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开口机构

来源: 发布时间:2011年05月09日

开口机构

一、凸轮和连杆开口机构

(一)消极式开口机构

1.综框联动式凸轮开口机构

图7-8是传统有梭织机织制平纹织物时的凸轮开口机构。综框下降由凸轮积极驱动,综框上升依靠两页综框的关联作用。此时,对应的凸轮对上升综框只起约束作用,因此这是消极式凸轮开口机构。这种开口凸轮习惯上称为踏盘。图中凸轮1和2以180°相位差联结在一起,并固装在织机的凸轮轴又称中心轴3上。凸轮轴每一回转,就通过转子4、5使两根踏综杆6、7按相反的方向上下摆动一次,由吊综辘轳8连在一起的前、后页综框9、10作一次升(降)、降(升)运动,形成两次梭口。前、后综通过吊综带11分别吊在辘轳的小、大直径的圆周面上。这里,凸轮兼有带动综框运动、把经纱分开形成梭口和控制综框升降次序两种作用。梭口的高度由凸轮的大小半径之差以及踏综杆作用臂的长短来决定,而综框的运动规律则由凸轮外廓曲线形状决定。

图7-9(a)是平纹凸轮,它的外缘轮廓由若干段弧线所围成,这些弧线分别对应开口、静止和闭合三个阶段。其中大半径圆弧线AB和小半径圆弧线CD对应综框(经纱)在下方和上方形成开口过程中的静止阶段,称为静止弧线;连接大、小半径圆弧的弧线AD和BC使综框(经纱)由上方位置过渡到下方位置和由下方位置过渡到上方位置,前者称下降弧线,后者称上升弧线。在下降弧线和上升弧线上必有两点E和F,在这里,运动综框上下平齐,处于综平位置。这就表明,凸轮每一回转,受它控制的一组经纱便依次经历上方静止(CD弧线)、闭合(DE弧线)、综平(E)、开口(EA弧线)、下方静上(AB弧线)、闭合(BF弧线)、综平(F)、开口(FC弧线)、又回到上方静止的变化,完成两次开口动作。用开口周期图表示,如图7-9(b)中的实线所示。受另一凸轮控制的另一组经纱的运动情况如图中的虚线所示。

由此可见

,凸轮一转,对应一个梭口的变化周期,经纱依次形成织物的一个纬向组织循环数Rw所对应的所有梭口。每开一次梭口,凸轮转过的角度为:

对于平纹织物来说,因为Rw=2,所以凸轮回转360°/2=180°便完成一次开口,如果开口过程的三个阶段在主轴一转中各占120°,则在平纹凸轮上,代表这三个阶段的弧线所对应的凸轮转角应是:

闭口阶段βb=开口阶段βk=静止阶段βj=120/2=60°

对于↗斜纹来说,因为Rw=3,梭口变化周期中要形成三次梭口,所以凸轮每回转120°,经纱便完成一次开口。如果开口的三个阶段在主轴一转中所占的角度分别为开口143°、静止74°、闭口143°,则在三页斜纹开口凸轮上,与之相对应的三段弧线所对应的凸轮转角应为:

闭口阶段βb=143°/3

静止阶段βj=74°/3

开口阶段βk=143°/3

由于斜纹一个完全组织的三根经纱同纬纱的交织规律相同,仅在时间上依次滞后一个梭口,相当于凸轮的转。因此,制织三页斜纹织物时,要采用外形相似的、互成120°相位差配置的三只开口凸轮。

用这种开口机构织制斜、缎纹类织物时,需根据RW在中心轴与凸轮轴之间选定合适齿数的过桥齿轮。安装凸轮时要注意凹段的轮廓曲线,以使各页凸轮有相同的回转方向。同时要区别凸轮的大小,第一页综框配以大小半径差最小的凸轮,最后一页综框则配以大小半径差最大的凸轮。

综框联动式凸轮开口机构简单,安装维修方便,制造精度要求不高。但是吊综皮带在使用过程中会逐渐伸长,故必须周期地检查梭口位置;其次,因踏综杆挂综处作圆弧摆动,致使综框在运动中产生前后晃动,增加经纱与综丝摩擦

,容易引起经纱断头,不适应高速织机。经验表明,这种开口机构的极限转速为230r/min左右;同时,由于凸轮轴与织机主轴的传动比为1/Rw,当所织品种的Rw比较大(例如Rw=6),凸轮只回转很小的角度(60°)便要完成一次开口动作(开口、静止、闭口),势必使凸轮表面的压力角增大,导致其外缘迅速磨损。为了减小压力角,必须放大凸轮的基圆直径(偏心度不变),但由于开口凸轮尺寸受到其它机构的空间限制,因此这种开口机构一般只适合织制Rw≤5的织物;此外,由于辘轳式吊综装置安装在织机的顶梁上,影响了机台的采光,不利于挡车工检查布面,同时还有可能造成油污疵点。因此,在新型织机中,不采用这种联动式凸轮开口机构。

2.弹簧回综式凸轮开口机构

基于联动式凸轮开口机构存在的诸多缺点,无梭织机上较多采用弹簧回综式凸轮开口机构。如图7-10所示,每页综框对应一只开口凸轮,凸轮箱安装于织机墙板的外侧,故这种凸轮开口机构也称为外侧式凸轮开口机构。凸轮1与转子2接触,当凸轮由小半径转向大半径时,将转子压下,使提综杆3顺时针转过一定的角度,连接于提综杆铁鞋4上的钢丝绳5、5′同时拉动综框下沿,将综框6拉下,综框上沿通过钢丝绳7、7′连接到吊综杆8、8′内侧的圆弧面上,吊综杆的外侧连接有数根回综弹簧9、9′,回综弹簧始终保持张紧状态。当综框下降时,回综弹簧被拉伸,贮蓄能量。当凸轮由大半径转向小半径时,弹簧释放能量,使综框回复至上方位置。

这种开口机构中,综框下降是受凸轮驱动的,而综框上升则依靠弹簧的恢复力,因此也是消极式凸轮开口。弹簧恢复力的调节通过增减弹簧根数来完成,根据织物品种不同,综框每侧可选择7~15根拉伸弹簧。这种形式的开口机构最高响应的织机转速可达1000r/min。各页综框的开口凸轮可以互换。改变铁鞋在提综杆上

的位置即可调节综框动程,而各页综框的最高位置则通过初始吊综来设定。弹簧回综的缺陷是拉伸弹簧长期使用后会产生疲劳现象,恢复力减弱,以致造成开口不清,产生三跳织疵。弹簧回综式凸轮开口机构常用于轻薄、中厚织物的加工。

在实际生产中,凸轮可灵活运用,如纬重平织物可用一般平纹凸轮来织制。用2/2斜纹凸轮,改变穿综方法,可以织破斜纹和山形斜纹;相间采用不同穿综方法,可织2/2斜纹和2/2方平组织相间的条子织物,代替多臂开口机构。

凸轮开口机构的不足之处,其一是只能生产简单组织的织物,如果织制较为复杂的织物,凸轮外形曲线将变得非常复杂,为减小压力角,又必须将凸轮基圆直径放大,以致开口机构变得过分笨重;其次,一定的凸轮外形只能生产一定开口规律的织物品种,为了适应织物品种多变的要求,必须储备大量的各种开口凸轮,这在实际生产中是不经济的。事实上,凸轮外形曲线一般由小半径到大半径、大半径到小半径、大半径到大半径和小半径到小半径共四种不同弧段拼接而成。如果采用模块化设计方法,将这四种弧段对应的凸轮部分分列开来,单独制造,而后将它们按织物组织的要求如同链条一样串联起来形成纹链,即可满足各种复杂的开口要求。图7-11(a)是现代无梭织带机的纹链开口机构的简图。纹链1由图7-11(b)所示的四种不同形状(弧段)的链块按开口规律要求串接而成,套装于齿形滚筒2上,主轴每一回转,滚筒转过一块链块,驱动综框3完成相应的开口动作。每页综框对应一条长度相同的纹链,前后页综框的纹链块可以互换,综框动程通过改变提综杆4的支点位置来调节。纹链开口可适应较为复杂的织物组织的织造,纬纱循环长达数十纬,最高可响应1800r/min的织机转速。

(二)积极式开口机构

1.共轭凸轮开口机构

在以上消极式凸轮开口机构中,由于回综不是开口凸轮驱动、控制,因此容易造成综框运动的不稳定。积极式凸轮开口

机构可克服此缺陷,共轭凸轮开口机构就是随金属加工技术的进展发展起来的积极式开口机构。它的加工精度要求很高。

共轭凸轮开口机构利用双凸轮积极地控制综框的升降运动,不需吊综装置。其传动过程见图7-12。由图可见,凸轮2从小半径转至大半径时(此时凸轮2′从大半径转至小半径)推动综框下降,凸轮2′从小半径转至大半径时(此时凸轮2从大半径转至小半径)推动综框上升,两只凸轮依次轮流工作,因此综框的升降运动都是积极的。由于共轭凸轮装于织机外侧,能充分利用空间,可以适当加大凸轮基圆直径和缩小凸轮大小半径之差,达到减小凸轮压力角的目的。此外,共轭凸轮开口机构从摆杆一直到提综杆都是刚性连接,因此综框运动更为稳定和准确。

2.沟槽凸轮开口机构

沟槽凸轮开口机构为另一种积极式凸轮开口机构,其传动过程如图7-13所示。当凸轮从小半径转向大半径时,综框上升,此时沟槽内侧受力;反之,凸轮从大半径转向小半径时,综框下降,此时沟槽外侧受力。在此机构中,综框的升降运动都是积极的。

3.连杆开口机构

凸轮开口机构能按照优化的综框运动规律进行设计,所以工艺性能好,但凸轮容易磨损,制造成本高,因此在织制简单的平纹织物时,尚需寻求更为简单的高速开口机构。连杆开口机构就能满足这种需要。

如图2-13所示,由织机主轴按2∶1传动比传动的辅助轴1的两端装有相差180°的开口曲柄2和2′,通过连杆3和3′与摇杆4和4′连接。摇杆轴5和5′上分别装有提综杆6和6′(错开安装),而提综杆6和6′又通过传递杆7和7′与综框8和8′相连。这样当辅助轴1回转时,提综杆6和6′便绕各自轴心上、下摆动,两者的摆动方向正好相反,因此综框8

和8′便获得了平纹组织所需要的一上、一下的开口运动。

图示六连杆开口机构中,综框处于上下位置时没有绝对静止时间,其相对静止时间则由曲柄和连杆的长度,以及各结构点的位置而定,优化结构参数,以求得较长的相对静止时间。与凸轮开口机构相比,连杆开口机构易加工,运动平稳,机构磨损小,适应高速,但只用于平纹织制。因此,这种开口机构用于加工平纹织物的高速喷气织机和喷水织机。

二、多臂开口

凸轮开口机构由于受到凸轮结构的限制,只能用于织制纬纱循环较小的织物。当纬纱循环数大于5时,一般就要采用多臂开口。

最简单的多臂开口机构如图2-14所示。拉刀1由织机主轴上的连杆或凸轮传动,作水平方向的往复运动。拉钩2通过提综杆4、吊综带5同综框6连接。由纹板8、重尾杆9控制的竖针3按照纹板图所规定的顺序上下运动,以决定拉钩是否为拉刀所拉动,从而决定与该拉钩连接的综框是否被提起。7为回综弹簧。

环形纹板链的每一块纹板可按要求植钉或不植钉,当植钉纹板转至工作位置时,竖针下降,则下一次开口为综框上升。反之,综框维持在下方位置。为保证拉刀、拉钩的正确配合,纹板翻转应在拉刀复位行程中完成。

从多臂开口机构的工作原理可以看出,它由下列功能装置组成:选综装置、提综装置和回综装置。选综装置包括信号存贮器(纹板、纹纸或存贮芯片)和阅读装置,其作用是根据织物组织控制综框升降顺序,而提综和回综装置则分别执行提综和回综动作。

多臂开口机构按拉刀往复一次所形成的梭口数分为单动式和复动式两种类型。单动式多臂开口机构的拉刀往复一次仅形成一次梭口,每页综框只需配备一把拉钩(如图2-14),拉动拉钩的拉刀由织机主轴按1∶1的传动比传动,因此主轴一转,拉刀往复一次,形成一次梭口。由于拉刀复位是空程,造成动作浪费。

复动式多臂开口机构上,每页综框配备上、下两把拉

钩,由上、下两把拉刀拉动。拉刀由主轴按2∶1的传动比传动,因此,主轴每两转,上、下拉刀相向运动,各作一次往复运动,可以形成两次梭口。

单动式多臂开口机构的结构简单,但动作比较剧烈,织机速度受到限制,因此仅用于织物试样机、织制毛织物和工业用呢的低速织机上。相对而言,复动式多臂开口机构动作比较缓和,能适应较高的速度,因而获得了广泛的应用。

按信号存贮器和阅读装置的不同组合,多臂开口机构可分成机械式、机电式和电子式三类。机械式多臂开口机构采用机械式信号存储器和阅读装置,信号存储器有纹钉方式和穿孔带方式。纹钉能驱动阅读装置工作;在使用穿孔带时,阅读装置的探针主动探测纹板有无纹孔的信息。机电式多臂开口机构采用纹板纸作信号存储器,阅读装置通过光电系统探测纹板纸的纹孔信息(有孔、无孔)来控制电磁机构的运动,该电磁机构与提综装置连接,于是电磁机构的运动便转化成综框的升降运动。在电子多臂开口机构中,储存综框升降信息的是集成芯片——存储器(如EPROM等),作为阅读装置的逻辑处理及控制系统则依次从存储器中取出纹板数据,控制电磁机构乃至提综装置的运动。电子多臂开口机构简单、紧凑,适合高速运转,其信号存储器的信息储存量大,更改方便,为织物品种的翻改提供极大便利,是多臂开口机构的发展方向。

按提综装置的结构不同,多臂开口机构又可分成拉刀拉钩式和回转式两类。前者历史悠久,但机构复杂,较难适应高速运转;后者采用回转偏心盘原理,机构简单,适合高速。

若按回综方式不同,多臂开口机构也可分成积极式和消极式两种。前者的回综由多臂机构积极驱动,后者则由回综弹簧装置完成。拉刀、拉钩式提综装置可配积极回综装置,也可配消极回综装置,而回转式多臂均采用积极式回综装置。

下面选择几种常见的多臂开口机构进行讨论。

(一)复动式单花筒消极多臂开口机构

复动式单花筒多臂开口机构在有梭织机上广泛使用,它所形成的是半开梭口,其工作原理和梭口形成过程与前述单动式多臂开口机构类似,读者可参见本书所附光盘。下面仅讨论这种开口机构的运动特性和纹板编制。

1.开口运动规律

复动式单花筒多臂开口的机构由空间四连杆机构和平面摇杆滑块机构等组成,它的综框运动规律比较复杂,如图7-16所示。

综框运动在最高位置时无静止阶段,但运动速度很慢;而在最低位置时有静止阶段,这是因为拉刀和拉钩之间存在空隙的缘故。

综框运动的速度是两端慢,中间快,即梭口满开时速度慢,综平前后速度快,这是符合开口和引纬要求的。

综框在开始提升或下降至最低位置时,速度是突然变化的,此时加速度很大,会引起冲击和振动。这是因为拉刀钩取或脱离拉钩时,已具有或还具有一定速度的缘故。

当织机速度提高时,拉刀和拉钩往往配合不当,造成应该向上提升的综框没有提升,或不应该向上提升的综框反而提升,出现全幅性的跳花织疵。形成这两种情况都是由于拉钩作非强迫运动的缘故。另外,由于综框静止时间短,一般不适于织制阔幅织物。

2.纹板及纹板制备

纹板的结构如图7-17所示,每块纹板上有两列纹钉孔,呈错开排列,第一、二列纹孔分别对准弯头重尾杆和平头重尾杆。每列纹孔控制一次开口,纹板的纹孔列数应为组织循环纬纱数的整数倍,如果组织循环纬纱数为奇数,则应乘上一个偶数,以得到整数块纹板。此外,因为花筒是八角形的,纹板的总数应不小于8块(16纬)。

纹板制备是指根据纹板图的要求在纹板上植纹钉的操作。图7-18是复合斜纹的纹板图和纹板钉植法。图中黑点表示植有纹钉,圆圈表示不植纹钉的孔眼。虽用四块纹块即可织造,但因纹板总数至少需8块,故要重复一个纬纱循环数。

(二)积极式多臂开口机构

1.拉刀拉钩式

目前织机上使用量较大的拉刀拉钩式

多臂开口机构如图7-19所示,它属于积极复动式全开梭口的高速多臂机,由提综、选综和自动找纬三部分组成。

(1)提综装置

如图7-19所示,综框的提升由上、下拉刀12、17与上、下拉钩11、16控制,综框的下降由复位杆6推动平衡杆18而获得。拉刀与复位杆等组成一个运动体。两副共轭凸轮装在凸轮轴的两边,主副凸轮分别控制拉刀12、17和复位杆6作往复运动。当上拉刀12由右向左运动时,上拉钩落下与上拉刀的缺口接触而被上拉刀拉向左边,与拉钩连接的平衡杆18即带动提综杆19绕轴芯逆时针方向转动,通过连杆20等使综框上升。如上拉钩未落下,拉钩与拉刀不接触,则综框下降或停于下方。下拉刀17与下拉钩16等工作情况亦然。

在前述的单动式和复动式单花筒多臂开口机构中,拉刀在开始移动一段距离之后才与拉钩接触,于是接触产生拉刀与拉钩间的冲击,引起动作失误、机件磨损。为了消除这一现象,拉刀开始移动之前作微量的自转,在与拉钩啮合之后再作共同移动,这自转是由凸轮轴两端的沟槽凸轮来控制的。拉钩运动结束后,沟槽凸轮通过连杆使拉刀微量倒转以恢复原来的初始位置。

(2)选综装置

选综装置分机械式和电子式两种。机械式选综装置是由花筒、塑料纹纸、探针和竖针等组成,如图7-19所示。塑料纹纸7卷绕在花筒1上,靠花筒两端圆周表面的定位输送凸钉来定位和输送。纹纸上的眼孔根据纹板图而定,有孔表示综框提升,无孔表示综框下降。在图7-19中,当纹纸相应位置上有孔时,探针2穿过纹纸孔伸入花筒1的相应孔内。每根探针2均与相应的横针3垂直相连接,横针抬起板8上抬时相应的横针3随之上抬,在横针的前部有一小孔,对应的竖针4垂直穿过。在竖针4的中部有一突钩,钩在竖针提刀5上。当横针推刀9向右作用时就推动相应抬起的横针3向右移动,此时竖针的突钩就与竖针提刀5脱开,同竖针4相连的上下连杆10或14就下落,穿

在上下连杆10与14的下中部长方形孔中的上、下拉钩11或16即落在上、下拉刀12或17的作用位置上,拉钩11或16随拉刀12或17由右向左运动,就提起综框。反之,纹纸上无孔时,探针2、横针3和竖针4随即停止运动,此时竖针的突钩就与竖针提刀5啮合,于是上、下拉钩11与16就脱离上下拉刀的作用位置,此时综框停在下方不动。

当所织织物的纬纱循环较大或经常更换织物品种时,纹纸(纹板)制备都是一项既耗时又繁琐的工作。此外,机械式选综装置的结构比较复杂,不利于对信号作高速阅读,一定程度上影响到整个机构的高速适应性。事实上,纹纸(纹板)状态(有孔、无孔或有钉、无钉)是典型的二进制信号,非0即1。选综装置则读入该二进制信号,并经过放大后输出二进制控制逻辑(如突钩与提刀啮合或脱开)。因此,选综装置可等效成逻辑信号处理和控制系统。电子多臂开口机构正是基于这种思路,随着计算机控制技术的发展而发展起来的,各种电子多臂开口机构的提综装置可以不同,但电子控制基本原理却是完全一样的。

该多臂机综框运动规律为简谐运动,有一定的静止时间,有利于引纬运动。其高速适应性增强,品种适用范围广,故障织疵少,最高车速达450r/min,使用综片数分12、20、28三档,可安装在织机上方、下方或机侧,常为各种剑杆织机和片梭织机所采用。

2.回转偏心盘式

新型拉刀拉钩式多臂开口机构虽然有了很大的改进,但基于拉刀拉钩原理的多臂开口机构都存在着共同的本质性的缺陷:由于拉钩靠自重下落与拉刀啮合,因此不适宜高速运转;综框升降时,开口负荷全部集中于拉刀拉钩的啮合处,局部应力过大,导致拉刀刀口变形磨损。当织物向重厚型发展时,只能采取加固局部零部件的方法;机构较复杂,维护保养困难。

为了适应织机高速化需要,国外70年代发明了回转偏心轮式多臂开口机构,并于80年代中期投入使用。回转多臂开口机构采取回转变速装

置和偏心轮控制装置联合作用的方式使综框获得变速升降运动。

(1)回转变速装置

图7-20是回转变速装置的示意图。大齿轮1固定不动,短轴O由织机侧轴通过链轮、链条传动,作匀速回转运动。短轴O带动连杆5(实际上为一圆盘)通过连杆3使一对行星齿轮2环绕大齿轮1旋转。行星齿轮2固装在连杆3一端,连杆另一端与方形滑块4相连,方形滑块嵌在滑槽6内,滑槽6又与多臂机主轴O1连成一体。在主轴O1上固装有偏心轮传动机构7,通过连杆8传动提综臂9。当织机运转时,通过上述机构使综框作变速往复运动。该变速运动是行星轮运动与滑块机构运动复合的结果,可获得织机主轴转角100º左右的近似静止角。

(2)偏心轮控制装置

图7-21是偏心轮控制装置的示意图。偏心轮3经滚珠轴承安装在圆环2上,圆环2用键固定在主轴1(即图7-20(1)中的O1)上。偏心轮3(相当于图7-20(2)中7)上设有供导键5进出的长方形滑槽。曲柄盘4(相当于图7-20(2)中8)经滚珠轴承安装在偏心轮3上,它的另一端连接提综臂11(相当于图7-20(2)中9),组成一个四杆机构(参见图7-20(2))。控制系统由花筒9、纹纸10、分度臂6、导键5和偏心轮3组成。综框运动取决于花筒9上塑料纹纸10的信号,即纹纸上有孔表示提升综框,无孔表示综框下降。纹纸信号通过拉杆7,分度臂6控制导键5运动。导键5的作用是将圆环2的运动传递给偏心轮3,再传到曲柄盘4和提综臂11,使综框运动。当导键嵌进圆环上两个槽口中的任意一个时,即可传动偏心轮,此时综框运动。若导键脱开圆环槽口,则综框不动。

(三)多臂开口机构的选择

在织机的各个组成部分中,多臂开口机构是相对独立且价格较为昂贵的组件,选型好坏将直接影响到整台织机的效益发挥。因此,选型时必须考虑到多方面的因素,这些因素一般是指织机种类、

织机转速和幅宽、织物种类和多臂开口机构的价格等。

对于普通有梭织机来说,由于织机档次低、速度慢等原因,选择传统拉刀、拉钩式多臂开口机构较为合适;就高速织机而言,最好选用回转多臂开口机构;织机幅宽较大时,无论采用拉刀、拉钩式或回转式多臂开口机构,都需特别注意多臂机构的开口静止阶段的长短,以免由于挤压度过大(尤其在剑杆织机上)造成边经纱断头和三跳等织疵;如果织制厚重型织物,可选用回转多臂开口机构或增强型拉刀、拉钩式多臂开口机构;对于机电一体化程度较高的织机,宜选用电子多臂,以便其与织机主计算机间的数据通讯;多数情况下,多臂开口机构的价格应与织机主机的价格相适应,这也是多臂开口机构选型的一条基本原则。

三、提花开口

凸轮开口机构和多臂开口机构都通过综框的升降形成梭口,由于综框页数有限,因此这两种开口机构仅能织制原组织及小花纹组织织物。在提花开口机构上,每一根经纱都由一根可以单独运动的综丝控制,因此经纱同纬纱的交织规律具有相当大的变换灵活性,织物的经向组织循环数可以为100~2000根。

如同多臂开口机构一样,提花开口机构也由选综装置、提综装置和回综装置组成。根据提综装置的提刀往复一次所形成的梭口数,也分成单动式和复动式。提花开口机构控制综丝,多臂开口机构控制综框,但两者的控制原理是一致的。

(一)传统单动式提花开口机构

图7-22是单动式提花开口的简图。所谓单动式是指提花开口机构的刀箱8在主轴一回转内,上、下往复运动一次,形成一次梭口。

提综运动主要由刀箱、提刀和竖钩等完成。刀箱8是一个方形的框架,由织机的主轴传动而作垂直升降运动。刀箱内设有若干把平行排列的提刀9,对应于每把提刀配置有一列直接联系着经纱的竖钩7。竖钩的下部搁置在底板6上,并通过首线5、通丝3与综丝1相连,经纱则在综丝的综眼中穿过。每根综丝的下端都有小重锤2,使通丝和综丝等

保持伸直状态,并起回综作用。

当刀箱上升时,如果竖钩的钩部在提刀的作用线上,就被提刀带动一同上升,把同它相连的首线、通丝、综丝和经纱提起,形成梭口上层。刀箱下降时,在重锤的作用下,综丝连同经纱一起下降。其余没有被提升的竖钩仍停在底板上,与之相关联的经纱则处在梭口的下层。

选综装置由花筒13、横针10、横针板12等组成。横针10同竖钩7呈垂直配置,数目相等,且一一对应,每根竖钩都从对应横针的弯部通过,横针的一端受小弹簧11的作用而穿过横针板12上的小孔伸向花筒13上的小纹孔。花筒同刀箱的运动相配合,作往复运动。纹板14覆在花筒上,每当刀箱下降至最低位置,花筒便摆向横针板,如果纹板上对应于横针的孔位没有纹孔,纹板就推动横针竖钩向右移动,使竖钩的钩部偏离提刀的作用线,与该竖钩相关联的经纱在提刀上升时不能被提起;反之,若纹板上有纹孔,纹板就不能推动横针和竖钩,因而竖钩将对应的经纱提起。刀箱上升时,花筒摆向左方并顺转90°,翻过一块纹板。每块纹板上纹孔分布规律实际上就是一根纬纱同全幅经纱交织的规律。由于横针及竖钩靠纹板的冲撞而作横向移动,纹板受力大,寿命较短。

在提花开口机构上,一块纹板对应一纬的经纱升降信息。图7-22(b)画出了第一、二两块纹板的纹孔分布,这两块纹板代表了图7-22(a)最下面绘出的织物组织的第1、2纬的经纬交织状态。

提花开口机构中,竖钩的横向排列称为行,前后排列称为列。图7-22(a)是10行4列的提花开口机构。行数和列数之积即为竖钩的总数,一般有100根、400根……1600根,俗称100口、400口……1600口。提花开口机构的工作能力即以此数来衡量。

单动式提花开口机构的刀箱在主轴一回转内上、下往复一次,底板与刀箱运动方向相反,也作一次上、下往复。可见,每次提

综完成后,梭口上、下两层经纱必在中间位置合并,而后形成新的梭口。显然,单动式机构提刀的运动较为剧烈,不利于高速运转。

(二)复动式提花开口机构

1.复动式半开梭口提花开口机构

图7-23为复动式单花筒提花开口示意图,相间排列的两组提刀1、2,分别装在两只刀架上。织机主轴回转两转,两组提刀交替升降一次,控制相应的竖钩3、4升降。竖钩的数目是相同容量单动式提花开口机构的两倍。每根通丝7由两根竖钩通过首线5、6控制,而这两根竖钩受同一根横针8的控制。因此,两只刀架的上升都可使通丝获得上升运动,并能连续上升任何次数。如上次开口竖钩3上升,竖钩4在下方维持不动,则竖钩3下方的首线和全部通丝将随着竖钩3上升;若下次开口中这组通丝仍需上升,则竖钩3下降而竖钩4上升,约在平综位置相遇,继续运动时首线和通丝即随竖钩4再次上升,竖钩3下面的首线将呈松弛状态,所以形成的是半开梭口。

复动式双花筒半开梭口提花开口机构中,一根横针控制一根竖钩,所有横针分成两组,由两只花筒分别控制。两只花筒轮流工作,通常一只花筒管理奇数纬纱时经纱的提升次序,而另一只则管理偶数纬纱时经纱的提升次序。

2.复动式全开梭口提花开口机构

全开梭口提花开口机构与半开梭口提花开口机构的不同之处在于:当要求经纱连续形成梭口上层时,由于停针刀和竖钩上的停针钩相互作用,使位于上层的经纱维持原状不动。

(1)双钩竖针运动原理

如图7-24所示,1、2为交替运动的上、下刀箱,与刀箱相配的双钩竖针20、21、22、23直立在栅板24上,与控制双钩竖针的横针16、17、18、19上的两弯头相配。横针后端由弹簧作用使竖针复位,在横针的前端有辅助横针8、9、10、11,分别与探针4、5、6、7对应,12、13、14、15为横针推刀箱的推刀。织机主轴一转,纹板纸3便沿着花筒上的箭头方向转过一块

,接着探针开始探测。若纹板纸上有孔,探针4、7下降,对应的辅助横针8、11的前端也下降,则当横针推刀向右运动时,由于未对准辅助横针8、11,使8、11及对应的横针16、19保持不动,与其相配的竖针20、23也不动,接着当下刀箱2上升时,竖针23被提升,形成梭口的上层,而竖针20仍保持在提起的位置上。

与此同时,若探针5、6所对应的纹板纸无孔时,探针5、6下降受阻,与其相对应的辅助横针9、10及对应的横针17、18被横针推刀向右推动,横针的弯头又推动竖针21使其脱离停针刀25,待上刀箱1下降时,竖针21随之下降。竖针22则被推开使其脱离下刀箱2的提刀的作用线,即不被提升,这就使21、22所连的经丝形成梭口的下层。

显然,双钩型竖针在工作过程中,由于横针的作用会产生弯曲、变形和磨损,织造厚重织物时将更为严重,最终影响提综能力和织机车速的进一步提高。

(2)单根回转式竖针的运动原理

图7-25所示为提花开口机构的回转竖针结构,与其它结构的竖针相比,这种回转竖针工作过程中不产生震动,承载能力较大,可以适应高速运转。每根回转竖针上有4个钩(1、2、3、4),停针钩3与底钩4同向,上钩1相对底钩4向右成45º而下钩2则向左成45º。回转竖针的工作过程分为五个阶段。图7-25(a)表示回转竖针的底钩贴在底板D上,竖针位于最低位置,经纱位于梭口下层,上提刀A和下提刀B分别做上、下移动;图7-25(b)表示竖针顺时针方向转过45º,上钩1与上升的上提刀A相垂直而被提升,同时,下钩2也同方向转过45º而避开了下提刀B下降,此时经纱位于梭口的上层;图7-25(c)表示上提刀A下降,竖针逆时针方向转过45º,停计钩3停在停针刀C上,竖针随上提刀略有下降;图7-25(d)表示竖针继续逆时针方向回转45º,下钩2与上升

的下提刀B垂直而破再次提起。图7-25(e)表示竖针随下钩2下降,竖针顺时针方向转过45º,底钩4停在底板D上。

(三)电子提花开口

电子提花开口中废除了机械式纹板和横针等控制装置,而用电磁铁来控制首线的上下位置。图7-26为以一根首线为提综单元的电子提花机开口的工作原理示意图。提刀g、f受织机主轴传动而作速度相等、方向相反的上下往复运动,并分别带动用绳子通过双滑轮a连在一起的提综钩c、b作升降运动。如上一次开口结束时提综钩b在最高位置时被保持钩d钩住,提综钩c在最低位,首线在低位,相应的经纱形成梭口下层。此时,若织物交织规律要求首线维持低位,电磁铁h得电,保持钩d被吸合而脱开提综钩b,提综钩b随提刀f下降,提刀g带着提综钩c上升,相应的经纱仍留在梭口下层,如图7-26(a)所示;图7-26(b)表示提刀g带着提综钩c上升到最高处,提刀f带着提综钩b下到最低处,首线仍在低位;图7-26(c)表示电磁铁b不得电,提综钩c上升到最高处并被保持钩e钩住,提刀f带着提综钩b上升,首线被提升;图7-26(d)表示提综钩b被升至保持钩d处时,电磁铁h不得电,保持钩d钩住提综钩b,使首线升至高位,相应的经纱到梭口上层位置。由于提综单元中运动件极少,由这种提综单元组成的提花开口机构最高可响应1000r/min的织机转速,这是目前最为先进的设计。

电子提花开口的工作容量目前已发展到2688片钩,即可控制1344根经纱的独立升降运动。它一般配置在剑杆织机和片梭织机上,主要用于织制领带和商标带织物。除了控制经纱以外,这种机构也经常同时用于控制选纬和送经、卷取运动。

图7-27是电子提花的花型设计和纹板制备系统的框图,由图案输入、处理和纹板数据输出等三部分组成。由于提花图案较为复杂,系统提供了四种输入手段。如果图案原稿是彩图、意匠图和投影放大图等纸

质载体,一般通过高分辨平板扫描仪将图案输入主机内存;若为实物,则借助于CCD摄像系统输入;当需将穿孔带连续纹板转制成电子纹板(如EPROM)时,则可通过纹板阅读机将纹板信息输入;设计人员还可用电子笔在数字化仪上徒手绘画,现场创作提花图案。实际生产中,第一种手段最为常用。

读入主机内存的提花图案(数据)由CAD软件经人机交互处理后,产生纹板数据输出。输出方式取决于纹板制备系统与提花控制系统的接口方式,共有四种供选择:(1)EPROM;(2)SRAM卡(静态随机存储器);(3)软磁盘;(4)连续纹板。第三方式对应的提花控制系统必须配备磁盘驱动器,而第四方式则用于为机械式提花开口机构制作纹板。

四、连续开口

(一)纬向多梭口

织物形成过程的间断性是现有织机的致命缺陷,它限制着进一步提高织机产量。为此人们致力于探索织物形成过程连续的可能性。要使织物形成过程连续,必须首先连续开口。实践表明,连续开口在纬纱方向发生的为多,即在纬纱方向形成多梭口。用来加工管状织物的常见的圆形织机就是在纬纱方向连续开口的例子。为了实现低速高产,在传统机上采用多个载纬器引纬,此时连续开口所形成的多个梭口如图7-28所示。

梭口沿纬向被分成m个单元,每个单元由一组综框构成。在织制平纹织物时,一组综框为两页,它们由一对开口凸轮1、2控制。在传动轴3上安装控制各组综框的凸轮时,相邻两对之间保持相位差α。于是织机运动过程中综框运动构成了如图7-29所示的波形梭口。图中画出了一个基本的全波波形,它的长度为2L,它由K组运动规律相同但初相位不等的综框形成,相邻两组综框运动的相位差:

α=360º/K

织机沿纬向共有i个如图7-29所示的全波波形,其中同时移动着2i个载纬器。这时,载纬器可以低速运行,从而织机的噪声、振动、零件损耗等将

大大降低。

(二)经向多梭口

M8300型织机是Sulzer-Rüti公司研制的新一代经向多梭口织机。如图7-30所示,该织机在经纱方向依次打开的梭口中,同时引入四根纬纱1(图中画出两根)。经纱6在回转的织造转子上面通过,借助梭口形成元件使经纱抬起进入上梭口位置,织造转子(图中未注)的弧度和旋转使得转子上的开口片2按顺序打开梭口。在开口片插入经纱片以前,经纱位置由经纱定位杆7的纬向精密移动进行控制,被开口片抬起的那部分经纱形成上层梭口4,其余经纱留在原地形成下层梭口5。经纱定位杆起到单相织机中综丝和综框的作用,经纱密度和织物组织的复杂程度决定了所需经纱定位杆的根数,每根经纱都必须单独穿入指定经纱定位杆的一只孔中,每根经纱定位杆的微移动受控于织物组织的要求。目前M8300已能生产平纹、斜纹等标准织物组织,最大经纱密度为450根/10cm。一旦形成一个梭口,低压空气就带引纬纱穿过梭口,在此引纬过程中,后继的纬纱开始进入随后的开口片之中。当一根纬纱完全引入后,它就在进口边被夹住并剪断。此后,该纬纱由紧随在每一开口片之后的特殊打纬片3打紧。由于经纱定位杆紧贴在织造转子下方并与其轴向平行,操作非常方便。经纱定位杆的质量和动程都极其微小,所以提高运动速度尚有很大潜力。

图7-30M8300型织机开口示意图

1─纬纱2─开口片3─打纬片4─上层梭口5─下层梭口6─经纱片7─经纱定位杆8─织物


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