環(huán)錠細(xì)紗機(jī)集體落紗傳動(dòng)管無(wú)間隙連接技術(shù)

張麗萍

(經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司 榆次分公司，山西 晉中　030601)

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環(huán)錠細(xì)紗機(jī)集體落紗傳動(dòng)管無(wú)間隙連接技術(shù)

張麗萍

(經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司 榆次分公司，山西 晉中030601)

分析環(huán)錠細(xì)紗機(jī)集體落紗裝置中傳動(dòng)管的兩種連接方式——銷(xiāo)軸連接和傳動(dòng)管連接的不足；計(jì)算出車(chē)頭車(chē)尾氣架位置，提出無(wú)間隙連接裝置的設(shè)計(jì)及工作原理；說(shuō)明傳動(dòng)管連接技術(shù)是細(xì)紗機(jī)集體落紗的關(guān)鍵技術(shù)，新設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)管無(wú)間隙連接，制造精度要求低、易加工、成本低，易于大批量制造，傳動(dòng)管在長(zhǎng)期使用中不發(fā)生變化；解決傳動(dòng)管車(chē)頭車(chē)尾動(dòng)程差異，保證氣架任意位置高低一致、動(dòng)作完全同步，避免車(chē)頭部分出現(xiàn)紗管不能裝置到正確錠子位置的問(wèn)題，進(jìn)一步提高了環(huán)錠細(xì)紗機(jī)集體落紗的可靠性，有效地提高了集落長(zhǎng)車(chē)的整體運(yùn)行效率。

集體落紗；傳動(dòng)管；無(wú)間隙連接；銷(xiāo)軸連接；傳動(dòng)管連接；擠壓脹緊

0　引言

在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)集體落紗長(zhǎng)車(chē)上，氣架是集體落紗的核心單元，其舉升機(jī)構(gòu)采用了長(zhǎng)、短舉升臂結(jié)合(亦稱(chēng)“人字臂”)的結(jié)構(gòu)形式，通過(guò)傳動(dòng)管驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)舉升臂的下支點(diǎn)做水平往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)氣架的垂直升降動(dòng)作，并利用抓管器實(shí)現(xiàn)空管、滿(mǎn)管自動(dòng)裝、卸的目的，實(shí)現(xiàn)了環(huán)錠細(xì)紗機(jī)的自動(dòng)集體落紗[1]。其中，傳動(dòng)管連接是環(huán)錠細(xì)紗機(jī)集體落紗的關(guān)鍵技術(shù)，其技術(shù)水平反映了環(huán)錠細(xì)紗機(jī)集體落紗技術(shù)的整體水平，直接影響集體落紗細(xì)紗長(zhǎng)車(chē)在使用中的穩(wěn)定性、可靠性以及自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率[2-3]。

1　環(huán)錠細(xì)紗機(jī)集體落紗傳動(dòng)管的連接方式

目前，環(huán)錠細(xì)紗機(jī)集體落紗傳動(dòng)管的連接方式主要有兩種:一種是使用較為廣泛的銷(xiāo)軸連接[4-6]，銷(xiāo)軸直接將兩傳動(dòng)管通過(guò)傳動(dòng)管接頭連接在一起，易于加工;但銷(xiāo)軸與銷(xiāo)孔之間存在間隙，集體落紗車(chē)頭到車(chē)尾由多個(gè)傳動(dòng)管連接傳動(dòng)，導(dǎo)致累積誤差過(guò)大，車(chē)頭車(chē)尾氣架動(dòng)程不同而產(chǎn)出斜坡，氣架一端壓管不到位，直接影響集體落紗的穩(wěn)定性，傳動(dòng)管銷(xiāo)軸連接如圖1所示。

另一種是通過(guò)聯(lián)軸器將兩傳動(dòng)管壓緊并采用溝槽定位連接，如圖2所示。這種傳動(dòng)管連接方式在正常連接時(shí)可避免間隙產(chǎn)生，但零件制造精度高、不便于調(diào)節(jié)，不適合大批量生產(chǎn)。

2　車(chē)頭車(chē)尾氣架位置計(jì)算

環(huán)錠細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車(chē)的傳動(dòng)管從車(chē)尾引出一直延續(xù)到車(chē)頭，由若干根短的傳動(dòng)管連接而成, 傳動(dòng)管接頭通過(guò)銷(xiāo)軸直接將傳動(dòng)管連接在一起[7]。如：1 200錠的細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車(chē)傳動(dòng)管總長(zhǎng)度達(dá)到45 m，傳動(dòng)管接頭有20個(gè),每個(gè)接頭用2個(gè)銷(xiāo)軸，每個(gè)銷(xiāo)軸間隙為0.1 mm,那么20個(gè)接頭的間隙量為0.1 mm×2×20=4 mm,里擺與外擺時(shí)兩側(cè)的間隙量為8 mm。

當(dāng)集落裝置開(kāi)始工作、氣架在最低位時(shí)，傳動(dòng)管全部受拉，所有連接間隙轉(zhuǎn)移到一邊使傳動(dòng)管變長(zhǎng)；氣架上升后在錠子上壓管時(shí)，傳動(dòng)管全部受壓使傳動(dòng)管的連接間隙轉(zhuǎn)移到另一邊，傳動(dòng)管變短。傳動(dòng)管在推拉轉(zhuǎn)換中工作長(zhǎng)度發(fā)生變化，車(chē)頭車(chē)尾傳動(dòng)管動(dòng)程不同，以最低位為基準(zhǔn)平整的氣架，在壓管位時(shí)呈現(xiàn)出車(chē)頭到車(chē)尾從高到低的斜坡(見(jiàn)圖3)，造成車(chē)頭部分紗管不能裝置到正確的錠子位置上，從而影響細(xì)紗機(jī)正常紡紗工作。

環(huán)錠細(xì)紗機(jī)機(jī)臺(tái)兩側(cè)的氣架分別由多組舉升臂支撐，各長(zhǎng)舉升臂的下支點(diǎn)通過(guò)鉸鏈座與傳動(dòng)管連接，并由傳動(dòng)管驅(qū)動(dòng)。為研究方便，假想單側(cè)氣架以單側(cè)總質(zhì)量施加在一組人字臂結(jié)構(gòu)上，并視人字臂、氣架、傳動(dòng)管等為剛體，忽略其彈性變形、且不計(jì)各鉸鏈處的摩擦力，這樣就構(gòu)成理想約束狀態(tài)下的平衡模型。

圖3中，OB為傳動(dòng)管，AB(1 000 mm)為長(zhǎng)舉升臂，OC為短舉升臂，其中AC=CB=CO,由于O點(diǎn)固定，AB、OC通過(guò)鉸鏈連接，當(dāng)B點(diǎn)沿BO方向移動(dòng)時(shí)，A點(diǎn)始終沿AO作豎直的上下移動(dòng)。

θ為AB與BO夾角，即長(zhǎng)舉升臂與傳動(dòng)管之間的夾角；α為A′B′與B′O夾角，即氣架上升后在錠子上壓管時(shí)，車(chē)尾處長(zhǎng)舉升臂與傳動(dòng)管之間的夾角；β為A″B″與B″O夾角，即氣架上升后在錠子上壓管時(shí)，車(chē)頭處長(zhǎng)舉升臂與傳動(dòng)管之間的夾角。

當(dāng)氣架上升后在錠子上壓管時(shí)，車(chē)尾處傳動(dòng)管、舉升臂形成△OA′B′，α=47°；車(chē)尾：人字臂高度為OA′=A′B′×sinα=1 000 mm×0.731 4=731.4 mm，傳動(dòng)管長(zhǎng)度為OB′=A′B′×cosα=1 000 mm×0.682 0=682 mm；

而車(chē)頭處則形成△OA″B″，傳動(dòng)管長(zhǎng)度為OB″=OB′-8 mm(間隙量)=682 mm-8 mm=674 mm，cosβ=OB″/A″B″=674/1 000=0.674，所以β=47.6°，OA″=A″B″×sinβ=1 000 mm×sin47.6°=738.5 mm。

車(chē)頭與車(chē)尾氣架高度差A(yù)′A″=OA″-OA′=738.5 mm-731.4 mm=7.1 mm。

綜上，氣架上升后在錠子上壓管時(shí)，車(chē)頭氣架比車(chē)尾氣架位置高7.1 mm，即當(dāng)靠近車(chē)頭處壓管時(shí)壓不到位。由于連接間隙的存在，銷(xiāo)孔和銷(xiāo)軸頻繁受到擠壓而不斷產(chǎn)生塑性變形、連接間隙越來(lái)越大，甚至可能造成傳動(dòng)管的整體報(bào)廢，這種傳動(dòng)管連接技術(shù)用于短車(chē)尚可，用于長(zhǎng)車(chē)比較勉強(qiáng)，用于超長(zhǎng)車(chē)則不可行。

3　傳動(dòng)管無(wú)間隙連接裝置結(jié)構(gòu)及原理

針對(duì)上述兩種傳動(dòng)管連接方式的不足之處，設(shè)計(jì)了無(wú)間隙連接裝置，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。其原理為：氣架傳動(dòng)管一和氣架傳動(dòng)管二的一端伸入到傳動(dòng)管接頭中，螺釘組合同時(shí)穿過(guò)傳動(dòng)管接頭、氣架傳動(dòng)管一和氣架傳動(dòng)管二的定位孔后套上墊片再用螺母將傳動(dòng)管接頭、氣架傳動(dòng)管一、二鎖緊，并保持三者同軸，脹緊楔塊安裝在氣架傳動(dòng)管一與氣架傳動(dòng)管二斷面的脹緊斜面上，螺釘組合穿過(guò)上、下兩塊脹緊楔塊后套上彈簧墊圈再用螺母緊固，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)管的脹緊。螺釘組合擠壓脹緊楔塊時(shí)，脹緊楔塊的楔面擠壓氣架傳動(dòng)管一和氣架傳動(dòng)管二的斜面，氣架傳動(dòng)管一與氣架傳動(dòng)管二向兩側(cè)擴(kuò)張并擠壓螺栓組合，從而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)管無(wú)間隙連接。此裝置在連接中施加預(yù)緊，傳動(dòng)管推拉轉(zhuǎn)換時(shí)不產(chǎn)生撞擊，故傳動(dòng)管在長(zhǎng)期使用中不發(fā)生變化。該技術(shù)巧妙地把現(xiàn)有兩種傳動(dòng)管連接方法的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，采用先連接、后消隙的方法實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)管的無(wú)間隙連接。

4　使用效果

傳動(dòng)管無(wú)間隙連接技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)勢(shì)：

a)采用銷(xiāo)孔和銷(xiāo)軸連接，脹緊斜面壓緊消隙，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)管無(wú)間隙連接；

b)機(jī)件制造精度要求低，易加工、成本低，易于大批量制造；

c)在連接鏈中施加預(yù)緊，傳動(dòng)管推拉轉(zhuǎn)換時(shí)不產(chǎn)生撞擊、在長(zhǎng)期使用中不發(fā)生變化；

d)徹底解決傳動(dòng)管車(chē)頭車(chē)尾動(dòng)程差異，保證氣架任意位置高低一致、動(dòng)作完全同步，避免車(chē)頭部分出現(xiàn)紗管不能裝置到正確錠位上的問(wèn)題，進(jìn)一步提高了細(xì)紗機(jī)集體落紗可靠性，有效提高集落長(zhǎng)車(chē)的整體運(yùn)行效率。

5　結(jié)語(yǔ)

集體落紗傳動(dòng)管無(wú)間隙連接技術(shù)在JWF1562型環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上使用過(guò)程中抓管平穩(wěn)，減少了氣架的走動(dòng)變形，紡紗質(zhì)量大大提高，同時(shí)也提高了紡織廠(chǎng)的生產(chǎn)效率。

[1] 吳鎮(zhèn).理論力學(xué)[M].上海：上海交通大學(xué)，1983.

[2] 經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司.JWF1562型細(xì)紗機(jī)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)[Z].

[3] 楊紀(jì)朝.我國(guó)紡織工業(yè)的發(fā)展與科技創(chuàng)新[J].棉紡織技術(shù)，2010，38(1):7-11.

[4] 徐小敏.現(xiàn)代棉紡生產(chǎn)線(xiàn)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].棉紡織技術(shù),2012,40(2):27-31.

[5] 陳根才,章友鶴.國(guó)內(nèi)外環(huán)錠紡紗技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新[J].現(xiàn)代紡織技術(shù),2011,19(1):29-31.

[6] 蔡明文.細(xì)紗機(jī)集落長(zhǎng)車(chē)的使用和管理[J].紡織器材，2012，39(3):13-16.

[7] 秦大同,謝立陽(yáng).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè):第1卷[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011.

The Seamless Connection Technology of Collective Doffing Transmission Pipe on the Ring Spinning Frame

ZHANG Liping

(Jingwei Textile Machinery Co.,Ltd.Yuci Branch,Jinzhong 030601,China)

Analysis is done to the two methods of the transmission pipe connection on the collective doffing device of the ring spinning frame including hinge pin connection and the distadvantages.The header positions of the frontbody and the afterbody are worked out and the design and the work-how is introduced for the seamless connection device.It is pointed out that the transmission connection technology is key to the collective doffing process.The design enbodies the pipe seamless connection with low manufacturing precision,easy processing,low cost,and easy bulk manufacturing.The transmission pipe does not deform in long-term use,offsetting the motion difference between the frontbody and the afterbody,and ensuring the pressure and motion conformity of the air header in any position,consequently avoiding the bobbins in the frontbody in wrong position,further improving the reliability of collective doffing process and effectively upgrading the efficiency of the long doffing frame.

collective doffing; transmission pipe; seamless connection; pin connection; transmission pipe connection; extrusion expansion

2016-03-27

張麗萍(1970—)，女，山西盂縣人，助理工程師，主要從事紡織機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化方面的研究。

TS103.19+1

B

1001-9634(2016)04-0025-03