一种新型连续性调节纱线张力平衡的装置

技术领域

本发明涉及纺织机械领域，具体为一种新型连续性调节纱线张力平衡的装置。

背景技术

随着纺织技术的日益精进，经编机作为纺织领域中的主要机械也随之向着高速、稳定的方向日益发展。由于经编机纱线张力的调控严重影响着织物质量和织造效率，因此，张力纱线张力的调控要求能够随着织造速度的改变而迅速改变，同时要求张力调控装置可靠性高且调控精准。

但是，在实际生产过程中，盘头上整经的张力不完全恒定，编花工艺的复杂变化，开机/停机时的急速速度变化及巨大惯性造成的送纱量与实际编织纱用量的不一致都会产生布面张力的较大差异，从而产生布面横杠的问题，严重时可导致崩纱，拉弯织针等问题。而布面横杠也是经编行业长时间受困扰的一个问题。而传统的经编机纱线张力调控装置都难以实现张力的实时调节。

发明内容

为了解决现有技术，本发明提出一种新型连续性调节纱线张力平衡的装置，采用极位传感器监测导纱杆张力的变化，同时利用张力调节装置为张力杆提供反向扭矩平衡纱线张力，实现了纱线张力实时监控、实时调节，保证了纱线张力在许可的范围内波动。

本发明中主要采用的技术方案为：

一种新型连续性调节纱线张力平衡的装置，包括：

至少一根张力杆，所述张力杆安装在机架上，且可绕轴线自旋转；

至少一组用于监测纱线张力的张力监测装置，所述张力监测装置用于实时采集张力杆的位置信号，并将采集到的信号反馈至控制系统进行处理；

至少一组用于调节纱线张力的张力调节装置，所述张力调节装置用于为张力杆提供与纱线张力反方向的扭矩；

用于调整纱线输送速度的送经装置；

用于控制送经装置和处理张力杆的位置信号的控制系统。

优选地，所述张力监测装置包括支座、上极位传感器、下极位传感器和感应片，所述支座固定安装在所述机架一侧，所述上极位传感器和下极位传感器分别安装在所述支座的两端，所述感应片一端固定安装在张力杆上，且随张力杆转动，另一端随张力杆在上极位传感器和下极位传感器之间摆动。

优选地，所述上极位传感器和下极位传感器之间的连线与水平面成一定角度，所述角度范围为0-90°。

优选地，所述支座上开有弧形槽口，所述上极位传感器和下极位传感器分别锁紧安装在弧形槽口的上端和下端。

优选地，所述张力调节装置包括链轮、链条和弹性连接件，所述链轮安装在所述张力杆上，所述链条一端固定安装在链轮上，且与所述链轮啮合安装，所述链条的另一端与所述弹性连接件一端连接，所述弹性连接件另一端固定安装在机架上。

优选地，所述张力调节装置还包括若干上导纱组件和若干下导纱组件，若干所述上导纱组件和若干下导纱组件排列安装在张力杆上，所述上导纱组件和下导纱组件一一对应设置，且对应设置的所述上导纱组件和下导纱组件安装位置相对于张力杆的轴线呈中心对称，纱线经上导纱组件绕至下导纱组件。

优选地，所述上导纱组件包括上导纱帽、上张力片和上安装座，所述上张力片的一端安装在上导纱帽上，另一端与所述上安装座固定连接，所述上安装座固定安装在张力杆上。

优选地，所述下导纱组件包括下安装座、下张力片和下导纱帽，所述下张力片的一端安装在下导纱帽上，另一端与所述下安装座连接，所述下安装座安装在张力杆上。

优选地，所述送经装置包括送经电机，所述送经电机与所述控制系统控制连接，所述送经电机的输出轴与送经机构传动连接。

有益效果：本发明提供一种新型连续性调节纱线张力平衡的装置，具有如下优点：

（1）利用张力调节装置对张力杆进行平衡调节，削弱张力的变化趋势，对纱线提供连续性调节，保证了调节系统的稳定性和可靠性；

（2）利用张力监测装置对纱线张力的变化进行监控，当纱线张力变化超过许可范围时，感应片到达极位传感器附近，由控制系统通过极位传感器采集到的信息控制送经装置主动调节纱线张力，使得纱线张力在允许范围内波动，实现了对纱线张力的动态监测、快速响应。

附图说明

图1为实施例1的整体结构示意图；

图2为实施例1的局部结构示意图1；

图3为实施例1的局部结构示意图2；

图4为实施例1的纱线绕卷示意图；

图5为送经机构的具体结构示意图；

图中：张力杆1、机架2、张力监测装置3、支座3-1、上极位传感器3-2、下极位传感器3-3、感应片3-4、弧形槽口3-5、张力调节装置4、链轮4-1、链条4-2、弹性连接件4-3、上导纱组件4-4、上导纱帽4-41、上张力片4-42、上安装座4-43、下导纱组件4-5、下安装座4-51、下张力片4-52、下导纱帽4-53、送经装置5、送经电机5-1、送经机构5-2、送经减速器5-21、皮带轮5-22、皮带5-23、经轴5-24、盘头5-25。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。下面对具体实施方式的描述仅仅是示范性的，应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1所示，一种新型连续性调节纱线张力平衡的装置，包括：

至少一根张力杆1，张力杆1通过支架1-1安装在机架2上3-1，且可绕轴线自旋转；

至少一组用于监测纱线张力的张力监测装置3，本实施例优选为两组张力监测装置3，如图2-3所示，两组所述张力监测装置3分别对称设置在张力杆1两侧，每组所述张力监测装置3包括支座3-1、上极位传感器3-2、下极位传感器3-3和感应片3-4，所述支座3-1固定安装在所述机架2一侧，所述支座3-1上开有弧形槽口3-5，所述上极位传感器3-2和下极位传感器3-3分别通过螺母锁紧安装在弧形槽口3-5的上端和下端。所述感应片3-4一端固定安装在张力杆1上，且随张力杆1转动，另一端随张力杆1在上极位传感器3-2和下极位传感器3-2之间摆动，感应片3-4分别与所述上极位传感器3-2和下极位传感器3-3配合感应工作，上极位传感器3-2和下极位传感器3-3用于感应采集感应片3-4的位置信号，并将采集到的信号反馈至控制系统进行信号处理。

至少一组用于调节纱线张力的张力调节装置4，本实施例优选为两组张力调节装置4，两组所述张力调节装置4分别对称设置在所述张力杆1的两端。每组所述张力调节装置4包括链轮4-1、链条4-2和弹性连接件4-3，所述链轮4-1安装在所述张力杆上，所述链条4-2一端固定安装在链轮4-1上，且与所述链轮4-1啮合安装，所述链条4-2的另一端与所述弹性连接件4-3一端连接，所述弹性连接件4-3另一端固定安装在机架2上。本实施例中链轮4-1优选为鸡冠轮。现有的可用于啮合连接链条，带动链条运动的链轮或者齿轮均可用于本发明的技术方案，可由本领域技术人员根据实际需求进行选择。

所述张力调节装置4还包括若干上导纱组件4-4和若干下导纱组件4-5，若干所述上导纱组件4-4和若干下导纱组件4-5排列安装在张力杆1上，所述上导纱组件4-4和下导纱组件4-5一一对应设置，且对应设置的上导纱组件4-4和下导纱组件4-5安装位置相对于张力杆1的轴线呈中心对称，纱线经上导纱组件4-4绕至下导纱4-5组件。

本实施例中，上导纱组件4-4包括上导纱帽4-41、上张力片4-42和上安装座4-43，所述上张力片4-42的一端安装在上导纱帽4-41上，另一端与所述上安装座4-43固定连接，所述上安装座4-43固定安装在张力杆1上。

所述下导纱组件4-5包括下安装座4-51、下张力片4-52和下导纱帽4-53，所述下张力片4-52的一端安装在下导纱帽4-53上，另一端与所述下安装座4-51连接，所述下安装座4-51安装在张力杆1上。

所述送经装置5包括送经电机5-1，所述送经电机5-1与所述控制系统控制连接，所述送经电机5-1的输出轴与送经机构5-2传动连接，用于调整纱线输送速度；

控制系统，所述控制系统根据接收到的张力杆的位置信号，控制送经装置调整纱线输送速度。

实施例1中采用的送经机构的具体结构如下：

如图5所示，送经机构5-2包括送经减速器5-21、两个皮带轮5-22、皮带5-23、经轴5-24和盘头5-25，所述送经电机5-1的输出端与所述送经减速器5-21的输入端连接，所述送经减速器5-21的输出端和经轴5-24的一端均安装有皮带轮5-22，两个皮带轮5-22通过皮带张紧连接，通过皮带实现同步带传动。所述经轴5-24的两端通过轴承安装在机架2上，所述盘头5-25固定安装在经轴5-24上，且随经轴5-24同步转动。本发明利用同步带传动的特点能够实现由送经减速器5-21到经轴5-24的同步传动，进而实现送经电机5-1对送经量的精准控制。本发明中控制系统与送经电机5-1控制连接。本发明中的送经电机5-1是具有光电编码器的伺服电机，能够根据接收到的数字信号任意控制转速的大小，并利用同步带传动同步控制送经速度的大小。

实施例1的工作原理如下：

如图4所示，纱线由上导纱帽4-41绕入，经过张力杆1改向后由下导纱帽4-53绕出，在纱线张力的作用下，下导纱帽4-53会有转动的趋势，链轮4-1受到弹性连接件4-3的拉力作用对张力杆1产生一个反方向的扭矩来平衡由于纱线张力作用带来的不平衡力。

张力监测装置3中的感应片3-4为长条形状，其一端固定安装在张力杆1上，能够随张力杆1摆动，其摆动范围限定在上极位传感器3-2和下极位传感器3-3之间。当张力波动打破平衡时，张力杆1转动带动感应片3-4摆动，当感应片3-4摆动到上极位传感器3-2和下极位传感器3-3附近时能够被感应到，上极位传感器3-2或下极位传感器3-3将感应到的位置信号以电信号的形式反馈给控制系统，由控制系统控制送经电机5-1来调节送经量。

本发明中的送经机构可采用但不仅限于纱架、筒子架、罗拉、经轴、直连盘头等现有的送经机构，可由本领域技术人员根据实际需求进行设计。

本发明中，所述上极位传感器3-2和下极位传感器3-4之间的连线与水平面成一定角度，所述角度范围为0-90°。感应片3-4只需要满足在上极位传感器和下极位传感器实现摆动感应即可。本领域技术人员可根据张力调节范围（感应片摆动范围）设置上极位传感器3-2和下极位传感器3-3的安装位置以及感应片3-4的长度，属于现有技术。

本发明中提及的控制系统属于现有技术，本领域技术人员可根据实际需求对控制系统进行设计。

本实施例1中，上导纱组件4-4和下导纱组件4-5的数量可由本领域技术人员根据实际情况进行设置，上导纱帽4-41和下导纱帽4-53均安装在机架上，可由本领域技术人员根据实际情况进行选择设置，属于常规技术手段。

本实施例1中，导纱组件也可采用现有的具有导纱功能，且能在纱线张力的作用下对张力杆产生扭矩的导纱装置，可由本领域技术人员根据实际需求进行选择，包括但不仅局限于上述导纱组件。

本实施例1中，弹性连接件可以为拉簧，本领域技术人员可根据实际需求选择符合功能需求的弹性连接件，包括但不仅局限于上述零部件。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。