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解析劍桿織機的主傳動(一)
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解析劍桿織機的主傳動(一)

 
 

發布時間: 2007/8/1            文章出處:  

 
 
一、織機主傳動的作用及應具備的條件
    織機主傳動的作用是將電動機的功率通過傳動機構傳遞給主軸及其相關運動部件實現織機的各種動作,主傳動應具備以下條件:
    啟動迅速,在第一次打緯時,織機車速就應達到或接近正常運轉的速度。
    制動平穩、快捷,停車位置準確,符合工藝和操作要求,有利于重新開車啟動。
    操作方便,既有正常啟、制動功能,也可實現某些特殊操作,如慢車、手動正反向尋緯等。
    結構緊湊、性能穩定。
    織機的啟制動機構包括主傳動和輔助傳動兩個主要組成部分,前者驅動織機以正常的轉速運轉,后者由一慢速電動機驅動,在織機執行找斷緯、對織口等一些其他織造輔助功能時起作用。
    一般在電動機與織機之間的功率傳遞是通過一套電磁離合器和制動器來工作的,它既可保證織機迅速啟動和制動,又可便于操作。每當緯紗發生斷頭或因為發生故障失靈時,要求把織機迅速制動在綜平位置附近,以方便操作和處理斷緯;每當經紗發生斷頭時要求迅速制動織機,使其停在上心或綜平位置,以便于處理斷經;啟動時要求織機在轉到前心打緯時已獲得正常車速,保證第一緯得到確實打緯,防止發生稀路織疵。
    良好的傳動系統應選擇合適的電動機,使其機械性能適應織機運轉特性的要求。對織機所用的電動機,除應選定合適的額定功率外,還必須考慮電動機的允許最大轉矩和最大轉差率等特性參數,在直接式傳動系統中還要考慮電動機的啟動轉矩。另外織機的傳動系統還應滿足織機的負載條件(輕型或重型織機)、啟動和制動及有關操縱和控制的特殊要求。例如:高速、重型織機為了迅速啟動,應考慮采用離合器啟動的結構;寬幅織機的主軸轉速較低,可以加裝高速軸(中間軸);一些高速織機為了啟動、制動有力,或為了縮小離合器以及電動機的外形尺寸,使結構緊湊,亦采用高速軸;多臂、提花織機可加裝慢速倒車裝置,便于校正啟動時的織物組織;這類裝置的進一步發展是開發了尋緯裝置:在斷緯停車后,開口機構及選緯機構能適當倒轉,按照織物組織校正梭口,若與卷取、送經機構自動調整共同配合,還能精確對準織口,方便擋車操作,顯著減少或消除開車稀密路。

二、主傳動的類型、結構和技術要求
    織機傳動系統,主要可分為直接式和間接式兩大類;為了提高工作性能還有一些特殊設計的傳動系統。
   (一)直接式傳動系統
   采用直接傳動型式的織機,電動機通過皮帶或齒輪直接將動力傳遞給主軸,因此在電動機與主軸之間的傳動鏈上不存在離合器,機構較簡單,且當織機以任何方式停機時,電動機均隨之停止轉動,避免了電動機的空轉。但是為了縮短啟制動時間,必須配備較大功率的電動機,以提供足夠的啟制動力矩。即使如此,織機開車打第一緯時,其轉速還是低于額定的數值。例如 C401型劍桿織機配備5.5kW的電動機,在額定轉速為228 r/min的條件下,織機的啟動過程為 190°的主軸轉角,在打第一緯時,織機轉速約達額定轉速的55%,但是由于劍桿織機的第一次打緯是空打緯,即梭口中沒有新引入的緯紗,因此不至于對織物質量產生不利的影響。圖1—36為V形帶傳動系統簡圖,圖1—37為齒輪傳動系統簡圖。

     對V形帶傳動系統,應根據給定的傳動比和傳遞功率來設計皮帶的尺寸,選擇所用V形帶的型號和根數可應用一般機械零件設計的方法進行。由于V形帶具有一定的彈性,所以在承受織機的沖擊性負載時,它能起到一定的緩沖吸振作用。為了確保傳動比,有的劍桿織機還采用了齒形皮帶傳動,但對齒形帶的性能要求很高。
    齒輪傳動是一種剛性傳動系統,在沖擊性負載作用時,對齒輪的受力很不利,因此必須正確計算齒輪的模數和選用合理的材料,以保證齒輪的強度。裝于電動機軸上的高速小齒輪,通常應采用層壓樹脂材料或高強度聚合材料制造,以減低運轉中由于輪齒沖擊而造成的噪聲。在齒輪與軸的連接上應采用能改變齒輪與軸的相對位置的結構,當承受沖擊負載的部分輪齒有一定磨損時,可換用其他磨損少的輪齒;如采用多個鍵槽結構時可輪換使用不同相位的鍵槽,若采用無鍵聯結,則更為理想。
    在某些重型織機上,為了保護電動機和傳動部件不致引起超載危險,還在織機主軸的大齒輪上固裝有保護性摩擦離合器。在正常運轉時,此離合器和齒輪連成一體,僅起力矩傳遞作用,只有在意外超載情況下才發生滑移。
    直接式傳動系統的操縱裝置,是由開關柄通過連桿系統來控制電動機的電源開關,或用按鈕開關直接控制電動機。為了保證能迅速切斷電源,在操縱連桿系統加裝足夠強的彈簧,并選用性能優良的電源開關接觸器,其觸點應能耐受頻繁的制動斷電所產生的電火花的閃擊。
    直接式傳動系統所用的電動機是與織機直接聯動的,為提高電動機的啟動轉矩,啟動時電動機繞組由星形接法轉為三角形接法,待啟動后正常運轉時再轉回星形接法。但采用該傳動方式,由于織機的啟、制動相當頻繁,啟動時電流大,致使效率下降;另外在制動時,連帶電動機轉子和小皮帶輪一起剎停,增加了制動的負荷。

    (二)間接式傳動系統
    絕大多數高性能劍桿織機均采用間接式的傳動。間接式傳動機構是電動機通過摩擦離合器傳動織機主軸,通常離合器與制動器是配對使用的。在正常運轉情況下,電動機總是在回轉,以操縱離合器與制動器的接合和脫離來控制織機的啟動或制動。所以這種機構能夠使織機迅速的啟、制動,并改善電動機的運行特性。采用離合器間接傳動方式,在織機啟動時,一直在轉動的電動機和離合器的轉子以及皮帶輪儲蓄著較大的動能,起著部分飛輪的作用,可以加快織機的啟動過程,這樣對電動機的啟動力矩也沒有特殊的要求,可采用標準定型的電動機;制動時亦可不承擔這些機件的慣性,減輕制動器的負荷。這種傳動方式已被廣泛采用。新型織機已趨向用電磁離合器 (常和電磁制動器聯成一體)代替機械式摩擦離合器(平面型或錐型),這就可用按鈕式電器開關代替開關手柄,使結構緊湊,操作省力。如GA731一Ⅱ型、CRl000型劍桿織機,主傳動采用間接式傳動系統。主電動機通過皮帶傳動到電磁離合制動器的主動部分。當電磁離合器吸合后,從動部件隨著主動部件一同旋轉,經減速齒輪箱驅動主軸運轉,從而帶動織機的各執行機構協調工作。
     在間接式傳動中常采用中間軸結構,即在電動機與主軸之間再增加一級傳動,中間軸的轉速比織機主軸高,所以又稱高速軸,傳動用的離合器和制動器都裝在此高速軸上。中間高速軸有以下作用:一是可以避免從電動機到織機主軸發生太大的速比,或者可以用轉速更高的電動機,因為同樣功率的電動機,轉速高,則體積小,節省空間位置;二是傳遞相同的功率,高速軸上的轉矩小,將離合器和制動器設置在其上,可減少它們的規格型號,或同樣型號大小,則能傳遞更大的功率;還可用高速軸將動力傳遞到非傳動側,減少傳動系統的變形,特別是對于寬幅織機很有作用。中間軸有以下幾種類型:
    (1)為了獲得較大的傳動比而在電動機與織機主軸間加裝中間傳動軸(過橋軸)。例如,轉速在100r/min左右的低速重型織機,要用兩級傳動才能達到需要的速比,這就必須加裝中間傳動軸。
    (2)長中間軸是為了改善織機主軸的受力情況和引緯機構的性能,以及改進曲軸的加工條件而設計的。對寬幅或重型織機,若采用常規設計,則傳動力矩要通過較長的主軸或中軸才傳遞到傳動機構的對側,即另一方的打緯機構和引緯機構,因而對側的打緯和引緯動作就容易發生相對偏差。如采用了中間高速軸傳動,則在傳遞同樣功率的條件下,高速軸上所承受的傳動力矩將相應減少,因而運轉時兩曲柄中間軸段上的扭轉變形也將減小,這就有利于兩側牽手或打緯凸輪對筘座的同步傳動,提高對側引緯機構的傳動剛性,改善了引緯的正確性和兩側打緯運動的一致性。另一方面,寬幅、重型或高速織機若不裝高速軸,而全靠織機主軸來傳動整臺織機的所有工作機構,由于力矩很大,離合器的結合力矩必然也要很大,這就必須加大主軸的直徑和離合器的尺寸。
     (3)短的中間高速軸。由于高速軸上傳遞的扭矩較小,安裝在其上的離合器和制動器就可采用較小的型號,又因中間軸的設置形成了兩級傳動,使可以達到的傳動比范圍擴大,就有可能采用轉速高而外形小的電動機,這樣整個傳動裝置體積縮小,結構就能緊湊。現代織機趨向高速化,與有梭織機相比,配用的電動機功率成倍增加,若仍采用低速電動機,外形就會顯得龐大、累贅;故帶有中間軸的傳動系統在現代織機傳動系統中已屬常見。
    (三)加裝倒車裝置的傳動系統
    織機上加裝倒車裝置主要是為了方便擋車操作,其作用有兩種方式:一是主軸帶動整機倒轉,二是主軸不動,開口機構或連帶其他機構倒轉。斷緯時,其檢測位置一般在后心至上心偏前的區域內,即在引緯結束前后,但由于制動需要一定的時間,織機總是要到下一轉才能停下來。為了尋找斷緯,開口和選緯等機構必須作倒轉,使梭口和緯紗順序恢復到斷緯時的狀態,以便清除殘留在梭口中的斷緯,重新開車,這就是尋緯功能。這一功能的進一步發展,還應將開口機構聯動卷取或卷取及送經運動,自動調整對準織口位置,消滅或盡量消除開車稀密路橫擋

 
 
 
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