CN1243863C

CN1243863C - 一种间隔储纱的转鼓式储纱装置

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Publication number: CN1243863C
Application number: CNB021360359A
Authority: CN
Inventors: 吉少波
Original assignee: LIANCHUANG ELECTRIC APPLIANCE CO Ltd SHAOXING CITY
Current assignee: LIANCHUANG ELECTRIC APPLIANCE CO Ltd SHAOXING CITY
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2022-07-12
Also published as: CN1389608A

Abstract

一种用于为无梭织机供给纱线的储纱装置，由电动机、内纱鼓、外纱鼓、弹性阻尼套、空心斜轴、上盖板、入纱张力器、断纱停织机开关、电机控制电路板及储纱量传感器等组成。外纱鼓储纱面和内纱鼓的外径相同，但各自有不同的回转轴线，内纱鼓的回转轴线(O’-O’)与外纱鼓轴线(O-O)有一定的偏心距，并且还有一定的倾斜角β，从而使缠绕在由外纱鼓和内纱鼓共同构成的储纱筒体上的纱线按一定的间隔向前运动，并保证不会出现叠纱。储纱量传感器至少使用两个光电传感器对外纱鼓的储纱面进行探测，确保任何时候至少有一个光电传感器处于有效反射部位。

Description

一种间隔储纱的转鼓式储纱装置

一.技术领域

本发明涉及一种用于为无梭织机供给纱线的间隔储纱的转鼓式储纱装置及其制造方法，属于纺织机械技术领域。

二.背景技术

无梭织机由于没有储存纬纱的梭子，所以在织造时其纬线必须从外部的纱筒上引入。但是从纱筒上直接引入纱线时，受纱筒的卷装方式、纱筒大小等多种因素的影响，纱线张力变化很大，无法保证织造质量。为保证引入梭口的纱线张力恒定，人们研制了各式各样的储纱装置，基本思想是以近似于织机平均入纬率的较低速率将纱筒上的纱线整齐地预绕在一个直径固定且表面光滑的圆柱形金属筒上，供织机引纬，从而大大减小了纱线的张力并改善了纬纱张力的稳定性。目前，按储纱装置的结构可将现有储纱装置分为转鼓式和定鼓式两大类。定鼓式储纱装置储纱筒不转动，纱线是被一个随电机转动的绕纱盘缠绕在储纱筒上的，详见EP0370066、CN 96236209。定鼓式储纱装置性能较好，最大供纬率可以做得很高，但其结构复杂、加工精度要求高、制造成本较高，主要应用在高速无梭织机，很难在经济型剑杆织机上广泛配用。转鼓式储纱装置的储纱筒是随电机转动的，转动时将纱线缠绕在其表面，详见CN 91211448。转鼓式储纱装置结构简单、可靠性高、维护方便、制造成本较低，现广泛应用于经济型剑杆织机和针织机械等，其主要缺点是纱线在储纱鼓表面的排列不好，容易叠纱，使织机无法织造段缠纱、竹节纱、扁丝等新兴工艺纱线。

三.发明内容

本发明旨在提供一种间隔储纱的转鼓式储纱装置及其制造方法，它继承了现有转鼓式储纱装置结构简单、可靠性高、维护方便、制造成本较低的优点，克服了容易叠纱的不足，并可使转鼓式储纱装置的供纱速率进一步提高。

本发明所述的储纱装置由电动机(37)、内纱鼓(26)、外纱鼓(23)、弹性阻尼套(25)、空心斜轴(27)、上盖板(2)、入纱张力器(7)、断纱停织机开关(11)、电机控制电路板(4)及储纱量传感器(14)等组成。

本发明的主要技术要点是：

1、储纱装置包含一套能够使纱线(5')间隔排列的外径相同的外纱鼓(23)和内纱鼓(26)，外纱鼓(23)和内纱鼓(26)由弹性阻尼套(25)隔开、且互不同轴，内纱鼓(26)的回转轴线(O’-O’)与外纱鼓轴线(O-O)构成一偏心距(E)和一倾斜角(α)，偏心矩(E)与倾斜角(α)所在平面的夹角在0～90°之间，在沿外纱鼓(23)圆周上，至少包含有两个储纱量传感器，用于向控制电路板(4)提供储纱信号，当其中一个储纱量传感器检测到其下方的外纱鼓储纱面(23’)没有纱线，储纱量传感器即会发出缺纱信号命令电机控制电路板(4)给电机通电，而当所有的储纱量传感器都测得其下方探测点处有纱线，储纱量传感器才会发出足纱信号切断电机电流。

2、储纱量传感器采用光电传感器或其它非接触式传感器；传感器为光电传感器时，每个传感器设有一个发光元件和一个光敏元件，发光元件采用红外发光二极管，光敏元件采用光敏二极管或光敏晶体管。

3、设置于外纱鼓(23)和内纱鼓(26)之间的弹性阻尼套(25)上，开有与内纱鼓(26)和外纱鼓(23)内侧的肋相应的沟槽。弹性阻尼套(25)为一整体的海绵或发泡橡胶或聚氨酯发泡塑料，它能有效防止转动时外纱鼓(23)与内纱鼓(26)相撞，同时起到隔离外部灰尘的作用。

4、在储纱装置制作中，为了保证储纱装置供纱，在与纱线(5’)接触一侧的内纱鼓导指(26)表面的法线(F)与电机轴线(O-O)在纱线输出方向所呈的角度β小于90°；轴线(O’-O’)与轴线(O-O)在纱鼓中部位置的距离一般在0.5mm～5mm之间。

5、在设计采用两个传感器检测储纱量时，外纱鼓储纱面(23’)的宽度设计的比槽部的宽度大，而传感器探测点(A1)到(A2)距离略比槽边(B1)到(B2)的距离大。

6、为提高储纱装置的使用寿命，内纱鼓(26)、外纱鼓(23)用金属或工程塑料制做，表面镀有硬铬或其它硬金属；外纱鼓(23)上可能被光电传感器照射到的外纱鼓储纱面(23')部位的表面应抛光成反光镜面。

此外，轴线(O’-O’)与轴线(O-O)的不重合设计可采取由空心斜轴(27)一个零件完成或由空心斜轴(27)和电机端盖的突缘(29')共同完成。由空心斜轴(27)和电机端盖的突缘(29')共同完成轴线(O’-O’)时，空心斜轴(27)的安装轴承(15)的外圆的轴线与安装止口(27’)的轴线有一个小于3°的倾斜角α，安装空心斜轴(27)的电机端盖的突缘(29')外圆轴线与电机轴线(O-O)为相隔0.5mm～5mm的两个平行轴；也可将空心斜轴(27)的安装轴承(15)的外圆的轴线与安装止口(27’)的轴线做成相隔0.5mm～5mm的平行轴，将安装空心斜轴(27)的电机端盖的突缘(29’)的轴线做成与电机轴线(O-O)有一个小于3°的倾斜角α。

经过上述设计后的本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1.缠绕在由外纱鼓(23)和内纱鼓(26)共同构成的储纱筒体上的纱线(5’)能按一定的间隔向前运动，并保证不会出现叠纱，有利于提高布面的织造质量。

2.由于纱线(5’)在由外纱鼓(23)和内纱鼓(26)共同构成的储纱筒体上不会出现叠纱，可以进一步提高储纱装置的储纱速度以适应入纬率较高的织机。

3.由于纱线(5’)在由外纱鼓(23)和内纱鼓(26)共同构成的储纱筒体上不会出现叠纱，可以很好地织造段缠纱、竹节纱、扁丝等现有动鼓式储纱装置无法适应的工艺纱线。

4.采用无接触的光电传感器，可以最大程度的减少因探测储纬量而给纱线带来的附加张力，使输出的纱线张力更加稳定。

5、结构简单、可靠性高、维护方便、制造成本较低。

四.附图说明

图1是本发明所述储纱装置的结构示意图。

图中(1)为电源插座，(2)为上盖板，(3)为控制该装置是否工作的开关，(4)为电机控制电路板，(5)为来自纱筒的纱线，(5’)为缠绕在储纱鼓上的纱线，(5”)为即将由织机引出的纱线，(6)为张力器进纱瓷眼，(7)为入纱张力器，(8)为张力调节旋钮，(9)为入纱张力器安装螺钉，(10)、(12)为导纱瓷眼，(11)为断纱开关的探测杆，(13)为间隔套，(14)为储纱量传感器，(15)为轴承，(16)为垫圈，(17)为轴承锁紧螺母，(18)为轴用挡圈，(19)为滤光片，(20)为键，(21)为螺钉，(22)为出纱瓷眼，(23)为外纱鼓，(23’)为外纱鼓储纱面，(24)为阻尼圈，(25)为弹性阻尼套，(26)为内纱鼓，(26’)为内纱鼓导指，(27)为空心斜轴，(28)为螺钉，(29)为电机端盖，(30)为固定螺钉，(31)为电机转子，(32)为电机定子，(33)为电机轴，(34)为电机机座，(35)为电机轴承，(36)为螺钉，(37)为电动机。O-O为电机轴和外纱鼓的回转轴线，(O'-O’)为内纱鼓的回转轴线。

图2是本发明所述储纱装置的储纱鼓剖面图。

图中(19)为滤光片，(23)为外纱鼓，(23’)为外纱鼓储纱面，(25)为弹性阻尼套，(26)为内纱鼓，(26’)为内纱鼓导指，(S1)为第一传感器，(S2)为第二传感器，A1为第一传感器S1的探测点，A2为第二传感器S2的探测点，B1、B2分别为外纱鼓(23)槽部的两个边，(O)为电机轴和外纱鼓的回转轴心，(O’)为内纱鼓的回转轴心，(5’)为缠绕在储纱鼓上的纱线。

图3是本发明所述储纱装置的空心斜轴与内、外纱鼓的结构示意图。

图中(5’)为缠绕在储纱鼓上的纱线，(5”)为即将由织机引出的纱线，(23)为外纱鼓，(25)为弹性阻尼套，(26)为内纱鼓，(28)为螺钉，(29)为电机端盖，(29’)为电机端盖安装空心斜轴的突缘，O-O为电机轴和外纱鼓的回转轴线，(O’-O’)为内纱鼓的回转轴线，(F)为与纱线(5’)接触一侧的内纱鼓导指(26’)表面的法线(F)，β为与纱线(5’)接触一侧的内纱鼓导指(26’)表面的法线(F)与电机轴线(O-O)在纱线输出方向所呈的角度。

图4是本发明所述储纱装置的电机控制电路板(4)及储纱量传感器(14)的电气原理图。

图中(SW1)为控制电机是否工作的开关(3)，(SW2)为断纱开关(11)，(T1)、(T2)是两只双向晶闸管，(O1)为光控双向晶闸管光电开关，(R1)为双向晶闸管(T1)、(T2)的门极驱动回路限流电阻，(R2)为光控双向晶闸管光电开关(O1)的驱动回路限流电阻，(R3)是整流电源的限流电阻，(R4)为传感器发光二极管(LED1)、(LED2)的限流电阻，(R5)为光敏晶体管(PHT1)的集电极电阻，(R6)为光敏晶体管(PHT2)的集电极电阻，D1、D2、D3、D4是整流电源的整流二极管，D5是指示灯(LED3)的阴极箝位二极管，(Z1)是整流电源的稳压二极管，(C10)是整流电源的滤波电容器，(Motor)为三相交流电动机，(LED1)为第一传感器(S1)的发光二极管，(LED2)为第一传感器(S2)的发光二极管，(LED3)为停转指示灯，(PHT1)为第一传感器(S1)的光敏晶体管，(PHT2)为第二传感器(S2)的光敏晶体管，(P1)为第一传感器(S1)的比较电平调节电位器，(P2)为第二传感器(S2)的比较电平调节电位器，(IC1：A)为第一传感器(S1)的电压比较器，(IC1：B)为第二传感器(S2)的电压比较器，(SW21)、(SW22)分别为断纱开关(SW2)的两个输出端，(U)、(V)、(W)分别为三相交流电源的三个输入端，(MU)、(MV)、(MW)分别为电机控制电路板(4)与电机定子(37)的三个连接端，(Vss)和(Vcc)分别是整流电源的负极和正极，(Sensor)是传感器的输出信号。

五.具体实施方式

本发明所述储纱装置的一种实施方案如图1所示。上盖板(2)安装在电机机座(34)的上方，其内部装有电机控制电路板(4)、传感器(14)、断纬开关(11)等，外侧装有电源插座(1)、开关(3)和入纱张力器(7)；空心斜轴(27)安装在电机端盖(29)上；内纱鼓(26)通过轴承(15)安装在空心斜轴(27)上，内纱鼓(26)可以绕空心斜轴(27)转动；外纱鼓(23)通过键(20)和螺钉(21)与电机轴(33)固联；在内纱鼓(26)与外纱鼓(23)之间装有一个用海棉制造的弹性阻尼套(25)。

来自纱筒的纱线(5)经瓷眼(6)穿入入纱张力器(7)，在经瓷眼(10)、断纬开关(11)和瓷眼(12)缠绕在由外纱鼓(23)和内纱鼓(26)共同构成的储纱筒体上，当电机(37)转动时，与电机轴(33)固联的外纱鼓(23)就会一起绕电机轴(33)的轴线O-O转动；由于弹性阻尼套(25)的作用，与外纱鼓(23)相邻的内纱鼓(26)也会跟着转动，但内纱鼓(26)是绕空心斜轴(27)外径的轴线(O’-O’)转；在电机轴(33)转动一圈的过程中，纱线(5’)要经过从与内纱鼓导指(26’)接触到转半圈后与外纱鼓储纱面(23’)接触的过程，由于轴线(O’-O’)与轴线O-O的不重合设计，纱线(5’)就会在电机的轴向方向向前移动一段距离，从而使的缠绕在由外纱鼓(23)和内纱鼓(26)共同构成的储纱筒体上的纱线(5’)按一定的间隔向前运动，并保证不会出现叠纱。

电动机(37)的运转由电机控制电路板(4)根据储纱量传感器(14)测得的信号控制，当位于储纱量传感器(14)下方的外纱鼓(23)表面的探测点处如果没有纱线(5’)，储纱量传感器(14)就会给电机控制电路板(4)一个缺纱信号，电机控制电路板(4)就会令其上控制电机定子(32)电流的电子开关T1、T2导通，使电动机(37)的电机轴(33)转动，从而带动外纱鼓(23)和内纱鼓(26)转动将更多的纱线(5’)缠绕在由外纱鼓(23)和内纱鼓(26)共同构成的储纱筒体上；反之，当位于储纱量传感器(14)下方的外纱鼓储纱面(23’)的探测点处已经储满纱线(5’)，储纱量传感器(14)就会给电机控制电路板(4)一个足纱信号，电机控制电路板(4)就会令其上控制电机定子(32)电流的电子开关T1、T2关断，使电动机(37)减速并最终停下来。

外纱鼓储纱面(23’)的宽度设计的比槽部的宽度大，而传感器探测点(A1)到(A2)距离略比槽边(B1)到(B2)的距离大，传感器使用光电传感器，并保证在任何情况下，两个光电传感器中至少有一个与外纱鼓储纱面(23’)相对；每个光电传感器都包含有一个发光元件和一个光敏元件并与外纱鼓储纱面(23’)的法线呈对称角安置，当外纱鼓储纱面(23’)上没有纱线(5’)时，发光元件射出的光经外纱鼓储纱面(23’)的反射被光敏元件接收，而当外纱鼓储纱面(23’)上有纱线(5’)时，发光元件射出的光就会被纱线(5’)漫射，使光敏元件接收到的反射光减少；在传感器电路中通过电压比较器比较光敏元件的输出电平，就可以判定位于储纱量传感器(14)下方的外纱鼓(23)表面的探测点处已经储满纱线(5’)；由于两个传感器有时会有一个处在外纱鼓(23)的槽部的无效探测区，故只要有一个传感器(S1)或(S2)输出缺纱信号，储纱量传感器(14)就向电机控制电路板(4)输出缺纱信号，除非两个传感器同时都输出足纱信号，储纱量传感器(14)才向电机控制电路板(4)输出足纱信号。传感器的发光元件可以使用可见光或不可见光的半导体发光元件或其他发光光源。为减少外来光线的干扰，确保检测的准确性，在发光元件和光敏元件前加装滤光片(19)。

在储纱装置正常工作过程中，纱线(5)受到入纱张力器(7)的作用而具有一定张力，该张力使得断纱开关的探测杆(11)靠近瓷眼(10)和瓷眼(12)的轴心连接线，这时断纱开关(SW2)处于断开状态；当纱筒上的纱线被拉完或纱线(5)断掉时，断纱开关的动杆(11)就会在其内部的弹簧作用下远离瓷眼(10)和瓷眼(12)的轴心连接线，并使断纱开关(SW2)闭合导通，驱使与之相连的织机立即停止工作。由于断纱停织机时，储纱鼓上储存的纱还未被织机拉完，故断头不会被引入梭口。

本发明所述储纱装置的间隔式储纱储纱鼓的一种实施方案如图3所示，外纱鼓(23)通过键(20)和螺钉(21)与电机轴(33)固联；内纱鼓(26)通过轴承(15)安装在空心斜轴(27)上，内纱鼓(26)可以绕空心斜轴(27)外径的轴线(O’-O’)转动；空心斜轴(27)通过螺钉(28)安装在电机端盖的突缘(29’)上；在内纱鼓(26)与外纱鼓(23)之间装有一个用整体海绵制作的弹性阻尼套(25)，一方面限制外纱鼓(23)和内纱鼓(26)之间的相对运动、防止两者相撞，另一方面也同时起到隔绝外部灰尘进入纱鼓内部的密封作用；轴线(O’-O’)与轴线(O-O)的不重合设计可采取以下两种方法：1.由空心斜轴(27)一个零件完成；2.由空心斜轴(27)和电机端盖的突缘(29’)共同完成。前者实现起来相对较容易，但纱线(5’)的间隔固定不变；后者则可以在一定范围内调节的间隔。本方案图3所示的是由空心斜轴(27)和电机端盖的突缘(29’)共同完成轴线(O’-O’)的一个例子，该空心斜轴(27)的所有内圆均同轴，安装轴承(15)的外圆的轴线与内圆的轴线有一个小于3°的倾斜角α；安装空心斜轴(27)的电机端盖的突缘(29’)的外圆轴线与电机轴线(O-O)为相隔一定偏心距的两个平行轴，偏心踞一般在0.5mm～5mm之间；当将空心斜轴(27)通过螺钉(28)安装在电机端盖的突缘(29’)上后，所需要的轴线(O’-O’)就形成了。改变倾斜角α与偏心矩之间的夹角(E)，可以改变纱线(5’)的间隔大小。为了可以调节倾斜角α所在平面与偏心矩(E)之间的夹角，可将空心斜轴(27)上的螺钉孔沿圆周方向做成弧形的长孔，调节时，只需将螺钉(28)放松，就可调整倾斜角α所在平面与偏心矩(E)之间的夹角。由于内纱鼓(26)回转轴线(O’-O’)在空间上与电机轴线(O-O)有一定的偏心矩(E)和一定的倾斜角α，从而使得外纱鼓储纱面(23’)和内纱鼓导指(26’)都仅有不同的一侧接触纱线(5’)。因与纱线(5’)接触一侧的内纱鼓导指(26’)表面的法线(F)与电机轴线(O-O)在纱线输出方向所呈的角度β小于90°，在纱鼓转动时，纱线(5’)就会在电机的轴向方向向前移动一段距离，从而使的缠绕在由外纱鼓(23)和内纱鼓(26)共同构成的储纱筒体上的纱线(5’)按一定的间隔向前运动不会出现叠纱现象。

本发明所述储纱装置的传感器及电机控制电路的一种实施方案如图4所示。来自外部的三相交流电源经输入端(U)、(V)、(W)接入，其中(U)、(W)两相线分别经双向晶闸管(T1)、(T2)后连同(V)相线经三个连接端(MU)、(MV)、(MW)与电动机(37)相连。(U)、(V)两相线还经整流二极管D1、D2、D3、D4整流和二极管(Z1)稳压及电容器(C10)滤波后产生一个低压稳定直流电源供传感器工作，其正负极分别是(Vcc)和(Vss)，电阻(R3)是限流电阻。当接通电源后，由于电阻(R4)的限流，发光二极管(LED1)和(LED2)将有一恒定电流通过，使(LED1)和(LED2)发光。发光二极管(LED1)和(LED2)发出的光分别射向外纱鼓储纱面(23’)，并经反射后分别被光敏晶体管(PHT1)、(PHT2)接收。当外纱鼓储纱面(23’)上没有纱线(5’)时，发光元件射出的光就会被外纱鼓储纱面(23’)的抛光镜面反射，光敏元件接收到的反射光较多，对应的光敏晶体管的集电极电位较低，通过对应的电压比较器与一个参考电平进行比较后，对应的电压比较器就会输出低电平。反之，当外纱鼓储纱面(23’)上有纱线(5’)时，发光元件射出的光就会被纱线(5’)漫射，使光敏元件接收到的反射光减少，对应的光敏晶体管的集电极电位就要升高，通过对应的电压比较器与一个参考电平进行比较后，对应的电压比较器就会输出高电平。由于两个电压比较器(IC1：A)、IC1：B)的输出端连在一起，只要有一个比较器输出为低电平，传感器输出信号(Sensor)就为低电平，就会使光控双向晶闸管光电开关(O1)中的发光二极管发光，光控双向晶闸管就会导通；只有当两个电压比较器(IC1：A)、(IC1：B)同时都输出高电平时，传感器输出信号(Sensor)才为高电平，光控双向晶闸管光电开关(O1)中的发光二极管才不会通电发光，光控双向晶闸管才不会导通，双向晶闸管(T1)、(T2)也就随之关断电动机(37)的电流，电动机轴(33)将会停止转动。电压比较器(IC1：A)和(IC1：B)的参考电平分别由电位器(P1)和(P2)产生，考虑到工作环境温度的变化和器件的老化，参考电平应调整在对应的光敏晶体管(PHT1)和(PHT2)的集电极有纱高电位和无纱低电位的中间值。开关(SW1)是一个手动开关，当其闭合时上述电路正常工作。由于电压比较器的低电平饱和输出压降远小于0.7V，而指示灯(LED3)的阴极电位在箝位二极管D5的作用下被升至0.7V，故当电压比较器输出低电平时，光控双向晶闸管光电开关(O1)中的发光二极管就会发光，指示灯(LED3)将熄灭；当开关(SW1)断开或传感器输出信号(Sensor)为高点平时，光控双向晶闸管光电开关(O1)中的发光二极管就会断流，光控双向晶闸管和双向晶闸管(T1)、(T2)都将随之关断，此时指示灯(LED3)将闪亮。

Claims

1、一种间隔储纱的转鼓式储纱装置，由电动机(37)、内纱鼓(26)、外纱鼓(23)、弹性阻尼套(25)、空心斜轴(27)、上盖板(2)、入纱张力器(7)、断纱停织机开关(11)、电机控制电路板(4)及储纱量传感器(14)组成，其特征是该储纱装置包含一套能够使纱线(5)间隔排列的外径相同的外纱鼓(23)和内纱鼓(26)，外纱鼓(23)和内纱鼓(26)由弹性阻尼套(25)隔开、且互不同轴，内纱鼓(26)的回转轴线(O’-O’)与外纱鼓轴线(O-O)构成一偏心距(E)和一倾斜角(α)，偏心矩(E)与倾斜角(α)所在平面的夹角在0～90°之间，在沿外纱鼓(23)圆周上，至少包含有两个储纱量传感器。

2、根据权利要求1所述的一种间隔储纱的转鼓式储纱装置，其特征是所述的储纱量传感器为光电传感器或非接触式传感器；传感器为光电传感器时，每个传感器设有一个发光元件和一个光敏元件，发光元件为红外发光二极管，光敏元件为光敏二极管或光敏晶体管。

3、根据权利要求1所述一种间隔储纱的转鼓式储纱装置，其特征是所述的弹性阻尼套(25)上，开有与内纱鼓(26)和外纱鼓(23)内侧的肋相应的沟槽。

4、根据权利要求1或3所述间隔储纱的转鼓式储纱装置，其特征是所述的弹性阻尼套(25)为一整体的海绵或发泡橡胶或聚氨酯发泡塑料。