CN211367898U - 一种圆织机的梭轮、梭子及锥面梭子轨道副 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆织机的梭轮，属于编织机械领域，解决了现有技术中梭轮寿命过短的问题，解决该问题的技术方案主要是梭轮为圆锥轮并朝外安装于梭子的内侧，梭轮大端靠近梭子的内侧安装，梭轮小端远离梭子的内侧安装。本实用新型主要用于提高梭轮的使用寿命。此外，本实用新型提供一种圆织机的梭子，设有上述梭轮。本实用新型还提供一种锥面梭子轨道副，设有上述梭子。

Description

一种圆织机的梭轮、梭子及锥面梭子轨道副

技术领域

本实用新型涉及编织机械，特别是一种圆织机的梭轮、梭子及锥面梭子轨道副。

背景技术

锥面梭子轨道副是现行应用较广的圆织机梭子轨道副，具体是在上门圈的下表面内圈设置上锥面轨道，上锥面轨道的母线向上倾斜，在下门圈的上表面内圈设置下锥面轨道，下锥面轨道的母线向下倾斜，即两条母线呈现向门圈中心方向扩张的方式，梭子的上梭轮在上锥面轨道滚动，梭子的下梭轮在上锥面轨道滚动，梭轮受离心力作用会紧抵在上、下锥面轨道上。为减少振动和噪音，轨道副中梭子的梭轮基本结构包括钢圈和轮体，轮体一般采用弹性高分子材料，且用圆形结构，即其轴剖面廓线为圆弧线，例如CN201620521681.0、CN201520594928.7或CN201020622729.X等专利文献公开的相关内容，梭轮与上、下门圈锥面轨道配合为理论点接触，即使轮体存在一定的形迹，梭轮与轨道的接触面积也极小，造成轮体受到的应力极大，加上现行锥面轨道锥面母线与水平夹角为20～25°，即轨道对梭轮的反力与离心力夹角为65～70°，实际反力被放大到离心力的2.36～2.92倍，造成梭轮运转时被过大的反力作用出现反复形变和摩擦而温升较高，材料强度降低，使用寿命大大降低；再是梭轮外径尺寸偏小，现行四梭圆织机一般梭轮外圆直径仅50mm，如圆织机每天实际工作时间20小时、梭轮轨道直径1000mm、梭子运行速度为200r/min计，得出梭轮每天运行里程为753600m(π取3.14)，则梭轮每天要运转480万转，因此梭轮外圆直径过小会直接影响梭轮及其轴承使用寿命；第三，由于轮体采用圆形结构，因此梭轮在梭子的梭体上安装的回转轴心线角度并不作严格要求，轮体一旦被磨损，轮体与轨道不再是纯滚动状态，将加速轮体磨损。当今圆织机速度不断提高，但梭子圆周运动的离心力与转速平方成正比，梭轮使用寿命短的矛盾尤显突出，现在一般寿命仅1～2天，导致用户只得频繁更换梭轮，影响成本和工作效率。

为解决梭轮寿命过短的问题，有现有技术想到采用圆锥体梭轮，例如 CN1690276A中公开小六梭圆织机的整梭，其中提到梭轮外圆锥体面与上、下跑道上的斜面相配合，供梭子圆周运动时作上、下定位用。由于其中未公开上、下跑道的结构，因此无法得知梭轮与上、下跑道相配合的结构情况，但是该专利申请文件公开的日期为2005年11月2日，距今已经将近14年，可是市场上仍然广泛采用圆形结构的梭轮，可见其中并未解决寿命低的问题。另外在 CN105088494A中公开了梭体内侧上下分别装有2只以上的锥形定位梭轮(17)，其锥形角度与上下门圈内平面上的斜面台阶成滚动接触，但是其中的两个斜面倾斜方向呈向门圈中心方向相交的方式，由于离心力作用，锥形定位梭轮具备了远离斜面台阶方向运动的趋势，即锥形定位梭轮的受力明显变小，因此在此现有技术中，锥形定位梭轮的作用更多是在于定位作用，防止飞梭，并不能解决圆锥轮在锥面梭子轨道副中应用提高寿命的问题。

实用新型内容

本实用新型所要达到的目的之一就是提供一种圆织机的梭轮，提高梭轮的使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种圆织机的梭轮，梭轮为圆锥轮并朝外安装于梭子的内侧，梭轮大端靠近梭子的内侧安装，梭轮小端远离梭子的内侧安装。

进一步的，所述梭轮大端的外径为D，D＝55～70mm；和/或，所述梭轮小端的外径为d，d＝52～67mm。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：首先，梭轮的圆锥面母线具有一定的长度，与锥面轨道接触时形成线接触纯滚动配合，单位接触应力和形变大幅降低，所以可以提高梭轮使用寿命；其次，由于要考虑到梭轮受离心力作用而抵紧在门圈的锥面轨道上，在现有技术中，圆形结构的梭轮受到锥面轨道的反作用力垂直于梭轮的回转轴心线，固定梭轮的螺栓受到梭体与梭轮的作用力相互垂直，无法抵消，而在本实用新型中，由于梭轮朝外安装，同时梭轮大端靠近梭子的内侧安装，梭轮小端远离梭子的内侧安装，在离心力作用下，梭轮受到锥面轨道的反作用力垂直于圆锥面母线，但并非垂直于梭轮的回转轴心线，而是略微向梭轮大端方向倾斜，因为在轴承和钢圈尺寸不变的情况下，梭轮大端的轮体厚度较大，强度较好，能够承受更大的反作用力，所以利用这一点，也可以提高梭轮的使用寿命，同时固定梭轮的螺栓受到梭体与梭轮的作用力就可以相互抵消一部分，传递到梭轮上就可以表现为梭轮受到的反作用力被抵消一部分，因此进一步降低梭轮单位接触应力和形变幅度，进一步提高使用寿命；第四，由于梭轮朝外安装，这就意味着，沿着梭轮的回转轴心线方向上安装梭轮会变得更加方便，因为在梭子的内侧，梭轮的回转轴心线不会与梭子上的其他结构相交，梭轮安装起来更加方便，替换梭轮的效率更高，从而降低更换梭轮对生产效率的影响，有利于提高生产效率。

本实用新型所要达到的目的之一就是提供一种圆织机的梭子，提高梭轮的使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种圆织机的梭子，包括上梭轮、下梭轮，上梭轮、下梭轮均为上述梭轮，上梭轮的圆锥面顶点位于上梭轮上方且位于梭子的内侧，下梭轮的圆锥面顶点位于下梭轮下方且位于梭子的内侧。

进一步的，所述上梭轮和下梭轮的圆锥顶角为α，α＝3～15°。

进一步的，所述上梭轮的转动轴心线相对梭子运行平面向上倾斜，倾斜的角度为β，β＝20～40°；和/或，所述下梭轮的转动轴心线相对梭子运行平面向下倾斜，倾斜的角度为γ，γ＝20～40°。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种圆织机的梭子，包括上梭轮、下梭轮，上梭轮、下梭轮均为上述梭轮，上梭轮的回转轴心线与下梭轮的回转轴心线的交点位于梭子的外侧。

进一步的，所述上梭轮和下梭轮的圆锥顶角为α，α＝3～15°。

进一步的，所述上梭轮的转动轴心线相对梭子运行平面向上倾斜，倾斜的角度为β，β＝20～40°；和/或，所述下梭轮的转动轴心线相对梭子运行平面向下倾斜，倾斜的角度为γ，γ＝20～40°。

本实用新型所要达到的目的之一就是提供一种锥面梭子轨道副，提高梭轮的使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种锥面梭子轨道副，包括上门圈、下门圈、梭子和设在上下门圈之间并沿圆周均布的若干立柱，上门圈的下表面内圈设有上锥面轨道，下门圈的上表面内圈设有下锥面轨道，上锥面轨道的母线相对梭子运行平面向上倾斜，下锥面轨道的母线相对梭子运行平面向下倾斜，梭子为上述的梭子，梭子的上梭轮与上锥面轨道滚动配合，梭子的下梭轮与下锥面轨道滚动配合。

进一步的，所述上锥面轨道的母线相对梭子运行平面向上倾斜的角度为δ，δ＝20～40°，下锥面轨道的母线相对梭子运行平面向下倾斜的角度为ε，ε＝20～40°。

进一步的，所述上锥面轨道和下锥面轨道的尺寸相同、同轴，上梭轮的回转轴心线通过上锥面轨道的圆锥顶点，下梭轮的回转轴心线通过下锥面轨道的圆锥顶点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图1A为图1中I处的放大图；

图2为本实用新型实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三的结构示意图；

图4为本实用新型实施例四的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本实用新型提供一种圆织机的梭轮，梭轮1为圆锥轮并朝外安装于梭子2的内侧，梭轮大端靠近梭子的内侧安装，梭轮小端远离梭子的内侧安装。所谓朝外安装，是指梭轮的圆锥面的顶点相对梭子的水平对称面M朝向远离该水平对称面的方向，从图1中展现出来即位于梭子上侧的梭轮的圆锥面的轴线L1斜向上延伸，圆锥面的顶点A位于梭子的水平对称面上方，位于梭子下侧的梭轮的圆锥面的轴线L2斜向下延伸，圆锥面的顶点B位于梭子的水平对称面下方。梭子的内侧是指梭子上面对梭子圆周运动的回转轴心线的一侧。梭轮大端即外径较大的一端，梭轮小端为外径较小的一端。首先，梭轮的圆锥面母线具有一定的长度，梭轮与锥面轨道接触时形成线接触纯滚动配合，接触长度比现有技术大了至少3倍，单位接触应力和形变大幅降低，至少可以提高梭轮的使用寿命3倍；其次，由于要考虑到梭轮受离心力作用而抵紧在门圈的锥面轨道上，在现有技术中，圆形结构的梭轮受到锥面轨道的反作用力垂直于梭轮的回转轴心线，固定梭轮的螺栓受到梭体与梭轮的作用力相互垂直，无法抵消，而在本实用新型中，由于梭轮朝外安装，同时梭轮大端靠近梭子的内侧安装，梭轮小端远离梭子的内侧安装，在离心力作用下，梭轮受到锥面轨道的反作用力F1垂直于圆锥面母线，如图1A所示，但并非垂直于梭轮的回转轴心线，而是略微向梭轮大端方向倾斜，因为在轴承和钢圈尺寸不变的情况下，梭轮大端的轮体厚度较大，强度较好，能够承受更大的反作用力，所以利用这一点，也可以提高梭轮的使用寿命，同时固定梭轮的螺栓受到梭体与梭轮的作用力就可以相互抵消一部分，传递到梭轮上就可以表现为梭轮受到的反作用力被抵消一部分，因此进一步降低梭轮单位接触应力和形变幅度，进一步提高使用寿命；第四，由于梭轮朝外安装，这就意味着，沿着梭轮的回转轴心线方向上安装梭轮会变得更加方便，因为在梭子的内侧，梭轮的回转轴心线不会与梭子上的其他结构相交，梭轮安装起来更加方便，替换梭轮的效率更高，从而降低更换梭轮对生产效率的影响，有利于提高生产效率。

本实施例中的上、下、内、外均是参考图1的方位来定义，其中图1的上方为本实施例描述的上，图1的下方为本实施例的下，图1在梭子的左侧为本实施例描述的梭子的外侧，图1在梭子的右侧为本实施例描述的梭子的内侧。

由于在锥面梭子轨道副中，上锥面轨道的母线向上倾斜后，给上梭轮更大的安装空间，同样的道理，下锥面轨道的母线向下倾斜后，给下梭轮更大的安装空间，所以梭轮的外径可以变大，弹性高分子材料制成的轮体的厚度得以增加，进一步降低形变幅度来提高使用寿命，具体到梭轮大端的外径为D，D＝55～ 70mm。

除了梭轮大端的外径可以变大，梭轮小端的外径同样可以变大，以此提高使用寿命，具体的梭轮小端的外径为d，d＝52～67mm。一般情况下，在相同高度情况下，为了让梭轮的圆锥面具有较长的母线，让梭轮与锥面轨道接触时的单位接触应力和形变降低，梭轮小端的外径一般比梭轮大端的外径小2～3mm。

结合背景技术中提到的运行条件，圆织机每天实际工作时间20小时、梭轮轨道直径1000mm、梭子运行速度为200r/min计，得出梭轮每天运行里程为 753600m(π取3.14)，则取D＝55mm、d＝52mm时，以两者的平均值计算梭轮的直径，即(D+d)/2＝53.5mm，梭轮每天要运转448.6万转左右，相比现有的480 万转减少了6.5％，因此对于梭轮和轴承的使用寿命都可以至少提升7％。如果取 D＝70mm、d＝67mm时，以两者的平均值计算梭轮的直径，即(D+d)/2＝68.5mm，梭轮每天要运转350万转左右，相比现有的480万转减少了27.1％，因此对于梭轮和轴承的使用寿命都可以至少提升37.1％。就梭轮而言，由于梭轮与锥面轨道接触时形成线接触纯滚动配合，接触长度比现有技术大了至少3倍，单位接触应力和形变大幅降低，因此可以进一步提高梭轮的使用寿命3倍以上，相比现有技术，梭轮的使用寿命可以翻倍，大大减少了梭轮更换的次数，对于生产效率的提高非常明确。

实施例二：

如图2所示，本实施例提供一种圆织机的梭子，包括上梭轮11、下梭轮12，上梭轮、下梭轮均为实施例一中所述的梭轮，上梭轮的圆锥面顶点A位于上梭轮上方且位于梭子2的内侧，下梭轮的圆锥面顶点B位于下梭轮下方且位于梭子的内侧。

本实施例中的上、下、内、外均是参考图2的方位来定义，其中图2的上方为本实施例描述的上，图2的下方为本实施例的下，图2在梭子的左侧为本实施例描述的梭子的外侧，图2在梭子的右侧为本实施例描述的梭子的内侧。

由于上梭轮的圆锥面顶点位于上梭轮上方且位于梭子的内侧，下梭轮的圆锥面顶点位于下梭轮下方且位于梭子的内侧，结合梭轮的特点，在离心力作用下，梭轮受到锥面轨道的反作用力垂直于圆锥面母线，但并非垂直于梭轮的回转轴心线，而是略微向梭轮大端方向倾斜，因为在轴承和钢圈尺寸不变的情况下，梭轮大端的轮体厚度较大，强度较好，能够承受更大的反作用力，所以利用这一点，也可以提高梭轮的使用寿命，同时固定梭轮的螺栓受到梭体与梭轮的作用力就可以相互抵消一部分，传递到梭轮上就可以表现为梭轮受到的反作用力被抵消一部分，因此进一步降低梭轮单位接触应力和形变幅度，进一步提高使用寿命。由于梭轮的圆锥面母线具有一定的长度，梭轮与锥面轨道接触时形成线接触纯滚动配合，接触长度比现有技术大了至少3倍，单位接触应力和形变大幅降低，梭子运行时的稳定性更高，生产出来的编织袋的平整度更高，生产质量得到提高。

上梭轮和下梭轮的圆锥顶角为α，考虑到梭轮圆锥面的母线有一定的长度，同时要平衡抵挡梭轮受到的反作用力的效果，因此要求α＝3～15°。α过小，会导致梭轮圆锥面的母线接近平行于梭轮的回转轴心线，抵挡梭轮受到的反作用力的效果下降，同时梭轮圆锥面的母线也会变短。α过大，虽然会让梭轮圆锥面的母线变长，但是同时也会导致梭轮小端的外径变小，轮体变薄而不耐磨，出现短板效应，造成整个梭轮的使用寿命下降。

从理论角度看，忽略梭子运行时的轻微跳动，梭子运行平面可以认为是梭子的水平对称面，即图2中的M。上梭轮的转动轴心线相对梭子运行平面向上倾斜，倾斜的角度为β，在同样的运行条件下，β过小，则会导致α过小，β过大，则会导致α过大，都会产生连锁反应，所以要求β＝20～40°。同样的道理，下梭轮的转动轴心线相对梭子运行平面向下倾斜，倾斜的角度为γ，在同样的运行条件下，γ过小，则会导致α过小，γ过大，则会导致α过大，也都会产生连锁反应，所以要求γ＝20～40°。

本实施例未描述的其他内容可以参考实施例一。

实施例三：

如图3所示，本实施例提供一种圆织机的梭子，包括上梭轮11、下梭轮12，上梭轮、下梭轮均为实施例一中所述的梭轮，上梭轮的回转轴心线L1与下梭轮的回转轴心线L2的交点C位于梭子2的外侧，结合梭子受到的离心力及锥面轨道对梭轮的反作用力，梭子在运行过程中，上梭轮与下梭轮受到的反作用力的合力与离心力相反，虽然比离心力要小，但是仍然可以抵消一部分离心力，使得梭轮受到锥面轨道的反作用力变小，结合梭轮的特点，就可以进一步降低梭轮单位接触应力和形变幅度，进一步提高使用寿命。本实施例中的上、下、内、外均是参考图3的方位来定义，其中图3的上方为本实施例描述的上，图3的下方为本实施例的下，图3在梭子的左侧为本实施例描述的梭子的外侧，图3 在梭子的右侧为本实施例描述的梭子的内侧。

上梭轮和下梭轮的圆锥顶角为α，考虑到梭轮圆锥面的母线有一定的长度，同时要平衡抵挡梭轮受到的反作用力的效果，因此要求α＝3～15°。α过小，会导致梭轮圆锥面的母线接近平行于梭轮的回转轴心线，抵挡梭轮受到的反作用力的效果下降，同时梭轮圆锥面的母线也会变短。α过大，虽然会让梭轮圆锥面的母线变长，但是同时也会导致梭轮小端的外径变小，轮体变薄而不耐磨，出现短板效应，造成整个梭轮的使用寿命下降。

从理论角度看，忽略梭子运行时的轻微跳动，梭子运行平面可以认为是梭子的水平对称面，即图3中的M。上梭轮的转动轴心线相对梭子运行平面向上倾斜，倾斜的角度为β，在同样的运行条件下，β过小，则会导致α过小，β过大，则会导致α过大，都会产生连锁反应，所以要求β＝20～40°。同样的道理，下梭轮的转动轴心线相对梭子运行平面向下倾斜，倾斜的角度为γ，在同样的运行条件下，γ过小，则会导致α过小，γ过大，则会导致α过大，也都会产生连锁反应，所以要求γ＝20～40°。

本实施例未描述的其他内容可以参考实施例一。

实施例四：

如图4所示，本实施例提供一种锥面梭子轨道副，包括上门圈3、下门圈4、梭子2和设在上下门圈之间并沿圆周均布的若干立柱5，上门圈的下表面内圈设有上锥面轨道31，下门圈的上表面内圈设有下锥面轨道41，上锥面轨道的母线相对梭子运行平面向上倾斜，下锥面轨道的母线相对梭子运行平面向下倾斜，梭子为实施例二或实施例三中所述的梭子，梭子的上梭轮11与上锥面轨道滚动配合，梭子的下梭轮12与下锥面轨道滚动配合。由于上锥面轨道和下锥面轨道分别位于上门圈和下门圈的内圈，同时离心力远大于梭子及纬丝的重力，因此梭子及纬丝的重力在运行时可以忽略不计，因此利用离心力可以形成相对上锥面轨道和下锥面轨道居中运行的效果，结合梭子和梭轮的特点，上锥面轨道和下锥面轨道对梭轮的作用力比较均衡，能够稳定运行在上锥面轨道和下锥面轨道上。

上锥面轨道的母线相对梭子运行平面向上倾斜的角度为δ，δ会影响α，所以要求δ＝20～40°，在β相同的情况下，δ过小会导致α过大，δ过大会导致α过小，因此需要进行平衡取舍。同样的道理，下锥面轨道的母线相对梭子运行平面向下倾斜的角度为ε，ε＝20～40°，在γ相同的情况下，ε过小会导致α过大，ε过大会导致α过小，因此需要进行平衡取舍。

上锥面轨道和下锥面轨道的尺寸相同、同轴，因此上门圈和下门圈的通用性好，可以互换，而上梭轮的回转轴心线L1通过上锥面轨道的圆锥顶点A，以此确保上梭轮的圆锥面母线与上锥面轨道的圆锥面母线完全贴合，实现理论线接触纯滚动配合，单位接触应力和形变大幅降低，提高梭轮使用寿命，同样的道理，下梭轮的回转轴心线L2通过下锥面轨道的圆锥顶点B，以此确保下梭轮的圆锥面母线与下锥面轨道的圆锥面母线完全贴合，实现理论线接触纯滚动配合，单位接触应力和形变大幅降低，提高梭轮使用寿命。

本实施例未描述的其他内容可以参考实施例一、二和三。

除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型权利要求书中所定义的范围。

Claims (9)

1.一种圆织机的梭轮，其特征在于，所述梭轮为圆锥轮并朝外安装于梭子的内侧，梭轮大端靠近梭子的内侧安装，梭轮小端远离梭子的内侧安装。

2.根据权利要求1所述的圆织机的梭轮，其特征在于，所述梭轮大端的外径为D，D＝55～70mm；和/或，所述梭轮小端的外径为d，d＝52～67mm。

3.一种圆织机的梭子，包括上梭轮、下梭轮，其特征在于，所述上梭轮、下梭轮均为权利要求1至2任一所述梭轮，上梭轮的圆锥面顶点位于上梭轮上方且位于梭子的内侧，下梭轮的圆锥面顶点位于下梭轮下方且位于梭子的内侧。

4.一种圆织机的梭子，包括上梭轮、下梭轮，其特征在于，所述上梭轮、下梭轮均为权利要求1至2任一所述梭轮，上梭轮的回转轴心线与下梭轮的回转轴心线的交点位于梭子的外侧。

5.根据权利要求3或4所述的圆织机的梭子，其特征在于，所述上梭轮和下梭轮的圆锥顶角为α，α＝3～15°。

6.根据权利要求3或4所述的圆织机的梭子，其特征在于，所述上梭轮的转动轴心线相对梭子运行平面向上倾斜，倾斜的角度为β，β＝20～40°；和/或，所述下梭轮的转动轴心线相对梭子运行平面向下倾斜，倾斜的角度为γ，γ＝20～40°。

7.一种锥面梭子轨道副，包括上门圈、下门圈、梭子和设在上下门圈之间并沿圆周均布的若干立柱，上门圈的下表面内圈设有上锥面轨道，下门圈的上表面内圈设有下锥面轨道，其特征在于，所述上锥面轨道的母线相对梭子运行平面向上倾斜，下锥面轨道的母线相对梭子运行平面向下倾斜，梭子为权利要求3至6任一所述的梭子，梭子的上梭轮与上锥面轨道滚动配合，梭子的下梭轮与下锥面轨道滚动配合。

8.根据权利要求7所述的锥面梭子轨道副，其特征在于，所述上锥面轨道的母线相对梭子运行平面向上倾斜的角度为δ，δ＝20～40°，下锥面轨道的母线相对梭子运行平面向下倾斜的角度为ε，ε＝20～40°。

9.根据权利要求8所述的锥面梭子轨道副，其特征在于，所述上锥面轨道和下锥面轨道的尺寸相同、同轴，上梭轮的回转轴心线通过上锥面轨道的圆锥顶点，下梭轮的回转轴心线通过下锥面轨道的圆锥顶点。

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