CN105565070B - 导纱器和纱线卷绕机 - Google Patents

Abstract

一种导纱器和纱线卷绕机，导纱器包括：相对设置的两支架；位于两支架之间的第一轴承，在第一轴承的外圈设有两间隔且同轴的支撑杆，第一轴承能够在两支架之间绕两支撑杆的轴线转动；导纱指，设于外圈的外圆周面上；驱动装置，包括驱动轴，伸入第一轴承的内圈中且与内圈连接，驱动轴与内圈中轴线之间的夹角大于0且小于180°，且不等于90°，驱动装置能够驱动驱动轴并带动内圈绕驱动轴的中轴线同步转动。本技术方案的导纱器的结构简单，具有较长使用寿命。而且驱动轴保持一旋转方向持续转动，无需切换旋转方向，使导纱指在换向时能够获得尽可能大的加速度，确保纱线在络纱筒管的轴向获得均匀密度和硬度。

Description

导纱器和纱线卷绕机

技术领域

本发明涉及纺织机械领域，特别涉及一种导纱器和纱线卷绕机。

背景技术

由纺织机械生产或加工得到的纱线，通过纱线卷绕机卷绕形成卷装。通常，一根纱线是横动地卷绕在旋转中的络纱筒管上，以形成具有交叉卷绕纱线的卷装。

一方面，络纱筒管由驱动电机驱动而实现旋转，在旋转过程中，纱线随之往复卷绕在络纱筒管上。另一方面，在络纱筒管下方设置有导纱器，导纱器可沿络纱筒管的轴向方向横动，纱线穿过导纱器后卷绕在络纱筒管上。也就是，在络纱筒管旋转的同时，导纱器牵引纱线横向移动，纱线以与络纱筒管轴向方向呈钝角的方向卷绕在络纱筒管上。

导纱器的横向移动为一个往复移动过程。在一个周期中，导纱器在络纱筒管轴向方向的第一端的反向区域得到一个瞬间加速度后，基本可以匀速横动，至络纱筒管轴向方向的第二端的反向区域而反向并得到一个反向瞬间加速度，反向朝向第一端的反向区域移动，之后，在第一端的反向区域变向。

在公告日为2002年11月20日、专利公告号为EP0838422(B1)的欧洲专利中，采用了一种具有振动式指针的导纱器，导纱器沿扇形绕着与络纱筒管垂直的销轴进行移动，并通过电动马达驱动下作往复式顺时针/逆时针运动。在导纱器摆动的两个反向区域具有储能件，该储能件是由弹性装置组成，这些弹性装置为导纱器瞬间变向提供弹力。

但是，现有技术的导纱器结构复杂，能获得的加速度有限，寿命也受到弹性装置的寿命限制。

发明内容

本发明解决的问题是，现有技术的导纱器结构复杂，能获得的加速度有限，寿命也受到弹性装置的寿命限制。

为解决上述问题，本发明提供一种导纱器，该导纱器包括：相对设置的两支架；位于所述两支架之间的第一轴承，在所述第一轴承的外圈设有两间隔且同轴的支撑杆，两所述支撑杆的轴线与第一轴承的中轴线垂直，所述第一轴承通过两支撑杆架设于两支架之间、且能够在两支架之间绕两支撑杆的轴线转动；导纱指，设于所述外圈的外圆周面上；驱动装置，包括驱动轴，所述驱动轴伸入所述第一轴承的内圈中且与内圈连接，所述驱动轴与内圈中轴线之间的夹角大于0且小于180°，且不等于90°，所述驱动装置能够驱动驱动轴带动内圈绕驱动轴的中轴线同步转动。

可选地，所述内圈包括：本体；为所述本体环绕且同轴的支撑环，所述支撑环与本体固定连接；所述内圈通过支撑环与驱动轴连接。

可选地，所述支撑环外圆周面具有环绕内圈中轴线的环形槽，所述本体卡设于环形槽中。

可选地，所述支撑环和本体为一体结构；或者，所述支撑环包括轴向固定对接的第一部分和第二部分，在所述第一部分和第二部分的外圆周面分别设有环绕中轴线的两挡边，所述两挡边围成所述环形槽。

可选地，所述驱动轴包括：中空轴、位于所述中空轴中的传动轴，所述中空轴能够带动传动轴同步转动；在所述内圈中设有与内圈固定连接的调节机构，所述传动轴与调节机构为传动连接，当所述传动轴相对中空轴绕自身中轴线转动时，所述传动轴通过所述传动连接带动调节机构转动，以使所述第一轴承相对驱动轴绕两支撑杆轴线转动。

可选地，所述中空轴具有沿径向分别贯通的两通孔，所述调节机构包括位于内圈中的连接杆，所述连接杆的两端分别穿过两通孔并与内圈固定连接，在所述中空轴的空腔中设有套装在连接杆上的传动轮，所述连接杆通过传动轮与传动轴传动连接。

可选地，所述传动轮包括沿连接杆轴向间隔分布的两第一锥齿轮；所述两第一锥齿轮轴向相对的两端面中，每个端面沿周向方向设有一第一锯齿部和第一非锯齿部，且两端面的第一锯齿部和第一非锯齿部轴向相对；所述传动轴伸入内圈中的一端连接有同轴的一第二锥齿轮，所述第二锥齿轮背向传动轴的端面设有沿周向方向的第二锯齿部和第二非锯齿部，所述第二锯齿部与其中一第一锥齿轮的第一锯齿部啮合，而所述第二非锯齿部与另一第一锥齿轮的第一非锯齿部相对。

可选地，所述传动轮为第三锥齿轮，所述传动轴为蜗杆，所述蜗杆与第一锥齿轮通过啮合而为蜗杆传动。

可选地，所述驱动轴伸入内圈中的一端端部的外周面包括：沿所述连接杆轴向方向相背的两第一平面；所述内圈的内圆周面包括：分别与两第一平面径向相对且贴合的两第二平面，连接杆的两端分别固定在两第二平面上。

可选地，所述驱动轴深入内圈中的一端端部的外周面还包括：分别连接两第一平面且径向相背的两第一圆弧面；所述内圈的内圆周面还包括：分别与两第一圆弧面径向相对且贴合的两第二圆弧面。

可选地，在所述中空轴空腔中设有套装在传动轴上的第二轴承。

可选地，所述支撑杆伸入支架的一端端部套装有第三轴承。

本发明还提供一种纱线卷绕机，该纱线卷绕机包括上述任一所述的导纱器。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本技术方案的导纱器的结构简单，不需要振动式指针和两个弹性装置等大尺寸部件，具有较长使用寿命。而且驱动装置可控制驱动轴保持一旋转方向持续转动，无需切换旋转方向，使导纱指在换向时能够获得尽可能大的加速度，确保纱线在络纱筒管的轴向获得尽可能均匀的密度和硬度。

附图说明

图1是本发明具体实施例的导纱器的立体结构示意图；

图2是图1沿AA方向的剖面结构示意图，其中剖切面为导纱指轴线和驱动轴轴线所在平面；

图3是图1沿BB方向的剖面结构示意图，其中剖切面为驱动轴轴线和支撑杆轴线所在平面；

图4是本发明具体实施例的导纱器中，连接杆和传动轮的平面视图；

图5是本发明具体实施例的导纱器中，传动轴的立体图；

图6是本发明具体实施例的导纱器中，驱动轴与内圈之间的配合关系示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参照图1～图3，本实施例的导纱器包括：相对设置的两支架1，可固定在一底座上；位于两支架1之间的第一轴承2，包括内圈21、外圈22、位于内圈21和外圈22之间的若干滚动体23，在外圈22的外圆周面上设有两间隔且同轴的支撑杆220，两支撑杆220分别伸入两支架1的凹槽10中，两支撑杆220的轴线与第一轴承2的中轴线垂直，第一轴承2通过两支撑杆220架设于两支架1之间、且能够在两支架1之间绕两支撑杆220的轴线转动；导纱指3，设于两支撑杆220之间的外圈22的外圆周面上，与外圈22的连接位置分别到两支撑杆220的距离相等，沿径向背向第一轴承2延伸；驱动装置(图中未示出)，包括驱动轴4，驱动轴4沿其轴向伸入内圈21中且与内圈21固定连接，驱动轴4与第一轴承2的中轴线之间的夹角α大于0且小于180°，且不等于90°。驱动装置能够驱动驱动轴4并带动内圈21绕驱动轴4的旋转轴同步转动，在内圈21转动时，导纱指3通过外圈22绕两支撑杆220的轴线往复摆动。

具体地，参照图2，导纱指3位于最右侧，定义为初始位置。当驱动装置驱动驱动轴4沿旋转方向C转动，由于内圈21和驱动轴4为固定连接，内圈21和驱动轴4同步转动。由于驱动轴4与内圈21的中轴线之间的夹角α不等于90°，旋转方向C与内圈21的周向方向不在同一平面内，因此内圈21在转动过程中通过若干滚动体23对外圈22施加扭矩，使得外圈22具有沿自身周向方向转动的趋势和绕两支撑杆220轴线转动的趋势。由于两支撑杆220分别伸入两支架1中，限制了外圈22沿周向方向的转动，外圈22沿周向方向转动的趋势不会转化为有效转动，而由于滚动体23使得外圈22和内圈21始终保持同轴，因此在滚动体23的作用下，外圈22相对内圈21围绕两支撑杆220的轴线往复转动。

在初始位置时，导纱指3位于最右侧，在驱动轴4带动内圈21沿旋转方向C逆时针转动1/4周过程，导纱指3随外圈22沿方向F从最右侧移动至虚线D所示位置；内圈21沿旋转方向C转动1/2周过程，导纱指3沿方向F移动，至接近最左侧虚线E所示位置时快速减速，并在到达最左侧虚线E时减速为0并获得一较大反向向右的加速度；内圈21转动3/4周过程，导纱指3沿方向F的反方向移动至虚线D所示位置；内圈21转动1周过程，导纱指3返回到初始位置而位于最右侧，并获得一较大反向加速度。至此，导纱指3完成一个有效工作行程。在驱动轴4持续转动过程中，导纱指3的运动轨迹为在最左侧到最右侧的有效工作行程内往复摆动，并在最左侧和最右侧完成反向，其中导纱指3的有效工作行程可用夹角β来表示。在该过程中，通过控制驱动轴4的输入转速，可确保导纱指3从最左侧到最右侧的行程内基本恒速摆动，并在最左侧或最右侧因外圈22受到滚动体23的较大扭矩作用而获得较大反向加速度。

与现有技术相比，本实施例的导纱器结构简单且紧凑，不需要振动式指针和两个弹性装置等大尺寸部件，可应用于空间受限的场合，且在工作过程中不会产生较大噪声和振动，因而能提供一个良好的工作场所。与现有的振动式指针反向时，电机要切换移动方向相比，本实施例的驱动装置可始终沿一旋转方向转动，即使在导纱指3反向时，也不需要切换旋转驱动装置的旋转方向，避免了旋转电机反向加速度小的问题。导纱指3依靠外圈22与滚动体23之间的较大扭矩完成快速减速和反向摆动，可获得一个较大的反向加速度，纱线不会在络纱筒管两端形成密集卷绕，可以提升纱线卷绕质量。而且，本实施例的导纱器主要包括第一轴承2和驱动装置，装配简单，第一轴承2能够承受较大载荷而使导纱器具有耐久性，提升导纱器的使用寿命。

在本实施例中，第一轴承2为滚珠轴承，滚珠轴承通过滚动方式来降低扭矩传递过程中的摩擦力和提高扭矩的传递效率。但第一轴承2不限于滚珠轴承，作为变形例，还可选择其他类型轴承。支撑杆220和导纱指3与外圈22之间可为一体结构，还可以是：支撑杆220与外圈22焊接在一起，尤其是导纱指3较长，不太方便与外圈22一体成型，可通过分别制造并焊接在一起。另外，本实施例的驱动装置可选择电机，通过驱动轴4来提供转矩。

继续参照图2、图3，内圈21包括：本体210；为本体210环绕且同轴的支撑环211，支撑环211与本体210固定连接；内圈21通过支撑环211与驱动轴4固定连接。一方面，支撑环211起到支撑本体210的效果。另一方面，本体210可使用现有尺寸的轴承内圈，并与支撑环211装配在一起，即可满足内圈21的尺寸，如厚度的需要，而无需再重新设计具有较大厚度的新的内圈，节省了工艺和生产成本，提高产品利用率。但本方案不否认支撑环和本体为一体结构的变形例。

在本实施例中，支撑环211沿内圈21的轴向方向包括：固定对接的第一部分201和第二部分202，第二部分202比第一部分201靠近驱动装置，在第一部分201和第二部分202的外圆周面分别设有环绕中轴线的两挡边212、213，两挡边212、213相对设置而围成一环形槽(图中未标号)，内圈21固定卡设于该环形槽中。在本实施例中，使用螺栓24将第一部分201和第二部分202紧固在一起，且能够对本体210起到预紧效果，使得本体210牢固卡设在两挡边212、213之间且不易松动。而且，选择对接结构的支撑环有利于装配。在装配过程中，首先将本体210沿轴向套在第一部分201上并使本体210与挡边212相抵；接着，将第二部分202轴向穿过本体210后与第一部分201对接；之后，使用螺栓24紧固第一部分201和第二部分202。在本实施例中，在装配螺栓24之前，可在第一部分201沿轴向背向第二部分202的端面上盖设一端盖25，该端盖25密封住支撑环211的开口，之后螺栓24将端盖25紧固在第一部分201上。端盖25可防止车间棉絮等杂质通过支撑环211的中空区域进入内圈21而影响导纱器的正常工作。

作为变形例，还可以是：支撑环为一环形结构，且沿轴向方向设有一挡边；在将本体套装在支撑环上并与该挡边轴向相抵后，在本体与挡边相对的另一侧，对支撑环的端面进行轴向冲压而形成另一挡边，本体被卡设在两挡边之间的环形槽内。

本实施例的导纱器还设有有效工作行程调节机构，用于调节导纱指3的有效工作行程范围。具体地，参照图1～图3，驱动轴4包括：中空轴41、位于中空轴41中的传动轴42，中空轴41能够带动传动轴42同步转动，中空轴41具有沿径向分别贯通的两通孔43；在支撑环211中设有一连接杆44，连接杆44作为一调节机构，连接杆44的中轴线与中空轴41垂直，其两端分别穿过两通孔43并与支撑环211固定连接。在中空轴41的空腔中设有固定套装在连接杆44上的传动轮45。传动轴42和传动轮45为传动连接，当连接杆44与支撑杆220平行，控制传动轴42相对中空轴41绕自身中轴线转动时，传动轴42通过传动连接带动传动轮45转动，传动轮45转动时通过连接杆44使第一轴承2相对驱动轴4绕两支撑杆220的轴线转动，以改变第一轴承2的中轴线与驱动轴4之间的夹角，进而改变导纱指3的有效工作行程，即β大小。待调节好第一轴承2的中轴线与驱动轴4之间的夹角后，将传动轴42与中空轴41锁死，连接杆44与传动轴42和中空轴41固定在一起，以保持第一轴承2的中轴线与驱动轴4之间夹角不会变化。

结合参照图4、图5，本实施例的传动轮45包括沿连接杆44轴向间隔分布的两第一锥齿轮450；两第一锥齿轮450轴向相对的两端面中，每个端面沿所在第一锥齿轮450的周向方向设有第一锯齿部451和第一非锯齿部452，其中第一锯齿部451分布有若干锯齿(图中未示出)，且一端面的第一锯齿部451和另一端面的第一非锯齿部452轴向相对。传动轴42伸入支撑环211中的一端连接有同轴的第二锥齿轮46，第二锥齿轮46背向传动轴42的端面设有沿周向方向的第二锯齿部460和第二非锯齿部461，并需确保：无论导纱器处于何种工作状态下，第二锯齿部460需和其中一第一锥齿轮450的第一锯齿部451啮合，而第二非锯齿部461和另一第一锥齿轮450的第一非锯齿部452沿连接杆44轴向相对且非啮合。在导纱器正常工作时，传动轴42和中空轴41被固定在一起而同步转动。在需要调节导纱指3的有效工作行程时，当第二锥齿轮46与其中一第一锥齿轮450啮合，通过沿一旋转方向转动传动轴42，第二锥齿轮46驱动该第一锥齿轮450转动并带动第一轴承2绕两支撑杆220转动，可增大导纱指3的有效工作行程；当第二锥齿轮46与另一第一锥齿轮450啮合，沿同一方向旋转传动轴42，第二锥齿轮46驱动该另一第一锥齿轮450反向转动并带动第一轴承2绕两支撑杆220反向转动，可减小导纱指3的有效工作行程。

作为变形例，还可以是：在连接杆上固定套装有一个第三锥齿轮，该第三锥齿轮为一全齿轮结构，传动轴为蜗杆，蜗杆通过外螺旋齿与第三锥齿轮啮合而为蜗杆传动，当传动轴沿两相反方向转动，相应地，第三锥齿轮沿两相反方向转动以调节导纱指的有效工作行程。本实施例设有两个第一锥齿轮，这相比于一个第三锥齿轮时，可有效改善导纱器的动不平衡，提升导纱器的结构稳定性。

另外，中空轴41的空腔中设有套装在传动轴42上的两第二轴承47，该第二轴承47用于支撑中空轴41和传动轴42。第二轴承47的数量不受本实施例限制，可设置为至少1个，根据需要进行布置。在支撑杆220伸入支架的一端端部套装有第三轴承221，当外圈22转动时，支撑杆220与凹槽10通过第三轴承221而形成滚动摩擦，滚动摩擦相比于滑动摩擦，摩擦力小，可减小支撑杆220和凹槽10的侧壁之间的磨损，提高使用寿命。第二轴承47和第三轴承221均选择冲压外圈轴承，冲压外圈滚针轴承的外圈是用薄钢板精密冲压成形的，结构空间小，且能够承受较大载荷。

结合参照图6，驱动轴4伸入内圈21中的一端端部的外周面包括：沿连接杆44轴线方向相背的两第一平面48，两通孔43分别贯穿两第一平面48；支撑环211的内圆周面包括：分别与两第一平面48径向相对且贴合的两第二平面214，连接杆44的两端分别固定在两第二平面214上。当驱动轴4转动时，两第二平面214通过两第一平面48对驱动轴4限位，而使得驱动轴4能够带动内圈21同步转动。需要说明的是，图6中径向相对的第一平面48和第二平面214之间具有间隙，此仅为便于理解驱动轴4与内圈21的位置关系而故意设置。在实际产品中，径向相对的第一平面48和第二平面214基本贴合以防止第一轴承2和驱动轴4之间发生相对晃动。

另外，驱动轴4伸入内圈21中的一端端部的外周面还包括：分别连接两第一平面48且径向相背的第一圆弧面49，两第一圆弧面49朝向内圈21突出；支撑环211的内圆周面还包括：分别连接两第二平面214且分别和两第一圆弧面49径向相对的两第二圆弧面215，径向相对的第一圆弧面49和第二圆弧面215基本贴合。在调节第一轴承2中轴线与驱动轴4的夹角时，第一轴承2相对驱动轴4绕两支撑杆220的轴线转动，第一圆弧面49作为引导面，使得第二圆弧面215相对第一圆弧面49滑动。

本发明还提供一种纱线卷绕机，该纱线卷绕机包括上述导纱器。参照图1、图2，将导纱器置于络纱筒管下，保持驱动轴4与筒管轴线基本垂直，随着导纱指3摆动，纱线穿过导纱指3顶端的纱线槽卷绕在络纱筒管上。该导纱指3起到对纱线的导引作用，防止纱线出现较大幅度的摆动而断线。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (13)

1.一种导纱器，其特征在于，包括：

相对设置的两支架；

位于所述两支架之间的第一轴承，在所述第一轴承的外圈设有两间隔且同轴的支撑杆，两所述支撑杆的轴线与第一轴承的中轴线垂直，所述第一轴承通过两支撑杆架设于两支架之间、且能够在两支架之间绕两支撑杆的轴线转动；

导纱指，设于所述外圈的外圆周面上；

驱动装置，包括驱动轴，所述驱动轴伸入所述第一轴承的内圈中且与内圈连接，所述驱动轴与内圈中轴线之间的夹角大于0且小于180°，且不等于90°，所述驱动装置能够驱动驱动轴带动内圈绕驱动轴的中轴线同步转动。

2.如权利要求1所述的导纱器，其特征在于，所述内圈包括：

本体；

被所述本体环绕且与所述本体同轴的支撑环，所述支撑环与本体固定连接；

所述内圈通过所述支撑环与驱动轴连接。

3.如权利要求2所述的导纱器，其特征在于，所述支撑环外圆周面具有环绕内圈中轴线的环形槽，所述本体卡设于环形槽中。

4.如权利要求3所述的导纱器，其特征在于，所述支撑环和本体为一体结构；或者，所述支撑环包括轴向固定对接的第一部分和第二部分，在所述第一部分和第二部分的外圆周面分别设有环绕中轴线的两挡边，所述两挡边围成所述环形槽。

5.如权利要求1所述的导纱器，其特征在于，所述驱动轴包括：中空轴、位于所述中空轴中的传动轴，所述中空轴能够带动传动轴同步转动；

在所述内圈中设有与内圈固定连接的调节机构，所述传动轴与调节机构为传动连接，当所述传动轴相对中空轴绕自身中轴线转动时，所述传动轴通过所述传动连接带动调节机构转动，以使所述第一轴承相对驱动轴绕两支撑杆轴线转动。

6.如权利要求5所述的导纱器，其特征在于，所述中空轴具有沿径向分别贯通的两通孔，所述调节机构包括位于内圈中的连接杆，所述连接杆的两端分别穿过两通孔并与内圈固定连接，在所述中空轴的空腔中设有套装在连接杆上的传动轮，所述连接杆通过传动轮与传动轴传动连接。

7.如权利要求6所述的导纱器，其特征在于，所述传动轮包括沿连接杆轴向间隔分布的两第一锥齿轮；

所述两第一锥齿轮轴向相对的两端面中，每个端面沿周向方向设有一第一锯齿部和第一非锯齿部，且两端面的第一锯齿部和第一非锯齿部轴向相对；

所述传动轴伸入内圈中的一端连接有同轴的一第二锥齿轮，所述第二锥齿轮背向传动轴的端面设有沿周向方向的第二锯齿部和第二非锯齿部，所述第二锯齿部与其中一第一锥齿轮的第一锯齿部啮合，而所述第二非锯齿部与另一第一锥齿轮的第一非锯齿部相对。

8.如权利要求6所述的导纱器，其特征在于，所述传动轮为第三锥齿轮，所述传动轴为蜗杆，所述蜗杆与第三锥齿轮通过啮合而为蜗杆传动。

9.如权利要求6～8任一项所述的导纱器，其特征在于，所述驱动轴伸入内圈中的一端端部的外周面包括：沿所述连接杆轴向方向相背的两第一平面；

所述内圈的内圆周面包括：分别与两第一平面径向相对且贴合的两第二平面，连接杆的两端分别固定在两第二平面上。

10.如权利要求9所述的导纱器，其特征在于，所述驱动轴深入内圈中的一端端部的外周面还包括：分别连接两第一平面且径向相背的两第一圆弧面；

所述内圈的内圆周面还包括：分别连接两第二平面且与两第一圆弧面径向相对且贴合的两第二圆弧面。

11.如权利要求5所述的导纱器，其特征在于，在所述中空轴空腔中设有套装在传动轴上的第二轴承。

12.如权利要求1所述的导纱器，其特征在于，所述支撑杆伸入支架的一端端部套装有第三轴承。

13.一种纱线卷绕机，其特征在于，包括权利要求1～12任一所述的导纱器。

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