[發明專利]一種混合式磁懸浮織針驅動裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 202010360848.0
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111648016B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 張成俊;李冬冬;游良風;劉雅昆;戴健雄;左小艷;吳曉光;張弛;周向陽;朱里
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: D04B15/68
• 分類號: D04B15/68;D04B15/66
• 代理公司: 武漢市首臻知識產權代理有限公司 42229
• 代理人: 章輝

一種混合式磁懸浮織針驅動裝置，包括殼體與織針，殼體為圓筒形結構，殼體內套裝有線圈骨架，線圈骨架為圓筒形結構，線圈骨架的內圓周面上沿線圈骨架中心軸對稱設置有兩個徑向支撐塊，徑向支撐塊上安裝有與控制系統信號連接的光纖位移傳感器，線圈骨架的下部、中部、上部的外圓周面上分別纏繞有一級線圈、二級線圈、三級線圈，一級線圈、二級線圈、三級線圈都與控制系統電連接，織針插裝在線圈骨架內，織針的中部位于兩個徑向支撐塊之間，織針的底部為圓柱形永磁體，永磁體位于線圈骨架的下部內，且永磁體與線圈骨架同軸。本設計不僅降低了裝置反應時間、提高了織針軸向位移，而且簡化了控制流程。

技術領域

本發明涉及紡織技術領域，尤其涉及一種混合式磁懸浮織針驅動裝置及其控制方法，主要適用于降低裝置反應時間、提高織針軸向位移和簡化控制流程。

背景技術

在紡織機械領域中，提花大圓機是在織物上進行提花，從而編織各樣的花型及圖案。現有的織針電腦提花圓緯機的電子選針裝置主要是電磁式和壓電式，均是利用三角凸輪、提花片、挺針片等機械零部件實現選針，由于織針靠與三角凸輪的接觸來實現上下編織運動，因此，編織機構存在三角凸輪對織針造成沖擊摩擦和側向力。隨著織針機轉速的不斷提高，對織針和三角凸輪的性能要求更高，當織針與三角凸輪本身的強度、耐磨性等達到了極限程度時，就限制了轉速的進一步提高。

中國專利，申請公布號為CN102242457A，申請公布日為2011年11月16日的發明公開了一種磁懸浮驅動織針選針方法及裝置，由織針、針殼、永磁體、位移傳感器、電磁驅動裝置與控制系統組成，織針安裝在圓筒形的針殼中，永磁體安裝在織針的底部，位移傳感器由動極片及固定極片組成，動極片鍍在織針中段的外表面上，針殼中部內側有兩個嵌入式固定極片，電磁驅動裝置位于針殼底部，控制系統與電磁驅動裝置及固定極片連接，電磁驅動裝置的上表面粘貼有橡膠片。雖然該發明的織針在動作過程中，與針殼底座不存在沖擊摩擦和側向力，但是其仍然存在以下缺陷：采用單線圈驅動軸向磁懸浮方式，驅動力偏小，不僅加大了反應時間，而且減小了織針的軸向位移；另外，單線圈驅動控制復雜，對線圈加載的電流變化次數較多，線圈損耗較大。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的裝置反應時間長、織針軸向位移小、控制流程復雜的缺陷與問題，提供一種裝置反應時間短、織針軸向位移大、控制流程簡單的混合式磁懸浮織針驅動裝置及其控制方法。

為實現以上目的，本發明的技術解決方案是：一種混合式磁懸浮織針驅動裝置，包括殼體與織針，所述殼體為圓筒形結構，所述織針的頭部由針頭和針舌構成，織針的中部截面為矩形，織針的底部為圓柱形永磁體，所述殼體內套裝有線圈骨架，所述線圈骨架為圓筒形結構，線圈骨架的內圓周面上沿線圈骨架中心軸對稱設置有兩個徑向支撐塊，所述徑向支撐塊上安裝有光纖位移傳感器，光纖位移傳感器與控制系統信號連接，所述線圈骨架的下部、中部、上部的外圓周面上分別纏繞有一級線圈、二級線圈、三級線圈，一級線圈、二級線圈、三級線圈都與控制系統電連接，所述織針插裝在線圈骨架內，織針的中部位于兩個徑向支撐塊之間，且織針的中部兩側面分別與兩個徑向支撐塊相接觸，所述永磁體位于線圈骨架的下部內，且永磁體與線圈骨架同軸。

所述線圈骨架由兩塊對稱設置的弧形板拼接而成，線圈骨架的內圓周面上開設有環形槽，環形槽內安裝有防松墊片。

所述徑向支撐塊為弧形結構。

所述徑向支撐塊上開設有通孔，所述光纖位移傳感器的探頭插裝在通孔內并通過螺栓固定。

所述殼體的外圓周面的下部、中部、上部分別開設有一級線圈導線口、二級線圈導線口、三級線圈導線口。

所述殼體的制造材料為陶瓷材料。

所述一級線圈、二級線圈和三級線圈都采用漆包線且外表面涂覆有一層導熱絕緣材料。

一種混合式磁懸浮織針驅動裝置的控制方法，所述控制方法包括以下步驟：