[发明专利]针织机械中的电织针阵列

说明书

技术领域

本发明涉及一种针织机械中的电织针线性阵列，属针织机械领域。

背景技术

针织机械的核心驱动机构大都为三角(凸轮)提针-挺针-织针机构，或者是纯机械选针与三角(凸轮)机构的组合，或者是电磁铁/压电陶瓷片选针与三角(凸轮)机构的组合，从而实现针织织针的选针，以及每根织针的位置-时间轨迹控制。

针织机械中所使用的织针以针号加以区分，常用针号为E16～E32，对应织针厚度约1.6毫米～0.8毫米；织针的往复运动距离大约为5毫米～25毫米，往复频率达5Hz以上。织针在厚度方向上的尺寸限制极为苛刻，而动态性能指标要求极高。

直线电机是一种较为独特的电机，电机动子可以直接完成单向或者往复式直线运动，不再需要将圆周运动转换为直线运动的任何中间机构，在磁悬浮列车、抽油机、数控机床伺服机构等需要大功率直线运动的场合有着很多的实例，但其关注的重点在于直线运行速度或者推力大小与推力的波动，在电机几何尺度上没有太多限制。

中国专利公开号CN85204084，公开日1987年7月29日，实用新型的名称为“无噪声织机”，该申请案公开了一种直线电机驱动梭织机的梭子，适用于丝织工业。但梭子的结构设计不存在苛刻的厚度限制，不能直接运用于针织机械的织针。中国专利公开号ZL00106321.9，公开日2001年10月3日，发明创造的名称为“磁梭多相织机”，该申请案公开了直线电机引纬方案，采用螺旋筘轮片打纬，综轮或综针开口，提高机织物的织造效率。其不足之处在于引纬动作不能与织针的编织运动相对应，相应驱动机构工作原理无法用来实现织针的驱动。中国专利号ZL03251120.5，授权日2004年6月23日，实用新型的名称为“高频往复式直线电机”，该专利将直线电机用于无梭高速织机的夹丝装置，但几何尺度远大于针织织针在任意方向的大小。中国专利公开号CN101651398A，公开日2010年2月17日，发明创造的名称为“圆筒型直线电机”，该申请案用直线电机驱动纺织机械梳栉横移系统，功能上用来驱动梳栉的大范围移动，其运动特征与织针的高频往复运动性质完全不同。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于提供一种可以直接用于针织机械的电织针，取消经典的三角(凸轮)机械织针驱动系统，以电代机，织针运动完全电控化，实现织针位置-时间轨迹的可编程，用软件对应三角(凸轮)跑道，以期实现各种特殊针织工艺，不再需要依赖三角(凸轮)驱动或者含有机电动作的电子选针器等控制机构，完全依靠电磁力实现织针的上下往复编织运动，针织织针的选针，以及每根织针的位置一时间轨迹完全由驱动器中的软件设置，以简化针织机械的驱动结构设计，并极大程度上增强针织机械针织编织动作的可控性。

为了达到上述目的，本发明的技术解决方案为，一种针织机械中的电织针线性阵列，电织针阵列由两片以上的永磁体定子组件，两片以上的动子线圈组件，以及背铁铁轭，上盖，基座组成；背铁铁轭位于阵列两侧，永磁体定子组件与动子线圈组件呈平行交错排列，动子线圈组件位于相邻两片永磁体定子组件中间；织针针头固定设置在动子线圈组件上端部，永磁体定子组件总数量相对于动子线圈组件总数量多出一片；阵列两侧的永磁体定子组件吸合于背铁铁轭的内表面，背铁铁轭中间的各片永磁体定子组件等间隔嵌装于永磁体保持架之中，相邻永磁体定子组件排列周期长度小于等于3毫米；每片动子线圈组件由导线连接至对应的运动控制器，永磁体定子组件与动子线圈组件形成的阵列电枢部分，位于基座和上盖之间，基座中设有空腔，织针针头均活动穿过上盖，上盖和基座与背铁铁轭之间，通过螺栓联接。

永磁定子组件按N-S极对数，均分为对应数量的N-S节距段，每段N-S节距对应于一个背铁铁轭的高度，永磁体沿N-S节距方向重复安装，共同构成一片永磁体定子组件；永磁体定子组件与支撑背铁铁轭共同形成一个横向周期磁场，永磁体总厚度与永磁体间气隙总长度的比例为1∶1。

动子线圈组件为三相平面回字形线圈，任意两相线圈肩部重合区域仅重合一次；线圈中间部位厚度为单相线圈厚度，肩部为两层线圈厚度；线圈两侧粘贴有导向刀片；导向刀片插入永磁体保持架的导向槽之中；平面线圈由环氧树脂粘贴固化在一片平板玻璃基板之上。

高压冷气由电织针阵列电枢下端基座中的空腔流入动圈组件与永磁体组件之间的气隙。