CN106436033B - 单主轴单针区针刺机的针刺机构 - Google Patents

Abstract

一种单主轴单针区针刺机的针刺机构，包括机架、传动轴组件、针刺部件、第一平衡机构和第二平衡机构；传动轴组件包括至少一个曲轴组，曲轴组包括左连接轴、第一平衡曲轴、针刺驱动曲轴、第二平衡曲轴和右连接轴，左连接轴的轴线、第一平衡曲轴的凸台中心线、第二平衡曲轴的凸台中心线和针刺驱动曲轴的凸台中心线在垂直于左连接轴轴线的投影面上的投影，分别处在等边三角形的中心和三个顶点上；第一平衡机构中的第一摇臂套接在第一平衡曲轴的凸台上，第二平衡机构中的第二摇臂套接在第二平衡曲轴的凸台上，升降传动机构中的第三摇臂套接在针刺驱动曲轴的凸台上。本发明在高频针刺时传动轴组件能够保持平稳运转，大大减小针刺机的振动和晃动。

Description

单主轴单针区针刺机的针刺机构

技术领域

本发明涉及针刺机，具体涉及一种单主轴单针区针刺机的针刺机构。

背景技术

现有的单主轴单针区针刺机中，针刺机构一般包括机架、传动轴组件和针刺部件，传动轴组件可转动安装在机架上，传动轴组件通过多个升降传动机构与针刺部件连接；所述传动轴组件包括左半轴、右半轴以及依次连接在左半轴与右半轴之间的至少一个曲轴；曲轴包括一体连接的两个轴头和一个凸台，两个轴头分别设于凸台的左侧、右侧，两个轴头的轴线相重合，凸台为圆柱状且其中心线偏离轴头的轴线；各轴头的轴线、左半轴的轴线和右半轴的轴线相重合；一个曲轴对应一个升降传动机构，升降传动机构包括摇臂、推杆和导向套，导向套上下走向且固定安装在机架上，推杆处在导向套中，摇臂第一端套接在对应的曲轴的凸台上，摇臂第二端与推杆第一端铰接，推杆第二端与针刺部件连接。上述针刺部件通常包括针梁、针板和多个刺针，针板固定安装在针梁上，刺针设于针板上（刺针通常在针板上均布），其中针梁与上述推杆连接。

上述针刺机构中，控制刺针的运动一般是由主电机通过带传动机构带动传动轴组件旋转，传动轴组件转动时其上面各曲轴转动（各曲轴的凸台绕其两个轴头转动），通过摇臂带动推杆沿着导套作上下往复直线运动，推杆带动针刺部件作上下往复直线运动，从而对纤网进行反复针刺，通过针刺的作用使蓬松的纤网得以固结。

当针刺机工作时，如果针刺频率达到1200次/分钟以上，由于针刺部件的自重（刺针加上针梁、针板的自重），则传动轴组件在运转时会产生强大的惯性力，从而使针刺机产生剧烈的振动和晃动，同时产生极大的噪音。针刺机在工作时产生剧烈的振动和晃动，将严重影响针刺产品的质量和产量，甚至还会与生产厂房、其它设备产生共振而造成重大的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种单主轴单针区针刺机的针刺机构，这种针刺机构在高频针刺时传动轴组件能够保持平稳运转，能够有效避免针刺机在工作时产生剧烈振动和晃动，确保针刺产品的质量和产量，并减少噪音。采用的技术方案如下：

一种单主轴单针区针刺机的针刺机构，包括机架、传动轴组件和针刺部件，传动轴组件可转动安装在机架上，传动轴组件通过至少一个升降传动机构与针刺部件连接，其特征是：所述传动轴组件包括至少一个曲轴组，曲轴组与升降传动机构数量相同且一一对应；所述曲轴组包括自左至右依次相连的左连接轴、第一平衡曲轴、针刺驱动曲轴、第二平衡曲轴和右连接轴；第一平衡曲轴、针刺驱动曲轴和第二平衡曲轴均包括一体连接的两个轴头和一个凸台，两个轴头分别设于凸台的左侧、右侧，两个轴头的轴线相重合，凸台为圆柱状且其中心线偏离轴头的轴线；曲轴组中各轴头的轴线、左连接轴的轴线和右连接轴的轴线相重合；曲轴组中左连接轴的轴线、第一平衡曲轴的凸台的中心线、第二平衡曲轴的凸台的中心线和针刺驱动曲轴的凸台的中心线在垂直于左连接轴的轴线的投影面上的投影，分别处在同一等边三角形的中心、第一个顶点、第二个顶点和第三个顶点上；所述针刺机构还包括至少一个第一平衡机构和至少一个第二平衡机构，第一平衡机构与曲轴组数量相同且一一对应，第二平衡机构与曲轴组数量相同且一一对应；第一平衡机构包括第一平衡配重块、第一摇臂、第一导向杆和第一导向套，第一导向套固定安装在机架上，第一导向杆处在第一导向套中，第一摇臂第一端套接在对应的曲轴组中第一平衡曲轴的凸台上，第一摇臂第二端与第一导向杆一端铰接，第一平衡配重块固定安装在第一导向杆上；第二平衡机构包括第二平衡配重块、第二摇臂、第二导向杆和第二导向套，第二导向套固定安装在机架上，第二导向杆处在第二导向套中，第二摇臂第一端套接在对应的曲轴组中第二平衡曲轴的凸台上，第二摇臂第二端与第二导向杆一端铰接，第二平衡配重块固定安装在第二导向杆上；升降传动机构包括第三摇臂、推杆和第三导向套，第三导向套上下走向且固定安装在机架上，推杆处在第三导向套中，第三摇臂第一端套接在对应的曲轴组中针刺驱动曲轴的凸台上，第三摇臂第二端与推杆第一端铰接，推杆第二端与针刺部件连接。

上述针刺机构中，同一曲轴组中的第一平衡曲轴的凸台、针刺驱动曲轴的凸台、第二平衡曲轴的凸台在传动轴组件的周向上依次错开120°，相应的，第一平衡配重块、第二平衡配重块与针刺部件分别错开120°。上述针刺机构工作时，主电机带动传动轴组件旋转，针刺部件在各升降传动机构的带动下作上下往复直线运动，对纤网进行反复针刺，通过针刺的作用使蓬松的纤网得以固结。第三摇臂带着推杆、针刺部件沿着第三导向套作上下方向的往复运动惯性力以及驱动第三摇臂的针刺驱动曲轴高速旋转产生的侧向惯性力，都会被各第一平衡配重块、各第二平衡配重块动作时所产生的偏心转动惯量共同抵消掉，从而使针刺机的振动和晃动减小。另外，虽然第一平衡曲轴、第二平衡曲轴和针刺驱动曲轴运行至上止点、下止点时会形成拐点，但由于第一平衡配重块、第二平衡配重块是倾斜放置，其动作产生的侧向分力可推动曲轴省力快速地转过拐点，可避免拐点处主电机瞬时负载增大，减小脉冲抖动和声响。

通常，上述第一平衡配重块与第二平衡配重块重量相等。

优选上述针刺机构中所有第一平衡配重块和所有第二平衡配重块的总重量与针刺部件的重量相等。

通常，上述第一导向套的中心线、第二导向套的中心线和第三导向套的中心线均与左连接轴的轴线（即传动轴组件的轴线）相交，第一导向套的中心线、第二导向套的中心线和第三导向套的中心线在传动轴组件的周向上依次错开120°。

上述传动轴组件可包括一个曲轴组或多个曲轴组。在传动轴组件仅包括有一个曲轴组的情况下，该曲轴组中的左连接轴、右连接轴分别通过轴承与机架连接。在传动轴组件包括有多个曲轴组的情况下，这多个曲轴组自左至右依次连接；最左端的曲轴组的左连接轴通过轴承与机架连接，最后端的曲轴组的右连接轴通过轴承与机架连接；左右相邻的两个曲轴组中，左侧曲轴组的右连接轴通过联轴器与右侧曲轴组的左连接轴连接。

优选方案中，上述第一摇臂第一端通过轴承套接在对应的曲轴组中第一平衡曲轴的凸台上（例如，该轴承的外圈与第一摇臂第一端连接，轴承的内圈与对应的曲轴组中第一平衡曲轴的凸台连接），第二摇臂第一端通过轴承套接在对应的曲轴组中第二平衡曲轴的凸台上（例如，该轴承的外圈与第二摇臂第一端连接，轴承的内圈与对应的曲轴组中第二平衡曲轴的凸台连接），第三摇臂第一端通过轴承套接在对应的曲轴组中针刺驱动曲轴的凸台上（例如，该轴承的外圈与第三摇臂第一端连接，轴承的内圈与对应的曲轴组中针刺驱动曲轴的凸台连接）。

上述针刺部件通常包括针梁、针板和多个刺针，针板固定安装在针梁上，刺针设于针板上（刺针通常在针板上均布），其中针梁与上述推杆连接。

本发明中，第三摇臂带着推杆、针刺部件沿着第三导向套作上下方向的往复运动惯性力以及驱动第三摇臂的针刺驱动曲轴高速旋转产生的侧向惯性力，都会被各第一平衡配重块、各第二平衡配重块动作时所产生的偏心转动惯量共同抵消掉，因而在高频针刺时传动轴组件能够保持平稳运转，能够大大减小针刺机在工作时产生的振动和晃动，确保针刺产品的质量和产量，并减少噪音。经试制，采用本发明针刺机构的单主轴单针区针刺机，其针刺负载针频可达到1200次/分钟，噪音和振动远远低于国家标准。

附图说明

图1是本发明优选实施例的结构示意图；

图2是本发明优选实施例中一个曲轴组及其与第一摇臂、第二摇臂、第三摇臂配合的结构示意图；

图3是图2的左视图；

图4是第一平衡曲轴、第二平衡曲轴和针刺驱动曲轴运行至下止点时的示意图；

图5是第一平衡曲轴、第二平衡曲轴和针刺驱动曲轴运行至上止点时的示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，这种单主轴单针区针刺机的针刺机构包括机架1、传动轴组件2和针刺部件3，传动轴组件2可转动安装在机架1上。传动轴组件2通过至少一个（本实施例为一个）升降传动机构与针刺部件3连接。

传动轴组件2包括至少一个（本实施例为一个）曲轴组21，曲轴组21与升降传动机构数量相同且一一对应；曲轴组21包括自左至右依次相连的左连接轴211、第一平衡曲轴212、针刺驱动曲轴213、第二平衡曲轴214和右连接轴215；第一平衡曲轴212包括一体连接的两个轴头2121、2122和一个凸台2123，两个轴头2121、2122分别设于凸台2123的左侧、右侧，两个轴头2121、2122的轴线相重合，凸台2123为圆柱状且其中心线偏离轴头2121、2122的轴线；针刺驱动曲轴213包括一体连接的两个轴头2131、2132和一个凸台2133，两个轴头2131、2132分别设于凸台2133的左侧、右侧，两个轴头2131、2132的轴线相重合，凸台2133为圆柱状且其中心线偏离轴头2131、2132的轴线；第二平衡曲轴214包括一体连接的两个轴头2141、2142和一个凸台2143，两个轴头2141、2142分别设于凸台2143的左侧、右侧，两个轴头2141、2142的轴线相重合，凸台2143为圆柱状且其中心线偏离轴头2141、2142的轴线。

曲轴组21中，轴头2121、2122、2131、2132、2141、2142的轴线、左连接轴211的轴线和右连接轴215的轴线相重合；参考图4和图5，曲轴组21中，左连接轴211的轴线、第一平衡曲轴212的凸台2123的中心线、第二平衡曲轴214的凸台2143的中心线和针刺驱动曲轴213的凸台2133的中心线在垂直于左连接轴211的轴线的投影面上的投影，分别处在同一等边三角形的中心O、第一个顶点A1、第二个顶点A2和第三个顶点A3上（同一曲轴组21中的第一平衡曲轴的凸台2123、针刺驱动曲轴的凸台2133、第二平衡曲轴的凸台2143在传动轴组件2的周向上依次错开120°）。

上述针刺机构还包括至少一个（本实施例为一个）第一平衡机构和至少一个（本实施例为一个）第二平衡机构，第一平衡机构与曲轴组21数量相同且一一对应，第二平衡机构与曲轴组21数量相同且一一对应；第一平衡机构包括第一平衡配重块4、第一摇臂5、第一导向杆6和第一导向套7，第一导向套7固定安装在机架1上，第一导向杆6处在第一导向套7中，第一摇臂5第一端套接在对应的曲轴组21中第一平衡曲轴212的凸台2123上，第一摇臂5第二端与第一导向杆6一端铰接，第一平衡配重块4固定安装在第一导向杆6上；第二平衡机构包括第二平衡配重块8、第二摇臂9、第二导向杆10和第二导向套11，第二导向套11固定安装在机架1上，第二导向杆10处在第二导向套11中，第二摇臂9第一端套接在对应的曲轴组21中第二平衡曲轴214的凸台2143上，第二摇臂9第二端与第二导向杆10一端铰接，第二平衡配重块8固定安装在第二导向杆10上；升降传动机构包括第三摇臂12、推杆13和第三导向套14，第三导向套14上下走向且固定安装在机架1上，推杆13处在第三导向套14中，第三摇臂12第一端套接在对应的曲轴组21中针刺驱动曲轴213的凸台2133上，第三摇臂12第二端与推杆13第一端铰接，推杆13第二端与针刺部件3连接。

第一平衡配重块4与第二平衡配重块8重量相等。针刺机构中所有第一平衡配重块4和所有第二平衡配重块8的总重量与针刺部件3的重量相等。

第一导向套7的中心线、第二导向套11的中心线和第三导向套14的中心线均与左连接轴211的轴线（即传动轴组件2的轴线）相交，第一导向套7的中心线、第二导向套11的中心线和第三导向套14的中心线在传动轴组件2的周向上依次错开120°。

本实施例中，传动轴组件2包括有一个曲轴组21，该曲轴组21中的左连接轴211、右连接轴215分别通过轴承与机架1连接。针刺机的主电机通过带传动机构与左连接轴211或右连接轴215传动连接，主电机运转时带动传动轴组件2旋转。第一摇臂5第一端通过轴承套接在曲轴组21中第一平衡曲轴212的凸台2123上（该轴承的外圈与第一摇臂第一端连接，轴承的内圈与对应的曲轴组中第一平衡曲轴的凸台连接），第二摇臂9第一端通过轴承套接在曲轴组21中第二平衡曲轴214的凸台2143上（该轴承的外圈与第二摇臂第一端连接，轴承的内圈与对应的曲轴组中第二平衡曲轴的凸台连接），第三摇臂12第一端通过轴承套接在曲轴组21中针刺驱动曲轴213的凸台2133上（该轴承的外圈与第三摇臂第一端连接，轴承的内圈与对应的曲轴组中针刺驱动曲轴的凸台连接）。

针刺部件3包括针梁31、针板32和多个刺针33，针板32固定安装在针梁31上，刺针33设于针板32上（刺针33在针板33上均布），其中针梁31与上述推杆13连接。

下面简述一下本针刺机构的工作原理：

针刺机构工作时，主电机带动传动轴组件2旋转，针刺部件3在升降传动机构的带动下作上下往复直线运动，刺针33对纤网进行反复针刺，通过针刺的作用使蓬松的纤网得以固结。第三摇臂12带着推杆13、针刺部件3沿着第三导向套14作上下方向的往复运动惯性力以及驱动第三摇臂12的针刺驱动曲轴213高速旋转产生的侧向惯性力，都会被第一平衡配重块4、第二平衡配重块8动作时所产生的偏心转动惯量共同抵消掉（传动轴组件2旋转时，通过第一摇臂5带动第一导向杆6及第一平衡配重块4沿第一导向套7往复运动，同时通过第二摇臂9带动第二导向杆10及第二平衡配重块8沿第二导向套11往复运动），从而使针刺机的振动和晃动减小。另外，虽然第一平衡曲轴、第二平衡曲轴和针刺驱动曲轴运行至上止点（参考图5）、下止点（参考图4）时会形成拐点，但由于第一平衡配重块4、第二平衡配重块8是倾斜放置，其动作产生的侧向分力可推动曲轴省力快速地转过拐点，可避免拐点处主电机瞬时负载增大，减小脉冲抖动和声响。

其它实施方案中，传动轴组件包括有多个曲轴组，这多个曲轴组自左至右依次连接；最左端的曲轴组的左连接轴通过轴承与机架连接，最后端的曲轴组的右连接轴通过轴承与机架连接；左右相邻的两个曲轴组中，左侧曲轴组的右连接轴通过联轴器与右侧曲轴组的左连接轴连接。相应的，升降传动机构、第一平衡机构和第二平衡机构也分别设有多个，并与曲轴组一一对应配合。

Claims (8)

1.一种单主轴单针区针刺机的针刺机构，包括机架、传动轴组件和针刺部件，传动轴组件可转动安装在机架上，传动轴组件通过至少一个升降传动机构与针刺部件连接，其特征是：所述传动轴组件包括至少一个曲轴组，曲轴组与升降传动机构数量相同且一一对应；所述曲轴组包括自左至右依次相连的左连接轴、第一平衡曲轴、针刺驱动曲轴、第二平衡曲轴和右连接轴；第一平衡曲轴、针刺驱动曲轴和第二平衡曲轴均包括一体连接的两个轴头和一个凸台，两个轴头分别设于凸台的左侧、右侧，两个轴头的轴线相重合，凸台为圆柱状且其中心线偏离轴头的轴线；曲轴组中各轴头的轴线、左连接轴的轴线和右连接轴的轴线相重合；曲轴组中左连接轴的轴线、第一平衡曲轴的凸台的中心线、第二平衡曲轴的凸台的中心线和针刺驱动曲轴的凸台的中心线在垂直于左连接轴的轴线的投影面上的投影，分别处在同一等边三角形的中心、第一个顶点、第二个顶点和第三个顶点上；所述针刺机构还包括至少一个第一平衡机构和至少一个第二平衡机构，第一平衡机构与曲轴组数量相同且一一对应，第二平衡机构与曲轴组数量相同且一一对应；第一平衡机构包括第一平衡配重块、第一摇臂、第一导向杆和第一导向套，第一导向套固定安装在机架上，第一导向杆处在第一导向套中，第一摇臂第一端套接在对应的曲轴组中第一平衡曲轴的凸台上，第一摇臂第二端与第一导向杆一端铰接，第一平衡配重块固定安装在第一导向杆上；第二平衡机构包括第二平衡配重块、第二摇臂、第二导向杆和第二导向套，第二导向套固定安装在机架上，第二导向杆处在第二导向套中，第二摇臂第一端套接在对应的曲轴组中第二平衡曲轴的凸台上，第二摇臂第二端与第二导向杆一端铰接，第二平衡配重块固定安装在第二导向杆上；升降传动机构包括第三摇臂、推杆和第三导向套，第三导向套上下走向且固定安装在机架上，推杆处在第三导向套中，第三摇臂第一端套接在对应的曲轴组中针刺驱动曲轴的凸台上，第三摇臂第二端与推杆第一端铰接，推杆第二端与针刺部件连接。

2.根据权利要求1所述的单主轴单针区针刺机的针刺机构，其特征在于：所述第一平衡配重块与第二平衡配重块重量相等。

3.根据权利要求2所述的单主轴单针区针刺机的针刺机构，其特征在于：所述针刺机构中所有第一平衡配重块和所有第二平衡配重块的总重量与针刺部件的重量相等。

4.根据权利要求2所述的单主轴单针区针刺机的针刺机构，其特征在于：所述第一导向套的中心线、第二导向套的中心线和第三导向套的中心线均与左连接轴的轴线相交，第一导向套的中心线、第二导向套的中心线和第三导向套的中心线在传动轴组件的周向上依次错开120°。

5.根据权利要求1-4任一项所述的单主轴单针区针刺机的针刺机构，其特征在于：所述传动轴组件包括有一个曲轴组，该曲轴组中的左连接轴、右连接轴分别通过轴承与机架连接。

6.根据权利要求1-4任一项所述的单主轴单针区针刺机的针刺机构，其特征在于：所述传动轴组件包括有多个曲轴组，这多个曲轴组自左至右依次连接；最左端的曲轴组的左连接轴通过轴承与机架连接，最后端的曲轴组的右连接轴通过轴承与机架连接；左右相邻的两个曲轴组中，左侧曲轴组的右连接轴通过联轴器与右侧曲轴组的左连接轴连接。

7.根据权利要求1-4任一项所述的单主轴单针区针刺机的针刺机构，其特征在于：所述第一摇臂第一端通过轴承套接在对应的曲轴组中第一平衡曲轴的凸台上，第二摇臂第一端通过轴承套接在对应的曲轴组中第二平衡曲轴的凸台上，第三摇臂第一端通过轴承套接在对应的曲轴组中针刺驱动曲轴的凸台上。

8.根据权利要求1-4任一项所述的单主轴单针区针刺机的针刺机构，其特征在于：所述针刺部件包括针梁、针板和多个刺针，针板固定安装在针梁上，刺针设于针板上，其中针梁与所述推杆连接。