送经机构的经纱张力调节装置

在织造生产中，随着织物的形成，卷取运动使刚刚形成的织物被不断引离织口，这就必须从织轴上放出相应长度的经纱，并保持一定经纱张力，保证织造的连续进行。这种送出经纱的运动叫送经运动。完成送经运动的机构叫送经机构。

在实际生产中，送经机构的送经量范围要尽可能大，以适应多品种需要;给经纱符合工艺要求的上机张力，并保证从满轴到空轴的加工过程中保持张力均匀;张力和送经量的调节要精密，最好能无级调节，以适应产品高档化的要求;送经机构动态响应要快，即要能及时追随张力变化并调节送经量，以提高产品质量;经纱送出量应符合不同纬密织物生产的需要。

送经机构按经纱送出和调整方式分类，可分为消极式、积极式及调节式三种;按织轴回转性质分，可分为间歇式和连续式两种;按织轴转速调整方法分，可分为有级调速和无级调速两种;按送经机构的机构分，可分为机械式和电子式两种。

(一)调节式送经机构

1.经纱送出装置 调节式送经机构如图8-47 所示，当筘座脚向机后摆动时，通过调节杆导架、调节杆和撑头杆，使撑头撑动摩擦锯齿轮按逆时针方向转动一个角度。摩擦锯齿轮再传动送经伞轮、送经侧轴上的送经蜗杆、送经蜗轮、送经轴上的送经小齿轮以及织轴边盘齿轮回转，从而使织轴也转过相应角度。与此同时，送经蜗杆转动后，送经蜗轮和送经蜗杆的自锁作用解除，经纱也可拖动织轴回转。这样，就可放出一定量的经纱。而随着筘座脚向机前方向摆动，撑头杆上端的撑头沿顺时针方向在摩擦锯齿轮上滑过一定齿数，蜗轮和蜗杆的自锁作用使得织轴回转受到制约，停止经纱送出，使经纱具有一定张力，满足了织造生产的需要。

撑头杆上的三爪撑头长度不同，彼此相差为锯齿轮齿距的1/3。这样的设计保证了撑头撑动送经锯齿轮的回转角度符合织造所需的经纱长度，空转误差小。为避免撑头撑动送经锯齿轮时送经锯齿轮发生惯性回转，在此装置中设置了摩擦制动装置。图8-47 中的摩擦制动盘活套在摩擦锯齿轮轴上，在制动盘和锯齿轮之间垫厚毡一块，以增加相互间的摩擦系数。摩擦制动盘上的叉形凸杆正好嵌入锯齿轮轴托盘凹档中，因此摩擦制动盘本身不可回转。制动盘弹簧位于锯齿轮托架和制动盘之间，其弹力使得制动盘能够紧压住锯齿轮。锯齿轮轴紧圈使锯齿轮轴保持正常位置，并使送经伞轮正常啮合。当锯齿轮经撑头撑动而回转时，摩擦阻力限制了它的惯性回转，保证了送经长度的准确。织造过程中，织机主轴转一转时，从织轴上送出的经纱长度称为送经量。

图8-47　调节式送经机构

1—织轴 2—送经轴 3—送经轴中托架 4—送经小齿轮 5—织轴边盘齿轮 6—送经侧轴7—送经侧轴前后托架 8—送经蜗杆 9—送经蜗轮 10—摩擦锯齿轮轴 11—锯齿轮轴托架12—摩擦锯齿轮 13，14—送经伞轮 15—撑头杆 16—撑头 17—调节杆18—调节杆导架 19—摩擦制动盘 20—制动盘弹簧 21—踏脚杆 22—斜轴

2.经纱张力调节装置 在织造生产中，为使经纱张力保持稳定，应使送经量随经纱张力变化而实现自调。随着张力大小的变化，经纱张力调节装置和织轴回转装置共同作用，使送经量大小发生改变，从而保证了送经量和经纱张力的稳定。

调节送经机构的经纱张力调节装置如图8-48 所示。在两侧墙板的后上方装有后杆托架、后杆与后杆托架固接。在后杆的两端装有张力重锤杆，其前臂为锯齿形，以便于悬挂张力重锤，后梁搁在张力重锤杆后端的弯头内，能自由回转。在后梁的一侧装有平稳运动杆，其前端搁在平稳运动凸轮上。当加工平纹织物时，由于平稳运动凸轮的作用，通过平稳运动杆使后梁发生摆动，调节由于开口运动而引起的经纱张力变化。

后杆的中间部分设计为曲柄形状，避免了和后梁的直接接触( 图8-48 中的1) 。后杆的一侧固装着张力扇形杆，前端与送经运动连杆相连，送经运动连杆的下端与调节杆上的重锤相连，这样，当后梁所受的张力发生变化时，可通过相应的机件使调节杆做上下运动，从而调节每织一纬锯齿轮被撑过的齿数，调节送经量的大小。张力制动杆上装着扇形制动器，制动器的凹面与张力扇形杆的凸面相吻合。张力制动杆的上端活套在墙板的短轴上，下端套有制动器杆弹簧，并装有制动器杆滑轮，此滑轮与弯轴凸轮紧密接触。

图8-48　调节式送经机构的经纱张力调节装置

1—后梁 2—张力重锤杆 3—后杆 4—张力重锤 5—后杆托架 6—张力扇形杆7—送经运动连杆 8—平稳运动杆 9—平稳运动凸轮 10—张力制动杆11—扇形制动器 12—制动器杆滑轮 13—弯轴凸轮 14—制动器杆弹簧

在织造生产中，张力调节装置本身会始终保持力矩平衡状态。经纱张力的波动，使经纱对后梁的压力产生变化，在此过程中，吊杆的高度会随着变化，撑头撑动锯齿轮的齿数也发生相应变化，从而完成送经量以及经纱张力的调节。当织轴处于满轴时，经纱对后梁的包围角较小，织轴转速较低，这时吊杆的位置也较低，因此锯齿轮每次被撑动的齿数也较少。随着织造的进行，织轴直径逐渐变小，经纱对后梁的包围角不断加大，这时若织轴转速不变，送经量便逐渐减小，经纱张力逐渐增大，结果会使吊杆逐渐上升，从而增加锯齿轮转过的齿数，织轴转速加快，以维持经纱送出量稳定和经纱张力恒定。

为控制主轴一回转过程中经纱的张力波动，由扇形制动器控制张力调节的时间。在经纱张力需要调节时，由弯轴凸轮向机前方向推动制动器杆滑轮，使制动器离开张力扇形杆，实现经纱张力的调节。当弯轴凸轮的小半径与制动器杆滑轮相对时，制动器杆弹簧使制动器与张力扇形杆前端抱合，从而停止经纱张力调节。

张力调节可改变张力重锤在张力重锤杆上的前后位置，也可改变张力重锤的只数或重量。若移动张力重锤的位置仍不能满足要求，则要调整吊杆位置，使调节杆抬高，送经量增加，降低经纱张力，以确保织造顺利进行。

(二)电子式送经机构

电子式送经装置的控制精度高，从满织轴到小织轴，动态经纱张力变化平稳，波动量较小;系统响应和动作执行敏捷;具有记忆功能，在织机再启动时可实现织轴的任意倒顺转，伺服电动机在时间上先于主电动机执行反转等动作，有效地防止了开车稀密路; 可以配合电子式卷取系统，制织变纬密等特殊织物。

电子式送经装置的工作原理如图8-49 所示。正常时，张力传感器对经纱张力信号进行检测，输出模拟量，再通过A/D 转换器，使之变成数字信号，经处理后与预设值进行比较、处理，再经D/A 转换器的作用，得到模拟信号，将此信号传送到调频装置，实现送经电动机转速变化的要求。为解决交流电动机特性偏软的问题，此系统中增设了测速校正反馈装置，改善了送经电动机工作的稳定性。

图8-49　电子式送经装置的工作原理

1.经纱张力检测装置 根据经纱张力信号的检测方式的不同，经纱张力检测装置可分为后梁位置检测式和后梁受力检测式两种。

(1) 后梁位置检测式经纱张力检测装置: 此检测装置以接近开关判别后梁位置，进而间接地对经纱张力信号进行判断、采集，其经纱张力采集系统工作原理与机械式送经机构基本相同，即利用经纱张力与后梁位置的对应关系，通过监测后梁位置控制经纱张力，如图8-50 所示。

图8-50　后梁位置检测式经纱张力信号采集系统

1—后梁 2—后梁摆杆 3—张力弹簧 4，5—铁片 6，7—接近开关8—阻尼器 9—经纱 A—阻尼器与后梁摆杆铰接点

从织轴上退绕出来的经纱绕过后梁，经纱张力使后梁摆杆绕O 点沿顺时针方向转动，对张力弹簧进行压缩。通过改变弹簧力，可以调节经纱上机张力，并使后梁摆杆位于一个正常的平衡位置上。织造过程中，当经纱张力相对预设定值增大或减小时，后梁摆杆与平衡位置发生偏移，固定在后梁摆杆上的铁片4 与5 相对于接近开关6 与7 发生位置变化。

后梁杆在经纱张力的作用下，不断改变铁片4 与接近开关6 的相对位置，使送经电动机时而放出经纱，时而停放，让后梁摆杆始终在平衡位置上下做小量的位移，经纱上机张力始终稳定在预设的上机张力附近。

由于后梁系统具有较大的运动惯量，当经纱张力发生变化时，后梁系统不可能及时地做出位移响应，于是不能及时地反映张力的变化并匀整经纱张力。这是后梁位置检测式经纱张力检测装置的弊病。

在高经纱张力或中、厚织物织造时，开口、打纬等运动引起经纱张力快速、大幅度地波动，会导致后梁跳动，造成打纬力不足，织物达不到设计的密度，并影响经纱张力调节的准确性，因而在后梁系统中安装了阻尼器。在经纱张力大幅度、高速度波动时，阻尼器对后梁摆杆、后梁起到了强有力的握持作用，阻止了后梁跳动。但是，对于织轴直径减小或某些因素引起的经纱张力的慢速变化，阻尼器几乎不产生阻尼作用，不影响后梁摆杆在平衡位置附近做相应的偏移运动。

(2) 后梁受力检测式经纱张力检测装置: 此检测装置与后梁位置检测式相比，其工作原理有了明显改进。一种较简单的、利用应变片传感器对经纱张力进行采集的系统如图8-51 所示，经纱绕过后梁，经纱张力的大小通过后梁摆杆、杠杆、拉杆施加到应变片传感器上。这里采用了非电量电测方法，通过应变片微弱的应变来采集经纱张力变化的全部信息，相对于通过后梁系统的位置( 位移) 感受经纱张力变化，它的优点是可以及时地反映经纱张力的变化。

图8-51　后梁受力检测式经纱张力检测装置的信号采集系统

1—后梁 2—后梁摆杆 3—杠杆 4—拉杆 5—应变片传感器6—曲柄 7—连杆 8—经纱 9—固定后梁

曲柄、连杆及后梁摆杆组成了织造平纹织物的经纱张力补偿装置，对经纱开口过程中经纱张力的变化进行补偿调节。改变曲柄长度，可以调节张力补偿量的大小。

在经纱张力快速变化的条件下，阻尼器对后梁摆杆起握持作用，阻止后梁上下跳动，使后梁处于“固定”的位置。但是，当经纱张力发生意外的较大幅度的慢速变化时，后梁摆杆通过弹簧的柔性连接可以对此做出反应。弹簧会发生压缩或变形恢复，后梁摆杆会适当上、下摆动，对经纱长度进行补偿，避免了经纱的过度松弛和过度张紧。

2.经纱张力控制系统 计算机控制送经的工作原理如图8-52 所示，图中所用的比较环节、PI 环节均是用计算机处理。

图8-52　计算机控制送经

当送经调节量P ＞0 时，电动机多转; 而当送经调节量P ＜0 时，电动机少转或反转。在这类控制系统中，经纱送出量由基本量M 和调节量P 两部分组成，而基本量M 则事先根据织物的纬密、经缩设定。这样使送经装置基本上每纬均匀送出经纱，保证送经均匀，较适于制织稀薄织物的需要。

3.经纱退出装置 此装置由( 步进、交流或直流伺服) 电动机、驱动电路及送经传动轮系组成。

直流伺服电动机的机械特性较硬，线性调速范围大，易控制，效率高，比较适于用作送经电动机。但是，直流电动机使用电刷，长时间运转产生磨损，需要经常维护。在低速时，由于电刷和换向器易产生死角，引起火花，电火花将干扰电路正常工作。

交流伺服电动机无电刷和换向器引起的弊病，但它的机械特性较软，线性调速区小，为此，在电动机上装有测速发电机，检测电动机转速，并以此检测信号作为反馈信号输入驱动电路，形成闭环控制，保证送经调节的准确性。

送经传动轮系一般由齿轮、蜗轮、蜗杆及制动阻尼器构成，如图8-53 所示，执行电动机通过齿轮、蜗杆、蜗轮起到减速作用。装在蜗轮轴上的送经齿轮与织轴边盘齿轮啮合，使织轴转动，送出经纱。为了防止惯性回转造成送经不精确，在送经执行装置中都含有阻尼部件。蜗轮轴上装有一只制动盘，通过制动带的作用，使蜗轮轴的回转受到一定的阻力矩作用，当电动机一旦停止转动时，蜗轮轴也立即停止转动，从而不出现惯性回转而引起的过量送经。

目前，剑杆织机、喷气织机的电子式送经机构中还增加了停车时间记录装置( 如以5min 或10min 为一个单位) ，织机开车时，电子式送经机构自动卷紧织轴，使经纱张力达到织机开车所需的数值，可以有效地防止开车稀密路疵点。

连续式电子送经机构是根据传感器检测到的后梁位置，无级地改变直流送经电动机的速度，以保证织造过程中经纱张力平均值的恒定; 间歇式电子送经机构是根据传感器检测到的后梁位置信号的有无，控制三相交流送经电动机转动或不转动来保证经纱张力平均值的稳定。

图8-53　电子式送经机构的经纱送出装置

1—电动机 2，3—齿轮 4—蜗杆 5—蜗轮6—送经齿轮 7—织轴边盘齿轮

思考题

1.常见的开口机构有哪几种? 各有什么特点?

2.简述梭口和开口周期的基本概念。

3.简述多臂开口机构的种类及其工作原理。

4.简述提花开口机构的种类及其工作原理。

5.简述梭子的引纬过程和制梭缓冲装置的工作原理。

6.剑杆引纬有哪些类型?

7.简述传剑机构的形式及其工作过程。

8.简述喷气织机的引纬过程。

9.简述喷水织机的工作原理。

10.简述打纬机构的作用和要求。

11.简述四连杆连杆长度和曲柄的比值对筘座运动的影响。

12.四连杆打纬机构和六连杆打纬机构有何区别?

13.简述共轭凸轮打纬机构的工作原理。

14.卷取机构的要求是什么? 有哪些类型? 卷取与织物纬密有何关系?

15.在有梭织机上如何调节织物的纬密?

16.简述电子卷取机构的组成和特点。

17.送经机构的要求和分类是什么?

18.简述电子式卷取机构的组成及其工作原理。