CN114753055A - 一种新型调节纱线张力平衡的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型调节纱线张力平衡的装置，包括：用于控制纱线输送速度的送经装置；用于控制送经装置和处理张力信号的控制系统；至少一根张力杆；至少一组用于监测纱线张力的张力监测装置，所述张力监测装置用于实时采集张力杆的张力信号，并将张力信号反馈至控制系统进行处理；至少一组用于调节纱线张力的张力调节装置，所述张力调节装置用于为张力杆提供与纱线张力反向的力矩。本发明利用弹簧形变削弱张力的变化趋势，使得纱线张力在小范围内波动，同时对纱线张力进行监测反馈，根据反馈信息控制送经机构调整送经量，从而在张力出现大波动时起到迅速调节张力的作用。

Description

一种新型调节纱线张力平衡的装置

技术领域

本发明涉及纺织机械领域，具体为一种新型调节纱线张力平衡的装置。

背景技术

随着纺织技术的日益精进，经编机作为纺织领域中的主要机械也随之向着高速、稳定的方向日益发展。由于经编机纱线张力的调控严重影响着织物质量和织造效率，因此，纱线张力的调控要求能够随着织造速度的改变而迅速改变，同时要求张力调控装置可靠性高且调控精准。

但在实际生产的启动阶段，送经量由零逐渐增加到目标送经量的过程中，常常出现张力过大的情况，这是由于盘头质量大，送经量不能快速提升，从而引起张力过大。过大的纱线张力会导致出现坯布质量差、断纱甚至无法开车的情况，从而严重影响了经编产品的质量和产量。而在停车阶段，则会出现张力过小的情况。这是由于盘头质量大，送经量无法快速减小，从而引起张力过小。过小的张力会影响坯布的紧密性，而坯布不够紧密会影响产品质量，造成浪费增加生产成本。同样在织造过程中，也会出现送经量较大或较小的问题，从而引起纱线张力的变化。

因此，盘头上整经的张力不完全恒定，编花工艺的复杂变化，开机/停机时的急速速度变化及巨大惯性造成的送纱量与实际编织纱用量的不一致都会产生布面张力的较大差异，从而产生布面横杠的问题，严重时可导致崩纱，拉弯织针等问题。而布面横杠也是经编行业长时间受困扰的一个问题。

发明内容

为了解决现有问题，本发明提出一种新型调节纱线张力平衡的装置，利用弹簧形变削弱张力的变化趋势，使得纱线张力在小范围内波动，同时对纱线张力进行监测反馈，根据反馈信息控制送经机构调整送经量，从而在张力出现大波动时起到迅速调节张力的作用。

本发明中主要采用的技术方案为：

一种新型调节纱线张力平衡的装置，包括：

用于控制纱线输送速度的送经装置；

用于控制送经装置和处理张力信号的控制系统；

至少一根张力杆；

至少一组用于监测纱线张力的张力监测装置，所述张力监测装置用于实时采集张力杆的张力信号，并将张力信号反馈至控制系统进行处理；

至少一组用于调节纱线张力的张力调节装置，所述张力调节装置用于为张力杆提供与纱线张力反向的力矩。

优选地，所述张力杆两端通过连接组件设置在机架上，且所述张力杆绕与机架连接处的轴向旋转。

优选地，所述张力监测装置包括第一弹性连接件和拉力传感器，所述第一弹性连接和拉力传感器相互串联设置，所述拉力传感器与所述控制系统信号传输连接。

优选地，所述拉力传感器的固定端连接机架，所述拉力传感器的测量端连接第一弹性连接件的一端，所述第一弹性连接件的一端固定连接在张力杆的连接组件上。

优选地，所述张力调节装置包括链轮、链条和第二弹性连接件，所述链条一端固定在链轮上，另一端与所述第二弹性连接件的一端连接，所述第二弹性连接件另一端连接在机架上，所述链轮安装在所述张力杆的连接组件上，且绕张力杆与机架连接处的轴向旋转。

优选地，所述连接组件包括两根连接短轴或者一根连接长轴，两根所述连接短轴或者一根连接长轴转动连接在机架上，所述张力杆两端通过第一连接件分别与两根连接短轴或者连接长轴连接，所述张力杆绕连接短轴或者连接长轴的轴向转动。

优选地，所述链轮安装在所述连接短轴或者连接长轴上。

优选地，所述第一弹性连接件连接通过第二连接件安装在所述连接短轴或者连接长轴上，所述第二连接件绕连接短轴或者连接长轴的轴线转动。

优选地，所述送经装置包括送经电机，所述送经电机与所述控制系统控制连接，所述送经电机的输出轴与送经机构传动连接。

优选地，所述第一连接件和第二连接件均为刚性连接件。

有益效果：本发明提供一种新型调节纱线张力平衡的装置，具有如下优点：

（1）采用称重传感器与第一弹性连接件串联的结构能够直接采集到张力杆上的张力信号，在弹性连接件的拉力作用下，称重传感器时刻处于工作状态，一旦张力变化超过阈值能够立刻反馈张力信号，由控制系统调整送经量，实现了对纱线张力的动态监测和反馈调节。

（2）采用弹性连接件与链轮串联的结构，通过弹性连接件的拉力对张力杆施加一个反向的力矩，从而与纱线张力产生的力矩保持平衡。当张力在小范围内波动时，弹性连接件发生变形从而削弱纱线张力的变化趋势。

附图说明

图1为实施例1的整体结构示意图；

图2为实施例1的局部结构示意图1；

图3为实施例1的局部结构示意图2；

图4为实施例1的纱线绕卷示意图；

图5为实施例1张力监测装置的结构示意图；

图6为实施例1张力调节装置的结构示意图；

图7为实施例2的装置结构示意图；

图8为实施例2的局部结构示意图；

图9为实施例2的纱线绕卷示意图；

图10为送经机构的具体结构示意图。

图中：张力杆1、第一连接件1-1、连接组件2、连接短轴2-1、连接长轴2-2、机架3、张力监测装置4、第一弹性连接件4-1、拉力传感器4-2、第二连接件4-3、张力调节装置5、链轮5-1、链条5-2、第二弹性连接件5-3、送经装置6、送经电机6-1、送经机构6-2、送经减速器6-21、皮带轮6-22、皮带6-23、经轴6-24、盘头6-25。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。下面对具体实施方式的描述仅仅是示范性的，应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

如图1-5所示，一种新型调节纱线张力平衡的装置，包括：

至少一根张力杆1，本实施例优选为一根张力杆1，所述张力杆1两端通过连接组件2设置在机架3上，且所述张力杆1绕与机架3连接处的轴向旋转，所述连接组件2包括两根连接短轴2-1，两根所述连接短轴2-1分别对称转动连接在机架3两侧，所述张力杆1两端通过第一连接件分别与连接短轴2-1连接，所述张力杆1绕连接短轴2-1的轴向转动，所述张力杆1和连接短轴2-1相互平行设置；

至少一组用于监测纱线张力的张力监测装置4，本实施例优选为两组张力监测装置4，两组所述张力监测装置4分别安装在两根连接短轴2-1上，每组张力监测装置4包括第一弹性连接件4-1和拉力传感器4-2，所述第一弹性连接4-1和拉力传感器4-2相互串联设置，所述拉力传感器4-2的固定端连接机架3，所述拉力传感器4-2的测量端连接第一弹性连接件4-1的一端，所述第一弹性连接件4-1的另一端通过第二连接件4-3安装在连接短轴2-1上，拉力传感器4-2与所述控制系统信号传输连接。

至少一组用于调节纱线张力的张力调节装置5，本实施例中优选为两组张力调节装置5，所述张力调节装置5包括链轮5-1、链条5-2和第二弹性连接件5-3，所述链条5-2一端固定在链轮5-1上，另一端与所述第二弹性连接件5-3的一端连接，所述第二弹性连接件5-3另一端连接在机架3上，所述链轮5-1安装在所述张力杆1的连接组件2上，且绕张力杆1与机架3连接处的轴向旋转，所述链轮5-1安装在所述连接短轴2-1上；

送经装置6用于控制纱线输送速度，包括送经电机6-1，所述送经电机6-1与所述控制系统控制连接，所述送经电机6-1的输出轴与送经机构6-2传动连接。

控制系统接收张力监测装置4采集到的信号，并通过控制送经电机6-1调节纱线输送速度。

实施例1的工作原理如下：

张力杆1与连接短轴2-1相互平行设置，且张力杆1两端与连接短轴2-1分别通过第一连接件1-1连接，使得张力杆1能够绕着连接短轴2-1转动。如图6所示，纱线从张力杆1上方绕过，且当纱线经过张力杆1时，可推动张力杆1绕着连接短轴2-1转动。同时通过第一连接件1-1对连接短轴2-1产生一个扭力。随后，在第二弹性连接件5-3的弹性拉力作用下经链条5-2和链轮5-1对连接短轴2-1产生一个反方向的扭力，与纱线张力产生的力矩保持平衡，阻止连接短轴2-1转动，从而提供给纱线张力。与此同时，与连接短轴2-1端部连接的第一弹性连接件4-1通过串联安装的拉力传感器4-2实时监测纱线张力的大小。拉力传感器4-2将监测到的张力信号实时传输至控制系统进行处理。当实时监测到的张力超出或者低于设定的张力范围时，控制系统会向送经电机6-1发送反馈信号调节送经电机6-1的送经速度，从而增大送经量或者减小送经量；当张力回到正常范围时，控制系统停止向送经电机6-1发送反馈信号。

实施例1中，张力调节装置5通过第二弹性连接件5-3的拉力对连接短轴2-1施加一个反向的力矩与纱线张力产生的力矩保持平衡。当纱线张力在正常范围内波动时，第二弹性连接件5-3发生变形削弱纱线张力的变化趋势；当纱线张力出现大波动时，拉力传感器4-2立即发送反馈信号至控制系统，由控制系统控制送经装置6加快调整送经量，起到迅速调节张力的作用。

实施例2

一种新型调节纱线张力平衡的装置，其中，如图7-8所示，张力杆1两端通过连接组件2设置在机架上，所述连接组件2包括一根连接长轴2-2，所述连接长轴2-2的两端分别转动连接在机架3两侧，所述张力杆1两端通过第一连接件1-1分别与连接长轴2-2连接，所述张力杆1绕连接长轴2-2的轴向转动，所述张力杆1和连接长轴2-2相互平行设置。

实施例2中，纱线绕卷方式如图9所示，其工作原理与实施例1相同。

本发明中提及的实施例1-2采用的送经机构的具体结构如下：

如图10所示，送经机构6-2包括送经减速器6-21、两个皮带轮6-22、皮带6-23、经轴6-24和盘头6-25，送经电机安装在机架一侧，所述经轴6-24的两端通过轴承安装在机架3上，盘头6-25固定安装在经轴6-24上，且随经轴6-24同步转动；送经电机6-1的输出端与所述送经减速器6-21的输入端连接，所述送经减速器6-21的输出端和经轴6-24的一端均安装有皮带轮6-22，两个皮带轮6-22通过皮带6-23张紧连接，通过皮带实现同步带传动。本发明利用同步带传动的特点能够实现由送经减速器6-21到经轴6-24的同步传动，进而实现送经电机对送经量的精准控制。本发明中控制调节系统与送经电机6-1控制连接。本发明中的送经电机6-1是具有光电编码器的伺服电机，能够根据接收到的数字信号任意控制转速的大小，并利用同步带传动同步控制送经速度的大小。

本发明中的送经机构可采用但不仅限于纱架、筒子架、罗拉、经轴、直连盘头等现有的送经机构，可由本领域技术人员根据实际需求进行设计。

本发明中，实施例1和2中第一连接件1-1和第二连接件4-3均为刚性连接件。第一连接件1-1优选为八字连杆，第二连接件4-3优选为夹紧块。第一弹性连接件4-1和第二弹性连接件5-3优选为拉簧，链轮5-1优选为鸡冠轮，拉力传感器4-2为S型拉力传感器或S型称重传感器。本领域技术人员可根据实际需求选择符合功能需求的拉力传感器、刚性连接件、弹性连接件，包括但不仅局限于上述零部件。

本实施例中，第一弹性连接件4-1和拉力传感器4-2可以通过具有连接功能的连接件进行串联连接，也可通过具有连接功能的连接件与机架3以及张力杆1连接，具有连接功能的连接件包括但不限于挂钩。本领域技术人员可根据实际需求选择符合功能需求的连接件。

本发明中提及的控制系统属于现有技术，本领域技术人员可根据实际需求对控制系统进行设计。

对于本领域技术人员而言本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种新型调节纱线张力平衡的装置，其特征在于，包括：

用于控制纱线输送速度的送经装置；

用于控制送经装置和处理张力信号的控制系统；

至少一根张力杆；

至少一组用于监测纱线张力的张力监测装置，所述张力监测装置用于实时采集张力杆的张力信号，并将张力信号反馈至控制系统进行处理；

至少一组用于调节纱线张力的张力调节装置，所述张力调节装置用于为张力杆提供与纱线张力反向的力矩。

2.根据权利要求1所述的新型调节纱线张力平衡的装置，其特征在于，所述张力杆两端通过连接组件设置在机架上，且所述张力杆绕与机架连接处的轴向旋转。

3.根据权利要求1或2所述的新型调节纱线张力平衡的装置，其特征在于，所述张力监测装置包括第一弹性连接件和拉力传感器，所述第一弹性连接和拉力传感器相互串联设置，所述拉力传感器与所述控制系统信号传输连接。

4.根据权利要求3所述的新型调节纱线张力平衡的装置，其特征在于，所述拉力传感器的固定端连接机架，所述拉力传感器的测量端连接第一弹性连接件的一端，所述第一弹性连接件的一端固定连接在张力杆的连接组件上。

5.根据权利要求3所述的新型调节纱线张力平衡的装置，其特征在于，所述张力调节装置包括链轮、链条和第二弹性连接件，所述链条一端固定在链轮上，另一端与所述第二弹性连接件的一端连接，所述第二弹性连接件另一端连接在机架上，所述链轮安装在所述张力杆的连接组件上，且绕张力杆与机架连接处的轴向旋转。

6.根据权利要求4或5所述的新型调节纱线张力平衡的装置，其特征在于，所述连接组件包括两根连接短轴或者一根连接长轴，两根所述连接短轴或者一根连接长轴转动连接在机架上，所述张力杆两端通过第一连接件分别与两根连接短轴或者连接长轴连接，所述张力杆绕连接短轴或者连接长轴的轴向转动。

7.根据权利要求6所述的新型调节纱线张力平衡的装置，其特征在于，所述链轮安装在所述连接短轴或者连接长轴上。

8.根据权利要求6所述的新型调节纱线张力平衡的装置，其特征在于，所述第一弹性连接件连接通过第二连接件安装在所述连接短轴或者连接长轴上，所述第二连接件绕连接短轴或者连接长轴的轴线转动。

9.根据权利要求1所述的新型调节纱线张力平衡的装置，其特征在于，所述送经装置包括送经电机，所述送经电机与所述控制系统控制连接，所述送经电机的输出轴与送经机构传动连接。

10.根据权利要求8所述的新型调节纱线张力平衡的装置，其特征在于，所述第一连接件和第二连接件均为刚性连接件。

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