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淺談劍桿織機(jī)之引緯機(jī)構(gòu)

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淺談劍桿織機(jī)之引緯機(jī)構(gòu)

發(fā)布時間: 2007/7/1 文章出處: 　

一、劍桿引緯的特點(diǎn)和分類

     劍桿引緯是以撓性或剛性劍桿和劍頭組成引緯器，劍頭握持緯紗，在梭口中傳遞緯紗進(jìn)行引緯。劍桿織機(jī)是各種無梭織機(jī)中適用性最廣的一種織機(jī)，可使用各種原料的紗線織制各類型織物，特別適合小批量、多品種的織物生產(chǎn)。
     劍桿引緯的方式很多，分類方法也很多。從握持緯紗的形式上，有叉人式與夾持式之分。叉人式用于雙緯引入，夾持式用于單緯引人，是普遍采用的引緯方式。從劍桿的材料上，有剛性劍桿和撓性劍桿之分，這是劍桿引緯的主要分類，從引入一根緯紗所用的劍桿數(shù)量上，有單劍桿和雙劍桿之分，前者用一套引劍機(jī)構(gòu)，但劍桿的動程為后者的一倍，在早期或速度不高的劍桿織機(jī)上有運(yùn)用，后者劍桿動程短，適應(yīng)高速，得到廣泛的應(yīng)用。在劍桿引緯的發(fā)展過程中，還出現(xiàn)過伸縮劍桿、雙向劍桿等形式。而雙層剛性劍桿引緯，用在起絨織物上有良好的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)在常用的劍桿形式有：叉人式剛性劍桿、夾持式剛性劍桿和撓性劍桿。

二、劍桿引緯的引緯器件

    劍桿引緯機(jī)構(gòu)的器件有劍頭、劍帶、劍輪和導(dǎo)向器件等。

1.劍帶
   剛性劍桿應(yīng)由輕而強(qiáng)的材料制成，可采用鋁合金桿、薄壁鋼管及碳素纖維或復(fù)合材料制成的劍桿。
撓性劍帶現(xiàn)在多采用多層復(fù)合材料制成，它是以多層高強(qiáng)長絲織物為基體，浸漬樹脂層壓而成，表面被覆蓋耐磨層。一般厚2.5—3 mm。劍帶在工作時要經(jīng)受反復(fù)的彎曲變形，要求彈性恢復(fù)性能好，耐磨，有足夠的強(qiáng)度，在工作壽命期內(nèi)，帶邊不破損，表面不起皮，帶體不分層，不斷裂。有的撓性劍帶采用鋼帶作為材料，鋼帶的剛性、彈性好，梭口內(nèi)可不用導(dǎo)向件，但鋼帶開孔較困難，不能以輪齒傳動，故引緯幅寬受限制。與鋼帶相仿的是碳素纖維制成的劍帶，它具有鋼帶的優(yōu)點(diǎn)，并質(zhì)量輕，但價格較貴。

2.劍頭
    劍頭的作用是夾持并帶引緯紗穿越梭口，送緯劍劍頭的作用是在進(jìn)梭口前拾取并握持緯紗，并在其紗夾的后側(cè)架空一小段緯紗，作為供喂段，由接緯劍鉤取；接緯劍劍頭的作用是鉤取并夾持緯紗，在出梭口后，受開劍板的作用釋放緯紗。夾持式劍頭可分為積極式和消極式兩種。
   (1)叉人式剛性劍桿(劍頭)：它利用叉型的送緯劍頭將筒子上退繞下來的緯紗引人梭口，在筘幅的中間，緯紗頭端紗圈被鉤狀的接緯劍頭鉤住引出梭口。由于緯紗不剪斷，與織物相連，故每次引入雙股緯紗，這種劍桿適合織造雙緯織物，如帆布、輸送帶芯等。使用這種劍桿引緯時，由于緯紗會受到叉頭及鉤頭的摩擦，并且緯紗引出速度快，為劍桿的兩倍，因此，要求緯紗具有較高的強(qiáng)度和耐磨性。
   (2)夾持式剛性劍桿(劍頭)：該機(jī)構(gòu)送緯劍頭上的鉗夾靠送緯側(cè)打開器積極打開和關(guān)閉握持緯紗進(jìn)入梭口，在筘座中央設(shè)置有交接指控制送緯劍和接緯劍鉗夾打開和關(guān)閉。積極控制緯紗交接，在梭口中間位置送緯劍將緯紗頭轉(zhuǎn)交到接緯劍頭的鉗口中，繼續(xù)將緯紗引過梭口，接緯劍出梭口時靠接緯側(cè)打開器積極打開和關(guān)閉送緯劍頭的鉗口，該裝置使其對各種粗細(xì)和花色的緯紗均能實(shí)現(xiàn)織造。
剛性劍桿在引緯時可以懸在梭口中運(yùn)動，不與下層經(jīng)紗接觸，減少了對經(jīng)紗的摩擦，有利于品種適應(yīng)性。但剛性劍桿的寬度至少是織物筘幅寬度的一半，因此對于寬幅織物，織機(jī)占地面積明顯增大，這一點(diǎn)使它的應(yīng)用范圍大為縮小。
    (3)撓性劍桿夾持式劍頭：撓性劍桿一般采用夾持式劍頭，使用兩條可以彎曲的撓性劍桿帶。一般使用的劍桿帶上，多沖有齒孔，工作時齒孔與劍輪上的齒嚙合。劍輪往復(fù)轉(zhuǎn)動，使劍桿帶作進(jìn)出梭口的運(yùn)動進(jìn)行引緯。劍桿帶退出梭口繞過劍輪后，可以彎曲而引伸到織機(jī)下方，占地面積相對減少。夾持式劍頭如圖1—1所示。

3.劍輪
劍輪往復(fù)轉(zhuǎn)動，傳動撓性劍帶進(jìn)出梭口。高速引劍時要求劍輪輕，而且有足夠的強(qiáng)度，材料可用鋁合金或用高強(qiáng)度復(fù)合材料，如尼龍并以石墨碳纖維充填增強(qiáng)。劍輪的直徑一般為250- 450mm，輪齒與劍帶孔兩者的節(jié)距應(yīng)相互配合。近年來，為提高傳劍系統(tǒng)的傳動精度，降低傳劍機(jī)構(gòu)對劍輪的增速傳動比，趨向于用較大的劍輪。

4.導(dǎo)向器件
導(dǎo)向器件有導(dǎo)劍鉤和導(dǎo)向走劍板(絨布墊)等，對于窄的劍帶(16 mm)兩側(cè)均使用導(dǎo)劍鉤，較寬的劍帶(24—30mm)往往僅靠織口的一側(cè)有導(dǎo)劍鉤。有的織機(jī)無導(dǎo)劍鉤。劍帶在梭口中的導(dǎo)向器件起到兩方面的作用，一是穩(wěn)定劍頭和劍帶在梭口中的運(yùn)動；二是托起劍帶，減少劍頭、劍帶與經(jīng)紗的摩擦。有的織機(jī)為減少劍帶與經(jīng)紗的摩擦，將導(dǎo)劍鉤做成浮動式導(dǎo)鉤，稍稍托起劍帶，“浮”在下層經(jīng)紗之上約1—3 mm。如圖1—2所示。

三、傳劍機(jī)構(gòu)

傳劍機(jī)構(gòu)主要有共軛凸輪驅(qū)動、空間曲柄連桿驅(qū)動、偏心連桿驅(qū)動和空間螺桿驅(qū)動等形式。共軛凸輪驅(qū)動傳劍機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律可以按需要設(shè)計，靈活性較大，適用于各類劍桿織機(jī)，其機(jī)構(gòu)的動程較小，傳動系統(tǒng)的增速較大，制造精度要求高。連桿傳劍機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，制造較容易，經(jīng)過優(yōu)化，也可以設(shè)計出較理想的運(yùn)動規(guī)律。螺桿驅(qū)動傳劍機(jī)構(gòu)傳動鏈短、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動平穩(wěn)。下面是幾種常見的傳劍機(jī)構(gòu)。

1.Dornier剛性劍桿織機(jī)傳劍機(jī)構(gòu)
如圖1—3所示，傳劍凸輪1經(jīng)擺桿2和連桿3帶動扇形齒輪4，進(jìn)而扇形齒輪4傳動與傘齒輪5同軸的小齒輪，經(jīng)由傘齒輪副5和增速齒輪副6，使劍輪7往復(fù)回轉(zhuǎn)，帶動鋼性劍桿(底部鑲嵌齒條)進(jìn)出梭口。傳動箱結(jié)構(gòu)緊湊(與打緯共軛凸輪在一起)，加工精密。該織機(jī)傳劍機(jī)構(gòu)在扇形齒輪4的臂上有長槽可用來調(diào)節(jié)引劍動程，由于采用共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)配合引緯，適應(yīng)高速，人緯率可達(dá) 1000 m/min以上。

2.Somet SM傳劍系統(tǒng)
    國產(chǎn)劍桿織機(jī)GA731一Ⅱ型、CR一1000型、G1724型、G1726型、GA731B型、T196型和LL681型等均具有相同的傳劍運(yùn)動原理。
    引緯傳動機(jī)構(gòu)由密閉在左右凸輪箱內(nèi)的一組共軛凸輪、連桿、扇形齒輪及左右傘齒輪傳動機(jī)構(gòu)組成。
    左右凸輪箱結(jié)構(gòu)基本相同。圖1—4為左凸輪箱傳動機(jī)構(gòu)，共軛凸輪1、2與主軸3為一體，通過兩個滾子4控制擺軸5的工作擺角，由擺軸帶動連桿機(jī)構(gòu)6作往復(fù)運(yùn)動，并帶動扇形齒輪7來回擺動，扇形齒輪與齒輪8嚙合，齒輪8與圖(1—5)的軸3連為一體，從而將扇形齒輪的往復(fù)擺動，轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的往復(fù)運(yùn)動。

如圖1—5軸3的另一端安裝螺旋傘齒輪4，與傘齒輪5嚙合，傘齒輪5的另一端安裝有劍輪6，傘齒輪的嚙合間隙靠調(diào)整墊來調(diào)整。劍輪的往復(fù)轉(zhuǎn)動，帶動劍帶作往復(fù)直線運(yùn)動。調(diào)節(jié)圖(1—4)擺軸上的滑塊，可改變扇形齒輪的擺角，從而改變了劍帶的行程。

為了使織機(jī)在點(diǎn)動及正常運(yùn)轉(zhuǎn)時劍桿引緯都能正常交接，這一傳劍系統(tǒng)需要注意兩點(diǎn)，一是凸輪系統(tǒng)要求有較高的設(shè)計制造精度，每一連桿的連接點(diǎn)都有滾動軸承保持很小的間隙，這樣間隙的累計誤差造成的影響要求縮小到最低限度；二是傳動系統(tǒng)各零件要有較高的剛度，扭軸要很粗，連桿等剛度要好，盡可能避免因高速運(yùn)轉(zhuǎn)時機(jī)構(gòu)彈性變形而反應(yīng)到劍頭位置造成的運(yùn)動誤差。

3.Smit TP系列型織機(jī)的傳劍機(jī)構(gòu)
TP500型織機(jī)的筘座是由短牽手曲柄連桿機(jī)構(gòu)傳動的，連桿長110 mm，曲柄半徑75 mm其比值為1.467，其鋼筘的擺幅約為92mm，它的傳劍機(jī)構(gòu)是從TP400型織機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。為了使送緯劍與接緯劍運(yùn)動規(guī)律有所差異，并獲得較理性的交接緯配合，前者用四連桿機(jī)構(gòu)傳動，后者用六連桿機(jī)構(gòu)傳動，如圖1—6。TP500型與TP400型的區(qū)別在于前者改變了用扇形齒輪傳動時受力上及在結(jié)構(gòu)設(shè)計上不盡合理之處，改用了一個行星輪系增速三倍后，再經(jīng)一對螺旋傘齒輪1：1的傳動傳劍輪作往復(fù)運(yùn)動，它的裝配精度要求較高。

TP500型織機(jī)因其傳劍與打緯配合全是由連桿和轉(zhuǎn)動副組成，故構(gòu)造不復(fù)雜，制造方便，成本較低，而且由于該形式的傳劍機(jī)構(gòu)與筘座一起擺動，在織造筘號相同而布幅減小的織物時，不需換用或鋸短鋼筘，這均是它的優(yōu)點(diǎn)；但由于連桿打緯動程較大，對減小開口動程和充分利用梭口高度不利，且其所配用的短牽手短筘座打緯機(jī)構(gòu)對傳劍運(yùn)動的影響是相減特性，劍頭加速度的峰值較高，故限制了織機(jī)轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步提高。

4.Picanol GTM織機(jī)的傳劍機(jī)構(gòu)
國產(chǎn)劍桿織機(jī)SGA726型、GJ601型、GA737型、新龍織機(jī)等均具有相同的傳劍運(yùn)動原理。該類機(jī)型織機(jī)的引緯機(jī)構(gòu)采用空間四連桿機(jī)構(gòu)完成，輸入主軸和扇形齒輪軸空間垂直相錯軸線的傳動，并使與扇形齒輪相嚙合的小齒輪帶動傳劍輪作往復(fù)回轉(zhuǎn)，從而使與傳劍輪相嚙合的劍桿作往復(fù)直線運(yùn)動完成送接緯動作。改變劍桿動程時，中

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