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专利名称：一种纺织机的智能放线机构

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202311757709.1

专利申请（专利权）人：浙江铭龙基布股份有限公司
权利人地址：浙江省嘉兴市桐乡市屠甸镇轻纺工业园区(浙江新铭龙经编织物有限公司内)

专利发明（设计）人：孙雪华

专利摘要：本发明公开一种纺织机的智能放线机构，其中保持架的右侧上端设有一个进线口，左侧下端设有一个出线口，保持架的前后两侧均设有较大面积的空窗，其后侧上端设有一个无线充电发射模块，直驱电机同轴固定安装于保持架的下侧；主动转筒安装于保持架的内部并构成转动副，其内部安装有角度检测模块、无线充电接收模块、通信模块、电池，主动转筒内部设有圆锥坑，其内部还水平设有三个顶珠滑道，每个顶珠滑道中均安装有压力调节装置，锥杆与主动转筒上端构成螺纹副，锥杆下端设有圆锥头，卷筒同轴安装于保持架的内部并构成转动副，卷筒的外侧圆柱面上设有橡胶涂层，卷筒内壁嵌入一圈定位磁条和内齿圈，压力调节装置中的顶珠可压入内齿圈的齿间凹处。

主权利要求：
1.一种纺织机的智能放线机构，以下称放线机构，主要包括：
加高座，为竖向设置的空心圆柱结构，其上端和下端均设有法兰；
保持架，其外形为圆柱壳结构并固定安装于加高座上端，保持架右侧上端设有一个进线口，其左侧下端设有一个出线口，保持架的前后两侧均设有较大面积的空窗，其后侧上端设有一个无线充电发射模块，直驱电机同轴固定安装于保持架的下侧；
主动转筒，安装于保持架的内部并构成转动副，其内部上半部分为中空结构，中空结构的顶侧安装有角度检测模块、无线充电接收模块和通信模块，中空结构的底侧安装有一个圆环形的电池，无线充电接收模块与电池电性连接，角度检测模块内部集成有一个磁敏传感器，并且角度检测模块与通信模块电性连接；通信模块能将角度检测模块检测到的数据传递至智能控制系统ICS；中空结构的下侧设有一个大口向上的圆锥坑，主动转筒内部还水平设有三个顶珠滑道，三个顶珠滑道的内端均与圆锥坑连通，每个顶珠滑道中从内到外都安装有一个斜块、一个顶珠弹簧、一个顶珠构成的压力调节装置，主动转筒的下端与直驱电机的输出轴同轴紧固连接；
锥杆，其上端设有一个旋钮结构，其中间段的螺纹杆结构与主动转筒上端的螺纹孔构成螺纹副，锥杆下端设有一个锥侧面光滑的圆锥头，三个斜块内端的斜面贴合于圆锥头的锥侧面；锥杆锁紧轮与锥杆同轴心安装并构成螺纹副，并利用双螺母原理实现锥杆的位置锁定；
卷筒，为空腔圆柱结构，并同轴安装于保持架的内部构成转动副，卷筒的外侧圆柱面上设有橡胶涂层，卷筒的内壁上侧周向嵌入一圈定位磁条，卷筒的内壁下侧周向嵌入设置有内齿圈，三个顶珠在对应弹簧的压力作用下压入内齿圈的齿间凹处；
当纱线张力超过所设置的差转拉力后，卷筒便会相对于主动转筒顺时针转动，定位磁条便会随卷筒一起转动，从而角度检测模块便会立刻识别到定位磁条上磁场的变化，同时通信模块便会将卷筒的转动信息发送至智能控制系统ICS，智能控制系统ICS根据收到的数据结合时间数据便计算出纺织机的吃线速度，之后快速启动直驱电机，使其按照一定的速度顺时针转动并将纱线按照纺织机的吃线速度进行放线；由于纺织机吃线的速度时刻在变，因此角度检测模块实时检测卷筒的相对转动信息，并将数据通过负反馈的方式实时传递至智能控制系统ICS，智能控制系统ICS实时调整直驱电机的转速，并始终使放出的纱线存在略小于差转拉力的张力。
2.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述进线口的外侧端为较大的弧面喇叭状结构，进线口的内侧端为较小的弧面喇叭状结构，较大的弧面喇叭状结构和较小的弧面喇叭状结构中心通过一个圆孔贯通。
3.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述出线口的外侧端为较大的弧面喇叭状结构，出线口的内侧端为较小的弧面喇叭状结构，较大的弧面喇叭状结构和较小的弧面喇叭状结构中心通过一个圆孔贯通。
4.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述的无线充电发射模块与智能控制系统ICS电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述的直驱电机内部集成有编码器和刹车，编码器实时监测输出轴的转动角度，刹车实现输出轴的稳定锁止。
6.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述直驱电机与智能控制系统ICS电性连接，并由后者控制其转动。
7.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述的顶珠滑道是内部光滑的圆孔，并且其外端口的直径略小于内部直径，防止顶珠被顶出顶珠滑道，并且每两个顶珠滑道之间的夹角为120°。
8.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述斜块的直径略小于顶珠滑道内部的直径，以便斜块在顶珠滑道中滑动。
9.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述斜块的内端为一个斜面，并且斜面的倾斜角度与圆锥坑母线的倾斜角度相同。
10.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述顶珠为光滑球体结构，球体结构的直径略小于顶珠滑道内部的直径，使顶珠从珠滑道外端口突出但不能滑出。
11.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述的顶珠弹簧为压力弹簧，并且安装于斜块和顶珠之间。
12.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述旋钮结构的外圆侧面设有多个防滑条纹，以便增大手拧时的摩擦力。
13.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述圆锥头的锥度与圆锥坑的锥度相同。
14.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述锥杆锁紧轮的上端为手轮结构。
15.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述角度检测模块、无线充电接收模块和通信模块相互之间的夹角都为120°，并且三个模块都经过配重使其质量相同，从而保证主动转筒具有较好的动平衡。
16.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述电池内部为锂电池组结构，电池为角度检测模块、无线充电接收模块和通信模块提供电能。
17.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述无线充电接收模块每经过一次无线充电发射模块，便对电池完成一次脉冲充电。
18.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述的卷筒采用轻质材料制作，从而减小其自身的转动惯量。
19.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述的橡胶涂层增大与纱线之间的摩擦力，防止纱线打滑，从而保证放线机构为纱线提供稳定且可控的张紧力。
20.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述的定位磁条是由多块相同的磁石，以极性相反的形式交替排列构成。
21.根据权利要求1所述的一种纺织机的智能放线机构，其特征在于：所述的内齿圈的齿数为3的整数倍。 说明书 : 一种纺织机的智能放线机构技术领域[0001] 本发明涉及纺织机械技术领域，具体涉及一种纺织机的智能放线机构。背景技术[0002] 纺织机是把天然纤维或化学纤维加工成为纺织品所需要的各种机械设备，纺织机是纺织工业的生产手段和物质基。浼际跛、质量和制造成本，直接关系到纺织工业的发展。纺织机上进行传输原料的装置是导纱装置，导纱装置可将原料纱线传输到纺织机进行纺织，进而使纺织机可以进行纺织生产。但是现有的机械导纱装置在进行导纱的时候存在一定的问题，在纱线的输导过程中，由于纱线较细，极易断裂，而且在针织过程中，由于机头拉动，致使纱线可能突然绷紧拉断，进而导致布料出现产品缺陷，使得纱线容易出现拉断的现象，并且纱线重新引线也非：氖，严重影响纺织机的生产效率。[0003] 现有技术中的导纱机构的导纱形式主要为消极式导纱，例如公告号为CN112320476B的发明专利中公开了一种具有清尘功能的导纱装置，包括底座，所述底座的顶部外壁通过升降机构连接有工作台，工作台的顶部外壁分别设置有自适应可调式阻尼机构和导纱机构，自适应可调式阻尼机构包括外罩、摩擦轮和四组摩擦组件，外罩通过转轴转动连接有支撑板三，支撑板三通过螺栓固定于工作台的顶部外壁上；在该发明中摩擦板通过滑杆三与外罩建立滑动连接，且将外罩与导纱机构建立传动配合，当吃线速度增加时，外罩转速增加，而过渡板相对固定，此时摩擦板受到向外的离心力平衡弹簧二的弹力，从而降低纱线张力，达到根据吃线速度自适应调节张力的目的。上述方案中存在以下技术缺陷：①吃线速度与外罩的转速是线性关系；弹簧的弹力公式为F＝K△L，也就是说弹力与压缩量是2线性关系；离心力公式为F＝mω r，由此可知离心力与转速为指数关系，并非线性关系；上述方案中采用离心力平衡弹簧弹力，以实现减轻摩擦板与摩擦轮之间的摩擦力，从而随着转速变化调节张紧力，但由于离心力与转速并非线性关系，会出现低速吃线时，离心力几乎不起作用，在摩擦力的作用下导致张紧力逐渐变大，直至绷断纱线或摩擦板与摩擦轮出现干磨损坏；高速吃线时，离心力远大于弹簧弹力，摩擦板与摩擦轮脱离接触，调节张紧的功能失效。②纱线卷筒安装于对应的两个顶针之间，纺织机吃线时，纱线拉动纱线卷筒转动，使其释放纱线，由于纱线卷筒具有一定的惯性，从静止到转动的过程中完全由纱线的拉力提供加速度，在这个过程中，纱线所受拉力较大，极易绷断；当织布机停止吃线时，纱线卷筒在惯性的作用下会继续转动，导致纱线过度释放，出现紊乱或打结的现象，造成生产资料的浪费，这也是消极式导纱装置普遍存在的问题。发明内容[0004] 为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纺织机的智能放线机构，其中的放线机构可实现纱线的主动导纱和张紧，并从根本原理上避免纱线绷断的现象。[0005] 本发明采取的技术方案为：一种纺织机的智能放线机构，主要包括加高座、保持架、主动转筒、锥杆、卷筒，其特征在于：加高座为竖向设置的空心圆柱结构，其上端和下端均设有法兰；保持架外形为圆柱壳结构并固定安装于加高座上端，保持架右侧上端设有一个进线口，其左侧下端设有一个出线口，保持架的前后两侧均设有较大面积的空窗，其后侧上端设有一个无线充电发射模块，直驱电机同轴固定安装于保持架的下侧；主动转筒安装于保持架的内部并构成转动副，其内部上半部分为中空结构，中空结构的顶侧安装有角度检测模块、无线充电接收模块和通信模块，中空结构的底侧安装有一个圆环形的电池，无线充电接收模块与电池电性连接，角度检测模块内部集成有一个磁敏传感器，并且角度检测模块与通信模块电性连接；通信模块能将角度检测模块检测到的数据传递至智能控制系统ICS；中空结构的下侧设有一个大口向上的圆锥坑，主动转筒内部还水平设有三个顶珠滑道，三个顶珠滑道的内端均与圆锥坑连通，每个顶珠滑道中从内到外都安装有一个斜块、一个顶珠弹簧、一个顶珠构成的压力调节装置，主动转筒的下端与直驱电机的输出轴同轴紧固连接；锥杆上端设有一个旋钮结构，其中间段的螺纹杆结构与主动转筒上端的螺纹孔构成螺纹副，锥杆下端设有一个锥侧面光滑的圆锥头，三个斜块内端的斜面可以贴合于圆锥头的锥侧面；锥杆锁紧轮与锥杆同轴心安装并构成螺纹副，并可利用双螺母原理实现锥杆的位置锁定；卷筒为空腔圆柱结构，并同轴安装于保持架的内部构成转动副，卷筒的外侧圆柱面上设有橡胶涂层，卷筒的内壁上侧周向嵌入一圈定位磁条，卷筒的内壁下侧周向嵌入设置有内齿圈，三个顶珠在对应弹簧的压力作用下可压入内齿圈的齿间凹处。[0006] 作为优。呖诘耐獠喽宋洗蟮幕∶胬茸唇峁，进线口的内侧端为较小的弧面喇叭状结构，较大的弧面喇叭状结构和较小的弧面喇叭状结构中心通过一个圆孔贯通。[0007] 作为优。鱿呖诘耐獠喽宋洗蟮幕∶胬茸唇峁，出线口的内侧端为较小的弧面喇叭状结构，较大的弧面喇叭状结构和较小的弧面喇叭状结构中心通过一个圆孔贯通。[0008] 作为优。尴叱涞绶⑸淠？橛胫悄芸刂葡低矷CS电性连接。[0009] 作为优。鼻缁诓考捎斜嗦肫骱蜕渤，编码器可实时监测输出轴的转动角度，刹车可实现输出轴的稳定锁止。[0010] 作为优。鼻缁胫悄芸刂葡低矷CS电性连接，并由后者控制其转动。[0011] 作为优。ブ榛朗悄诓抗饣脑部，并且其外端口的直径略小于内部直径，防止顶珠被顶出顶珠滑道，并且每两个顶珠滑道之间的夹角为120°。[0012] 作为优。笨榈闹本堵孕∮诙ブ榛滥诓康闹本，以便斜块可以在顶珠滑道中滑动。[0013] 作为优。笨榈哪诙宋桓鲂泵，并且斜面的倾斜角度与圆锥坑母线的倾斜角度相同。[0014] 作为优。ブ槲饣蛱褰峁，球体结构的直径略小于顶珠滑道内部的直径，使顶珠可以从珠滑道外端口突出但不能滑出。[0015] 作为优。ブ榈晌沽Φ，并且安装于斜块和顶珠之间。[0016] 作为优。ソ峁沟耐庠膊嗝嫔栌卸喔龇阑跷，以便增大手拧时的摩擦力。[0017] 作为优。沧锻返淖抖扔朐沧犊拥淖抖认嗤。[0018] 作为优。陡怂袈值纳隙宋致纸峁。[0019] 作为优。嵌燃觳饽？、无线充电接收模块和通信模块相互之间的夹角都为120°，并且三个模块都经过配重使其质量相同，从而可保证主动转筒具有较好的动平衡。[0020] 作为优。绯啬诓课绯刈榻峁，电池可为角度检测模块、无线充电接收模块和通信模块提供电能。[0021] 作为优。尴叱涞缃邮漳？槊烤淮挝尴叱涞绶⑸淠？，便可对电池完成一次脉冲充电。[0022] 作为优。硗膊捎们嶂什牧现谱，从而减小其自身的转动惯量。[0023] 作为优。鸾和坎憧稍龃笥肷聪咧涞哪Σ亮，防止纱线打滑，从而保证放线机构可以为纱线提供稳定且可控的张紧力。[0024] 作为优。ㄎ淮盘跏怯啥嗫橄嗤拇攀，以极性相反的形式交替排列构成。[0025] 作为优。诔萑Φ某菔3的整数倍。[0026] 本发明的有益效果：[0027] (1)主动转筒与卷筒分离设置，并且两者之间通过三个顶珠和内齿圈之间的压力配合实现连接，从而直驱电机可通过主动卷筒驱动卷筒的转动，实现纱线的导引和张紧；主动转筒与卷筒发生相对转动的差转拉力大小可根据纱线的种类进行调节；当差转拉力小于纱线本身的绷断拉力后，当纱线张力突然增大时，纱线便会拉动卷筒相对于主动转筒顺时针转动，三个顶珠便会弹跳至相邻的下一个齿间凹处，使卷筒上缠绕的纱线从出线口向外移动，从而降低纱线张力，直接从根源上避免纱线绷断，从而减少停机次数，有利于提高生产效率和纺织品质量。[0028] (2)由于纺织机吃线的速度时刻在变，因此角度检测模块可实时检测卷筒的相对转动信息，并将数据通过负反馈的方式实时传递至智能控制系统ICS，智能控制系统ICS实时调整直驱电机的转速，并始终使放出的纱线存在略小于差转拉力的张力，这个控制过程采用闭环负反馈原理，具有精度高、智能化程度高、动态性能好、抗干扰能力强的优点。[0029] (3)卷筒的外侧圆柱面上均匀设置有橡胶涂层，橡胶涂层可增大与纱线之间的摩擦力，防止纱线打滑，从而保证放线机构可以为纱线提供稳定且可控的张紧力。[0030] (4)放线机构在工作过程中，主动转筒经常处于快速转动的状态；锥杆锁紧轮的上端为手轮结构，下端与锥杆构成螺纹副，顺时针转动锥杆锁紧轮可使其下端压紧主动转筒上端轴承座的顶面，从而利用双螺母原理实现锥杆的位置锁定，也即是锁定差转拉力的大。乐棺陡讼露嗽沧锻返奈恢梅⑸浠，导致差转拉力改变引起的纱线绷断或张力不足的问题；结构原理简单、操作方便。附图说明[0031] 图1为本发明的整体结构示意图。[0032] 图2为本发明中支架机构左端拆分后的局部结构示意图。[0033] 图3为本发明中支架机构左端拆分后的局部剖面结构示意图。[0034] 图4为本发明中线轴架机构的整体结构示意图。[0035] 图5为本发明中线轴架机构的120°剖面展开结构示意图(未安装线轴)。[0036] 图6为本发明中线轴架机构的120°剖面展开结构示意图(正在安装线轴)。[0037] 图7为本发明中线轴架机构的120°剖面展开结构示意图(已安装线轴)。[0038] 图8为本发明中放线机构的整体结构示意图。[0039] 图9为本发明中放线机构的120°剖面展开结构示意图。[0040] 图10为本发明中放线机构的爆炸结构示意图。[0041] 图11为本发明中夹紧件的整体结构示意图。[0042] 图12为本发明中线轴松压杆的局部剖视示意图。[0043] 图13为本发明中卷筒的剖视示意图。[0044] 图14为本发明中主动转筒的剖视示意图。[0045] 图15为本发明中导线架的整体结构示意图。[0046] 附图标号：ICS智能控制系统(IntelligentControlSystem)、1基座、1.1上插槽、1.2下插槽、1.3电源插座、2支架机构、3线轴架机构、4放线机构、5线轴、6纱线、7导线架、7.1一号导环、7.2二号导环、7.3三号导环、7.4四号导环、8支架、8.1支撑板、8.2插板、8.3弹簧座、9拨板弹簧、10拨板、10.1斜插板、11导向螺丝、12线轴座、12.1连接耳、12.2空窗、12.3转轴、12.4导向支架、13夹紧件、13.1线轴压板、13.2限位块、13.3长滑槽、13.4下圆轴、13.5上圆轴、13.6弹簧坑、14夹紧压板、15松压杆锁紧轮、16线轴松压螺纹杆、17弹簧下座、18夹紧弹簧、19弹簧上座、20压板弹簧、21线轴松压杆、21.1长孔滑槽、22加高座、23卷筒、23.1橡胶涂层、23.2定位磁条、23.3内齿圈、24锥杆锁紧轮、25锥杆、25.1圆锥头、26保持架、26.1进线口、26.2出线口、27无线充电发射模块、28主动转筒、28.1圆锥坑、28.2顶珠滑道、29斜块、30顶珠弹簧、31顶珠、32电池、33角度检测模块、34无线充电接收模块、35通信模块、36直驱电机。具体实施方式[0047] 下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。[0048] 如图1?15所示，一种纺织机所用的模块化导纱装置，主要包括基座1、支架机构2、线轴架机构3、放线机构4、导线架7、智能控制系统ICS，其中基座1为甲字形结构，并可通过螺钉固定安装于墙壁上或架子上，基座1的前侧面设有一个矩形凹坑，矩形凹坑的底部竖向设有一个长条凹槽，长条凹槽的上端与矩形凹坑上端齐平，长条凹槽下端向下超出矩形凹坑的下端并形成下插槽1.2，矩形凹坑的底部上端竖向设有两个短条凹槽，两个短条凹槽的上端均向上超出矩形凹坑的上端并形成两个上插槽1.1，两个上插槽1.1分别对称分布于长条凹槽的左右两侧，基座1的下端还设有一个电源插座1.3；智能控制系统ICS内部集成有中央处理器和相关变压电路，智能控制系统ICS与放线机构4电性连接，从而可实现纱线的自动放线和张紧；智能控制系统ICS固定安装于支架机构2下侧，并且智能控制系统ICS引出一根带插头的电线，插头可插入插座中使智能控制系统ICS获得电能。[0049] 如图2、图3所示，所述的支架机构2主要包括支架8、拨板弹簧9、拨板10、导向螺丝11，其中支架8上水平设有一个支撑板8.1，支撑板8.1上设有多个螺纹孔，便于固定安装线轴架机构3、放线机构4和导线架7，支撑板8.1的左端竖向设有一个方形立板，并且支撑板8.1的下侧与方形立板之间设有加强筋，方形立板的长宽尺寸与基座1前侧面矩形凹坑的长宽尺寸相对应，方形立板的厚度尺寸与矩形凹坑的深度尺寸相同，方形立板的左侧上端设有两个左右对称的插板8.2，插板8.2的上端向上超出方形立板的上端，方形立板的左侧上端中间位置设有一个弹簧座8.3，弹簧座8.3的下侧设有一个开口向下的盲孔，方形立板中间位置设有一个方形开窗；所述的拨板10安装于方形立板的左侧，拨板10上端设有一个开口向上的盲孔，拨板10上端纵向设有一个便于用手拨动的横板，横板穿过方形立板中间的方形开窗并从另一侧伸出，拨板10下端设有一个斜插板10.1，斜插板10.1的左侧为斜面结构，拨板10的中间位置纵向设有两个平行且贯通的长条孔，两个导向螺丝11分别穿过拨板10上的两个长条孔后通过螺纹副紧固安装于方形立板的左侧，但两个导向螺丝11与拨板10之间留有适当间隙，从而拨板10可进行上下移动，并且两个导向螺丝11能够起到导向的作用；所述的拨板弹簧9上端安装于弹簧座8.3下侧的盲孔中，拨板弹簧9下端安装于拨板10上端的盲孔中，从而在拨板弹簧9弹力的作用下，拨板10始终处于下位，并且斜插板10.1向下伸出方形立板；当用手指向上拨动拨板10上的横板时，拨板10可向上移动并压缩拨板弹簧9，斜插板10.1可向上移动并收回方形立板内。[0050] 支架8的安装过程：首先手持支架8，并使其右端略高于左端，之后将两个插板8.2对准两个上插槽1.1并插入，之后托举支架8的同时，向下按压支架8的右端，使斜插板10.1与基座1前侧矩形凹坑的下沿接触，并在矩形凹坑下沿的推动作用下，斜插板10.1向上移动，直至方形立板与基座1平齐时，斜插板10.1在拨板弹簧9的弹力作用下，向下伸出并插入下插槽1.2中，从而完成支架8的安装过程。[0051] 支架8的拆卸过程：首先用手指向上拨动拨板10上端的横板，使拨板10向上移动，并且斜插板10.1脱离下插槽1.2，之后向上抬起支架8的右端，使方形立板的下端脱离矩形凹坑，之后松开拨板10，用手托举支架8的同时向下移动支架8，直至两个插板8.2从两个上插槽1.1中脱离，从而完成支架8的拆卸过程。[0052] 如图4?7所示，所述的线轴架机构3主要包括线轴座12、夹紧件13、夹紧压板14、松压杆锁紧轮15、线轴松压螺纹杆16、弹簧下座17、夹紧弹簧18、弹簧上座19、压板弹簧20、线轴松压杆21，其中线轴座12的下端为中空的圆柱结构，上端为中空的圆锥结构，圆柱结构和圆锥结构为一个整体，圆柱结构的内部底端可通过螺钉紧固安装于支撑板8.1上侧，圆柱结构的内部底端设置有三个连接耳12.1，并且每两个连接耳12.1之间的夹角都为120°，圆柱结构和圆锥结构交界的位置设有三个空窗12.2，并且每两个空窗12.2之间的夹角都为120°，同时三个空窗12.2的位置分别与三个连接耳12.1一一对应，每个空窗12.2的下方均水平设有一个转轴12.3，圆锥结构的内部还设有一个用于为线轴松压杆21导向的导向支架12.4，导向支架12.4中心设有一个上下贯通的光滑圆孔。[0053] 如图5、图11所示，所述的夹紧件13大致为L形，其下端右侧设有一个平板结构的线轴压板13.1，其下侧中间位置横向设有一个光滑圆孔，光滑圆孔的下方设有一对同轴心的长滑槽13.3，长滑槽13.3的轴线面与线轴压板13.1存在一个14.2°的夹角，夹紧件13的下端左侧横向设有一个左右贯通的下圆轴13.4，夹紧件13的上端横向设有一个上圆轴13.5，上圆轴13.5的上方设有一对限位块13.2，上圆轴13.5的下方设有一个弹簧坑13.6；所述夹紧压板14的外侧为弧面结构，弧面结构上设置有多行爪刺，夹紧压板14的里侧上端设有一个转动圆孔，夹紧压板14的里侧下端设有一个弹簧坑；所述的弹簧下座17下端为碗状结构，中心为导杆结构，三个弹簧下座17的下端分别与对应的连接耳12.1转动连接；所述的弹簧上座19上端为碗状结构，中心为导套结构，弹簧上座19的上端横向设有一个滑轴，滑轴的两端设有两个可自由转动的铜套，三个弹簧上座19同轴对应安装于三个弹簧下座17的上端，并且导杆结构和导套结构同轴安装并构成移动副，每个弹簧下座17的碗状结构与对应弹簧上座19的碗状结构之间安装有一个夹紧弹簧18。[0054] 所述的夹紧件13数量为三个，三个夹紧件13分别对应安装于三个空窗12.2中，并且每个转轴12.3均与对应夹紧件13下侧的光滑圆孔同轴连接，从而三个夹紧件13均可以自由摆动；三个弹簧上座19上端的铜套可在对应夹紧件13下端的长滑槽13.3中滚动；三个夹紧压板14里侧的转动圆孔分别与对应夹紧件13上端的上圆轴13.5转动连接，从而夹紧压板14与对应的夹紧件13构成转动副，三个压板弹簧20的下端分别固定安装于三个弹簧坑13.6中，三个压板弹簧20的上端分别固定安装于对应夹紧压板14里侧的弹簧坑中，从而在压板弹簧20弹力的作用下，夹紧压板14向上翻转并由限位块13.2顶住限位。[0055] 如图5、图12所示，所述线轴松压杆21的上端为光滑圆杆结构，光滑圆杆结构的顶端竖向设有一个螺纹孔，光滑圆杆结构的底端水平设有三组长孔滑槽21.1，三组长孔滑槽21.1之间相互夹角都是120°；线轴松压杆21同轴安装于线轴座12的内部中心，并可由导向支架12.4进行上下移动的导向，并且三个夹紧件13中的下圆轴13.4分别与对应的三组长孔滑槽21.1配合安装，从而当线轴松压杆21上下移动时，下圆轴13.4可在对应的长孔滑槽21.1中左右滑动；所述松压杆锁紧轮15的上端为手轮结构，下端为中空圆杆结构，中空圆杆结构的下端设有一段内螺纹；所述线轴松压螺纹杆16的上端为旋钮结构，旋钮结构的外圆侧面设有多个防滑条纹，以便增大手拧时的摩擦力，线轴松压螺纹杆16下端为螺纹杆结构；线轴松压螺纹杆16与松压杆锁紧轮15同轴安装并构成螺纹副，线轴松压螺纹杆16的下端与线轴松压杆21上端的螺纹孔配合构成螺纹副，从而转动线轴松压螺纹杆16可调节与线轴松压杆21的螺纹配合长度，从而调节线轴松压螺纹杆16的高度，旋紧松压杆锁紧轮15便可利用双螺母锁紧原理实现线轴松压螺纹杆16的位置锁定。[0056] 安装线轴的过程：如图5、图6、图7所示，将线轴5下端的圆孔对准线轴座12上端圆锥结构后，竖直向下移动线轴5，当线轴5下沿接触三个线轴压板13.1后继续向下移动，在线轴5的按压作用下，三个夹紧件13逐渐向外翻转，与此同时弹簧上座19上端的铜套位于对应长滑槽13.3的外端；在压板弹簧20的弹力作用下，夹紧压板14最下端的爪刺首先扎入线轴5的内壁，随着线轴5继续向下移动，三个夹紧件13继续向外翻转，当弹簧上座19上端的铜套越过转轴12.3和连接耳12.1的连线后，铜套快速滑到长滑槽13.3的内端，此时在夹紧弹簧18的弹力作用下，对应夹紧件13快速向外翻转，使线轴压板13.1变为水平状态，同时夹紧压板14与线轴5内壁变成平行状态，并且夹紧压板14上所有的爪刺都扎入线轴5内壁，此时三个夹紧压板14便可将线轴稳定地夹持在线轴座12上；在三个夹紧件13向外摆动的过程中，三个下圆轴13.4向上摆动，从而使线轴松压杆21带动松压杆锁紧轮15和线轴松压螺纹杆16向上移动。[0057] 拆卸线轴的过程：如图5、图6、图7所示，当线轴上的纱线用尽后便需要拆卸原线轴5，更换新的线轴，向下按压线轴松压螺纹杆16的顶端，使线轴松压杆21向下移动，从而通过三个长孔滑槽21.1使对应的下圆轴13.4向下摆动，进而使三个夹紧件13同时向内摆转，在此过程中，夹紧压板14逐渐脱离线轴5内壁，线轴压板13.1逐渐将线轴5向上弹起，当弹簧上座19上端的铜套越过转轴12.3和连接耳12.1的连线后，铜套快速滑到长滑槽13.3的外端，此时在夹紧弹簧18的弹力作用下，对应夹紧件13快速向内翻转，直至夹紧件13的里端顶住线轴松压杆21，此时夹紧压板14完全脱离与线轴5内壁的接触，用手取下空的线轴5便可完成拆卸。[0058] 如图1、图15所示，所述导线架7由不锈钢材质焊接形成，导线架7的主体由竖杆和横杆构成，横杆水平横向设置于竖杆上端，横杆的末端水平纵向设有一个支杆，该支杆的末端设有一号导环7.1和二号导环7.2，一号导环7.1和二号导环7.2为表面光滑的不锈钢圆环，并且一号导环7.1位于二号导环7.2的斜下方，一号导环7.1水平设置，二号导环7.2竖向设置；竖杆的上端水平纵向设有一个支杆，该支杆的末端设有三号导环7.3，三号导环7.3为表面光滑的不锈钢圆环，并且三号导环7.3斜向45°设置；竖杆上靠近中间位置水平纵向设有一个支杆，该支杆的末端设有四号导环7.4，四号导环7.4为表面光滑的不锈钢圆环，并且四号导环7.4斜向45°设置；竖杆的下端设有底座，底座可通过螺钉固定安装于支撑板8.1上侧，并且使一号导环7.1位于线轴座12的中心正上方，并且一号导环7.1与线轴座12上端保持一定的距离，便于装卸线轴5。[0059] 如图8、图9、图10所示，所述的放线机构4主要包括加高座22、卷筒23、锥杆锁紧轮24、锥杆25、保持架26、无线充电发射模块27、主动转筒28、斜块29、顶珠弹簧30、顶珠31、电池32、角度检测模块33、无线充电接收模块34、通信模块35、直驱电机36，其中加高座22为竖向设置的空心圆柱结构，其上端和下端均设有法兰，加高座22的下端通过螺钉固定安装于支撑板8.1的上侧右端。[0060] 如图8所示，所述保持架26的外形为圆柱壳结构，其下端通过螺钉与加高座22上端的法兰固定连接，其右侧上端设有一个进线口26.1，进线口26.1的外侧端为较大的弧面喇叭状结构，进线口26.1的内侧端为较小的弧面喇叭状结构，较大的弧面喇叭状结构和较小的弧面喇叭状结构中心通过一个圆孔贯通，弧面喇叭状结构可使纱线实现平滑的导向过渡；保持架26的左侧下端设有一个出线口26.2，出线口26.2的外侧端为较大的弧面喇叭状结构，出线口26.2的内侧端为较小的弧面喇叭状结构，较大的弧面喇叭状结构和较小的弧面喇叭状结构的中心同样通过一个圆孔贯通；为便于缠绕纱线，保持架26的前后两侧均设有较大面积的空窗，并且保持架26的后侧上端还设有一个无线充电发射模块27，用于为电池32充电，无线充电发射模块27与智能控制系统ICS电性连接；保持架26中心的上下两端均设有轴承座。[0061] 如图9、图10所示，所述的直驱电机36内部集成有编码器和刹车，编码器可实时监测输出轴的转动角度，刹车可实现输出轴的稳定锁止，直驱电机36通过螺钉同轴固定安装于保持架26的下侧，并且直驱电机36与智能控制系统ICS电性连接，并由后者控制其转动；所述的主动转筒28同轴心安装于保持架26的内部，主动转筒28为圆柱状结构，其内部上半部分为中空结构，主动转筒28内下半部分的中心位置设有一个大口向上的圆锥坑28.1，主动转筒28内部还水平设有三个顶珠滑道28.2，每个顶珠滑道28.2都是内部光滑的圆孔，并且其外端口的直径略小于内部直径，防止顶珠31被顶出顶珠滑道28.2，每两个顶珠滑道28.2之间的夹角为120°，并且三个顶珠滑道28.2的内端均与圆锥坑28.1连通。[0062] 所述三个顶珠滑道28.2中从内到外都安装有一个斜块29、一个顶珠弹簧30、一个顶珠31构成的压力调节装置，其中斜块29的本体为光滑圆柱结构，并且圆柱结构的直径略小于顶珠滑道28.2内部的直径，以便斜块29可以在顶珠滑道28.2中滑动，斜块29的内端为一个斜面，并且斜面的倾斜角度与圆锥坑28.1母线的倾斜角度相同，斜块29的外端为一个平面；顶珠31为光滑球体结构，球体结构的直径略小于顶珠滑道28.2内部的直径，顶珠31安装于顶珠滑道28.2的外端，并且顶珠31可以从珠滑道28.2外端口突出但不能滑出；顶珠弹簧30为压力弹簧，并且安装于斜块29和顶珠31之间；斜块29可通过左右移动调节顶珠弹簧30对顶珠31的压力。[0063] 所述的主动转筒28的上端设有一个轴承座，并且该轴承座的中心设有一个上下贯通的螺纹孔，主动转筒28的下端同样设有一个轴承座，该轴承座中心与直驱电机36的输出轴同轴紧固连接，主动转筒28上端轴承座上串联安装有两个深沟球轴承，并且两个深沟球轴承之间通过轴套隔开，这其中上侧深沟球轴承的外圈同轴安装于保持架26上端的轴承座中；主动转筒28下端的轴承座上同样串联安装有两个深沟球轴承，并且两个深沟球轴承之间通过轴套隔开，这其中下侧深沟球轴承的外圈同轴安装于保持架26下端的轴承座中；从而主动转筒28与保持架26构成转动副。[0064] 所述的锥杆25上端设有一个旋钮结构，旋钮结构的外圆侧面设有多个防滑条纹，以便增大手拧时的摩擦力，锥杆25中间段为螺纹杆结构，螺纹杆结构与主动转筒28上端的螺纹孔构成螺纹副，锥杆25下端设有一个锥侧面光滑的圆锥头25.1，圆锥头25.1的锥度与圆锥坑28.1的锥度相同，从而三个斜块29内端的斜面可以贴合于圆锥头25.1的锥侧面；所述锥杆锁紧轮24的上端为手轮结构，下端为空心圆杆结构，空心圆杆结构的下端设有一段内螺纹；锥杆锁紧轮24与锥杆25同轴心安装并构成螺纹副；锥杆25不转动时，顺时针转动锥杆锁紧轮24可使其下端压紧主动转筒28上端轴承座的顶面，从而利用双螺母原理实现锥杆25的位置锁定。[0065] 如图9所示，所述主动转筒28内部中空结构的顶侧安装有角度检测模块33、无线充电接收模块34和通信模块35，该三个模块两两之间的夹角都为120°，并且三个模块都经过配重使其质量相同，从而可保证主动转筒28具有较好的动平衡，主动转筒28内部中空结构的底侧安装有一个圆环形的电池32，电池32内部为锂电池组结构，电池32可为角度检测模块33、无线充电接收模块34和通信模块35提供电能；无线充电接收模块34与电池32电性连接，从而在主动转筒28旋转的过程中，无线充电接收模块34每经过一次无线充电发射模块27，便可对电池32完成一次脉冲充电；角度检测模块33内部集成有一个磁敏传感器，并且角度检测模块33与通信模块35电性连接；通信模块35可与智能控制系统ICS进行无线通信，并能将角度检测模块33检测到的数据传递至智能控制系统ICS。[0066] 如图9、图13所示，所述的卷筒23为空腔圆柱结构，卷筒23采用轻质材料制作，从而减小其自身的转动惯量，卷筒23同轴心安装于保持架26的内部，并且其内壁与主动转筒28之间存在间隙，卷筒23上下两端中心位置均设有轴承座，其上端的轴承座与主动转筒28上端两个深沟球轴承中下侧的轴承外圈同轴安装，卷筒23下端的轴承座与主动转筒28下端两个深沟球轴承中上侧的轴承外圈同轴安装，从而卷筒23可相对于主动转筒28转动，也可相对于保持架26转动；卷筒23的外侧圆柱面上均匀设置有橡胶涂层23.1，橡胶涂层23.1可增大与纱线之间的摩擦力，防止纱线打滑，从而保证放线机构4可以为纱线提供稳定且可控的张紧力；卷筒23的内壁上侧周向嵌入一圈定位磁条23.2，定位磁条23.2是由多块相同的磁石，以极性相反的形式交替排列构成，定位磁条23.2的位置与角度检测模块33的高度位置相对应，从而角度检测模块33中的磁敏传感器可根据磁场的变化确定卷筒23和主动转筒28之间相位角度的变化；卷筒23的内壁下侧周向嵌入设置有一个内齿圈23.3，并且内齿圈23.3的齿数为3的整数倍，内齿圈23.3的高度与三个顶珠31的高度位置相对应，从而在三个顶珠弹簧30的压力作用下对应顶珠31可压入内齿圈23.3的齿间凹处。[0067] 纱线的走线原理：如图1、图15所示，将纱线的端部从线轴5上引出后向上拉动，首先纱线从下向上穿过一号导环7.1，再从左向右穿过二号导环7.2，使纱线由竖向变为横向，再从左向右穿过三号导环7.3，使纱线由横向变为竖向，再从上至下穿过四号导环7.4，使纱线由竖向变为横向，再使纱线由进线口26.1穿入后，纱线在橡胶涂层23.1的外侧圆柱面上按照圆柱表面最短路径的轨迹顺时针向下缠绕三周半，并从出线口26.2穿出后进入纺织机。[0068] 当主动转筒28时，拉动纱线使卷筒23发生转动时，三个顶珠31会被向内压回，然后才能跳到相邻的齿间凹处，此处将这个过程中所需要的最小拉力值称为差转拉力。[0069] 差转拉力的调节原理：逆时针旋松锥杆锁紧轮24后便可接触锥杆25的锁定状态，之后顺时针转动锥杆25，便可使锥杆25和圆锥头25.1向下移动，在圆锥头25.1的推动作用下，三个斜块29同时向外端移动，从而增大对应顶珠弹簧30的压缩量，使顶珠弹簧30对相应顶珠31的推力加大，从而顶珠31对内齿圈23.3的压力增大，顶珠31从内齿圈23.3的齿间凹处跳到相邻齿间凹处的难度变大，也就是说卷筒23与主动转筒28发生相对转动所需要的最小拉力值变大，也即是差转拉力变大；相同的原理逆时针转动锥杆25，便可使锥杆25和圆锥头25.1向上移动，在三个顶珠弹簧30的弹力作用下，对应斜块29向内端移动，从而顶珠31对内齿圈23.3的压力减。硗23与主动转筒28发生相对转动所需要的最小拉力减。布词遣钭Ρ湫。[0070] 放线机构4不断纱线的原理：纱线被拉断的原因便是纱线张力大于纱线本身的绷断拉力，因此为使纱线张力始终不大于绷断拉力，在对纺织机上纱线前，需要设置圆锥头25.1的位置，也即是设置差转拉力略小于纱线的绷断拉力，当纱线张力突然增大时，纱线便会拉动卷筒23相对于主动转筒28顺时针转动，三个顶珠31便会弹跳至相邻的下一个齿间凹处，使卷筒23上缠绕的纱线从出线口26.2向外移动，从而降低纱线张力，避免纱线绷断。[0071] 放线机构4保持纱线张力的原理：为了使纺织品实现紧致平整的要求，进入纺织机的纱线必须具备一定的张力；纱线从进线口26.1的外端喇叭口结构穿入，在卷筒23外侧的橡胶涂层23.1上顺时针缠绕三圈半后，从出线口26.2中穿出并进入纺织机，其中进入进线口26.1的纱线并没有张力，从出线口26.2进入纺织机的纱线存在张力，纱线张力是由缠绕纱线与卷筒23之间的摩擦力而产生的；[0072] 纺织机启动后开始吃线，但智能控制系统ICS并不会同时启动直驱电机36转动放线，而是使其保持静止状态，使纱线先进入纺织机，从而使出线口26.2的纱线张力增大，当纱线张力超过所设置的差转拉力后，卷筒23便会相对于主动转筒28顺时针转动，定位磁条23.2便会随卷筒23一起转动，从而角度检测模块33便会立刻识别到定位磁条23.2上磁场的变化，同时通信模块35便会将卷筒23的转动信息发送至智能控制系统ICS，智能控制系统ICS根据收到的数据结合时间数据便可计算出纺织机的吃线速度，之后快速启动直驱电机36，使其按照一定的速度顺时针转动并将纱线按照纺织机的吃线速度进行放线；由于纺织机吃线的速度时刻在变，因此角度检测模块33可实时检测卷筒23的相对转动信息，并将数据通过负反馈的方式实时传递至智能控制系统ICS，智能控制系统ICS实时调整直驱电机36的转速，并始终使放出的纱线存在略小于差转拉力的张力，这个控制过程采用闭环负反馈原理，具有精度高、智能化程度高、动态性能好、抗干扰能力强的特点。

专利地区：浙江

专利申请日期：2023-12-20

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN117657897B