精梳机 |
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| 申请号 | CN201110158895.8 | 申请日 | 2011-06-14 | 公开(公告)号 | CN102286807B | 公开(公告)日 | 2015-04-29 |
| 申请人 | 株式会社丰田自动织机; | 发明人 | 新原正己; | ||||
| 摘要 | 一种 精梳机 包括被彼此前后设置的第一和第二分离罗拉。第一和第二分离罗拉与钳板 框架 的摇摆运动同步地沿前向方向和逆向方向旋转。第一分离罗拉的第一罗拉轴在两个轴向端处由能够沿前向方向和逆向方向旋转的两个第一 马 达驱动。所述第二分离罗拉的第二罗拉轴在两个轴向端处由能够沿前向方向和逆向方向旋转的两个第二马达驱动。第一马达和所述第二马达被彼此同步驱动。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种精梳机，包括被彼此前后设置的第一分离罗拉和第二分离罗拉，所述第一分离罗拉和第二分离罗拉与钳板框架的摇摆运动同步地沿前向方向和逆向方向旋转，所述精梳机的特征在于，所述第一分离罗拉的第一罗拉轴在两个轴向端处由能够沿前向方向和逆向方向旋转的两个第一马达驱动，所述第二分离罗拉的第二罗拉轴在两个轴向端处由能够沿前向方向和逆向方向旋转的两个第二马达驱动，所述第一马达和所述第二马达被彼此同步驱动；第一齿轮系设置在每个第一马达的马达轴和所述第一罗拉轴之间；第二齿轮系设置在所述第二马达的马达轴和所述第二罗拉轴之间；所述第一罗拉轴和所述第二罗拉轴每个被对应的齿轮系驱动；所述第一齿轮系和所述第二齿轮系的每个具有惰轮；并且各个所述第一马达和所述第二马达具有比所述第一罗拉轴的中心轴线与所述第二罗拉轴的中心轴线之间的距离更大的外直径。 |
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| 说明书全文 | 精梳机技术领域[0001] 本发明涉及一种精梳机，更具体而言，涉及一种特征在于分离罗拉的结构的精梳机。 背景技术[0002] 精梳机包括钳板设备和精梳锡林。供应的棉卷被钳板设备保持在钳板设备的退回位置。精梳棉卷的末端由精梳锡林精梳。这从棉卷上去除短纤维，将棉卷转变为绒线（fleece）。随着钳板设备前进，绒线朝向分离罗拉移动。分离罗拉响应于绒线的前进而沿逆向旋转，并且之前已经获得的绒线（在先绒线）被退回。然后，在先绒线的尾端和新精梳的绒线（后续绒线）的前进端重叠。随后，分离罗拉以前向方向旋转，从而从钳板设备获取绒线用于将后续绒线加入到在先绒线中。后续绒线的尾端被顶梳精梳。 [0003] 分离罗拉典型地由被主马达驱动的精梳锡林的驱动轴的旋转驱动，该旋转经由齿轮设备传递。齿轮设备具有非常复杂的结构，并且具有相对大质量的物体需要由分离罗拉进行前后枢转。因此，提出一种分离罗拉由专用马达来驱动的精梳机（参见公开号为2-216225的日本公开专利）。在序号为2-216225的日本公开专利公布的精梳机中，齿轮 53a、54a被固定到如图4所示的分离罗拉51、52的轴53、54的第一端。齿轮53a、54a与轴 53、54整体可旋转。齿轮53a、54a与齿轮57啮合，齿轮57经由带传动设备56被电动机55驱动。电动机55能够沿前向方向和逆向方向旋转。在该设备中，分离罗拉51、52根据电动机55的旋转方向沿前向方向或逆向方向旋转。 [0004] 序号为2-216225的日本公开专利公布还公开一种轴53、54由不同的电动机55驱动的结构。具体地，图4中所示的结构通过去除轴54的齿轮54a而被修改，使得马达55经由带传动设备56和齿轮57、53a仅驱动轴53。另一方面，沿前向方向和逆向方向旋转的第二电动机设置在轴54的第二端处。轴54经由与设置在第一端处的带传动设备和齿轮类似的带传动设备和齿轮由第二电动机驱动。 [0005] 序号为CN100999837A的中国专利公布提出一种单个分离罗拉由分别设置在端部中的其中一个处的马达来驱动的配置。根据序号为CN100999837A的中国专利公布，第一分离罗拉61如图5所示由两端处的伺服马达62、63驱动，第二分离罗拉64经由同步带65来驱动。 [0006] 典型的精梳机具有布置有八个精梳头的操作部分，并且分离罗拉的轴具有延伸该操作部分整个长度的长度。根据序号为2-216225的日本公开专利公布的结构，每个分离罗拉的轴的一端被驱动。该配置可能在轴上产生扭力。近年来，期望精梳机的速度增加，以提高产量。然而，精梳机增加的速度产生较大的扭力。 [0007] 在序号为CN100999837A的中国专利公布的配置中，其中第一分离罗拉的端部由马达驱动并且第二分离罗拉经由同步带来驱动，同步带的耐久性不足以以增加的旋转速度（例如，与300rpm或更高的精梳锡林旋转速度对应的旋转速度）旋转分离罗拉。 发明内容[0008] 因此，本发明的目的在于提供一种精梳机，其能够以高速驱动需要高扭矩的分离罗拉。 [0009] 为了实现前述目的，根据本发明一方面，提供一种精梳机，其包括彼此前后设置的第一和第二分离罗拉。第一和第二分离罗拉与钳板框架的摇摆运动同步地沿前向方向和逆向方向旋转。第一分离罗拉的第一罗拉轴在两个轴向端处被两个第一马达驱动，两个第一马达能够沿前向方向和逆向方向旋转。第二分离罗拉的第二罗拉轴在两个轴向端处被两个第二马达驱动，两个第二马达能够沿前向方向和逆向方向旋转。第一马达和第二马达被彼此同步驱动。 附图说明[0011] 通过参照下面对当前优选实施例的描述和附图，本发明及其目的和优点可得到最好地理解，附图中： [0012] 图1为示出根据本发明一个实施例的精梳头的示意性侧视图； [0013] 图2A为示出图1中所示的分离罗拉的示意性平面图； [0014] 图2B为示出分离罗拉和马达之间的位置关系的图示； [0015] 图3为示出另一实施例的与图2B对应的图示； [0016] 图4为示出传统分离罗拉驱动部分的示意性平面图；和 [0017] 图5为示出另一传统的分离罗拉驱动部分的示意性平面图。 具体实施方式[0018] 现在将参照图1至图2B描述本发明的一个实施例。 [0019] 典型的精梳机具有操作部分，在操作部分中设置有八个精梳头。如图1所示，精梳头11包括具有一对棉卷罗拉12和进给罗拉13的钳板设备14、精梳锡林15和两对分离罗拉16、17，每对分离罗拉沿前后方向设置。钳板设备14具有钳板框架18，其位于精梳锡林15上方，沿前进和退回方向可摇摆。底部钳板19设置在钳板框架18的底部。钳板臂20通过支撑轴18a可枢转地连接到钳板框架18，并且顶部钳板20a被固定到钳板臂20的末端。 在与钳板框架18的在前进和退回方向的运动的同步中，顶部钳板20a以预定的正时打开和关闭，以便与底部钳板19协作保持棉卷L。顶梳21附接到钳板框架18。顶梳21位于底部钳板19前方，并且执行与钳板框架18同步的预定动作。 [0020] 前后枢转的钳板轴22位于精梳锡林15的后方且在钳板框架18的下方。钳板框架驱动臂23的第一端被固定到钳板轴22，以与钳板轴22整体枢转。钳板框架18的后端通过支撑轴23a由钳板框架驱动臂23的第二端枢转地支撑。钳板框架18被配置为前后摇摆，使得底部钳板19的末端通过钳板轴22的前后枢转（摇摆运动）接近分离罗拉16、17和与分离罗拉16、17分离。 [0021] 现在将参照图2A和2B描述分离罗拉16、17的驱动部分的结构。如图2A所示，齿轮箱24沿纵向方向（如图2A中观察的左右方向）设置在精梳机的每一端。分离罗拉16、17的轴25、26在齿轮箱24之间被布置为彼此平行。轴25、26的端部伸进齿轮箱24中并且经由轴承（未示出）由齿轮箱24可旋转地支撑。齿轮27、28被分别固定到轴25、26的端部，以与轴25、26整体旋转。齿轮27、28被形成为具有相同的齿数和相同的直径。 [0022] 两个伺服马达29、30被附接到每个齿轮箱24以分别对应于轴25、26。伺服马达29、30分别具有伸进齿轮箱24的马达轴29a、30a。驱动齿轮31、32被分别固定到马达轴 29a、30a以整体旋转。驱动齿轮31、32被形成为与齿轮27、28具有相同的齿数和相同的直径。每个齿轮箱24在其内具有与齿轮27和驱动齿轮31啮合的惰轮33、和与齿轮28和驱动齿轮32啮合的惰轮34。惰轮33、34被形成为具有相同的齿数和相同的直径。也就是，轴25、26经由马达轴29a、30a和轴25、26之间的齿轮系驱动，该齿轮系包括惰轮33、34。轴 25、26以分别与马达轴29a、30a相同的旋转速度旋转（旋转速度比为1：1）。伺服马达29、 30被控制器（未示出）同步驱动，以沿前向方向或逆向方向旋转。 [0023] 现在将描述如上所述配置的设备的操作。 [0024] 钳板轴22由主马达（未示出）摇摆（前后枢转）。根据钳板轴22的摇摆运动，底部钳板19前后摇摆，并且顶部钳板20a上下摇摆。因此，棉卷L在顶部钳板20a和底部钳板19的末端之间被保持和释放。由于伺服马达29、30提供驱动力，分离罗拉16、17经由齿轮系与轴25、26整体摇摆。分离罗拉16、17的摇摆运动与底部钳板19的前进和退回同步。分离罗拉16、17在底部钳板19前进时沿逆向方向旋转并且在底部钳板19退回时沿前向方向旋转。 [0025] 轴25在两个轴向端处被两个伺服马达29驱动。轴26在两个轴向端处被两个伺服马达30驱动。伺服马达29和伺服马达30被彼此同步驱动，使得轴25、26被彼此同步驱动。换言之，轴25、26被四个马达驱动。因此，如果使用相同性能的马达，则可以以两倍于现有技术的扭矩的扭矩驱动分离罗拉16、17。因为轴25、26以高速（例如300rpm）摇摆（前后枢转），所以轴25、26比轴25、26以恒速沿一个方向旋转的情况具有更大的扭力。然而，因为轴25、26的两端分别被伺服马达29和伺服马达30驱动，所以扭力的量是轴25、26仅在一侧被驱动的结构所产生的扭力的四分之一。如果轴25、26的长度不变，则轴25、26在两端被驱动的结构的共振频率高于轴25、26每个在一端被驱动的结构的共振频率。因此，当精梳机的速度增加时，每个轴25、26的旋转速度将与共振频率不同。 [0026] 本实施例具有以下优点。 [0027] （1）需要高扭矩来驱动分离罗拉16、17。马达惯性由表达式J=MD2表示，其中M代表转子的质量，D代表转子的外直径，其与马达的外直径基本相等。因此，为了减小马达的惯性从而允许马达以高速旋转，马达的外直径优选被制造为尽可能地小。换言之，马达扭矩由马达外直径乘以马达长度来确定。因此，假设外直径相同，马达长度越长，则马达扭矩变得越大。然而，实际上，由于制造原因，例如转子间隙需要被维持在恒定值，因此马达的长度不能超过某一极限。根据现有技术，两个分离罗拉的轴由两个马达驱动。相反，根据本发明，轴25、26的两端分别被马达29、30驱动，使得轴25、26同步。换言之，分离罗拉16、17的两个轴25、26被四个马达驱动。因此，可以以两倍于现有技术的扭矩的扭矩驱动分离罗拉16、17。因此，在不增加独立伺服马达29、30的尺寸的情况下，需要高扭矩的分离罗拉16、17能够以比现有技术较高的速度驱动。 [0028] （2）典型地，一对分离罗拉的中心轴线之间的距离短至接近40mm。另一方面，为了驱动分离罗拉的轴，需要具有高扭矩和以高速操作的马达。在该情况下，马达的外直径比分离罗拉的轴的中心轴线之间的距离大。因此，当将马达轴的旋转经由齿轮传递到分离罗拉的轴时，在被固定到马达轴的齿轮与被固定到分离罗拉的轴的齿轮直接啮合的配置下，马达轴的旋转速度与分离罗拉的轴的旋转速度之比不会实现为1：1。然而，本实施例的轴25、26经由伺服马达29、30的马达轴29a、30a和轴25、26之间的齿轮系驱动，并且齿轮系包括惰轮33、34。固定到马达轴29a、30a的驱动齿轮31、32和固定到轴25、26的齿轮27、28具有相同的齿数。因此，即使分离罗拉16、17的轴25、26的中心轴线之间的距离短至接近 40mm，并且伺服马达29、30的外直径大于轴25、26的轴线之间的距离，但马达轴29a、30a的旋转速度与轴25、26的旋转速度之比可实现为1：1。此外，马达的尺寸（直径）和旋转速度能够通过改变齿轮系中每个齿轮的齿数而被更灵活地改变。 [0029] （3）因为马达轴29a、30a的旋转速度与轴25、26的旋转速度之比被设定为1：1，因此当分离罗拉16、17的旋转速度通过改变纺纱条件而被改变时，马达轴29a、30a的旋转速度能够被容易地设定。 [0030] （4）伺服马达29、30被布置为使得马达轴29a、30a位于轴25、26上方，并且包含马达轴29a、30a的轴线和轴25、26的轴线的假想平面被定向为相对于水平方向倾斜。因此，与伺服马达29、30被设置为使得该假想平面被水平定向的情况相比，会更易于确保容纳伺服马达29、30的空间。 [0031] 本发明不限于上面描述的实施例，而是例如可以具体化为如下。 [0032] 轴25、26可经由齿轮被彼此联接。例如，如图3所示，联接齿轮35可被设置为与齿轮27、28啮合。在该情况下，轴25、26能够同步旋转，因为轴25、26经由齿轮被彼此联接，即便伺服马达29、30之间的同步精度相对低。联接齿轮35优选设置在轴25、26的两端处，但可以仅设置在一端处。 [0033] 当轴25、26经由齿轮被彼此联接时，可省略与驱动齿轮31、32啮合的齿轮27、28。例如，与轴25、26整体旋转的齿轮可与齿轮27、28分立地设置，并且可设置与额外齿轮啮合的联接齿轮。然而，使用齿轮27、28更容易。 [0034] 在齿轮27、28不被使用并且轴25、26经由齿轮被彼此联接的情况下，用于将轴25、26彼此联接的齿轮不设置在轴25、26的端部，而是可设置在轴25、26的中间部分处。然而，将联接齿轮设置在轴25、26的端部处更易于确保用于联接齿轮的空间并且有利于维修。 [0035] 马达轴29a、30a与轴25、26的旋转速度比不需要为1：1。也就是，马达轴29a、30a的旋转速度可以比轴25、26的旋转速度更快或更慢。 [0036] 用于将马达轴29a、30a的旋转传递到轴25、26的齿轮系不必具有惰轮33、34。代替的是，固定到马达轴29a、30a的齿轮可与固定到轴25、26的齿轮直接啮合。 |
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