一种电子提花机的结构改进与研究

周建军

（浙江新辉纺织机械有限公司，浙江江山324100）

一种电子提花机的结构改进与研究

周建军

（浙江新辉纺织机械有限公司，浙江江山324100）

主要介绍了一种偏心轮式电子提花机，通过对其结构进行改进，增设一套辅助运动机构，使其工作状态由原来的平开梭口方式向倾斜开口方式转变，从而实现了现代织机对电子提花机高速运转所提出的更高要求，也体现了电子提花机高速化的重要发展趋向。

电子提花机；辅助运动机构；倾斜开口

0 引言

提花机又称“提花龙头”，是各类剑杆织机、喷水喷气织机及毛巾机的配套设备。它可以使每根经丝单独提升或下降。当织机装上提花机后，就能够织出经纬循环数比较大的大花纹织物了。提花机不直接安装在织机上，而是安装在织机上方由工字钢特别制作而成的龙头大架之上。

XHP系列偏心轮式电子提花机是我公司近年自行设计并成功开发的一款新型产品。它采用4个偏心轮的结构设计，目前主要包括12列672针、1344针、2688针和16列2688针等几种机型。它具有运行速度高、结构简单、稳定性好、可靠性强、工作时机械振动小及价格低廉等特点。本文仅对偏心轮式16列2688针电子提花机的结构改进与研究进行论述。

1 提花机的工作原理

提花机有双连杆传动、立轴传动以及链条传动等几种传动形式。链条传动和立轴传动的优点是变形较小、运动平稳、调节方便，但安装和制造要求较高。它们是现代电子提花机最常见的两种传动方式。双连杆传动的优点是结构简单、制造方便，花筒和刀箱的作用时间可单独调整，但调节麻烦、惯性大，运转时不太安全，容易使机器产生振动。除此之外，还有一种用尼龙齿形带的新传动形式。

XHP系列偏心轮式电子提花机采用链条传动方式。它是通过安装在主轴上、以普通平键联接的4个偏心轮的圆周转动，转化成提刀的上下往复运动，并与驱动电磁阀选针装置相结合，从而实现各种提花织物的机电一体化高速自动织造。偏心轮的圆周转动是由一根安装在左右两侧墙板孔内、水平设置的主轴来带动的，而主轴的运转则是由外设的三相异步电动机带动主动链轮，再通过链条传动带动安装在其上的从动链轮运转来实现。随着提刀一起上下往复运动的主要部件还包括下接头、刀箱、刀箱联接板、滑块及提刀夹板等。根据主轴上4个平键键槽的设计方向是否对称，可以将提刀的长短设置成一种或两种规格。

电子提花机目前大多采用电磁阀选针装置，这种装置是通过驱动板对电磁阀中缠绕在铁芯上的工作线圈进行通电和断电两种状态的控制，使磁场产生或消失，使其衔铁针在刀片的推动下能够获得“吸附”和“脱离”两个动作。当断电时，衔铁针就会被与尼龙线相连的细长拉簧拉回到原位，从而实现了电磁选针的弹性回综过程。目前，我单位获得授权的实用新型专利“提花机电磁选针装置”［3］，既可以省略复位线圈，克服剩磁大、结构复杂的缺陷，也有效地解决了工作线圈与电路板之间的连线易断裂的问题。实用新型专利“提花机电磁选针装置”［4］，还有效地解决了电子提花机存在衔铁针容易出现偏位和弯曲的问题，延长了整个装置的使用寿命，解决了因推针另一端控制横针的精确度低而影响到提花机提花质量的问题。

2 提花机的结构改进

2.1 改进前的运动过程简析

改进前的偏心轮运转机构如图1所示。它实际上是一个偏心轮滑块运动机构（偏心轮—连杆—滑块运动副）。4个偏心轮与主轴3通过平键联接，随着主轴3一起作圆周转动。每个偏心轮上安装有一个轴承。偏心轮外圈1又安装在轴承4的外圈之上。下接头5则通过螺栓与偏心轮外圈1相连，再用带轴承的刀箱短轴9安装在两块对称的刀箱11中间。刀箱联接板10用于联接刀箱 11与滑块7。

这样，当偏心轮通过轴承带动其外圈作圆周转动时，下接头轴就会带动刀箱、滑块作上下往复运动。而提刀刀片是通过提刀夹板、刀箱小轴及轴承安装在刀箱上的，因此这时也作上下往复运动。

这种运动是垂直上下的，刀箱和安装在刀箱上的刀片在各个位置都是齐平的，并不会产生倾斜。

图1 改进前的偏心轮运动机构图

2.2 结构改进的原因

XHP系列偏心轮式电子提花机的几种机型在结构改进前都是按平开口形式设计的，其提刀刀片在上止点和下止点及其它任意位置都是齐平的，仅适用于车速在200r/min及以下时的低速织造。平开口形式的电子提花机往往工作行程较长，其一个严重的弊端就是难以实现提花织物织造过程的高速化。这是因为，当车速加快时，刀片就会“来不及”作上下往复运动。而倾斜开口形式的电子提花机恰恰能够弥补它的这一点不足之处。因此，对类似结构的提花机进行机械改造，已是一个迫切需要解决的重要技术问题。

2.3 结构改进要点

2.3.1 墙板结构的改进

图2为改进前的墙板结构。这种结构形式的墙板不能适应增设倾斜开口装置的需要，必须对其进行改进。图3所示为改进后的墙板结构，采用这种结构设计为安装一套倾斜开口装置做好了铺垫。墙板使用灰口铁铸造而成，通过修改木模很容易得到改进后的结构。

2.3.2 增设连杆运动副

如图4所示，偏心轮运动机构在改进前的基础上增设了一套由轴承12、连杆13和倾斜滑槽14组成的倾斜运动机构，并在刀箱短轴9与滑块7之间安装上一个滑块轴承8，使得刀箱整体与滑块 7之间可以做相对转动。轴承12采用圆柱滚针轴承，相当于一个滑块的作用，用连杆轴与连杆13相联接。这样就构成了又一个运动系统，即平面连杆滑块运动机构。这个运动副的动力来源于偏心轮滑块运动副，同时，由于滑槽是倾斜的，它的运动又牵制着刀箱11以刀箱短轴9为圆心作一定幅度的圆周转动，从而使刀箱、提刀产生了倾斜状态。

图2 改进前的墙板结构

图3 改进后的墙板结构

图4 偏心轮高点位置图

图4为当偏心轮刚刚转到最高点（即上止点）位置时的情况。处于这一状态时的刀箱和17块刀片也是齐平的。随着偏心轮继续以顺时针做圆周转动，一方面滑块7和刀箱11作垂直向下运动，另一方面连杆13同时也沿着倾斜滑槽14的方向被往下拉动。当被拉到最低点（即下止点）时，连杆13在垂直方向上的位移量应该小于滑块7的位移量，即小于偏心轮偏心距的2倍。在水平向右方向上的位移，由于滑块7不会往右移动，刀箱只有通过带着连杆13、以刀箱短轴9为圆心作小幅度的顺时针圆周转动来作抵消。如图5所示为刀箱在最低点时的状态，这时呈倾斜状态的刀箱与水平方向约呈3.8°左右的夹角。

图5 偏心轮低点位置图

结构改进前为平开口状态，开口高度90 mm；结构改进后刀箱在最低点时上开口高度为110 mm，下开口高度为70 mm，相差40 mm，能够满足要求。

2.3.3 修改偏心距

结构改进前该型电子提花机4个偏心轮的偏心距为50mm，为适应改进后高速运转的需要，将其设计成45mm。

2.4 倾斜运动机构的调整

倾斜运动机构可以通过调整倾斜滑槽的角度来进行微调。微调的角度一般在±5°左右，调整后可以得到不同的开口度，但可调范围不宜过大。为保证呈对称安装在左右两块墙板两侧的4个倾斜滑槽在调整时能够同步，不出现不同的偏角，特别将倾斜滑槽的安装位置挖掉一个缺口，以便能将两个倾斜滑槽通过隔块联结成一体，如图3所示。当角度调好后，还应将其锁固，防止出现松动。

4 结语

该项目已被列入“2013年浙江省重点高新技术产品开发项目计划”，于2013年10月启动。目前改造样机试验效果良好，车速范围达到200～650 r/min。由XHP-16/ 2688型电子提花机结构改进的成功实践经验，说明增设一套倾斜运动机构可以改进提刀的运动轨迹，从而实现了提花机运动开口由平开梭口向倾斜开口方式的转化。

根据已经取得的实际效果，可以将该项技术推广应用到偏心轮式提花机其它机型之上，以适应市场的需求，取得更大更好的社会经济效益。

［1］ 李志祥，程起时.提花机［M］.北京：纺织工业出版社，1985.

［2］ 张策，陈树昌，孟彩芳.机械原理与机械设计［M］.北京：机械工业出版社，2004.

［3］ 浙江新辉纺织机械有限公司.提花机电磁选针装置：中国，CN200920116414.5［P］.2009-03-26.

［4］ 浙江新辉纺织机械有限公司.提花机电磁选针装置：中国，CN200920124533.5［P］.2009-07-13.

［5］ FZ/T 94053-2007电子提花机［S］.北京：中国标准出版社，2007.

（编辑：启 迪）

TS 103

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1002－2333（2014）04－0266－02

周建军（1975—），男，工程师，从事机械设计与制造方面的技术工作。

2014-01-08