单面双针道纬编衬经衬纬管状织物、编织方法及圆纬机

本技术涉及纺织，特别涉及一种单面双针道纬编衬经衬纬管状织物、编织方法及圆纬机。

背景技术：

1、一体成型管状复合材料具有优异的结构整体性、结构稳定性和抗分层等特点，避免了织物铺层或湿缠绕制备的管状复合材料存在的结构缺陷和力学性能下降的问题。该类管状复合材料可用于航空航天、交通运输、流体输送、frp约束混凝土等领域。随着产业用领域对轻量高强管状复合材料的需求增加，一体成型管状增强体的设计与研发、工程化、规模化等问题受到了许多高校和企业的关注。

2、管状增强体的结构是影响管状复合材料力学性能的重要因素之一。现有一体成型管状增强体可采用编织、机织、针织、非织造四种方法制备。其中针织管状织物可采用圆纬机、横机、经编机制备，可制备直筒形、u形、t形、y形、x形等不同形状的预制件。相互穿套的线圈结构赋予了该类管状织物良好的适形性，但其难以满足产业领域对高强高模、低延伸性的管状增强体的要求。与传统的管状针织物相比，纬编衬经衬纬管状(weft-knittedbiaxial tubular，wkbt)织物采用纬平针、罗纹等为绑缚系统，沿织物的轴向和周向衬入高性能纱线，以增强织物的力学性能。

3、相较于机织管状织物、编织管状织物，纬编衬经衬纬管状织物具有纱线强力利用率高，织物整体性和结构稳定性优异等特点。单面衬经衬纬圆纬机具有材料损耗小、编织稳定性强、生产效率高等优点，是目前性价比较优的制备管状增强体的方式之一。当衬纬纱线密度远大于衬经纱线密度时，衬纬纱的抗弯刚度远大于衬经纱的抗弯刚度，此时织物表面出现褶皱、衬纱起拱等现象，严重影响了该类织物的外观及使用性能。因此设计一种衬纬纱均匀且紧密的纬编衬经衬纬管状织物成为当前需要解决的问题。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种单面双针道纬编衬经衬纬管状织物、编织方法及圆纬机，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：

3、第一方面，本技术提供了一种单面双针道衬经衬纬圆纬机，包括：

4、机架，其具有安装于多组圆纬机支撑柱顶部的圆纬机顶盖、安装于所述多组圆纬机支撑柱中部的圆纬机机架台面和安装于所述圆纬机顶盖上的定轴支撑架；

5、给纱机构，其位于所述圆纬机顶盖与所述圆纬机机架台面之间，其具有衬纬纱导纱盘、分布于所述衬纬纱导纱盘上的衬纬纱纱架和衬纬纱导纱器、一端与所述圆纬机顶盖相连的衬经纱导纱盘架、位于所述衬经纱导纱盘架内侧的从上至下设置的捆绑纱纱架和捆绑纱导纱器架，所述捆绑纱导纱器架上连接有捆绑纱导纱器；

6、编织机构，其位于所述圆纬机顶盖与所述圆纬机机架台面之间，其具有安装于所述圆纬机机架台面上的斜向针筒、位于所述斜向针筒外周壁上的针槽、位于所述斜向针筒的外周且安装于所述衬纬纱导纱盘上的三角座和安装于所述衬纬纱导纱盘底部的三角座齿轮，所述针槽内具有织针，所述三角座的内侧具有针筒三角；

7、传动机构，其用于驱动所述给纱机构和所述编织机构工作，其具有位于所述圆纬机机架台面上方的从传动轴和位于所述圆纬机顶盖与所述定轴支撑架之间的从传动轴齿轮，所述从传动轴齿轮套设于所述从传动轴接近所述定轴支撑架的一端，所述捆绑纱纱架和所述捆绑纱导纱器架从上至下的安装于所述从传动轴上；以及

8、位于所述圆纬机机架台面下方的扩幅定径机构和位于所述扩幅定径机构下方的牵拉卷取机构。

9、在一种可能的实现方式中，所述扩幅定径机构包括：

10、第一端与所述定轴支撑架相连、第二端延伸至所述圆纬机机架台面下方的扩幅定径定轴；

11、安装于所述扩幅定径定轴的第二端上的圆台型扩幅装置；

12、安装于所述圆台型扩幅装置底部的内部扩布架；以及

13、安装于所述圆纬机支撑柱上、且位于所述圆台型扩幅装置两侧的外部压力架；

14、其中，所述从传动轴通过多组轴承可转动的套设于所述扩幅定径定轴的外侧。

15、在一种可能的实现方式中，所述圆台型扩幅装置的顶部通过圆台上支撑架与所述扩幅定径定轴相连，所述圆台型扩幅装置的底部通过圆台下支撑架与所述扩幅定径定轴相连。

16、在一种可能的实现方式中，所述内部扩布架包括：

17、位于所述圆台型扩幅装置下方的伸缩杆；以及

18、第一端与所述圆台下支撑架相连、第二端与所述伸缩杆相连的连接杆；

19、其中，所述圆台型扩幅装置的底部两侧均设置有一组扩幅杆，第一组所述扩幅杆的第一端与所述圆台型扩幅装置的底部相连，第一组所述扩幅杆的第二端与所述伸缩杆的第一端相连；第二组所述扩幅杆的第一端与所述圆台型扩幅装置的底部相连，第二组所述扩幅杆的第二端与所述伸缩杆的第二端相连。

20、在一种可能的实现方式中，所述外部压力架包括：

21、安装于所述圆纬机支撑柱上的连接架；

22、第一端与所述连接架相连的固定杆；

23、顶部与所述固定杆的第二端相连的连接座；以及

24、第一端与所述连接座的侧壁相连的压力杆，所述压力杆的第二端接近所述圆台型扩幅装置的底部。

25、在一种可能的实现方式中，所述牵拉卷取机构包括：

26、安装于所述圆纬机支撑柱上的牵拉卷取机架；

27、转动连接于所述牵拉卷取机架上的牵拉辊、第一压辊和第二压辊，所述第一压辊和所述第二压辊位于所述牵拉辊的下方，且所述牵拉辊、所述第一压辊和所述第二压辊呈三角形，用于卷装管状织物；

28、安装于所述牵拉卷取机架上、且与所述牵拉辊传动连接的直流力矩电动机；

29、安装于所述牵拉卷取机架上、且位于所述第一压辊下方的卷布辊；以及

30、安装于所述牵拉卷取机架上、且与所述直流力矩电动机电性连接的速度调节按钮和紧急制停按钮。

31、在一种可能的实现方式中，所述编织机构还包括：

32、设置于所述斜向针筒的外侧与所述三角座齿轮的内侧之间的四线滚珠钢丝跑道；

33、设置于所述四线滚珠钢丝跑道内的滚珠；以及

34、安装于所述三角座的外壁上的三角调节器；

35、其中，所述三角座通过限位螺栓和定位螺钉固定于所述衬纬纱导纱盘上。

36、在一种可能的实现方式中，所述传动机构还包括：

37、安装于所述牵拉卷取机架上的电机支撑架；

38、安装于所述电机支撑架上的三相交流异步电机，所述三相交流异步电机具有电机传动轴，所述电机传动轴上套设有电机传动轴轴套；以及

39、依次竖直贯穿所述圆纬机顶盖和所述圆纬机机架台面后延伸至所述圆纬机机架台面下方的主传动轴，所述主传动轴上套设有主传动轴轴套；

40、其中，所述主传动轴的顶部套设有主传动轴上轴套，所述主传动轴的中部套设有主传动轴中轴套，所述主传动轴的底部套设有主传动轴下轴套，所述电机传动轴轴套通过电机传动皮带与所述主传动轴下轴套传动连接，所述主传动轴中轴套通过三角座皮带与所述三角座齿轮的外侧传动连接，所述主传动轴上轴套通过从传动轴皮带与所述从传动轴齿轮传动连接。

41、在一种可能的实现方式中，还包括：

42、与所述给纱机构、所述编织机构、所述扩幅定径机构、所述牵拉卷取机构和所述传动机构电性连接的控制机构，用于控制各个机构之间的协同工作；

43、所述控制机构包括安装于所述机架上的电器控制箱，所述电器控制箱上设置有操作面板、圆纬机点动按钮、圆纬机运行按钮和圆纬机停止按钮。

44、第二方面，本技术提供了一种单面双针道纬编衬经衬纬管状织物，由如上所述的单面双针道衬经衬纬圆纬机编织而成；

45、所述单面双针道纬编衬经衬纬管状织物以变化纬平针为绑缚系统，由第一路捆绑线圈、第二路捆绑线圈、第一路衬纬纱、第二路衬纬纱和衬经纱五个系统的纱线组成，所述第一路衬纬纱、第二路衬纬纱和衬经纱不参与成圈编织；

46、从织物正面到织物反面，纱线的顺序依次为第二路捆绑线圈、第二路衬纬纱、衬经纱、第一路捆绑线圈、第一路衬纬纱和衬经纱；

47、所述衬经纱位于所述第一路捆绑线圈的沉降弧与所述第一路衬纬纱之间以及所述第二路捆绑线圈的沉降弧与所述第二路衬纬纱之间，且每路的两个正面线圈之间含有所述衬经纱；

48、所述第一路衬纬纱位于所述第一路捆绑线圈的圈柱后方、且位于所述第一路捆绑线圈的沉降弧上方，并拦在所述衬经纱的前方；

49、所述第二路衬纬纱位于所述第二路捆绑线圈的圈柱后方、且位于所述第二路捆绑线圈的沉降弧上方，并拦在所述衬经纱的前方。

50、第三方面，本技术提供了一种单面双针道纬编衬经衬纬管状织物的编织方法，用于编织如上所述的单面双针道纬编衬经衬纬管状织物，所述方法包括：

51、s1、在编织过程中，通过控制机构启动传动机构，斜向针筒固定不动，三角座在三角座皮带的带动下与捆绑纱纱架、捆绑纱导纱器、衬纬纱纱架、衬纬纱导纱器同步转动，织针上的旧线圈从针钩中退至针杆上，完成退圈；

52、s2、第一路捆绑线圈垫入奇数针针钩，衬经纱沿斜向针筒两枚织针针槽之间的空隙垫入编织区域，第一路衬纬纱沿斜向针筒的织针针背垫入编织区域，被第一路新线圈的圈柱挡住，拦在衬经纱前方，在牵拉卷取机构的作用下，形成第一路纬编衬经衬纬管状结构；

53、s3、第二路捆绑线圈垫入偶数针针钩，衬经纱沿斜向针筒的两枚织针的针槽之间的空隙垫入编织区域，第二路衬纬纱沿斜向针筒的织针针背垫入编织区域，被第二路捆绑线圈的圈柱挡住，拦在所述衬经纱前方，在牵拉卷取机构的作用下，形成第二路纬编衬经衬纬管状结构，第一路和第二路纬编衬经衬纬管状结构形成一个横列的单面双针道纬编衬经衬纬管状织物。

54、本技术提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

55、1、相较于单面单针道衬经衬纬圆纬机，本技术提供的单面双针道衬经衬纬圆纬机除了可用于制备单面单针道纬编衬经衬纬管状织物及单面管状织物外，还可用于制备单面交错平针纬编衬经衬纬管状织物、单面交错集圈纬编衬经衬纬管状织物及这四种织物的添纱管状织物，管状织物的组织结构变化灵活、适应性广；衬经纱、衬纬纱的纱线种类和规格可选择范围广，可选用天然纤维、高功能纱线、高性能纱线等，纱线的规格可选用短纤纱、长丝、变形丝、混杂纱线等；通过调整衬经纱、衬纬纱的密度、种类，可制备结构紧密且稳定的单面双针道纬编衬经衬纬管状织物，从而满足不同领域对轻量高强管状增强体的需求。

56、2、相较于圆织机和编织机，本技术提供的单面双针道衬经衬纬圆纬机可尽量减少编织过程中衬经纱、衬纬纱与纺织机件的磨损，使所制备的管状织物具有较好的纱线强力利用率；通过调整衬经纱、衬纬纱的股数和捻度，避免编织过程中衬经纱和衬纬纱的分丝，有利于织造的顺利进行。

57、3、相较于单面单针道纬编衬经衬纬管状织物，本技术制备的单面双针道纬编衬经衬纬管状织物在织物的一个线圈横列有两根衬纬纱，使所制备的管状织物具有双层织物的效果，同时增加了管状织物沿环向和径向的力学性能。

58、4、本技术提供的单面双针道衬经衬纬圆纬机中四线滚珠钢丝跑道的设计，减少摩擦，降低运转负载，使三角座长期保持良好而稳定的运动精度，延长使用寿命，有利于单面双针道衬经衬纬圆纬机的平稳、高速、低噪、低耗运行。