一種織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置及其方法

2023-10-11 11:30:14 1

一種織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置及其方法
【專利摘要】本發明公開了一種織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置及其方法，包括試驗裝置機械部件、工作狀態模擬部件以及箱體受力、搖軸傳動力矩和主軸迴轉不勻測量裝置，通過採用四種不同結構或不同支撐方式的搖軸分別構建了四種不同型式的搖軸軸承平衡結構系統，通過採用不同厚度的橡膠條模擬織機載荷大小，還通過變頻器改變搖軸的轉速，分別測量不同情況下的搖軸傳動力矩、箱體受力和主軸迴轉不勻的情況。本發明可以定量地研究載荷大小的變化、轉速等因素對不同形式、不同支承方式的平衡結構的搖軸傳動力矩、箱體受力和主軸迴轉不勻所產生的影響，通過測量點上的測量裝置直接得到數據和曲線，對搖軸平衡系統的結構改進和新設計提供依據。
【專利說明】一種織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置及其方法

【技術領域】
[0001]本發明屬於噴氣織機領域，涉及一種織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置及其方法，用於測量結構不同的搖軸軸承平衡結構系統的搖軸傳動力矩、主軸迴轉不勻和箱體受到的衝擊力。
[0002]

【背景技術】
[0003]搖軸軸承平衡結構系統由搖軸擺動部件、滾動軸承、曲柄搖杆機構、牽手軸瓦等另部件組成。打緯機構的工作部件是鋼筘，作用在鋼筘上的力通過筘座、筘座腳傳遞到搖軸，搖軸軸承平衡結構系統承受著打緯機構的全部作用力和力矩。噴氣織機在高速運轉時，搖軸擺動系統儘管擺動角度約25°，然而搖軸產生強烈的扭彎，打緯機構工作的可靠性和使用壽命與搖軸平衡結構型式密切相關。噴氣織機的轉速越來越高，載荷越來越重和寬幅織機越來越多，搖軸軸承系統的動態不平衡量按轉速平方遞增，系統的工作環境趨向惡劣，搖軸軸承平衡結構的設計改進變得非常重要，因此有必要研究各種型式的搖軸平衡結構，測量搖軸迴轉不勻、受力和力矩是必須要做的基礎工作。
[0004]連杆打緯機構在高速運動時不平衡，不平衡的質量產生衝擊力和衝擊力矩，與搖軸連成一體的鋼筘是打緯機構的工作部件，質量分布完全不平衡。織機轉速越來越高，動不平衡變得嚴重，於是在搖軸安裝鋼筘的相反方向增加平衡塊，以求達到動態平衡，但增加了搖軸的質量。搖軸的運動形式是擺動，其扭矩的作用方向和數值在不斷變換。搖軸擺動部件又是一個轉動慣量極不對稱的部件，擺動部件的轉動慣量集中在搖軸中心線的上側，搖軸擺動部件的慣性力矩不平衡和周期性變化是搖軸反覆扭轉和扭振的成因。搖軸擺動系統結構複雜，單純計算不可能得到系統的特性，最好的方法是通過測試測量系統的動特性。通過實測曲線，從數量上掌握轉速、轉動慣量的不對稱與動平衡狀態的關係。


【發明內容】

[0005]為了滿足上述需求，本發明旨在提供一種織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置及其方法，定量地研究不同型式不同直徑的搖軸、各種平衡結構的搖軸、載荷大小的變化、不同轉動速度等因素對搖軸軸承平衡結構系統的主軸迴轉不勻、箱體受力和搖軸傳動力矩的影響。
[0006]為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現:
一種織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置，包括試驗裝置機械部件、工作狀態模擬部件、箱體受力測量裝置、搖軸傳動力矩測量裝置和主軸迴轉不勻測量裝置；
所述的試驗裝置機械部件包括左右兩個箱體，左右兩個所述箱體間設置有一試驗搖軸和主軸，所述試驗搖軸上設置有筘座腳，所述筘座腳上放置有筘座，所述筘座上放置有鋼筘，所述試驗搖軸兩端分別支承在左右兩個所述箱體箱壁軸承座的滾珠軸承上，所述主軸平行於所述試驗搖軸，所述主軸的兩端支承在左右兩個所述箱體箱壁軸承座的軸承上，所述試驗搖軸兩端分別通過設置在左右兩個所述箱體內部的曲柄搖杆機構與所述主軸同側端連接，所述主軸的右端通過一離合器與一電機連接，所述電機連接一變頻器，所述主軸還通過一齒輪副連接一編碼器；
所述的工作狀態模擬部件包括若干平衡配置塊和用於模擬經緯紗組成的織口的橡膠條，所述平衡配置塊設置在所述試驗搖軸上，所述橡膠條安置在所述鋼筘正前方，所述橡膠條的兩端固定在左右兩個所述箱體的延伸臂上；
所述的搖軸傳動力矩測量裝置包括扭矩傳感器和扭矩探測板，所述扭矩傳感器設置在所述試驗搖軸上的主動側，隨所述試驗搖軸同步擺動；所述的箱體受力測量裝置包括第一壓電式力傳感器、第二壓電式力傳感器和載荷放大器，所述第一壓電式力傳感器粘貼在所述右側箱體的前側面上，所述第一壓電式力傳感器的位置對準並平行於所述試驗搖軸的中心線，且靠近所述右側箱體的內側面，所述第二壓電式力傳感器粘貼在所述右側箱體上方凹槽的上平面，所述第二壓電式力傳感器的位置對準該凹槽上方，且靠近所述右側箱體的內側面；所述的主軸迴轉不勻測量裝置包括所述編碼器和脈衝間距分析識別器；
所述扭矩傳感器通過所述扭矩探測板連接到信號分析儀的信號輸入端，所述第一、第二壓電式力傳感器通過所述載荷放大器連接到所述信號分析儀的信號輸入端，所述編碼器通過所述脈衝間距分析識別器連接到所述信號分析儀的信號輸入端，所述信號分析儀的信號輸出端與顯示屏連接。
[0007]進一步的，所述曲柄搖杆機構包括搖杆、牽手和曲柄，所述搖杆的輸出端與所述試驗搖軸連接，所述搖杆的輸入端經牽手與所述曲柄的輸出端連接，所述曲柄輸入端連接在一曲拐軸上，所述曲拐軸通過連接器與所述主軸連接。
[0008]進一步的，所述筘座與所述筘座腳之間設置有筘座底板。
[0009]進一步的，所述橡膠條厚1.5毫米，高5毫米，所述橡膠條安置在所述鋼筘正前方，沿筘幅分布平行於所述試驗搖軸的軸心線，高度位於筘片筘槽的位置，所述橡膠條安置在距所述筘片筘槽前死心1-5毫米的位置上。
[0010]進一步的，所述扭矩傳感器位於扭矩測量儀殼體內，所述扭矩測量儀殼體上方設有一個用於與所述扭矩探測板連接的接線盒，所述扭矩測量儀殼體的兩側設有用於設置在所述試驗搖軸上的聯接軸。
[0011]進一步的，所述試驗搖軸為管狀結構且管徑為Φ120的搖軸，所述試驗搖軸兩端均通過法蘭與搖杆軸連接，所述試驗搖軸兩端分別通過所述搖杆軸與左右的所述曲柄搖杆機構連接；所述平衡配置塊為方形質量塊，所述方形質量塊通過螺栓緊固在所述試驗搖軸擺動軸線的下方。
[0012]進一步的，所述試驗搖軸為管狀結構且管徑為Φ120的搖軸，且位於主動側的所述搖杆軸採用花鍵結構與主動側的所述曲柄搖杆機構的所述搖杆聯結，所述花鍵結構用於精確鎖定所述曲柄搖杆機構與所述筘座腳的夾角。
[0013]進一步的，所述試驗搖軸為實心圓通軸式且軸徑為Φ60-80的搖軸，所述試驗搖軸兩端分別通過連軸器與左右的所述曲柄搖杆機構連接；所述平衡配置塊為方形質量塊，所述方形質量塊套設在所述試驗搖軸擺動軸線的下方，或所述平衡配置塊為偏心的圓柱質量塊，所述圓柱質量塊套設在所述試驗搖軸上，所述圓柱質量塊的大部分質量集中在所述試驗搖軸擺動軸線的下方。
[0014]進一步的，所述試驗搖軸為多支承實心短圓軸式且軸徑為Φ60-80的搖軸，包括若干根Φ60-80實心短軸,每個所述實心短軸均通過軸承設置在短軸支承座上,所述短軸支承座設置在機架上，最兩端的所述實心短軸分別通過連軸器與左右的所述曲柄搖杆機構連接；所述平衡配置塊為擺動塊，每個所述擺動塊通過短軸託架聯結在相鄰的兩個所述實心短軸之間，每個所述擺動塊上設置有兩個筘座腳，所述筘座腳垂直於所述實心短軸的擺動軸線，所述擺動塊中心線平行於所述實心短軸的擺動軸線，並位於所述實心短軸擺動軸線的下方，所述擺動塊中心線與所述鋼筘的筘面成180°夾角，每個所述擺動塊均沿筘幅排列，每個所述擺動塊的中心線連成一條直線。
[0015]一種織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的方法，包括以下步驟:
步驟I)選擇四種不同結構的試驗搖軸，構建四種型式的搖軸軸承平衡結構系統；所述四種不同結構的試驗搖軸分別為管狀結構且管徑為Φ120的搖軸、實心圓通軸式且軸徑為Φ60-80的搖軸、多支承實心圓短軸式且軸徑為Φ60-80的搖軸以及搖杆軸帶有花鍵結構的管狀搖軸，這四種試驗搖軸分別構成了四種不同型式的搖軸軸承平衡結構系統；
步驟2)確定搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的測量點，安裝傳感器，並進行測量；
(1)在試驗搖軸的主動側安裝扭矩傳感器，扭矩傳感器用於測量試驗搖軸在工作時的力矩；
(2)在右側箱體的前側面和上方的凹槽分別安置第一、第二壓電式力傳感器，用於測量試驗搖軸在工作時對箱體在水平和垂直方向的衝擊力；
(3)在經主軸傳動的編碼器上連接一個脈衝間距分析識別器，編碼器輸出一路信號到脈衝間距分析識別器，測量主軸每迴轉一周中脈衝間距的波動，表徵迴轉不勻；
步驟3)改變橡膠條的厚度，重複進行步驟2的測量；
利用橡膠條的厚度不同改變鋼筘的阻滯力，試驗不同的阻滯力對搖軸傳動力矩、主軸迴轉不勻和箱體受力的影響；
步驟4)改變變頻器的轉速，重複進行步驟2的測試；
利用變頻器改變搖軸的轉速，試驗不同轉速對對搖軸傳動力矩、主軸迴轉不勻和箱體受力的影響；
步驟5)編碼器產生測量時序，各測量裝置經信號分析儀繪製搖軸扭矩和箱體受力的測量曲線；
織機主軸迴轉，通過齒輪副帶動編碼器迴轉，迴轉角度經所述編碼器轉換成模擬信號再經信號分析儀轉換成數位訊號，提供測量時序，即測量曲線的X坐標，另一路信號記錄運動信號，即測量曲線的Y坐標，顯示屏顯示出隨主軸迴轉角度變化的搖軸傳動力矩和箱體受力的測量曲線。
[0016]本發明的有益效果是:
本發明製作了一種專用的搖軸軸承平衡結構系統受力試驗裝置，可以定量地研究載荷大小的變化、轉速等因素對不同結構形式、不同支承方式的平衡結構的搖軸傳動力矩、箱體受到的衝擊力以及主軸迴轉不勻的影響，通過測量點上的測量裝置直接得到數據和曲線，對搖軸平衡系統的結構改進和新設計提供依據。
[0017]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明。本發明的【具體實施方式】由以下實施例及其附圖詳細給出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
圖1為本發明試驗裝置機械部件的整體結構示意圖；
圖2為本發明工作狀態模擬部件的安裝位置正視圖；
圖3為本發明工作狀態模擬部件的安裝位置左視圖；
圖4為本發明扭矩傳感器的外部結構示意圖；
圖5為本發明扭矩傳感器和扭矩探測板連接關係示意圖；
圖6為本發明第一壓電式力傳感器在右側箱體上的安裝位置正視圖；
圖7為本發明第一壓電式力傳感器在右側箱體上的安裝位置左視圖；
圖8為本發明第二壓電式力傳感器在右側箱體上的安裝位置正視圖；
圖9為本發明第二壓電式力傳感器在右側箱體上的安裝位置左視圖；
圖10為本發明測量裝置的連接關係示意圖；
圖11為平衡較好的搖軸的工作狀態的扭矩測量曲線；
圖12為管狀結構式搖軸的結構示意圖；
圖13為實心圓通軸式搖軸的第一種結構示意圖；
圖14為實心圓通軸式搖軸的第二種結構示意圖；
圖15為多支承實心圓短軸式搖軸的結構示意圖；
圖16為本發明右搖杆軸與右搖杆的連接關係示意圖；
圖17為圖16中A-A處花鍵結構的截面圖；
圖18為本發明橡膠條的第一種厚度示意圖；
圖19為本發明橡膠條的第二種厚度示意圖；
圖20為本發明橡膠條的第三種厚度示意圖。

【具體實施方式】
[0019]下面將參考附圖並結合實施例，來詳細說明本發明。
[0020]一種織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置，包括試驗裝置機械部件、工作狀態模擬部件、箱體受力測量裝置、搖軸傳動力矩測量裝置和主軸迴轉不勻測量裝置。
[0021]參見圖1、圖3所示，所述的試驗裝置機械部件包括左右兩個箱體1，左右兩個所述箱體1間設置有一試驗搖軸2和主軸3，所述試驗搖軸2上設置有筘座腳4，所述筘座腳4上放置有筘座5,所述筘座5與所述筘座腳4之間設置有筘座底板26,所述筘座5上放置有鋼筘6，所述試驗搖軸2兩端分別支承在左右兩個所述箱體1箱壁軸承座的滾珠軸承7上，所述主軸3平行於所述試驗搖軸2，所述主軸3的兩端支承在左右兩個所述箱體1箱壁軸承座的軸承上，所述試驗搖軸2兩端分別通過設置在左右兩個所述箱體1內部的曲柄搖杆機構與所述主軸3同側端連接，所述主軸3的右端通過一離合器8與一電機9連接，所述電機9連接一變頻器10，所述主軸3還通過一齒輪副11連接一編碼器12。
[0022]所述曲柄搖杆機構包括搖杆22、牽手23和曲柄24，所述搖杆22的輸出端與所述試驗搖軸2連接，所述搖杆22的輸入端經牽手23與所述曲柄24的輸出端連接，所述曲柄24輸入端連接在一曲拐軸上，所述曲拐軸通過連接器25與所述主軸7連接。所述電機9經所述離合器8驅動所述曲柄搖杆機構的所述曲柄24，所述電機9由所述變頻器10控制轉速。所述曲柄24的轉動經四桿機構轉換成所述搖杆22的擺動，所述搖杆22的擺動帶動所述試驗搖軸2的擺動。
[0023]參見圖2、圖3所示，所述的工作狀態模擬部件包括若干平衡配置塊和用於模擬經緯紗組成的織口的橡膠條13。所述平衡配置塊的作用是平衡筘座腳、筘座和鋼筘的組合質量，所述平衡配置塊設置在所述試驗搖軸2上，且數量可變。所述橡膠條13厚1.5毫米，高5毫米，所述橡膠條13安置在所述鋼筘6正前方，沿筘幅分布平行於所述試驗搖軸2的軸心線，高度位於筘片筘槽27的位置，所述橡膠條13安置在距所述筘片筘槽27前死心1-5毫米的位置上，所述橡膠條13的兩端固定在左右兩個所述箱體I的延伸臂上。
[0024]所述的搖軸傳動力矩測量裝置包括扭矩傳感器14和扭矩探測板15。參見圖1所示，所述扭矩傳感器14設置在所述試驗搖軸2上的主動側，隨所述試驗搖軸2同步擺動。
[0025]參見圖4所示，所述扭矩傳感器14位於扭矩測量儀殼體28內，所述扭矩測量儀殼體28上方設有一個用於連接電源和連接所述扭矩探測板15的接線盒29，所述扭矩測量儀殼體28的兩側設有用於設置在所述試驗搖軸2上的聯接軸30。
[0026]參見圖5所示，所述扭矩探測板15內包括電源模塊31、放大器32、V/F轉換器33和調解器34，所述扭矩傳感器14內粘貼有用於感受所述試驗搖軸2扭矩的應變橋35，所述電源模塊31通過所述接線盒29為所述應變橋35供電，所述應變橋35的信號輸出端通過所述接線盒29與所述放大器32的輸入端連接，所述放大器32的輸出端依次通過所述V/F轉換器33和所述調解器34與所述信號分析儀20的信號輸入端連接。
[0027]所述扭矩探測板15具有採樣、分析數據並輸出扭矩數值等功能。試驗搖軸上扭矩變化轉化成所述應變橋35的電信號輸出，所述應變橋35的信號輸出進入所述扭矩探測板15，所述扭矩探測板15採集信號，放大信號，信號經過轉換、比較和解調，從所述扭矩探測板15上輸出扭矩數值至所屬信號分析儀20。
[0028]打緯運動對織機的機架產生很大衝擊，機架由左右箱體和四根橫檔組成。所述的箱體受力測量裝置包括第一壓電式力傳感器16、第二壓電式力傳感器17和載荷放大器18。
[0029]參見圖6、圖7所示，所述第一壓電式力傳感器16用來測量搖軸在工作時對所述箱體I水平方向的衝擊力。所述第一壓電式力傳感器16粘貼在所述右側箱體I的前側面上，所述第一壓電式力傳感器16的位置對準並平行於所述試驗搖軸2的中心線，且靠近所述右側箱體I的內側面，因為支承所述搖軸2的滾珠軸承7就安置在靠近所述箱體I內側面的軸承座上，軸承座直接緊固在所述右側的箱體I上。
[0030]參見圖8、圖9所示，所述第二壓電式力傳感器17用來測量搖軸在工作時對所述箱體I垂直方向的衝擊力。所述第二壓電式力傳感器17粘貼在所述右側箱體I上方凹槽的上平面，所述第二壓電式力傳感器17的位置對準該凹槽上方，且靠近所述右側箱體I的內側面，因為支承所述搖軸2的滾珠軸承7就安置在靠近所述箱體I內側面的軸承座上，軸承座直接緊固在所述右側的箱體I上。
[0031]參見圖10所示，所述的主軸迴轉不勻測量裝置包括所述編碼器12和脈衝間距分析識別器19。所述編碼器12輸出一路信號到所述脈衝間距分析識別器19，所述編碼器12輸出織機主軸3的實時轉動信息，解析度為1°，就是所述主軸3迴轉一周，所述編碼器12輸出360個脈衝，由於結構的不平衡，每個脈衝的間距是不相等，結構不平衡量越大，脈衝間距的偏移越大。因此經所述脈衝間距分析識別器19識別所述主軸3迴轉一周中脈衝間距的波動，表徵所述主軸3迴轉不均。
[0032]參見圖10所示，所述扭矩傳感器14通過所述扭矩探測板15連接到信號分析儀20的信號輸入端，所述第一、第二壓電式力傳感器17通過所述載荷放大器18連接到所述信號分析儀20的信號輸入端，所述編碼器12通過所述脈衝間距分析識別器19連接到所述信號分析儀20的信號輸入端，所述信號分析儀20的信號輸出端與顯示屏21連接。
[0033]參見圖10所示，測量記錄的時間由所述編碼器12產生時序，織機主軸3迴轉，通過所述齒輪副11帶動所述編碼器12迴轉，迴轉角度經所述編碼器12轉換成模擬信號再經信號分析儀轉換成數位訊號，提供測量時序，即測量曲線的X坐標，另一路信號記錄運動信號即測量曲線的Y坐標，所述顯示屏21顯示出隨主軸3迴轉角度變化的搖軸傳動力矩和箱體受力的測量曲線。
[0034]參見圖11所示，圖11表示平衡較好的搖軸工作狀態的扭矩測量曲線，由圖可見搖軸的扭矩正向峰值120Nm，反向峰值約130Nm，測量曲線表明扭矩正反方向的平衡。
[0035]無論是管狀結構式搖軸或實心圓軸式搖軸，搖軸上都聯結有筘座腳、筘座和鋼筘，由筘座腳、筘座和鋼筘組成的質量偏離搖軸擺動軸線，筘座腳、筘座和鋼筘的組合結構形成了搖軸不平衡結構。
[0036]採用以下四種不同結構的試驗搖軸分別構建了四種不同型式的搖軸軸承平衡結構系統:
(1)參見圖12所示，所述試驗搖軸2為管狀結構且管徑為Φ120的搖軸，長度大2800毫米。所述試驗搖軸2兩端均通過法蘭與搖杆軸36連接，所述試驗搖軸2兩端分別通過所述搖杆軸36與左右的所述曲柄搖杆機構連接；所述平衡配置塊為方形質量塊37，若干塊所述方形質量塊37通過螺栓緊固在所述試驗搖軸2擺動軸線的下方，所述方形質量塊37平衡了搖軸上方筘座腳、筘座和鋼筘組成的質量。
[0037](2)參見圖13所示，所述試驗搖軸2為實心圓通軸式且軸徑為Φ60-80的搖軸，所述試驗搖軸2兩端分別通過連軸器38與左右的所述曲柄搖杆機構連接；所述平衡配置塊為方形質量塊37，若干塊所述方形質量塊37套設在所述試驗搖軸2擺動軸線的下方，以平衡搖軸上方的不平衡質量；參見圖14所示，或所述平衡配置塊為偏心的圓柱質量塊39，若干塊所述圓柱質量塊39套設在所述試驗搖軸2上，所述圓柱質量塊39的大部分質量集中在所述試驗搖軸2擺動軸線的下方。
[0038](3)參見圖15所示，所述試驗搖軸2為多支承實心短圓軸式且軸徑為Φ60-80的搖軸，包括若干根Φ60-80實心短軸40，每個所述實心短軸40均通過軸承設置在短軸支承座41上，所述短軸支承座41設置在機架上，最兩端的所述實心短軸40分別通過連軸器38與左右的所述曲柄搖杆機構連接；所述平衡配置塊為擺動塊42，每個所述擺動塊42通過短軸託架43聯結在相鄰的兩個所述實心短軸40之間，每個所述擺動塊42上設置有兩個筘座腳4，所述筘座腳4垂直於所述實心短軸40的擺動軸線，所述擺動塊42中心線平行於所述實心短軸40的擺動軸線，並位於所述實心短軸40擺動軸線的下方，所述擺動塊42中心線與所述鋼筘6的筘面成180°夾角，每個所述擺動塊42均沿筘幅排列，每個所述擺動塊42的中心線連成一條直線。
[0039](4)參見圖16、17所示，所述試驗搖軸2為管狀結構且管徑為Φ120的搖軸，所述試驗搖軸2兩端均通過法蘭與搖杆軸36連接，所述試驗搖軸2兩端分別通過所述搖杆軸36與左右的所述曲柄搖杆機構連接，且位於主動側的所述搖杆軸36採用花鍵結構與主動側的所述曲柄搖杆機構的所述搖杆22聯結，所述花鍵結構用於精確鎖定所述曲柄搖杆機構與所述筘座腳4的夾角，所述平衡配置塊為方形質量塊37，所述方形質量塊37通過螺絲緊固在所述試驗搖軸2擺動軸線的下方。使用花鍵可承受較大的力和扭力矩，達到精確定位，使用花鍵側面定位，保證鋼筘與搖杆之間的夾角的正確角度。搖杆軸是擺動軸，受力過大時若用平鍵易產生滾鍵現象，特別是擺動軸在正反轉受力的狀態下。
[0040]一種織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的方法，包括以下步驟:
步驟I)選擇四種不同結構的試驗搖軸，構建四種型式的搖軸軸承平衡結構系統；參見圖12、13、14、15、16、17所示，所述四種不同結構的試驗搖軸分別為管狀結構且管徑為Φ120的搖軸、實心圓通軸式且軸徑為Φ60-80的搖軸、多支承實心圓短軸式且軸徑為Φ60-80的搖軸以及搖杆軸帶有花鍵結構的管狀搖軸，這四種試驗搖軸分別構成了四種不同型式的搖軸軸承平衡結構系統；
步驟2)確定搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的測量點，安裝傳感器，並進行測量；
(1)參見圖1所示，在試驗搖軸的主動側安裝扭矩傳感器，扭矩傳感器用於測量試驗搖軸在工作時的力矩；
(2)參見圖6、7所示，在右側箱體的前側面和上方的凹槽分別安置第一、第二壓電式力傳感器，用於測量試驗搖軸在工作時對箱體在水平和垂直方向的衝擊力；
(3)參見圖8、9所示，在經主軸傳動的編碼器上連接一個脈衝間距分析識別器，編碼器輸出一路信號到脈衝間距分析識別器，測量主軸每迴轉一周中脈衝間距的波動，表徵迴轉不勻；
步驟3)改變橡膠條的厚度，重複進行步驟2的測量；
參見圖18、19、20所示，利用橡膠條的厚度不同改變鋼筘的阻滯力，試驗不同的阻滯力對搖軸傳動力矩、主軸迴轉不勻和箱體受力的影響；
步驟4)改變變頻器的轉速，重複進行步驟2的測試；
利用變頻器改變搖軸的轉速，試驗不同轉速對對搖軸傳動力矩、主軸迴轉不勻和箱體受力的影響；
步驟5)編碼器產生測量時序，各測量裝置經信號分析儀繪製搖軸扭矩和箱體受力的測量曲線；
參見圖10所示，織機主軸迴轉，通過齒輪副帶動編碼器迴轉，迴轉角度經所述編碼器轉換成模擬信號再經信號分析儀轉換成數位訊號，提供測量時序，即測量曲線的X坐標，另一路信號記錄運動信號，即測量曲線的Y坐標，顯示屏顯示出隨主軸迴轉角度變化的搖軸傳動力矩和箱體受力的測量曲線。
[0041]上述實施例只是為了說明本發明的技術構思及特點，其目的是在於讓本領域內的普通技術人員能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡是根據本
【發明內容】
的實質所作出的等效的變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置，其特徵在於:包括試驗裝置機械部件、工作狀態模擬部件、箱體受力測量裝置、搖軸傳動力矩測量裝置和主軸迴轉不勻測量裝置； 所述的試驗裝置機械部件包括左右兩個箱體(I)，左右兩個所述箱體(I)間設置有一試驗搖軸(2 )和主軸(3 )，所述試驗搖軸(2 )上設置有筘座腳(4)，所述筘座腳(4)上放置有筘座(5 )，所述筘座(5 )上放置有鋼筘(6 )，所述試驗搖軸(2 )兩端分別支承在左右兩個所述箱體(I)箱壁軸承座的滾珠軸承(7)上，所述主軸(3)平行於所述試驗搖軸(2)，所述主軸(3 )的兩端支承在左右兩個所述箱體(I)箱壁軸承座的軸承上，所述試驗搖軸(2 )兩端分別通過設置在左右兩個所述箱體(I)內部的曲柄搖杆機構與所述主軸(3)同側端連接，所述主軸(3 )的右端通過一離合器(8 )與一電機(9 )連接，所述電機(9 )連接一變頻器(10 )，所述主軸(3 )還通過一齒輪副(11)連接一編碼器(12 ); 所述的工作狀態模擬部件包括若干平衡配置塊和用於模擬經緯紗組成的織口的橡膠條(13 )，所述平衡配置塊設置在所述試驗搖軸(2 )上，所述橡膠條(13 )安置在所述鋼筘(6 )正前方，所述橡膠條(13)的兩端固定在左右兩個所述箱體(I)的延伸臂上； 所述的搖軸傳動力矩測量裝置包括扭矩傳感器(14)和扭矩探測板(15)，所述扭矩傳感器(14)設置在所述試驗搖軸(2)上的主動側，隨所述試驗搖軸(2)同步擺動；所述的箱體受力測量裝置包括第一壓電式力傳感器(16)、第二壓電式力傳感器(17)和載荷放大器(18)，所述第一壓電式力傳感器(16)粘貼在所述右側箱體(I)的前側面上，所述第一壓電式力傳感器(16)的位置對準並平行於所述試驗搖軸(2)的中心線，且靠近所述右側箱體(I)的內側面，所述第二壓電式力傳感器(17)粘貼在所述右側箱體(I)上方凹槽的上平面，所述第二壓電式力傳感器(17)的位置對準該凹槽上方，且靠近所述右側箱體(I)的內側面；所述的主軸迴轉不勻測量裝置包括所述編碼器(12)和脈衝間距分析識別器(19)； 所述扭矩傳感器(14)通過所述扭矩探測板(15)連接到信號分析儀(20)的信號輸入端，所述第一、第二壓電式力傳感器(17)通過所述載荷放大器(18)連接到所述信號分析儀(20)的信號輸入端，所述編碼器(12)通過所述脈衝間距分析識別器(19)連接到所述信號分析儀(20)的信號輸入端，所述信號分析儀(20)的信號輸出端與顯示屏(21)連接。
2.根據權利要求1所述的織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置，其特徵在於:所述曲柄搖杆機構包括搖杆(22)、牽手(23)和曲柄(24)，所述搖杆(22)的輸出端與所述試驗搖軸(2)連接，所述搖杆(22)的輸入端經牽手(23)與所述曲柄(24)的輸出端連接，所述曲柄(24)輸入端連接在一曲拐軸上，所述曲拐軸通過連接器(25 )與所述主軸(7 )連接。
3.根據權利要求1所述的織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置，其特徵在於:所述筘座(5)與所述筘座腳(4)之間設置有筘座底板(26)。
4.根據權利要求1所述的織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置，其特徵在於:所述橡膠條(13)厚1.5毫米，高5毫米，所述橡膠條(13)安置在所述鋼筘(6)正前方，沿筘幅分布平行於所述試驗搖軸(2)的軸心線，高度位於筘片筘槽(27)的位置，所述橡膠條(13)安置在距所述筘片筘槽(27)前死心1-5毫米的位置上。
5.根據權利要求1所述的織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置，其特徵在於:所述扭矩傳感器(14)位於扭矩測量儀殼體(28)內，所述扭矩測量儀殼體(28)上方設有一個用於連接電源和連接所述扭矩探測板(15)的接線盒(29)，所述扭矩測量儀殼體(28)的兩側設有用於設置在所述試驗搖軸(2)上的聯接軸(30);所述扭矩探測板(15)內包括電源模塊(31)、放大器(32)、V/F轉換器(33)和調解器(34)，所述扭矩傳感器(14)內粘貼有用於感受所述試驗搖軸(2)扭矩的應變橋(35)，所述電源模塊(31)通過所述接線盒(29)為所述應變橋(35)供電，所述應變橋(35)的信號輸出端通過所述接線盒(29)與所述放大器(32)的輸入端連接，所述放大器(32)的輸出端依次通過所述V/F轉換器(33)和所述調解器(34)與所述信號分析儀(20)的信號輸入端連接。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置，其特徵在於:所述試驗搖軸(2)為管狀結構且管徑為Φ120的搖軸，所述試驗搖軸(2)兩端均通過法蘭與搖杆軸(36)連接，所述試驗搖軸(2)兩端分別通過所述搖杆軸(36)與左右的所述曲柄搖杆機構連接；所述平衡配置塊為方形質量塊(37)，所述方形質量塊(37)通過螺栓緊固在所述試驗搖軸(2)擺動軸線的下方。
7.根據權利要求1-5中任一項所述的織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置，其特徵在於:所述試驗搖軸(2)為實心圓通軸式且軸徑為Φ60-80的搖軸，所述試驗搖軸(2)兩端分別通過連軸器(38)與左右的所述曲柄搖杆機構連接；所述平衡配置塊為方形質量塊(37)，所述方形質量塊(37)套設在所述試驗搖軸(2)擺動軸線的下方，或所述平衡配置塊為偏心的圓柱質量塊(39)，所述圓柱質量塊(39)套設在所述試驗搖軸(2)上，所述圓柱質量塊(39)的大部分質量集中在所述試驗搖軸(2)擺動軸線的下方。
8.根據權利要求1-5中任一項所述的織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置，其特徵在於:所述試驗搖軸(2)為多支承實心短圓軸式且軸徑為Φ60-80的搖軸，包括若干根Φ60-80實心短軸(40)，每個所述實心短軸(40)均通過軸承設置在短軸支承座(41)上，所述短軸支承座(41)設置在機架上，最兩端的所述實心短軸(40)分別通過連軸器(38)與左右的所述曲柄搖杆機構連接；所述平衡配置塊為擺動塊(42)，每個所述擺動塊(42)通過短軸託架(43)聯結在相鄰的兩個所述實心短軸(40)之間，每個所述擺動塊(42)上設置有兩個筘座腳(4)，所述筘座腳(4)垂直於所述實心短軸(40)的擺動軸線，所述擺動塊(42)中心線平行於所述實心短軸(40)的擺動軸線，並位於所述實心短軸(40)擺動軸線的下方，所述擺動塊(42)中心線與所述鋼筘(6)的筘面成180°夾角，每個所述擺動塊(42)均沿筘幅排列，每個所述擺動塊(42)的中心線連成一條直線。
9.根據權利要求6中任一項所述的織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的裝置，其特徵在於:位於主動側的所述搖杆軸(36)採用花鍵結構與主動側的所述曲柄搖杆機構所述搖杆(22)聯結，所述花鍵結構用於精確鎖定所述曲柄搖杆機構與所述筘座腳(4)的夾角。
10.一種織機搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的方法，其特徵在於，包括以下步驟: 步驟I)選擇四種不同結構的試驗搖軸，構建四種型式的搖軸軸承平衡結構系統； 所述四種不同結構的試驗搖軸分別為管狀結構且管徑為Φ120的搖軸、實心圓通軸式且軸徑為Φ 60-80的搖軸、多支承實心圓短軸式且軸徑為Φ 60-80的搖軸以及搖杆軸帶有花鍵結構的管狀搖軸，這四種試驗搖軸分別構成了四種不同型式的搖軸軸承平衡結構系統； 步驟2)確定搖軸軸承平衡結構系統受力試驗的測量點，安裝傳感器，並進行測量； (I)在試驗搖軸的主動側安裝扭矩傳感器，扭矩傳感器用於測量試驗搖軸在工作時的力矩； (2)在右側箱體的前側面和上方的凹槽分別安置第一、第二壓電式力傳感器，用於測量試驗搖軸在工作時對箱體在水平和垂直方向的衝擊力； (3)在經主軸傳動的編碼器上連接一個脈衝間距分析識別器，編碼器輸出一路信號到脈衝間距分析識別器，測量主軸每迴轉一周中脈衝間距的波動，表徵迴轉不勻； 步驟3)改變橡膠條的厚度，重複進行步驟2的測量； 利用橡膠條的厚度不同改變鋼筘的阻滯力，試驗不同的阻滯力對搖軸傳動力矩、主軸迴轉不勻和箱體受力的影響； 步驟4)改變變頻器的轉速，重複進行步驟2的測試； 利用變頻器改變搖軸的轉速，試驗不同轉速對對搖軸傳動力矩、主軸迴轉不勻和箱體受力的影響； 步驟5)編碼器產生測量時序，各測量裝置經信號分析儀繪製搖軸扭矩和箱體受力的測量曲線； 織機主軸迴轉，通過齒輪副帶動編碼器迴轉，迴轉角度經所述編碼器轉換成模擬信號再經信號分析儀轉換成數位訊號，提供測量時序，即測量曲線的X坐標，另一路信號記錄運動信號，即測量曲線的Y坐標，顯示屏顯示出隨主軸迴轉角度變化的搖軸扭矩和箱體受力的測量曲線。
【文檔編號】G01M13/00GK104390775SQ201410756011
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月11日 優先權日:2014年12月11日
【發明者】周玉峰, 祝章琛 申請人:吳江萬工機電設備有限公司