一种用于整经机的控制系统及整经机的制作方法

本实用新型属于铂基合金丝加工设备，具体涉及一种用于整经机的控制系统及整经机。

背景技术：

氨氧化反应用铂网催化剂主要应用于硝酸、硝酸钠、硝酸钾、己二酸、氢氰酸的生产，这些是化工、农业、军事等行业的重要化学原料，因此，铂网产业关系到国防、农业、服装、化工产业等国计民生的健康发展，在工业、农业中占有相当重要的政治地位。铂网的发展从1838年法国化学家Charles Fré dé ric Kuhlmann发现了将氨和空气混合后通过大约300℃的海绵铂发生强烈的放热反应来生产硝酸是可行的至今已经有170多年历史。铂网的编织方法从平织网发展到针织网，针织网有纬向针织和经向针织两种，经向针织由于呈三维立体网状结构，环环相扣，不易撕裂，幅宽达到四米甚至更宽，无拼缝等缺点已经逐步代替了纬向针织广泛应用于氨氧化制硝酸生产领域。该结构的网在编制过程中，有一个工序叫做整经，即整理经纱，具体就是将一定根数的经纱按工艺设计规定的长度和幅宽，以适宜的，均匀的张力平行卷饶在经轴上的工艺过程。该经纱一般是直径为0.060-0.076mm的贵金属合金丝。因为纺织领域中整经的纱线韧性和贵金属合金丝的韧性有很大不同，所以纺织领域应用的整经机不适合贵金属合金丝的整经；现有的整经机是在进口国外针织机时附带的设备，国内无该类产品，因此日常维护和检修都受国外技术的制约，较难进行正常的零件更换。并且现在产量不断增加和铂网品种越来越多，一台整经设备由于只能整同一类型的铂网，期间其他品种只能等待，因此整经环节人员和时间得不到充分和高效的利用，影响了生产效率。

整经是铂网编织之前非常重要的一个工艺步骤。整经过程是经退火缠绕在塑料筒上的贵金属合金丝，通过整经架、分线筘、经轴卷绕装置卷绕在不同尺寸的经轴上。整好的经轴即可安装在针织机上进行铂网编织。原来整经操作过程中因为退火后的塑料筒上丝的长度不同，整经到一定时间会有一部分塑料筒剩余少量的丝，需要立即更换，这时需要操作人员换一个较大的丝筒与之进行麻花接头，然后更换掉。同时整经操作中需要另一名操作人员在更换丝筒、出现断丝和整完一个经轴等情况下进行人工关停整经机和开启。因此，现有整经操作需要至少两人进行。

鉴于此，本领域中需要一种用于整经机的控制系统及整经机，至少部分克服上述缺点。

技术实现要素：

本实用新型的一个方面在于提供一种用于整经机的控制系统：

所述整经机包括经轴卷绕装置和控制所述经轴卷绕装置的控制台，所述经轴卷绕装置包括经轴，所述控制台包括停车按钮和启动按钮；

所述控制系统包括主回路、直流供电电源和控制电路，其中：

所述主回路中包括变频器和减速电机，所述变频器的运行端子接入所述主回路，用于控制所述减速电机的电源电压，调整所述减速电机的转速；

所述控制电路包括依次串联连接的停止开关、启动开关、运行中间继电器和断丝中间继电器；所述启动开关并联所述运行中间继电器的常开触点，并且所述运行中间继电器的常开触点与所述变频器的运行端子串联；

所述停止开关连接所述停车按钮，用于控制所述控制电路断开，所述启动开关连接所述启动按钮，用于控制所述控制电路接通得电；

所述控制电路还包括断丝中间继电器常闭开关，所述断丝中间继电器常闭开关连接断丝触发装置，所述断丝触发装置连接安装于所述经轴一侧的传感器，所述传感器用于检测断丝，发送信号至所述断丝触发装置，所述断丝触发装置触发所述断丝中间继电器常闭开关断开。

进一步地，所述控制系统还包括点动开关，所述点动开关与所述运行中间继电器的常开触点并联。

进一步地，所述传感器包括断丝感应部件，通过所述断丝感应部件获取断丝信号，并将信号传递至断丝触发装置。优选地，所述断丝感应部件截面呈倒三角状，位于所述倒三角底部的是感知断丝发生的感应片，例如通过光电感应元件等。

进一步地，所述运行中间继电器的常开触点串联一计数器，所述计数器接收所述传感器的信号，对所述经轴的转周数量进行计数。

进一步地，所述计数器设有计数复位开关。

本实用新型的另一个方面在于提供一种整经机，所述整经机包括经轴卷绕装置，所述经轴卷绕装置包括经轴，所述经轴一侧安装传感器，所述传感器连接本实用新型第一方面所述的控制系统的断丝触发装置。

进一步地，所述经轴卷绕装置还包括减速电机、整经筒固定座、传动轴和同步带，所述减速电机输出轴安装一齿形皮带轮；

所述同步带安装于所述齿形皮带轮上，所述传动轴通过所述同步带带动旋转。

进一步地，所述整经机还包括筒子架和分线筘。

本实用新型提供的一种整经机及用于整经机的控制系统，断丝后自动停车，方便快捷地对断丝进行处理，提高了铂网径向编织的效率。

只要不相互矛盾，本实用新型的实施方案和优选方案中的一项或多项互相组成形成技术方案也在本实用新型的范围内。

附图说明

图1是本实用新型整经机的整体结构示意图。

图2是图1中筒子架的侧视示意图。

图3是本实用新型整经机经轴卷绕装置的结构图。

图4是本实用新型用于整经机控制系统示意图。

具体实施方式

本发明人对现有整经设备进行研究，通过改进设计和自己动手制作，结合不断的调整和改进，制作出了一种全新的针织整经机。

本实用新型的整经机在制作过程中充分吸取了操作人员在使用方面的建议和增加先进的控制装置，使整经机更加人性化和自动化。新整经机改变了原来直流调速控制改为变频调速控制，提高了减速电机的运行稳定性和减少了控制元件，并且使得备品备件易于采购。本实用新型的整经机在原有设计的基础上增加了断丝自动停车装置，避免了有时断丝不能马上看到，从而难处理的情况，并且增加了点动启动装置，在遇到丝缠绕较难处理时，此种方法更方便操作，另外增加了遥控启停装置，使得整机工艺由原来必须两人操作，变为一个人操作，大大提高了人员利用率和工作效率。

利用本实用新型一个实施方案的控制系统对本实用新型一个实施方案的整经机进行控制的方法步骤简述如下：

所述整经机包括经轴卷绕装置和控制所述经轴卷绕装置的控制台，所述经轴卷绕装置包括经轴，所述经轴一侧安装传感器，所述控制台包括停车按钮和启动按钮：

所述控制系统包括主回路、直流供电电源和控制电路：

所述主回路中包括变频器和减速电机，所述变频器的运行端子接入所述主回路，用于控制所述减速电机的电源电压，调整所述减速电机的转速；

所述控制电路包括依次串联连接的停止开关、启动开关、运行中间继电器和断丝中间继电器；所述启动开关并联所述运行中间继电器的常开触点，并且所述运行中间继电器的常开触点与所述变频器的运行端子串联；

所述停止开关连接所述停车按钮，用于控制所述控制电路断开，所述启动开关连接所述启动按钮，用于控制所述控制电路接通得电；

所述控制电路还包括断丝中间继电器常闭开关，所述断丝中间继电器常闭开关连接断丝触发装置，所述断丝触发装置连接安装于所述经轴一侧的传感器，所述传感器用于检测断丝，发送信号至所述断丝触发装置，所述断丝触发装置触发所述断丝中间继电器常闭开关断开；

所述方法步骤包括：

所述主回路由380V三相四线制电源供电，启动过程按下所述启动按钮，所述启动开关闭合；

所述控制系统的控制电路接通24V直流电，触发所述运行中间继电器的常开触点闭合，所述变频器得电，所述主回路接通380V三相四线制电源供电，所述减速电机启动运行，所述整经机开始工作；所述控制系统启动后，所述运行中间继电器的常开触点断开；

在整经机工作过程中控制电路接通直流电形成闭合回路，当出现断丝时，通过所述传感器获取断丝信号，并将信号传递至所述断丝触发装置，所述断丝触发装置触发所述断丝中间继电器的常闭开关断开，所述控制系统的控制电路断开直流电，触发所述运行中间继电器的常开触点断开，同时所述变频器断开，所述主回路断开380V三相四线制电源供电，所述减速电机停止运行，所述整经机停车。

在一个优选的实施方案中，在完成断丝接头连接后，通过所述变频器接通所述主回路，触发所述运行中间继电器的常开触点闭合。优选地，所述点动开关与所述运行中间继电器的常开触点并联，用于控制所述变频器的启动。

在一个优选的实施方案中，所述传感器包括断丝感应部件连接，通过所述断丝感应部件获取断丝信号，并将信号传递至断丝触发装置。

在一个优选的实施方案中，所述运行中间继电器的常开触点串联一计数器，所述经轴每转过一周，所述传感器捕捉一个信号，传给所述计数器完成计数，达到预定数量，所述传感器发送信号至断丝触发装置，断丝触发装置触发断丝中间继电器的常闭开关断开。优选地，所述断丝感应部件获取到断丝信号时，所述计数器开始计数。

在一个优选的实施方案中，所述控制系统的控制电路断开直流电，导致所述整经机停车，通过按下所述点动开关，所述点动开关将所述变频器接通所述主回路，触发所述运行中间继电器的常开触点闭合。

下面通过具体的实施例对本实用新型的内容进行说明，应当理解，实施例中只是示例性的对本实用新型内容的阐释，并不对本实用新型的保护范围进行限定，本实用新型的核心宗旨将由权利要求所限定。

如图1所示本实用新型整经机的整体结构示意图，图2所示图1 中筒子架的侧视示意图，实施例中通过本实用新型提供的整经机将铂基合金丝径向编制成铂网，根据本实用新型，一种整经机整包括经轴卷绕装置3，经轴卷绕装置包括经轴3.1，经轴3.1一侧安装传感器3.4，传感器连接控制系统。传感器3.4连接计数器3.5，计数3.5连接报警器3.6。经轴3.1通过减速电机3.3经同步带3.2实现传动。如图3所示本实用新型整经机经轴卷绕装置的结构图，经轴卷绕装置3还包括减速电机3.3、整经筒固定座3.12、传动轴3.13和同步带3.2，减速电机3.3 输出轴安装一齿形皮带轮3.10。同步带3.2安装于齿形皮带轮上，传动轴3.13通过同步带3.2带动旋转，进而带动整经筒固定座3.12旋转。

经轴3.1每转过一周，传感器3.4捕捉一个信号，例如通过光电感应元件等，传给计数器3.5完成计数，计数器3.5与报警器3.6相连接，达到预旋转的圈数报警器3.6自动报警。传感器3.4通过断丝感应部件 3.11获取信号，传动轴3.13安装有瓦座轴承3.14。断丝感应部件3.11 截面呈倒三角状，断丝由于重力作用下垂落入三角底部，位于三角底部的感应片感知断丝发生，例如通过光电感应元件等。图3中简化示出了感应片，未示出三角状的断丝收集装置。在经轴卷绕装置3装有控制系统，在经轴卷绕装置3的控制台上设置启动按钮3.7、停车按钮 3.8和点动按钮3.9。

控制系统控制断丝自动停车将在下文中详细说明。

整经机还包括安装丝筒的筒子架1和分线筘2，筒子架1包括框形的支架体1.1，支架体1.1内设置若干相互平行且相对竖直方向存在夹角α′的定位板1.2，定位板1.2的前后两侧沿其中心线方向均布有用于安装丝筒的筒子轴1.3，支架体1.1顶部前后两侧都安装有转轴1.4，转轴1.4轴线方向相对筒子轴1.3轴线方向异面垂直，支架体前侧的转轴高度低于后侧的转轴高度。相邻定位板上位于同一水平线上的两丝筒的轴心的距离D＞每个定位板上首尾的两丝筒的轴心的距离 L×tgα′，α′为定位板1.2与竖直方向的夹角＝α＝15°～20°，这样可以使每根合金丝线之间具有1～2mm的空间占位，避免了丝线之间的相互缠绕而断丝。虽然本实用新型提供的整机具有避免断丝的情况，但是在一些情况下依然会出现偶然断丝，对于偶然断丝，本实用新型通过控制系统进行自动停机进行处理。

分线筘2上开有过线孔2.1，过线孔的数量与筒子轴的数量相同。分线筘可设置两个，第二个分线筘上相邻过线孔之间的距离小于第一个分线筘上相邻过线孔之间的距离。

下面对本实用新型控制系统以及控制系统对整经机的控制过程进行说明。如图4所示本实用新型用于整经机控制系统示意图，一种用于整经机的控制系统，控制系统包括主回路、直流供电电源和控制电路，实施例中，主回路由380V三相四线制电源供电，主回路中通过变频器控制减速电机的转速，直流供电电源为24伏直流电源，其中：

主回路中包括变频器和减速电机，变频器运行端子接入主回路，用于控制减速电机的电源电压，调整减速电机的转速。

控制电路包括依次串联连接的停止开关SBO、启动开关SB1、运行中间继电器KA1和断丝中间继电器KA2。启动开关SB1并联运行中间继电器常开触点S1，并且运行中间继电器常开触点S1与所述变频器运行端子串联。控制电路串联成自锁闭合电路控制变频器的启动和停止。

停止开关SB0连接经轴卷绕装置的控制台的停车按钮3.8，用于控制控制电路断开，启动开关SB1连接经轴卷绕装置的控制台启动按钮 3.7，用于控制所述控制电路接通得电。

控制电路还包括断丝中间继电器KA2常闭开关S2，断丝中间继电器KA2常闭开关上连接断丝触发装置,断丝触发装置连接整经机的经轴一侧安装的传感器，传感器3.4检测到断丝，发送信号至断丝触发装置，断丝触发装置触发断丝中间继电器KA2常闭开关S2断开。根据本实用新型控制系统还包括点动开关SB2，点动开关SB2与运行中间继电器常开触点S1并联。所述运行中间继电器常开触点S1串联计数器JS。计数器设有计数复位开关SB3。

下面对本实用新型用于整经机的控制系统控制过程进行说明，主回路由380V三相四线制电源供电，通过380V，0.75kw变频器控制减速电机3.3运行。启动过程按下启动按钮3.7，启动开关SB1闭合，控制系统的控制电路接通24V直流电，触发运行中间继电器KA1常开触点S1闭合，变频器得电，主回路接通380V三相四线制电源供电，减速电机启动运行，整经机开始工作。控制系统启动后，运行中间继电器KA1常开触点S1断开。

当需要停机时，按下停车按钮3.8，控制系统的控制电路断开24V 直流电，触发运行中间继电器KA1常开触点S1断开，同时变频器断开，主回路断开380V三相四线制电源供电，减速电机停止运行，整经机停车。

根据本实用新型在整经机工作过程中控制电路接通24V直流电形成闭合回路，当出现偶然断丝时，断丝由于重力作用下垂落入断丝感应部件3.11三角底部，位于三角底部的感应片感知断丝发生，例如通过光电感应元件等，获取断丝信号。此时触发计数器3.5开始计数，经轴3.1每转过一周，给传感器3.4一个信号，传给计数器3.5完成计数，计数器3.5与报警器3.6相连接，达到预旋转的圈数报警器3.6自动报警，并将信号传递至断丝触发装置，断丝触发装置触发断丝中间继电器KA2常闭开关S2断开，控制系统的控制电路断开24V直流电，触发运行中间继电器KA1常开触点S1断开，同时变频器断开，主回路断开380V三相四线制电源供电，减速电机停止运行，整经机停车。预定圈数的选择使得断丝的断头达到适合人操作的位置，方便工人进行操作。通过这一点可以简化整经机的设计，使得在丝线经过的合适位置设置人操作位点，其他地方可以做封闭或者使得设计更为紧凑。

控制系统还包括点动开关SB2，点动开关SB2与运行中间继电器常开触点S1并联，用于控制变频器的启动。例如在一些优选地实施例中，控制系统的控制电路断开24V直流电，导致整经机停车，通过按下点动按钮3.9，点动开关SB2将变频器接通主回路，触发运行中间继电器KA1常开触点S1闭合。工人在完成断丝接头连接后，通过按下点动按钮3.9，点动开关SB2将变频器接通主回路，触发运行中间继电器KA1常开触点S1闭合。

在另一些优选的实施例中，计数器设有计数复位开关SB3，当转数达到设定值时，整经机停止运转，需重新计数时通过复位开关SB3 闭合重新启动计数器。

本实用新型的整经机在经过发明人设计制作后，整经机成本估算类似设备在国内的价格为6万元，现新整经机成本仅5千元来计算，此项技术改造成果为申请人节约5万5千元人民币。由于铂网催化剂生产企业较少，行业较窄，此项成果降低了人工和设备采购及维修成本，而且大大提高了工艺的工作效率，保证了申请人供网的速度和原料的快速流转，提高了申请人的增强核心竞争力。