CN115287926A - 合股机节能机构和节能方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种合股机节能机构和节能方法，属于金属线材合股设备技术领域。该节能机构包括机罩、真空泵、截止阀、真空表、导入大气阀和控制器。机罩用于承装合股机的旋转飞轮系统，截止阀的进口与机罩连通，截止阀的出口与真空泵的进口连通，导入大气阀的进口用于与大气连通，导入大气阀的出口与截止阀的进口连通，真空表安装于机罩上，真空泵、截止阀、真空表和导入大气阀均与控制器电连接。采用该合股机节能机构和节能方法，能够有效解决合股机的飞轮系统在提速工作时的风阻增加问题，降低合股机工作的电能损耗。

Description

合股机节能机构和节能方法

技术领域

本发明涉及属于金属线材合股设备技术领域，特别涉及一种合股机节能机构和节能方法。

背景技术

合股机是一种能广泛应用于各类软/硬导体线的绞合机械设备，使多根金属丝扭成一股，达到线材的工艺要求。常见的合股机一般包括放线机构和收线机构，放线机构能将多根金属丝输出，收卷机构能将合股后的金属丝缠绕到卷线筒上。

现有钢丝绳合股机的旋转飞轮系统，在工作时均存在飞轮系统提速旋转过程中风阻大，能耗高的问题，同时风阻问题也限制了合股机上旋转飞轮系统的捻制速度的提高，导致工作效率低。在相关技术中，通常采用在飞轮盘的盘体两侧安装流线型的风阻块的方式对旋转过程中的气流进行疏导，达到减少飞轮盘旋转阻力的目的。

在后续的实际使用中，发现采用相关技术中设置风阻块的方式，虽然在减少气流和旋转的飞轮盘接触引起的空气紊流而产生噪音的效果方面较佳，但在加装风阻块后，飞轮盘的整体重量也相应增加，往往需要驱动电机使用更高的功率才能保证捻制速度，导致驱动电机所增加的能耗与因减小飞轮盘旋转时的风阻所降低的能耗相抵消，实际减少因风阻带来的电能损耗的效果较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种合股机节能机构和节能方法，能够有效解决合股机的飞轮系统在提速工作时的风阻增加问题，降低合股机工作的电能损耗。技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种合股机节能机构，该合股机节能机构包括：机罩、真空泵、截止阀、真空表、导入大气阀和控制器，

所述机罩用于承装合股机的旋转飞轮系统，所述截止阀的进口与所述机罩连通，所述截止阀的出口与所述真空泵的进口连通，所述导入大气阀的进口用于与大气连通，所述导入大气阀的出口与所述截止阀的进口连通，所述真空表安装于所述机罩上，所述真空表的探头伸入所述机罩内，所述真空泵、所述截止阀、所述真空表和所述导入大气阀均与所述控制器电连接，所述控制器被配置为能够基于所述真空表的数值对所述真空泵、所述导入大气阀和所述截止阀进行控制，以将所述机罩内部抽至指定真空度。

可选地，所述指定真空度范围为0.025至0.035MPa。

可选地，所述合股机节能机构还包括过滤器，所述过滤器的进口与所述导入大气阀的出口连通，所述过滤器的出口与所述截止阀的进口连通。

可选地，所述合股机节能机构还包括喇叭口，所述喇叭口具有大端和小端，所述大端位于所述机罩内，所述小端连接于所述机罩的侧壁上且配备有抽风装置，所述大端的开口截面积大于所述小端，所述过滤器的进口与所述小端连通。

可选地，所述大端内部设置有初级过滤网。

可选地，所述真空泵为水环式真空泵。

可选地，所述机罩为双层碳素钢板焊接连接而成，所述双层碳素钢板之间填充有阻燃隔热发泡剂。

第二方面，本发明实施例提供了一种节能方法，基于前述第一方面所述的合股机节能机构实现，该节能方法包括：

启动所述真空泵，利用所述真空泵抽取所述机罩内的空气，同时获取所述真空表的读数；

基于所述真空表的读数，利用所述控制器对所述真空泵、所述导入大气阀和所述截止阀进行控制，

若所述真空表的读数低于指定最低真空度阈值，则控制所述真空泵持续工作直至所述真空表的读数大于或等于所述最低真空度阈值；或者，

若所述真空表的读数高于最高真空度阈值，则控制所述真空泵停止工作且控制所述截止阀关闭，并控制所述导入大气阀导通，直至所述真空表的读数小于或等于所述最高真空度阈值，所述最低真空度阈值的绝对值小于所述最高真空度阈值的绝对值。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

在利用合股机的旋转飞轮系统进行金属丝的旋转捻制时，可以通过启动真空泵，利用真空泵抽取机罩内的空气，使机内整体呈负压真空状态。对于机罩1内的真空度，可以通过设置于机罩上的真空表进行实时检测，并将真空度的信号传输到控制器，利用由控制器、真空泵、截止阀和导入大气阀组成的动态控制系统对机罩内的负压进行调控，保证旋转飞轮系统工作的同时，机罩内部保持在指定的真空度。处于真空状态下，机罩内的整体处于无风状态，可以有效减少旋转飞轮系统中飞轮盘以及绕接于其上的金属线旋转时的风阻。同时由于在真空环境下，机罩内部的热传导只有辐射，机罩内部因旋转飞轮系统工作时的轴承旋转，以及合股机上配合工作的摩擦片、皮带等零部件的工作所产生的温度上升速度也会大大降低，从而提高旋转飞轮系统各部件的运转效率。

采用本发明实施例所提供的合股机节能机构，能够有效解决合股机的旋转飞轮系统在提速工作时的风阻增加问题，无需在旋转飞轮系统上加装风阻块等额外的零部件，同时能够提高旋转飞轮系统的运转效率，降低合股机工作的电能损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的合股机节能机构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的合股机节能机构的俯视透视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的合股机节能机构的侧视透视结构示意图；

图4是本发明实施例提供的机罩的剖视结构示意图；

图5是本发明实施例提供的合股机节能机构的控制结构框图；

图6是本发明实施例提供的一种节能方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

现有钢丝绳合股机的旋转飞轮系统，在工作时均存在飞轮系统提速旋转过程中风阻大，能耗高的问题，同时风阻问题也限制了合股机上旋转飞轮系统的捻制速度的提高，导致工作效率低。在相关技术中，通常采用在飞轮盘的盘体两侧安装流线型的风阻块的方式对旋转过程中的气流进行疏导，达到减少飞轮盘旋转阻力的目的。

在后续的实际使用中，发现采用相关技术中设置风阻块的方式，虽然在减少气流和旋转的飞轮盘接触引起的空气紊流而产生噪音的效果方面较佳，但在加装风阻块后，飞轮盘的整体重量也相应增加，往往需要驱动电机使用更高的功率才能保证捻制速度，导致驱动电机所增加的能耗与因减小飞轮盘旋转时的风阻所降低的能耗相抵消，实际减少因风阻带来的电能损耗的效果较差。

图1是本发明实施例提供的合股机节能机构的结构示意图。图2是本发明实施例提供的合股机节能机构的俯视透视结构示意图。图3是本发明实施例提供的合股机节能机构的侧视透视结构示意图。图4是本发明实施例提供的机罩的剖视结构示意图。图5是本发明实施例提供的合股机节能机构的控制结构框图。如图1至图5所示，通过实践，本申请人提供了一种合股机节能机构，包括机罩1、真空泵2、截止阀3、真空表4、导入大气阀5和控制器6。

其中，机罩1用于承装合股机的旋转飞轮系统m。截止阀3的进口与机罩1连通，截止阀3的出口与真空泵2的进口连通。导入大气阀5的进口用于与大气连通，导入大气阀5的出口与截止阀3的进口连通。真空表4安装于机罩1上，真空表4的探头伸入机罩1内。真空泵2、截止阀3、真空表4和导入大气阀5均与控制器6电连接，控制器6被配置为能够基于真空表4的数值对真空泵2、导入大气阀5和截止阀3进行控制，以将机罩1内部抽至指定真空度。

在本发明实施例中，在利用合股机的旋转飞轮系统m进行金属丝的旋转捻制时，可以通过启动真空泵2，利用真空泵2抽取机罩1内的空气，使机罩1内整体呈负压真空状态。对于机罩1内的真空度，可以通过设置于机罩1上的真空表4进行实时检测，并将真空度的信号传输到控制器6，控制器6会将机罩1内的实时真空度值与预设的真空度阈值进行比较，若真空表4的读数低于预设的最低真空度阈值，控制器6即会控制真空泵2持续工作对机罩1内的空气进行抽取使真空度继续提高；若真空表4的读数高于最高真空度阈值，控制器6则会控制真空泵2停止工作同时关闭截止阀3，并控制导入大气阀5导通，利用机罩1内的负压引入外界的常压空气，使机罩内的真空度降低。利用由控制器6、真空泵2、截止阀3和导入大气阀5组成的动态控制系统对机罩1内的负压进行调控，保证旋转飞轮系统m工作的同时，机罩1内部保持在指定的真空度。处于真空状态下，机罩1内的整体处于无风状态，可以有效减少旋转飞轮系统m中飞轮盘m1以及绕接于其上的金属线旋转时的风阻。同时由于在真空环境下，机罩1内部的热传导只有辐射，机罩1内部因旋转飞轮系统m工作时的轴承旋转，以及合股机上配合工作的摩擦片、皮带等零部件的工作所产生的温度上升速度也会大大降低，从而提高旋转飞轮系统m各部件的运转效率。采用本发明实施例所提供的合股机节能机构，能够有效解决合股机的旋转飞轮系统在提速工作时的风阻增加问题，无需在旋转飞轮系统m上加装风阻块等额外的零部件，同时能够提高旋转飞轮系统m的运转效率，降低合股机工作的电能损耗。

需要说明的是，在本发明实施例中，在合股机的旋转飞轮系统m停止工作后，由于机罩1内呈真空负压状态，机罩1的滑动门13的无法开启。需要利用控制器6控制导入大气阀6导通，向机罩1内通入外界的常压空气，使机罩1内恢复到常压状态与外界实现压力盘平衡后，工作人员方可打开滑动门13进行上下料合作和旋转飞轮系统m的维护。

示例性地，在本发明实施例中，控制器6可以为设置于固定装置外部的计算机控制器，也可以是预设于固定装设于机罩1上的PCB控制板，只要能实现前述的信号收发对真空泵2、截止阀3和导入大气阀5进行控制即可，本发明实施例对其实际形态、与各部件的电连接方式和安装位置不作限定。

可选地，指定真空度范围为0.025至0.035MPa。示例性地，在旋转飞轮系统m工作时若真空度过高而导致建立真空环境的时间过长导致真空泵2的能耗提高；同时，由于需要将外部的金属线引入到机罩1内部与旋转飞轮系统m配合工作，机罩1上存在部分开孔结构，在长时间工作时无法实现完全密封，若真空度过低则可能导致旋转飞轮系统m工作时的风阻提高。在本发明实施例中，最小真空度阈值为0.025MPa，最大真空度阈值为0.035MPa，通过将机罩1内的真空度控制在0.025至0.035MPa之间，可以在保证减小风阻，降低旋转飞轮系统m能耗的基础上，有效平衡真空泵2的工作能耗，节省运行成本。

可选地，合股机节能机构还包括过滤器7，过滤器7的进口与导入大气阀5的出口连通，过滤器7的出口与截止阀3的进口连通。示例性地，在本发明实施例中，通过在截止阀3前和导入大气阀5以及机罩1之间的连通管道上设置过滤器7，可以在切换到真空泵2对机罩1内进行抽真空时，对机罩1内抽出的空气，以及由导入大气阀5所导入到管道中的外界气体进行过滤，避免空气中的大颗粒粉尘进入到截止阀3中造成堵塞，或者进入到真空泵2的中造成卡死损坏，有效提高合股机节能机构的整体使用寿命和工作性能。

可选地，合股机节能机构还包括喇叭口8，喇叭口8具有大端81和小端82，大端81位于机罩1内，小端82连接于机罩1的侧壁上且配备有抽风装置，大端81的开口截面积大于小端82，过滤器7的进口与小端82连通。示例性地，在本发明实施例中，在利用真空泵2对机罩1内进行抽真空时，通过设置喇叭口8的结构能够实现对机罩1内部空气的导流效果，同时利用抽风装置可以对空气进行初步抽取，避免兜风，使空气更加顺畅快捷的汇集到管道中并被向外抽取。

可选地，大端81内部设置有初级过滤网811。示例性地，在本发明实施例中，通过在喇叭口8的大端81设置初级过滤网811，可以对由机罩1内进入管道的空气进行初步过滤，与过滤器7形成两级过滤，进一步提高合股机节能机构的整体使用寿命和工作性能。

可选地，真空泵2为水环式真空泵。示例性地，在本发明实施例中，采用水环式真空泵，结构紧凑，泵的转数较高，可与电动机直联，无须减速装置。可以在获得较大的排气量的同时减小占地面积。且吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便，能够有效提高合股机节能机构的实用性。

可选地，机罩1为双层碳素钢板11焊接连接而成，双层碳素钢板11之间填充有阻燃隔热发泡剂12。示例性地，在本发明实施例中，采用双层碳素钢板11的结构并在期间填充阻燃隔热发泡剂，能够有效提高机罩1的机械强度和防火性能，能够在内部设备出现失火事故时进行有效隔绝，提高合股机节能机构的整体使用寿命和工作安全性。

图6是本发明实施例提供的一种节能方法的流程图。如图6所示，本发明实施例还提供了一种节能方法，基于图1至图5所述的合股机节能机构实现，该节能方法包括一下步骤：

S1，启动真空泵2，利用真空泵2抽取机罩1内的空气，同时获取真空表4的读数。

具体的，在利用合股机的旋转飞轮系统m进行金属丝的旋转捻制时，可以通过启动真空泵2，利用真空泵2抽取机罩1内的空气，使机罩1内整体呈负压真空状态。对于机罩1内的真空度，可以通过设置于机罩1上的真空表4进行实时检测，并将真空度的信号传输到控制器6。

S2，基于真空表4的读数，利用控制器6对真空泵2、导入大气阀5和截止阀3进行控制。

具体的，控制器6会将机罩1内的实时真空度值与预设的真空度阈值进行比较，步骤S2可以具体分为：

S21，若真空表4的读数低于指定最低真空度阈值，则控制真空泵2持续工作直至真空表4的读数大于或等于最低真空度阈值。

示例性地，若真空表4的读数低于预设的最低真空度阈值，则说明机罩内的真空度不足，仍可能存在风阻过大不便于飞轮盘m1提速的情况，控制器6即会控制真空泵2持续工作对机罩1内的空气进行抽取使真空度继续提高。

S22，若真空表4的读数高于最高真空度阈值，则控制真空泵2停止工作且控制截止阀3关闭，并控制导入大气阀5导通，直至真空表4的读数小于或等于最高真空度阈值，最低真空度阈值的绝对值小于最高真空度阈值的绝对值。

示例性地，若真空表4的读数高于最高真空度阈值，则是说明机罩1内的真空度过高，真空泵2继续工作会造成能源的浪费。控制器6会控制真空泵2停止工作同时关闭截止阀3，并控制导入大气阀5导通，利用机罩1内的负压引入外界的常压空气，使机罩内的真空度降低。

采用本发明实施例所提供的合股机节能机构和节能方法，利用由控制器6、真空泵2、截止阀3和导入大气阀5组成的动态控制系统对机罩1内的负压进行调控，保证旋转飞轮系统m工作的同时，机罩1内部保持在指定的真空度。处于真空状态下，机罩1内的整体处于无风状态，可以有效减少旋转飞轮系统m中飞轮盘m1以及绕接于其上的金属线旋转时的风阻。同时由于在真空环境下，机罩1内部的热传导只有辐射，机罩1内部因旋转飞轮系统m工作时的轴承旋转，以及合股机上配合工作的摩擦片、皮带等零部件的工作所产生的温度上升速度也会大大降低，从而提高旋转飞轮系统m各部件的运转效率。能够有效解决合股机的旋转飞轮系统m在提速工作时的风阻增加问题，无需在旋转飞轮系统m上加装风阻块等额外的零部件，同时能够提高旋转飞轮系统m的运转效率，降低合股机工作的电能损耗。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件极其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种合股机节能机构，其特征在于，包括：机罩(1)、真空泵(2)、截止阀(3)、真空表(4)、导入大气阀(5)和控制器(6)，

所述机罩(1)用于承装合股机的旋转飞轮系统(m)，所述截止阀(3)的进口与所述机罩(1)连通，所述截止阀(3)的出口与所述真空泵(2)的进口连通，所述导入大气阀(5)的进口用于与大气连通，所述导入大气阀(5)的出口与所述截止阀(3)的进口连通，所述真空表(4)安装于所述机罩(1)上，所述真空表(4)的探头伸入所述机罩(1)内，所述真空泵(2)、所述截止阀(3)、所述真空表(4)和所述导入大气阀(5)均与所述控制器(6)电连接，所述控制器(6)被配置为能够基于所述真空表(4)的数值对所述真空泵(2)、所述导入大气阀(5)和所述截止阀(3)进行控制，以将所述机罩(1)内部抽至指定真空度。

2.根据权利要求1所述的合股机节能机构，其特征在于，所述指定真空度范围为0.025至0.035MPa。

3.根据权利要求1所述的合股机节能机构，其特征在于，所述合股机节能机构还包括过滤器(7)，所述过滤器(7)的进口与所述导入大气阀(5)的出口连通，所述过滤器(7)的出口与所述截止阀(3)的进口连通。

4.根据权利要求3所述的合股机节能机构，其特征在于，所述合股机节能机构还包括喇叭口(8)，所述喇叭口(8)具有大端(81)和小端(82)，所述大端(81)位于所述机罩(1)内，所述小端(82)连接于所述机罩(1)的侧壁上且配备有抽风装置，所述大端(81)的开口截面积大于所述小端(82)，所述过滤器(7)的进口与所述小端(82)连通。

5.根据权利要求4所述的合股机节能机构，其特征在于，所述大端(81)内部设置有初级过滤网(811)。

6.根据权利要求5所述的合股机节能机构，其特征在于，所述真空泵(2)为水环式真空泵。

7.根据权利要求1所述的合股机节能机构，其特征在于，所述机罩(1)为双层碳素钢板(11)焊接连接而成，所述双层碳素钢板(11)之间填充有阻燃隔热发泡剂(12)。

8.一种节能方法，其特征在于，所述节能方法基于如权利要求1至7任一项所述的合股机节能机构实现，所述节能方法包括：

启动所述真空泵(2)，利用所述真空泵(2)抽取所述机罩(1)内的空气，同时获取所述真空表(4)的读数；

基于所述真空表(4)的读数，利用所述控制器(6)对所述真空泵(2)、所述导入大气阀(5)和所述截止阀(3)进行控制，

若所述真空表(4)的读数低于指定最低真空度阈值，则控制所述真空泵(2)持续工作直至所述真空表(4)的读数大于或等于所述最低真空度阈值；或者，

若所述真空表(4)的读数高于最高真空度阈值，则控制所述真空泵(2)停止工作且控制所述截止阀(3)关闭，并控制所述导入大气阀(5)导通，直至所述真空表(4)的读数小于或等于所述最高真空度阈值，所述最低真空度阈值的绝对值小于所述最高真空度阈值的绝对值。

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