專利名稱：新型三維織機的制作方法
技術領域：
本發明屬于紡織機械領域，具體的是涉及一種可以生產出三維紡織復合材 料骨架的新型三維織機.
背景技術：
在目前追求高效、節能和環保時代背景下， 一些傳統材料的高耗能、低效 率、高污染的弊端逐漸顯露出來.三維機織物紡織復合材料不僅具有輕、薄和 高強度的特點，還具有高耐熱防火性、高尺寸穩定性、高抗化學性、高過濾功 能等特點，可以替代一些傳統的金屬材料、陶瓷材料應用于航天、航空和軍工 領域，并逐漸向交通運輸、汽車工業、船舶制造、體育用品、醫療衛生等領域 擴展.
與傳統的二維結構織物相比，三維結構織物除了平面X、 Y方向的紗線外， 還增加了平面法線方向的紗線，由三個方向的紗線相互交織而成。這種結構克 服了以往各種結構復合材料的層間強度低的致命缺點，具有優異的整體受力性 能，同時它還具有損傷后易修理，工藝上便于整體成型和一次成型的優點，可 減少零件和模具的數量，所以得到了廣泛的運用.
國內學者研制的三維多劍桿織機可以完成這種織物的織造.三維多劍桿織 機在Y向Z向都采用了特有的多眼綜絲與多劍桿配合織造，以上這種方法經紗 只能沿幅寬方向開口，三個方向的紗線不能完全交織，穩定性差，機織物結構 單一，生產出的紡織復合材料性能較低等弊端.

發明內容
本發明所要解決的問題是針對上述現有技術而提出 一種三維織機，通過此 三維織機織出來的三維機織物能制成紡織復合材料而且可以回收再生，其性能 優良，應用廣泛，而且本發明結構簡單，操作和維護方便，可以完成多種不同 結構機織物的編織.
本發明為解決上述提出的問題所采用解決方案為新型三維織機，包括有 機架和傳動部分，其特征在于還包括有設置在機架前端的立體機織物W^構， 設置在機架末端的多層經紗送經機構，在^i^fO^構和送經機構中間還依次設置 有Y向開口及Z向引綽;W^、 Z向開口及Y向引緯^1。
按上述方案，所述的4W^構包括有4^導軌、固紗板和分紗板，g導 軌為凹槽形狀通過螺釘沿X向固定在機架前端的兩側，固紗板和分紗板均為長細桿，固紗板和分紗板通過螺母沿Z向固定在J^ML上，4^fei卡在4^導軌
凹槽內依靠齒輪齒條進行傳動，帶動固紗板和分紗板在a導軌上來回移動。
按上述方案，所述的Y向開口及Z向引蟀機構包括有徑向薪、徑向薪板和 引緯針，徑向筘通過雙向螺母壓緊沿Y向固定在徑向薪板上，徑向轉板卡在Y 向開口導軌凹槽內，徑向轉板可以在Y向開口導軌上來回運動，引煒針處在兩 個徑向薪板中間，且插在引煒架上，引綿架卡在Z向引綽導軌內，由引綽架帶 動可以在Z向引蟀導軌上上下運動，引絆架上端由細鐵絲吊在提綜桿上，通過 程序控制其上下運動。
按上述方案，所迷的Z向開口及Y向引煒;Ml包括有劍桿、劍桿架、多眼 綜框和提綜桿，多眼綜框連接在提綜桿上，多眼綜框下端由彈黃連接在機架底 端，劍桿由齒輪帶動沿Z向在劍桿架的齒條上移動，劍桿架又可以在Y向引瑋 導軌上運動.
按上述方案，所述的送經機構包括有送經架、經軸和分紗器，送經架固定 在機架末端，送經架從上至下通過軸承固定有多根經軸，每根經軸之間用齒輪 連接，相鄰兩根經軸反向運動，分紗器沿Y向由螺釘固定在機架上，分紗器內 豎直布置很多細桿，可以梳理送經機構送出的紗線。
按上述方案，傳動部分包括有傳動軸，傳動軸是用軸承固定在機架側端， 各軸間采用錐齒輪連接。
本發明可以完成空間三維紗線的編織工作，其主要功能特征包括(l)三 維機織和針織的結合；(2)三維機織物的多樣性；(3)三維機織物的完全交織 性.
本發明的送經機構采用多排經軸送經，利用分紗器對紗線進行分層整理； 鑒于三維機織物的松散性，設計4WM^進行拖動4^;層間(Y向)開口借鑒 二維織機開口方式采用特殊的多眼綜框開口，單根劍桿移動引煒的方式完成Y 向開口和引綽工作；紗間(Z向)開口采用徑向筘搓動開口，徑向轉伸入紗線層 中，薪齒卡住紗線，兩根對向的徑向筘搓動便形成開口，采用模擬縫紉機針的 引緯針完成Z向紗線引綿工作。
本發明的有益效果是在于
(1 )通過本發明織出來的三維機織物制成紡織復合材料可以替代一些傳統 的金屬材料、陶瓷材料應用于航天、航空和軍工領域，并逐漸向交通運輸、汽 車工業、船舶制造、體育用品、醫療衛生等領域擴展.三維紡織復合材料是一種先進復合材料，它以三維立體織物作為增強相，環氧樹脂、PVC為基體復合而
成，它所具有的整體化纖維增強結構，賦予復合材料極佳的層間剪切強度、極 好的抗沖擊損傷性、適宜的韌度和較高的比強度、比模量，同時它還具有重量
輕、剛度好、強度高，耐腐蝕、抗高溫等特點；
(2) 本發明的引蟀方式^艮好的改變了先前紗線不能完全交織，穩定性差， 機織物結構單一，生產出的紡織復合材料性能較低等弊端；
(3) 通過改變開口和引綿方式，；^發明可以織出四種不同織物；
(4 )本發明送經機構和^JMM^采用同軸傳動，利用摩擦片控制間歇運動， 保證織物的整體性；
(5 )本發明的Y向(紗間)Z向(層間)能夠較好地控制紗線之間的距離， 結合三維機織物的;f^^型，本發明不設打煒機構。
(6)本發明充分利用了機電一體化技術，其結構簡單，操作和維護方便.


圖1為本發明整體結構主枧圖
圖2為本發明整體結構俯視圖
圖3為送經機構示意圖
圖4為Y向開口及Z向引綽;W^示意圖
圖5為困4的俯視圖
具體實施例方式
本發明采用一般的機械設計方法設計，主體為機架，機架上主要有包括四 大機構W*^、開口M、引蟀^、送經^J。
如圖1、圖2所示，兩組g導軌2為凹槽形狀通過螺釘沿X向固定在機架 l前端的兩側，固紗板3和分紗板4都是由四根長細桿組成，固紗板和分紗板通 過螺母沿Z向固定在4WL 16上，4^L卡在4^導軌凹槽內依靠齒輪齒條進 行傳動，使其可以在巻取導軌上來回移動。固紗板是固定X向經紗，是巻曲拉 力的主要來源，分紗板是分紗機構，保證紗線的層次性.當紗線通過分紗板時， 利用層寬的細桿分層壓入分紗板，保證了紗線的整體性和層次性，X向紗線集中 壓在固紗板上，這里沒有層次要求，主要是巻曲拉力的主要來源，也方便機織 物的轉移。當機織物達到一定長度時，可以在末端^/v4WU剪斷X向紗線， 機織物便可方皿離織機，
如困l、圖2、圖4和圖5所示，徑向轉5是帶有筘齒的長細桿，徑向筘通過雙向螺母壓緊沿Y向固定在徑向轉板6上，徑向筘板卡在1T向開口導軌17凹 槽內，徑向筘板可以在Y向開口導軌凹槽內移動。引綿針7處在兩個對向的徑 向轉板中間，引紼針插在引綽架上，引綽架卡在Z向引綿導軌19內，可以在其 導軌上上下運動，引煒架上端由細鐵絲吊在提綜桿上，通過程序控制其上下運 動，兩根徑向賴板伸入后，筘齒能夠準確卡住每根紗線，使紗線形成搓動，這 樣便形成了開口，引綿針模擬縫紉機針的形式帶著紗線Z向引入，便完成了 Y 向的開口和Z向引煒動作，
多眼綜框9通過細鐵絲連接吊在提綜桿10上，由提綜桿控制其運動，多眼 綜框下端由彈黃連接在機架底端，起拉緊回位作用，劍桿由齒輪帶動沿Z向在 劍桿架8的齒條上移動，劍桿架又可以沿Y向引煒導軌上運動。相鄰X向紗線 穿過相鄰綜框，相鄰綜框的相對運動便使紗線在Y向形成開口，單根劍桿固定 在引絆桿上，可以在引辟桿上移動，引綽桿固定在機架導軌上可以沿Y向運動， 引綷桿的Y向運動和劍桿在引煒桿上的Z向運動相結合完成Y向引綽工作。
如圖1、圖2和圖3所示，送經架13固定在機架末端，送經架從上至下通 過軸承固定有多(X)根經軸14，每根經軸之間用齒輪連接，相鄰兩根經軸反向 運動，即相鄰經軸反向送經，分紗器ll沿Y向由螺釘固定在機架上，分紗器內 豎直布置很多細桿，可以梳理送經一送出的紗線，送出的n排經線在分紗器 上進行分紗整理，保證紗線能夠層次整齊地i^開口機構和引綿^。
本發明采用軸傳動，機器傳動部分有電機、減速器、錐齒輪和傳動軸15. 由電機驅動，電機和渦輪蝸桿減速器由螺絲固定在機架底端，通過皮帶連接， 摩擦片安裝在減速器低速端實現間歇控制，摩擦片通過錐形齒輪18與傳動軸連 接，傳動軸是用軸承固定在機架側端，各軸間也采用錐齒輪連接.
紗線的運行過程如固1所示，送經機構送出，依次經過Z向開口機構、Y 向引緯機構、Y向開口機構、Z向引緯機構到4WJL構。
m排X向紗線12通過m/2根經軸送經；Y向通過多眼綜框開口， n排劍桿引 煒，Z向通過經向筘開口， n排引緯針帶Z向紗線引緯；由于三維機織物的爭碌 性，無需打綿裝置；巻取與送經機構同步，由于其不可巻性，采用WU、車巻 取。
權利要求
1、新型三維織機，包括有機架(1)和傳動部分，其特征在于還包括有設置在機架前端的立體機織物卷取機構，設置在機架末端的多層經紗送經機構，在卷取機構和送經機構中間還依次設置有Y向開口及Z向引緯機構、Z向開口及Y向引緯機構。
2、 按權利要求1所述的新型三維織機，其特征在于所述的4ML構包括有 W導軌(2 )、固紗板(3)和分紗板(4 )， g導軌為凹槽形狀通過螺釘沿X 向固定在機架前端的兩側，固紗板和分紗板均為長細桿，固紗板和分紗板通過 螺母沿Z向固定在4^L上，4WL卡在4^導軌凹槽內依靠齒輪齒條進行傳 動，帶動固紗板和分紗板在4^導軌上來回移動.
3、 按權利要求1或2所述的新型三維織機，其特征在于所述的Y向開口及 Z向引絆機構包括有徑向箱(5)、徑向薪板(6)和引煒針(7)，徑向薪通過雙 向螺母壓緊沿Y向固定在徑向筘板上，徑向薪板卡在Y向開口導軌凹槽內，徑 向薪板可以在Y向開口導軌上來回運動，引蟀針處在兩個徑向夥板中間，且插 在引綿架上，引煒架卡在Z向引綽導軌(19)內，由引綽架帶動可以在Z向引 綿導軌上上下運動，引綿架上端由細鐵絲吊在提綜桿上，通過程序控制其上下 運動。
4、 按權利要求1或2所迷的新型三維織機，其特征在于所述的Z向開口及 Y向引綿機構包括有劍桿、劍桿架(8)、多眼綜框(9)和提綜桿(10)，多眼綜 框連接在提綜桿上，多眼綜框下端由彈簧連接在機架底端，劍桿由齒輪帶動沿Z 向在劍桿架的齒條上移動，劍桿架又可以在Y向引綿導軌上運動。
5、 按權利要求3所述的新型三維織機，其特征在于所述的Z向開口及Y向 引綽機構包括有劍桿、劍桿架(8)、多眼綜框(9)和提綜桿(10),多眼綜框 連接在提綜桿上，多眼綜框下端由彈簧連接在機架底端，劍桿由齒輪帶動沿Z 向在劍桿架的齒條上移動，劍桿架又可以在Y向引煒導軌上運動。
6、 按權利要求1或2或5所述的新型三維織機，其特征在于所述的送經機 構包括有送經架(13)、經軸(14)和分紗器(11)，送經架固定在機架末端， 送經架從上至下通過軸承固定有多根經軸，每根經軸之間用齒輪連接，相鄰兩 根經軸反向運動，分紗器沿Y向由螺釘固定在機架上，分紗器內豎直布置很多 細桿，可以梳理送經機構送出的紗線.
7、 按權利要求1或2或5所述的新型三維織機，其特征在于傳動部分包括有傳動軸(15)，傳動軸是用軸承固定在機架側端，各軸間采用錐齒輪(18)連 接。
8、 按權利要求6所迷的新型三維織機，其特征在于傳動部分包括有傳動軸 (15)，傳動軸是用軸承固定在機架側端，各軸間采用錐齒輪(18)連接，
9、 按權利要求8所述的新型三維織機，其特征在于傳動部分還包括有電機、 減速器和錐齒輪，由電機驅動，電機和減速器由螺絲固定在機架底端，通過皮 帶連接，摩擦片安裝在減速器^il端實現間歇控制，摩擦片通過錐形齒輪與傳 動軸連接.
全文摘要
本發明屬于紡織機械領域，具體的是涉及一種可以生產出三維紡織復合材料骨架的新型三維織機，包括有機架和傳動部分，其特征在于還包括有設置在機架前端的立體機織物卷取機構，設置在機架末端的多層經紗送經機構，在卷取機構和送經機構中間還依次設置有Y向開口及Z向引緯機構、Z向開口及Y向引緯機構。本發明的有益效果是在于(1)本發明能完全交織，穩定性好，機織物結構多樣，生產出的紡織復合材料性能優異；(2)可以織出四種不同織物；(3)保證織物的整體性；(4)能夠較好地控制紗線之間的距離，結合三維機織物的松散型，本發明不設打緯機構。(5)充分利用了機電一體化技術，其結構簡單，操作和維護方便。
文檔編號D03D49/50GK101294327SQ20081004811
公開日2008年10月29日 申請日期2008年6月20日 優先權日2008年6月20日
發明者琦 周, 宋志峰, 徐麗芬, 文 文, 林富生, 鐘麗麗, 陳燚濤, 雷元強 申請人:林富生;雷元強;陳燚濤;鐘麗麗;徐麗芬;周 琦