基于分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)的棉精梳機(jī)分離羅拉可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了基于分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)的棉精梳機(jī)分離羅拉可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一伺服電機(jī)的輸出軸與第一中心齒輪相連，安裝在行星架上的至少兩個(gè)第一行星輪分別與第一中心齒輪嚙合配合，第一行星齒輪各自與一個(gè)第二行星齒輪通過(guò)中心連接軸固定相連，一個(gè)行星架齒輪設(shè)置在第一、二行星齒輪之間，第二伺服電機(jī)的輸出軸與主動(dòng)齒輪相連，主動(dòng)齒輪與行星架齒輪嚙合配合，在至少兩個(gè)第二行星齒輪之間設(shè)置有第二中心齒輪并且第二行星齒輪與第二中心齒輪嚙合配合，第二中心齒輪與一個(gè)傳動(dòng)輪固定相連，傳動(dòng)輪分別與兩個(gè)從動(dòng)齒輪嚙合配合，兩個(gè)從動(dòng)齒輪的輸出軸各自與一個(gè)分離羅拉相連。采用本裝置分離羅拉速度最高位可達(dá)到800鉗次/分。
【專利說(shuō)明】基于分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)的棉精梳機(jī)分離羅拉可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種分時(shí)單向混合的可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，尤其是棉精梳機(jī)分離羅拉的分時(shí)單向混合可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]棉精梳機(jī)分離羅拉高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)是影響棉精梳機(jī)車速進(jìn)一步提高的主要原因，并且棉精梳機(jī)分離羅拉的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)棉精梳條的質(zhì)量影響很大，見(jiàn)任家智，郁崇文.E62型精梳分離羅拉運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性分析[J].紡織學(xué)報(bào)，2004，(4): 32-34。當(dāng)前棉精梳機(jī)分離羅拉高速、可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有三種驅(qū)動(dòng)形式:(I)伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)分離羅拉，見(jiàn):上海一紡機(jī)械有限公司申請(qǐng)的發(fā)明名稱為“一種棉精梳機(jī)分離羅拉的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)”，專利號(hào)為03230334.3的中國(guó)專利以及昆山凱宮機(jī)型有限公司申請(qǐng)的發(fā)明名稱為“精梳機(jī)分離羅拉的驅(qū)動(dòng)方法”專利號(hào)為200620078372.7的中國(guó)專利，該兩項(xiàng)專利的工作原理是用軟件編程的方法控制伺服電機(jī)對(duì)分離羅拉進(jìn)行類似于機(jī)械組件軌跡的運(yùn)動(dòng)，并且同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)主傳動(dòng)的準(zhǔn)確跟蹤。該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)從理論上滿足分離羅拉高速時(shí)的工藝要求，但由于該系統(tǒng)受到伺服電機(jī)功率、扭矩、正反轉(zhuǎn)響應(yīng)時(shí)間的限制，當(dāng)前還無(wú)法直接應(yīng)用到分離羅拉的驅(qū)動(dòng)。(2)雙伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)分離羅拉，見(jiàn)上海紡機(jī)總廠申請(qǐng)的發(fā)明名稱為“伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)精梳機(jī)后分離羅拉機(jī)構(gòu)”，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00610118205.5的中國(guó)專利；上海紡機(jī)總廠申請(qǐng)的發(fā)明名稱為“伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)分段式精梳機(jī)后分離羅拉機(jī)構(gòu)”，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00610118206.X的中國(guó)專利；上海一紡機(jī)械有限公司申請(qǐng)的發(fā)明名稱為“一種增強(qiáng)精梳機(jī)分離羅拉伺服電機(jī)傳動(dòng)功率的結(jié)構(gòu)”，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00520045730.x的中國(guó)專利，上述專利的工作原理與單伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)一致，只是在傳動(dòng)方式上進(jìn)行改進(jìn)，同樣當(dāng)前還無(wú)法直接應(yīng)用到分離羅拉的驅(qū)動(dòng)。
[3]雙伺服電機(jī)加差動(dòng)輪系混 合輸入，見(jiàn)上海一紡機(jī)械有限公司申請(qǐng)的發(fā)明名稱為“一種精梳機(jī)分離羅拉伺服電機(jī)傳動(dòng)改良結(jié)構(gòu)”，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00920071058.x的中國(guó)專利，該專利驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是雙伺服電機(jī)的輸出通過(guò)兩自由度的差動(dòng)輪系生成可編程的輸出運(yùn)動(dòng)，該專利系統(tǒng)只是通過(guò)差動(dòng)輪系將兩伺服電機(jī)功率合成，并沒(méi)有解決伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)響應(yīng)對(duì)時(shí)間的限制。
[0003]由棉精梳工藝可知棉精梳機(jī)分離羅拉為降-升-停的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如圖1，首先分離羅拉倒轉(zhuǎn)，倒轉(zhuǎn)位移量為Sd;然后開(kāi)始正轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)位移量為Sz ;最后分離羅拉靜止一段時(shí)間，完成分離羅拉一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期。圖中F為分度值；S為運(yùn)動(dòng)距離，F(xiàn)d，為分離羅拉后退分度值，F(xiàn)j,為分離羅拉前進(jìn)分度值，F(xiàn)ci,為分離羅拉靜止分度值。
[0004]如圖2，棉精梳機(jī)分離羅拉在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)一倒轉(zhuǎn)加速——倒轉(zhuǎn)減速——瞬間停止——正轉(zhuǎn)加速——正轉(zhuǎn)減速——停止一段時(shí)間。圖中F為分度值；n為分離羅拉轉(zhuǎn)速。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種降低對(duì)伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)響應(yīng)時(shí)間的要求，提高棉精梳機(jī)分離羅拉往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度、并且滿足精梳高速時(shí)的工藝要求，從而提高棉精梳機(jī)車速及精梳條質(zhì)量的基于分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)的棉精梳機(jī)分離羅拉可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]基于分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)的棉精梳機(jī)分離羅拉可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，它包括第一伺服電機(jī)和第二伺服電機(jī),所述的第一伺服電機(jī)的輸出軸與第一中心齒輪相連,安裝在行星架上的至少兩個(gè)第一行星輪分別與第一中心齒輪哨合配合，第一行星齒輪各自與一個(gè)第二行星齒輪通過(guò)中心連接軸平行間隔固定相連并且第一、二行星齒輪為同中心軸線設(shè)置，一個(gè)行星架齒輪設(shè)置在第一、二行星齒輪之間，所述的中心連接軸穿過(guò)行星架齒輪并與行星架齒輪通過(guò)軸承相連，所述的第二伺服電機(jī)的輸出軸與主動(dòng)齒輪相連，所述的主動(dòng)齒輪與行星架齒輪嚙合配合，在至少兩個(gè)第二行星齒輪之間設(shè)置有第二中心齒輪并且第二行星齒輪與第二中心齒輪嚙合配合，所述的第二中心齒輪與一個(gè)傳動(dòng)輪固定相連，所述的傳動(dòng)輪分別與兩個(gè)從動(dòng)齒輪嚙合配合，所述的兩個(gè)從動(dòng)齒輪的輸出軸各自與一個(gè)分離羅拉相連，第一中心齒輪、行星架齒輪、第二中心齒輪和傳動(dòng)輪同中心軸線設(shè)置。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009](I)采用雙伺服電機(jī)輸入差動(dòng)輪系的混合驅(qū)動(dòng)形式，可避免伺服電機(jī)與普通電機(jī)通過(guò)差動(dòng)輪系混合輸入時(shí)伺服電機(jī)的功率較大的缺點(diǎn)。
[0010](2)雙伺服電機(jī)采用分時(shí)單向驅(qū)動(dòng)，降低了對(duì)伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)響應(yīng)時(shí)間的要求。
[0011](3)通過(guò)試驗(yàn)證明采用分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)的可控機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)棉精梳機(jī)分離羅拉改善分離羅拉運(yùn)動(dòng)特性、提高分離羅拉的運(yùn)動(dòng)速度的機(jī)構(gòu)是可行的、有效的，當(dāng)前機(jī)械傳動(dòng)的分離羅拉速度最高位600鉗次/分，伺服驅(qū)動(dòng)的為500鉗次/分，本專利的驅(qū)動(dòng)在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上可達(dá)到800鉗次/分。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是分離羅拉運(yùn)動(dòng)示意圖；
[0013]圖2是分離羅拉轉(zhuǎn)速示意圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型的基于分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)的棉精梳機(jī)分離羅拉可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的雙伺服電機(jī)混合驅(qū)動(dòng)示意圖；
[0015]圖4是本實(shí)用新型的基于分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)的棉精梳機(jī)分離羅拉可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]圖5是圖4所示的機(jī)構(gòu)的雙伺服電機(jī)分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0018]本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)根據(jù)分離羅拉運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求，提出分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)的棉精梳機(jī)分離羅拉可控機(jī)構(gòu)(圖3)，圖3中I為第一伺服電機(jī)，2為第二伺服電機(jī)，3為差動(dòng)輪系，該機(jī)構(gòu)是在伺服電機(jī)與普通電機(jī)通過(guò)差動(dòng)輪系混合輸入方法研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合棉精梳機(jī)分離羅拉降-升-停的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，采用雙伺服電機(jī)分時(shí)單向輸入差動(dòng)輪系的混合驅(qū)動(dòng)形式，避免通過(guò)差動(dòng)輪系混合輸入的伺服電機(jī)與普通電機(jī)，在分離羅拉停歇階段，伺服電機(jī)的輸出功率需要與常規(guī)電機(jī)的輸出功率相抵消，伺服電機(jī)的功率較大的缺點(diǎn)，并且由于采用分時(shí)單向驅(qū)動(dòng)，降低了對(duì)伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)響應(yīng)時(shí)間的要求。
[0019]圖4為本實(shí)用新型的基于分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)的棉精梳機(jī)分離羅拉可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不意圖，它包括第一伺服電機(jī)I和第二伺服電機(jī)2,所述的第一伺服電機(jī)的輸出軸與第一中心齒輪Z3相連，安裝在行星架上的至少兩個(gè)第一行星輪Z4分別與第一中心齒輪Z3嚙合配合，第一行星齒輪Z4各自與一個(gè)第二行星齒輪Z5通過(guò)中心連接軸平行間隔固定相連，并且第一、二行星齒輪為同中心軸線設(shè)置，一個(gè)行星架齒輪Z2設(shè)置在第一、二行星齒輪之間，所述的中心連接軸穿過(guò)行星架齒輪并與行星架齒輪通過(guò)軸承相連，所述的第二伺服電機(jī)的輸出軸與主動(dòng)齒輪Z1相連，所述的主動(dòng)齒輪Z1與行星架齒輪嚙合Z2配合，在至少兩個(gè)第二行星齒輪Z5之間設(shè)置有第二中心齒輪Z6并且第二行星齒輪Z5與第二中心齒輪Z6嚙合配合，所述的第二中心齒輪Z6與一個(gè)傳動(dòng)輪Z7固定相連，所述的傳動(dòng)輪Z7分別與兩個(gè)從動(dòng)齒輪Z8嚙合配合，所述的兩個(gè)從動(dòng)齒輪的輸出軸各自與一個(gè)分離羅拉4相連，第一中心齒輪、行星架齒輪、第二中心齒輪和傳動(dòng)輪同中心軸線設(shè)置。\、τ2、ζ3、ζ4、ζ5、ζ6、ζ7、Z8代表齒輪以及相應(yīng)齒輪的齒數(shù)。
[0020]優(yōu)選的所述的至少兩個(gè)第一行星齒輪沿第一中心齒輪圓周方向均布，所述的至少兩個(gè)第二行星齒輪沿第二中心齒輪圓周方向均布，優(yōu)點(diǎn)是首先保證機(jī)構(gòu)受力均勻，其次可使第一中心齒輪Z3、與第一中心齒輪哨合配合的第一行星齒輪Z4正反轉(zhuǎn)時(shí)齒輪間隙減小或者沒(méi)有；與第一行星齒輪分別固定相連的第二行星齒輪Z5、與第二行星齒輪嚙合配合的第二中心齒輪Z6正反轉(zhuǎn)時(shí)齒輪間隙減小或者沒(méi)有。優(yōu)選的所述的第一行星齒輪為三個(gè)，所述的第二行星齒輪為三個(gè)。優(yōu)點(diǎn)是可使第一中心齒輪Z3、與第一中心齒輪嚙合配合的第一行星齒輪Z4安裝時(shí)其中至少一對(duì)向前接觸、另外至少一對(duì)向后接觸，差動(dòng)輪系正反轉(zhuǎn)時(shí)齒輪間隙為零；與第一行星齒輪分別固定相連的第二行星齒輪Z5、與第二行星齒輪嚙合配合的第二中心齒輪Z6，安裝時(shí)其中至少一對(duì)向前接觸、另外至少一對(duì)向后接觸，差動(dòng)輪系正反轉(zhuǎn)時(shí)齒輪間隙為零。
[0021]圖5所示為本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)的雙伺服電機(jī)分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)示意圖，圖中F為分度值；η為分離羅拉轉(zhuǎn)速，I為第一伺服電機(jī)的輸入混合轉(zhuǎn)速；11為第二伺服電機(jī)的輸入混合轉(zhuǎn)速；第一伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)為啟動(dòng)一倒轉(zhuǎn)加速一倒轉(zhuǎn)減速一勻速倒轉(zhuǎn)，電機(jī)始終向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)；第二伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)為勻速正轉(zhuǎn)一正轉(zhuǎn)加速一正轉(zhuǎn)減速一勻速正轉(zhuǎn)，電機(jī)也是始終向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)；兩個(gè)伺服電機(jī)通過(guò)差動(dòng)輪系合成為羅拉轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0022]本實(shí)用新型的機(jī)構(gòu)的控制方法為:(I)采用兩臺(tái)伺服電機(jī)分別對(duì)差動(dòng)輪系進(jìn)行分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)，通過(guò)差動(dòng)輪系將兩個(gè)伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合成，其中分時(shí)單向驅(qū)動(dòng)過(guò)程為:第一伺服電機(jī)I分時(shí)單向驅(qū)動(dòng)依次按照啟動(dòng)、倒轉(zhuǎn)加速、倒轉(zhuǎn)減速、勻速倒轉(zhuǎn)的順序進(jìn)行，第二伺服電機(jī)2的分時(shí)單向驅(qū)動(dòng)過(guò)程為:當(dāng)?shù)谝凰欧姍C(jī)I分時(shí)單向驅(qū)動(dòng)為啟動(dòng)、倒轉(zhuǎn)加速和倒轉(zhuǎn)減速時(shí)，第二伺服電機(jī)2的分時(shí)單向驅(qū)動(dòng)為勻速正轉(zhuǎn)并且第一伺服電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速大于第二伺服電機(jī)2的輸出轉(zhuǎn)速；當(dāng)?shù)谝凰欧姍C(jī)I分時(shí)單向驅(qū)動(dòng)為勻速倒轉(zhuǎn)時(shí)，第二伺服電機(jī)2的分時(shí)單向驅(qū)動(dòng)按照正轉(zhuǎn)加速、正轉(zhuǎn)減速的順序進(jìn)行并且第二伺服電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速大于第一伺服電機(jī)I的輸出轉(zhuǎn)速；當(dāng)?shù)谝弧⒍欧姍C(jī)的單向驅(qū)動(dòng)均為勻速時(shí)，第一、二伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速分別與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)因數(shù)的乘積值相同，方向相反，此時(shí)分離羅拉停止轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)因數(shù)的乘積值的計(jì)算公式為O = iini+i2n2，式中II1為第一伺服電機(jī)輸入轉(zhuǎn)速，n2為第二伺服電機(jī)輸入轉(zhuǎn)速，I1為第一伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)因數(shù)、i2為第二伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)因數(shù)，
【權(quán)利要求】
1.基于分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)的棉精梳機(jī)分離羅拉可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，它包括第一伺服電機(jī)和第二伺服電機(jī)，所述的第一伺服電機(jī)的輸出軸與第一中心齒輪相連，安裝在行星架上的至少兩個(gè)第一行星輪分別與第一中心齒輪嚙合配合，第一行星齒輪各自與一個(gè)第二行星齒輪通過(guò)中心連接軸平行間隔固定相連并且第一、二行星齒輪為同中心軸線設(shè)置，一個(gè)行星架齒輪設(shè)置在第一、二行星齒輪之間，所述的中心連接軸穿過(guò)行星架齒輪并與行星架齒輪通過(guò)軸承相連，所述的第二伺服電機(jī)的輸出軸與主動(dòng)齒輪相連，所述的主動(dòng)齒輪與行星架齒輪嚙合配合，在至少兩個(gè)第二行星齒輪之間設(shè)置有第二中心齒輪并且第二行星齒輪與第二中心齒輪嚙合配合，所述的第二中心齒輪與一個(gè)傳動(dòng)輪固定相連，所述的傳動(dòng)輪分別與兩個(gè)從動(dòng)齒輪嚙合配合，所述的兩個(gè)從動(dòng)齒輪的輸出軸各自與一個(gè)分離羅拉相連，第一中心齒輪、行星架齒輪、第二中心齒輪和傳動(dòng)輪同中心軸線設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)的棉精梳機(jī)分離羅拉可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的至少兩個(gè)第一行星齒輪沿第一中心齒輪圓周方向均布，所述的至少兩個(gè)第二行星齒輪沿第二中心齒輪圓周方向均布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于分時(shí)單向混合驅(qū)動(dòng)的棉精梳機(jī)分離羅拉可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的第一行星齒輪為三個(gè)，所述的第二行星齒輪為三個(gè)。
【文檔編號(hào)】D01G19/26GK203393300SQ201320484252
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】蔣秀明, 李新榮, 楊建成, 王曉維 申請(qǐng)人:天津工業(yè)大學(xué)