CN201390821Y - 一种精梳机动力的驱动结构 - Google Patents

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仇一鸣
李华
陆丹平
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Abstract

本实用新型涉及一种纺织机械的传动装置，特别是棉纺精梳机中涉及钳板和分离罗拉的传动驱动动力结构。一种精梳机动力的驱动结构，包括一台动力输入电机(8)和一台数控电机(7)，所述动力输入电机(8)连接机械往复摆动机构(9)；所述与机械往复摆动机构(9)的输出轴连接差动轮系(12)的一个输入轴；所述数控电机(7)连接差动轮系(12)的另一个输入轴；差动轮系(12)的输出轮驱动连接钳板或分离罗拉的输入端。本实用新型是结合机械与电子技术的各自优点，既可以发挥机械结构承载惯量大又发挥了电子凸轮曲线可调的长处，两者结合后本方案与现有技术相比，突破了高速精梳机现有的技术瓶颈，能满足高速要求，又能使合成后的运动轨迹可调从而满足不同的纺纱工艺要求。

Description

一种精梳机动力的驱动结构
(一)技术领域
本实用新型涉及一种纺织机械的传动装置，特别是棉纺精梳机中涉及钳板和分离罗拉的传动驱动动力结构。
(二)背景技术
公知，为了提高化纤棉毛织品的质量，在纺织工程中一项重要的工序精梳棉条，其作用是通过梳理由梳棉毛机产出的生条来去除其中的短纤维、杂质、棉结和疵点等，同时也提高纤维的伸直度，使得精梳后的纤维条通过后道工艺最终能纺制出60支以上、外观光泽的高支纱，由此来满足人们舒适着装或一些特殊的需求。因而精梳机是纺制高支纱和混纺产品必不可少的设备。
精梳机的主要工作部件及其功能如下：车头传动机构-执行整机的传动；车中梳理机构-执行对棉网的梳理、拉伸、去杂、去疵、去短绒等；车尾牵伸机构-使纤维条多根并合牵伸直至成型。
精梳机车中梳理机构中的钳板部件是一块呈平板状的钳板，在动力传动机构的驱动下进行往复的前后、并略带上下的运动，配合锡林运动、分离罗拉的往复变速运动等将棉、毛、混纺纤维反复地向前输送，拉断，再输送地进行工作。
现有技术的钳板运动或者分离罗拉运动采用了纯机械式的变速往复运动，通常由普通电机驱动机械凸轮或者平行四连杆的曲柄连杆机构、由转动转化为摆动来实现的。现有技术的配置结构虽然能满足钳板和分离罗拉的基本运行动作，但是随着纺织业的不断进步提高，随着对棉花化纤等材料对精梳要求的提高、产品质量的提高，由曲柄连杆机构实现的传动动作钳板轴的摆动是通过曲柄、滑块与摆杆机构来实现，在机械尺寸确定后，钳板或者分立罗拉运动的位移、速度和加速度也即固定，不能随意进行调整，不能适应细微变化的要求，因此，现有技术的传动机构和方式并不令人满意。
近年，仅在棉纺精梳机中分离罗拉的传动驱动机构已经成功采用了由伺服电机为动力的驱动方式，类似已公开的技术有《棉精梳机分离罗拉的传动结构》，申请号03116393.9，此类公开技术通过具有电子凸轮功能的伺服电机直接驱动机械实现周期性的往复运动，该控制方式中采用了一台伺服电机作为驱动机构的动力，伺服电机由伺服控制器中的程序予以控制，且根据程序可以改变伺服电机的运行特性曲线以满足分离罗拉运行的变化、调整需要，提高设备的运行变化范围，完成更多品种、规格、特性要求的精梳棉条。然而，根据实践的检验，如果仅采用一台伺服电机作为动力源，显然较难满足精梳设备运行速度日益提高的现状，但是由于伺服电机的价格又比较昂贵，在棉纺精梳机中配置两台伺服电机的经济投入比较高，而且伺服电机相对功率较小，即使配备了两台伺服电机，在驱动功率上仍有略显不足的感觉，在转动惯量较大的场合难以满足高速的要求，有时不得不降低运行速度，此又会影响生产效率。
本实用新型所要解决的技术问题是：现有纺纱精梳机采用纯机械式的传动其关键部位的运行轨迹不可调节，而采用伺服电机直接驱动，车速的提高又会受到伺服电机特性的限制。至今，本领域的技术水平不得不徘徊在左右为难，均难理想的境地，随着对纤维条的梳理质量的提高来满足不同的纺纱工艺要求，迫切希望能提供一种更加经济，且能自由调节变化的精梳机钳板和分离罗拉传动的驱动结构，有突破性的改变和改进。
(三)发明内容
本实用新型的目的是拟提供一种具有较大驱动功率，又能自由调节变化速度，投入成本较小，经济性好的精梳机钳板和分离罗拉传动驱动结构。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种精梳机动力的驱动结构，包括一台动力输入电机和一台数控电机，其特征在于：
所述动力输入电机连接机械往复摆动机构；
所述与机械往复摆动机构的输出轴连接差动轮系的一个输入轴；
所述数控电机连接差动轮系的另一个输入轴；
进一步，差动轮系的摆动轮驱动连接钳板或分离罗拉的输入端。
进一步，所述往复摆动机构为机械凸轮机构。
再进一步，所述机械凸轮机构为共轭凸轮机构。
进一步，所述往复摆动机构为曲柄滑块的四连杆机构。
进一步，所述差动轮系为行星轮系；
行星轮系的一个输入轴经电机齿轮与行星轮架齿轮啮合，行星轮架上有A行星轮和B行星轮，A行星轮与中心轮啮合，B行星轮与摆动轮的同轴输出齿轮啮合，行星轮系的另一个输入轴与中心轮同轴连接。
进一步，所述数控电机为伺服电机。
进一步，所述动力输入电机为三相同步电机、三相异步电机或变频电机。
采用本技术方案，由计算机输入数控电机的控制曲线数据来控制决定数控电机运动，数控电机可以采用伺服电机。
由动力输入电机连接机械往复摆动机构，所述往复摆动机构可以是机械凸轮机构，机械凸轮机构可以采用共轭凸轮机构；机械往复摆动机构也可以采用曲柄滑块的四连杆机构，由电机的旋转运动变换为往复摆动运动。
机械往复摆动机构的输出与数控电机的输出，共同作为差动轮系的输入，经差动轮系的组合变换，其输出是能控制与调节、变化速度的往复摆动运动，用来作为驱动精梳机钳板或分离罗拉的运动。
由计算机输入控制数控电机，可以是伺服控制器输入控制伺服电机按预定的曲线进行运行，由动力输入电机作为本装置系统的输入驱动动力，两者经差动轮系组合变换驱动精梳机钳板或分离罗拉运行。
该传动装置中的控制装置可以根据工艺要求设定整个机械所需要的各种参数、进行数控人机对话、指令，驱动装置能够接收来自控制装置的所有信号并指挥数控电机工作且将装置运行状况反馈给控制装置，变速往复运动的机械结构完成机械所需要的基本变速运行轨迹。
由此，既可以用较经济、低廉、功率较大的动力输入电机对钳板和分离罗拉运行提供动力，又能使可变换、调节运行速度曲线的数控电机对装置系统进行运动的位移、速度和加速度变化，有利于钳板和分离罗拉运动优化，有利于精梳机速度的提高和梳理质量的提高。
本实用新型的优点和有益效果：本实用新型是结合机械与电子技术的各自优点，克服了单纯机械电机和单纯数控电子在精梳机上应用的缺陷，既可以发挥机械结构承载惯量大又发挥了电子凸轮曲线可调的长处，两者结合后本方案与现有技术相比，突破了高速精梳机现有的技术瓶颈，既能满足高速要求，又能使合成后的运动轨迹可调从而满足不同的纺纱工艺要求。
(四)附图说明
图1是本实用新型精梳机动力的驱动结构的结构示意图；
图2是本实用新型精梳机动力的驱动结构的一种实施方式，所述差动轮系为行星轮系的结构示意图；
图3是本实用新型精梳机动力的驱动结构的另一种实施方式，所述差动轮系为行星轮系，数控电机驱动中心轮，动力输入电机经机械往复摆动机构驱动行星轮架的结构示意图；
图4是本实用新型所述往复摆动机构为共轭凸轮机构的结构示意图；
图5是本实用新型所述往复摆动机构为曲柄滑块四连杆机构的结构示意图。
图中，1是摆动轮，2是输出齿轮，3是A行星轮，4是B行星轮，5是行星轮架，6是电机齿轮，7是数控电机，8是动力输入电机，9是机械往复摆动机构，10是行星轮架齿轮，11是中心轮，12是差动轮系，13是A共轭凸轮，14是B共轭凸轮，15是曲柄，16是滑块，17是摇臂。
(五)具体实施方法
以下结合附图进一步详细说明本实用新型的结构。
一种精梳机动力的驱动结构，包括一台动力输入电机8和一台数控电机7，动力输入电机8连接机械往复摆动机构9；与机械往复摆动机构9的输出轴连接差动轮系12的一个输入轴；数控电机7连接差动轮系12的另一个输入轴；差动轮系12的摆动轮1驱动连接钳板或分离罗拉的输入端。由此构成了一个包括往复摆动机构9、差动轮系12的机械传动机构与数控电机调节控制，机械电子相结合的精梳机动力的驱动结构。
往复摆动机构9为机械凸轮机构。机械凸轮机构可为共轭凸轮机构。由凸轮和共轭凸轮机构实现往复摆动动作，结构简单，可靠，技术成熟，成本低。
往复摆动机构9采为曲柄滑块的四连杆机构，是一种传统稳定的由转动转为摆动动作的机构，且可实现较大范围的机构运行。
作为差动轮系12可以有内差动轮系和外差动轮系，例如汽车差速器结构，比较常用的可以选用外差动轮系的行星轮系，结构比较简单、可靠，成本低。
行星轮系的一个输入轴经电机齿轮6与行星轮架齿轮10啮合，行星轮架5上有A行星轮4和B行星轮3，A行星轮4与中心轮11啮合，B行星轮3与摆动轮1的同轴输出齿轮2啮合，行星轮系的另一个输入轴与中心轮11同轴连接。
差动轮系采用行星轮系，既可以由动力输入电机8经机械往复摆动机构9驱动中心轮11，数控电机7驱动行星轮架齿轮10、行星轮架5，也可以交换，由数控电机7驱动中心轮11，动力输入电机8经机械往复摆动机构9驱动行星轮架5进行配置。
数控电机7为伺服电机。数控电机7可以有多种选择，比较常用的可选用伺服电机，其控制特性既使用方便、技术稳定成熟，价格相对较低，又完全能满足调节控制使用的需要。
动力输入电机8为三相同步电机、三相异步电机或变频电机，选用此类电机作为动力输入电机，既可以提供较大的输出运行功率，且常规的电机价格适中，质量稳定可靠。
本实用新型是结合机械与电子技术的各自优点，克服了单纯机械电机和单纯数控电子在精梳机上应用的缺陷，既可以发挥机械结构承载惯量大又发挥了电子凸轮曲线可调的长处，两者结合后本方案与现有技术相比，突破了高速精梳机现有的技术瓶颈，既能满足高速要求，又能使合成后的运动轨迹可调从而满足不同的纺纱工艺要求。

Claims (7)

1.一种精梳机动力的驱动结构，包括一台动力输入电机(8)和一台数控电机(7)，其特征在于：
所述动力输入电机(8)连接机械往复摆动机构(9)；
所述与机械往复摆动机构(9)的输出轴连接差动轮系(12)的一个输入轴；
所述数控电机(7)连接差动轮系(12)的另一个输入轴；
差动轮系(12)的摆动轮(1)驱动连接钳板或分离罗拉的输入端。
2.根据权利要求1所述精梳机动力的驱动结构，其特征在于所述往复摆动机构(9)为机械凸轮机构。
3.根据权利要求2所述精梳机动力的驱动结构，其特征在于所述机械凸轮机构为共轭凸轮机构。
4.根据权利要求1所述精梳机动力的驱动结构，其特征在于所述往复摆动机构(9)为曲柄滑块的四连杆机构。
5.根据权利要求1所述精梳机动力的驱动结构，其特征在于所述差动轮系(12)为行星轮系；
行星轮系的一个输入轴经电机齿轮(6)与行星轮架齿轮(10)啮合，行星轮架(5)上有A行星轮(4)和B行星轮(3)，A行星轮(4)与中心轮(11)啮合，B行星轮(3)与摆动轮(1)的同轴输出齿轮(2)啮合，行星轮系的另一个输入轴与中心轮(11)同轴连接。
6.根据权利要求1所述精梳机动力的驱动结构，其特征在于所述数控电机(7)为伺服电机。
7.根据权利要求1所述精梳机动力的驱动结构，其特征在于所述动力输入电机(8)为三相同步电机、三相异步电机或变频电机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104195678A (zh) * 2014-09-23 2014-12-10 中原工学院 一种精梳机分离罗拉传动机构变速传动装置
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