CN110552088A - 三股直捻机及三股丝直接加捻成线的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三股直捻机及三股丝直接加捻成线的方法，包括两股捻锭位和三股捻锭位，两股捻锭位加捻的两股捻纱线在第一超喂组件上缠绕n圈后经过导丝装置输送至三股捻锭位的外纱长管，然后输送至三股捻加捻组件构成三股捻外纱气圈，与三股捻内纱加捻成为三股捻纱线，输送至成品卷装；以通过第一超喂组件的超喂速度，控制三股捻外纱气圈的大小。本发明克服了现有技术超喂组件的速度对三股捻外纱气圈形态的干扰，能够获得稳定的节能小气圈，并且第一超喂组件和第二超喂组件的输送捻纱线的速度能够独立的调节，与三股捻纱线的卷绕速度匹配，获得理想的卷装密度，提升成品卷装品质。

Description

三股直捻机及三股丝直接加捻成线的方法

技术领域

本发明涉及直捻机领域，特别是一种三股直捻机及三股丝直接加捻成线方法。

背景技术

三股直捻机主要用于生产轮胎帘子线、工业滤布及高品质地毯等行业。中国专利文献CN101429693B公开的一种三股丝直接加捻成线的方法及捻线装置中，两锭组成一个工位实现三股纱线的一次加捻，两锭均由电磁张力器提供阻尼矩控制储纱盘包角保证气圈稳定，两锭绞盘超喂装置共用驱动轴，两锭超喂收卷的线速度一致。

从现有节能技术中国专利文献CN107829181A中已知，通过电机主动控制送纱速度，从而增大外纱张力，将气圈收缩，得到较小直径的气圈，从而降低能耗。该技术中采用电动张力器，控制送纱速度得到稳定的小气圈，但该技术仅能应用于两股直捻的节能。在尝试应用于三股直捻节能的过程中，由于三股捻锭位的绞盘超喂转速与两股捻锭位相同，导致速度过快且不能独立调节，无法获得稳定的小气圈。

三股直捻机穿纱生头时，绞盘大超喂辊须灵活启停，现有技术采用电磁离合器实现传动的通断，该装置中摩擦片和电磁衔铁靠弹簧压力贴合来传递扭矩，使用过程中出现相对滑移会导致摩擦片磨损变薄，电磁铁和衔铁间隙逐渐变大超出吸合距离极限，容易导致大超喂辊无法制动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三股直捻机及三股丝直接加捻成线方法，能够方便控制三股捻锭位的三股捻外纱气圈的直径达到最优，并使三股捻外纱气圈的直径及张力稳定，显著降低现有三股直捻机的能耗，降低噪音；优选的方案中，在三股捻穿纱生头时，超喂装置可以灵活启停，使驱动电机寿命延长。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种三股直捻机，包括两股捻锭位和三股捻锭位，两股捻锭位加捻的两股捻纱线在第一超喂组件上缠绕n圈后经过导丝装置输送至三股捻锭位的外纱长管，然后输送至三股捻加捻组件构成三股捻外纱气圈，与三股捻内纱加捻成为三股捻纱线，输送至成品卷装；

以通过第一超喂组件的超喂速度，控制三股捻外纱气圈的大小。

优选的方案中，所述的第一超喂组件中，包括与驱动装置连接的大超喂辊，还包括随动的小超喂辊，两股捻纱线依次在大超喂辊和小超喂辊上缠绕n圈。

优选的方案中，大超喂辊通过减速机构与电机连接；

小超喂辊与阻尼装置连接，所述的阻尼装置包括磁滞阻尼器、液体介质阻尼器、摩擦阻尼器、磁致流体阻尼器或电机阻尼器中的一种。

优选的方案中，大超喂辊与小超喂辊的轴线之间具有大于0°的夹角；

大超喂辊与小超喂辊的自由端与另一端相比距离增大。

优选的方案中，还设有主机控制单元，主机控制单元与加捻组件驱动单元电连接，加捻组件驱动单元用于独立驱动两股捻加捻组件和三股捻加捻组件的转速；

主机控制单元还与两块锭位控制卡电连接，两个锭位控制卡其中一个通过第一系列驱动器控制第一超喂组件的输线速度；另一个锭位控制卡通过第二系列驱动器控制第二超喂组件的输线速度。

优选的方案中，还设有传感装置，传感装置用于监测锭子电流或气圈直径，传感装置与主机控制单元电连接，并由传感装置的反馈控制第一超喂组件的输线速度和第二超喂组件的输线速度；

第一超喂组件的输线速度控制三股捻外纱气圈的直径大小。

优选的方案中，在两股捻锭位的两股捻加捻组件的工序之前设有第一纱线张紧装置，通过第一纱线张紧装置的输线速度控制两股捻外纱气圈的直径大小；

在三股捻锭位的三股捻加捻组件的工序之前设有第二纱线张紧装置，通过第二纱线张紧装置的输线速度控制三股捻外纱气圈的直径大小。

优选的方案中，第一超喂组件的输线速度高于第二超喂组件的输线速度。

一种采用上述的三股直捻机的三股丝直接加捻成线方法，包括以下步骤：

S1、单股原丝喂入到两股捻锭位，高速旋转的两股捻加捻组件将作为外纱的原丝抛出形成两股捻外纱气圈，并与两股捻锭位的两股捻内纱加捻成为两股捻纱线；

S2、两股捻纱线在第一超喂组件上缠绕n圈后，通过包含多组导轮的导丝装置输送至三股捻锭位；

S3、两股捻纱线从三股捻锭位的外纱长管作为三股捻锭位的外纱，喂入三股捻加捻组件，两股捻纱线被三股捻加捻组件抛出形成三股捻外纱气圈；

S4、三股捻外纱气圈与三股捻锭位的三股捻内纱加捻成三股捻纱线；

S5、三股捻纱线依次经过第二超喂组件、横动导丝器卷绕在由卷取辊驱动的成品卷装；

通过调节第一超喂组件的转速，调节三股捻外纱气圈的直径大小；

通过以上步骤实现三股丝直接加捻成线。

优选的方案中，还设有主机控制单元，主机控制单元分别发送控制参数给第一锭位控制卡和第二锭位控制卡，第一锭位控制卡通过第一系列驱动器控制第一超喂组件的速度，第二锭位控制卡通过第二系列驱动器控制第二超喂组件的速度；

还设有用于检测锭子电流或外纱气圈直径的传感装置，传感装置通过通信模块与主机控制单元电连接，并通过PID闭环调节控制外纱气圈的直径至节能小气圈并保持。

本发明提供的一种三股直捻机及三股丝直接加捻成线的方法，与现有技术相比具有以下优点：

1、克服了现有技术超喂组件的速度对三股捻外纱气圈形态的干扰，能够获得稳定的节能小气圈，并且第一超喂组件和第二超喂组件的输送捻纱线的速度能够独立的调节，与三股捻纱线的卷绕速度匹配，获得理想的卷装密度，提升成品卷装品质。

2、本发明中两股捻、三股捻锭位输线装置独立调速，大幅提升了输线速度的调节精度，杜绝了现有技术中绞盘式超喂辊与纱线间的打滑现象，使气圈稳定可靠，同时消除三股捻纱线加捻过程中作为外纱的两根平行原丝因张力不等而分丝的异常状态，显著降低断头率，并保证纱线等长。

3、本发明采用的单电机驱动大超喂辊，可独立启停，解决了现有技术中摩擦片磨损，导致大超喂辊无法制动的问题。

4、本发明采用独创的控制方式可实时调节两股锭位的输线速度，将能耗占比70%的三股锭位的自然气圈收为小直径气圈，最大可降低能耗40%，为客户大幅降低电能消耗，并降低车间噪音，提高设备使用寿命。尤其是，控制系统通过对两股捻锭位的超喂组件进行控制从而改变三股捻锭位的外纱张力，使三股锭位获得小气圈的方案，较为巧妙，也使得三股捻工位能够达到节能效果。

5、本发明的控制系统可实现纱线输线速度与相应锭子电流值或气圈直径值形成PID闭环，使气圈始终保持稳定在小直径的节能小气圈状态。

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为本发明中三股直捻机的工位及丝道示意图。

图2为本发明中单电机驱动的超喂组件示意图。

图3为本发明中三股捻工位超喂控制原理图。

图4为大小气圈示意图

图中：两股捻锭位1，三股捻锭位2，两股捻加捻组件3，两股捻外纱气圈4，两股捻内纱5，两股捻纱线6，第一超喂组件7，第二超喂组件8，导丝装置9，外纱长管10，三股捻加捻组件11，三股捻外纱气圈12，三股捻内纱13，三股捻纱线14，卷取辊15，横动导丝器16，卷取架17，成品卷装18，超喂箱19，电机支座20，电机21，驱动带轮22，从动带轮23，同步带24，大超喂辊轴25，大超喂辊26，小超喂辊27，人机交互界面28，主机控制单元29，第一锭位控制卡30，第一系列驱动器31，第二系列驱动器32，传感装置33，加捻组件驱动单元34，大气圈35，节能小气圈36，第二锭位控制卡37，第一纱线张紧装置38，第二纱线张紧装置39。

具体实施方式

实施例1：

如图1、2中，一种三股直捻机，包括两股捻锭位1和三股捻锭位2，两股原丝送入两股捻锭位1，其中一股进入两股捻加捻组件3并经过高速旋转的两股捻加捻组件3抛出形成两股捻外纱气圈4，与一股两股捻内纱5加捻，两股捻锭位1加捻后的两股捻内纱5在第一超喂组件7上缠绕n圈后经过导丝装置9输送至三股捻锭位2的外纱长管10，然后输送至三股捻加捻组件11构成三股捻外纱气圈12，与三股捻内纱13加捻成为三股捻纱线14，经过横动导丝器16，输送并卷绕至由卷取辊15驱动旋转的成品卷装18；

以通过第一超喂组件7的超喂速度，控制三股捻外纱气圈12的大小。当第一超喂组件7的超喂速度更快，即三股捻外纱气圈12的直径更大，而相应地能耗更高。通过以上的改进，最大可降低能耗40%。

优选的方案如图2中，所述的第一超喂组件7中，包括与驱动装置连接的大超喂辊26，还包括随动的小超喂辊27，两股捻纱线6依次在大超喂辊26和小超喂辊27上缠绕n圈。大超喂辊26的直径大于小超喂辊27的直径。缠绕的圈数与纱线的品种相关。

优选的方案如图2中，大超喂辊26通过减速机构与电机21连接；所述的减速机构包括齿轮传动机构、链传动机构、同步带传动机构或皮带传动机构。电机21包括异步变频电机、步进电机、伺服电机或直流无刷电机。如图2的示例中，电机21通过电机支座20固定安装在超喂箱19内，电机21的轴与直径较小的驱动带轮22固定连接，大超喂辊26通过大超喂辊轴25与直径较大的从动带轮23固定连接，同步带24与驱动带轮22和从动带轮23连接。

优选的小超喂辊27与阻尼装置连接，所述的阻尼装置包括磁滞阻尼器、液体介质阻尼器、摩擦阻尼器、磁致流体阻尼器或电机阻尼器中的一种。本例中优选采用磁滞阻尼器或电机阻尼器。所述的电机阻尼器中，采用发电或电动两用电机，通过发电产生的扭矩或施加的扭矩形成张力负载，从而产生阻力。

设置的阻尼装置主要用于克服大超喂辊26的转动惯性或者用于缓冲速度控制过程中的转速变化，从而使输线速度更加平滑。

优选的方案中，大超喂辊26与小超喂辊27的轴线之间具有大于0°的夹角；大超喂辊26与小超喂辊27的自由端与另一端相比距离增大。由此结构，能够避免卷绕的纱线互相摩擦。

优选的方案如图3中，主机控制单元29还与两块锭位控制卡电连接，两个锭位控制卡其中一个通过第一系列驱动器31控制第一超喂组件7的输线速度；另一个锭位控制卡通过第二系列驱动器32控制第二超喂组件8的输线速度。

主机控制单元29的通信主要通过通信模块完成，通信模块包括Modbus总线模块、DP总线模块或PN总线模块中的一种。

加捻组件驱动单元34，是通过布置在设备的两个变频器来进行控制。每个三股捻工位的加捻组件驱动单元34用于控制该工位的两股捻加捻组件3和三股捻加捻组件11同步运转。第一系列驱动器31和第二系列驱动器32，分别用于驱动三股工位的两股捻锭位的第一超喂组件7以及三股捻锭位的第二超喂组件8。第一系列驱动器31和第二系列驱动器32与电机21为一体，第一系列驱动器31和第二系列驱动器32接受分别来自于各自锭位的第一锭位控制卡30和第二锭位控制卡37的通讯数据给超喂组件发运转指令，再分别驱动两股捻锭位的第一超喂组件7和三股捻锭位的第二超喂组件8，使两股捻锭位1和三股锭位2分别获得合适的输线速度。

优选的方案中，还设有传感装置33，传感装置33用于监测锭子电流或气圈直径，传感装置33与主机控制单元29电连接，并由传感装置33的反馈控制第一超喂组件7的输线速度和第二超喂组件8的输线速度。传感装置33包括电流传感器，通常气圈较大时，电流会增大。而气圈较小时，电流会减小，结合纱线材质等数据计算得到气圈形态。传感装置33还可以采用光传感器，用于直接测量气圈的直径。

优选的方案中，第一超喂组件7的输线速度控制三股捻外纱气圈12的直径大小。

优选的方案如图1中，在两股捻锭位1的两股捻加捻组件3的工序之前设有第一纱线张紧装置38，通过第一纱线张紧装置38的输线速度控制两股捻外纱气圈4的直径大小；由此结构，能够降低两股捻锭位1的两股捻加捻组件3的能耗。

在三股捻锭位2的三股捻加捻组件11的工序之前设有第二纱线张紧装置39，通过第二纱线张紧装置39的输线速度控制三股捻外纱气圈12的直径大小。由于三股捻外纱气圈12的直径与第一超喂组件7和第二超喂组件8的输线速度均相关，而第二超喂组件8还需要控制卷取装置输送三股捻纱线14的速度，因此控制难度较大，通过设置的第二纱线张紧装置39对三股捻外纱气圈12进行辅助控制，能够更加精确的控制三股捻外纱气圈12的直径大小，以确保节能和输送纱线的速度符合要求。

优选的方案中，第一超喂组件7的输线速度高于第二超喂组件8的输线速度。由此结构，收为小气圈实现节能。

本发明的三股丝直接加捻成线的捻线装置，利用了常规的直捻机，即两股直捻机中的两个锭位，通过本发明的控制系统来实现三股加捻。用户购买了这种直捻机，不仅可以实现两股直接加捻功能、也可以实现三股直接加捻功能。

实施例2：

一种采用上述的三股直捻机的三股丝直接加捻成线方法，包括以下步骤：

S1、单股原丝喂入到两股捻锭位1，高速旋转的两股捻加捻组件3将作为外纱的原丝抛出形成两股捻外纱气圈4，并与两股捻锭位1的两股捻内纱5加捻成为两股捻纱线6；

S2、两股捻纱线6在第一超喂组件7上缠绕n圈后，通过包含多组导轮的导丝装置9输送至三股捻锭位2；

S3、两股捻纱线6从三股捻锭位2的外纱长管10作为三股捻锭位2的外纱，喂入三股捻加捻组件11，两股捻纱线6被三股捻加捻组件11抛出形成三股捻外纱气圈12；

S4、三股捻外纱气圈12与三股捻锭位2的三股捻内纱13加捻成三股捻纱线14；

S5、三股捻纱线14依次经过第二超喂组件8、横动导丝器16卷绕在由卷取辊15驱动的成品卷装18；

通过调节第一超喂组件7的转速，调节三股捻外纱气圈12的直径大小；

通过以上步骤实现三股丝直接加捻成线。

还设有主机控制单元29，主机控制单元29分别发送控制参数给第一锭位控制卡30和第二锭位控制卡37，第一锭位控制卡30通过第一系列驱动器31控制第一超喂组件7的速度，第二锭位控制卡37通过第二系列驱动器32控制第二超喂组件8的速度；

还设有用于检测锭子电流或外纱气圈直径的传感装置33，传感装置33通过通信模块与主机控制单元29电连接，并通过PID闭环调节控制外纱气圈的直径至节能小气圈36并保持。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三股直捻机，包括两股捻锭位（1）和三股捻锭位（2），其特征是：两股捻锭位（1）加捻的两股捻纱线（6）在第一超喂组件（7）上缠绕n圈后经过导丝装置（9）输送至三股捻锭位（2）的外纱长管（10），然后输送至三股捻加捻组件（11）构成三股捻外纱气圈（12），与三股捻内纱（13）加捻成为三股捻纱线（14），输送至成品卷装（18）；

以通过第一超喂组件（7）的超喂速度，控制三股捻外纱气圈（12）的大小。

2.根据权利要求1所述的一种三股直捻机，其特征是：所述的第一超喂组件（7）中，包括与驱动装置连接的大超喂辊（26），还包括随动的小超喂辊（27），两股捻纱线（6）依次在大超喂辊（26）和小超喂辊（27）上缠绕n圈。

3.根据权利要求2所述的一种三股直捻机，其特征是：大超喂辊（26）通过减速机构与电机（21）连接；

小超喂辊（27）与阻尼装置连接，所述的阻尼装置包括磁滞阻尼器、液体介质阻尼器、摩擦阻尼器、磁致流体阻尼器或电机阻尼器中的一种。

4.根据权利要求2或3所述的一种三股直捻机，其特征是：大超喂辊（26）与小超喂辊（27）的轴线之间具有大于0°的夹角；

大超喂辊（26）与小超喂辊（27）的自由端与另一端相比距离增大。

5.根据权利要求1~3任一项所述的一种三股直捻机，其特征是：还设有主机控制单元（29），主机控制单元（29）与加捻组件驱动单元（34）电连接，加捻组件驱动单元（34）用于独立驱动两股捻加捻组件（3）和三股捻加捻组件（11）的转速；

主机控制单元（29）还与两块锭位控制卡电连接，两个锭位控制卡其中一个通过第一系列驱动器（31）控制第一超喂组件（7）的输线速度；另一个锭位控制卡通过第二系列驱动器（32）控制第二超喂组件（8）的输线速度。

6.根据权利要求5所述的一种三股直捻机，其特征是：还设有传感装置（33），传感装置（33）用于监测锭子电流或气圈直径，传感装置（33）与主机控制单元（29）电连接，并由传感装置（33）的反馈控制第一超喂组件（7）的输线速度和第二超喂组件（8）的输线速度；

第一超喂组件（7）的输线速度控制三股捻外纱气圈（12）的直径大小。

7.根据权利要求6所述的一种三股直捻机，其特征是：在两股捻锭位（1）的两股捻加捻组件（3）的工序之前设有第一纱线张紧装置（38），通过第一纱线张紧装置（38）的输线速度控制两股捻外纱气圈（4）的直径大小；

在三股捻锭位（2）的三股捻加捻组件（11）的工序之前设有第二纱线张紧装置（39），通过第二纱线张紧装置（39）的输线速度控制三股捻外纱气圈（12）的直径大小。

8.根据权利要求6所述的一种三股直捻机，其特征是：第一超喂组件（7）的输线速度高于第二超喂组件（8）的输线速度。

9.一种采用权利要求1~8任一项所述的三股直捻机的三股丝直接加捻成线方法，其特征是包括以下步骤：

S1、单股原丝喂入到两股捻锭位（1），高速旋转的两股捻加捻组件（3）将作为外纱的原丝抛出形成两股捻外纱气圈（4），并与两股捻锭位（1）的两股捻内纱（5）加捻成为两股捻纱线（6）；

S2、两股捻纱线（6）在第一超喂组件（7）上缠绕n圈后，通过包含多组导轮的导丝装置（9）输送至三股捻锭位（2）；

S3、两股捻纱线（6）从三股捻锭位（2）的外纱长管（10）作为三股捻锭位（2）的外纱，喂入三股捻加捻组件（11），两股捻纱线（6）被三股捻加捻组件（11）抛出形成三股捻外纱气圈（12）；

S4、三股捻外纱气圈（12）与三股捻锭位（2）的三股捻内纱（13）加捻成三股捻纱线（14）；

S5、三股捻纱线（14）依次经过第二超喂组件（8）、横动导丝器（16）卷绕在由卷取辊（15）驱动的成品卷装（18）；

通过调节第一超喂组件（7）的转速，调节三股捻外纱气圈（12）的直径大小；

通过以上步骤实现三股丝直接加捻成线。

10.根据权利要求9所述的一种三股丝直接加捻成线方法，其特征是：还设有主机控制单元（29），主机控制单元（29）分别发送控制参数给第一锭位控制卡（30）和第二锭位控制卡（37），第一锭位控制卡（30）通过第一系列驱动器（31）控制第一超喂组件（7）的速度，第二锭位控制卡（37）通过第二系列驱动器（32）控制第二超喂组件（8）的速度；

还设有用于检测锭子电流或外纱气圈直径的传感装置（33），传感装置（33）通过通信模块与主机控制单元（29）电连接，并通过PID闭环调节控制外纱气圈的直径至节能小气圈（36）并保持。