直驱式圆织机磁悬浮梭子装置

1.一种直驱式圆织机磁悬浮梭子装置，包括机架(1)、道轨(2)、栅门轨圈(3)、上门圈(4)、梭子(5)、分梭杆(20)、磁头(8、16)、磁块、导轮、电机及其电气控制装置，其特征在于所说的电机是永磁盘面电机，其环形初级定子(11)与机架(1)、栅门轨圈(3)、上门圈(4)连成一体；其永磁式次级动子(12)由分隔的永磁铁和纯铁结合，设置于梭子(5)的底面，与初级电磁线圈相对应；梭子(5)设在栅门轨圈(3)的内侧和环形初级定子(11)的台面轨道上；所说的梭子(5)，其两端设有磁头(8、16)；分梭杆(20)绕初级盘面的中心旋转，分梭杆端(10)设在两个梭子(5)的头尾之间，分梭杆端(10)的两侧设有磁块(9)，两个磁块与梭子两端的磁头位置分别对应，对应端极性相同。
2.根据权利要求1所述的直驱式圆织机磁悬浮梭子装置，其特征在于所说的一个导轮是梭子底面静态定位的底轮(6)，其对应的道轨位于环形初级定子(11)的台面，表面上设有保护面层(15)。
3.根据权利要求1所述的直驱式圆织机磁悬浮梭子装置，其特征在于所说的一个导轮是梭子外侧静态定位的侧轮(7)，与栅门轨圈内侧面相配合。
4.根据权利要求1所述的直驱式圆织机磁悬浮梭子装置，其特征在于所说的分梭杆端(10)的底面设有与初级定子绕组对应的永磁式次级(19)，次级由永磁铁和纯铁结合。

直驱式圆织机磁悬浮梭子装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及圆织机。具体地说是一种用于圆织机上以永磁盘面同步电机为动力的电磁悬浮梭子装置。\n背景技术\n[0002] 中国专利97238569.X公开的“软带圆织机”中，将上下交织的单梭机构改造成了圆周运行的双梭机构，从而提高了工作效率。\n[0003] 此后，中国专利99212966.4公开的“圆织机磁性推动装置”为解决梭子作圆周运动，经纱作上下交织运动中，因推动器总成和梭子之间没有距离而导致经纱通过阻力过大，改齿轮转动推动为磁力推动，从而减少了机械磨损，提高了推动装置的工作寿命，减轻了维护工作强度。\n[0004] 中国专利200410089575.1公开的“圆织机磁性梭子助动装置”继续做出了改进，增加了导线架和一个带偏心固定轮永磁体的后支架，减少了断纱现象。\n[0005] 中国专利03240460.3公开的“圆织机磁性推梭装置”中继续为解决断丝问题，通过减少经丝交织运动时在推进轮与梭子尾轮之间的运动阻力，为圆织机高速运转创造有利条件。设置中的梭子尾轮磁性轮与推进轮磁性轮间，其同名磁极间相斥。\n[0006] 中国专利200520101955.2中公开了“磁悬浮高速圆织机”的技术方案，提出了在上下门圈与梭子上下侧之间设置磁条磁悬浮结构，磁性圈或磁条(分段)间上下间隙各为\n1-10毫米；使梭子呈悬浮状态，主机运转后，导轨上的推动装置推动梭子沿栅门内侧的轨道运行，克服栅门道轨与梭子之间的磨损，梭轮的磨损，从而减少梭子的运动阻力，降低主机功耗，减少易损件，减少断丝，改善质量，提高运行速度。\n[0007] 该“磁悬浮高速圆织机”，其梭子的推动过程的路径为：电机-齿轮机械传动-推动装置-梭子运行；磁条设置在上下门圈与梭子上下侧之间，梭子侧向沿栅门内侧的轨道而运行(梭体在离心力作用下外侧轮子走壁滚动)。因缺少动态控制手段，将要影响到工作稳定性。\n[0008] 上述的圆织机置中，虽然采用了一些磁力、磁悬浮作用原理，但由于机械传动为主的运动机构存在一些不可避免的缺陷，尤其是高噪音、功耗大、零部件易损坏方面的问题仍然比较突出，尚需进一步改进。\n发明内容\n[0009] 本发明创造的目的是要提供一种由永磁盘面电机次级为动子，直接驱动梭子运行的、以电磁力实现悬浮的梭子装置。\n[0010] 它在双梭(或多梭)圆织机的基础上采用了永磁盘面电机为动力实现对现有圆织机的改进：运行中梭子悬浮工作，停机时使用传统的底轮、侧轮得到支撑。\n[0011] 本发明的直驱式圆织机磁悬浮梭子装置，包括机架、道轨、栅门轨圈、上门圈、梭子、分梭杆、磁头、磁块、导轮、电机及其电气控制装置，其特征在于所说的电机是盘面直线电机，其初级定子与机架、栅门轨圈、上门圈连成一体；其永磁式次级动子由分隔的永磁铁和纯铁结合，设置于梭子的底面，与初级电磁线圈相对应；梭子设在栅门轨圈的内侧和环形初级定子的台面轨道上；所说的梭子，其两端设有磁头；分梭杆绕初级盘面的中心旋转，分梭杆端设在二个梭子的头尾之间，分梭杆端的两侧设有磁块，两个磁块与梭子两端的磁头位置分别对应，对应端极性相同。\n[0012] 所述的导轮是梭子底面静态定位的底轮，其对应的道轨位于环形初级的台面，表面上设有保护面层。\n[0013] 所述的导轮是梭子外侧静态定位的侧轮，与栅门轨圈内侧面相配合。\n[0014] 所述分梭杆端的底面设有与初级定子绕组对应的永磁式次级，次级由永磁铁和纯铁结合。\n[0015] 本发明直驱式圆织机磁悬浮梭子装置的积极效果主要是：\n[0016] 1)、由于采用永磁盘面同步交流电机次级与梭子结合，梭子直接驱动，免去了主机机械传动的齿轮装置，减小了传动噪音，降低了机械损耗，降低了能耗，提高了效率。\n[0017] 2)、由于梭子在动态工作时处在悬浮状态下旋转，减少了上下经线在轮子道轨间的接触时间，因而对织物产生损伤大为降低，也有利于提高梭速，提高效率。\n[0018] 它主要用于通用圆织机。也适用于其它经纬编织圆机，如消防水带织机、软管织机、织带机、风筒织机、经纬编织机、圆网织机。\n附图说明\n[0019] 图1是发明直驱式圆织机磁悬浮梭子装置的结构原理图。\n[0020] 图2是图1俯视方向的结构示意图。\n[0021] 图3是永磁盘面电机环形初级的盘面结构示意图。\n[0022] 图4是梭子装置结构示意图。\n[0023] 图5是本装置结构关系示意图。\n[0024] 其中：\n[0025] 1、机架；2、道轨；3、栅门轨圈；4、上门圈；5、梭子；6、底轮；7、侧轮；8、前磁头；9、磁块；10、分梭杆端；11、环形初级定子；12、永磁式次级动子；13、嵌线槽；14、初级绕组导线；15、保护面层；16、后磁头；17、分梭杆盘轴承；18、初级定子绕组；19、永磁式次级；20、分梭杆；21、嵌线槽口；22、纬纱筒；23、压纱机构；24、电气控制箱；25、牵伸机构。\n具体实施方式\n[0026] 以下结合实施例及其附图作进一步的说明。\n[0027] 参见附图。\n[0028] 图1、2是本直驱式圆织机的磁悬浮梭子装置的实施例。它包括机架1、道轨2、栅门轨圈3、上门圈4、梭子5、分梭杆20、磁头8、16、磁块、导轮、电机及其电气控制装置，其中的电机采用了永磁盘面电机，其初级定子11与机架1、栅门轨圈3、上门圈4连成一体；其永磁式次级动子12(位于梭子5的下侧方)由分隔的永磁铁和纯铁结合(也可采用复合软磁材料)，设置于梭子5的底面，与初级电磁线圈相对应；梭子5设在栅门轨圈3的内侧和环形初级定子11的台面轨道上；所说的梭子5，其两端设有磁头8、16；分梭杆20绕初级盘面的中心旋转，分梭杆端10设在两个梭子5的头尾之间，分梭杆端10的两侧设有磁块9，两个磁块与梭子两端的磁头位置分别对应，对应端极性相同。\n[0029] 6表示底轮，7是侧轮，13是嵌线槽14表示嵌线槽中初级定子绕组的导线。15是保护面层，位于环形初级定子的嵌线槽口台面上，用来改善梭子底轮与台面上的道轨接触时减小摩擦。\n[0030] 工作时，接电源，永磁盘面电机的定子线圈通以一定频率的交流电时，在电机气隙中产生一个旋转磁场，在气隙磁场的作用下带动永磁动子运动，梭子跟随旋转磁作圆周旋转运动。通过电机的电气控制装置，在变频调速器设定的频率下运行。\n[0031] 梭子悬浮运行后，由梭子头尾间的分梭杆端相串，因磁头、磁块间同极对应，磁性相斥而分隔，防碰。分梭杆的另一端通过轴承，绕环形初级定子中心同步转动。经纱从梭子上方间隙和梭子下的气隙空间穿过。\n[0032] 在梭子启动之前，电源未接通，电机的初级定子和次级动子无电磁力作用，在梭子上的重力作用下，梭子停止在环形初级台面的轨道表面，利用底轮6得到支撑；接动电源后，电机启动，梭子迅速从轨道面上浮起。因此梭子所设的导轮之一便是梭子底面静态定位的底轮6。其对应的道轨位于环形初级的台面，表面上设有保护面层15。\n[0033] 同样，断电停机的过程中，梭子在离心力的作用下，梭子要先压向栅门轨圈的内侧面，然后落到轨道2的面上。所以，梭子上所设的导轮之一便是用作梭子外侧静态定位的侧轮7，与栅门轨圈内侧面相配合。\n[0034] 图2所示，一个环形初级定子11设在底面的机架1上，栅门轨圈3和上门圈4都和机架固定。18是初级定子绕组，永磁式次级动子12位于船形梭子的底面。分梭杆20通过分梭杆盘轴承17绕环形初级定子11的中心旋转。分梭杆端10位于二个梭子的头尾之间。为了充分利用初级定子绕组，在分梭杆端10的底面设有与初级定子绕组位置对应的永磁式次级19，次级由永磁铁和纯铁相结合。使之成为动力型的分梭杆。\n[0035] 本例为多梭式结构。\n[0036] 图3所示为环形初级定子的俯视结构。初级定子绕组18的线圈嵌滿线槽。21是嵌线槽口。在槽口面上另用保护面层覆盖。\n[0037] 图4所示反映了本梭子装置的主要结构内容，包括三只底轮6。三只侧轮7。22是表示纬纱筒(轴)，23是它的压线机构(示意)。\n[0038] 图5表示出了本梭子装置在圆织机中设置关系。机架1内外两层，外观与通用的双梭圆织机相同。运行时，梭子5悬浮，侧旁有侧轮7，下方有底轮。梭子底面的永磁式次级动子12与环形初级定子11上的初级定子绕组18上下对应；分梭杆20、纬纱筒和梭子5一起在盘面上转动。9是分梭杆端两侧的磁块，作分隔和顶推之用。24是电气控制箱，通过电气控制装置控制电机的运行。其它的一些机构与常规的相同。19为(表示该处也设有)永磁式次级。\n[0039] 本例中的牵伸机构25的动力由一个独立的小功率电机供给。\n[0040] 本装置与现有5.5千瓦的普通圆织机相比，节能效果明显，配置功率甚至可低于其一半。