CN108517616B - 一种磁悬浮式横机机头运动装置 - Google Patents

Abstract

一种磁悬浮式横机机头运动装置，包括针床与横机机头，横机机头包括相连接的上机头与下机头，针床的正上方设置有与其相互平行的机头支架，机头支架的两端通过机头安装支架固定在针床上，上机头套设在机头支架上，上机头沿机头支架的长度方向水平往复运动，下机头沿针床上的针板的长度方向水平往复运动，上机头内部的左右两侧面设置有电磁铁，上机头内部的上侧面设置有电磁铁与机头支撑滑轮，上机头内部的下侧面设置有永磁体阵列，永磁体阵列中相邻两个永磁体的极性相反，机头支架的左右两侧面设置有永磁体，机头支架的上端面设置有永磁体，机头支架的下端面设置有直线电磁铁阵列。本设计不仅稳定性好，而且成本低。

Description

一种磁悬浮式横机机头运动装置

技术领域

本发明涉及纺织机械领域，尤其涉及一种磁悬浮式横机机头运动装置，主要适用于提高稳定性与降低成本。

背景技术

电脑横机是一种针织机械，其通常包括传动装置、卷布机构、选针器、针板机构、三角走针机构等。电脑横机是针织横机发展的一个重要里程碑，其不仅实现了横机从纯手工操作到机械化操作的转变，而且也大大地简化了原来横机中复杂的机械结构，使针织技术得到了飞速的发展。

在横机机头水平往复运动的过程中，非常好的刚性及稳定性对机头系统非常重要，假如在水平运动时横机机头发生抖动等情况，选针器在选针时会发生漏针及组合针针脚会撞三角等现象，这就会影响针织横机的编织产品质量及使用寿命，所以一种合理、稳定的机头滑动系统对针织横机是非常重要的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的稳定性差、成本高的缺陷与问题，提供一种稳定性好、成本低的磁悬浮式横机机头运动装置。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种磁悬浮式横机机头运动装置，包括针床与横机机头，所述针床的两侧安装有针板，所述横机机头沿针板的长度方向水平往复运动，所述横机机头包括相连接的上机头与下机头，所述针床的正上方设置有与其相互平行的机头支架，机头支架的两端通过机头安装支架固定在针床的上端面上，所述上机头套设在机头支架上，上机头沿机头支架的长度方向水平往复运动，所述下机头安装在针床上，下机头沿针板的长度方向水平往复运动，所述上机头的内部位于其左右两侧面的部位设置有一号电磁铁，上机头的内部位于其上侧面的部位设置有二号电磁铁，上机头的内部位于其下侧面的部位设置有永磁体阵列，永磁体阵列中相邻两个永磁体的极性相反，所述机头支架的左右两侧面设置有与一号电磁铁相配合的一号永磁体，机头支架的上端面设置有与二号电磁铁相配合的二号永磁体，机头支架的下端面设置有与永磁体阵列相配合的直线电磁铁阵列。

所述上机头包括底板及其左右两端垂直连接的侧板，侧板的上端垂直连接有顶板，所述一号电磁铁安装在侧板的内侧面上，所述二号电磁铁安装在顶板的下端面上位于机头支架上方的部位，所述永磁体阵列安装在底板的上端面上，底板的下端面与下机头相连接。

所述顶板上位于机头支架上方的部位设置有多个机头支撑滑轮。

所述一号电磁铁、二号电磁铁、直线电磁铁阵列都通过电磁控制器控制电磁铁的电流大小和方向；

所述一号电磁铁和一号永磁体，用于引导上机头沿机头支架的长度方向水平往复运动；

所述二号电磁铁和二号永磁体，用于控制上机头与机头支架相分离；

所述直线电磁铁阵列和永磁体阵列，用于驱动上机头沿机头支架的长度方向水平往复运动。

所述磁悬浮式横机机头运动装置通过限位开关控制永磁体阵列中每个永磁体在停机或者开机时都位于直线电磁铁阵列中相邻两个直线电磁铁之间。

所述针板上均匀开设有多个针槽，针槽内安装有织针，织针可在针槽内上下移动，所述下机头的左右两侧位于针板上方的部位设置有电磁铁安装座，电磁铁安装座的一端设置有三号电磁铁，电磁铁安装座的另一端设置有织针开口毛刷。

所述机头支架为长方体结构，机头支架的左右两侧设置有与一号永磁体相配合的一号安装座，机头支架的上端面上位于顶板正下方的部位设置有与二号永磁体相配合的二号安装座，机头支架的下端面上设置有与直线电磁铁阵列相配合的三号安装座。

所述机头安装支架为L型结构，机头安装支架的上端与机头支架的下端面垂直连接，机头安装支架的下端与针床的上端面平行连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种磁悬浮式横机机头运动装置中横机机头包括相连接的上机头与下机头，针床的正上方设置有机头支架，上机头套设在机头支架上，上机头内部的左右两侧面设置有电磁铁，上机头内部的上侧面设置有电磁铁，上机头内部的下侧面设置有永磁体阵列，机头支架的左右两侧面设置有永磁体，机头支架的上端面设置有永磁体，机头支架的下端面设置有直线电磁铁阵列，利用电磁铁与永磁体间的磁力作用驱动上机头沿机头支架的长度方向水平往复运动，从而带动下机头沿针板的长度方向水平往复运动，这样的设计不仅稳定性好，而且成本低。因此，本发明不仅稳定性好，而且成本低。

2、本发明一种磁悬浮式横机机头运动装置中上机头包括底板及其左右两端垂直连接的侧板，侧板的上端垂直连接有顶板，采用上述结构的上机头，不仅结构简单，而且装配简便；下机头的左右两侧位于针板上方的部位设置有电磁铁安装座，电磁铁安装座的一端设置有电磁铁，电磁铁安装座的另一端设置有织针开口毛刷，利用电磁工作原理来完成织针的编织动作，不仅提高了横机设备的使用寿命，而且降低了成本；机头支架采用长方体结构，并通过开设安装座来装配永磁体与直线电磁铁阵列，不仅结构简单，而且装配简便；机头安装支架采用L型结构，不仅使得机头支架与针床的连接牢固，而且提高了机头运动的平稳性。因此，本发明结构简单、装配简便、使用寿命长、成本低、连接牢固、平稳性好。

3、本发明一种磁悬浮式横机机头运动装置中顶板上位于机头支架上方的部位设置有多个机头支撑滑轮，保证电磁铁吸力过大时，机头支架仍不与顶板、电磁铁接触；一号电磁铁、二号电磁铁、直线电磁铁阵列都通过电磁控制器控制电磁铁的电流大小和方向，以此来控制上机头与机头支架的位置关系，不仅操作简便，而且成本低；在停机或者开机时，通过限位开关控制永磁体阵列中每个永磁体都位于直线电磁铁阵列中相邻两个直线电磁铁之间，以保证机头的顺利启动与连续运动。因此，本发明可靠性高、操作简便、成本低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1中横机机头的结构示意图。

图4是图3的半剖结构示意图。

图5是图1中机头支架的结构示意图。

图6是装配有直线电磁铁阵列的机头支架的结构示意图。

图7是运动前永磁体阵列与直线电磁铁阵列的状态示意图。

图8是图7的俯视图。

图9是运动后永磁体阵列与直线电磁铁阵列的状态示意图。

图中：针床1、横机机头2、上机头21、一号电磁铁211、二号电磁铁212、永磁体阵列213、机头支撑滑轮214、底板215、侧板216、顶板217、下机头22、电磁铁安装座221、织针开口毛刷222、三号电磁铁223、针板3、机头支架4、直线电磁铁阵列41、一号安装座42、二号安装座43、三号安装座44、机头安装支架5、织针6。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图9，一种磁悬浮式横机机头运动装置，包括针床1与横机机头2，所述针床1的两侧安装有针板3，所述横机机头2沿针板3的长度方向水平往复运动，所述横机机头2包括相连接的上机头21与下机头22，所述针床1的正上方设置有与其相互平行的机头支架4，机头支架4的两端通过机头安装支架5固定在针床1的上端面上，所述上机头21套设在机头支架4上，上机头21沿机头支架4的长度方向水平往复运动，所述下机头22安装在针床1上，下机头22沿针板3的长度方向水平往复运动，所述上机头21的内部位于其左右两侧面的部位设置有一号电磁铁211，上机头21的内部位于其上侧面的部位设置有二号电磁铁212，上机头21的内部位于其下侧面的部位设置有永磁体阵列213，永磁体阵列213中相邻两个永磁体的极性相反，所述机头支架4的左右两侧面设置有与一号电磁铁211相配合的一号永磁体，机头支架4的上端面设置有与二号电磁铁212相配合的二号永磁体，机头支架4的下端面设置有与永磁体阵列213相配合的直线电磁铁阵列41。

所述上机头21包括底板215及其左右两端垂直连接的侧板216，侧板216的上端垂直连接有顶板217，所述一号电磁铁211安装在侧板216的内侧面上，所述二号电磁铁212安装在顶板217的下端面上位于机头支架4上方的部位，所述永磁体阵列213安装在底板215的上端面上，底板215的下端面与下机头22相连接。

所述顶板217上位于机头支架4上方的部位设置有多个机头支撑滑轮214。

所述一号电磁铁211、二号电磁铁212、直线电磁铁阵列41都通过电磁控制器控制电磁铁的电流大小和方向；

所述一号电磁铁211和一号永磁体，用于引导上机头21沿机头支架4的长度方向水平往复运动；

所述二号电磁铁212和二号永磁体，用于控制上机头21与机头支架4相分离；

所述直线电磁铁阵列41和永磁体阵列213，用于驱动上机头21沿机头支架4的长度方向水平往复运动。

所述磁悬浮式横机机头运动装置通过限位开关控制永磁体阵列213中每个永磁体在停机或者开机时都位于直线电磁铁阵列41中相邻两个直线电磁铁之间。

所述针板3上均匀开设有多个针槽，针槽内安装有织针6，织针6可在针槽内上下移动，所述下机头22的左右两侧位于针板3上方的部位设置有电磁铁安装座221，电磁铁安装座221的一端设置有三号电磁铁223，电磁铁安装座221的另一端设置有织针开口毛刷222。

所述机头支架4为长方体结构，机头支架4的左右两侧设置有与一号永磁体相配合的一号安装座42，机头支架4的上端面上位于顶板217正下方的部位设置有与二号永磁体相配合的二号安装座43，机头支架4的下端面上设置有与直线电磁铁阵列41相配合的三号安装座44。

所述机头安装支架5为L型结构，机头安装支架5的上端与机头支架4的下端面垂直连接，机头安装支架5的下端与针床1的上端面平行连接。

本发明的原理说明如下：

本设计主要利用电磁悬浮电磁驱动的方法完成图1所示的横机机头在机头支架上水平往复移动。上机头内部有两个一号电磁铁，左右两侧各1个，其与机头支架侧面的一号永磁体的磁力作用，完成机头往复运动的导向；有两个二号电磁铁，其与机头支架上面的二号永磁体的吸磁力作用，使机头在磁力作用下与机头支架不接触；四个机头支撑滑轮，保证电磁铁吸力过大时，仍能使机头支架不与二号电磁铁及顶板接触，主要起保护作用；机头支架下方有直线电磁铁阵列，其与上机头内部下侧面的永磁体阵列完成机头往复运动的驱动；机头支架，其左右两侧各有一条一号安装座，其上方有两条二号安装座，其下方有三号安装座。

运动方法：当永磁体阵列运动状态如图7所示的位置时，与永磁体阵列对正的直线电磁铁阵列，由控制器控制通入图示方向的电流，电磁铁产生的磁极性如图所示，在直线电磁铁阵列产生的磁极性与永磁体阵列磁极间的吸磁力和斥磁力共同作用下，使与永磁体阵列相连接的机头向如图所示的左侧运动；在横机机头惯性作用下，永磁体阵列向左侧移动一个线圈的距离时，如图9所示，通过控制器改变与永磁体阵列相对的电磁线圈的电流，使电磁线圈产生的磁极如图9所示，便可使横机机头在磁力的作用下连续向左侧移动；往复运动时，通过改变图7和图9所示的被控的直线电磁铁阵列的电流方向，便可完成横机机头向右侧运动。

本装置最难运动的时刻为上面永磁体阵列与下面的电磁铁阵列对正，在系统停机或开机时，利用限位开关保证机头停住时的永磁体阵列与下面直线电磁铁阵列形成如图7所示的错位结构，这样可保证下次机头的顺利启动。在运行过程中，利用机头运动的惯性，保证其滑过对正位置，从而保证连续运动。

实施例：

参见图1至图6，一种磁悬浮式横机机头运动装置，包括针床1与横机机头2，所述针床1的两侧安装有针板3，所述横机机头2沿针板3的长度方向水平往复运动，所述横机机头2包括相连接的上机头21与下机头22，所述针床1的正上方设置有与其相互平行的机头支架4，机头支架4的两端通过机头安装支架5固定在针床1的上端面上，所述上机头21套设在机头支架4上，上机头21沿机头支架4的长度方向水平往复运动，所述下机头22安装在针床1上，下机头22沿针板3的长度方向水平往复运动，所述上机头21的内部位于其左右两侧面的部位设置有一号电磁铁211，上机头21的内部位于其上侧面的部位设置有二号电磁铁212，上机头21的内部位于其下侧面的部位设置有永磁体阵列213，永磁体阵列213中相邻两个永磁体的极性相反，所述机头支架4的左右两侧面设置有与一号电磁铁211相配合的一号永磁体，机头支架4的上端面设置有与二号电磁铁212相配合的二号永磁体，机头支架4的下端面设置有与永磁体阵列213相配合的直线电磁铁阵列41；所述上机头21包括底板215及其左右两端垂直连接的侧板216，侧板216的上端垂直连接有顶板217，所述一号电磁铁211安装在侧板216的内侧面上，所述二号电磁铁212安装在顶板217的下端面上位于机头支架4上方的部位，所述永磁体阵列213安装在底板215的上端面上，底板215的下端面与下机头22相连接；所述顶板217上位于机头支架4上方的部位设置有多个机头支撑滑轮214；所述针板3上均匀开设有多个针槽，针槽内安装有织针6，织针6可在针槽内上下移动，所述下机头22的左右两侧位于针板3上方的部位设置有电磁铁安装座221，电磁铁安装座221的一端设置有三号电磁铁223，电磁铁安装座221的另一端设置有织针开口毛刷222；所述机头支架4为长方体结构，机头支架4的左右两侧设置有与一号永磁体相配合的一号安装座42，机头支架4的上端面上位于顶板217正下方的部位设置有与二号永磁体相配合的二号安装座43，机头支架4的下端面上设置有与直线电磁铁阵列41相配合的三号安装座44；所述机头安装支架5为L型结构，机头安装支架5的上端与机头支架4的下端面垂直连接，机头安装支架5的下端与针床1的上端面平行连接。

按上述方案，当磁悬浮式横机机头运动装置工作时，所述一号电磁铁211、二号电磁铁212、直线电磁铁阵列41都通过电磁控制器控制电磁铁的电流大小和方向；所述一号电磁铁211和一号永磁体引导上机头21沿机头支架4的长度方向水平往复运动；所述二号电磁铁212和二号永磁体控制上机头21与机头支架4相分离；参见图7与图8，所述直线电磁铁阵列41和永磁体阵列213驱动上机头21沿机头支架4的长度方向水平往复运动，从而带动下机头22沿针板3的长度方向水平往复运动。

参见图9，当磁悬浮式横机机头运动装置停机或者开机时，所述磁悬浮式横机机头运动装置通过限位开关控制永磁体阵列213中每个永磁体都位于直线电磁铁阵列41中相邻两个直线电磁铁之间。

Claims (8)

1.一种磁悬浮式横机机头运动装置，包括针床（1）与横机机头（2），所述针床（1）的两侧安装有针板（3），所述横机机头（2）沿针板（3）的长度方向水平往复运动，其特征在于：所述横机机头（2）包括相连接的上机头（21）与下机头（22），所述针床（1）的正上方设置有与其相互平行的机头支架（4），机头支架（4）的两端通过机头安装支架（5）固定在针床（1）的上端面上，所述上机头（21）套设在机头支架（4）上，上机头（21）沿机头支架（4）的长度方向水平往复运动，所述下机头（22）安装在针床（1）上，下机头（22）沿针板（3）的长度方向水平往复运动，所述上机头（21）的内部位于其左右两侧面的部位设置有一号电磁铁（211），上机头（21）的内部位于其上侧面的部位设置有二号电磁铁（212），上机头（21）的内部位于其下侧面的部位设置有永磁体阵列（213），永磁体阵列（213）中相邻两个永磁体的极性相反，所述机头支架（4）的左右两侧面设置有与一号电磁铁（211）相配合的一号永磁体，机头支架（4）的上端面设置有与二号电磁铁（212）相配合的二号永磁体，机头支架（4）的下端面设置有与永磁体阵列（213）相配合的直线电磁铁阵列（41）。

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮式横机机头运动装置，其特征在于：所述上机头（21）包括底板（215）及其左右两端垂直连接的侧板（216），侧板（216）的上端垂直连接有顶板（217），所述一号电磁铁（211）安装在侧板（216）的内侧面上，所述二号电磁铁（212）安装在顶板（217）的下端面上位于机头支架（4）上方的部位，所述永磁体阵列（213）安装在底板（215）的上端面上，底板（215）的下端面与下机头（22）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种磁悬浮式横机机头运动装置，其特征在于：所述顶板（217）上位于机头支架（4）上方的部位设置有多个机头支撑滑轮（214）。

4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮式横机机头运动装置，其特征在于：

所述一号电磁铁（211）、二号电磁铁（212）、直线电磁铁阵列（41）都通过电磁控制器控制电磁铁的电流大小和方向；

所述一号电磁铁（211）和一号永磁体，用于引导上机头（21）沿机头支架（4）的长度方向水平往复运动；

所述二号电磁铁（212）和二号永磁体，用于控制上机头（21）与机头支架（4）相分离；

所述直线电磁铁阵列（41）和永磁体阵列（213），用于驱动上机头（21）沿机头支架（4）的长度方向水平往复运动。

5.根据权利要求4所述的一种磁悬浮式横机机头运动装置，其特征在于：所述磁悬浮式横机机头运动装置通过限位开关控制永磁体阵列（213）中每个永磁体在停机或者开机时都位于直线电磁铁阵列（41）中相邻两个直线电磁铁之间。

6.根据权利要求1–5中任意一项所述的一种磁悬浮式横机机头运动装置，其特征在于：所述针板（3）上均匀开设有多个针槽，针槽内安装有织针（6），织针（6）可在针槽内上下移动，所述下机头（22）的左右两侧位于针板（3）上方的部位设置有电磁铁安装座（221），电磁铁安装座（221）的一端设置有三号电磁铁（223），电磁铁安装座（221）的另一端设置有织针开口毛刷（222）。

7.根据权利要求2所述的一种磁悬浮式横机机头运动装置，其特征在于：所述机头支架（4）为长方体结构，机头支架（4）的左右两侧设置有与一号永磁体相配合的一号安装座（42），机头支架（4）的上端面上位于顶板（217）正下方的部位设置有与二号永磁体相配合的二号安装座（43），机头支架（4）的下端面上设置有与直线电磁铁阵列（41）相配合的三号安装座（44）。

8.根据权利要求1所述的一种磁悬浮式横机机头运动装置，其特征在于：所述机头安装支架（5）为L型结构，机头安装支架（5）的上端与机头支架（4）的下端面垂直连接，机头安装支架（5）的下端与针床（1）的上端面平行连接。