CN203360675U - 一种倍捻机的加捻机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种倍捻机的加捻机构，包括机架，其特征在于所述的机架上设有若干个结构基本相同的加捻单元，所述每个加捻单元包括一组锭子、一条龙带、一个伺服电机、一个主动轮和若干个转向轮，所述的一组锭子设置在所述的龙带上，所述的伺服电机通过所述的主动轮驱动所述的龙带，所述的转向轮设置在所述的龙带的转角处。本实用新型具有总体功率和功耗小、制造成本较低、加捻速度均匀、控制的稳定性和同步性较好的特点。

Description

一种倍捻机的加捻机构

技术领域

本实用新型涉及纺织机械领域，尤其涉及倍捻机领域，具体地说是一种倍捻机的加捻机构。

背景技术

倍捻机是一种加捻设备，可以把两股或两股以上的单纱通过加捻粘合成股线，实现一转两捻，加捻效率比传统捻线设备成倍提高。并且，具有卷装容量增大，万米无接头，加捻质量大幅提高，较低的层高，特别适合操作等优点，因此被广泛应用于纺织行业中棉、毛、涤纶等纤维的纯棉和混纺纱线的加捻工序中。

目前市售的倍捻机，主要分为两种结构。

Ａ类结构：该结构是最传统的倍捻机，通过一台主电机（如异步感应电机）拖动，经过龙带传动完成锭子的旋转，通过龙带和齿轮箱的传动完成卷绕辊的转动、横动移纱杆往复运动等三个部分的动作，各个传动部分通过多个齿轮箱传动。这种纯机械式的倍捻机必须配置大量的捻度变换齿轮和皮带轮，以满足加工不同捻度纱线的要求，不仅机器结构复杂、体积庞大、配件多，而且齿轮箱加工难度大、工艺变化的调整难度大和繁琐，运作噪声大，特别严重的是能耗高。这与我国提倡的节能减排要求不相适应。巨大的耗电量所产生的高额生产成本不仅削弱了我国纺织企业的市场竞争力，更因为我们纺织企业的能耗占比高，有些地方为了达到节能减排的要求，已经限制新增设备，同时对现有设备进行限制生产，有些地方一年只能投产9个月，产生了严重的社会问题，影响了和谐社会的建设。

针对上述结构，一种改进的方案是可以考虑直接将主电机更换为性能良好的永磁交流同步伺服电机。但是这种改进仍会存在两个问题，其一是随着功率的增加，伺服电机的价格将会成倍增加，因而大功率的伺服电机和控制器价格非常昂贵，很不经济；其次是现有模式的传动损耗没有改善，特别是卷绕机构和横动机构的效率没有变化。

另有一种改进的方案，如中国专利CN201770813U公开的高性能全电脑倍捻机，参照图1，它包括加捻机构、牵引机构、横动机构和卷绕机构，所述加捻机构包括锭子部件3’、龙带12’、龙带传动电机1’和龙带张紧轮2’，所述龙带传动电机1’有两件，锭子部件3’安装在龙带12’上，龙带12’与龙带传动电机1’相连，由龙带传动电机1’带动龙带12’上的锭子部件3’作旋转运动。所述牵引机构包括牵引主动轮10’、牵引橡胶压轮11’和牵引电机4’，牵引主动轮10’与牵引橡胶压轮11’压合传动，牵引主动轮10’与牵引电机4’相连，由牵引电机4’带动牵引主动轮10’并带动牵引橡胶压轮11’转动。所述横动机构包括导纱装置9’和横动装置及横动电机5’，导纱装置9’与横动装置及横动电机5’相连，由横动装置及横动电机5’带动作横向往复移动。所述卷绕机构包括卷绕主动轮8’、收卷纱筒7’和卷绕电机6’，卷绕主动轮8’通过摩擦力与收卷纱筒7’配合转动，卷绕主动轮8’与卷绕电机6’相连，由卷绕电机6’通过卷绕主动轮8’带动收卷纱筒7’转动，从而完成纱线的加捻。

上述结构的倍捻机，龙带传动采用双电机驱动，保证龙带主动紧边及被动松边对锭子轴的摩擦力一致，从而保证所有同一台机的锭子转速一致。一般来说，一个倍捻机上具有上百个锭子（常规是128个锭子），仅由两台电机通过一条龙带驱动所有128个锭子，每个电机的功率还是很大（约在4KW左右），因而造价仍较高，同时其电机也是高耗能的感应电机。另外龙带的总长很长，尽管采用了双电机，还是容易打滑，从而无法保证所有锭子的转速一致，进而造成捻度不均。

B类结构：参见图3，如中国专利CN201842920U所公开的一种基于总线的倍捻机电机协调运动控制装置，包括一台上位机、若干控制器、若干电机、若干锭子和总线，所述上位机通过所述总线与若干控制器相连接，每台所述控制器与所述电机之间设置有信号线。这种结构的倍捻机，每个锭子都用一台电机驱动，理论上能够达到节能降噪的目的，但是其价格达到A类结构的4倍以上，高企的成本使得现有的纺织企业望而却步。并且，采用永磁无刷电机驱动，其伺服控制则是简单的方波控制，所以稳定性和同步性较差。

发明内容

本实用新型要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种功耗和成本较低、锭子和卷绕辊（即收卷纱筒）的匹配性能好的倍捻机的加捻机构。

为解决上述问题，本实用新型采用以下的技术方案：一种倍捻机的加捻机构，包括机架，其特征在于所述的机架上设有若干个结构基本相同的加捻单元，所述每个加捻单元包括一组锭子、一条龙带、一个伺服电机、一个主动轮和若干个转向轮，所述的一组锭子设置在所述的龙带上，所述的伺服电机通过所述的主动轮驱动所述的龙带，所述的转向轮设置在所述的龙带的转角处。

本实用新型的倍捻机的加捻机构，包括多个伺服电机，每个伺服电机拖动一条小龙带旋转，而该小龙带再带动一组锭子旋转，因此具有以下特点：

1、由于去掉了功耗最大的主电机（市售一般采用的是7.5KW)，换用了数个伺服电机，同时由于伺服电机的启动力矩较大，因此可以选用合适的功率，使得总体功率减小。而异步感应电机除了满载时的效率比较高之外，在一般负载下的效率偏低。因此，本实用新型克服了现有A类结构的耗电问题，利用伺服电机的高效率特性，可以有效降低功耗。

2、采用单元形式分组控制锭子，每个伺服电机的功率约在0.4-0.8KW之间，因此不会增加制造成本，因而克服了现有A类结构的成本问题。

3、每个单元中的龙带的总长较短，且可以选用柔性龙带，容易驱动，且不会打滑，从而保证所有锭子的转速一致。

4、通过工业控制总线的方式，使各个伺服电机自行运转，利用伺服电机的速度控制能力，使得各伺服电机间的速度差异保持在±0.1%以内，满足并行工作的要求，从而达到捻度均匀的效果。

5、电机驱动器之间，可以通过通讯的方式接受指令，接受指令以后即自行工作，由于伺服电机工作在速度控制模式时的精度能够达到±0.1%以内，同时自身有速度反馈和跟踪，因此不需要上位机的帮助即能自行工作。一旦检测到失步而不能自行修正时，即会发出报警信息，通知主机，主机根据事先设定的模式选择新的工作方式（继续工作或者是发出停机指令）。

6、本实用新型能够在现有技术的基础上进行改造，基本不改动现有锭子的安装位置，因而可进一步节省工程造价。

作为本实用新型的进一步改进，所述的伺服电机为永磁交流同步电机。由于永磁交流同步电机采用的是正弦波控制，因而控制的稳定性和同步性较好。

作为本实用新型的再进一步改进，所述的锭子设置在所述龙带的外侧，所述的转向轮和主动轮设置在所述龙带的内侧。锭子位于龙带的外侧，有利于操作。反之锭子位于龙带的内侧，理论上也完全能够实现加捻，但是龙带的形状须呈外凸形，会带来设置和操作的不便。

作为本实用新型的再进一步改进，所述的锭子和主动轮设置在所述龙带的外侧，所述的转向轮设置在所述龙带的内侧。

作为本实用新型的再进一步改进，所述的转向轮为3-4个。

作为本实用新型的更进一步改进，所述的加捻单元为4-16个，每个单元的锭子个数为8-32个。

附图说明

图1是现有A类结构加捻机的结构示意图。

图2是现有A类结构加捻机的加捻机构的结构示意图。

图3是现有B类结构加捻机的控制装置的结构框图。

图4是本实用新型加捻机构的一个加捻单元的结构示意图。

图5是本实用新型的电气控制框图。

图6是本实用新型加捻机构的另一实施方式中一个加捻单元的结构示意图。

具体实施方式

参照图1和图2，现有A类结构倍捻机的加捻机构的结构示意图。由图2可知，现有技术中龙带12’的两端内侧设有一个主动轮13’和一个从动轮17’，所述的主动轮13’设置在电机的轴伸端，用于驱动所述的龙带12’，所述的从动轮17’用于传动。锭子部件3’分成两组设置在龙带12’的外侧，间隔一定数量的锭子部件设置一对涨紧轮14’。所述的涨紧轮14’固定在机架15’上，并位置龙带12’的内侧。这种结构的加捻机构，电机功率大，因而功耗也大，并且龙带较长，传动过程中易打滑。

参照图3，现有B类结构加捻机的控制装置的结构，每个锭子都用一台电机驱动，其缺陷前面已经描述过了，在此不再赘述。

参照图4，本实用新型的加捻机构，包括机架1，所述的机架1上设有8个结构基本相同的加捻单元，所述每个加捻单元包括一组锭子3、一条龙带2、一个伺服电机6、一个主动轮5和3个转向轮4。所述的一组锭子包括16个锭子，分两小组呈弧形分布在所述的龙带2的外侧。所述的伺服电机的轴伸端设置所述的主动轮5，主动轮5和3个转向轮4分别置于所述龙带2内侧的四个转角上。所述伺服电机6通过主动轮5驱动所述的龙带2转动，进而带动其外侧的16个锭子3转动，形成加捻。

参照图5，本实用新型的伺服电机采用永磁交流同步电机。同时，倍捻机的横动机构、卷绕机构也各用一台伺服电机，各自完成横动机构的往复运动和卷绕机构的转动。

和本实用新型配套的还有带有LCD显示的人机界面主机系统，主机通过人机界面可以设定和显示参数。

主机通过工业控制现场总线和伺服电机驱动器通讯，把电机所需参数导入，也可以获取电机运行参数；

主机根据设定的参数和获取的参数进行对比，发现异常即根据异常的代码选择停机或者报警输出；

主机带有wifi模块，可以通过无线路由器上传数据或者接收数据。

参照图6，本实用新型的另一实施方式，与前一实施方式不同之处在于具有4个转向轮4，且分别置于所述龙带2内侧的四个转角上。主动轮5设置在龙带2一端部的两个转向轮4之间，并位于龙带2的外侧。其余结构与前一实施方式相同，也能达到相同的技术效果。

根据已有标准的倍捻机结构，通常每台倍捻机的锭子数为128个，每个加捻单元的锭子数还可以是8个或者32个，超过32个或低于8个，则会造成费用的大幅上升，降低产品的性价比。

应该理解到的是：上述实施例只是对本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神范围内的实用新型创造，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种倍捻机的加捻机构，包括机架，其特征在于所述的机架上设有若干个结构基本相同的加捻单元，所述每个加捻单元包括一组锭子、一条龙带、一个伺服电机、一个主动轮和若干个转向轮，所述的一组锭子设置在所述的龙带上，所述的伺服电机通过所述的主动轮驱动所述的龙带，所述的转向轮设置在所述的龙带的转角处。

2.如权利要求1所述的加捻机构，其特征在于所述的伺服电机为永磁交流同步电机。

3.如权利要求1所述的加捻机构，其特征在于所述的锭子设置在所述龙带的外侧，所述的转向轮和主动轮设置在所述龙带的内侧。

4.如权利要求1所述的加捻机构，其特征在于所述的锭子和主动轮设置在所述龙带的外侧，所述的转向轮设置在所述龙带的内侧。

5.如权利要求1所述的加捻机构，其特征在于所述的转向轮为3-4个。

6.如权利要求1所述的加捻机构，其特征在于所述的加捻单元为4-16个，每个单元的锭子个数为8-32个。

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