CN104355184A - 一种长丝张力在线检测及控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种长丝张力在线检测及控制装置，包括绕丝杆、活动圆盘、固定圆盘、张力传感器、可编程控制器、旋转磁铁、一对传动齿轮、传动轴，张力传感器能够实时在线检测长丝的张力，所产生的张力信号经可编程控制器编译处理变为电压信号，引起旋转磁铁扭矩的变化，经一对传动齿轮的放大作用及传动轴的传动，带动活动圆盘的转动，使长丝与绕丝杆之间的摩擦力发生变化，从而调节长丝的张力。本发明能够实时在线检测及调整纺包芯纱时芯丝的张力，有效地保持了芯丝张力的稳定性，提高了包芯纱芯丝的包覆效果。
Description
技术领域
本发明属于纺纱装备技术领域，涉及一种张力在线检测及控制装置，特别是涉及一种包芯纱芯丝张力在线检测及控制装置。
背景技术
包芯纱与包缠纱都是以某种长丝为纱芯，外面包覆不同特性的纤维，但包芯纱外面包覆的是短纤维，而包缠纱则包覆长丝。芯纱可选择锦纶、涤纶、氨纶等，对于弹力包芯纱，目前使用最多的是氨纶长丝。氨纶包芯纱的外包纤维可以是棉、麻、丝、毛等天然纤维，也可以是腈纶或其他纯纺及混纺的化学纤维，芯纱氨纶提供优良的弹性，外包纤维提供不同风格的表面性能。用这种纱线织成的织物柔软、舒适、贴身、运动自由，能充分显示人体自然美，因此很受欢迎，是目前国内外比较热门的品种。
包芯纱必须要把纱芯氨纶丝完全包住，如果氨纶丝露在外面形成“露芯”现象，将影响后道工序的染色，并在以后的加工过程中不可避免地使氨纶丝直接与机件间过多摩擦，引起氨纶丝意外断裂，产生空芯纱，使纱线失去弹性，并在布面上起皱，形成疵点。所以纺纱过程中要尽量使长丝分布在纱的中央部位，避免露在外面。研究发现，要纺出包覆完整均匀的包芯纱，芯丝所受张力应比外包纤维大，前罗拉钳口处外包纤维输出速度应较芯丝大，并可绕芯丝旋转，且芯丝的张力要尽可能保持稳定。
纺织氨纶包芯纱时，需在细纱机粗纱吊锭下部安装一组输送滚筒，氨纶长丝筒子放置在输送滚筒上，输送滚筒的线速度低于前罗拉的线速度，使氨纶长丝得到预牵伸，并控制其伸长率为定值，同时使氨纶长丝获得一定的张力，之后，氨纶长丝经过导丝轮喂入细纱机前胶辊后方集合器与粗纱经牵伸后的须条相结合，并经过加捻而形成氨纶包芯纱。
利用上述方式所纺包芯纱芯丝的张力主要来自前罗拉与输送滚筒之间的速度差，芯丝张力不稳定，易受氨纶筒子退卷及其他机件摩擦等因素的影响，对芯丝的包覆效果产生影响，最终会影响包芯纱的质量。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提出一种长丝张力在线检测及控制装置，特别是一种包芯纱芯丝张力在线检测及控制装置。
为实现上述目的，本发明可通过以下技术方案予以解决：
本发明的一种长丝张力在线检测及控制装置，包括中空的绕丝杆、活动圆盘、固定圆盘、张力传感器、可编程控制器、旋转磁铁，所述绕丝杆两端内部分别镶嵌安装有第一滚动轴承和第二滚动轴承，所述绕丝杆外表面一端与所述固定圆盘固定，一传动轴穿过第一滚动轴承和第二滚动轴承安装在所述绕丝杆上，所述传动轴的一端与所述活动圆盘固定连接后连接一第一齿轮，所述旋转磁铁通过连杆与第二齿轮连接，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述活动圆盘和固定圆盘上部分别开通有贯穿的第一通孔和第二通孔，从筒子上退绕下来的长丝经过所述第一通孔，轴向缠绕在所述绕丝杆上，并穿过所述第二通孔，经过所述张力传感器，所述张力传感器检测产生的张力信号传送至所述可编程控制器编译处理，转化为电压信号，传至所述旋转磁铁，引起所述旋转磁铁扭矩发生变化，所述第二齿轮会发生转动，带动所述第一齿轮及所述传动轴，引起所述活动圆盘发生转动，从而使所述长丝在所述绕丝杆上的缠绕圈数及缠绕角度发生变化，所述长丝与所述绕丝杆之间摩擦力随之变化，最终引起所述长丝张力的变化。当长丝在绕丝杆上的缠绕圈数增加时，绕丝杆与长丝之间的解决面积会增加，绕丝杆对长丝的摩擦力会增大，长丝的张力会增大；反之，长丝的张力会减小。张力传感器、活动圆盘、可编程控制器、传动齿轮及传动轴形成一个张力闭环控制系统，对长丝张力的变化反应灵敏，能够实时监测及调整长丝的张力，能够确保包芯纱芯丝张力始终处于稳定状态。通过实验证明，纺制包芯纱时采用本装置控制芯丝长丝的张力能够将长丝的伸长率不匀值由原先的6％～8％降为2％一下，有效的保证了芯丝的张力稳定，提高了所纺包芯纱的质量。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，所述第一滚动轴承和所述第二滚动轴承规格型号完全相同。
如上所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，所述绕丝杆表面光滑，长度为4～8cm，直径为2～3cm。绕丝杆表面光滑能够减小绕丝杆对长丝的摩擦作用，避免长丝的磨毛或断头。
如上所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，所述活动圆盘和所述固定圆盘的直径和厚度均相等。
如上所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，所述活动圆盘和固定圆盘的直径为6～8cm，厚度为2～3mm。
如上所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，所述第一通孔和所述第二通孔的表面均为陶瓷材料。通孔采用陶瓷材料能够有效减小长丝与通孔之间的摩擦。
如上所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，所述第一通孔和所述第二通孔的直径大小相同，均为2～3mm。
如上所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，所述第二通孔圆心与所述固定圆盘圆心之间的距离为5～7cm，所述第一通孔的圆心与所述活动圆盘圆心之间的距离为5～7cm。
如上所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，所述第二齿轮与所述第一齿轮的齿轮齿形相同，所述第二齿轮的直径为5～6cm，齿数为40～60齿，所述第一齿轮的直径为1～2cm，齿数为5～15齿。第二齿轮的直径及齿数要比第一齿轮大，这样当旋转磁铁的扭矩发生轻微变化时，经过第二齿轮和第一齿轮之间的放大作用，能够引起传动轴的显著变化。
如上所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，所述传动轴活动套在第一滚动轴承和第二滚动轴承上，所述传动轴的长度为5～9cm，直径为0.5～1cm。第一滚动轴承和第二滚动轴承必须能确保传动轴能够灵活转动，且传动轴要长于绕丝杆，确保传动轴能够两端能够伸出绕丝杆。
有益效果
与现有技术相比，本发明的一种长丝张力在线检测及控制装置具有以下优点：
1.本发明的一种长丝张力在线检测及控制装置能够实时在线监控及调整长丝的张力，灵敏度高。
2.本发明的长丝张力在线检测及控制装置能够有效保持包芯纱芯丝张力的稳定，所纺包芯纱芯丝包覆效果优良，包芯纱质量稳定。
附图说明
图1为本发明的一种长丝张力在线检测及控制装置示意图
图2为齿轮连接局部示意图
图中1绕丝杆 2活动圆盘 3固定圆盘 4张力传感器 5可编程控制器 6旋转磁铁7第二齿轮 8第一齿轮 9传动轴 10第一通孔 11第二通孔 12连接轴 13第一滚动轴承 14第二滚动轴承 15长丝
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的一种长丝张力在线检测及控制装置，如图1、2所示，包括中空的绕丝杆1、活动圆盘2、固定圆盘3、张力传感器4、可编程控制器5、旋转磁铁6。如图1所示，绕丝杆1两端内部分别镶嵌安装有第一滚动轴承13和第二滚动轴承14，绕丝杆1外表面一端与固定圆盘3固定，一传动轴9穿过第一滚动轴承13和第二滚动轴承14安装在绕丝杆1上，传动轴9的一端与活动圆盘2固定连接后连接一第一齿轮8，旋转磁铁6通过连杆12与第二齿轮7连接，第二齿轮7与第一齿轮8相啮合，活动圆盘2和固定圆盘3上部分别开通有贯穿的第一通孔10和第二通孔11，从筒子上退绕下来的长丝15经过第一通孔10，轴向缠绕在绕丝杆1上，并穿过第二通孔11，经过张力传感器4，张力传感器4检测产生的张力信号传送至可编程控制器5编译处理，转化为电压信号，传至旋转磁铁6，引起旋转磁铁6扭矩发生变化，第二齿轮7会发生转动，带动第一齿轮8及传动轴9，引起活动圆盘2发生转动，从而使长丝15在绕丝杆1上的缠绕圈数及缠绕角度发生变化，长丝15与绕丝杆1之间摩擦力随之变化，最终引起长丝15张力的变化。
本实施例中，第一滚动轴承13和第二滚动轴承14规格型号完全相同；绕丝杆1表面光滑，长度为4～8cm，直径为2～3cm；活动圆盘2和固定圆盘3的直径和厚度均相等；活动圆盘2和固定圆盘3的直径为6～8cm，厚度为为2～3mm；第一通孔10和第二通孔11的表面均为陶瓷材料；第一通孔10和第二通孔11的直径大小相同，均为2～3mm；第二通孔11圆心与固定圆盘3圆心之间的距离为5～7cm，第一通孔10的圆心与活动圆盘2圆心之间的距离为5～7cm；第二齿轮7与第一齿轮8的齿轮齿形相同，第二齿轮7的直径为5～6cm，齿数为40～60齿，第一齿轮8的直径为1～2cm，齿数为5～15齿；传动轴9活动套在第一滚动轴承13和第二滚动轴承14上，传动轴9的长度为5～9cm，直径为0.5～1cm。
Claims (10)
1.一种长丝张力在线检测及控制装置，其特征在于：包括中空的绕丝杆(1)、活动圆盘(2)、固定圆盘(3)、张力传感器(4)、可编程控制器(5)、旋转磁铁(6)，所述绕丝杆(1)两端内部分别镶嵌安装有第一滚动轴承(13)和第二滚动轴承(14)，所述绕丝杆(1)外表面一端与所述固定圆盘(3)固定，一传动轴(9)穿过第一滚动轴承(13)和第二滚动轴承(14)安装在所述绕丝杆(1)上，所述传动轴(9)的一端与所述活动圆盘(2)固定连接后连接一第一齿轮(8)，所述旋转磁铁(6)通过连杆(12)与第二齿轮(7)连接，所述第二齿轮(7)与所述第一齿轮(8)相啮合，所述活动圆盘(2)和固定圆盘(3)上部分别开通有贯穿的第一通孔(10)和第二通孔(11)，从筒子上退绕下来的长丝(15)经过所述第一通孔(10)，轴向缠绕在所述绕丝杆(1)上，并穿过所述第二通孔(11)，经过所述张力传感器(4)，所述张力传感器(4)检测产生的张力信号传送至所述可编程控制器(5)编译处理，转化为电压信号，传至所述旋转磁铁(6)，引起所述旋转磁铁(6)扭矩发生变化，所述第二齿轮(7)会发生转动，带动所述第一齿轮(8)及所述传动轴(9)，引起所述活动圆盘(2)发生转动，从而使所述长丝(15)在所述绕丝杆(1)上的缠绕圈数及缠绕角度发生变化，所述长丝(15)与所述绕丝杆(1)之间摩擦力随之变化，最终引起所述长丝(15)张力的变化。
2.根据权利要求1所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，其特征在于：所述第一滚动轴承(13)和所述第二滚动轴承(14)规格型号完全相同。
3.根据权利要求1所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，其特征在于：所述绕丝杆(1)表面光滑，长度为4～8cm，直径为2～3cm。
4.根据权利要求1所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，其特征在于：所述活动圆盘(2)和所述固定圆盘(3)的直径和厚度均相等。
5.根据权利要求4所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，其特征在于：所述活动圆盘(2)和固定圆盘(3)的直径为6～8cm，厚度为为2～3mm。
6.根据权利要求1所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，其特征在于：所述第一通孔(10)和所述第二通孔(11)的表面均为陶瓷材料。
7.根据权利要求1所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，其特征在于：所述第一通孔(10)和所述第二通孔(11)的直径大小相同，均为2～3mm。
8.根据权利要求1所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，其特征在于：所述第二通孔(11)圆心与所述固定圆盘(3)圆心之间的距离为5～7cm，所述第一通孔(10)的圆心与所述活动圆盘(2)圆心之间的距离为5～7cm。
9.根据权利要求1所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，其特征在于：所述第二齿轮(7)与所述第一齿轮(8)的齿轮齿形相同，所述第二齿轮(7)的直径为5～6cm，齿数为40～60齿，所述第一齿轮(8)的直径为1～2cm，齿数为5～15齿。
10.根据权利要求1所述的一种长丝张力在线检测及控制装置，其特征在于：所述传动轴(9)活动套在第一滚动轴承(13)和第二滚动轴承(14)上，所述传动轴(9)的长度为5～9cm，直径为0.5～1cm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Ming Guilin Inventor after: Xie Yimei Inventor before: Xie Yimei Inventor before: Wang Xiaodong Inventor before: Ming Guilin Inventor before: Qin Songxiang |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20170119 Address after: 215200 Jiangsu city of Suzhou Province Song Ling Zhen Wan Ping she Qu Wan Nan Cun Applicant after: SUZHOU GENJIN TEXTILE TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: Wujiang City, Suzhou City, Jiangsu Province, Taihu city - 215223 South Industrial Zone Applicant before: JIANGSU PYRAMID TEXTILE TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180312 Address after: No. 65, No. 65, Xinjiang Road, Kuche County, Xinjiang Patentee after: Xinjiang Xieyi Textile Technology Co.,Ltd. Address before: 215200 Jiangsu city of Suzhou Province Song Ling Zhen Wan Ping she Qu Wan Nan Cun Patentee before: SUZHOU GENJIN TEXTILE TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170301 Termination date: 20211024 |