一种环锭细纱机悬浮式主动假捻卷绕装置
阅读说明：本技术 一种环锭细纱机悬浮式主动假捻卷绕装置 (Suspension type active false twisting winding device of ring spinning frame ) 是由 李增润 管锦文 刘志峰 韦金平 于 2021-07-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种环锭细纱机悬浮式主动假捻卷绕装置,它包括转子、定子支撑安装板、电磁定子,所述电磁定子设置在定子支撑安装板上,转子与电磁定子通过磁场悬浮同轴设置。所述转子和定子支撑安装板上面的磁环通过同极磁场相斥的原理,使转子悬浮和定心,实现无实体接触式的支撑；通过电动机原理实现转子的驱动和制动,本发明采取主动钢领技术,并彻底取消环锭纺所用的钢丝圈,实现环锭细纱机在纺纱过程中主动的、可控的、高速的假捻及卷绕,从而实现高速纺纱。(The invention discloses a suspension type active false twisting winding device of a ring spinning frame, which comprises a rotor, a stator supporting and mounting plate and an electromagnetic stator, wherein the electromagnetic stator is arranged on the stator supporting and mounting plate, and the rotor and the electromagnetic stator are coaxially arranged in a suspension manner through a magnetic field. The magnetic rings on the rotor and stator support mounting plates enable the rotor to suspend and center by the principle that homopolar magnetic fields repel each other, and non-entity contact type support is achieved; the invention realizes the driving and braking of the rotor by the motor principle, adopts the active steel collar technology, thoroughly cancels the steel wire ring used by the ring spinning, realizes the active, controllable and high-speed false twisting and winding of the ring spinning frame in the spinning process, thereby realizing the high-speed spinning.)
技术领域
本发明属于环锭细纱机
技术领域
，具体涉及一种环锭细纱机悬浮式主动假捻卷绕装置。背景技术
在纺织领域，尽管目前有涡流纺、转杯纺等成纱速度较高的新式技术，但是环锭纺因其成纱风格独特、强力大、适纺范围广等原因依旧是细纱生产的主力技术。随着纺织行业向自动化、智能化、高速化、低成本方向发展，环锭纺单锭输出速度成为影响生产效率最重要的因素。
从原理上分析，环锭纺技术被发明以来，一直都是由牵伸、加捻、卷绕成形这三个过程同时进行形成细纱；随着科技发展和技术应用成本降低，牵伸速度的提升可通过加快罗拉转速和加大罗拉直径来提高纤维束输出速度而实现，加捻效率可以通过高速锭子、高速电锭等技术实现。
但是卷绕成形是由钢丝圈在细纱的拖动下、围绕钢领跑道被动滑动而实现的，这种结构在高速纺纱环境下成了环锭纺提速的瓶颈：随着锭速提高，钢丝圈的滑行速度也必须同步提高，在细纱张力、风阻、接触磨擦和边界磨擦等综合因素影响下，钢丝圈极其容易与钢领跑道产生相互磨损、高温胶合、脱离跑道等现象。针对卷绕的技术研究在行业内方兴未艾，通过更换制作材料，改进热处理技术、给钢丝圈和钢领涂镀减磨材料等，一定程度上可以提高钢丝圈可承受的转速。
专利“磁悬浮钢领”、 “一种用滚轮支承的可驱动旋转的钢领组件”、“内外均为球形滚道支承的可驱动旋转钢领”都试图从机械结构上采取“相对运动降低相对速度“的办法，使钢领与钢丝圈同向转动减低二者之间相对速度从而实现卷绕的高速化；但是，这几种专利所述的结构，都保留了钢丝圈，分析认为，钢丝圈和钢领之间的相对速度可以降低，但钢丝圈相对于细纱机固定件之间的速度并未降低，只要钢丝圈存在，且沿钢领跑道在细纱牵引下被动滑行，它受到的细纱张力、风阻、接触磨擦和边界磨擦依然是限制钢丝圈平稳运行的决定性因素；若不能提出一种结构有所突破的卷绕技术，加以研究完善，环锭纺大范围的提速将只能在及其有限的范围内进行。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种环锭细纱机悬浮式主动假捻卷绕装置，在不改变原环锭纺成纱原理的基础上，借助于磁力之间相互作用，使转子悬浮在定子支撑安装板的空腔内，磁力的另一个作用是保证转子一直处于空腔的中心；借助于电磁定子中的多组内置线圈通电后产生的电磁场，在受控状态下主动控制转子的转动和制动，转子上平面开有导纱槽，槽口代替原钢丝圈的作用，完成细纱的假捻和卷绕；因为电动机的步进和伺服技术目前已经非常成熟，此结构易于实现，从而提高细纱的假捻卷绕速度，进而实现环锭纺技术下实施高速纺纱。
为了达到上述发明的目的，进而采取的技术方案如下：
一种环锭细纱机悬浮式主动假捻卷绕装置，它包括转子、定子支撑安装板、电磁定子，所述电磁定子设置在定子支撑安装板上，转子与电磁定子通过磁场悬浮同轴设置。所述转子和定子支撑安装板上面的磁环通过同极磁场相斥的原理，使转子悬浮和定心，实现无实体接触式的支撑；通过电动机原理实现转子的驱动和制动，采取主动钢领技术，并彻底取消环锭纺所用的钢丝圈，实现环锭细纱机在纺纱过程中主动的、可控的、高速的假捻及卷绕，从而实现高速纺纱。
进一步地，所述转子包括导纱槽、导纱槽安装片、主动旋转钢领、磁环、多极对永磁瓦片，所述导纱槽设置在导纱槽安装片内，导纱槽安装片设置在主动旋转钢领的上端，磁环设置在主动旋转钢领的外侧，多极对永磁瓦片设置在主动旋转钢领的下端。
进一步地，所述导纱槽的材料采用陶瓷或合金，所述导纱槽通过粘合或配压设置在导纱槽安装片的安装孔内。
进一步地，磁环采用永磁环或者电磁环。
进一步地，所述多极对永磁瓦片通过粘合或配压设置在主动旋转钢领的下端。
进一步地，所述定子支撑安装板包括永磁环和安装板，永磁环设置在安装板上，永磁环的磁场使转子悬浮，且保证转子和永磁环保持同心。
进一步地，所述电磁定子由保护性外壳，内置集成电路和励磁线圈绕组组成。实际上为电机励磁绕组和保护性外壳的组合体，通过控制系统控制电流的大小、方向、通断，驱动线圈驱动转子转动，制动线圈对转子制动。
本发明的有益效果：本发明提出的一种环锭细纱机悬浮式主动假捻卷绕装置，不改变环锭纺的原理，所以不影响环锭细纱的品质和风格；本发明利用成熟的磁悬浮技术，使转子和电磁定子之间无接触，不会因为支撑件之间有实体接触磨擦生热以及转动速度不稳定，容易实施高速纺纱；本发明取消环锭纺纺细纱机上的钢丝圈，以钢领主动旋转完全代替钢丝圈被动滑动，彻底解决了钢丝圈在高速旋转状态下由于上述种种原因造成的运转不良和脱离跑道而造成细纱断头的现象，也不再需要定期更换钢丝圈；本发明从结构上讲，更容易实施环锭纺中“固定气圈高度”技术，即固定“定子支撑安装板”，可以减少细纱在纺制过程中由于气圈高度变化引起细纱张力变化而断头的现象；本发明有利于细纱机的揩车清洁工作，取消了钢丝圈后，转子悬浮在定子支撑安装板的空腔内，停机状态下，可以方便的取下转子做清洁工作，新式的卷绕装置，可能不再需要钢丝圈清洁器、钢领底座等工件，在取下转子后，定子支撑安装板上表面更加整洁，利于细纱机的揩车保养工作；本发明利于实施“自动接头机器人”技术，因为取消了钢丝圈，以开放式的C形导纱槽代替，机械手寻头、引纱、穿纱、接头过程大为简化，这将十分有利于提高纺纱车间自动化水平；并且因为细纱接头过程容易实施，后续的“细纱在线检测技术”的研究也将大受裨益，整个纺纱流程在智能化、无人化方向上将会大有进步。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一种环锭细纱机悬浮式主动假捻卷绕装置的立体结构示意图；
图2为本发明一种环锭细纱机悬浮式主动假捻卷绕装置的主视结构示意图；
图3为本发明转子的立体结构示意图；
图4为本发明转子的主视结构示意图；
图5为图4中沿A-A截面图；
图6为本发明转子的俯视结构示意图；
图7为本发明定子支撑安装板的立体结构示意图；
图8为本发明定子支撑安装板的主视结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
实施例一
如图1-8所示，一种环锭细纱机悬浮式主动假捻卷绕装置，它包括转子1、定子支撑安装板2、电磁定子3，所述电磁定子3设置在定子支撑安装板2上，转子1与电磁定子3通过磁场悬浮同轴设置。所述转子1和定子支撑安装板2上面的磁环通过同极磁场相斥的原理，使转子1悬浮和定心，实现无实体接触式的支撑；通过电动机原理实现转子的驱动和制动，采取主动钢领技术，并彻底取消环锭纺所用的钢丝圈，实现环锭细纱机在纺纱过程中主动的、可控的、高速的假捻及卷绕，从而实现高速纺纱。
进一步地，所述转子1包括导纱槽4、导纱槽安装片5、主动旋转钢领6、磁环7、多极对永磁瓦片8，所述导纱槽4设置在导纱槽安装片5内，导纱槽安装片5设置在主动旋转钢领6的上端，磁环7设置在主动旋转钢领6的外侧，多极对永磁瓦片8设置在主动旋转钢领6的下端。
进一步地，所述导纱槽4的材料采用陶瓷，所述导纱槽4通过粘合设置在导纱槽安装片5的安装孔内。
进一步地，磁环7采用永磁环。
进一步地，所述多极对永磁瓦片8通过粘合设置在主动旋转钢领6的下端。
进一步地，所述定子支撑安装板2包括永磁环9和安装板10，永磁环9设置在安装板10上，永磁环9的磁场使转子1悬浮，且保证转子1和永磁环9保持同心。
进一步地，所述电磁定子3由保护性外壳，内置集成电路和励磁线圈绕组组成。实际上为电机励磁绕组和保护性外壳的组合体，通过控制系统控制电流的大小、方向、通断，驱动线圈驱动转子转动，制动线圈对转子制动。
实施例二
如图1-8所示，一种环锭细纱机悬浮式主动假捻卷绕装置，它包括转子1、定子支撑安装板2、电磁定子3，所述电磁定子3设置在定子支撑安装板2上，转子1与电磁定子3通过磁场悬浮同轴设置。所述转子1和定子支撑安装板2上面的磁环通过同极磁场相斥的原理，使转子1悬浮和定心，实现无实体接触式的支撑；通过电动机原理实现转子的驱动和制动，采取主动钢领技术，并彻底取消环锭纺所用的钢丝圈，实现环锭细纱机在纺纱过程中主动的、可控的、高速的假捻及卷绕，从而实现高速纺纱。
进一步地，所述转子1包括导纱槽4、导纱槽安装片5、主动旋转钢领6、磁环7、多极对永磁瓦片8，所述导纱槽4设置在导纱槽安装片5内，导纱槽安装片5设置在主动旋转钢领6的上端，磁环7设置在主动旋转钢领6的外侧，多极对永磁瓦片8设置在主动旋转钢领6的下端。
进一步地，所述导纱槽4的材料采用合金，所述导纱槽4通过配压设置在导纱槽安装片5的安装孔内。
进一步地，磁环7采用电磁环。
进一步地，所述多极对永磁瓦片8通过配压设置在主动旋转钢领6的下端，多极对永磁瓦片8通过配压设置在主动旋转钢领6的下端。
进一步地，所述定子支撑安装板2包括永磁环9和安装板10，永磁环9设置在安装板10上，永磁环9的磁场使转子1悬浮，且保证转子1和永磁环9保持同心。
进一步地，所述电磁定子3由保护性外壳，内置集成电路和励磁线圈绕组组成。实际上为电机励磁绕组和保护性外壳的组合体，通过控制系统控制电流的大小、方向、通断，驱动线圈驱动转子转动，制动线圈对转子制动。
本发明提出的一种环锭细纱机悬浮式主动假捻卷绕装置，不改变环锭纺的原理，所以不影响环锭细纱的品质和风格；本发明利用成熟的磁悬浮技术，使转子和电磁定子之间无接触，不会因为支撑件之间有实体接触磨擦生热以及转动速度不稳定，容易实施高速纺纱；本发明取消环锭纺纺细纱机上的钢丝圈，以钢领主动旋转完全代替钢丝圈被动滑动，彻底解决了钢丝圈在高速旋转状态下由于上述种种原因造成的运转不良和脱离跑道而造成细纱断头的现象，也不再需要定期更换钢丝圈；本发明从结构上讲，更容易实施环锭纺中“固定气圈高度”技术，即固定“定子支撑安装板”，可以减少细纱在纺制过程中由于气圈高度变化引起细纱张力变化而断头的现象；本发明有利于细纱机的揩车清洁工作，取消了钢丝圈后，转子悬浮在定子支撑安装板的空腔内，停机状态下，可以方便的取下转子做清洁工作，新式的卷绕装置，可能不再需要钢丝圈清洁器、钢领底座等工件，在取下转子后，定子支撑安装板上表面更加整洁，利于细纱机的揩车保养工作；本发明利于实施“自动接头机器人”技术，因为取消了钢丝圈，以开放式的C形导纱槽代替，机械手寻头、引纱、穿纱、接头过程大为简化，这将十分有利于提高纺纱车间自动化水平；并且因为细纱接头过程容易实施，后续的“细纱在线检测技术”的研究也将大受裨益，整个纺纱流程在智能化、无人化方向上将会大有进步。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：用于并条机牵伸机构的清洁装置