CN109402864B - 一种连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置及产生方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置及产生方法，包括运动控制装置和电磁感应装置；运动控制装置的导台设置在拨盘的空槽中，其能沿锭轴运动轨道做交替连续回转运动；电磁感应装置装配在导台上；电磁感应装置的电磁感应线圈定位在箱体的四周；定位轴杆安装于箱体上，其位于两相对设置的电磁感应线圈之间；圆柱磁体套设在定位轴杆上，其能在定位轴杆上往复运动；滑轨设置定位轴杆两侧，并沿定位轴杆轴线方向延伸；滑台与滑轨相配合，并能沿滑轨往复运动；滑台夹持圆柱磁体。本发明将连续回转运动产生的机械能部分转换为电能，对微电机进行供电，可对编织机的纱线张力进行前反馈调节，从而实现了张力调节自由。

Description

一种连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置及产生方法

【技术领域】

本发明涉及一种编织机回转锭轴电能产生装置及方法，具体涉及一种连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置及产生方法，属于纺织机械技术领域。

【背景技术】

环形编织机在其导盘上设置有两组锭轴，在运行过程中两组锭轴沿导盘轨道分别沿顺时针、逆时针方向相向而行，从编织锭轴上引出的编织纱相互交织并沉积在芯轴表面形成封闭编织织物，通常将锭轴出纱点到芯轴表面沉积点之间距离称为编织锭轴出纱长度。编织物具有优异的承压能力、良好的减震效果而被广泛应用于航空航天、矿山开采、工程建造等多个行业。为了形成编织结构，两组锭轴需要形成交错路径，因此编织机的导盘轨道上采用了周向正弦路径，这就导致了编织过程中锭轴与编织机中心的距离出现周期性变化，从而造成锭轴的出纱长度也会发生相对应的变化。实际运行过程中，出纱长度变化会对纱线产生拉紧和松弛作用，使纱线张力发生周期性的变化。

对于弹性较好的纤维，由编织轨迹所造成的出纱长度变化尚在纤维变形范围之内，但是对编织物的性能将会产生明显的影响，比如在金属编织增强的橡胶耐压软管就会因编织纱张力波动造成耐压管的疲劳性能的大幅减退；而对于弹性较差的纤维，出纱长度改变将使其达到拉伸断裂长度。

为了抑制由于出纱长度改变而形成的张力波动，现有编织锭轴中通常采用在编织纱丝路中加装调节弹簧来实现编织纱长度的被动调节。当编织锭轴从内圈向外圈运动过程中，出纱长度逐步增大，同时伴随纱线张力增大，将会压缩弹簧，一定程度上抑制出纱长度的增加；而当编织锭轴从外圈向内圈运动过程中，出纱长度逐步缩小，同时伴随纱线张力减小，将会恢复被压缩的弹簧，一定程度上抑制出纱长度的缩小。但该类调节方式属于被动工作方式，对张力波动抑制幅度有限。因此，采用微电机根据编织锭轴的内、外圈位置改变进行出纱长度的前馈调节应是调节纱线张力的更有效方法，而这类方法的首要条件是对回转锭轴提供电能输入。由于锭轴需要在导盘上连续转动，无法通过线缆直接供电。

因此，为解决上述问题，确有必要提供一种创新的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置及产生方法，以克服现有技术中的所述缺陷。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，使用方便，能够为锭轴供电的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置。

本发明的第二目的在于提供一种连续回转运动编织机锭轴的电能产生方法。

为实现上述第一目的，本发明采取的技术方案为：一种连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置，其包括运动控制装置和电磁感应装置；其中，所述运动控制装置包括拨盘、导台以及锭轴运动轨道；所述导台设置在所述拨盘的空槽中，并与锭轴运动轨道连接，其能沿锭轴运动轨道做交替连续回转运动；所述电磁感应装置包括箱体、电磁感应线圈、圆柱磁体、滑轨、滑台以及定位轴杆；所述箱体的中央设有槽孔，所述电磁感应装置通过槽孔装配在所述导台上；所述电磁感应线圈定位在所述箱体的四周；所述定位轴杆安装于箱体上，其位于两相对设置的电磁感应线圈之间，且轴线穿过电磁感应线圈的中心；所述圆柱磁体套设在定位轴杆上，其能在定位轴杆上往复运动；所述滑轨设置定位轴杆两侧，并沿定位轴杆轴线方向延伸；所述滑台与滑轨相配合，并能沿滑轨往复运动；所述滑台夹持所述圆柱磁体。

本发明的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置进一步为：所述滑台的一侧设有一轨道槽，所述轨道槽卡持于滑轨上；所述滑台的另一侧设有一对夹持凸块，所述夹持凸块夹持圆柱磁体的圆周两端面。

本发明的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置进一步为：所述圆柱磁体与定位轴杆之间、以及所述滑台与滑轨之间加入润滑脂。

本发明的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置进一步为：所述四个电磁感应线圈两两一组，每组电磁感应线圈之间设有所述圆柱磁体，使磁感应线圈与往复运动的圆柱磁体形成相对运动，电磁感应线圈做切割磁感线运动，在线圈内部产生感应电流。

本发明的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置进一步为：所述滑轨的两端设有橡胶垫圈，所述橡胶垫圈能和滑台相抵接。

本发明的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置进一步为：所述箱体、滑轨、滑台、定位轴杆以及橡胶垫圈均为绝缘材质。

本发明的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置还为：所述圆柱磁体的电磁场分布为“N”、“S”极横向分布。

为实现上述第二目的，本发明采取的技术方案为：一种连续回转运动编织机锭轴的电能产生方法，其包括如下步骤：

1)、将导台排列在拨盘对应的空槽处，锭轴则固定在导台上，拨盘做圆周运动同时拨动导台，锭轴在运动轨道上做连续回转运动，圆柱磁体由于惯性力往复运动，从而形成电磁场；

2)、电磁感应装置装配在运动控制装置中的导台上，在锭轴做连续回转运动时，电磁感应线圈与往复运动圆柱磁体形成相对运动；

3)、电磁感应线圈在运动时切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律E＝φ*S，线圈横截面积不变，磁通量不断变化，从而产生感应电动势和感应电流。

本发明的连续回转运动编织机锭轴的电能产生方法还为：所述四个电磁感应线圈呈串联方式连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置及产生方法将运动控制装置和电磁感应装置结合，将锭轴连续回转运动产生的机械能部分转换为电能，对微电机进行供电，可以对编织机的纱线张力进行前反馈调节，在实现了张力调节自由的同时，使装置结构简单化，也有效利用了能源。

【附图说明】

图1是本发明的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置的立体图。

图2是图1中的运动控制装置的示意图。

图3是图1中的电磁感应装置的示意图。

图4是图3中滑台和圆柱磁体的立体图。

【具体实施方式】

请参阅说明书附图1至附图4所示，本发明为一种连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置，其由运动控制装置1和电磁感应装置2等几部分组成。其中，所述运动控制装置1作为基体起导向运动的作用；所述电磁感应装置2装配在运动控制装置1上作为电能产生来源。

所述运动控制装置1由拨盘4、导台5以及锭轴运动轨道3等几部分组成。所述导台5设置在所述拨盘4的空槽41中，并与锭轴运动轨道3连接，其能沿锭轴运动轨道3做交替连续回转运动。编织机的编织锭轴(未图示)亦固定在导台5上。

所述电磁感应装置2由箱体12、电磁感应线圈11、圆柱磁体8、滑轨6、滑台7以及定位轴杆9等几部分组成。所述箱体12作为整个装置的外部结构起承载作用，其中央设有槽孔15，所述电磁感应装置2通过槽孔15装配在所述导台5上，即导台5穿出所述槽孔15。

所述电磁感应线圈11定位在所述箱体12的四周，所述四个电磁感应线圈11呈串联方式连接，从而能够提高在磁场中的电流产生量。进一步的，所述四个电磁感应线圈11两两一组，每组电磁感应线圈11之间设有所述圆柱磁体8，在编织锭轴做连续回转运动时，所述圆柱磁体8会因为惯性力在所述定位轴杆9上做往复运动，使电磁感应线圈11与往复运动的圆柱磁体8形成相对运动，电磁感应线圈11做切割磁感线运动，在线圈11内部产生感应电流。

所述定位轴杆9安装于箱体12上，其位于两相对设置的电磁感应线圈11之间，且定位轴杆9的轴线穿过电磁感应线圈11的中心。

所述圆柱磁体8套设在定位轴杆9上，其能在定位轴杆9上往复运动。所述圆柱磁体8的电磁场分布为“N”、“S”极横向分布。

所述滑轨6设置定位轴杆9两侧，并沿定位轴杆9轴线方向延伸。所述滑台7与滑轨6相配合，并能沿滑轨6往复运动。所述滑台7夹持所述圆柱磁体8。具体的说，所述滑台7的一侧设有一轨道槽71，所述轨道槽71卡持于滑轨6上，使滑台7与滑轨6相配合；所述滑台7的另一侧设有一对夹持凸块72，所述夹持凸块72夹持圆柱磁体8的圆周两端面，通过滑台7的往复运动来拨动圆柱磁体8。

进一步的，所述圆柱磁体8与定位轴杆9之间、以及所述滑台7与滑轨6之间加入润滑脂，在编织锭轴做连续回转运动时，圆柱磁体能更好地克服摩擦做往复运动。所述滑轨6的两端设有橡胶垫圈10，所述橡胶垫圈10能和滑台7相抵接，使所述圆柱磁体8与所述箱体12碰撞损伤减小，起到缓冲作用。在本实施方式中，所述箱体12、滑轨6、滑台7、定位轴杆9以及橡胶垫圈10均为绝缘材质，防止由于导体性影响电磁感应效果。

本发明的运动控制装置1与电磁感应装置2设计原理如下：所述拨盘4能够拨动转台5沿锭轴运动轨道3做“8”字形的连续回转运动，编织锭轴固定在转台5上，锭轴也做连续回转运动，24个锭轴交错运动，能使纱线交织，编织出环形编织管。在编织锭轴随进行连续回转运动时，所述电磁感应装置2中圆柱磁体8就会在定位轴杆9上随滑台7往复运动，固定在箱体12的电磁感应线圈11与往复运动的圆柱磁体8形成相对运动。圆柱磁体8的电磁场分布为“N”、“S”极横向分布，同时电磁感应线圈11是将漆包铜线缠绕在圆环上，多个线圈进行串联。电磁感应线圈11与往复运动的圆柱磁体形成相对运动，由法拉第电磁感应定律可知封闭线圈在电磁场中做切割磁感线的运动，由于E＝φ*S,磁通量发生改变，会产生感应电动势，从而在线圈中生成感应电流。多个电磁感应装置集成，将电能进行收集，实现了编织锭轴运动机械能部分转换为电能。

本发明的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置产生电能的方法如下：

1)、将导台5排列在拨盘4对应的空槽41处，锭轴(未图示)则固定在导台5上，拨盘4做圆周运动同时拨动导台5，锭轴在运动轨道3上做连续回转运动，圆柱磁体8由于惯性力往复运动，从而形成电磁场；

2)、电磁感应装置2装配在运动控制装置1中的导台5上，在锭轴做连续回转运动时，电磁感应线圈7与往复运动圆柱磁体8形成相对运动；

3)、电磁感应线圈7在运动时切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律E＝φ*S，线圈横截面积不变，磁通量不断变化，从而产生感应电动势和感应电流。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置，其特征在于：包括运动控制装置和电磁感应装置；其中，所述运动控制装置包括拨盘、导台以及锭轴运动轨道；所述导台设置在所述拨盘的空槽中，并与锭轴运动轨道连接，其能沿锭轴运动轨道做交替连续回转运动；所述电磁感应装置包括箱体、电磁感应线圈、圆柱磁体、滑轨、滑台以及定位轴杆；所述箱体的中央设有槽孔，所述电磁感应装置通过槽孔装配在所述导台上；四个电磁感应线圈两两相对地定位在所述箱体的相对两侧；所述定位轴杆安装于箱体上，其位于两相对设置的电磁感应线圈之间，且轴线穿过电磁感应线圈的中心；所述圆柱磁体套设在定位轴杆上，其能在定位轴杆上往复运动；所述滑轨设置于定位轴杆两侧，并沿定位轴杆轴线方向延伸；所述滑台与滑轨相配合，并能沿滑轨往复运动；所述滑台夹持所述圆柱磁体；

所述滑台的一侧设有一轨道槽，所述轨道槽卡持于滑轨上；所述滑台的另一侧设有一对夹持凸块，所述夹持凸块夹持圆柱磁体的圆周两端面；

所述圆柱磁体与定位轴杆之间、以及所述滑台与滑轨之间加入润滑脂。

2.如权利要求1所述的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置，其特征在于：所述四个电磁感应线圈两两一组，每组电磁感应线圈之间设有所述圆柱磁体，使电磁感应线圈与往复运动的圆柱磁体形成相对运动，电磁感应线圈做切割磁感线运动，在电磁感应线圈内部产生感应电流。

3.如权利要求1所述的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置，其特征在于：所述滑轨的两端设有橡胶垫圈，所述橡胶垫圈能和滑台相抵接。

4.如权利要求3所述的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置，其特征在于：所述箱体、滑轨、滑台、定位轴杆以及橡胶垫圈均为绝缘材质。

5.如权利要求1所述的连续回转运动编织机锭轴的电能产生装置，其特征在于：所述圆柱磁体的电磁场分布为“N”、“S”极横向分布。

Images