一种极性织物的定量送纱装置

本发明涉及一种极性织物的定量送纱装置，属于极性织物织造设备。

背景技术：

1、极性编织复合材料是上世纪90年代发展起来的一种新型材料，该复合材料通过极性织物作为纤维增强体，配合一定基体材料成型。极性织物外观近似圆形，其织物的编织结构中，包括径向纱和周向纱两个系统纱线，这两个系统纱线分别沿织物径向以及圆周方向排列。而由于极性织物中的纤维沿圆周的周向和径向方向贯穿取向，使得极性织物在圆周方向实现了高旋转载荷承载。通过平面极性织物成型的复合材料广泛应用于航空发动机转子部件、飞轮储能部件，有效提高了旋转部件的性能。

2、极性织物在织造成型过程中，其周向纱以不间断的阿基米德螺旋状引入到编织结构中，送纱位置同样沿阿基米德螺旋状分布，需要同时控制送纱装置的导纱嘴沿圆周方向和沿半径方向的位置。此外，在引入一圈周向纱线后，需等待径向纱与周向纱完成一圈的编织，进而再次进行下一圈周向纱的引入。这使得极性织物送纱为多次增量式送纱。分多次送纱的同时，机构送纱量逐圈递增，送纱过程需要对每一圈纱线完成定量送纱，并控制送纱过程中的纱线张力，目前，极性织物的周向纱送纱完全依赖于人工完成，但其送纱人工成本较高，工艺复杂，难以具备批量生产能力，生产效率较低。然而在送纱过程中，需要精确控制每一圈送纱量，保证纱线平稳送出的同时，控制纱线张力，目前暂无针对极性织物这一形式的定量送纱装置。为此，我们提出一种极性织物的定量送纱装置来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种极性织物的定量送纱装置，实现一种极性织物的增量式自动化送纱，同时控制系统运作，避免了纱线排布的张力不匀、排布不匀以及纱线脱松影响极性织物织物密度均匀和成品质量。满足上述背景技术中，对于极性织物的定量送纱的织造设备需求，进一步完善实现极性编织自动化设备。

2、针对现有的技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种极性织物的定量送纱装置。其特征在于该定量送纱装置该装置包括支撑纱架，纱筒，传纱机构、机械滑台、纱线输送机构、气动导纱装置和回转装置，所述支撑纱架包括支撑架和悬臂杆。所述支撑架上方连接悬臂杆，另一侧安装纱筒。所述悬臂杆靠近纱筒一侧安装有传纱机构，另一侧安装有机械滑台。所述机械滑台由电机驱动，所述纱线输送机构与气动导纱装置相连，共同位于机械滑台上，随滑台前后移动。所述气动导纱装置通过左侧外接气流推动内部纱线持续输出，进一步引入到编织位置。所述回转装置包括回转轴和连接臂，通过连接臂与悬臂杆相连接。带动整个装置沿回转装置中心轴转动。

3、优选的，所述传纱机构安装于支撑纱架一侧，自下到上，包括夹纱片、导纱轮以及断纱自停装置。

4、优选的，所述传纱机构中的夹纱片、导纱轮依次连接机构下方纱筒传出的纱线，导纱轮通过自身安装架安装并抬高导纱轮高度，用于调整纱线传出角度。并通过断纱自停装置检测纱线断头，完成纱线传动过程。

5、优选的，所述机械滑台，包括滑台托板、滑动轴、滑台电机，滑动轴通过滑台托板与纱线输送机构相连接，滑台电机安装于滑动轴402一侧，用于驱动滑台托板沿滑动轴在编织过程中前后滑动。控制极性织物的周向纱沿极坐标的半径方向的送纱位置

6、所述纱线输送机构包括伺服电机、伺服电机支架、联轴器、输纱轮、输纱管架。所述伺服电机安装于伺服电机支架上，伺服电机外轴连接输纱轮。

7、优选的，所述输纱轮一端通过联轴器与伺服电机相连，另一端通过输纱管架与固定的气动导纱装置连接，由伺服电机控制送纱量。伺服电机驱动输纱轮并调节输纱轮旋转圈数，传递伺服电机的旋转动力和控制信号完成渐进式送纱。

8、优选的，所述伺服电机控制的送纱量通过以下方式计算：l1为第一圈环绕长度，e为极性织物周向纱的纱线排列密度，n为第n圈环绕长度，每圈送纱长度＝屈曲系数*每一圈环绕长度。其中，屈曲系数为经验值系数，表示纱线屈曲程度，一般取1.1-1.3。

9、优选的，所述气动导纱装置通过输纱管架安装于输纱轮下方，通过压缩空气气流，用于主动传导纱线。

10、所述气动导纱装置左侧开设进气口，在贴近输纱轮位置设置有进纱口，连接输纱轮所传输的纱线。所述进气口连接气流发生装置。通过压缩空气推动纱线，经过气动导纱管，气动导纱管通过气流作用，推送纱线输送到导纱嘴，进一步引入到编织位置。

11、优选的，所述回转装置，通过回转轴自转，带领连接臂牵引整个送纱装置旋转，控制极性织物周向纱沿极坐标的圆周方向的位置。

12、本发明的有益效果是：本发明涉及一种极性织物的周向纱的定量送纱装置，本定量送纱装置满足极性织物多次增量式送纱需求，通过机械滑台和回转装置分别控制控制极性织物周向纱沿极坐标的半径方向以及圆周方向的送纱位置。进一步控制纱线输送量，满足极性织物周向纱多次增量式送纱需求。同时通过气动送纱，有效针对多种高性能纱线完成送纱，并解决实现极性织物的自动化送纱，提高极性织物的生产效率。

技术特征：

1.一种极性织物的定量送纱装置。其特征在于该装置包括支撑纱架(1)，纱筒(2)，传纱机构(3)、机械滑台(4)、纱线输送机构(5)、气动导纱装置(6)和回转装置(7)，所述支撑纱架(1)包括支撑架(101)和悬臂杆(102)。所述支撑架(101)上方连接悬臂杆(102)，另一侧安装纱筒(2)。所述悬臂杆(102)靠近纱筒(2)一侧安装有传纱机构(3)，另一侧安装有机械滑台(4)。所述机械滑台(4)由电机驱动，所述纱线输送机构(5)与气动导纱装置(6)相连，共同位于机械滑台(4)上，随滑台前后移动。所述气动导纱装置(6)通过左侧外接气流推动内部纱线持续输出，进一步引入到编织位置。所述回转装置(7)包括回转轴(701)和连接臂(702)，通过连接臂(702)与悬臂杆(102)相连接。带动整个装置沿回转装置(7)中心轴转动。

2.根据权利要求1所述的一种极性织物的定量送纱装置，其特征在于所述传纱机构(3)安装于支撑纱架(1)一侧，自下到上，包括夹纱片(301)、导纱轮(302)以及断纱自停装置(303)。

3.根据权利要求2所述的一种极性织物的定量送纱装置，其特征在于所述传纱机构(3)中的夹纱片(301)、导纱轮(302)依次连接机构下方纱筒(2)传出的纱线，导纱轮(302)通过自身安装架安装并抬高导纱轮(302)高度，用于调整纱线传出角度。并通过断纱自停装置(303)检测纱线断头，完成纱线传动过程。

4.根据权利要求1所述的一种极性织物的定量送纱装置，其特征在于所述机械滑台(4)，包括滑台托板(401)、滑动轴(402)、滑台电机(403)，滑动轴(402)通过滑台托板(401)与纱线输送机构(5)相连接，滑台电机(403)安装于滑动轴(402)一侧，用于驱动滑台托板(401)沿滑动轴(402)在编织过程中前后滑动。控制极性织物的周向纱沿极坐标的半径方向的送纱位置。

5.根据权利要求1所述的一种极性织物的定量送纱装置，其特征在于所述纱线输送机构(5)包括伺服电机(501)、伺服电机支架(502)、联轴器(503)、输纱轮(504)、输纱管架(505)。所述伺服电机(501)安装于伺服电机支架(502)上，伺服电机(501)外轴连接输纱轮(504)。

6.根据权利要求5所述的一种极性织物的定量送纱装置，其特征在于所述输纱轮(504)一端通过联轴器(503)与伺服电机(501)相连，另一端通过输纱管架(505)与固定的气动导纱装置(6)连接，由伺服电机(501)控制送纱量。伺服电机(501)驱动输纱轮(504)并调节输纱轮(504)旋转圈数，传递伺服电机(501)的旋转动力和控制信号完成渐进式送纱。

7.根据权利要求5所述的一种极性织物的定量送纱装置，其特征在于所述伺服电机(501)控制的送纱量通过以下方式计算：l1为第一圈环绕长度，e为极性织物周向纱的纱线排列密度，n为第n圈环绕长度，则最终送纱长度＝屈曲系数*每一圈环绕长度。其中，屈曲系数为经验值系数，表示纱线屈曲程度，一般取1.1-1.3。

8.根据权利要求1所述的一种极性织物的定量送纱装置，其特征在于所述气动导纱装置(6)通过输纱管架(505)安装于输纱轮(504)下方，通过压缩空气气流，用于主动传导纱线。

9.根据权利要求1所述的一种极性织物的定量送纱装置，其特征在于所述气动导纱装置(6)左侧开设进气口(601)，在贴近输纱轮(504)位置设置有进纱口(602)，连接输纱轮(504)所传输的纱线。所述进气口(601)连接气流发生装置。通过压缩空气推动纱线，经过气动导纱管(603)，气动导纱管(603)通过气流作用，推送纱线输送到导纱嘴(604)，进一步引入到编织位置。

10.根据权利要求1所述的一种极性织物的定量送纱装置，其特征在于所述回转装置(7)，通过回转轴(701)自转，带领连接臂(702)牵引整个送纱装置旋转，控制极性织物周向纱沿极坐标的圆周方向的位置。

技术总结本发明公开了一种极性织物的定量送纱装置，该装置包括支撑纱架，纱筒，传纱机构、机械滑台、纱线输送机构、气动导纱装置和回转装置，所述支撑纱架包括支撑架和悬臂杆。所述支撑架上方连接悬臂杆，另一侧安装纱筒。所述悬臂杆靠近纱筒一侧安装有传纱机构，另一侧安装有机械滑台。所述机械滑台由电机驱动，可沿极坐标径向控制滑动，所述纱线输送机构与气动导纱装置相连，共同位于机械滑台上，随滑台前后移动。所述气动导纱装置通过左侧外接气流推动内部纱线持续输出，进一步引入到编织位置。所述回转装置与悬臂杆连接，带动装置沿回转装置中心轴转动。本发明针对极性织物周向纱每次编织纱用量不同，通过多机件配合，完成针对于极性织物沿圆周方向的多次增量的定量送纱，并有效保证纱线平稳输送，保证并进一步提高极性织物织造生产效率。技术研发人员：吴利伟,姜茜,李垚,张博田,曾琦,汪文君受保护的技术使用者：天津工业大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18