[发明专利]直接横移装置

说明书

技术领域

本发明涉及横移装置，其作为直线电机可用于绕线机或其中用到横移机构的其它机械.

背景技术

虽然卷线机的横移机构承载纱线所需的承载力应很低，但是出于生产考虑，卷绕速度必须是非常高的、均匀的和可控制的，且为了纱线卷装的质量横移机构应该在短距离最快速地返回。

短距离内快速返回的高速往复动作使该工艺变得复杂，这就要求能出色地控制这种横移动作的速度。

可考虑改进横移装置设计的一些方面以便使支架构件上用于卷纱的机构能更快更好地横移。

不需要转动构件且不需要驱动一些与其相关的构件，这种用于直接横移系统的直线电机，在力/重量比和长期操作方面还能提供重要的优势。

可从多个方面出发使用于将纱线卷绕到支架构件上的直接电驱动横移装置多样化。

第一个变化在于移动元件或指针的类型，其可以是一个线圈或固定在纱运载装置上面的磁铁。

移动线圈类型的直线电机要求线圈是可移动的，但是，定子需由永久磁铁构成。在本设计中，为线圈通电的电线必须是移动的，由于频繁的往复运动使电线疲劳所以其不适合用于长期操作。因此，将可移动磁铁型横移装置用于将纱线卷绕到支架构件上明显地有更多的有利之处。具有可移动的磁铁而不是具有需要移动的线圈和电缆的横移装置在长期运作上明显地更加可靠和有利。

第二个变化关于横移装置的移动元件上的磁力。

线圈和/或磁铁和/或磁芯在横移装置中的交互作用产生了使装置运转的力。一般说来，这些力具有平行和正交的分力。平行分力在使移动元件移动的方面是有用的，正交分力提供定子和移动元件之间的引力。正交力的存在要求稳固的承载系统，比如滚轴和轴承以克服强大的吸引力。这些机械组件明显地会增加移动元件的重量，因此，在横移过程中其将消耗更多的能量并限制系统的加速性能。因此，将具有均衡正交力的横移装置用于将纱线卷绕到支架构件上明显地具有更多的有利之处。

第三个变化是横移装置的形状。

已知圆筒状的可移动磁铁式横移装置具有杆状移动元件，比如活塞。在这种装置中，线圈是固定的，但是由永久磁铁构成的杆是可移动的。管状电动机包括能相互移动的圆筒状永久磁铁。因此，导纱器放置在永久磁铁的圆筒状管的末端。

因为油缸促动器的存在以及其侧面的块状物将妨碍并列放置的卷绕头，所以这种类型的管状横移装置在其用于卷纱时是不利的，纺织机的情况就常常如此。另外，即使可移动的块状物减少，但是为了运用磁力，管状磁铁或其连接臂至少具有供线圈经过的长度加上油缸促动器内存在的足够长度的和的长度，所以块状物仍然很高。因此，使用没有杆状移动元件的横移装置明显地更加有利。

第四个变化是横移装置的磁铁芯的结构。

横移装置可以构造成有槽或无槽磁铁芯类型。有槽型横移装置的磁铁芯沿着直线电机的长度延伸一定距离。在这种类型的装置中，线圈被卷绕在这样的位置，在该位置其可磁化与磁铁相互作用的槽。制造这种横移装置的有槽磁芯和绕组要比无槽类型复杂的多。

无槽设计在很大程度上减少了电机的总尺寸，以便制造更加紧凑的电机，减少其它部分的复杂性，提供简单的制造，通过线圈的放置具有更好的传热性能和允许更高的速度。无槽设计还消除不希望有的齿槽力并减少铁耗。

因此，使用无槽结构的横移装置明显地更加有利。

第五个变化是横移装置的驱动方式。

因为用于卷纱系统的横移装置需要可移动的磁铁，所以定子必须由线圈和磁芯组成。考虑到移动元件的重量，为了节能其重量应尽可能低，因此在移动元件的移动过程中只在必要的地方对必需的线圈进行通电。将能量分配至不同的线圈将需要使用许多电子元件。通过减少驱使线圈的相数将简化分配过程。因此，使用两相横移装置明显地更有利，

第六个变化是连续地与线圈相互作用的可移动磁铁数量的比率。

由于横移装置中的线圈、磁铁和铁芯的磁场相互作用产生了使装置运转的力，因此在一些设计中，在特定时间只有特定的可移动磁铁或磁极能相互作用而其余磁铁或磁极则不能。为了取得获得所要求的速度和加速所必须的力，需要增加磁铁或磁极的数量，但这又导致移动元件的尺寸和重量增大。因此，移动元件中的所有磁铁总是相互作用的横移装置明显地更加有利。