘箱内进行烘燥固化，由上述叙述可知，轧车在整个加工过程中对功能性织物的性能起到关键作用，其直接决定了功能性粒子轧入到织物中的轧入量，若功能粒子轧入量较少，则使得产品的功能性指标不达标，若功能性粒子的轧入量较多，则增大了生产成本，并使得产品的综合性能降低，因此，在浸轧过程中，必须保证功能性粒子轧入织物中的精度，而在传统的轧车中，该精度主要依靠安装在轧辊上的加压装置对轧辊所施加的压力决定的，传统的轧辊加压装置根据工作原理主要分为液压式(油缸加压)和气压式(薄膜缸、气袋、气缸直接或通过杠杆加压)，其中，液压式调压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油组成，具有工作平稳、可实现过载保护等优点，但存在着传动比精度低、高温或低温下稳定性差、系统故障难以排查诊断、造价高等缺点；气压式调压系统由气源装置、执行元件、控制元件、辅助元件组成，具有环境污染小、反应迅速、安全可靠等优点，但存在着系统结构复杂、系统动作稳定性差、传送精度低、输出力度和力矩小、排气噪音大等缺点。因此，不论是液压式还是气压式调压系统，均存在着输出精度低、系统稳定性差等缺点，而导致该缺点的重要原因就是输入元件和输出元件之间存在诸多的中间环节，且根据系统的加压能力分为轻型调压系统和重型调压系统，一旦所需压力超过系统压力范围之外，必须更换加压设备，大大降低了设备的通用性，因此，如何减少输入元件和输出元件之间的中间环节，提高传统轧车的调压精度、稳定性以及通用性等，成为目前功能性织物领域的一大技术难题。

电磁铁是一种通电后能够产生磁场，并利用磁场对磁性材料产生电磁吸力的装置，其所产生的电磁力大小可通过调节线圈中的电流的大小来调节，在磁悬浮系统中得到广泛应用，若将该装置安装于被动辊的两端，制成磁力式调压系统，并根据轧车工作要求配置磁悬浮调节装置，通过调节电磁铁的相对位置和其线圈中的电流大小，直接调整轧车的压力，实现了轧车压力的直接调节，有效地解决了传统的液压式和气压式调压系统由于输入元件和输出元件之间存在诸多中间环节而引起的调压精度低、稳定差等问题，具有较好的应用前景。目前，有关轧车压力调节的专利较多，但未见有涉及利用磁力调节轧车压力的专利。例如，常州市东高染整有限公司在专利文献200710135592.8中提出了一种织物轧染设备中的纤维变性浸轧装置，由其叙述可知，该专利未提及利用磁力调节轧车的压力。

常熟市精诚化工有限公司在专利文献200620070814.3中提出了一种棉针织布冷堆轧车，由其叙述可知，其主要目的是使得轧压后的棉针织布不存在皱褶和边缘部位的折痕，未提及利用磁力调节轧车的压力。

在利用磁力实现压紧或制动功能的相关专利中，未见有用于轧车上的专利申请，更未见有用于轧车上且具有磁悬浮调节装置的磁力轧车的相关专利申请，例如，天津减速机股份有限公司在专利文献200710057595.4中提出了一种铭牌打标机的电磁制动压紧装置，通过电磁失电制动器的断电和通电来控制活动压杆的压紧和放松，解决了手动操作不便和固定不牢靠的问题，由其叙述可知，该专利与本申请专利的应用领域差异较大，并只采用一个电磁铁实现压紧，而本申请专利采用了一对电磁铁实现压力的调节，且无需压簧、动片以及摩擦片等辅助元件，结构更为简单，另外，在利用磁力实现压紧或制动功能的相关专利中，大多通过将电磁铁与被吸材料之间的气隙值降至零来实现制动与压紧功能的，随后再通过断电的形式实现电磁铁与被吸材料之间的分离，增大了电磁铁的损耗，并造成了系统性能的不稳定，而在本发明中，可在电磁铁与被吸材料之间气隙值不为零的情况下实现压紧功能，避免了电磁铁因接触而产生的磨损，大大提高了设备的寿命以及性能的稳定性。

此外，与磁悬浮工作台(如：201010017657.0、200710026069.1等)的相关专利相比，本申请专利主要存在以下不同点：

1.在磁悬浮工作台的相关专利中，虽也采用了一对电磁铁共同作用，但其电磁铁是固定安装在工作台上的，电磁铁的相对位置不可调节，使得电磁铁与支承导轨之间的气隙值只能通过加工及装配的方式得以保证，而在本申请专利中，由于采用了磁悬浮调节装置，使得下电磁铁相对位置可根据实际需要上下移动，并可通过该调节装置保证上、下电磁铁与支承块之间的气隙值一致，避免了依靠加工及装配的方式保证上、下电磁铁与支承块之间气隙值一致所引起的工序复杂、精度低等问题。

2.在辅助支承导轨方面，在磁悬浮工作台的相关专利中，均需用到辅助支承导轨，用于系统不工作时工作台的安置，而在本申请专利中，无需辅助支承导轨，当系统不工作时，被动辊直接落在主动辊上。

3.在电磁力的使用功能上，本申请专利主要是利用电磁力实现压紧功能，而磁悬浮工作台相关专利中主要利用电磁力实现工作台的悬浮功能。

而与磁悬浮轴承的相关专利相比，虽然其与本申请专利均采用电磁力对轴产生力的作用，但与之相比，本申请专利主要存在以下不同点：

1.在磁悬浮轴承中，无磁悬浮调节装置，使得磁悬浮轴承的相对位置不能改变，而在本申请专利中，具有磁悬浮调节装置，降低了加工及装配的难度，提高了系统的可靠性。

2.在磁悬浮轴承相关专利中，主要采用将加工工艺较为复杂的圆周形电磁铁套装在轴的外周的方法实现对轴的悬浮，而在本申请专利中，通过在被动辊轴的两端安装外周为矩形状的支承块的方式，实现了利用加工工艺较为简单的矩形电磁铁对被动辊轴产生电磁吸力的功能。

3.无需辅助支承轴承，在磁悬浮轴承的相关专利中，均需用到辅助支承轴承，用于系统不工作时的安置，而在本申请专利中，无需辅助支承轴承，当系统不工作时，被动辊直接落在主动辊上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构合理，压力的传送精度和传送速度高的直接调压式轻质卧式磁力轧车。

本发明的技术解决方案是：

一种直接调压式轻质卧式磁力轧车，其特征是：包括主动辊，主动辊通过主动辊轴承与安装在内机架下部的主动辊轴连接，被动辊通过被动辊轴承3与被动辊轴连接，被动辊轴的端部穿过内机架的中空部位、与磁悬浮系统连接，被动辊位于主动辊的上方；所述磁悬浮系统由安装在被动辊轴两端的支承轴承、套装在支承轴承外周的支承块、位于支承块上下侧的电磁铁以及第一、第二位移传感器组成，第一位移传感器安装在位于支承块上方的上电磁铁上，位移传感器安装在支承块下方的下电磁铁上，上电磁铁安装在固定块上，固定块安装在外机架上，位于支承块下方的下电磁铁安装在磁悬浮调节装置上。

磁悬浮调节装置由导轨副、上盖板、下盖板、压板、顶块、螺杆、螺母、连接架组成，其中，上盖板安装在下电磁铁的下方，压板安装在上盖板的下方、下盖板安装在压板的下方，下盖板的中心位置开有通孔，螺杆的一端通过该通孔与顶块相连，且通孔的直径大于螺杆的外径，螺杆的中间部分通过固定在连接架上的螺母的作用实现自锁，连接架与外机架相连，移动导轨副安装在上盖板、压板和下盖板的两侧，且静导轨与外机架相连，动导轨与上盖板和下盖板相连，上下电磁铁上分别绕有线圈；位于被动辊轴处的内机架为中空结构，且此处被动辊轴的外周与内机架中空部位内壁之间的距离大于被动辊可上下移动的距离，下电磁铁与支承块之间的距离大于被动辊可上下移动的距离。

内、外轴向磁轴承通过过盈配合分别安装在内机架两侧的被动辊轴上，内、外磁轴承上分别绕有线圈，并在外磁轴承7安装第三位移传感器，主动辊轴25、被动辊轴、主动辊26及被动辊1均为空心结构，位于内机架处的主动辊轴通过端轴承及盖在端轴承上的轴承端盖保证其轴向精度。

本发明结构合理，调节方便且耗材少，解决了传统轧车采用液压系统调节轧车压力所引起的设备结构复杂以及能耗大的问题，提高了轧车的压力的传送精度和传送速度，节约了加工成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明直接调压式轻质卧式磁力轧车结构示意图；

图2为图1的A-A视图；

图3为图1的B-B视图；

图4为图1的C-C视图；

图5为上、下电磁铁与支承块之间气隙值均为δ时的示意图；

图6为下电磁铁向上移动x后的示意图；

图7为上、下电磁铁与支承块之间气隙值均为δ-x/2时的示意图。

具体实施方式

参见附图1、2、3，一种直接调压式轻质卧式磁力轧车包括主动辊26，主动辊26通过主动辊轴25和轴承24安装在内机架6的下部，被动辊1通过被动辊轴2、轴承3以及磁悬浮系统安装在内机架6的上部，并位于主动辊26的上方，磁悬浮系统由安装在被动辊轴2两端的支承轴承13、套装在支承轴承13外周的支承块12、位于支承块12上下侧的电磁铁9、15以及位移传感器11、35组成，位移传感器11安装在支承块12上方的上电磁铁9上，位移传感器35安装在支承块12下方的电磁铁15上，上电磁铁9安装在固定块8上，固定块8安装在外机架29、31上，位于支承块12下方的下电磁铁15安装在磁悬浮调节装置上，磁悬浮调节装置由导轨副、上盖板、下盖板、压板、顶块、螺杆、螺母、连接架组成，其中，上盖板16安装在下电磁铁15的下方，压板32安装在上盖板16的下方、下盖板18安装在压板32的下方，下盖板18的中心位置开有通孔，螺杆21的一端通过该通孔与顶块17相连，且通孔的直径大于螺杆21的外径，螺杆21的中间部分通过固定在连接架19上的螺母20的作用实现自锁，连接架19与外机架29、31相连，移动导轨副27、28安装在上盖板、压板和下盖板的两侧，且静导轨27与外机架29相连，动导轨28与上盖板16和下盖板18相连，上下电磁铁9、15上分别绕有线圈10、14，位于被动辊轴2处的内机架6为中空结构，且此处被动辊轴2的外周与中空内机架6之间的距离a大于被动辊1可上下移动的距离c，同理，下电磁铁15与支承块12之间的距离b大于被动辊可上下移动的距离c，轴向磁轴承4、7通过过盈配合安装在内机架6两侧的被动辊轴2上，磁轴承4和7上分别绕有线圈5和34，并在磁轴承7上安装位移传感器33，主动辊轴25、被动辊轴2以及主动辊26、被动辊1均为空心结构，位于内机架6处的主动辊轴25通过轴承23和轴承端盖22保证其轴向精度。

下面结合附图从本发明的一个工作周期为例做详细说明。

工作之前，被动辊1落在主动辊26上，主动辊26不工作，绕在上、下电磁铁9、15和轴向磁轴承4、7上的线圈10、14和5、34均不通电，被动辊轴2的中心线位于S₁处，上、下电磁铁9、15与支承块12之间的气隙值均为δ(见附图5)。

工作时，首先对轴向磁轴承4、7上的线圈5、34通电，使得被动辊轴2的轴向精度得到保证，其次，对上电磁铁9和下电磁铁15上的线圈10和14通电，使得上电磁铁9和下电磁铁15均对支承块12产生电磁吸力，且上电磁铁9对支承块12产生的电磁吸力大于下电磁铁15对支承块12产生的电磁铁吸力，电磁吸力的合力大小等于安装在被动辊轴上所有物体的重力，此时，被动辊1与主动辊26虽仍接触，但两者之间的压力为零。随后，调节螺杆21向上移动距离x，进而带动顶块17向上移动x，顶块17又带动上盖板16、压板32以及下盖板18通过导轨副27、28向上移动x，由于上盖板16与下电磁铁15相连，因此，下电磁铁15也随上盖板16向上移动x(见附图6)，此时位移传感器11和35检测到上、下电磁铁9、15与支承块12之间的气隙值不一致，为了使得两者气隙值再次达到一致，必然需通过控制器的作用调整上、下电磁铁的电磁力大小，使得被动辊轴1的中心线向上移动x/2，即被动辊轴2的中心线由S₁位置升至P₁位置(见附图7)，此时，被动辊1与主动辊26实现了分离，待将所需加工织物穿过主动辊26和被动辊1之间的间隙x/2并安装成功后，再调节螺杆21向下移动距离x，使得被动辊轴2的中心线由P₁位置降至S₁位置，主动辊26与被动辊1再次接触，随后，根据织物轧液率所对应的压力大小，再次调节上、下电磁铁9、15的电磁力大小，主动辊26和被动辊1对织物所施加的压力为被动辊系统的重力以及上下电磁铁9、15分别对支承块12所产生电磁吸力的合力，当织物轧液率所对应的压力小于被动辊系统的重力时，可通过增大上电磁铁9对支承块12的电磁吸力或减小下电磁铁15对支承块12的电磁吸力或在增大上电磁铁9对支承块12电磁吸力的同时减小下电磁铁15对支承块12的电磁吸力的方式，使得被动辊系统对主动辊26的压力小于其自身重力；当织物轧液率所对应的压力大于被动辊系统的重力时，可通过减小上电磁铁9对支承块12的电磁吸力或增大下电磁铁15对支承块12的电磁吸力或在减小上电磁铁9对支承块12电磁吸力的同时增大下电磁铁15对支承块12的电磁吸力的方式，使得被动辊系统对主动辊的压力大于其自身重力，在工作过程中，若织物的轧液率发生变化时，只需调节上电磁铁9或下电磁铁15的电磁力大小即可。

工作结束后，首先关闭主动辊轴25上的电动机，使得主动辊26和被动辊1停止转动，随后切断上下电磁铁9、15和轴向磁轴承4、7上线圈10、14和5、34的电流，被动辊1便在重力的作用下落在主动辊26上。

由于位于被动辊轴2处的内机架6为中空结构，且此处被动辊轴2的外周与中空内机架6之间的距离a大于被动辊1可上下移动的距离c，因此，当被动辊1落在主动辊26上时，位于内机架6处的被动辊轴2不会与内机架6相接触，避免了因接触所产生的磨损。同理，下电磁铁15与支承块12之间的距离b大于被动辊可上下移动的距离c，保证了工作过程中，上、下电磁铁9、15不会与支承块12接触，保证了系统的正常运行。

Claims (1)

1.一种传送精度高的直接调压式轻质卧式磁力轧车，其特征是：包括主动辊，主动辊通过主动辊轴承与安装在内机架下部的主动辊轴连接，被动辊通过被动辊轴承(3)与被动辊轴连接，被动辊轴的端部穿过内机架的中空部位、与磁悬浮系统连接，被动辊位于主动辊的上方；所述磁悬浮系统由安装在被动辊轴两端的支承轴承、套装在支承轴承外周的支承块、位于支承块上下侧的电磁铁以及第一、第二位移传感器组成，第一位移传感器安装在位于支承块上方的上电磁铁上，第二位移传感器安装在支承块下方的下电磁铁上，上电磁铁安装在固定块上，固定块安装在外机架上，位于支承块下方的下电磁铁安装在磁悬浮调节装置上；磁悬浮调节装置由导轨副、上盖板、下盖板、压板、顶块、螺杆、螺母、连接架组成，其中，上盖板安装在下电磁铁的下方，压板安装在上盖板的下方、下盖板安装在压板的下方，下盖板的中心位置开有通孔，螺杆的一端通过该通孔与顶块相连，且通孔的直径大于螺杆的外径，螺杆的中间部分通过固定在连接架上的螺母的作用实现自锁，连接架与外机架相连，移动导轨副安装在上盖板、压板和下盖板的两侧，且静导轨与外机架相连，动导轨与上盖板和下盖板相连，上电磁铁、下电磁铁上分别绕有线圈；位于被动辊轴处的内机架为中空结构，且此处被动辊轴的外周与内机架中空部位内壁之间的距离大于被动辊可上下移动的距离，下电磁铁与支承块之间的距离大于被动辊可上下移动的距离；内、外轴向磁轴承通过过盈配合分别安装在内机架两侧的被动辊轴上，内、外轴向磁轴承上分别绕有线圈，并在外磁轴承安装第三位移传感器，主动辊轴、被动辊轴、主动辊及被动辊均为空心结构，位于内机架处的主动辊轴通过端轴承及盖在端轴承上的轴承端盖保证其轴向精度。