專利名稱：自動絡(luò)筒機的張力控制裝置及張力調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紡織設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及絡(luò)筒機設(shè)備的改進，具體說是一種自動 絡(luò)筒機的張力控制裝置和張力調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
在紡織工業(yè)中，絡(luò)筒裝置是將從前道工序運來的紗線(通常是管紗)，加工成容量 較大、成型良好、有利于后道工序加工的無邊或有邊筒子(通常是圓柱形或圓錐形筒紗)。 絡(luò)紗時，從下面的管紗抽出紗線，通過一張緊裝置——紗線夾在兩個圓形張力盤(活動張力 盤和固定張力盤)中間運行，然后在槽筒的帶動下將紗線卷繞成筒紗。為使絡(luò)成的筒紗成 型良好、具有一定的卷繞密度而不損傷紗線的物理機械性能，首先是要保證絡(luò)筒過程中紗 線張力波動小，紗線的張力保持恒定值。為了保證絡(luò)筒過程中紗線張力穩(wěn)定，目前國內(nèi)外自動絡(luò)筒機大都采用了紗線張力 控制裝置，通過電磁加壓方式來控制紗線張力。該電磁加壓裝置主要由一個磁性圓柱體和 一個空心螺線管(有一個電繞組)組成，該螺線管的電繞組要保證所述的磁性圓柱體產(chǎn)生 一個磁場和一個電子裝置(有一個輸出與所述的電繞組連接)，它是通過改變螺線管電繞 組中通電電流的大小來改變紗線張力。該電磁加壓方式所采用的由稀土材料制成的磁性圓 柱體和螺線管的電繞組，其個體之間存在差異，一致性差，這就使得這種電磁加壓方式在實 際運行過程中，產(chǎn)生的張力值往往差別較大。如何設(shè)計一種自動絡(luò)筒機的張力控制裝置和張力調(diào)節(jié)方法，使其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊， 易調(diào)節(jié)，提高紗線張力的穩(wěn)定性、系統(tǒng)運行的可靠性和筒紗的成型質(zhì)量。這是目前亟待解決 的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有絡(luò)筒技術(shù)中電磁加壓方式所產(chǎn)生的紗線張力不穩(wěn)定的 缺點，提供了一種自動絡(luò)筒機的張力控制裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，可使紗線張力保持恒定，張力 調(diào)節(jié)方便、準(zhǔn)確。另一目的是提供一種自動絡(luò)筒機的張力調(diào)節(jié)方法，可精確地控制紗線張 力，使紗線張力保持恒定，提高紗線張力的穩(wěn)定性、系統(tǒng)運行的可靠性和筒紗的成型質(zhì)量。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種自動絡(luò)筒機的張力控制裝置，包 括固定張力盤和活動張力盤，固定張力盤和活動張力盤夾持紗線面相對并分別設(shè)置在固定 張力盤軸和活動張力盤軸上，其特征在于所述的固定張力盤、活動張力盤配有由第一步進 電機及傳動部件組成的張力盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，有一張力軸的一端活套上可轉(zhuǎn)動的活動張力 盤，有一第二步進電機的軸上設(shè)置凸輪，所述凸輪觸動張力軸另一端位移，調(diào)節(jié)活動張力盤 與固定張力盤的間距或夾持力大小，第一步進電機和第二步進電機由步進電機控制器控 制。對上述技術(shù)方案的改進所述的固定張力盤軸一端安裝固定張力盤，固定張力盤 軸中部套有的軸套，固定張力盤軸另一端安裝第一齒輪，固定張力盤背面設(shè)置固定張力盤
3護套；所述活動張力盤軸為空心軸，活動張力盤軸一端安裝第二齒輪，另一端安裝活動張力 盤護套，活動張力盤護套與活動張力盤背面連接；所述張力軸為粗細(xì)不同的兩段，細(xì)段部分 穿過活動張力盤軸的空心與活動張力盤活動連接，細(xì)段部分上套有一壓簧，壓簧一端頂在 張力軸粗段上，另一端頂在活動張力盤軸一端的內(nèi)面上，所述張力軸粗段外套有軸套；所述 第一步進電機通過傳動部件驅(qū)動第一齒輪和第二齒輪分別帶動固定張力盤和活動張力盤 繞其軸轉(zhuǎn)動。對上述技術(shù)方案的進一步改進所述張力軸粗段外端連接一帶凹槽的驅(qū)動盤，所 述第二步進電機軸與所述張力軸垂直，第二步進電機軸上設(shè)置的凸輪部分嵌入驅(qū)動盤上的 凹槽內(nèi)。對上述技術(shù)方案的進一步改進所述張力軸粗段外徑與所述活動張力盤軸空心內(nèi) 徑尺寸一致，形成滑動配合。一種自動絡(luò)筒機張力控制裝置的紗線張力調(diào)節(jié)方法，其特征在于當(dāng)絡(luò)筒機開始工 作時，從管紗抽出的紗線經(jīng)過固定張力盤與活動張力盤紗線夾持，固定張力盤、活動張力盤 由步進電機控制器控制的第一步進電機及傳動部件驅(qū)動繞其軸旋轉(zhuǎn)，然后，紗線卷繞到紗 筒上；有一張力軸的一端活套上可轉(zhuǎn)動的活動張力盤，有一由步進電機控制器控制的第二 步進電機的軸上設(shè)置凸輪，由所述第二步進電機驅(qū)動所述凸輪轉(zhuǎn)動，觸動張力軸另一端位 移，調(diào)節(jié)活動張力盤與固定張力盤的間距或夾持力大小，并由第一步進電機調(diào)節(jié)固定張力 盤和活動張力盤的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)對紗線張力的精確調(diào)節(jié)。對上述技術(shù)方案的改進當(dāng)需要加大紗線張力時，第二步進電機根據(jù)需要改變的 脈沖數(shù)帶動凸輪運轉(zhuǎn)，同時，凸輪推著和張力軸相連的活動張力盤向靠近固定張力盤一側(cè) 的方向運行，當(dāng)紗線張力達到要求時，第一步進電機繼續(xù)按照步進電機控制器控制的速度 運轉(zhuǎn)，第二步進電機停止運行，將凸輪鎖定在合適位置，這時活動張力盤的位置也被鎖緊， 套在張力軸上的壓簧處于壓縮狀態(tài)；當(dāng)紗線張力需要減小時，第二步進電機帶動凸輪反方 向運轉(zhuǎn)，此時處于壓縮狀態(tài)的壓簧推動張力軸向遠(yuǎn)離固定張力盤一側(cè)的方向運行，這時和 張力軸相連的活動張力盤與固定張力盤之間的間距便越來越大，直到最大，此時，第一步進 電機仍按照步進電機控制器控制的速度運轉(zhuǎn)，壓簧處于自然伸長狀態(tài)。本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比的優(yōu)點和積極效果是本發(fā)明自動絡(luò)筒機張力控制裝置解決了現(xiàn)有絡(luò)筒技術(shù)中電磁加壓方式所產(chǎn)生的 紗線張力不穩(wěn)定的缺點，提供了一種自動絡(luò)筒機的張力控制裝置，由步進電機控制活動張 力盤及凸輪運轉(zhuǎn)，通過控制步進電機運轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)來控制凸輪的運行位置，調(diào)節(jié)活動張力 盤與固定張力盤齒輪的間距或夾持力大小，并由第一步進電機調(diào)節(jié)固定張力盤、活動張力 盤的轉(zhuǎn)速，從而更精確地控制紗線張力，可使紗線張力保持恒定。其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，可靠性 和穩(wěn)定性好，調(diào)節(jié)方便。本發(fā)明提供一種自動絡(luò)筒機的紗線張力調(diào)節(jié)方法，可精確地控制紗線張力，使紗 線張力保持恒定，提高紗線張力的穩(wěn)定性、系統(tǒng)運行的可靠性和筒紗的成型質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明張力控制裝置加入到一單獨的絡(luò)紗段中，紗線的工作狀態(tài)圖。圖2是本發(fā)明張力控制裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。
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圖3是本發(fā)明步進電機控制凸輪運轉(zhuǎn)的立體圖。圖4是本發(fā)明兩張力盤加緊紗線運行時的剖面圖。圖5是本發(fā)明兩張力盤松開狀態(tài)的剖面圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明參見圖1-圖5，本發(fā)明一種自動絡(luò)筒機的張力控制裝置實施例。包括固定張力盤 7和活動張力盤6，固定張力盤7和活動張力盤6夾持紗線面相對并分別設(shè)置在固定張力盤 軸15和活動張力盤軸12上。由一第一步進電機11通過傳動部件驅(qū)動分別帶動固定張力 盤7和活動張力盤6繞其軸轉(zhuǎn)動。所述的固定張力盤軸15 —端安裝可以轉(zhuǎn)動的固定張力盤7，固定張力盤軸15中部 套有的軸套，固定張力盤軸15另一端安裝第一齒輪16，固定張力盤7背面設(shè)置的固定張力 盤護套14套裝在固定張力盤軸15上。所述活動張力盤軸12為空心軸，活動張力盤軸12 一端上安裝第二齒輪17，另一端上安裝活動張力盤護套13，活動張力盤護套13與活動張力 盤6背面連接。有一張力軸3包括粗細(xì)不同的兩段，細(xì)段部分穿過活動張力盤軸12的空心 與活動張力盤6活動連接，使活動張力盤6可以隨張力軸3橫向移動，而且活動張力盤6可 以轉(zhuǎn)動，但張力軸3不能轉(zhuǎn)動。張力軸粗段外徑與所述活動張力盤軸空心內(nèi)徑尺寸一致，形 成滑動配合。在張力軸3細(xì)段部分上套有一壓簧18，壓簧18 —端頂在張力軸3粗段上，另 一端頂在活動張力盤軸12 —端的內(nèi)面上，所述張力軸3粗段外套有軸套。張力軸3粗段外 端連接一帶凹槽的驅(qū)動盤，驅(qū)動盤與張力軸3為一體結(jié)構(gòu)。有一第二步進電機5的軸與所 述張力軸3垂直，第二步進電機5的軸上設(shè)置的凸輪4部分嵌入驅(qū)動盤上的凹槽內(nèi)。所述 凸輪4觸動張力軸3位移，調(diào)節(jié)活動張力盤6與固定張力盤7的間距或夾持力大小。第一 步進電機11和第二步進電機5由步進電機控制器10控制。絡(luò)紗時，紗線夾在活動張力盤6和固定張力盤7中間運行，為使絡(luò)成的筒紗成型良 好，首先是要保證絡(luò)紗過程中紗線張力波動小，紗線的張力保持恒定值；本發(fā)明自動絡(luò)筒機 的張力控制裝置可使紗線張力保持恒定，從而保證絡(luò)成的筒紗成型良好。如圖4所示，絡(luò)筒機絡(luò)紗時，由步進電機控制器10控制第一步進電機11帶動第一 齒輪16開始運轉(zhuǎn)，通過固定張力盤軸15帶動固定張力盤7轉(zhuǎn)動，同時，第一齒輪16的運轉(zhuǎn) 通過一個公知的結(jié)構(gòu)，帶動第二齒輪17開始運轉(zhuǎn)，第二齒輪17的轉(zhuǎn)動又通過活動張力盤軸 12和張力盤護套13帶動活動張力盤6運轉(zhuǎn)，這樣紗線2就可以夾在兩個圓形張力盤6、7中 間向上運行。固定張力盤7和活動張力盤6均可以轉(zhuǎn)動，但是，活動張力盤6還可以實現(xiàn)橫 向運動，而固定張力盤7的位置是固定的，不能產(chǎn)生橫向位移。通過改變第一步進電機11 的運轉(zhuǎn)速度，從而改變固定張力盤7和活動張力盤6的轉(zhuǎn)動速度，實現(xiàn)紗線張力的調(diào)節(jié)。一種自動絡(luò)筒機的紗線張力調(diào)節(jié)方法的實施例，具體方法如下如圖1所示，當(dāng)絡(luò)筒機開始工作時，從下面的管紗1抽出紗線2，由已知的裝置上 拉，以完全連續(xù)的形式通過一槽筒8結(jié)合到筒紗9上，開始紗線2的卷繞工作。離開管紗1 的紗線2快速的向上運動時經(jīng)過固定張力盤7與活動張力盤6夾持，固定張力盤7、活動張 力盤6由步進電機控制器10控制的第一步進電機11及傳動部件(第一齒輪16、第二齒輪 17)驅(qū)動繞其軸旋轉(zhuǎn)，然后，紗線卷繞到筒紗9上；有一張力軸3的一端活套上可轉(zhuǎn)動的活
5動張力盤6，有一由步進電機控制器10控制的第二步進電機5的軸上設(shè)置凸輪4，由所述第 二步進電機5驅(qū)動所述凸輪4轉(zhuǎn)動，觸動張力軸3位移，調(diào)節(jié)活動張力盤6與固定張力盤7 的間距或夾持力大小，并由第一步進電機11調(diào)節(jié)固定張力盤7和活動張力盤6的轉(zhuǎn)速，從 而實現(xiàn)對紗線張力的精確調(diào)節(jié)。參見圖4，可以看出紗線2夾在固定張力盤7和活動張力盤6中間快速向上運動 時，紗線2的張力是通過第二步進電機5帶動凸輪4運轉(zhuǎn)控制活動張力盤6的橫向運動來 調(diào)節(jié)的。當(dāng)需要加大紗線張力時，第二步進電機5根據(jù)需要改變的脈沖數(shù)帶動凸輪4運轉(zhuǎn)， 同時，凸輪4推著和張力軸3相連的活動張力盤6向靠近固定張力盤7 —側(cè)的方向運行，當(dāng) 紗線張力達到要求時，第二步進電機5停止運行，將凸輪4鎖在一定位置，這時活動張力盤 6的位置也被鎖緊，壓簧18處于壓縮狀態(tài)；當(dāng)紗線張力需要減小時，第二步進電機5帶動凸 輪4反方向運轉(zhuǎn)，如圖5所示，此時處于壓縮狀態(tài)的壓簧18推動張力軸3向遠(yuǎn)離固定張力 盤7 —側(cè)的方向運行，這時和張力軸3相連的活動張力盤6與固定張力盤7之間的間距便 越來越大，直到最大，此時的壓簧18處于自然伸長狀態(tài)。綜上，通過步進電機控制器10控制第二步進電機5運行的脈沖數(shù)來控制凸輪4運 轉(zhuǎn)，以及控制第一步進電機11驅(qū)動兩個張力盤6、7的運轉(zhuǎn)速度，可以精確的控制紗線張力， 避免了現(xiàn)有絡(luò)筒機上應(yīng)用的通過改變電磁線圈中通電電流的大小來改變紗線張力不準(zhǔn)確 的缺點，提高了紗線張力的穩(wěn)定性，大大提高了筒紗的生產(chǎn)效率和成型質(zhì)量。當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)，做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明 的保護范圍。
權(quán)利要求
一種自動絡(luò)筒機的張力控制裝置，包括固定張力盤和活動張力盤，固定張力盤和活動張力盤夾持紗線面相對并分別設(shè)置在固定張力盤軸和活動張力盤軸上，其特征在于所述的固定張力盤、活動張力盤配有由第一步進電機及傳動部件組成的張力盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，有一張力軸的一端活套上可轉(zhuǎn)動的活動張力盤，有一第二步進電機的軸上設(shè)置凸輪，所述凸輪觸動張力軸另一端位移，調(diào)節(jié)活動張力盤與固定張力盤的間距或夾持力大小，第一步進電機和第二步進電機由步進電機控制器控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動絡(luò)筒機的張力控制裝置，其特征在于所述的固定張力盤 軸一端安裝固定張力盤，固定張力盤軸中部套有的軸套，固定張力盤軸另一端安裝第一齒 輪，固定張力盤背面設(shè)置固定張力盤護套；所述活動張力盤軸為空心軸，活動張力盤軸一端 安裝第二齒輪，另一端安裝活動張力盤護套，活動張力盤護套與活動張力盤背面連接；所述 張力軸為粗細(xì)不同的兩段，細(xì)段部分穿過活動張力盤軸的空心與活動張力盤活動連接，細(xì) 段部分上套有一壓簧，壓簧一端頂在張力軸粗段上，另一端頂在活動張力盤軸一端的內(nèi)面 上，所述張力軸粗段外套有軸套；所述第一步進電機通過傳動部件驅(qū)動第一齒輪和第二齒 輪分別帶動固定張力盤和活動張力盤繞其軸轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動絡(luò)筒機的張力控制裝置，其特征在于所述張力軸粗段外 端連接一帶凹槽的驅(qū)動盤，所述第二步進電機軸與所述張力軸垂直，第二步進電機軸上設(shè) 置的凸輪部分嵌入驅(qū)動盤上的凹槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動絡(luò)筒機的張力控制裝置，其特征在于所述張力軸粗段外 徑與所述活動張力盤軸空心內(nèi)徑尺寸一致，形成滑動配合。
5.一種自動絡(luò)筒機張力控制裝置的紗線張力調(diào)節(jié)方法，其特征在于當(dāng)絡(luò)筒機開始工作 時，從管紗抽出的紗線經(jīng)過固定張力盤與活動張力盤紗線夾持，固定張力盤、活動張力盤由 步進電機控制器控制的第一步進電機及傳動部件驅(qū)動繞其軸旋轉(zhuǎn)，然后，紗線卷繞到紗筒 上；有一張力軸的一端活套上可轉(zhuǎn)動的活動張力盤，有一由步進電機控制器控制的第二步 進電機的軸上設(shè)置凸輪，由所述第二步進電機驅(qū)動所述凸輪轉(zhuǎn)動，觸動張力軸另一端位移， 調(diào)節(jié)活動張力盤與固定張力盤的間距或夾持力大小，并由第一步進電機調(diào)節(jié)固定張力盤和 活動張力盤的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)對紗線張力的精確調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動絡(luò)筒機張力控制裝置的紗線張力調(diào)節(jié)方法，其特征在 于當(dāng)需要加大紗線張力時，第二步進電機根據(jù)需要改變的脈沖數(shù)帶動凸輪運轉(zhuǎn)，同時，凸 輪推著和張力軸相連的活動張力盤向靠近固定張力盤一側(cè)的方向運行，當(dāng)紗線張力達到要 求時，第一步進電機繼續(xù)按照步進電機控制器控制的速度運轉(zhuǎn)，第二步進電機停止運行，將 凸輪鎖定在合適位置，這時活動張力盤的位置也被鎖緊，套在張力軸上的壓簧處于壓縮狀 態(tài)；當(dāng)紗線張力需要減小時，第二步進電機帶動凸輪反方向運轉(zhuǎn)，此時處于壓縮狀態(tài)的壓簧 推動張力軸向遠(yuǎn)離固定張力盤一側(cè)的方向運行，這時和張力軸相連的活動張力盤與固定張 力盤之間的間距便越來越大，直到最大，此時，第一步進電機仍按照步進電機控制器控制的 速度運轉(zhuǎn)，壓簧處于自然伸長狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種自動絡(luò)筒機的張力控制裝置，包括夾持紗線的固定張力盤和活動張力盤，其特點是所述固定張力盤、活動張力盤配有由第一步進電機及傳動部件組成的張力盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，有一張力軸的一端活套上可轉(zhuǎn)動的活動張力盤，有一第二步進電機的軸上設(shè)置凸輪，所述凸輪觸動張力軸另一端位移，調(diào)節(jié)活動張力盤與固定張力盤的間距或夾持力大小，第一步進電機和第二步進電機由步進電機控制器控制。其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，可靠性和穩(wěn)定性好，調(diào)節(jié)方便。提供一種自動絡(luò)筒機的張力調(diào)節(jié)方法，可精確地控制紗線張力，使紗線張力保持恒定，提高紗線張力的穩(wěn)定性、系統(tǒng)運行的可靠性和筒紗的成型質(zhì)量。
文檔編號B65H59/24GK101920872SQ201010127658
公開日2010年12月22日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者馮陳順, 李睿敏, 高健 申請人:青島宏大紡織機械有限責(zé)任公司