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環(huán)錠紡集落系統(tǒng)凸盤防竄結(jié)構(gòu)改進(jìn)
2023-02-2201 現(xiàn)有結(jié)構(gòu)分析
市場上廣泛采用的氣缸撐爪式結(jié)構(gòu)凸盤推送如圖1所示。撐爪通過銷軸安裝在撐條上,凸盤位于導(dǎo)軌內(nèi),只能沿著導(dǎo)軌在撐爪的推動下前后運動,但因凸盤和插在其上的紗管均是回轉(zhuǎn)體,故凸盤繞其自身旋轉(zhuǎn)軸的自由度未受限制;氣缸桿和撐條連接,氣缸桿的伸縮帶動撐條做前后運動,由撐爪推動凸盤間歇性向前運動,Z終完成凸盤輸送。
撐爪以銷軸為界,前輕后重,其在重力作用下總有圍繞銷軸做逆時針轉(zhuǎn)動的趨勢,直至其前端下底面碰觸撐條;當(dāng)撐條向前運動時,撐爪抬起的頭端可以頂著凸盤底座的空腔向前運動;當(dāng)撐條向后運動時,凸盤失去動力不再運動,撐爪的上脊線劃過凸盤底面時受壓力作用順時針轉(zhuǎn)動一定角度,順利向后劃動,如此往復(fù)。
由于撐爪在細(xì)紗機長度方向為多點分布,單個撐爪只負(fù)責(zé)一定數(shù)量的凸盤。因此,撐爪的分布、氣缸的行程、用時和氣壓等參數(shù)的選擇與確定,要綜合考慮凸盤與導(dǎo)軌之間配合的松緊度及摩擦力、空滿紗管的質(zhì)量、凸盤底座直徑的偏差、紡紗車間溫度等多種因素。
分析可知,撐爪向前推進(jìn)凸盤到達(dá)行程后需要跟隨撐條退回以開始下次推程,但在撐爪退回和暫停時無法對凸盤定位,而當(dāng)凸盤受到外力后,理論上可以退回1個推程的距離,這種結(jié)構(gòu)的撐爪無論處于什么位置,都無法限制凸盤受到外力后向前運動。集體落紗系統(tǒng)完成空滿紗管交換后,細(xì)紗機主機錠位和凸盤之間應(yīng)該一一對應(yīng),此時若不限制凸盤在導(dǎo)軌內(nèi)的竄動(由清掃或運送物料時接觸凸盤引起),將會影響凸盤與細(xì)紗機主機錠位之間的空滿紗管交換。現(xiàn)場常見的問題為:因為凸盤未處于正確的位置,導(dǎo)致氣架下行時空紗管頂端無法進(jìn)入抓管器的空腔內(nèi),而是頂?shù)舨糠肿ス芷?,使失去抓管器的氣架無法拔起位于錠子上的滿紗管,影響了生產(chǎn)的連續(xù)性,也加劇了抓管器的損耗。因此,需要增加裝置以限制凸盤在導(dǎo)軌內(nèi)的竄動。
02 改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)
筆者依據(jù)撐爪靠重力自動復(fù)位的原理,設(shè)計出圖2所示的凸盤防竄結(jié)構(gòu)。
如圖2所示,在撐條的合適位置上固定一軸承座,通過軸承銷軸將一滾動軸承套合在軸承座上,和撐條一起運動。防進(jìn)鉤通過防進(jìn)鉤銷軸套合在導(dǎo)軌上,在重力作用下圍繞銷軸順時針轉(zhuǎn)動并被固定在導(dǎo)軌上的限位銷限位;當(dāng)撐條向前推動凸盤時,軸承外圈將和防進(jìn)鉤的左下立面接觸,使其逆時針旋轉(zhuǎn),通過合理的尺寸設(shè)計,當(dāng)撐條到達(dá)Z前端時,防進(jìn)鉤的左上端面和凸盤底座空腔圓柱面相接觸,從而限制了凸盤繼續(xù)前行的可能性;當(dāng)撐條向后運動時,軸承外圈和防進(jìn)鉤脫離接觸,防進(jìn)鉤在重力作用下順時針旋轉(zhuǎn)傾倒,失去限制作用,可以使撐爪推動凸盤順利通過;通常撐爪由Z前位后退整數(shù)倍錠距l(xiāng)后,還要繼續(xù)后退一定的距離x,使撐爪的前頂端充分無阻礙地抬起,為下次推程作準(zhǔn)備。
防倒撐爪也是通過銷軸套合在導(dǎo)軌上,并由2個支撐限位銷限位,使其只能在一定的角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)。防倒撐爪的防倒原理和撐爪一樣,不同的是其固定在導(dǎo)軌上,只轉(zhuǎn)動而無前后運動。新增件的安裝固定方式簡單,只要位置尺寸和零件尺寸合適,利用重力和氣缸推力的相互作用即可自動復(fù)位、滿足凸盤的防竄需求。
03 防進(jìn)鉤的設(shè)計和安裝位置
當(dāng)推條向前運動到Z前位置并保持不動時,要求軸承外圈完全頂起防進(jìn)鉤使其上頂端與凸盤底座內(nèi)腔圓柱面接觸以限制凸盤向前運動。這就要求防進(jìn)鉤的結(jié)構(gòu)、尺寸和安裝位置與撐爪的距離,以及軸承與撐爪之間的位置,都必須配合恰當(dāng)。
如圖3所示,設(shè)定B2B3是撐爪到達(dá)1次推程Z前端時、其中1個凸盤底座內(nèi)腔圓柱面與防進(jìn)鉤接觸后的相貫線,相貫線相對于此凸盤的位置和相對于導(dǎo)軌(或任一固定件)之間的位置,取決于底座內(nèi)腔圓柱面的直徑和防進(jìn)鉤的左上頂端的寬度。
CC線為凸盤底面的下限界,在CC線以下預(yù)選一點O作為防進(jìn)鉤的旋轉(zhuǎn)中心,并以凸盤的前進(jìn)方向為x軸正方向建立平面直角坐標(biāo)系。當(dāng)軸承外徑尺寸選定后,可在x軸下方選一點Tn作為軸承外圈與防進(jìn)鉤下豎面的切點,Tn點的選擇位置決定了軸承在撐條上的安裝位置,考慮防進(jìn)鉤在重力作用下有復(fù)位要求,可大概勾畫出防進(jìn)鉤在“工作位”的位置和形狀,如圖中虛線所示;然后以O(shè)點為中心,順時針旋轉(zhuǎn)防進(jìn)鉤,使其與圖2中限位銷接觸,且防進(jìn)鉤頂面要求低于CC線,原B2點到達(dá)B1位置,根據(jù)軸承外徑尺寸和先前選定的Tn點位置,可得出軸承與防進(jìn)鉤旋轉(zhuǎn)后的切點T1;旋轉(zhuǎn)后的防進(jìn)鉤(實線位)和軸承之間處于接觸的臨界狀態(tài),當(dāng)撐條向前繼續(xù)推進(jìn)時,曲線T1Tn是切點的軌跡線,軸承的Z前端點T2與Tn之間的距離等于B2B4的長度,B4B5是凸盤底座內(nèi)腔圓柱面上相貫線B2B3在撐條前進(jìn)時軸承外圈與防進(jìn)鉤處于接觸臨界時的位置。
基于以上分析可知,∠A1OA2=∠B3OB1,T2Tn=B2B4,在確定軸承外徑和Tn以及O點位置后,就可以確定各部件之間的位置和防進(jìn)鉤功能部分的尺寸。
經(jīng)生產(chǎn)實踐證明,利用原撐爪借助重力自動復(fù)位的原理,設(shè)計氣缸撐爪式凸盤推送裝置的防倒撐爪和防進(jìn)鉤結(jié)構(gòu),有利于凸盤定位,解決了環(huán)錠細(xì)紗機采用氣缸撐爪式結(jié)構(gòu)推送凸盤方案中,存在凸盤在導(dǎo)軌內(nèi)竄動、引起錠位與凸盤錯位過大而影響插拔紗管的問題。新增結(jié)構(gòu)簡單可靠,無易損件和復(fù)雜件,且無需對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的改動,易于實施,提高了集體落紗系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。
(來源:紡織器材在線)