新型直压式弹簧加压摇架的研制

在纺纱机械上，加压机构是牵伸装置的重要组成部分，工艺要求其加压稳定一致并能调节，加压、释压操作方便，便于保全保养。根据摇架加压方式的不同，可分为弹簧加压摇架和气动加压摇架。在纺纱生产中对摇架结构及制造精度要求较高，工艺要求胶辊对罗拉的平行度要好，锁紧机构要牢固可靠，加压稳定性要好。

普通弹簧加压摇架的结构与不足

普通弹簧加压摇架结构

普通弹簧加压摇架，其加压单元主要由固定座、加压杆和圆柱螺旋弹簧组成，加压单元固定在摇架体内。从图1中可以看出，在摇架中水平放置的加压杆是具有一定长度的条状钣金件，一端称为销轴端，通过销轴连接在固定座上，另一端称为握持端，为开口向下的U型钳爪，用于握持上罗拉。圆柱螺旋弹簧两端分别抵在固定座下表面和加压杆的上表面，基本位于加压杆的中间部位。

工作原理是：加压时压下手柄，在摇架锁紧机构的作用下，螺旋弹簧在加压杆中间位置施加向下的压力，加压杆的握持端以销轴端为支点，以加压杆长度为半径转动，产生下压力，最终将压力传递到罗拉上。

普通弹簧加压摇架的不足

这种弹簧摇架存在以下不足：①握持端压力的产生应用了杠杆原理，由于螺旋弹簧到销轴端的距离小于握持端到销轴端的距离，所以要在握持端产生一定的压力，螺旋弹簧就要提供远大于此的压力才能够实现；同样，螺旋弹簧因制造误差所产生的微小压力差异反映到握持端就会成倍放大，因此需要用较粗的钢丝制造弹簧并且要求制造精度较高，实际上由于螺旋弹簧钢丝直径与圈簧卷绕中径比值小，弹簧的刚度小，工作状态压缩变形量大，长期使用易造成疲劳衰退。②由于握持端的运动轨迹是绕销轴端摆动而非垂直上下的运动轨迹，因此上罗拉隔距在摇架开启状态跟工作状态不一致，导致隔距调整、定位不准确。③摇架冲压件较多并且形状复杂，如加压杆、制动片、锁紧片等，为保证摇架的平行度要求，使其加工精度高、加工成本高。④摇架座是一体结构，安装、拆卸摇架费时费力。⑤摇架座的固定孔与支杆截面是圆形结构，摇架工作高度的调节是通过调整调节螺钉至适当高度后，再拧紧紧固螺钉，这种结构难于保证整台车的摇架高度一致性，影响摇架压力的一致；在经过反复加压、卸压后或经过长时间的开车运行后，会使调节螺钉或紧固螺钉松动，导致摇架高度变化、压力不稳，因而影响纺纱质量。

弹簧加压摇架结构改进

针对上述不足，我们对普通弹簧加压摇架的加压单元、锁紧机构、紧固机构、调压方式进行改进，研发出一种新型的直压式弹簧加压摇架。

加压组件结构改进

改进后的弹性加压组件的定位器与定位器座为间隙配合，定位器可上下滑动；加压板插装在定位器上，螺旋弹簧安装在加压板与定位器之间的空腔内，螺旋弹簧的轴线基本处于上罗拉与下罗拉的中心连线上，并有一定的预压缩；加压板下平面的细长柱插入定位器相应的凹槽内，细长柱的末端有钩状凸起，勾住定位器凹槽的下端，防止因螺旋弹簧的预压缩将其顶出脱落；定位器座和定位器固定架上设有与摇架体横截面底部开口处钣金翻折边相配合的导轨状沟槽，保证弹性加压盒能够在摇架体内滑动，从而可根据纺纱工艺需要对上罗拉的隔距进行调整。在摇架开启状态下，加压板的上表面与摇架体内腔底面不接触，可防止在隔距调整时增加弹性压力盒的滑动阻力。

在加压板与弹簧之间设置调节螺钉和调节螺母，调节螺钉与螺母之间为螺纹连接，通过转动调节螺钉带动螺母移动，从而调节弹簧的压缩量，最终获得所需要的压力。

定位器座、定位器和加压板由工程塑料制成，避免了因冲压件的制造精度影响摇架的平行度要求。

锁紧机构及紧固结构的改进

摇架手柄尾部设置支撑轴，下端设置锁紧套和锁紧轴，手柄通过偏心销轴与摇架体联接；锁紧片上设置有锁紧弧、上支撑弧和下支撑弧。

锁紧片通过固定轴Ⅰ、固定轴Ⅱ铆接在支座部件上；摇架体安装在支架轴上，支架轴铆接在支座部件上；锁紧片与手柄、摇架体、支座部件组成锁紧机构。可以看出，锁紧机构结构简单，锁紧可靠。

摇架的安装紧固依靠摇架座部件和支杆来实现，摇架座部件由支架与支座一端采用销轴联接，另一端采用螺钉紧固连接。支杆的截面形状为六角形或其它异形，优先采用六角形。摇架安装时，支座部件六角形孔与支杆对应结合后拧紧螺钉，实现摇架的紧固安装。这种紧固结构，能够保证摇架工作高度位置一致，并且不会因反复加压、卸压或经过长时间的开车运行发生变化，使摇架安装稳固、压力均匀稳定。

压下手柄时，锁紧套与锁紧片上的锁紧弧接触，在锁紧机构的作用下锁紧摇架，使摇架给罗拉提供一定的压力。此时，可以进一步调节偏心销轴来改变锁紧套与锁紧弧的接触位置，达到摇架所需压力或整台车摇架压力一致。

抬起手柄时，摇架体绕支架轴同时抬起，支撑轴卡在锁紧片下支撑弧上时，摇架体掀起角度为45°，可进行揩车工作；当支撑轴卡在锁紧片的上支撑弧时，摇架体的掀起角度为65°，可以进行平车工作。

新型直压式弹簧加压摇架以其优异的性能必将成为圆柱螺旋弹簧加压摇架的发展方向。但要使新型直压式弹簧加压摇架发挥优良性能，必须保证其各零部件的选材以及制造精度和摇架的装配精度等达到要求，如：圆柱螺旋弹簧的选材及制造精度；定位器及定位器座等塑料件的选材及注塑制造精度；其它冲压件如摇架体、手柄、支架、支座的加工精度；轴类零件如锁紧轴、锁紧套、支架轴、偏心销、支撑轴等零件的制造精度；摇架各部件特别是成品的装配精度。作者：杨开荔