CN102505394B - 一种用于拉幅定型机中的低能耗无电机驱动式传送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于拉幅定型机中的低能耗无电机驱动式传送装置，包括支架，支架上均匀安装静电磁铁，两支架中央位置上安装导轨支座，导轨支座上安装磁悬浮导轨副，磁悬浮导轨副上安装下支承块，下支承块上安装动电磁铁，动电磁铁上安装上支承块，上支承块上安装工作台；各静电磁铁与动电磁铁上均绕有线圈。本发明实现了动导轨的无电机驱动和自动导向，大大降低了传送工作时的能耗，消除了传送运行过程中的摩擦，提高了运行过程中的精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂层织物拉幅定型机的传送装置。
背景技术
功能性涂层织物是指通过在织物一侧或两侧涂覆具有特定功能的涂层浆料，使得织物具有诸如防水透湿、防污抗菌、吸湿散热、抗静电防辐射等特定功能的产品，可制成服装、帐篷、窗帘等，在提高人们日常生活或工作环境中的生活或工作舒适度的同时，降低了周围环境中有害物质对人体的危害程度，并能保证人们在某些恶劣环境下的正常工作，在工业、救灾、军事、野外作业等领域中有着广泛的应用，随着功能性涂层织物产品技术的日渐完善，其有望在医疗保健、特殊防护等其他领域中得到应用，具有较开阔的市场前景。
拉幅定型机是功能性涂层织物生产过程中的重要生产设备，可同时完成对织物涂层的涂覆、烘干，直接决定了最终产品的质量，而在拉幅定型机中，传送是其重要的功能部件，织物经涂层后，由传送将其带入烘箱进行烘燥并将涂层烘干，待涂层织物被传送出烘箱时，便可得到所需的功能性涂层织物，由于功能性涂层织物一般采取连续式生产模式，在其生产过程中，要求传送始终处于工作状态，即带动传送工作的电机始终处于工作状态，使得生产过程中的能耗较大，随着全球低碳经济以及节能减排政策的提出，如何在保证产品质量的同时，降低生产过程中的能耗，成为制约功能性涂层织物进一步发展的重要因素。因此，有必要从拉幅定型机中传送的工作原理入手，提出一种集低能耗、高效率等优点于一体的功能性涂层织物拉幅定型机。
磁悬浮技术利用电磁铁所产生的电磁力实现物体之间的吸合与排斥，若将其应用于功能性涂层织物拉幅定型机的传送中，可在无电机的情况下实现传送的工作，大大降低了生产过程中的能耗，并可有效的降低传送运行过程中的噪音、提高传送低速和高速运动状态下的精度、减小传送运行过程中的磨损量，符合低碳经济与节能减排的生产要求。
经检索，发现在磁悬浮列车的专利申请中，存在无电机驱动技术，但由于磁悬浮列车运行速度极快（平均时速达400公里），使得磁悬浮列车只能在直线导轨或曲率半径极大（约8000米）的磁悬浮导轨上运行，以防止列车在一般的圆周轨道上运行所需极大向心力而造成的列车运行性能不稳定，但在本申请专利中，磁悬浮导轨的运行速度较小，当磁悬浮动导轨运行至圆周段时，完全可在不影响系统工作性能的情况下，依靠安装在动导轨两侧的导向电磁铁所产生的电磁力差提供向心力。另外，在本申请专利中，将导向系统与悬浮系统在空间位置上分开，避免了两系统之间磁场、温度场等因素相互耦合所引起的整体系统工作性能不稳定的问题。
因此，目前未见有无电机驱动且能自动导向的低能耗传送的专利申请，尤其是用于功能性涂层织物拉幅定型机中的集磁悬浮驱动及自动导向于一体的低能耗传送装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构合理，能耗低、运动精度高的用于拉幅定型机中的低能耗无电机驱动式传送装置。
本发明的技术解决方案是：
一种用于拉幅定型机中的低能耗无电机驱动式传送装置，其特征是：包括支架，支架上均匀安装静电磁铁，两支架中央位置上安装导轨支座，导轨支座上安装磁悬浮导轨副，磁悬浮导轨副上安装下支承块，下支承块上安装动电磁铁，动电磁铁上安装上支承块，上支承块上安装工作台；各静电磁铁与动电磁铁上均绕有线圈。
各静电磁铁与动电磁铁沿竖直方向端面的四个角均被切除，四个角的切除量及切除角度均一致。
动电磁铁沿进给方向的两侧分别安装传感器支架，传感器支架各端分别安装传感器；各静电磁铁靠近动电磁铁一侧分别安装一传感器。
各静电磁铁和动电磁铁均由软磁材料制成。
安装于动电磁铁两侧传感器支架上的传感器沿进给方向的中心距离，与相邻的三个静电磁铁外侧的两静电磁铁的中心距离相等。
所述磁悬浮导轨副包括磁悬浮静导轨与辅助支承静导轨，磁悬浮动导轨套装在磁悬浮静导轨上，磁悬浮动导轨内侧安装承载电磁铁，磁悬浮动导轨外侧下方与辅助支承静导轨相对位置处安装辅助支承动导轨。
系统工作时，首先由磁悬浮导轨副实现动电磁铁与工作台的稳定悬浮，随后，将动电磁铁以及位于动电磁铁两侧的四个静电磁铁中的线圈通电，使得位于动电磁铁一侧的两个静电磁铁对动电磁铁产生电磁吸力，位于动电磁铁另一侧的两个静电磁铁对动电磁铁产生电磁斥力，驱动动电磁铁沿进给方向运动，由于静电磁铁与动电磁铁沿竖直方向端面的四个角被切除，使得静电磁铁对动电磁铁沿导向方向的电磁力合力为零，保证了动导轨运行过程中的精确导向。当动电磁铁沿进给方向运动时，通过动电磁铁和静电磁铁中传感器的作用，使得位于动电磁铁即将通过处的静电磁铁线圈通电，而已位于动电磁铁后侧的静电磁铁线圈断电，由于动导轨在运行过程中无需全部静电磁铁线圈一直处于通电状态，因此，与传统的功能性涂层织物拉幅定型机传送相比，大大降低了生产过程中的能耗，提高了设备使用寿命以及设备运行精度，完全符合低碳经济要求，具有较好的应用前景。
本发明首先利用电磁力实现动电磁铁与工作台的稳定悬浮，随后再利用静电磁铁对动电磁铁所产生的电磁吸力和电磁斥力的作用，及时控制各静电磁铁所绕线圈中的通电情况，使得位于动电磁铁处的静电磁铁通电，其余静电磁铁不通电，实现了动导轨的无电机驱动和自动导向，大大降低了传送工作时的能耗，消除了传送运行过程中的摩擦，提高了运行过程中的精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的一种用于拉幅定型机中的低能耗无电机驱动式传送装置的总体结构示意图；
图2为图1的A-A视图；
图3为图1的局部视图；
图4为动电磁铁的运行时的受力分析图；
图5、图6、图7为动电磁铁的工作原理示意图。
具体实施方式
参见附图1、2、3、4、5、6、7，一种用于拉幅定型机中的低能耗无电机驱动式传送装置，包括支架6、15，支架6、15上均匀的安装由软磁材料制成的静电磁铁2、3，两支架中央位置上安装导轨支座，导轨支座上安装磁悬浮静导轨1与辅助支承静导轨17、21，磁悬浮动导轨5套装在磁悬浮静导轨1上，磁悬浮动导轨5内侧安装承载电磁铁19、20，磁悬浮动导轨5外侧下方与辅助支承静导轨17、21相对位置处安装辅助支承动导轨18、22，磁悬浮动导轨5上安装下支承块16、23，下支承块16、23上安装一由软磁材料制成的动电磁铁4，动电磁铁4上安装上支承块10、12，上支承块10、12上安装工作台9，各静电磁铁与动电磁铁上均绕有线圈8、11、13，且其沿竖直方向端面的四个角被切除，切除量及切除角度均一致，动电磁铁4沿进给方向的两侧安装传感器支架26、27，传感器支架26、27的各端分别安装四个传感器24、25、28、29，各静电磁铁2、3靠近动电磁铁4一侧安装有传感器30、31，且安装于动电磁铁两侧传感器支架26、27上的传感器24、25、28、29沿进给方向的中心距离m，与相邻的三个静电磁铁靠外侧的两静电磁铁的中心距离n相等。
附图4为动电磁铁在某一时刻所受电磁力的受力图，由附图4可知，动电磁铁在该时刻导向方向（Y方向）的电磁力分力为零，沿进给方向（-X方向）的电磁力分力相互叠加，使得工作台在动电磁铁的带动下沿进给方向运动。
下面结合附图从本发明的一个工作周期为例做详细说明。
工作之前，动电磁铁4和工作台9落在辅助支承导轨副17、18和21、22上，各电磁铁中线圈不通电。
工作时，磁悬浮动导轨5中的支承电磁铁19、20首先通电，使得动电磁铁4和工作台9在磁悬浮工作台5的作用下稳定悬浮，随后，对动电磁铁4及动电磁铁4所处位置的静电磁铁a、b、g、h通电，此时，动电磁铁4所受电磁力如附图4所示，由附图4可知，动电磁铁4在导向方向（Y方向）的电磁力分力为零，沿进给方向（-X方向）的电磁力分力相互叠加，可使得工作台9在动电磁铁4的带动下沿进给方向运动。附图5为动电磁铁4稳定悬浮后所处的某一位置，此时，动电磁铁4与静电磁铁a、b、g、h中线圈通电，使得静电磁铁b、g和a、h分别对动电磁铁4产生电磁吸力和电磁斥力，在电磁力的作用下，动电磁铁4沿进给方向运动，当动电磁铁4运动至图6所示位置，传感器25、28、29、24分别对传感器33、34、35、36产生作用，使得静电磁铁a、h中线圈断电，静电磁铁c、f中线圈通电，动电磁铁4在惯性力的作用下继续沿进给方向运动至附图7的位置，此时，静电磁铁c、f对动电磁铁产生电磁吸力，静电磁铁b、g中线圈所通入电流方向改变，对动电磁铁4产生电磁斥力，始终保证动电磁铁沿进给方向运动。
工作结束后，动电磁铁及相应的静电磁铁的线圈断电，待动电磁铁停止进给后，磁悬浮动导轨5中支承电磁铁19、20的线圈断电，磁悬浮动导轨5、动电磁铁4以及工作台9落在辅助支承导轨副17、18、21、22上。
Claims (1)
1.一种用于拉幅定型机中的低能耗无电机驱动式传送装置，其特征是：包括支架，支架上均匀安装静电磁铁，两支架中央位置上安装导轨支座，导轨支座上安装磁悬浮导轨副，磁悬浮导轨副上安装下支承块，下支承块上安装动电磁铁，动电磁铁上安装上支承块，上支承块上安装工作台；各静电磁铁与动电磁铁上均绕有线圈；各静电磁铁和动电磁铁均由软磁材料制成。
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