CN1080000A - 尤其用于棉纱牵伸自调匀整机的牵伸机构 - Google Patents

Abstract

一种用于精纺机，尤其用于棉花牵伸自调匀整装 置的牵伸机构，包括至少两个前后设置的辊对，它们 分别有由自身电机驱动的辊，一个电子调节装置，它 调节至少一台电机的转速，以补偿被加工纤维带的不 均匀性。为使牵伸机构结构简单且消除在停车状态 下回转，由一电机驱动的辊子至少配置了一自由轮， 由另一电机驱动的辊子至少配置了另一自由轮。

Description

本发明涉及一种用于精纺机，尤其用于棉纱（或棉织料）牵伸自调匀整机的牵伸机构，包括：至少两个前后设置的辊对，这些辊对分别都有一个由自身电机驱动的辊，一个电子调节装置，该装置调节至少一台电机的转速，以补偿被加工纤维带（束）的不均匀性。

在公知的这种牵伸机构（DE3801880A1）中，被驱动的辊子配置有制动装置，用于阻止在停车状态下不希望的辊子转动，这种转动可由于被加工纤维带牵伸张力的变化或由于电漂移或其它原因而产生。

在用于毛料的牵伸机构中两个辊对之间设置有针板或针辊，已知在这种牵伸机构中为辊子配置有制动器，它在开车和停车时由制动信号控制，使之在预定的制动信号值下打开或闭合。

本发明的任务是，以尽可能简单的手段构造开头所述类型的牵伸机构，消除在停车状态下辊子的回转。

该任务这样来解决，即由一台电机驱动的辊子至少配置一自由轮。由另一台电机驱动的辊子至少配置另一自由轮。采用这种结构可以在不使用受磨损危害的部件如制动器或类似部件的情况下可靠地防止辊子的回转。

环锭纺纱机具有沿机器纵向穿过的长的下辊，已知在用于这种环锭纺纱机的牵伸机构中（见EP0327921A），被驱动中间下辊和供料下辊的驱动电机之间设置有棘轮式向后运行（回转）制动机构。由此避免在工作中建立的扭曲在停车状态下释放出来而造成牵伸故障。棘轮在空转时在齿尖上滑过，导致工作中的磨损。棘轮可相应于最大齿轮节圆回转，因而不能排除停车状态下辊子的回转。

合乎目的的做法是在一电机和至少两个被驱动辊之间设置一公共传动轴，它配有一自由轮。由此在两个被驱动的辊的主传动线路中只设置了一个自由轮，这种设备简单。该自由轮也阻止了所有上游的转动运动。该结构的另一优点在于此处存在足够的结构空间来安置自由轮，它取代一球轴承。

最后还有一优点在于自由轮局部地设置在两个被驱动的辊子之间，从而有一定的距离补偿。

最好每个被驱动辊都配一个自由轮。自由轮最好与辊同轴设置，这样可能存在的间隙可由附加的传动级，齿轮、齿带或类似物减小或避免。自由轮与辊之间轴平行地设置是有其优点的。这样一个自由轮可用于一个以上的被驱动辊。

合乎目的的是每个电机配一个电子式电机调节装置，后者与一个电子式机械控制装置相连。最好给电机都配置一个测速发电机，后者与其相配的电子式电机调节装置相连。最好这样对电机调节装置进行平衡调节，使得在停车状态下从电子式机构控制装置发送到电机调节装置的理论值（额定值）使电机产生一个与电机正常时的转动方向相反的转矩。确定电机转动的信号从电子式机械控制装置输入到电机调节装置中。电机最好是交流电流伺服电机。用于补偿不均匀性的电子调节装置最好与一测量部件例如槽-簧-辊对相连。有利的是采用一个公共的电子控制和调节装置，如微型计算机。

按照本发明的一个优选实施例，自由轮是一种夹紧件自由轮，它最好与一球轴承构成一整体件。当在回转方向上出现极小的转矩时这种夹紧件自由轮就会自动地立即进行阻止。

用于精纺机，尤其用于棉纱牵伸自调匀整器的牵伸机构，它包括至少两个前后设置的辊对，它们有由自身电机驱动的辊子，一电子或调节装置，它调节至少一台电机的转速，以补偿被加工纤维条的不均匀性。在这种牵伸机构中，被驱动的辊子最好配置一个阻止在与工作运行方向反向上的转动的自由轮。

在这种牵伸机构中应设置一装置，该装置在停车时供给电机一电压，该电压转动方向与正常工作时供给的电压转动方向相反。在停车时发送的控制电压的大小应这样选择，使得在电机14，17的工作转动方向的电漂移被消除掉。该在停车时发送的控制电压约为-1毫伏是有利的。

应设置一装置，它在停车状态下供给电机一电压，该电压转动方向与正常工作时供给的电压转动方向相反，在停车状态下发送的控制电压大小应这样选择，使得在电机14，17的工作转动方向上的电漂移被消除掉。从而可靠地消除辊子的转动，因为一方面上述控制电压阻止在工作方向上的转动，另一方面自由轮阻止在反方向上的转动。

停车状态下发送的控制电压最好约为-1毫伏。

自由轮设置在传动级中是有利的。

自由轮与入口端下辊相配置是可优先考虑的。

自由轮与电机组成一体是合乎目的的。

下面根据附图中所示实施例详细说明本发明。附图中

图1a是本发明的牵伸机构的示意平面图，其中一个公共传动轴配有一个自由轮，

图1b是图1a中辊对的侧视图，

图2a，2b是消除停车时沿工作转动方向的漂移的机组连接图，

图3a至3c是夹紧件自由轮的视图，

图4是另一个实施例。

图1a所示的自调牵伸机构具有一入口辊对10，10′，一中间辊对11，11′和一出口辊对12，12′，这些辊对中都是其下辊10，11和12被驱动，下辊10，11和12配置有可自由转动的、施加有可调节压力的上辊10′，11′和12′（见图1b）。入口端下辊10和中间下辊11经一传动级相互相连，该传动级的传动比满足一预定的初牵伸。入口端下辊10和中间下辊11由电机14驱动。电机14后装有一自由轮9，它阻止下辊10和11在被加工的纤维带16运行方向（箭头）反向转动。

出口端辊12由自己的电机17驱动，在电机17和出口端下辊12之间设有一个自由轮18，它同样阻止下辊12在纤维带16运行方向（A）的反向上转动。

电机14和17的转速由一个电子控制装置来控制，使得一方面在中间辊对11，11′和出口辊对12，12′之间的主牵伸区中实现直到所要求的细度的牵伸，同时又尽可能宽地补偿正进入的纤维带16的质量变动。

参见图1a，在电机14和两个被驱动的辊10、11之间有一公共传动轴30，它与自由轮49相配。该公共传动轴30产生一分支，电机14直接驱动该传动轴30，接着传动轴30分支地间接驱动两个辊10和11。这样由齿带连接辊10的传动级和由齿带连接辊11的传动级都能有利地调节。在电机17和出口端下辊12之间有一自由轮50。自由轮49和50与辊10，11及12轴平行地设置。标号31至41表示的是齿轮或齿带轮。标号42至46表示齿带。标号A是纤维材料沿工作方向的流动。

参见图2a，每个电机14，17配有一电子式电机调节装置51及52（转速控制装置），它们接到一公共电子式机械控制装置53上。电机14，17各配有一测速发电机54和55，它们与相属的电子式电机调节装置51及52相连。对电机调节装置51及52分别进行电调整，使得在停车时由电子式机械控制装置53发送给电机调节装置51，52的转速和转向理论值56及57导致产生一个使电机14及17沿与正常工作（参见图1b中箭头C至H）反向转动的转矩。

图2b还示出了确定电机14，17转向的信号58及59从电子式机械控制装置53输送到电机调节装置51及52中。理论值此处只确定转速。

图2中示出了电子式机械控制装置。它可以采用一个公共的电子式控制调节装置，例如微型计算机，它包括机械控制装置53和用于平衡不均匀性的电子调节装置（未示出）。

标号60表示一个测量值转换器，它将带槽辊子对25的位移偏差转换成电子信号。

电子式电机调节装置51，52都这样地受到调节，使得在停车时发出的理论值53，54给予电机14，17一个稍微的、与正常工作反向的转向趋势。但其转动则被自由轮15，18，47，49，50阻止了。这样就实现一种向前运动的制动。

标号61，62，63表示下辊10，11，12的驱动轴。标号64表示电机17和下辊12之间的一个传动轴。

下辊10，11，12的转速例如为1400，2000及7200转/分，直径例如为35，35和40毫米。在辊对12，12′出口端，在下辊12转速为7200转/分时带运行速度约为900米/分。

作为向后运动的制动，自由轮15，18，47，49，50允许辊子在工作时只在一个方向，即向前运动方向C至H（参见图1b）转动。牵伸机构静止后，自由轮防止辊子向后转动。

在球轴承式自由轮情况下，球位于结实的保持架中，保持架同时装有一些单独弹簧加载的夹紧件65（见图3）。夹紧件65在自由轮方向I上由于其几何形状而具有“升起的趋势”，该趋势在高转速时导致与环（内环66、外环67）完全脱离（不接触）。重要的是由于轴承有足够的径向负荷而足够大的保持架相对转速。夹紧件自由轮15，18，47，49，50无级地且传递力地进行工作。夹紧件65由于离心力在自由轮方向I（向前运动方向）上升起。在向后运动方向K上出现夹紧作用，从而由于弹簧68将夹紧件65压紧在环66，67上而产生制动作用。内环固装（例如作为压分座）在下辊的驱动轴（如30）上，从而产生相对于驱动轴的制动作用。外环67不转动。

图3a示出夹紧件自由轮的一部分，其中夹紧件65顶靠在环66，67上，从而阻止沿方向K的反转。图3b和3c中夹紧件65从环66，67上升起，即示出的是自由轮转动I。标号69表示球。

虽然本发明是按图示例子的夹紧件自由轮描述的，但它也可有其它形式的传递力作用的自由轮，例如夹紧转子自由轮。此外，本发明既包括不被支承的自由轮，也包括被支承的自由轮，前者中其轴由分开的轴承（如滚动轴承）支承，后者中自由轮和例如滚动轴承（球轴承、滚针轴承，球面轴承）组合构成一整体部件（图3b，3c）。

利用自由轮15，18，47，49，50构成的向前运动制动系统解决了在静止时排除辊子回转的任务。实际中回转总要出现，尤其是由于纤维带和驱动皮带松驰时而产生。

由电机14，17反向转矩构成的向前运动制动系统的其它优点在于，消除了静止时所不希望有的辊子向前转动。这种向前转动只在电机调节装置51，52（驱动系统）未精确调节到±0时才出现，亦即向前转动是有可能出现的。当理论值56，57为零，电机14，17静止时，所希望的平衡调节本身是存在的、但在运行中会出现偏离零值平衡，从而在向前运动方向上出现电漂移，这可通过反向转矩来防止。

图4所示自调牵伸机构包括一入口辊对10，10′，一中间辊对11，11′和一出口辊对12，12′，其中各下辊10，11，12被驱动。这些下辊配有可自由转动的加有可调压紧力的上辊10′，11′，12′。下辊10，11经一传动级13相互连接，其传动比满足一预定的初牵伸（量）。中下辊11，从而入口下辊10由电机14驱动。电机14和中下辊11之间设有一自由轮15，该自由轮15阻止中下辊11和入口下辊10在被加工纤维带16运动方向（箭头A方向）反向转动。

出口下辊12由自身电机17驱动。在电机17和下辊12之间设有一自由轮18，它也阻止下辊12，在纤维带运动方向A上的反向转动。

电机14，17的转速由一电子调节装置19来调节，使得一方面在中辊对11，11′和出口辊对12，12′之间的主牵伸区中实现直到所希望的细度的牵伸，另一方面又同时尽可能宽地补偿（或平衡）进入的纤维带16的质量变动。纤维带的这种质量变动由装在入口辊对10，10′前的一个检测装置测出并作为调节信号20输入电子调节装置19。检测装置由本身公知的带槽辊对25构成，它经齿带机构26由入口下辊10、从而由电机14驱动。电子调节装置19给装在电机14，17前面的频率变换器27，28提供0-10伏左右的控制电压，从而在转速很低的范围中也可能进行精确调节。接在具有380伏和电源频率的三相电流源21上的频率变换器27，28给电机14，17提供一个取决于所设置的控制电压的频率和三相电压。

电子调节装置19配有一个未详细示出的启动和停止装置，其用箭头22表示的信号输入电子调节装置19中。在停止信号下，电子调节装置19将为同步电机的电机14，17的控制频率调到0。此时自由轮15，18（最好为商业上普遍的滚动轴承自由轮）阻止下辊10，11，12向后转动，亦即阻止其在纤维带16正常运行方向A的反向转动。

由于电子调节装置19的电子部件不能做到完全断开电压和电流，如象一机械开关一样，因此存在所谓的电漂移的危险，亦即产生引出一个或两个电机14，17转动的微小力矩。一般在电压断开后产生引出一个或两个电机14，17转动的微小力矩。一般在电压断开后产生数量级为+1mV的剩余电压是允许的，但它可能是电机14，17漂移的原因。为了消除这种电漂移，建议在由频率控制的停车后由电子调节装置19供给频率变换器一个微小控制电压来置换输送给电机14，17的微小电压，从而改变电机正常工作时的转动方向，即反向转动方向。这样电机14，17上加上了一个极小的与正常工作方向反向的转矩，从而“支靠”到自由轮15，18上。这样也避免了下辊10，11，12在纤维带正常运动方向（A）上出现不希望的旋转。

上面已提到过，当实践中电压断开时允许控制电压有±1mV的剩余电压（+表示工作转动方向上的控制电压，-表示工作转动方向逆向上的控制电压）。在这种情况下，当停止时给出一个数量级为-1mV的控制电压（逆着工作转动方向）就足够了，从而控制电压位于0和-2mV之间。这样就能以足够的可靠性消除电漂移。

不同于图4所示实施例的情况，自由轮5除了装在电机14和中下辊11之间外，也可以装在其它位置上，例如装在传动级13中或也可配在入口下辊10上。自由轮15还可与电机14构成一体。同样自由轮18也不一定要设在出口下辊12和电机17之间，例如它也可设在电机17中而构成一体。

Claims (30)

1、用于精纺机，尤其用于棉纱牵伸自调匀整装置的牵伸机构，包括：至少两对前后设置的辊对，它们有由自身的电机驱动的辊子，一电子调节装置，它调节至少一台电机的转速，以补偿被加工纤维带的不均匀性，其特征是，由一电机(14)驱动的辊子(10，11)至少配有一个自由轮(15，47，49)，由另一电机(17)驱动的一个或多个辊(12)至少配有一个自由轮(18，50)。

2、按权利要求1的牵伸机构，其特征是，在一电机（14）和至少两个被驱动辊（10，11）之间设有一公共传动轴（30），它配有一自由轮（49）。

3、按权利要求1的牵伸机构，其特征是，每个被驱动的辊（10，11，12）配置一个自由轮（15，18，47）。

4、按权利要求1-3之一的牵伸机构，其特征是，自由轮（15，18，47）与辊（10，11，12）同轴设置。

5、按权利要求1-4之一的牵伸机构，其特征是，自由轮（15，18，47）与辊（10，11，12）轴平行设置。

6、按权利要求1-5之一的牵伸机构，其特征是，每台电机（14，17）配置有一电子式电机调节装置（51，52），它们连接在电子式机械控制装置（53）上。

7、按权利要求1-6之一的牵伸机构，其特征是，电机（14，17）各配置有一测速发电机（54，55），后者与电子式电机调节装置（51，52）相连。

8、按权利要求1-7之一的牵伸机构，其特征是，对电子式电机调节装置（51，52）分别这样地进行平衡调节，使得在停车时从电子式机械控制装置（53）发给电机调节装置（51，52）的理论值（56，57）产生一个与正常工作的转动方向反向的电机（14，17）反转力矩。

9、按权利要求1-8之一的牵伸机构，其特征是，用于确定电机（14，17）转动方向的信号（58，59）从电子式机械控制装置（53）输入到电机调节装置（50，51）中。

10、按权利要求1-9之一的牵伸机构，其特征是，电机（14，17）是交流电伺服电机。

11、按权利要求1-10之一的牵伸机构，其特征是，用于补偿不均匀性的电子调节装置与一个测量部件，例如槽-簧-辊对（60）相连。

12、按权利要求1-11之一的牵伸机构，其特征是，采用了一个公共的电子控制和调节装置，例如微型计算机。

13、按权利要求1-12之一的牵伸机构，其特征是，自由轮（15，18，47，49，50）是夹紧件自由轮。

14、按权利要求1-13之一的牵伸机构，其特征是，自由轮（15，18，47，49，50）和一个球轴承构成一个整体部件。

15、用于精纺机，尤其用于棉纱牵伸自调匀整装置的牵伸机构，包括：至少两个前后设置的辊对，它们有分别由自身的电机驱动的辊，一电子调节装置，它调节至少一台电机的转速，以补偿被加工纤维带的不均匀性，尤其按权利要求1-14之一的牵伸机构，其特征是，被驱动的辊子（11，12）分别配置有阻止辊子在工作运行方向的反向转动的自由轮（15，18）。

16、按权利要求1-15之一的牵伸机构，其特征是，设置一装置，它在停车时给电机（14，17）供给一电压，该电压旋转方向与正常工作时供给的电压旋转方向相反。

17、按权利要求1-15之一的牵伸机构，其特征是，这样选择停车时发送的控制电压大小，使得在电机（14，17）工作转动方向上的电漂移被消除掉。

18、按权利要求1-17之一的牵伸机构，其特征是，停车时发送的控制电压约为-1毫伏。

19、按权利要求1-17之一的牵伸机构，其特征是，设置一装置，它在停车状态下给电机（14，17）供给一电压，该电压的转动方向与正常工作时供给的电压转动方向相反。

20、按权利要求1-17之一的牵伸机构，其特征是，这样选择停车状态下发送的控制电压大小，使得在电机（14，17）工作转动方向上的电漂移被消除掉。

21、按权利要求1-17之一的牵伸机构，其特征是，在停车状态下发送的控制电压约为-1毫伏。

22、按权利要求1-17之一的牵伸机构，其特征是，自由轮（15）设置在传动级（13）中。

23、按权利要求1-17之一的牵伸机构，其特征是，自由轮（15）与入口端下辊（10）相配置。

24、按权利要求1-17之一的牵伸机构，其特征是，自由轮（15，47，49）与电机（14）组成一体。

25、按权利要求1-17之一的牵伸机构，其特征是，自由轮（18，50）与电机（17）组成一体。

26、按权利要求1-25之一的牵伸机构，其特征是，自由轮（15，18，47，49，50）是一种滚动轴承自由轮。

27、用于精纺机，尤其用于棉花牵伸自调匀整装置的牵伸机构，包括至少两个前后设置的辊对，它们有由电机驱动的辊，尤其是按权利要求1-26之一的牵伸机构，其特征是，在每台电机（17）和至少一个被驱动的辊（10，11，12）之间设置有一个自由轮（15，18，7，49，50）。

28、按权利要求1-27之一的牵伸机构，其特征是，设置有传递力的自由轮（15，18，47，49，50）。

29、按权利要求1-28之一的牵伸机构，其特征是，设置有近乎无磨损的自由轮（15，18，47，49，50）。

30、按权利要求1-29之一的牵伸机构，其特征是，设置有一装置，它在停车状态下在电机（14，17）上产生一个与电机（14，17）在正常工作转动方向相反的转矩。

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