專(zhuān)利名稱(chēng)：一種消除環(huán)錠細(xì)紗機(jī)羅拉扭振的伺服控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)錠紡紗新技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種可以加裝在細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車(chē)車(chē)尾處的伺服控制系統(tǒng)及利用其消除羅拉尤其是大直徑空心羅拉使用時(shí)產(chǎn)生扭振的方法。
背景技術(shù)：
細(xì)紗工序是成紗的最后一道工序，其通過(guò)對(duì)粗紗進(jìn)行數(shù)十倍的牽伸并加捻，紡制成具有一定特?cái)?shù)、符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)紗，細(xì)紗的質(zhì)量好壞最終決定了成品的質(zhì)量。環(huán)錠紡技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的一種紡紗技術(shù)，環(huán)錠細(xì)紗機(jī)也是目前紡織企業(yè)使用量最多的設(shè)備，紡織廠生產(chǎn)規(guī)模的大小就是以細(xì)紗機(jī)總錠數(shù)表示的，細(xì)紗機(jī)單產(chǎn)的高低反映了紡織企業(yè)的生產(chǎn)水平，細(xì)紗的質(zhì)量、原料物料耗電量等指標(biāo)、勞動(dòng)生產(chǎn)率等是紡織企業(yè)技術(shù)和管理水平的體現(xiàn)。因此，環(huán)錠細(xì)紗機(jī)是紡紗企業(yè)最為核心的設(shè)備，其性能直接決定了企業(yè)的整體技術(shù)水平。目前，國(guó)內(nèi)主流使用的細(xì)紗機(jī)牽伸系統(tǒng)采用三羅拉形式，其中中、后羅拉通過(guò)齒輪與前羅拉連接，前羅拉由主電機(jī)帶動(dòng)。因此，主電機(jī)啟動(dòng)后，首先帶動(dòng)車(chē)頭部分的前羅拉由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而逐漸傳遞到車(chē)尾部分，當(dāng)車(chē)臺(tái)較長(zhǎng)時(shí)，會(huì)使羅拉產(chǎn)生扭振效應(yīng)，尤其是當(dāng)前羅拉直徑、質(zhì)量較大時(shí)，羅拉由于與皮輥之間較強(qiáng)的靜摩擦作用，扭振效應(yīng)更加明顯，甚至造成羅拉的扭轉(zhuǎn)變形，給企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是給出一種能夠消除細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車(chē)啟動(dòng)時(shí)羅拉扭振的伺服控制系統(tǒng)。本發(fā)明所述的伺服控制系統(tǒng)主要包括伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)和可編程邏輯控制器，伺服驅(qū)動(dòng)器直接控制伺服電機(jī)，伺服電機(jī)依次通過(guò)連接齒輪、減速齒輪、同步帶傳動(dòng)帶動(dòng)左手前羅拉轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)依次通過(guò)連接齒輪、換向齒輪、減速齒輪、同步帶傳動(dòng)帶動(dòng)右手前羅拉轉(zhuǎn)動(dòng)，伺服驅(qū)動(dòng)器與可編程邏輯控制器相連，可編程邏輯控制器同時(shí)接收開(kāi)車(chē)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)對(duì)車(chē)尾處前羅拉轉(zhuǎn)動(dòng)的閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述的伺服系統(tǒng)的控制模式為轉(zhuǎn)矩方式，安裝在細(xì)紗機(jī)車(chē)尾處。本發(fā)明的另一目的是提供一種消除環(huán)錠細(xì)紗機(jī)羅拉扭振的方法。所述的方法為在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)車(chē)尾處加裝上述伺服控制系統(tǒng)，對(duì)車(chē)尾部分的前羅拉轉(zhuǎn)動(dòng)給予一定的扭矩補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)消除羅拉扭振。開(kāi)車(chē)時(shí)，由于前羅拉與膠輥之間存在較大的靜摩擦力，且主電機(jī)傳動(dòng)由車(chē)頭傳送到車(chē)尾需要一定的時(shí)間，因此羅拉扭振最為顯著，因此，為實(shí)現(xiàn)車(chē)頭和車(chē)尾處羅拉轉(zhuǎn)動(dòng)平衡，開(kāi)車(chē)時(shí)，伺服電機(jī)以滿負(fù)荷方式工作，給予車(chē)尾羅拉以最大的扭矩補(bǔ)償，然后工作負(fù)荷呈階梯狀下降，最終下降到羅拉轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩的309Γ50%左右穩(wěn)定工作。

本發(fā)明提供的伺服控制系統(tǒng)和方法，能有效消除車(chē)尾處的羅拉扭振，實(shí)現(xiàn)車(chē)頭和車(chē)尾轉(zhuǎn)動(dòng)平衡，可以延長(zhǎng)羅拉使用壽命、防止羅拉斷裂；可以減輕設(shè)備由靜到動(dòng)過(guò)程中齒輪的負(fù)荷，延長(zhǎng)其使用壽命；有利于減少設(shè)備由靜到動(dòng)過(guò)程中主電機(jī)負(fù)荷。


圖1為本發(fā)明的伺服控制系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，一種可消除羅拉扭振的伺服控制系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動(dòng)器3、伺服電機(jī)4、可編程邏輯控制器2，其中伺服電機(jī)4通過(guò)電機(jī)軸8帶動(dòng)齒輪11，齒輪11與齒輪12相互嚙合連接，齒輪12通過(guò)連接軸10與齒輪14連接，齒輪14通過(guò)同步帶19帶動(dòng)左手前羅拉6上的齒輪17，最終實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)4對(duì)左手前羅拉6的扭矩補(bǔ)償，齒輪組11和12以及齒輪組14和17共同實(shí)現(xiàn)減速控制；齒輪12與齒輪13相互嚙合連接，齒輪13通過(guò)連接軸9與齒輪15連接，齒輪15通過(guò)同步帶19帶動(dòng)右手前羅拉5上的齒輪16，最終實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)4對(duì)右手前羅拉5的扭矩補(bǔ)償，齒輪13實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)換向作用，齒輪組11和12以及齒輪組15和16共同實(shí)現(xiàn)減速控制·；伺服驅(qū)動(dòng)器3與可編程邏輯控制器2相連，可編程邏輯控制器2同時(shí)與細(xì)紗機(jī)開(kāi)車(chē)信號(hào)系統(tǒng)I連接。一種消除環(huán)錠細(xì)紗機(jī)羅拉扭振的方法，為將上述伺服控制系統(tǒng)安裝在細(xì)紗機(jī)車(chē)尾:開(kāi)車(chē)時(shí)，可編程邏輯控制器2接收到細(xì)紗機(jī)開(kāi)車(chē)信號(hào)系統(tǒng)I發(fā)出的開(kāi)車(chē)信號(hào)后通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)器3控制伺服電機(jī)4以轉(zhuǎn)矩方式滿負(fù)荷工作，通過(guò)齒輪連接系統(tǒng)給予車(chē)尾處兩列前羅拉以最大的扭矩補(bǔ)償，然后伺服電機(jī)4工作負(fù)荷呈階梯狀下降，最終下降到羅拉轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩的309Γ50%左右穩(wěn)定工作，以實(shí)現(xiàn)車(chē)頭和車(chē)尾處羅拉轉(zhuǎn)動(dòng)平衡。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可編程邏輯控制器2發(fā)出故障停車(chē)信號(hào)7。羅拉扭振消除后有利于消除由于羅拉扭振所產(chǎn)生的機(jī)械波；可以延長(zhǎng)羅拉使用壽命、防止羅拉斷裂；可以減輕設(shè)備由靜到動(dòng)過(guò)程中齒輪的負(fù)荷，延長(zhǎng)其使用壽命；有利于減少設(shè)備由靜到動(dòng)過(guò)程中主電機(jī)負(fù)荷。
權(quán)利要求
1.一種消除環(huán)錠細(xì)紗機(jī)羅拉扭振的伺服控制系統(tǒng)，其特征在于主要包括伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)和可編程邏輯控制器，所述伺服驅(qū)動(dòng)器直接控制所述伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)依次通過(guò)連接齒輪、減速齒輪和同步帶傳動(dòng)帶動(dòng)左手前羅拉轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)依次通過(guò)連接齒輪、換向齒輪、減速齒輪和同步帶傳動(dòng)帶動(dòng)右手前羅拉轉(zhuǎn)動(dòng)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器與所述可編程邏輯控制器相連，所述可編程邏輯控制器同時(shí)接收開(kāi)車(chē)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)所述伺服電機(jī)對(duì)車(chē)尾處前羅拉轉(zhuǎn)動(dòng)的閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)所述伺服電機(jī)的控制模式為轉(zhuǎn)矩方式。
2.一種消除環(huán)錠細(xì)紗機(jī)羅拉扭振的方法，其特征在于為在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)車(chē)尾處加裝如權(quán)利要求I所述的伺服控制系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:開(kāi)車(chē)時(shí)，伺服電機(jī)以滿負(fù)荷方式工作，然后工作負(fù)荷呈階梯狀下降 ，最終下降到羅拉轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩的309Γ50%穩(wěn)定工作。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種消除環(huán)錠細(xì)紗機(jī)羅拉扭振的伺服控制系統(tǒng)，主要包括伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)和可編程邏輯控制器，所述伺服驅(qū)動(dòng)器直接控制所述伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)給予車(chē)尾處兩列前羅拉以轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩補(bǔ)償，所述伺服驅(qū)動(dòng)器與所述可編程邏輯控制器相連，所述可編程邏輯控制器同時(shí)接收開(kāi)車(chē)信號(hào)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)所述伺服電機(jī)的控制模式為轉(zhuǎn)矩方式。本發(fā)明還公布了一種消除環(huán)錠細(xì)紗機(jī)羅拉扭振的方法，其特征在于為在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)車(chē)尾處加裝前述的伺服控制系統(tǒng)。本發(fā)明提供的伺服控制系統(tǒng)和方法，能有效消除車(chē)尾處的羅拉扭振，實(shí)現(xiàn)車(chē)頭和車(chē)尾轉(zhuǎn)動(dòng)平衡，可以延長(zhǎng)羅拉使用壽命、防止羅拉斷裂，可以減輕設(shè)備由靜到動(dòng)過(guò)程中齒輪的負(fù)荷，延長(zhǎng)其使用壽命。
文檔編號(hào)D01H1/22GK103074711SQ20131003194
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者徐伯俊, 謝春萍, 蘇旭中, 劉新金 申請(qǐng)人:江南大學(xué)