CN107313163B - 一种高速剑杆织机嵌入式刹车板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速剑杆织机嵌入式刹车板，其特征在于该刹车板包括慢离合驱动模块、纬离合驱动模块、主离合驱动模块、刹车控制模块、刹车释放模块和用于扩展交流接触器的继电器模组，慢离合驱动模块、纬离合驱动模块、主离合驱动模块、刹车控制模块和刹车释放模块的功能引脚均直接焊接在底板上，继电器模组通过底座固定在底板上；所述纬离合驱动模块、主离合驱动模块和刹车控制模块的电路结构与慢离合驱动模块的电路结构相同，纬离合驱动模块、主离合驱动模块和刹车控制模块的控制电压输入端分别为PCluchH、MCluchH和BrakeH。

Description

一种高速剑杆织机嵌入式刹车板

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种用于高速剑杆织机的高速剑杆织机嵌入式刹车板。

背景技术

我国无梭织机的开发和生产经历了近二十年的发展历程，进入了全新的发展时期，各织机制造企业通过技术引进、消化吸收与自主开发相结合的办法，开发和生产了剑杆、喷气、喷水和片梭织机，并且形成了一定批量的生产能力。剑杆织机是目前应用最为广泛的无梭织机，它除了具有无梭织机高速、高自动化程度、高效能生产的特点外，其积极引纬方式具有很强的品种适应性，能适应各类纱线的引纬，加之剑杆织机在多色纬线织造方面也有着明显的优势，可以生产多达20色纬纱的色织产品，随着无梭织机取代有梭织机，剑杆织机将成为机织物的主要生产机种。

刹车系统是其重要的组成部分，传统的刹车板价格昂贵，且在使用过程中反应速度较慢，长时间使用容易发生刹车不到位的现象，而且刹车离合寿命也会受到影响，从而遏制了这类中小型企业的发展，专利号为ZL201020625204.1的中国专利公开了一种喷水织机刹车电路装置，该装置采用PWM(脉冲宽度调制)电路配合高电压导通电路和低电压电路，高电压导通电路和低电压电路均是MOS管构成的导通电路，其灵活性很高，但成本太高。

因此，开发一种能够控制剑杆纺织机工作，并能提高其安全性、使用寿命长，且价格便宜的高速剑杆织机嵌入式刹车板就成了当前迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是，提供一种剑杆织机嵌入式刹车板，该刹车板不仅设计结构简单、容易实现，而且成本低廉、便于操作与维修，使得刹车控制稳定可靠，且能增加电磁刹车的寿命。

本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是：一种高速剑杆织机嵌入式刹车板，其特征在于该刹车板包括慢离合驱动模块、纬离合驱动模块、主离合驱动模块、刹车控制模块、刹车释放模块和用于扩展交流接触器的继电器模组，慢离合驱动模块、纬离合驱动模块、主离合驱动模块、刹车控制模块和刹车释放模块的功能引脚均直接焊接在底板上，继电器模组通过底座固定在底板上；

所述慢离合驱动模块的电路中各器件的连接关系是：限流电阻R100一端接24V电压，另一端与滤波电容C100、电阻R101的一端连接，滤波电容C100、电阻R101的另一端均连接控制电压输入端LCluthH，在电阻R101的两端并联光耦合双向可控硅ISO0的两个输入端S1和S2，光耦合双向可控硅ISO0的一个输出端S6串联电阻R102，电阻R102的另一端与双向可控硅Q0的T2极和火线L连接，光耦合双向可控硅ISO0的另一个输出端S4与双向可控硅Q0的G极连接，双向可控硅Q0的T1极接保险丝F1；电容C101与电阻R103组成的泄放电路和压敏电阻R104均并联在双向可控硅Q0的T1极和T2极之间；保险丝F1同时与整流桥D0的一个交流输入引脚D02连接，整流桥D0的另一个交流输入引脚D04连接零线N，整流桥D0的直流输出的两个引脚D01和D03分别接慢离合刹车线圈的正负极，以输出的电压控制慢离合刹车线圈的关断；

所述纬离合驱动模块、主离合驱动模块和刹车控制模块的电路结构与慢离合驱动模块的电路结构相同，纬离合驱动模块、主离合驱动模块和刹车控制模块的控制电压输入端分别为PCluchH、MCluchH和BrakeH。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明中慢离合驱动模块、纬离合驱动模块、主离合驱动模块和刹车控制模块均增加了光耦合双向可控硅和双向可控硅，使电路反应速度更灵敏，增加了电阻R101能够增加抗干扰，使灵敏度大大提高；控制利用双向可控硅的瞬间导通性好，经济实惠，且增加刹车释放电路增加使用寿命。

2)本发明增加了刹车释放模块，当需要长时间保持刹车状态时接通此电路，使输出电压保持较低的值，以此保护刹车线圈，延长刹车板的寿命。

3)本发明高速剑杆织机刹车板为了便于拓展冗余，增加了继电器模组，集成度高，造价低廉，刹车板各元件在商场均可以购买到，且价格低廉，实用性更强，相比较市面上刹车板，反应速度快，能够确保刹车到位，可靠性好。

附图说明

图1为本发明一种高速剑杆织机嵌入式刹车板的结构框图

图2为本发明一种高速剑杆织机嵌入式刹车板的运行图。

图3为本发明一种高速剑杆织机嵌入式刹车板中慢离合驱动模块的电路图。

图4为本发明一种高速剑杆织机嵌入式刹车板中刹车释放模块5的电路图。

图中，1慢离合驱动模块，2纬离合驱动模块，3主离合驱动模块，4刹车控制模块，5刹车释放模块，6继电器模组。

具体实施方式

以下将对本发明中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明权利要求保护的范围。

本发明高速剑杆织机嵌入式刹车板(刹车板，参见图1)包括慢离合驱动模块1、纬离合驱动模块2、主离合驱动模块3、刹车控制模块4、刹车释放模块5和继电器模组6，慢离合驱动模块1、纬离合驱动模块2、主离合驱动模块3、刹车控制模块4和刹车释放模块5的功能引脚均直接焊接在底板上，继电器模组6通过底座固定在底板上；

所述慢离合驱动模块1(参见图3)的电路中各器件的连接关系是：限流电阻R100一端接24V电压，另一端与滤波电容C100、电阻R101的一端连接，滤波电容C100、电阻R101的另一端均连接控制电压输入端LCluthH，在电阻R101的两端并联光耦合双向可控硅ISO0的两个输入端S1和S2，光耦合双向可控硅ISO0的一个输出端S6串联电阻R102，电阻R102的另一端与双向可控硅Q0的T2极和火线L连接，光耦合双向可控硅ISO0的另一个输出端S4与双向可控硅Q0的G极连接，双向可控硅Q0的T1极接保险丝F1；电容C101与电阻R103组成的泄放电路和压敏电阻R104均并联在双向可控硅Q0的T1极和T2极之间；保险丝F1同时与整流桥D0的一个交流输入引脚D02连接，整流桥D0的另一个交流输入引脚D04连接零线N，整流桥D0的直流输出的两个引脚D01和D03分别接慢离合刹车线圈的正负极，以输出的电压控制慢离合刹车线圈的关断；

上述的光耦合双向可控硅分为二极管和其他部分，二极管与限流电阻R100、滤波电容C100、电阻R101组成控制回路，其他部分与剩下的电路器件组成驱动回路；

其中限流电阻R100的阻值为51KΩ，电阻R101的阻值为1KΩ，电阻R102的阻值为470Ω，电阻R103的阻值为10Ω，压敏电阻R104的压敏电压值为471V，压敏电阻芯片的直径为14，压敏电阻的阀片为圆形；滤波电容C100的电容值为0.01μF，电容C101的电容值为0.22μF，光耦合双向可控硅ISO0的型号为MOC3022；

所述纬离合驱动模块2、主离合驱动模块3和刹车控制模块4的电路结构与慢离合驱动模块1的电路结构相同，纬离合驱动模块2、主离合驱动模块3和刹车控制模块4的控制电压输入端分别为PCluchH、MCluchH和BrakeH。每个模块通过织机控制器发出不同控制电压输入信号控制相应的刹车线圈，在刹车初期每个模块都会存在瞬时较高的交流电压，刹车初期给出控制电压输入信号，慢离合驱动模块1、纬离合驱动模块2、主离合驱动模块3和刹车控制模块4的火线电压分别为80V、170V、110V、170V，在刹车一段时间后，火线电压均为31V时，织机控制器再次给出相应的控制电压输入信号，保持刹车状态；输入的控制电压输入信号分别为LCluthH、PCluchH、MCluchH、BrakeH。

所述刹车释放模块5(参见图4)的功能元件包括二极管D130、整流桥D3、限流电阻R131、电容C130、电阻R130、电容C131(均起到保护刹车线圈的作用)和继电器线圈K0；其连接方式为整流桥D3的一个交流输入引脚D34段接零线，另一个交流输入引脚D32串联电阻R131后接31V输入交流电压，继电器线圈K0接在24V电压和控制电压输入端BrakelRel之间；整流桥D3的直流输出的两个引脚D33和D31之间分别并联电容C130、电阻R130和电容C131，然后在电容C131与整流桥D3的正极直流输出引脚D31的接线引出端接二极管D130的正极，二极管D130的负极及电容C131与整流桥D3的负极直流输出引脚D33的接线引出端连接继电器线圈K0的刹车线圈正负极。

所述继电器模组6由二极管与继电器两两并联成对组成，即一个二极管与一个继电器并联为一组，共8组。具体连接结构可参照郑剑锋在《电子科技》中发表的文章《一种实用的继电器安全控制电路》，本发明刹车板中可以选择8组继电器以便于可以拓展足够多的冗余。

本发明刹车板工作总过程是(参见图2)：交流电源与直流电源分别为驱动回路和控制回路供电，当织机控制器发出刹车指令(控制信号)并传达给刹车板后，刹车板相应的模块接收特定功能的控制电压输入信号并输出电压作为驱动，进而驱动相应的离合工作，完成高速剑杆织机的快速稳定刹车。

所述慢离合驱动模块的工作过程为：刹车初期，此时外部输入慢离合驱动模块的火线电压为较高的80V交流电压。织机控制器的输出端接电路中控制电压输入端LCluthH，当织机控制器不发出指令时，此电路处于短路状态。当需要刹车时，织机控制器会发出慢离合刹车信号，使控制电压输入端LCluthH与24V输入产生电位差，此电路导通，此时限流电阻R100起限流作用，滤波电容C100起滤波作用，光耦合双向可控硅ISO0导通，分压电阻R101能够保证光耦合双向可控硅导通的基准电压，防止误动作的发生，电阻R102起限流作用，电容C101与电阻R103组成泄放电路，泄放电路能够保证双向可控硅正常关断。压敏电阻R104能够保护双向可控硅Q0不被烧坏。通过整流桥D0将交流电转化为直流电，最后直流电压从Cluth+端与Clutn-端输出从而控制慢离合刹车系统刹车。刹车后期因进行上述过程火线电压瞬间降低，此时火线输入电压为31V低交流电压，再通过织机控制器发出慢离合刹车指令，重复上述过程，保持慢离合刹车状态。

所述纬离合驱动模块2、主离合驱动模块3与刹车控制模块工作过程与慢离合驱动模块的工作过程相同，分别控制纬离合、主离合和刹车离合的刹车线圈执行刹车动作。

当需长时间保持刹车状态，此时需要启用刹车释放模块5，其作用是通过保持较低的直流电压从而延长刹车线圈寿命，其工作过程为：外部一直连通交流电(整流桥D3的两个交流输入引脚D32和D34)，通过整流桥D3，将交流电转化为直流电输出(整流桥D3的两个直流输出引脚D31和D33)，电阻R131起限流作用，防止整流桥烧坏。电容C131、电阻R130、电容C131均起到电路的保护作用，二极管D130防止电流逆流烧毁电路、后接继电器线圈K0，当要保持刹车状态时，继电器线圈K0吸合。本发明刹车板增加继电器模组，共8组，用于扩展交流接触器，进而控制织机生产中电机的起停与正反转。增加继电器模组可以降低成本，保障未来使用过程中可拓展足够的冗余。

本发明未述及之处适用于现有技术，所涉及的元器件均可通过商购获得。

Claims (3)

1.一种高速剑杆织机嵌入式刹车板，其特征在于该刹车板包括慢离合驱动模块、纬离合驱动模块、主离合驱动模块、刹车控制模块、刹车释放模块和用于扩展交流接触器的继电器模组，慢离合驱动模块、纬离合驱动模块、主离合驱动模块、刹车控制模块和刹车释放模块的功能引脚均直接焊接在底板上，继电器模组通过底座固定在底板上；

所述慢离合驱动模块的电路中各器件的连接关系是：限流电阻R100一端接24V电压，另一端与滤波电容C100、电阻R101的一端连接，滤波电容C100、电阻R101的另一端均连接控制电压输入端LCluthH，在电阻R101的两端并联光耦合双向可控硅ISO0的两个输入端S1和S2，光耦合双向可控硅ISO0的一个输出端S6串联电阻R102，电阻R102的另一端与双向可控硅Q0的T2极和火线L连接，光耦合双向可控硅ISO0的另一个输出端S4与双向可控硅Q0的G极连接，双向可控硅Q0的T1极接保险丝F1；电容C101与电阻R103组成的泄放电路和压敏电阻R104均并联在双向可控硅Q0的T1极和T2极之间；保险丝F1同时与整流桥D0的一个交流输入引脚D02连接，整流桥D0的另一个交流输入引脚D04连接零线N，整流桥D0的直流输出的两个引脚D01和D03分别接慢离合刹车线圈的正负极，以输出的电压控制慢离合刹车线圈的关断；

所述纬离合驱动模块、主离合驱动模块和刹车控制模块的电路结构与慢离合驱动模块的电路结构相同，纬离合驱动模块、主离合驱动模块和刹车控制模块的控制电压输入端分别为PCluchH、MCluchH和BrakeH；

所述继电器模组由二极管与继电器两两并联成对组成，一个二极管与一个继电器并联为一组；

所述慢离合驱动模块的工作过程为：刹车初期，此时外部输入慢离合驱动模块的火线电压为80V交流电压，织机控制器的输出端接电路中控制电压输入端LCluthH，当织机控制器不发出指令时，此电路处于短路状态；当需要刹车时，织机控制器会发出慢离合刹车信号，使控制电压输入端LCluthH与24V输入产生电位差，电路导通，光耦合双向可控硅ISO0导通，泄放电路能够保证双向可控硅正常关断；通过整流桥D0将交流电转化为直流电，输出直流电压来控制慢离合刹车系统刹车；刹车后期因进行上述过程火线电压瞬间降低，此时火线输入电压为31V交流电压，再通过织机控制器发出慢离合刹车指令，重复上述过程，保持刹车状态；当需长时间保持刹车状态时，则启用刹车释放模块。

2.根据权利要求1所述的高速剑杆织机嵌入式刹车板，其特征在于所述限流电阻R100的阻值为51KΩ，电阻R101的阻值为1KΩ，电阻R102的阻值为470Ω，电阻R103的阻值为10Ω，压敏电阻R104的压敏电压值为471V，压敏电阻芯片的直径为14mm，压敏电阻的阀片为圆形；滤波电容C100的电容值为0.01μF，电容C101的电容值为0.22μF，光耦合双向可控硅ISO0的型号为MOC3022。

3.根据权利要求1所述的高速剑杆织机嵌入式刹车板，其特征在于所述刹车释放模块的功能元件包括二极管D130、整流桥D3、限流电阻R131、电容C130、电阻R130、电容C131和继电器线圈K0；其连接方式为整流桥D3的一个交流输入引脚D34接零线，另一个交流输入引脚D32串联电阻R131后接31V输入交流电压，继电器线圈K0接在24V电压和控制电压输入端BrakelRel之间；整流桥D3的直流输出的两个引脚D33和D31之间分别并联电容C130、电阻R130和电容C131，然后在电容C131与整流桥D3的正极直流输出引脚D31的接线引出端接二极管D130的正极，二极管D130的负极及电容C131与整流桥D3的负极直流输出引脚D33的接线引出端连接继电器线圈K0的刹车线圈正负极。