CN104805604A - 一种安装有吸振器的针杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安装有吸振器的针杆，包括一针杆，针杆的上部套设在车头箱顶部的上套筒内，下部套设在车头箱底部的下套筒内，针杆与上、下套筒动配合，针杆可在上、下套筒中上下滑动，针杆的中部设有一滑块销，滑块销连接有一滑块，滑块设在一滑槽中，滑块销与滑块的连接处设有一连杆，连杆通过一曲柄与缝纫机上轴连接，缝纫机上轴带动曲柄转动，曲柄驱动连杆作平面运动，连杆驱动滑块和针杆作上下往复运动，针杆上设有吸振器。本发明在针杆的最大弯曲位置安装吸振器，吸振器内含一个附加质量，附加质量随针杆运动，产生运动阻尼，吸振器内的阻尼材料吸收针杆的弯曲能量，运动阻尼削减弯曲振动峰的陡峭度，从而改善针杆的动态工作条件。

Description

一种安装有吸振器的针杆

技术领域

    本发明涉及一种应用于模板缝纫机的穿料机构的针杆，具体涉及一种安装有吸振器的针杆。

背景技术

刺料机构是模板缝纫机振动和噪声的主要来源。现代工业缝纫机高速化发展的趋势明朗，不断提速造成缝纫机各机构运动杆件的磨损加剧，带来缝纫机更多的故障。在缝纫机的刺料机构中，针杆作往复运动，运动中的针杆在横向大幅振动。

刺料机构安装在模板缝纫机上轴与针杆之间，针杆是刺料机构的运动输出部件，机构把上轴的回转运动转换成针杆的往复运动，模板缝纫机把刺料机构和挑线机构的曲柄结合成一整体，挑线杆的大幅振动严重干扰针杆的运动，加剧针杆的振动。

针杆是细长类部件，针杆的主振动不是在运动方向，强振动方向垂直于运动方向。针杆的低价振动是一阶、二阶弯曲振型，且低价振动频率与缝纫机运转频率相重叠，一阶二阶弯曲振型的表现型式是针杆产生弯曲。针杆的工况很差，针杆低频大幅振动，针杆中部弯曲达毫米级，所以目前抗振是针杆设计的首要任务，亟需针对针杆的振动进行控制，改善针杆的动态工作条件。

发明内容

为了满足上述需求，本发明旨在提供一种安装有吸振器的针杆，在针杆的最大弯曲位置安装吸振器，吸振器内含一个附加质量，附加质量随针杆运动，产生运动阻尼，吸振器内的阻尼材料吸收针杆的弯曲能量，运动阻尼削减弯曲振动峰的陡峭度，从而改善针杆的动态工作条件。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

    一种安装有吸振器的针杆，包括一针杆，所述针杆的上部套设在车头箱顶部的上套筒内，所述针杆的下部套设在车头箱底部的下套筒内，所述针杆与所述上套筒、所述下套筒动配合，所述针杆可在所述上套筒、所述下套筒中上下滑动，所述针杆的中部设置有一滑块销，所述滑块销的一端连接有一滑块，所述滑块设置在一滑槽中，所述滑块销与所述滑块的连接处设置有一连杆，所述连杆通过一曲柄与缝纫机上轴连接，缝纫机上轴带动所述曲柄转动，所述曲柄驱动所述连杆作平面运动，所述连杆驱动所述滑块和所述针杆作上下往复运动，所述针杆上设置有吸振器。

    优选的，所述吸振器为内置吸振器，其安置在所述针杆的圆筒内腔中。

    进一步的，所述内置吸振器包括一个吸振器管体，所述吸振器管体内设置有一圆柱形质量块，所述吸振器管体上下两端均设置有一块圆形隔垫，所述圆柱形质量块由铜片弹簧固定在上、下两块所述圆形隔垫之间，所述吸振器管体的内壁和上、下两块所述圆形隔垫构成一空腔，所述空腔中填充有粘弹性高分子材料小颗粒。

    进一步的，所述内置吸振器直接安放在所述针杆内腔中部的台阶上，所述台阶上部的所述针杆内腔直径为6.4毫米，所述台阶下部的所述针杆内腔直径为5.6毫米，所述内置吸振器中心的高度位于所述滑块销的轴心线上。

    优选的，所述吸振器为外置吸振器，其紧套在所述针杆的圆筒外壁上。

    进一步的，所述外置吸振器包括一个吸振器外管和吸振器内管，所述吸振器外管和所述吸振器内管之间设置有一环形质量块，所述吸振器外管和所述吸振器内管的上下两端均设置有一块环形隔垫，所述环形质量块由铜圈弹簧固定在上、下两块所述环形隔垫之间，所述吸振器外管、所述吸振器内管和上、下两块所述环形隔垫构成一空腔，所述空腔中填充有粘弹性高分子材料小颗粒。

进一步的，所述外置吸振器安装在所述针杆圆筒外壁的安装垫上，所述针杆圆筒外径为8毫米,所述外置吸振器的高度位于所述滑块销的下方，所述外置吸振器的上平面距所述滑块销的轴心线5-10毫米。

本发明的有益效果如下：

本发明针杆振动控制的思路集中在控制弯曲模态，在针杆的最大弯曲位置上安装吸振器，减少前几阶模态的振幅大大抑止振动。在针杆圆筒的内腔置放吸振器，不仅减振，而且可以减少圆筒的壁厚，针杆可以变得更轻，重量较轻的针杆减小运动的冲击，改善针杆的动态工作条件。

针杆是承受冲击力的最大构件，刺料机构的轴承损坏和部件断裂的原因不是针杆的静强度不够，而是针杆抗振性能差。在针杆外壁上套设吸振器，不需要供给能量，针杆左右幌动，针杆的振动能量带着质量块运动，吸振器内的阻尼材料将振动能量吸收，从振动源上削弱了振动强度。

刺料机构和挑线机构高速运动会产生动力平衡失稳，引起振动，振动产生极大的破坏力。动力吸振器固定在针杆的外壁上或内腔中，动力阻尼器的辅助质量块跟随针杆摆动，利用辅助质量受到的阻尼，制止针杆的振动，有了抗振结构的新设计，刺料机构可以承受更高速度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的针杆结构以及针杆与连杆、滑块的安装简图；

图2为本发明针杆的内置吸振器的安装位置示意图；

图3为本发明针杆的内置吸振器的结构示意图；

图4为本发明针杆内腔的台阶的结构示意图；

图5为本发明针杆的外置吸振器的安装位置及其结构示意图；

图6为使用吸振器后的针杆安装结构的示意图；

图7为现有技术中不使用吸振器的针杆安装结构的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参见图1所示，一种安装有吸振器的针杆，包括一长185毫米的针杆1，所述针杆1呈圆筒型，圆筒的外径为8毫米，所述针杆1的上部套设在车头箱顶部2开孔的上套筒3内，所述针杆1的下部套设在车头箱底部4开孔的下套筒5内，所述车头箱顶部2和所述车头箱底部4的开孔孔径均为12毫米，所述针杆1与所述上套筒3、所述下套筒5动配合，所述针杆1可在所述上套筒3、所述下套筒5中上下滑动，所述针杆1的中部设置有一滑块销6，所述滑块销6的一端连接有一滑块7，所述滑块7设置在一滑槽8中，所述滑块销6与所述滑块7的连接处设置有一连杆9，所述连杆9通过一曲柄与缝纫机上轴连接，缝纫机上轴带动所述曲柄转动，所述曲柄驱动所述连杆9作平面运动，所述连杆9驱动所述滑块7和所述针杆1作上下往复运动，所述针杆1上设置有吸振器。

参见图1所示，图1表示针杆、连杆、滑块的安装关系，连接在缝纫机上轴上的曲柄驱动连杆9作平面运动，连杆9驱动滑块7和针杆1作往复运动。穿料机构安装在模板缝纫机上轴与针杆之间，穿料机构把上轴的回转运动转换成针杆的往复运动，实现针杆带着刺穿缝料的动作，并退出缝料。多数穿料针杆机构由四杆曲柄滑块机构和机针往复系统组成，四杆曲柄滑块机构是平面机构。

针杆是刺料机构的运动输出部件，模板缝纫机把针杆机构和挑线机构的曲柄结合成一整体，挑线杆的大幅振动严重干拢针杆的运动，加剧针杆的振动。针杆是细长类部件，针杆的主振动不是在运动方向，在针杆横向有强振动，强振动方向垂直于运动方向。针杆振动控制的思路集中在控制弯曲模态，在针杆的最大弯曲位置上安装吸振器，减少前几阶模态的振幅大大抑止振动。

安置吸振器的针杆分成二种，一种是内置吸振器的针杆，另一种是外置吸振器的针杆，详见以下实施例：

    实施例1

    参见图2所示，所述吸振器为内置吸振器10，其安置在所述针杆1的圆筒内腔中，高度位于所述滑块销6的轴心线上。针杆1的低价振动是弯曲振动，经连杆9、滑块销6带动针杆1运动，滑块销6的轴心线邻近是针杆1产生弯曲最大在地方。

    进一步的，参见图3所示，所述内置吸振器10包括一个吸振器管体11，所述吸振器管体11内设置有一圆柱形质量块12，所述吸振器管体11上下两端均设置有一块圆形隔垫13，所述圆柱形质量块12由铜片弹簧14固定在上、下两块所述圆形隔垫13之间，所述吸振器管体11的内壁和上、下两块所述圆形隔垫13构成一空腔，所述空腔中填充有粘弹性高分子材料小颗粒15。所述圆柱形质量块12随着针杆1运动，所述圆柱形质量块12运动遇到粘弹性高分子材料颗粒15的阻尼，这种阻尼同样为针杆1的振动提供阻尼。

进一步的，参见图4所示，所述内置吸振器10直接安放在所述针杆1内腔中部的台阶16上，所述台阶16上部的所述针杆1内腔直径为6.4毫米，所述台阶16下部的所述针杆1内腔直径为5.6毫米。

针杆的质量对惯性力影响很大，改进针杆的尺寸，增大针杆深孔的直径，从Φ5.6毫米到Φ6.4毫米，针杆的质量小了，可以降低针杆机构总惯性力。

    实施例2

    参见图5所示，所述吸振器为外置吸振器17，其紧套在所述针杆1的圆筒外壁上，并安装在所述针杆1圆筒外壁的安装垫23上，所述针杆1圆筒外径为8毫米,所述外置吸振器17的高度位于所述滑块销6的下方，所述外置吸振器17的上平面距所述滑块销6的轴心线5-10毫米。

进一步的，所述外置吸振器17包括一个吸振器外管18和吸振器内管19，所述吸振器外管18和所述吸振器内管19之间设置有一环形质量块20，所述吸振器外管18和所述吸振器内管19的上下两端均设置有一块环形隔垫21，所述环形质量块20由铜圈弹簧22固定在上、下两块所述环形隔垫21之间，所述吸振器外管18、所述吸振器内管19和上、下两块所述环形隔垫21构成一空腔，所述空腔中填充有粘弹性高分子材料小颗粒15。

高速工业缝纫机转速高，刺料机构在使用中最大问题是针杆振动大，面线张力过大和机针的振动引起针迹歪斜和故障。在针杆运动的横向产生大幅度振动。

参见图6和图7所示，图6表示使用吸振器后针杆的安装结构，图7表示现在的针杆的安装结构。

如图7所示，现在针杆的安装结构采用了较长的上下套筒，缩短了上下套筒之间针杆的自由空间，其目的在于减少针杆的弯曲。如图6所示，当使用吸振器后，针杆的弯曲减少了，上下套筒可以恢复到正常的长度。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种安装有吸振器的针杆，包括一针杆（1），所述针杆（1）的上部套设在车头箱顶部（2）的上套筒（3）内，所述针杆（1）的下部套设在车头箱底部（4）的下套筒（5）内，所述针杆（1）与所述上套筒（3）、所述下套筒（5）动配合，所述针杆（1）的中部设置有一滑块销（6），所述滑块销（6）的一端连接有一滑块（7），所述滑块（7）设置在一滑槽（8）中，所述滑块销（6）与所述滑块（7）的连接处设置有一连杆（9），所述连杆（9）通过一曲柄与缝纫机上轴连接，其特征在于：所述针杆（1）上设置有吸振器。

2.根据权利要求1所述的安装有吸振器的针杆，其特征在于：所述吸振器为内置吸振器（10），其安置在所述针杆（1）的圆筒内腔中。

3.根据权利要求2所述的安装有吸振器的针杆，其特征在于：所述内置吸振器（10）包括一个吸振器管体（11），所述吸振器管体（11）内设置有一圆柱形质量块（12），所述吸振器管体（11）上下两端均设置有一块圆形隔垫（13），所述圆柱形质量块（12）由铜片弹簧（14）固定在上、下两块所述圆形隔垫（13）之间，所述吸振器管体（11）的内壁和上、下两块所述圆形隔垫（13）构成一空腔，所述空腔中填充有粘弹性高分子材料小颗粒（15）。

4.根据权利要求2所述的安装有吸振器的针杆，其特征在于：所述内置吸振器（10）直接安放在所述针杆（1）内腔中部的台阶（16）上，所述台阶（16）上部的所述针杆（1）内腔直径为6.4毫米，所述台阶（16）下部的所述针杆（1）内腔直径为5.6毫米，所述内置吸振器（10）中心的高度位于所述滑块销（6）的轴心线上。

5.根据权利要求1所述的安装有吸振器的针杆，其特征在于：所述吸振器为外置吸振器（17），其紧套在所述针杆（1）的圆筒外壁上。

6.根据权利要求5所述的安装有吸振器的针杆，其特征在于：所述外置吸振器（17）包括一个吸振器外管（18）和吸振器内管（19），所述吸振器外管（18）和所述吸振器内管（19）之间设置有一环形质量块（20），所述吸振器外管（18）和所述吸振器内管（19）的上下两端均设置有一块环形隔垫（21），所述环形质量块（20）由铜圈弹簧（22）固定在上、下两块所述环形隔垫（21）之间，所述吸振器外管（18）、所述吸振器内管（19）和上、下两块所述环形隔垫（21）构成一空腔，所述空腔中填充有粘弹性高分子材料小颗粒（15）。

7.根据权利要求5所述的安装有吸振器的针杆，其特征在于：所述外置吸振器（17）安装在所述针杆（1）圆筒外壁的安装垫（23）上，所述针杆（1）圆筒外径为8毫米,所述外置吸振器（17）的高度位于所述滑块销（6）的下方，所述外置吸振器（17）的上平面距所述滑块销（6）的轴心线5-10毫米。