专利名称：电磁织机的制作方法一、前言及现有技术背景我叫戴明义，是信息产业部第二十二研究所的一名高级工程师，从事电子技术研究工作近四十年，现已退休。长期的研究工作，使我养成了一种习惯，即遇到问题就不断的思考，总想找到一个合理的解决问题的方法。二十多年前，我到一家规模很大的纺织厂参观。织布车间那种巨大的噪音，给我留下了难忘的印象。我总觉得纺织机械设计者们，无论如何都应该把它解决掉。以后的日子里，特别是改革开放以来，新型织机不断被引入我国。喷气织机、喷水织机、剑杆织机和片梭织机，这些织机的构思之新颖，设计之精巧，性能之优良，动作之精确可靠，使我十分敬佩。但是，我发现这些织机虽然一个比一个精良，却一个比一个构造复杂，一个比一个难于加工制造，一个比一个价格昂贵。能不能使它们构造更简单些，性能更优良些呢？这又成了我多年来不断思考的问题。有个电视广告中的一句话说得好“把简单的事情搞复杂了，太累；把复杂的问题搞简单了，贡献！”，我觉得新型织机的设计师们一味地将精力花费在机械结构的创新和改造上，他们“太累”了。现在我想做做“贡献”的工作。磁悬浮高速列车的出现，给了我启发。看不见摸不着的磁力，可以将数十吨甚至上百吨的列车让它飞速运动。怎么就不能让小小的梭子飞速运动呢？但是要在织机上形成一个磁悬浮的技术环境，是不可能的。然而磁场在磁力可以达到的范围内，有隔着非导磁体也能吸引导磁体的能力。我的发明构思就此形成了——用磁力拖动梭子运动。我的专业是电子技术而非纺织机械制造，于是为了将磁力用在走梭上，我阅读了很多有关织机方面的书，也多次参观考察了现有的织机。之后，我了解到当今的主流织机都是由五大机构(或者说五大功能部分)组成，它们包括1、开口机构——把经纱上下轮流分开，组成梭口；2、引纬机构——引导纬纱进入并穿过梭口；3、打纬机构——把新引入的纬纱推向织口，形成织物；4、送经机构——把经纱不断地补充送向织口；5、卷取机构——把新形成的织物引离并卷成布卷现代织机之间，除引纬机构有着根本性的差异之外，其他四种机构对于各种织机来说都是大同小异的通用机构。这样我就将对新织机的研究精力，主要花在了对新引纬机构的研究上。我的发明并不是某项专业技术的重大突破，而是综合运用电子技术知识、电气知识、磁学知识和机械知识而设计出的一种全新的几乎是看不见摸不着的引纬机构。将它与其他四种通用机构相结合，即构成了一台新的织机。依照业界的惯例，用什么样的引纬方式构成的织机，就叫做什么样名称的织机。故我发明的新织机，就叫它作电磁织机。声明一点，我的新织机设计构思是基于有梭织机的构造产生的，故各部件的名称，还暂时沿用有梭织机的名称，待新织机定型批量生产时，再给各部件取恰如其分的名称吧。二、电磁织机的结构及电磁引纬机构的工作原理我发明的电磁织机，其技术核心是磁场在引纬系统中的应用。关键的技术措施是造成一个可控的流动磁场。所谓可控的磁场，就是要它存在时，它就存在；要它消失时，它就消失；要它自左至右流动或自右至左流动时，它就按给它的指令如愿实现流动；需要它强它就强，要它弱它就弱。这样的可控的磁场，用永磁材料是绝对办不到的，必须用电磁体才能达到目的。那么如何造成如上所述的可控的流动磁场呢？有两种方法可以实现一种是电磁体链式，一种是气缸活塞式。现先介绍完电磁织机的整体结构之后，再详述可控磁场的问题。1.电磁织机的整体结构电磁织机的结构，非常简单。可以用以下三点表述清楚(1)将普通有梭织机，砍掉它的引纬机构传动部分，并轻化薄化梭箱。保留原织机的其它四个功能部分，让它们能照旧运转；(2)安装新的引纬机构，即在走梭板下面紧贴着的筘框木的上部，沿长度方向开一从头至尾的长槽，在长槽内安置一电磁体链。这些电磁体在电气上和结构上是相互独立的，但在安置的几何位置上却要相互参差起来。电磁体的铁心要是开环的，并且开口朝上摆放。将每块电磁体线圈的供电线路连接至控制电路箱内。箱挂在织机侧面方便的地方。盖紧走梭板。走梭板要薄而且非常光滑坚固。至此，新的电磁体链式的引纬机构的安装，即告完成。(3)对梭子进行适应磁环境的改造，即去掉钢质梭尖换以非导磁体材料的。再将梭子紧贴走梭板的底面，装上一导磁体片，以便流动磁场出现时，可以拖着它一起流动。至此，电磁织机的整体结构即如述成型。2.电磁体链式引纬的工作原理埋置在筘框木中的电磁体链，不加电时它不起任何作用。可是在控制电路(见电磁体链式引纬机构的逻辑控制电路图)的控制下，它会形成流动的磁场并拖梭子一起流动，完成引纬运动。
织造过程是开口、引纬、打纬三个运动相继并反复进行。当开口运动将要完成时，织机运转的同步机构，即发生一引纬启动信号，此信号触发控制电路的双稳态电路(假定双稳态电路原先稳定在Q状态，梭子是在右端梭箱内)，于是Q端输出信号，此信号一路加于左边的一组与门上，一路去触发单稳态电路1，单稳态1的输出信号至与门1左时，与门1左的两个输入端有信号相与，其输出就控制可控硅1导通，于是电磁体的线圈里通了电流并产生了磁场。该磁场吸引梭子向它靠近，并使其进入最佳位置(磁心的开口中心)时，单稳态1结束了它的非稳定状态，其下降沿触发单稳态2的同时，也关闭了与门1左和可控硅1，跟着电磁体1的磁场消失。此时单稳态2的输出却使与门2左和可控硅2导通。于是电磁体2的磁场产生，进而吸引梭子向电磁体2靠近，并使其进入最佳位置时，接着单稳态2的非稳定状态又结束了，并触发单稳态3。这样上述的连锁反应便相继进行下去。如此，前一个电磁体的磁场消失后一个电磁体的磁场产生，便可将梭子从右渐次拖向左，完成一个自右至左的引纬过程。当织造运动进行到第二个开口运动将要完成时，织机运转的同步机构，又产生出一个引纬启动信号给双稳态电路，于是Q端输出信号，虽然仍将使单稳态电路一个接一个的触发，但此时却因右边一组与门准备了导通的条件(Q加信号于其上)，因而是最后一个与门9右首先导通，也就是电磁体9首先产生磁场，接着电磁体9磁场消失，电磁体8产生磁场，也就是说磁场是从左至右流动，到这个循环结束时，梭子便被从左拖至右，完成了一个从左至右的引纬过程。如此往复运行，就完成了一次次的引纬运动。
需要声明，这里的“电磁体链式引纬的逻辑控制电路图”既不一定是最好的，也不是唯一的。它也可以用时间分配器电路或单片机编程来实现控制。总之，方法很多。另外，这里的逻辑控制电路用了九级，实际上可能需要很多级，究竟该用几级，这要由筘幅和电磁体的长度来决定。
在电磁体链式引纬中，需要特别注意的地方很多，现择要讲几点(1)电磁体的铁心的形状，必须进行科学的设计，以消除杂散磁路对有效磁力的分散，从而提高引纬效力和节省能源；(2)当磁场隔着走梭板吸引梭子在走梭板上滑行时，磁场吸引力的分力之一——正压力，增加了梭子的滑动摩擦力。为克服此摩擦力，给梭子装上非导磁体的轮子更好些，改滑动摩擦为滚动摩擦，以节省能源；(3)筘框木上应避免使用导磁体材料制造的部件，以免影响流动的磁场的正常流动及磁场对梭子的有效吸引；(4)筘框木内埋置了电磁引纬机构，增加了筘框木的重量，故对打纬机构应进行加固设计。
3.气缸活塞式引纬的工作原理气缸活塞式引纬的构成，是在如前所述的筘框木上部开的长槽内，安置一非导磁体材料作成的长管式气缸，其长度与筘框木等长。气缸内装一具有电磁体功能的活塞。气缸两端都有进气孔和排气孔。平时进气孔都处于关闭状态，排气孔都处于开的状态。当左端进气孔开启进气时，左端的排气孔立即关闭，此时高压气推动活塞式电磁体自左至右跑，梭也被吸引着拖向右，(假定梭子停在左端梭箱内)，活塞跑到尽头时(即右梭箱位置)，梭子也完成了一次自左向右的引纬。当右端进气时，右端的排气孔立即关闭，高压气推动活塞式电磁体自右至左跑，梭子也被吸引着拖向左，活塞跑到左端梭箱时，梭子也完成了一次自右向左的引纬。如此往复运行，便完成了一次次的引纬运动。这里进气的时刻和进气的时间长短，由织机运行的同步机构给出的引纬启动信号触发控制电路，而后由控制电路完成应有的一切操作。需指出，活塞式电磁体的供电，是由容量大、体积小并可快速充电的电池供给，而且要做到只有在活塞运动时才供电，到达两端梭箱位置时，电立即被切断，并且在活塞到副梭箱一端时，才给电池充电。充电可以是活塞到副梭箱一端若干次才充电一次。这一切动作都是由控制电路控制完成。所以要在梭箱位置时将活塞式电磁体断电，一是为节省能源，二是为了方便对梭子的其他操作，比如自动换梭等。关开进气、排气孔，断接电磁体的电，这些简单的控制技术问题，业内人士都是可以轻而易举地解决，这里我就不再赘述了。
关于高压气源，可以用一台大气泵供整个车间的气，也可以一台织机配一台小气泵。至于统一供气和分散供气的优缺点，业内人士自会审时度势的。
综观上述两种电磁引纬方式，虽然电磁体链式引纬实现起来难度要大一些，但是在简化织机结构和消除引纬的一切机械运动及部件上，比气缸活塞式引纬方式体现得更突出些。三、电磁织机的优点这里所以要写电磁织机的优点，并不是做广告宣传，而是想进一步说明它的实用性。
电磁织机的优点1.结构简单，价格便宜电磁织机结构极其简单，它是将本已简单有梭织机，又砍掉了它的引纬机构，再在筘框木中埋置新的电磁引纬机构而成。因为它结构简单，易于加工制造，故造价也会很便宜；2.噪音极小电磁织机引纬时，没有任何机械传动，没有机械撞击等机械动作，故噪音会极小；3.工作平稳、振动小电磁织机引纬时，因无机械传动，无机械撞击，而且引纬的动力(能量)又是直接取于电网而非织机的主传动电机，因而不会使主传动电机负荷突变，故织机的振动最小，工作最平稳；4.劳动生产率高电磁织机在引纬过程中，引纬的动力(能量)是连续不断地续加在梭上的，故引纬行程可以很长很长，也就是说筘幅可以很宽。这是当今各种织机都无法做到的。筘幅的加宽，有利于提高织造效率，也就是有利于提高劳动生产率；5.耗能低电磁织机的引纬的动力(能量)几乎是全部作用在了走梭上，没有任何传动机构消耗能量，故引纬运动耗能会很小；6.操作方便电磁织机的引纬是在电子线路的控制下运行的。引纬运动与其他功能部分的协调配合，也是以电信号来完成的，故操作会很方便；7.保持了有梭织机的一切优点有梭织机至今未被淘汰，是因为它具有顽强的生命力，也就是它具有其他织机不具备的许多优点。比如结构简单，价格便宜，适应性强，能形成完整光洁的布边，维修简便等优点。电磁织机也属于有梭织机，故有梭织机的一切优点，也被统统地保留继承；8.运行安全电磁织机虽属于有梭织机，但它的梭子的运动自始至终是在磁场的完全控制下进行的，绝对不会有飞梭扎梭的事故发生。故它的运行十分安全；9.更新换代的优选织机电磁织机结构简单，价格便宜，性能优良于当今各种织机，故它完全可以成为我国更新换代和改造现有有梭织机的最佳优选织机。


本发明是电磁织机,它是用电磁引纬方式工作的一种新型织机。电磁引纬的技术核心,是磁和磁学知识的应用。关键的技术措施是造成一种可控的流动磁场,藉流动磁场对梭的吸引,来完成引纬操作。如何造成一种可控的流动磁场呢 有两种方法可以实现,一种是电磁体链式,一种是气缸活塞式。它们是如何设计和工作的,请详见说明书中的叙述。将电磁引纬方式与织机的其他四个功能部分相结合,即可构成一台电磁织机。电磁织机结构简单,价格便宜,性能优良,它可称得上是新一代的新型织机。它的研制成功并投产,将对我国的国家利益特别是纺织行业的利益,产生重大的影响。