环锭细纱机集体落纱传动管无间隙连接技术

张丽萍

(经纬纺织机械股份有限公司 榆次分公司，山西 晋中　030601)



环锭细纱机集体落纱传动管无间隙连接技术

张丽萍

(经纬纺织机械股份有限公司 榆次分公司，山西 晋中030601)

分析环锭细纱机集体落纱装置中传动管的两种连接方式——销轴连接和传动管连接的不足；计算出车头车尾气架位置，提出无间隙连接装置的设计及工作原理；说明传动管连接技术是细纱机集体落纱的关键技术，新设计实现了传动管无间隙连接，制造精度要求低、易加工、成本低，易于大批量制造，传动管在长期使用中不发生变化；解决传动管车头车尾动程差异，保证气架任意位置高低一致、动作完全同步，避免车头部分出现纱管不能装置到正确锭子位置的问题，进一步提高了环锭细纱机集体落纱的可靠性，有效地提高了集落长车的整体运行效率。

集体落纱；传动管；无间隙连接；销轴连接；传动管连接；挤压胀紧

0　引言

在环锭细纱机集体落纱长车上，气架是集体落纱的核心单元，其举升机构采用了长、短举升臂结合(亦称“人字臂”)的结构形式，通过传动管驱动长举升臂的下支点做水平往复移动，实现气架的垂直升降动作，并利用抓管器实现空管、满管自动装、卸的目的，实现了环锭细纱机的自动集体落纱[1]。其中，传动管连接是环锭细纱机集体落纱的关键技术，其技术水平反映了环锭细纱机集体落纱技术的整体水平，直接影响集体落纱细纱长车在使用中的稳定性、可靠性以及自动化程度和生产效率[2-3]。

1　环锭细纱机集体落纱传动管的连接方式

目前，环锭细纱机集体落纱传动管的连接方式主要有两种:一种是使用较为广泛的销轴连接[4-6]，销轴直接将两传动管通过传动管接头连接在一起，易于加工;但销轴与销孔之间存在间隙，集体落纱车头到车尾由多个传动管连接传动，导致累积误差过大，车头车尾气架动程不同而产出斜坡，气架一端压管不到位，直接影响集体落纱的稳定性，传动管销轴连接如图1所示。

另一种是通过联轴器将两传动管压紧并采用沟槽定位连接，如图2所示。这种传动管连接方式在正常连接时可避免间隙产生，但零件制造精度高、不便于调节，不适合大批量生产。

2　车头车尾气架位置计算

环锭细纱机长车的传动管从车尾引出一直延续到车头，由若干根短的传动管连接而成, 传动管接头通过销轴直接将传动管连接在一起[7]。如：1 200锭的细纱机长车传动管总长度达到45 m，传动管接头有20个,每个接头用2个销轴，每个销轴间隙为0.1 mm,那么20个接头的间隙量为0.1 mm×2×20=4 mm,里摆与外摆时两侧的间隙量为8 mm。

当集落装置开始工作、气架在最低位时，传动管全部受拉，所有连接间隙转移到一边使传动管变长；气架上升后在锭子上压管时，传动管全部受压使传动管的连接间隙转移到另一边，传动管变短。传动管在推拉转换中工作长度发生变化，车头车尾传动管动程不同，以最低位为基准平整的气架，在压管位时呈现出车头到车尾从高到低的斜坡(见图3)，造成车头部分纱管不能装置到正确的锭子位置上，从而影响细纱机正常纺纱工作。

环锭细纱机机台两侧的气架分别由多组举升臂支撑，各长举升臂的下支点通过铰链座与传动管连接，并由传动管驱动。为研究方便，假想单侧气架以单侧总质量施加在一组人字臂结构上，并视人字臂、气架、传动管等为刚体，忽略其弹性变形、且不计各铰链处的摩擦力，这样就构成理想约束状态下的平衡模型。

图3中，OB为传动管，AB(1 000 mm)为长举升臂，OC为短举升臂，其中AC=CB=CO,由于O点固定，AB、OC通过铰链连接，当B点沿BO方向移动时，A点始终沿AO作竖直的上下移动。

θ为AB与BO夹角，即长举升臂与传动管之间的夹角；α为A′B′与B′O夹角，即气架上升后在锭子上压管时，车尾处长举升臂与传动管之间的夹角；β为A″B″与B″O夹角，即气架上升后在锭子上压管时，车头处长举升臂与传动管之间的夹角。

当气架上升后在锭子上压管时，车尾处传动管、举升臂形成△OA′B′，α=47°；车尾：人字臂高度为OA′=A′B′×sinα=1 000 mm×0.731 4=731.4 mm，传动管长度为OB′=A′B′×cosα=1 000 mm×0.682 0=682 mm；

而车头处则形成△OA″B″，传动管长度为OB″=OB′-8 mm(间隙量)=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。

车头与车尾气架高度差A′A″=OA″-OA′=738.5 mm-731.4 mm=7.1 mm。

综上，气架上升后在锭子上压管时，车头气架比车尾气架位置高7.1 mm，即当靠近车头处压管时压不到位。由于连接间隙的存在，销孔和销轴频繁受到挤压而不断产生塑性变形、连接间隙越来越大，甚至可能造成传动管的整体报废，这种传动管连接技术用于短车尚可，用于长车比较勉强，用于超长车则不可行。

3　传动管无间隙连接装置结构及原理

针对上述两种传动管连接方式的不足之处，设计了无间隙连接装置，其结构如图4所示。其原理为：气架传动管一和气架传动管二的一端伸入到传动管接头中，螺钉组合同时穿过传动管接头、气架传动管一和气架传动管二的定位孔后套上垫片再用螺母将传动管接头、气架传动管一、二锁紧，并保持三者同轴，胀紧楔块安装在气架传动管一与气架传动管二断面的胀紧斜面上，螺钉组合穿过上、下两块胀紧楔块后套上弹簧垫圈再用螺母紧固，实现传动管的胀紧。螺钉组合挤压胀紧楔块时，胀紧楔块的楔面挤压气架传动管一和气架传动管二的斜面，气架传动管一与气架传动管二向两侧扩张并挤压螺栓组合，从而实现传动管无间隙连接。此装置在连接中施加预紧，传动管推拉转换时不产生撞击，故传动管在长期使用中不发生变化。该技术巧妙地把现有两种传动管连接方法的优点结合起来，采用先连接、后消隙的方法实现传动管的无间隙连接。

4　使用效果

传动管无间隙连接技术与现有技术相比，具有以下优势：

a)采用销孔和销轴连接，胀紧斜面压紧消隙，实现传动管无间隙连接；

b)机件制造精度要求低，易加工、成本低，易于大批量制造；

c)在连接链中施加预紧，传动管推拉转换时不产生撞击、在长期使用中不发生变化；

d)彻底解决传动管车头车尾动程差异，保证气架任意位置高低一致、动作完全同步，避免车头部分出现纱管不能装置到正确锭位上的问题，进一步提高了细纱机集体落纱可靠性，有效提高集落长车的整体运行效率。

5　结语

集体落纱传动管无间隙连接技术在JWF1562型环锭细纱机上使用过程中抓管平稳，减少了气架的走动变形，纺纱质量大大提高，同时也提高了纺织厂的生产效率。

[1] 吴镇.理论力学[M].上海：上海交通大学，1983.

[2] 经纬纺织机械股份有限公司.JWF1562型细纱机产品说明书[Z].

[3] 杨纪朝.我国纺织工业的发展与科技创新[J].棉纺织技术，2010，38(1):7-11.

[4] 徐小敏.现代棉纺生产线应用现状与发展趋势[J].棉纺织技术,2012,40(2):27-31.

[5] 陈根才,章友鹤.国内外环锭纺纱技术的发展与创新[J].现代纺织技术,2011,19(1):29-31.

[6] 蔡明文.细纱机集落长车的使用和管理[J].纺织器材，2012，39(3):13-16.

[7] 秦大同,谢立阳.机械设计手册:第1卷[M].北京:化学工业出版社,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

张丽萍(1970—)，女，山西盂县人，助理工程师，主要从事纺织机械设计及其自动化方面的研究。

TS103.19+1

B

1001-9634(2016)04-0025-03