一种用于立体织物的平行打纬装置
技术领域
本实用新型属于纺织技术领域，特别是一种用于立体织物的平行打纬装置。
背景技术
打纬机构是织机五大机构之一，在织物形成过程中起着关键作用，其将引入织口的纬纱推向织物，使经纱纬纱相互屈曲交织，形成紧密织物。
专利文献CN206666744U公开了一种喷气织机打纬机构，该打纬机构机架两侧分别安装驱动电机，通过联轴器提供给打纬机构主轴转矩，打纬时钢筘绕筘座支撑做摆动运动。碳纤维立体织物包括碳纤维多层织物和碳纤维中空织物，其与常见的服饰面料布匹最大区别在于，碳纤维立体织物厚度往往较大，织口内纬纱并列排布在不同水平高度，普通布匹织机打纬机构钢筘的运动形式为沿圆弧轨迹的摆动，若碳纤维立体织机钢筘仍做沿圆弧轨迹的摆动，打纬时碳纤维立体织物不同层纬纱受力将不均匀，无法保证使每层纬纱顺利进入织口，这就大大降低了碳纤维立体织物的品质。专利文献CN204455469U公开了一种用于立体织物的平行打纬装置，该打纬机构由正弦机构与导杆机构组成，通过正弦机构使钢筘实现水平运动，即平行打纬。该用于立体织物的平行打纬装置打纬时钢筘做匀速运动，对纬纱磨损小，但打纬始末加速度不为零，对织机产生的冲击较大。专利文献CN204325671U公开的一种用于立体织物的平行打纬装置由凸轮带动连杆实现平行打纬，能用于双层及多层织物的织造，其凸轮驱动短摆杆摆动，相比驱动长摆杆，凸轮推程运动和回程运动的总角度更大，造成引纬角减少，引纬时间短，不利于引纬。
发明内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于立体织物的平行打纬装置。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于立体织物的平行打纬装置，包括打纬时水平设置的钢筘座，在所述钢筘座上固接有与其垂直的钢筘，所述钢筘座设有与其铰接的后支撑架和前支撑架，所述钢筘座、所述后支撑架和所述前支撑架构成双摇杆四连杆机构，在所述前支撑架上固接有推程驱动杆和回程驱动杆，所述推程驱动杆和所述回程驱动杆由一个共轭凸轮驱动，所述共轭凸轮安装在凸轮回转轴上。
在上述方案的基础上，本实用新型还做了如下改进：
所述共轭凸轮设有主凸轮和副凸轮，所述推程驱动杆通过推程滚子与所述主凸轮触接，所述回程驱动杆通过回程滚子与所述副凸轮触接。
在所述凸轮回转轴上安装有大齿轮，所述大齿轮与小齿轮啮合，所述小齿轮安装在蜗轮轴上，在所述蜗轮轴安装有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆啮合，所述蜗杆由电机驱动。
所述电机为伺服电机。
本实用新型具有的优点和积极效果是：采用共轭凸轮驱动四连杆中的长摆臂-后支撑架，相比驱动短摇杆-前支撑架，钢筘运动行程一定的情况下，共轭凸轮运动角度更小，提供的引纬角及引纬时间更大，更有利于引纬。采用共轭凸轮驱动，更适用于高速、重载工况，对打纬阻力相对较大的多层织物尤为适用。
通过优化共轭凸轮的形状，可使其输出的运动规律加速度曲线首尾为零，加速度曲线连续光滑，打纬前死心位置加速度负向最大，满足惯性打纬。
采用包含蜗轮蜗杆传动的二级减速机构，可以增大电机输出的扭矩。
采用伺服电机通过控制系统根据不同织物所需的打纬力输出不同的转速，实现打纬力的改变，可提高能源利用率，能够适用于中空及多层织物的织造，使打纬机构的产品覆盖率更广。
综上，本实用新型具有打纬力大、能平行打纬、响应速度快、可用于织造中空织物及多层织物，产品覆盖面广等优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理示意图；
图2为本实用新型实施例中钢筘运动规律曲线图。
图中：1、电机；2、蜗杆；3、蜗轮；4-1、主凸轮；4-2、副凸轮；5、大齿轮；6、后支撑架；7、钢筘座；8、钢筘；9、前支撑架；10、推程滚子；11、推程驱动杆；12、回程驱动杆；13、回程滚子；14、凸轮回转轴；15、蜗轮回转轴。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，一种用于立体织物的平行打纬装置，包括打纬时水平设置的钢筘座7，在所述钢筘座7上固接有与其垂直的钢筘8，所述钢筘座7设有与其铰接的后支撑架6和前支撑架9，所述钢筘座7、所述后支撑架6和所述前支撑架9构成双摇杆四连杆机构，在所述前支撑架9上固接有推程驱动杆11和回程驱动杆12，所述推程驱动杆11和所述回程驱动杆12由一个共轭凸轮驱动，所述共轭凸轮安装在凸轮回转轴14上。
采用一个共轭凸轮驱动的双摇杆四连杆机构能够使钢筘座7在打纬前死心位置处于水平状态，进而使钢筘8处于竖直状态完成平行打纬，同时推动多层纬纱，提高织造质量。
所述共轭凸轮设有主凸轮4-1和副凸轮4-2，所述推程驱动杆11通过推程滚子10与所述主凸轮4-1触接，所述回程驱动杆12通过回程滚子13与所述副凸轮4-2触接，在本实施例中，为了减小打纬机构对织机的冲击力，满足惯性打纬要求，所述共轭凸轮的轮廓曲线表达式为：
式中：
式中：ψ01及ψ02分别为推程驱动杆、回程驱动杆初始角；R1为主凸轮基圆半径；R2为副凸轮基圆半径；Rm为副凸轮大半径。
上述β为共轭凸轮对推程滚子或回程滚子压力角，
请参阅图2，θ的曲线为其中的位移曲线，为采用打纬工艺确定的正余弦组合钢筘运动规律，正余弦组合运动规律由五段分段函数组成，具体如下：
式中：H1及H2分别为钢筘最大正向、最大负向加速度，由所织织物打纬工艺确定；η0为共轭凸轮打纬有效转角；ωμ为共轭凸轮类角速度；ω为共轭凸轮实际角速度；n为自然数；t为时间；该正余弦组合运动规律设计参数b、c由打纬工艺确定。
将上述正余弦组合运动规律函数代入共轭凸轮轮廓线求解公式即可求得所需共轭凸轮的形状。基于该正余弦组合运动规律求得的共轭凸轮，其输出运动特性满足从动件加速度在一个周期内首末为零，连续、光滑、无突变，理论上该运动特性下机构对织机无冲击振动；加速度曲线连续光滑，打纬前死心位置加速度负向最大，满足惯性打纬的要求。
在本实施例中，为了增大输出扭矩，在所述凸轮回转轴14上安装有大齿轮5，所述大齿轮5与小齿轮3啮合，所述小齿轮3安装在蜗轮轴15上，在所述蜗轮轴15上安装有蜗轮3，所述蜗轮3与蜗杆2啮合，所述蜗杆2由电机1驱动。采用包含蜗轮蜗杆传动的二级减速机构，可以增大电机输出的扭矩。
在本实施例中，推荐所述电机1采用伺服电机。理由在于：不同织物需要不同大小的打纬力，打纬力的改变可通过改变伺服电机的转速实现，伺服电机可通过其控制系统实现转速的改变，因此采用伺服电机进行打纬驱动改变打纬力大小非常便捷。
本实用新型的工作原理：
电机1通过蜗轮蜗杆及一对大小齿轮将驱动力传递给共轭凸轮，共轭凸轮绕凸轮回转轴做匀速转动，推进过程中主凸轮4-1对推程滚子10施加正压力，从而推动推程驱动杆11和后支撑架9做顺时针摆动，后支撑架9带动钢筘8向打纬前死心位置摆动。钢筘8抵达打纬前死心位置完成打纬后，副凸轮4-2对回程滚子13施加正压力，从而推动回程驱动杆12和后支撑架9做逆时针摆动，后支撑架9带动钢筘8向打纬后死心位置摆动，之后回程滚子13处于共轭凸轮休止圆部分，此时钢筘8静止。根据引纬时间的长短，回程滚子13处于共轭凸轮休止圆部分时可以控制电机1减速或停转，以实现打纬与引纬的协调工作。本实用新型通过对后支撑架9、前支撑架6和钢筘座7的设计，实现了钢筘8在打纬前死心位置时处于竖直状态并做水平运动，即钢筘对每层纬纱的打纬力均匀。共轭凸轮驱动四连杆中的长摆臂-后支撑架9，相比驱动短摇杆-前支撑架6，钢筘8运动行程一定的情况下，共轭凸轮运动角度更小，提供的引纬角及引纬时间更大，更有利于引纬。采用共轭凸轮驱动，更适用于高速、重载工况，对打纬阻力相对较大的多层织物尤为适用。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
