CN104514050A - 纺织机龙带传动张力自动调节节能装置及其调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纺织机龙带传动张力自动调节节能装置及其调节方法。本装置在主动轮与被动的转子上连接有龙带，其特点是：转子一侧设置有转子差频测速报警指示器，电机上分别连接有测速器、功率测量设备、皮带张力器。调节时，张力智能控制器根据龙带下的所有转子的速差值及电机功率值，进行龙带张力大小控制，最终获得电机输出功率最小时转子速差又在设定范围内。这样，能够能获得各转子失速在规定范围下的最小电机功率时的转子龙带张力值，可以获得正常稳定的转子速度和最小的功率损耗，降低了电能损耗，提升了纺织产品质量，提高纺纱倍捻机、加旦机自动化程度，并且，降低了设备运行噪声，提高了设备使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种节节能装置及其调节方法，尤其涉及一种纺织机龙带传动张力自动调节节能装置及其调节方法。
背景技术
传统纺纱机中的培捻机、加旦机一般是由许多转子（罗拉或绽子）组成，由一根长皮带（下称龙带）由一个电机带动。这种方式由于结构简单而大量使用，但是，由于传动后负载部分无转速测量装置，所以龙带张力无法实现自动调节。为此，使用时只能由机修工根据经验调节，不但能耗高噪音大，传动系统使用寿命短。同时，容易导致织物产品质量下降，不利于后续工序的加工，提高了制造成本。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种纺织机龙带传动张力自动调节节能装置及其调节方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
纺织机龙带传动张力自动调节节能装置，包括有转子，所述的转子上连接有龙带，所述的龙带上连接有电机，其中：所述的转子一侧设置有转子差频测速报警指示器，所述电机上分别连接有测速器、功率测量设备、皮带张力器，所述测速器、功率测量设备、皮带张力器、电机的控制被控端口共同连接有张力智能控制器。
进一步地，上述的纺织机龙带传动张力自动调节节能装置，其中：所述的转子差频测速报警指示器，包括有容纳盒体，容纳盒体上设置有红外及可见光感光口，所述的红外及可见光感光口内设有感光装置，所述感光装置的光源工作头与水平面呈45度夹角，所述感光装置上连接有通讯组件，所述容纳盒体上分别设置有控制组件、指示装置、报警复位和灵敏度调节器、连接组件、定位组件，所述控制组件的通讯端口与感光装置的被控端口相连，所述指示装置的通讯端口与感光装置的数据端口相连。
更进一步地，上述的纺织机龙带传动张力自动调节节能装置，其中：所述的感光装置包括有红外和可见白光发射装置，所述红外和可见白光发射装置上连接有红外接收装置，所述红外接收装置上连接有通讯组件，所述的感光装置上设置有白光发射组件。
更进一步地，上述的纺织机龙带传动张力自动调节节能装置，其中：所述的控制组件为报警复位按钮，所述的指示装置包括报警指示灯与速度指示组件，所述的报警指示灯与速度指示组件为LED灯或是为液晶屏，所述的连接组件为固定螺钉，所述固定螺钉的末端伸出容纳盒体，所述的定位组件为磁铁，所述容纳盒体底部设置有凹槽，所述的磁铁位于凹槽内。
再进一步地，上述的纺织机龙带传动张力自动调节节能装置，其中：所述的通讯组件为信号线，所述的信号线端头设置有电信号插头。
纺织机龙带传动张力自动调节节能方法，通过张力智能控制器根据电机转速和皮带速比，计算N=n*k，n电机转速、K皮带速比、N转子标准速度，得出转子标准转速，由控制器产生与标准转速相同的输出电脉冲信号；电脉冲通过导线供给每一个转子旁装有转子差频测速报警器的红外及白光发光元件，对转子进行光电探测，获得每一个转子与标准转速的差值信号；指示出实时的速度偏差，将任一个偏差速度超出范围的信号送给张力智能控制器，张力智能控制器获取龙带下的负载转速情况，从而由张力智能控制器判断后调整，获得最佳最小的张力状态。
进一步地，上述的纺织机龙带传动张力自动调节节能方法，其特征在于：所述的对转子进行光电探测过程为，采用标准转速信号通过光电管进行探测，获得每一个转子与标准转速的差值信号。
再进一步地，上述的纺织机龙带传动张力自动调节节能方法，其特征在于：所述指示出实时的速度偏差为，由单片机进行计算后用多种颜色的发光二极管进行点亮或是闪烁来指示，或是采用数字指示，直接为操作人员及设备维修人员指示该转子的工作状况和设备状态。
再进一步地，上述的纺织机龙带传动张力自动调节节能方法，其特征在于：所述的判断方法为确认当前数值是否为功率最佳最小状态，如果不是，则通过皮带张力器进行干预调节，保持功率最佳最小状态。
更进一步地，上述的纺织机龙带传动张力自动调节节能方法，其特征在于：所述转子差频测速报警器，实时监测第一个工作的转子的速度差，只要超过规定值，将就地发出红色报警信号指示，同时还通过信号线传给张力控制器，由张力控制器判别张力以及发出告警信号、通告操作人员及时排除故障、清除不合格纱线，最后人工复位就地报警红灯。
本发明技术方案的优点主要体现在：能够能获得各转子失速在规定范围下的最小电机功率时的转子龙带张力值，通过对转子的工作状态进行干预，可以获得正常稳定的转子速度和最小的功率损耗，达到提高纺纱倍捻机、加旦机自动化程度。并且，提升了纺织产品质量和降低电能损耗。当然，如果采用高效永磁电动机，则节电效果将更好。
附图说明
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。
图1是纺织机龙带传动张力自动调节节能装置的构造示意图。
图2是转子差频测速报警指示器的构造示意图。
。
具体实施方式
如图1、图2所示的纺织机龙带2传动张力自动调节节能装置，包括有转子1，在转子1上连接有龙带2，所述的龙带2上连接有电机3，其与众不同之处在于：所采用的转子1一侧设置有转子差频测速报警指示器4，在电机3上分别连接有测速器5、功率测量设备6、皮带张力器7。同时，测速器5、功率测量设备6、皮带张力器7、电机3的控制被控端口共同连接有张力智能控制器8。这样，在后续使用时，可以通过测速器5将电机3的转速传输给张力智能控制器8，功率测量设备6读取电机3工作功率，也同时传递给张力智能控制器8。
就本发明一较佳的实施方式来看，考虑到能够获取最佳转子1数据，所述的转子差频测速报警指示器4，包括有容纳盒体9，容纳盒体9上设置有红外及可见光感光口10。具体来说，红外及可见光感光口10内设有感光装置，为了取得最佳的光源信号传导，提高后续的使用检测精度，采用的感光装置的光源工作头与水平面呈45度夹角。同时，为了配合自动化监控的需要，感光装置上连接有通讯组件。并且，为了实现必要的功能扩展与连接，在容纳盒体9上分别设置有控制组件、指示装置15、连接组件、报警复位和灵敏度调节器、定位组件。该控制组件的通讯端口与感光装置的被控端口相连，且指示装置15的通讯端口与感光装置的数据端口相连。
考虑到检测的精确性，同时降低运行成本，采用的感光装置包括有红外和可见白光发射装置11。为了便于及时反馈，在红外和可见白光发射装置11上连接有红外接收装置12。同时，考虑到远程通讯监控的需要，在红外接收装置12上连接有通讯组件。为了便于操作人员的人工辅助观察，在感光装置上设置有白光发射组件13。同时，考虑到在发生异常状态后能够有效进行复位工作，缩短维护时间，采用的控制组件为报警复位按钮14。出现报警后进行人工复位且必须由操作人员对事故处理后复位，提高纺纱产品质量。
同时，指示装置15包括报警指示灯与速度指示组件，报警指示灯与速度指示组件为LED灯或是为液晶屏。这样，出现异常后能够及时报警，便于维护人员知晓出错位置，及时排查维护。同时，能够在正常状态下让操作人员知晓对应装置实际工作速度。
进一步来看，为了便于与纺纱机的结合定位，同时提高自身的装配密合度，连接组件为固定螺钉16，固定螺钉16的末端伸出容纳盒体9。这样，固定螺钉16的末端可以最终伸入到纺纱机上进行辅助定位。并且，考虑到便捷式的安装，定位组件为磁铁17，容纳盒体9底部设置有凹槽，磁铁17位于凹槽内。由此，在实际应用时，通过磁铁17将本发明吸合到纺纱机即可。为了便于数据通讯的后续衔接，适应常见的检测通讯端口，通讯组件为信号线18，所述的信号线18端头设置有电信号插头19。
传感器采用光电反射原理，采用了红外与高亮白光二种光源，光源方向与水平方向成45度。将纺纱机标准转速信号转化为闪光闪光信号的直接投射到高速转动的转子1的部分反光膜上，白光是操作人员目测观察之用，红外光源及接收是用于测量转速信号。之后，反射信号进入单片机后由单片机计算并显示与转速的速差信号和报警信号。同时，可以实现简单的闪光和发光的多色LED显示不同的速差值，直至超过限定速差报警。或直接数字显示，为操作人员及设备维修人员指示该转子的工作状况和设备状态。
实际使用时：通过张力智能控制器8根据电机3转速和皮带速比，计算得出转子1标准转速，输出电脉冲信号。具体的计算过程为，设n为电机转速、K为皮带速比、N为转子标准速度，则N=n*k，得出转子标准转速，由控制器产生与标准转速相同的输出电脉冲信号。
之后，在每一个转子1旁装有转子1差频测速报警器，对转子1进行光电探测，获得每一个转子1与标准转速的差值信号。完成上述工作后，可以通过转子1差频测速报警器指示出实时的速度偏差，提供给操作工观察使用。当然，考虑到远程监控的需要，也可以是通过张力智能控制器8来实现速度偏差的指示。接着，将任一个偏差速度超出范围的信号送给张力智能控制器8，张力智能控制器8获取龙带2下的负载转速情况。从而，由张力智能控制器8判断后调整，输出最佳最小状态。
并且，为了能够提升探测精确程度，且实现实时探测，对转子1进行光电探测过程为，采用标准转速信号通过光电管进行探测，获得每一个转子1与标准转速的差值信号。当然，为了适应现场环境，提高辨识度，指示出实时的速度偏差为，由单片机进行计算后用多种颜色的发光二极管进行点亮或是闪烁来指示，或是采用数字指示。这样，即使在纺织机工作时产生噪音的情况下，也能够第一时间辨识。同时，判断方法为确认当前数值是否为功率最佳最小状态，如果不是，则通过皮带张力器7进行干预调节，保持功率最佳最小状态。
这样，以电动机输出负载功率为优先，以负载转子1超出速差为副的张力调节方案，突出节能功能，保证转子1转速0.05%范围内的条件下，皮带张力最小，保证了机械高性性能运行，提高了生产产品质量。
通过上述的文字表述可以看出，采用本发明后，对每一个转子实现在线转速测量，并将负载转子的转速状态根据允许变化的范围进行不同颜色的灯光指示，对于转速超出偏差的信号一是在现场位置发出红色报警信号，告示操作人员对本根纱线的机械组件进行维修及终止本绽纱线加工作业，以防止不良品出厂。
同时，将信号反馈给张力智能控制器，根据一条龙带下的所有转子的转速范围变化和电机负载功率的大小实现智能调节龙带的张力，使龙带工作于最佳张力和最小功率之下，这样不但能监测转子（罗拉或绽子）的转速，还能完全智能科学地进行龙带张力控制同时还能对有故障的失速转子进行实时报警，不再会出现由于转子机械故障出现纱线次品。
同时，提高了倍捻加旦机生产产品的质量，整体上提高了纺纱机的品质，提高了自动化程度，减少了值机人员。并且，由于龙带张力减小而不会出现转子失速，节约了龙带电机的功率损耗和降低了机械运行噪音，提高了设备的使用寿命。当然，如果采用高效永磁电动机，则节电效果将更好。
总而言之，能够能获得各转子失速在规定范围下的最小电机功率时的转子龙带张力值，对龙带工作状态进行干预，可以获得正常稳定的转子速度和最小的功率损耗，达到提高纺纱倍捻机、加旦机自动化程度。并且，提升了纺织产品质量和降低电能损耗。
这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.纺织机龙带传动张力自动调节节能装置，包括有转子，所述的转子上连接有龙带，所述的龙带上连接有电机，其特征在于：所述的转子一侧设置有转子差频测速报警指示器，所述电机上分别连接有测速器、功率测量设备、皮带张力器，所述测速器、功率测量设备、皮带张力器、电机的控制被控端口共同连接有张力智能控制器。
2.根据权利要求1所述的纺织机龙带传动张力自动调节节能装置，其特征在于：所述的转子差频测速报警指示器，包括有容纳盒体，容纳盒体上设置有红外及可见光感光口，所述的红外及可见光感光口内设有感光装置，所述感光装置的光源工作头与水平面呈45度夹角，所述感光装置上连接有通讯组件，所述容纳盒体上分别设置有控制组件、指示装置、报警复位和灵敏度调节器、连接组件、定位组件，所述控制组件的通讯端口与感光装置的被控端口相连，所述指示装置的通讯端口与感光装置的数据端口相连。
3.根据权利要求2所述的纺织机龙带传动张力自动调节节能装置，其特征在于：所述的感光装置包括有红外和可见白光发射装置，所述红外和可见白光发射装置上连接有红外接收装置，所述红外接收装置上连接有通讯组件。
4.根据权利要求2所述的纺织机龙带传动张力自动调节节能装置，其特征在于：所述的控制组件为报警复位按钮，所述的指示装置包括报警指示灯与速度指示组件，所述的报警指示灯与速度指示组件为LED灯或是为液晶屏，所述的连接组件为固定螺钉，所述固定螺钉的末端伸出容纳盒体，所述的定位组件为磁铁，所述容纳盒体底部设置有凹槽，所述的磁铁位于凹槽内。
5.根据权利要求2所述的纺织机龙带传动张力自动调节节能装置，其特征在于：所述的通讯组件为信号线，所述的信号线端头设置有电信号插头。
6.纺织机龙带传动张力自动调节节能方法，其特征在于：通过张力智能控制器根据电机转速和皮带速比，计算N=n*k，n电机转速、K皮带速比、N转子标准速度，得出转子标准转速，由控制器产生与标准转速相同的输出电脉冲信号；电脉冲通过导线供给每一个转子旁装有转子差频测速报警器的红外及白光发光元件，对转子进行光电探测，获得每一个转子与标准转速的差值信号；指示出实时的速度偏差，将任一个偏差速度超出范围的信号送给张力智能控制器，张力智能控制器获取龙带下的负载转速情况，从而由张力智能控制器判断后调整，获得最佳最小的张力状态。
7.根据权利要求6所述的纺织机龙带传动张力自动调节节能方法，其特征在于：所述的对转子进行光电探测过程为，采用标准转速信号通过光电管进行探测，获得每一个转子与标准转速的差值信号。
8.根据权利要求6所述的纺织机龙带传动张力自动调节节能方法，其特征在于：所述指示出实时的速度偏差为，由单片机进行计算后用多种颜色的发光二极管进行点亮或是闪烁来指示，或是采用数字指示，直接为操作人员及设备维修人员指示该转子的工作状况和设备状态。
9.根据权利要求6所述的纺织机龙带传动张力自动调节节能方法，其特征在于：所述的判断方法为确认当前数值是否为功率最佳最小状态，如果不是，则通过皮带张力器进行干预调节，保持功率最佳最小状态。
10.根据权利要求6所述的纺织机龙带传动张力自动调节节能方法，其特征在于：所述转子差频测速报警器，实时监测第一个工作的转子的速度差，只要超过规定值，将就地发出红色报警信号指示，同时还通过信号线传给张力控制器，由张力控制器判别张力以及发出告警信号、通告操作人员及时排除故障、清除不合格纱线，最后人工复位就地报警红灯。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20170104 |