一种布棉摆锤机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种布棉摆锤机，包括机架、摆锤体、摇臂叉、摇臂杆、曲柄和驱动装置；摆锤体通过轴承结构安装在机架上，并可往复摆动；摇臂叉的一端通过轴承与摆锤体相连、另一端通过销轴与摇臂杆的一端相连，摇臂叉和摇臂杆构成摇臂机构；摇臂杆的另一端通过滚动轴承与曲柄的一端连接，曲柄的另一端安装在驱动装置的转动轴上。本实用新型专利技术本布棉摆锤机把偏心轮机构简化成曲柄结构，减少了设备自身的重量并且降低了加工成本；改善了摇臂一体化的结构，在摇臂叉和摇臂杆之间增加了一个转动自由度，使二者可以绕连接轴转动，可以有效地减少摇臂结构的内应力；本实用新型专利技术布棉摆锤机的均匀性补偿方法，改善了摆锤布棉的均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本技术设及一种布棉摆键机及其均匀性补偿方法。
技术介绍
在岩棉制品和矿棉制品的生产线中，摆键系统是重要的布棉和铺棉设施；摆键布 棉和铺棉的均匀情况直接影响到矿物棉制品的质量和品质。在目前的生产应用中，广泛使 用的摆键系统是由=相异步电动机配备相应的减速机装置驱动的。在此类摆键系统中，偏 屯、轮、摇臂和摆键（包含摆键机架和皮带机）构成了典型的曲柄滑块机构；所述的偏屯、轮 机构做匀速转动为曲柄，摇臂做复杂的往复摆动为摇杆，摆键做小角度摆动近似为滑块的 往复移动，而往复移动中滑块的运动速度是实时变化的，其变化规律为正弦或余弦曲线。因 此，摆键在一个运动周期内运动方向改变两次，运动速度也有较大的变动，若矿物棉输出的 速度恒定，则经摆键布棉之后，棉层在中间区域内的厚度较薄，在左右两侧区域内的厚度较 厚。如此W来，便导致矿物棉制品的横向密度不均匀，影响矿物棉制品的质量和品质。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的矿物棉制品的横向密度不均匀等缺陷，本技术提 供一种布棉摆键机及其均匀性补偿方法。 为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案： -种布棉摆键机，包括机架、摆键体、摇臂叉、摇臂杆、曲柄和驱动装置；摆键体通 过轴承结构安装在机架上，并可往复摆动；摇臂叉的一端通过轴承与摆键体相连、另一端通 过销轴与摇臂杆的一端相连，摇臂叉和摇臂杆构成摇臂机构；摇臂杆的另一端通过滚动轴 承与曲柄的一端连接，曲柄的另一端安装在驱动装置的转动轴上。 上述摇臂杆的另一端指不与摇臂叉连接的一端。 本技术上述布棉摆键机：（1)把偏屯、轮机构简化成曲柄结构，减少了设备自 身的重量并且降低了加工成本；(2)改善了摇臂一体化的结构，在摇臂叉和摇臂杆之间增 加了一个转动自由度，使二者可W绕连接轴转动，可W有效地减少摇臂结构的内应力。 上述摇臂叉的一端通过轴承与摆键体的中上部相连。运样提高了摆键机中摆动中 屯、的位置，可W在不改变喂棉皮带结构的情况下减少摆键在运动过程中对喂棉机构的不良 影响。中上部指摇臂叉顶端与中间之间的部分，进一步优选摇臂叉的一端通过轴承与摆键 体高度方向的四分之=处相连。高度方向的四分之=指摆键体竖直向下未摆动时，从底部 起的四分之=高度处。 上述摇臂杆的长度优选为1150-1250mm。运样通过适当地增加摆键系统中摇臂的 有效长度，在不影响正常幅宽的情况下减少了摆键的摆角，减少了系统的动态不稳定性。 为了进一步提高布棉摆键机的稳定性，上述摇臂叉为"人"字型结构，摇臂叉分叉 后的两头分别通过轴承与摆键体横向的两端相连、摇臂叉未分支的一头通过销轴与摇臂杆 的一端相连。 摆键体横向、纵向指摆键体竖直向下未摆动时的相对位置，摆键体横向与水平方 向平行的方向，纵向指与竖直方向平行的方向。 为了方便控制，驱动装置为伺服电机，曲柄不与摇杆连接的一端安装在伺服电机 的转动轴上。 为了能更好地控制，驱动装置包括依次相连的伺服电机和减速机，曲柄不与摇杆 连接的一端安装在减速机的转动轴上。 上述布棉摆键机的均匀性补偿方法：将摆键体的摆动区域依次分为：左侧区域、 中间区域和右侧区域，左侧区域和右侧区域对称分布在中间区域的两侧、称为两侧区域；控 制驱动装置的转速，当摆键体运动至中间区域时，减小驱动装置的输出转速，进而降低曲柄 的转速；反之，当摆键体运动至两侧区域时，增加驱动装置的输出转速，进而提升曲柄的转 速。 所述驱动装置（伺服电机）的转速增减程度结合现场试验结果计算决定。 众所周知，若曲柄匀速转动，则滑块的运动规律为简谐运动。由于简谐运动的 特性决定了摆键体在中间区域时：运动方向不变、运动状况平稳、平均速度较快，在两侧 区域时：频繁地加速、减速，并改变运动方向，运动状况剧烈变化，平均速度较慢。根据速 度的变化情况，本技术把摆键体的摆动区域分为=个区域：左侧区域、中间区域和右 侧区域，分别对应偏屯、轮上的左侧区域、中间区域和右侧区域。在一个摆动周期内，左侧 区域对应转角，中间区域对应转角 右侧区域对应转角；假设摆键的最大速度 为Vm,则摆键在左侧区域的运动规律为变加速运动，运动速度由A*Vm(其中）按 余弦曲线规律减速至速度为零，然后再反向加速至A*Vm，平均速度约为：摆键在右侧 区域内的运动规律与左侧区域相同；摆键在中间区域内的运动规律也为变加速运动，运动 速度由A*Vm按余弦曲线规律加速至Vm再减速至A*Vm，平均速度约为。由上述分析可 知，摆键在左右两侧区域的摆动速度较小，在中间区域的摆动速度较大；如此W来，在上游 设备运行正常的情况下，便导致摆键运动速度快的区域（即中间区域）矿物棉制品的密度 较小，摆键运动慢的区域（即两侧区域）矿物棉制品的密度较大。 而采用本申请上述方法则通过调整伺服电机的转速，实现偏屯、轮的差速转动，从 而控制摆键部件速度的均匀性，从而提高矿物棉制品的均匀性。 为了进一步提高补偿效果，布棉摆键机的均匀性补偿方法是利用直线插补的方 法，控制伺服电机的转速，使伺服电机的速度曲线在目标速度曲线附近得W实时的修正。 为了进一步提高补偿的精准性，布棉摆键机的均匀性补偿方法是一个闭环的控制 系统，闭环的控制系统为在矿物棉制品生产线上安装横向的称重装置和厚度检测装置来检 测生产线上矿物棉制品在横向上的质量和厚度分布，所得数据一方面反应补偿效果，另一 方面作为自动调整补偿系数的控制信号，补偿不足时，增大补偿系数；补偿过量时，减小补 偿系数。 作为本申请的一种改进，上述布棉摆键机的均匀性补偿方法，补偿前摆键体的速 度曲线为正弦函数曲线fi=sin(0)，设定补偿后摆键体的速度目标曲线为中间区域平直、 两侧区域睹峭的类梯形曲线f2;其中，中间区域平直指摆键部件在中间区域的速度为定值； 两侧区域睹峭指摆键部件在两侧区域的速度由定值减速至零、然后反向加速至定值的线性 函数； 根据上述设定的补偿后的速度目标曲线，把摆键体的一个摆动周期〇《0《231 均分为N份，左侧区域对应转角，中间区域对应转角，右侧区域对应转角，设 定摆键体在中间区域的速度为Ve,当转角为时，摆键在短暂的时间内完成临界点 的变向加速，速度曲线近似为一条睹峭的斜直线，设为f2=k*0，式中>则在摆键 部件的一个摆动周期之内，摆键体的补偿函数fs= 即： 根据上述补偿函数，可精确调整伺服电机的转速，从而控制摆键体摆动的均匀性， 进而改善摆键布棉的均匀性，提高矿物棉制品的质量，具体过程结合现有知识可顺利实现。 本技术未提及的技术均参照现有技术。本技术本布棉摆键机把偏屯、轮机构简化成曲柄结构，减少了设备当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种布棉摆锤机，其特征在于：包括机架、摆锤体、摇臂叉、摇臂杆、曲柄和驱动装置；摆锤体通过轴承结构安装在机架上，并可往复摆动；摇臂叉的一端通过轴承与摆锤体相连、另一端通过销轴与摇臂杆的一端相连，摇臂叉和摇臂杆构成摇臂机构；摇臂杆的另一端通过滚动轴承与曲柄的一端连接，曲柄的另一端安装在驱动装置的转动轴上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：佘志伟，石明扬，高鲁文，刘春，
申请(专利权)人：中材科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32