CN202786913U - 钢帘线放卷张力自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢帘线放卷张力自动控制装置，包括放线装置和张力均衡机构，放线装置的工作轴的端部同轴安装有第一计速轮，摩擦盘上固定有第一接近开关支架，第一接近开关支架上连接有第一接近开关；张力均衡机构的主轴的端部同轴安装有第二计速轮，张力均衡机构的安装座上固定有第二接近开关支架，第二接近开关支架连接有第二接近开关，第一接近开关和第二接近开关的输出端均与张力均衡机构的张力控制仪的输入端相连，张力控制仪的输出端与磁粉制动器的输入端相连。本实用新型的成本较低，钢帘线张力调节方便，张力控制精度高，在节省成本的同时也提高了钢帘线的捻制质量。

Description

钢帘线放卷张力自动控制装置

技术领域

本实用新型涉及钢帘线生产设备中的放线装置，具体地指一种钢帘线放卷张力自动控制装置。 

背景技术

在钢帘线的生产过程中，钢帘线放线张力的大小对钢帘线的捻制质量起着非常重要的作用。张力过大则会导致钢帘线捻制过程中断丝，加剧盘式飞轮的磨损；张力过小则易引起钢帘线起皱，并造成钢帘线捻制时通过飞轮盘的弧高变化，导致钢帘线捻距变化；张力不均则会引起单丝起泡，钢帘线内应力变化过大不易消除，相邻两钢丝易一紧一松使股或钢帘线产生“交叉”或“骑马”等缺陷。 

钢帘线放卷张力控制有的是通过人工调节弹簧实现，该装置主要由链条、摩擦块和弹簧组成。通过人工手调弹簧来改变对放线工字轮的输出扭力，从而控制钢帘线放线张力的大小。但是，这种放卷张力控制存在的问题是：开环控制，无输入反馈与输出调节，张力波动大，设备生产不稳定，并且生产一段时间之后，摩擦块会磨损，弹簧会机械疲劳，导致张力发生变化，直接影响钢帘线的质量。 

钢帘线放卷张力控制也有通过张力传感器和磁粉制动器来实现的，如专利号为2010202892231的钢帘线张力均衡控制机构。但是，在同样能够满足工艺要求的情况下，使用张力传感器成本过高；放卷装置是由电机控制（主动式放卷），占地面积大、成本高、不能随意移动；磁粉制动器不能直接作用于放卷的工作轴；并且该机构需要在放卷装置与单线装置之间添加一组牵引轮。 

发明内容

本实用新型的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种简单、可靠和精确的钢帘线放卷张力自动控制装置。 

为达到上述目的，本实用新型所设计的钢帘线放卷张力自动控制装置，包括放线装置和安装在机架上的张力均衡机构，放线装置包括工作轴、放线轮、导线轮、与工作轴同轴连接的磁粉制动器和摩擦盘，摩擦盘设置在磁粉制动器的底部，所述张力均衡机构包括支架、设置在支架上的张力控制仪、通过安装座安装在支架上的主轴、与主轴同轴连接的过线轮，所述放线装置的工作轴的端部同轴安装有第一计速轮，所述摩擦盘上固定有第一接近开关支架，所述第一接近开关支架上连接有用于检测第一计速轮转速的第一接近开关；所述张力均衡机构的主轴的端部同轴安装有第二计速轮，所述张力均衡机构的安装座上固定有第二接近开关支架，所述第二接近开关支架连接有用于检测第二计速轮转速的第二接近开关，所述第一接近开关和第二接近开关的输出端均与张力控制仪的输入端相连，所述张力控制仪的输出端与磁粉制动器的的输入端相连。 

上述方案中，所述第一计速轮与第一接近开关之间的距离为1~3mm，所述第二计速轮和第二接近开关之间的距离为1~3mm。这样，可以保证接近开关能够检测到信号。 

上述方案中，所述磁粉制动器与工作轴通过键连接。这样，磁粉制动器与工作轴的连接稳定，响应速度快。 

本实用新型的有益效果在于：钢帘线张力调节方便，采用成本较低的计速轮、接近开关和张力控制仪，就可实现钢帘线张力的高精度控制，在节省成本的同时也提高了钢帘线的捻制质量。 

附图说明

图1为钢帘线放卷张力自动控制装置的结构示意图； 

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述： 

图1中所示的钢帘线放卷张力自动控制装置，包括放线装置1和安装在机架9上的张力均衡机构2。放线装置1包括工作轴1.1、放线轮1.2、导线轮1.3、与工作轴1.1同轴连接的磁粉制动器1.4和摩擦盘1.5，摩擦盘1.5设置在磁粉制动器1.4的底部。张力均衡机构2包括支架2.1、设置在支架2.1上的张力控制仪2.5、通过安装座2.2安装在支架2.1上的主轴2.3、与主轴2.3同轴连接的过线轮2.4。 

放线装置1的工作轴1.1的端部同轴安装有第一计速轮3，摩擦盘1.5上固定有第一接近开关支架4，第一接近开关支架4上连接有用于检测第一计速轮3转速的第一接近开关5。 

张力均衡机构2的主轴2.3的端部同轴安装有第二计速轮6，张力均衡机构2的安装座2.2上固定有第二接近开关支架7，第二接近开关支架7连接有用于检测第二计速轮6转速的第二接近开关8。第一接近开关5和第二接近开关8的输出端均与张力控制仪2.5的输入端相连，张力控制仪2.5的输出端与磁粉制动器1.4的的输入端相连。第一计速轮3与第一接近开关5之间的距离为1~3mm，第二计速轮6和第二接近开关8之间的距离为1~3mm。磁粉制动器1.4与工作轴1.1通过键10连接。 

本实用新型的张力控制仪2.5为现有产品，其工作原理于此不做介绍。 

本实用新型的工作原理： 

对于放线轮，其放卷卷径r=v/2πn， 

其中，v为放线轮的线速度，n为放卷工作轴转速，n会随着放线满轮到空轮的卷径r变化而变化。 

对于过线轮，其半径r’= v’/2πn’， 

其中，v’为过线轮的线速度，n’为过线轮的转速（等于主轴转速），由于过线轮的半径r’不变，其线速度是恒定的，那转速n’也是恒定的。 

对于上述两处计速接近开关，线速度是相同的，v’=v， 

由此可得：2πr n = 2πr’n’ ，即r n = r’n’， 

由此可以推出r=r’n’/n ，r’是已知的，n和 n’可以由接近开关计数得出，于是可以得到放卷卷径r（设备运行中是变化的）的值。 

对于放线轮：芯线对工字轮的扭矩M=f r，同时，该扭矩也可以表示为设备对放卷工字轮的扭矩M=FR。 

其中：f为芯线张力，r为放卷卷径，F为设备给放卷的工作轴的扭力，R为工作轴的半径。 

 由此得出：f=FR/ r，其中R为定值，可以看出：要保证张力f恒定，只需保证F/ r值恒定即可，张力控制器的原理就是根据卷径r的变化改变磁粉制动器对放卷工字轮的扭力F，由此来保证芯线张力f恒定，即可实现钢帘线放卷张力自动控制。 

本实用新型的工作过程：设备工作之前在张力控制仪2.5上设定好参数，钢帘线11从放线装置1中通过放线轮1.2和导线轮1.3，可消除放线端张力突变和滑差对张力检测和反馈调节的影响；然后钢帘线11通过张力均衡机构2上与主轴2.3同轴连接的过线轮2.4后，引出至集线装置进行预变形和捻制。钢帘线19在放线装置1中由摩擦盘1.5给予一个初始张力，保证设备在停机过程中有初始张力抱紧工作轴1.1，并在设备运行中保持瞬间张力的平衡，减小张力的瞬间跳动。钢帘线11放卷从满轮到空轮的过程中将半径的变化，通过工作轴1.1上的第一接近开关5检测第一计速轮3的转速变化，与主轴2.3上的第二接近开关8检测第二计速轮6的转速之间相比较，向张力控制仪2.5传送电信号，其电信号经由变送器放大和A/D转换处理，生成标准的模拟量输出信号，其信号经过转换、滤波、自动零点偏移量补偿和增益值计算后将反馈电流信号传送给磁粉制动器1.4；磁粉制动器1.4根据电流信号的变化相应的改变制动力矩，以实现钢帘线11张力的闭环自动控制。 

Claims (3)

1.一种钢帘线放卷张力自动控制装置，包括放线装置（1）和安装在机架（9）上的张力均衡机构（2），所述放线装置（1）包括工作轴（1.1）、放线轮（1.2）、导线轮（1.3）、与工作轴（1.1）同轴连接的磁粉制动器（1.4）和摩擦盘（1.5），摩擦盘（1.5）设置在磁粉制动器（1.4）的底部，所述张力均衡机构（2）包括支架（2.1）、设置在支架（2.1）上的张力控制仪（2.5）、通过安装座（2.2）安装在支架（2.1）上的主轴（2.3）、与主轴（2.3）同轴连接的过线轮（2.4），其特征在于：所述放线装置（1）的工作轴（1.1）的端部同轴安装有第一计速轮（3），所述摩擦盘（1.5）上固定有第一接近开关支架（4），所述第一接近开关支架（4）上连接有用于检测第一计速轮（3）转速的第一接近开关（5）；所述张力均衡机构（2）的主轴（2.3）的端部同轴安装有第二计速轮（6），所述张力均衡机构（2）的安装座（2.2）上固定有第二接近开关支架（7），所述第二接近开关支架（7）连接有用于检测第二计速轮（6）转速的第二接近开关（8），所述第一接近开关（5）和第二接近开关（8）的输出端均与张力控制仪（2.5）的输入端相连，所述张力控制仪（2.5）的输出端与磁粉制动器（1.4）的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的钢帘线放卷张力自动控制装置，其特征在于：所述第一计速轮（3）与第一接近开关（5）之间的距离为1~3mm，所述第二计速轮（6）和第二接近开关（8）之间的距离为1~3mm。

3.根据权利要求1或2所述的钢帘线放卷张力自动控制装置，其特征在于：所述磁粉制动器（1.4）与工作轴（1.1）通过键（10）连接。