專利名稱：繞紗器、用于生產紗線卷裝的方法和電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種繞紗器及一種生產紗線卷裝的方法，更詳細地說，本發明涉及一種繞紗器及其一種生產紗線卷裝的方法，該方法通過減小在繞紗過程中產生的振動而高速卷繞紗線。此外，本發明還涉及繞紗器優選使用的一種電動機。
背景技術：
目前已知的一種繞紗器包括一個電動機、附加到電動機的轉動軸上的一根長錠子及布置在錠子上的一個筒管保持架，其中，多個筒管如8個筒管安裝在筒管保持架上，紗線以較高的速度纏繞到各個筒管上。
繞紗器可具有一個接觸輥子，該接觸輥子與纏繞到各個筒管上的紗線卷裝的表面相接觸以在轉動時對紗線卷裝施加面壓力。該接觸輥子可通過一個電動機的主動驅動而進行轉動。
例如，在JP-B-7-33206、EP-B-234844和US-A-4852819中分別披露了這種類型的繞紗器。
文獻中提出在軸向上的筒管保持架的兩端及在兩端之間的一個位置處形成平衡校正面來進行區域平衡校正以進行高速繞紗。該校正使筒管保持架的基本臨界速度以較小的振動穿過并將基本臨界速度和第二臨界速度之間的工作速度區中的振動保持在較低的水平，從而以6000m/min的繞紗速度進行繞紗。
如果繞紗速度增高，接觸輥子也以相應的高速度進行轉動。對于接觸輥子來說，必須校正其轉動的不平衡，在端面處及在不與紗線卷裝接觸的位置處對區域平衡進行校正。
為達到提高紗線卷裝產量的目的，發明人試圖利用這種類型的繞紗器以較高的速度卷繞紗線或利用較長的筒管保持架來卷繞紗線。
為提高筒管保持架和接觸輥子的轉動速度或利用較長的筒管保持架和接觸輥子，必須使用于驅動它們的電動機具有更高的速度和更大的尺寸。現在已發現如果利用高速大電動機，在卷繞紗線時，電動機的不平衡特別是電動機轉子的不平衡是不可忽略的。
如果提高電動機的轉速，由轉動所引起的離心力增大，工作速度(速度從停止狀態增大至穩定繞紗狀態下的轉速)就接近自然頻率。特別是在卷繞速度超過6,000m/min且達到7,000m/min或更高速度的情況下，它就超過筒管保持架的第二臨界轉速而接近第三臨界轉速。在這種情況下，如果電動機是及其不平衡的，振動就變得太大以至于實際上不能使卷繞速度增大至所需的水平。
如果增大電動機的尺寸，電動機的自然頻率就會下降，由于直徑的增大而引起離心力的提高。離心力的提高進一步使紗線的高速卷繞變得困難。
根據通常的實際應用，在主要引起的不平衡的轉子的端部或在接近轉子端部的電動機軸部分對電動機的不平衡進行校正。
在由用于繞紗器的電動機以較低的繞紗速度轉動的情況下，可通過常用的方法來校正電動機的不平衡，但是在電動機較大的情況下，就很難校正電動機的不平衡，該不平衡只分布在轉子的端部或接近轉子端部的電動機軸部分處的電動機軸向中。
現在已發現在轉速增大特別是在超高速繞紗器中，需要利用任何專用的技術裝置來解決該問題，在這種超高速繞紗器中，繞紗速度達7,000m/min或更高。
本發明的目的是通過提供一種繞紗速度不小于7,000m/min的繞紗器來解決上述問題，本發明的目的還在于提供一種基于該繞紗器生產紗線卷裝的方法，且還提供了一種繞紗器和所述生產方法中應用的電動機。
發明內容
為達到上述目的所用的本發明的繞紗器包括安裝有筒管的筒管保持架、用于轉動筒管保持架的錠子及用于驅動錠子的一臺電動機。其中，平衡校正部分布置在軸向上距電動機轉子在軸向中的整個長度的中心±L/3的范圍內，此處，L是指轉子在軸向中的整個長度。
為達到上述目的所用的本發明的繞紗器包括安裝有筒管的筒管保持架、用于對繞筒管形成的紗線卷裝產生面壓力的一個接觸輥子及用于驅動該接觸輥子的一個電動機。其中，平衡校正部分布置在軸向上距電動機轉子在軸向中的整個長度的中心±L/3的范圍內，此處，L是指轉子在軸向中的整個長度。
在本發明的繞紗器中，在整個長度上，可將轉子分為軸向中的多個轉子部件。
在本發明的繞紗器中，平衡校正部分可布置在多個轉子部件之間。
如果轉子可被鉆孔，平衡校正部分中的平衡校正可通過對轉子進行鉆孔來實現，或者，如果可將一個重物附加到轉子上，平衡校正也可通過將重物附加到轉子上來實現。另一方面，在多個轉子部件之間如果存在間隙而顯露出電動機軸，在電動機軸上也可采用相似的方法進行平衡校正。
在對轉子自身進行處理的情況下，可改變轉子的電動特性。在這種情況下，最好將轉子分為多個轉子部件以校正暴露在轉子部件之間空隙中的電動機軸部分上的平衡。
對于電動機來說，從在轉子或電動機軸處進行平衡校正的容易性及繞紗的可控制性來說優選感應電動機。
為達到上述目的而用于生產本發明紗線卷裝的方法包括如下步驟將筒管安裝到根據本發明繞紗器的筒管保持架上；通過電動機驅動可轉動的驅動軸；將來自于紗線供應源的紗線卷繞到受驅動軸的驅動而轉動的筒管上；在每個筒管上形成一個紗線卷裝。
在紗線的運行速度不小于7,000m/min的情況下，本發明用于生產紗線卷裝的方法的工作效果是特別顯著的。
為達到上述的目的所用的本發明的電動機包括一個定子、一個轉子及安裝轉子的一根電動機軸，其中，平衡校正部分布置在軸向上距電動機轉子在軸向中的整個長度的中心±L/3的范圍內，此處，L是指轉子在軸向中的整個長度。
在本發明的電動機中，在整個長度上，也可將轉子在軸向中分為多個轉子部件。
在本發明的電動機中，也可將平衡校正部分布置在多個轉子部件之間。
圖1所示為用于顯示本發明的繞紗器的一個實施例的透視圖。
圖2所示為圖1中的繞紗器的正視圖，其中，筒管保持架驅動電動機部分是以剖視圖的形式顯示的。
圖3所示為一個垂直剖面正視圖，圖中顯示了圖2中所示的繞紗器的筒管保持架驅動電動機及其鄰近部分。
圖4所示為圖1中的繞紗器的正視圖，其中，接觸輥子驅動電動機部分是以剖視圖的形式來顯示的。
圖5所示為圖4中顯示的繞紗器的接觸輥子和驅動電動機的垂直剖面正視圖。
圖6所示為用于顯示實施例1中的錠速和振幅之間關系的圖表。
圖7所示為用于顯示比較例1中的錠速和振幅之間關系的圖表。
圖8所示為用于顯示接觸輥子轉速和振幅之間關系的圖表。
圖9所示為用于顯示比較例2中的接觸輥子轉速和振幅之間關系的圖表。
圖10所示為常用繞紗器的一個例子的垂直剖面正視圖。
圖11所示為圖10中的常用繞紗器的筒管保持架驅動電動機及其鄰近部分的垂直剖面正視圖。
圖12所示為與圖10中所示的常用繞紗器不同的常用繞紗器的另一個例子，且以剖視圖的形式顯示了其中的一部分。
圖13所示為圖12中的常用繞紗器的接觸輥子和驅動電動機的正視圖，且以剖視圖的形式顯示了其中的一部分。
圖中符號的意義1繞紗器 2筒管 3紗線 4紗線卷裝 5筒管保持架 6錠子 7筒管保持架驅動電動機 8殼體(基座) 9接觸輥子 10橫向導線裝置 11電動機軸 11f凸緣部分 12，12a，12b轉子或轉子部件 13電動機殼體 14定子 15制動盤 16a，16b軸承 17平衡校正部分 21接觸輥子軸 22a，22b軸承 23接觸輥子驅動電動機 24電動機軸 24f凸緣部分 25，25a，25b轉子或轉子部件 26殼體(基座) 27定子 28平衡校正部分 100繞紗器 101筒管 102筒管保持架 103錠子 104筒管保持架驅動電動機 105電動機軸106轉子 107殼體(基座) 108定子 109制動盤 110管形支撐件 111筒管 112紗線卷裝 113接觸輥子 114接觸輥子軸 115接觸輥子驅動電動機 116轉子 120繞紗器具體實施方式
首先，下面參考圖10至13對常用繞紗器及存在的問題進行描述。
在圖10和11中，繞紗器100具有殼體(基座)107，殼體107包含用于驅動錠子103的電動機104。電動機104具有電動機軸105、圍繞電動機軸105安裝的轉子106及與轉子106相對應的定子108。電動機軸105的兩端分別延伸出殼體107。在電動機軸105的一端上布置有制動盤109，而其另一端通過一個耦合件與錠子103相連。
另一方面，在殼體107的側面上固定布置有用于轉動支撐錠子103的管形支撐件110，軸承介于錠子103的外圓周面和管形支撐110的內圓周面之間。
錠子103的頂端連接到筒管保持架102的一個內部凸起上。筒管101通過筒管結合和分離機構安裝在筒管保持架102的周圍。在圖10中顯示了8個筒管101。通過筒管保持架102的轉動而在筒管101上形成紗線卷裝，筒管保持架102的轉動是由電動機104帶動進行的。
為提高基于常用繞紗器的紗線卷裝產量，采用了通過提高筒管保持架102的轉速而得到較高繞紗速度的方法，或通過加長筒管保持架102而增大安裝在筒管保持架102上的筒管101數量的方法。
為滿足增大筒管保持架102的轉速或利用較長筒管保持架102的要求，怎樣減小在這種情況下所引起的筒管保持架102的振動就是一個問題。
在JP-B-7-33206(EP-B-234844或US-A-4852819)中披露了一種與圖10中所示的繞紗器基本相同的繞紗器。
在已知的裝置中，對于區域平行校正來說，為以較小的振動穿過基本臨界速度且使基本臨界速度和第二臨界速度之間工作速度范圍中的振動保持較低的水平，布置平衡校正面的三個位置(圖10中的A、B和C)與筒管保持架102在軸向上的兩端和中間部分相對應。在文獻中已敘述了利用這種構造，可以以6,000m/min的繞紗速度進行繞紗。
除了上述的平衡校正面之外，在已知的裝置中也提出了在附加到電動機104的電動機軸105上的制動盤109中形成一個平衡校正面以進行區域平衡，電動機104用于驅動筒管保持架102。
圖12和13顯示了一種公知的繞紗器120，其中，該繞紗器中布置了一個對紗線卷裝施加面壓力的接觸輥子。
在繞紗器120中，筒管保持架安裝有8個筒管111，在繞紗器120中還具有用于驅動筒管保持架的錠子及用于驅動錠子的電動機，但圖中未顯示出。這些部件與圖10和11中所顯示的部分基本相同。
在繞紗器120中，紗線卷裝112圍繞筒管111形成。布置的接觸輥子113與紗線卷裝112的外圓周面相接觸而轉動。接觸輥子113具有一根接觸輥子軸114，該接觸輥子軸114由軸承121和122可轉動性地支撐。軸承121和122安裝在基座(圖中未顯示)上。
電動機115驅動接觸輥子軸114以使其轉動。在圖12中顯示了與接觸輥子軸114相連的電動機115的轉子116，但圖中省略了電動機115的定子。
當以較高的速度繞紗時，接觸輥子113也以較高的速度轉動。當利用較長的筒管保持架時，所用的接觸輥子113也較長。為滿足增大接觸輥子113的轉速或利用較長接觸輥子113的要求，怎樣減小在這種情況下所引起的接觸輥子113的振動就是一個問題。
參考附圖，下面將描述本發明用以解決上述問題的一個實施例。
在圖1和圖2中，繞紗器1包括安裝筒管2的筒管保持架5；與筒管保持架5相連而用于驅動筒管保持架5的錠子6；與錠子6相連而用于驅動錠子6的電動機7。電動機7布置在殼體(基座)8中。紗線3通過筒管保持架5和紗線橫向導線裝置10的轉動而纏繞到筒管2上，筒管2安裝在筒管保持架5上，這樣就在筒管2上形成了紗線卷裝4。
該實施例的繞紗器1布置有用于對紗線卷裝4施加面壓力的接觸輥子9。
電動機7包括如圖2所示的一根電動機軸11、與電動機軸11整體性轉動的轉子12及安裝在電動機殼體13中的定子14。在電動機軸11的一端布置有用于電動機7的制動盤15。
在圖3中，電動機軸11可轉動性地由安裝在電動機殼體13中的軸承16a、16b支撐，軸承16a、16b在軸向上安裝在電動機軸11的兩端。電動機軸11在軸承16a一側的軸端處與錠子6相連。
如圖3所示的電動機7的轉子12在軸向上分為兩個轉子部件12a、12b。轉子12在軸向上的整個長度L是構成轉子12的轉子部件在軸向上的最大寬度，該長度對于一個轉子來說是必須的。
平衡校正部分17布置在軸向上距轉子12在軸向中的整個長度的中心Pc點±L/3的范圍內。在平衡校正部分17處進行平衡校正。
在該實施例中，平衡校正部分17布置在凸緣部分11f的外圓周面上，凸緣部分11f圍繞轉子部件12a和12b之間的電動機軸11形成，在平衡校正部分17處校正平衡。平衡的校正是通過部分去除凸緣部分11f的外圓周面或在凸緣部分11f的外圓周面上進行堆積或將一重物附加到凸緣部分11f上的方法來進行的。
在與整個長度L的中心Pc相應的位置處選擇平衡校正部分17，但該位置可在軸向上距中心Pc點±L/3的范圍內變化。如果該位置在該范圍內，就可得到所需要的平衡校正效果。
圖4和圖5顯示了繞紗器的接觸輥子部分。在圖4和圖5中，接觸輥子9具有一根轉動軸21，轉動軸21的一端由軸承22b可轉動性地支撐，而其另一端與接觸輥子驅動電動機23的電動機軸24的一端相連。電動機軸24的另一端由軸承22a可轉動性地支撐。電動機23和軸承22a被容納在殼體26中。電動機軸24安裝有與其進行整體性轉動的轉子25，與轉子25相對布置的定子27安裝在殼體26中。
如圖5所示，電動機23的轉子25在軸向上分為兩個轉子部件25a、25b。轉子25在軸向上的整個長度L是構成轉子的轉子部件在軸向上的最大寬度，該長度對于一個轉子來說是必須的。
平衡校正部分28布置在軸向上距轉子25在軸向中的整個長度的中心Pc點±L/3的范圍內。在平衡校正部分28處校正平衡。
在該實施例中，平衡校正部分28布置在凸緣部分24f的外圓周面上，凸緣部分24f圍繞轉子部件25a和25b之間的電動機軸24形成，在平衡校正部分28處校正平衡。平衡的校正可通過部分去除凸緣部分24f的外圓周面或在凸緣部分24f的外圓周面上進行堆積或將一重物附加到凸緣部分24f上的方法來進行。
在與整個長度L的中心Pc相應的位置處選擇平衡校正部分28，但該位置可在軸向上距中心Pc點±L/3的范圍內變化。如果該位置在該范圍內，就可得到所需要的平衡校正效果。
實施例1圍繞筒管保持架5安裝有8個筒管2，每個筒管2的內徑為110mm、外徑為126mm、長度為150mm，利用外徑為65mm的接觸輥子9向紗線卷裝4施加面壓力，紗線卷裝4圍繞筒管形成。電動機7的轉速從停止狀態增大至與7,000m/min的繞紗速度相應的轉速，紗線以7,000m/min的速度纏繞到筒管2上。在該時間點處，錠子6的轉速為17,700rpm，而接觸輥子9的轉速為34,300rpm。
在電動機軸11的軸承16a、16b的附近對該時間段中的振動進行測量。檢測到的結果如圖6所示。將錠子6的速度(rpm)選作為橫坐標(X)，將測得的振幅(μm)作為縱坐標(Y)。
如圖6所示，錠子6的速度的升高而以較小的振幅穿過基本臨界速度和第二臨界速度的低速區，其速度可被升高至與7,000m/min的繞紗速度相對應的17,700rpm的錠速而不會引起任何問題。
比較例1作為比較例1的描述對象，利用沒有圖3所示平衡校正部分17的常用繞紗器來提高錠速。該結果如圖7所示。在圖7中，將錠速(rpm)選作為橫坐標(X)，將測得的振幅(μm)作為縱坐標(Y)。
如圖所示，振幅水平通常較高，在錠速到達約16,000rpm之后，振幅開始增大。因此，錠速不能被升高至17,700rpm。
實施例2在與實施例1所述的相同條件下來提高接觸輥子9的速度。在該時間段內，在接觸輥子9的軸承22a、22b的附近對接觸輥子9的振動進行測量。檢測到的結果如圖8所示。在圖8中，將接觸輥子9的速度(rpm)選作為橫坐標(X)，將測得的振幅(μm)作為縱坐標(Y)。
如圖8所示，接觸輥子9的速度可被升高至與7,000m/min的繞紗速度相對應的34,300rpm而不會引起任何問題。在該升速過程中，即使在基本臨界速度、第二和第三臨界速度處也沒有產生特別大的振動。
比較例2作為比較例2的描述對象，利用沒有圖5所示平衡校正部分28的常用繞紗器來提高接觸輥子的速度。該結果如圖9所示。在圖9中，將接觸輥子的速度(rpm)選作為橫坐標(X)，將測得的振幅(μm)作為縱坐標(Y)。
如圖9所示，通過接觸輥子體校正的平衡可通過低數量級的臨界速度。但是，在較高數量級的模式中，由轉子的不平衡所引起的振動變得非常明顯而到達了第四個臨界速度曲線的基礎部分。這樣，被檢測的繞紗器的轉速就不能達到與7,000m/min的繞紗速度相應的34,300rpm的接觸輥子轉速。
工業應用本發明的繞紗器、用于生產紗線卷裝的方法及電動機解決了在高速繞紗時產生的電動機的振動問題，例如，當紗線以7,000m/min或更高的速度卷繞時，通過在電動機的轉子本身的一個特殊位置處或在轉子部件之間的電動機軸部分處校正平衡，就允許以較高的速度繞紗，這樣就提高了紗線的生產率。
權利要求
1.一種繞紗器，該繞紗器包括安裝有筒管的筒管保持架、用于轉動所述筒管保持架的錠子及用于轉動所述錠子的電動機，其中，平衡校正部分布置在軸向上距電動機轉子在軸向中的整個長度的中心±L/3的范圍內，此處，L是指轉子在軸向中的整個長度。
2.一種繞紗器，該繞紗器包括安裝有筒管的筒管保持架、用于對圍繞所述筒管形成的紗線卷裝產生面壓力的接觸輥子及用于轉動該接觸輥子的電動機，其中，平衡校正部分布置在軸向上距電動機轉子在軸向中的整個長度的中心±L/3的范圍內，此處，L是指轉子在軸向中的整個長度。
3.根據權利要求1或2所述的繞紗器，其中，在整個長度上，可將轉子分為軸向中的多個轉子部件。
4.根據權利要求3所述的繞紗器，其中，所述平衡校正部分布置在所述多個轉子部件之間。
5.根據權利要求1-4之一所述的繞紗器，其中，所述電動機為感應電動機。
6.一種用于生產紗線卷裝的方法，該方法包括如下步驟將筒管安裝到由權利要求1-5之一所限定的繞紗器的筒管保持架上；通過電動機轉動驅動可轉動的驅動軸；將來自于紗線供應源的運行紗線卷裝繞到由驅動軸的轉動而驅動的筒管上；在每個筒管上形成一個紗線卷裝。
7.根據權利要求6所述的用于生產紗線卷裝的方法，其中，紗線的運行速度不小于7,000m/min。
8.一種電動機，該電動機包括定子、轉子和安裝有轉子的電動機軸，其中，平衡校正部分布置在軸向上距所述電動機轉子在軸向中的整個長度的中心±L/3的范圍內，此處，L是指轉子在軸向中的整個長度。
9.根據權利要求8所述的電動機，其中，在整個長度上可將轉子分為軸向中的多個轉子部件。
10.根據權利要求9所述的繞紗器，其中，所述平衡校正部分布置在所述多個轉子部件之間。
11.根據權利要求8-10之一所述的電動機，其中，所述電動機為感應電動機。
全文摘要
一種電動機,其特征在于:平衡校正部分布置在軸向上距所述電動機轉子在軸向中的整個長度的中心±L/3的范圍內,此處,L是指轉子在軸向中的整個長度;布置有該電動機的一個繞紗器;及利用該繞紗器的一種紗線卷裝生產方法。本發明應用了一種可高速轉動的長錠子而使紗線以較高的速度大量卷繞,從而提高了紗線卷裝的產量。
文檔編號B65H54/74GK1366507SQ01801005
公開日2002年8月28日 申請日期2001年3月16日 優先權日2000年3月16日
發明者三島邦裕, 林敏洋, 奧村幸三 申請人:東麗株式會社