Máy móc dệt may hoạt động ở điểm giao thoa giữa tốc độ cao, hoạt động liên tục và đồng bộ hóa chính xác — một sự kết hợp đầy thách thức, đặt ra những yêu cầu cụ thể đối với từng bộ phận trong hệ thống truyền động. Một máy dệt kiếm tốc độ cao hiện đại có thể tạo ra hơn 800 sợi ngang mỗi phút. Một máy dệt kim tròn quay trục kim với tốc độ trên 60 vòng/phút trong khi các kim móc hoạt động với tốc độ tạo ra hàng trăm hàng sợi mỗi phút. Máy cuộn công nghiệp hoạt động hàng giờ với tốc độ bề mặt vài nghìn mét mỗi phút.
Trong tất cả các ứng dụng này, hệ thống truyền động phải đồng bộ hóa chính xác nhiều trục — lực căng trục dọc, thời điểm đưa sợi ngang, tốc độ cuốn sợi và góc trục cắt phải duy trì các mối quan hệ pha xác định để vải được sản xuất đúng cách. Bất kỳ độ rơ hoặc độ đàn hồi nào trong các bộ phận khớp nối của chuỗi truyền động đều gây ra lỗi pha, biểu hiện trên vải dưới dạng các khuyết tật có thể nhìn thấy: sự thay đổi mật độ sợi ngang, mũi khâu bị bỏ sót, hoa văn không khớp hoặc mép vải không đều. Khớp nối Oldham Sản phẩm đáp ứng các yêu cầu này nhờ khả năng truyền mô-men xoắn không có độ rơ và khả năng chịu đựng sự lệch trục không thể tránh khỏi trong môi trường máy dệt có độ rung cao.
Thách thức đồng bộ hóa truyền động trong dệt
Về cơ bản, máy dệt là một cỗ máy đồng bộ đa trục. Trục chính điều khiển cơ cấu tạo khe hở (tạo khoảng trống giữa các sợi dọc), cơ cấu kéo sợi ngang (đưa sợi ngang qua khe hở) và cơ cấu đập sợi (đẩy sợi ngang đã đưa vào ép sát mặt vải). Ba chuyển động này phải duy trì mối quan hệ pha chính xác với nhau trong mỗi chu kỳ để cấu trúc dệt được chính xác.
Cơ cấu tách sợi trong máy dệt dobby hoặc jacquard hiện đại được dẫn động bởi một trục riêng biệt, vị trí góc của trục này so với trục chính sẽ quyết định sợi dọc nào được nâng lên và sợi nào được hạ xuống ở mỗi lần đưa sợi ngang vào. Khớp nối giữa trục dẫn động chính và trục của cơ cấu tách sợi phải truyền các thay đổi vị trí góc tức thời và không có độ trễ — một khớp nối có độ rơ sẽ cho phép cơ cấu tách sợi chậm hơn trục chính trong giây lát ở mỗi lần đảo chiều, khiến khe tách sợi mở hoặc đóng sai thời điểm và tạo ra lỗi dệt.
Các trục dệt hoa văn trên máy dệt nhiều trục thậm chí còn có những yêu cầu khắt khe hơn — mỗi trục phải ở đúng vị trí góc so với các trục khác ở mỗi lần dệt, và sự đồng bộ phải được duy trì bất chấp độ rung và tải trọng va đập đặc trưng của quá trình dệt tốc độ cao.
Kết nối bộ mã hóa và bộ giải mã trên hệ thống định vị khung dệt
Các máy dệt điều khiển điện tử hiện đại sử dụng bộ mã hóa trục để theo dõi góc quay của trục chính và cung cấp phản hồi vị trí cho bộ điều khiển dobby hoặc jacquard điện tử. Khớp nối giữa trục chính và bộ mã hóa phải đảm bảo truyền động không có độ rơ để bộ mã hóa báo cáo vị trí trục thực tại mọi vị trí góc trong suốt chu kỳ quay hoàn chỉnh — đặc biệt là tại các vị trí điểm chết nơi xảy ra việc mở và đóng khe dệt và nơi các lỗi về thời gian có tác động lớn nhất đến chất lượng vải.
Các khớp nối Oldham thu nhỏ đảm nhiệm chức năng kết nối bộ mã hóa này trên các máy dệt điện tử hiện đại, cung cấp khả năng báo cáo vị trí không có độ rơ và cách ly điện, bảo vệ các mạch điện tử của bộ mã hóa khỏi mức độ nhiễu điện từ cao do các bộ truyền động biến tần và động cơ của máy dệt tạo ra.
Trục truyền động máy dệt kim
Máy dệt kim tròn đặt ra những thách thức khác nhau về hệ thống truyền động. Kim dệt và núm điều chỉnh phải quay đồng bộ chính xác, với mối quan hệ góc giữa chúng quyết định cấu trúc mũi khâu. Cơ chế cấp sợi phải cung cấp sợi với tốc độ phù hợp với tốc độ máy và độ dài mũi khâu đã cài đặt. Lực căng khi kéo sợi phải được kiểm soát để duy trì sự hình thành mũi khâu nhất quán trong suốt quá trình dệt.
Mỗi chức năng truyền động này đều liên quan đến các kết nối động cơ servo hoặc động cơ bước, trong đó khớp nối không có độ rơ đảm bảo rằng các thay đổi vị trí được yêu cầu — dịch chuyển mẫu, điều chỉnh chiều dài mũi khâu, cấu hình tăng tốc — được thực hiện mà không có vùng chết. Khớp nối Oldham xuất hiện tại các kết nối động cơ với trục trong toàn bộ hệ thống truyền động của máy dệt kim, đặc biệt là trong các máy được điều khiển điện tử, nơi các trục servo độc lập thay thế hệ thống cam và bánh răng cơ khí của các thiết kế cũ hơn.
Môi trường rung động của máy dệt kim tốc độ cao rất đáng kể — chuyển động qua lại nhanh chóng của hàng nghìn kim móc tạo ra rung động băng thông rộng ảnh hưởng đến mọi thành phần cấu trúc và cơ khí. Việc khớp nối Oldham không có các phần tử cộng hưởng — không có lò xo đàn hồi, không có các phần tử kim loại được căng trước — có nghĩa là nó không khuếch đại các tần số rung động cụ thể như khớp nối dạng ống thổi hoặc dạng dầm nếu tần số tự nhiên của nó trùng với tần số kích thích của máy.
Thiết bị hoàn thiện và xử lý dệt may
Máy nhuộm và máy căng vải: Các máy này vận chuyển vải qua các bể xử lý và buồng sấy với tốc độ được kiểm soát, các vùng căng giữa mỗi con lăn dẫn động yêu cầu đồng bộ tốc độ chính xác để ngăn vải bị giãn hoặc vón cục. Mỗi con lăn dẫn động được dẫn động bởi một động cơ riêng biệt thông qua một khớp nối, và khớp nối không có độ rơ đảm bảo rằng mối quan hệ tốc độ giữa các con lăn liền kề được duy trì chính xác trong suốt quá trình điều chỉnh độ căng.
Máy quấn dây: Máy cuốn hình nón, máy cuốn cuộn và máy cuốn hình thoi tạo ra các cuộn sợi với lực căng được kiểm soát thông qua sự kết hợp giữa điều khiển tốc độ trục chính và tốc độ di chuyển ngang. Khớp nối giữa động cơ truyền động di chuyển ngang và cam di chuyển ngang phải không có độ rơ để tạo ra kiểu cuốn ngang sạch sẽ mà không có "vạch cuốn" hoặc các vùng mật độ không đồng đều do lỗi định vị gây ra bởi độ rơ.
Máy dệt thảm: Máy dệt thảm chèn các thanh kim với tốc độ lên đến 1.200 nhịp/phút, chiều cao và kiểu dệt thảm được điều khiển bởi tốc độ và pha tương đối của nhiều trục dẫn động độc lập. Các yêu cầu về khớp nối thuộc hàng khắt khe nhất trong ngành dệt may: số chu kỳ cao, độ rung đáng kể và đồng bộ pha không có độ trễ, tất cả trong cùng một cụm lắp ráp.
Các yếu tố cần xem xét trong môi trường hoạt động
Môi trường sản xuất dệt may đặt ra những thách thức đặc thù trong việc kết hợp các vật liệu, khác biệt so với hầu hết các môi trường công nghiệp khác.
Chất xơ và bụi bẩn gây ô nhiễm: Các sợi và mảnh vụn nhỏ (mảnh sợi ngắn) trong không khí có mặt khắp nơi trong các khu vực kéo sợi, dệt và đan. Các hạt này bị hút vào bất kỳ khe hở hoặc chỗ lõm nào trong các bộ phận cơ khí do luồng không khí và tĩnh điện. Trong các khớp nối Oldham, sự tích tụ sợi ở giao diện giữa trục và đĩa có thể làm tăng ma sát và đẩy nhanh quá trình mài mòn đĩa. Việc làm sạch bằng khí nén thường xuyên các khớp nối tiếp xúc là một quy trình bảo trì tiêu chuẩn trong các nhà máy dệt.
Chất bôi trơn và sương dầu: Hệ thống bôi trơn máy dệt tạo ra sương dầu bám vào tất cả các bề mặt xung quanh. Vật liệu đĩa Acetal có khả năng chống lại hầu hết các chất bôi trơn máy dệt — dầu khoáng và dầu tổng hợp — nhưng kỹ sư nên kiểm tra tính tương thích nếu máy dệt sử dụng các chất bôi trơn bất thường hoặc nếu khớp nối nằm trong vùng phun sương trực tiếp từ vòi phun chất bôi trơn.
Nhiệt độ môi trường cao trong khu vực hoàn thiện sản phẩm: Máy căng vải và máy định hình nhiệt hoạt động với vải ở nhiệt độ từ 150 đến 200°C, và cấu trúc máy xung quanh có thể đạt đến 60 đến 80°C ở các vùng truyền động. Không nên sử dụng đĩa acetal tiêu chuẩn ở những vùng có nhiệt độ môi trường vượt quá 80°C — cần sử dụng đĩa nylon gia cường sợi thủy tinh hoặc PEEK trong các ứng dụng máy hoàn thiện ở nhiệt độ cao.
Định cỡ và bảo dưỡng cho các ứng dụng dệt may
Máy móc dệt hoạt động với số chu kỳ cao và tích lũy rất nhanh. Một máy dệt thảm với tốc độ 1.200 nhịp/phút, chạy hai ca/ngày, 300 ngày/năm sẽ tích lũy 432 triệu chu kỳ mỗi năm. Khoảng thời gian thay thế đĩa khớp nối Oldham cho các ứng dụng dệt có chu kỳ cao nên được xác định bằng thực nghiệm thông qua việc theo dõi độ rơ sớm — chu kỳ thay thế đầu tiên xác định tốc độ mài mòn cho máy cụ thể đó và điều kiện hoạt động, và các lần thay thế tiếp theo có thể được lên lịch phù hợp.
Đối với trục servo của máy dệt và máy đan hoạt động ở tốc độ vừa phải với độ căn chỉnh tốt, chu kỳ thay thế đĩa điển hình là từ 6.000 đến 12.000 giờ hoạt động đối với đĩa acetal tiêu chuẩn. Đối với các ứng dụng tốc độ cao, chu kỳ cao như máy dệt thảm, chu kỳ ngắn hơn từ 2.000 đến 4.000 giờ có thể phù hợp — tương đương với việc thay thế mỗi 3 đến 6 tháng ở tốc độ sản xuất liên tục. Việc dự trữ đĩa thay thế tại máy và kết hợp kiểm tra đĩa vào lịch bôi trơn hàng tuần giúp việc thay thế trở thành hoạt động được lên kế hoạch thay vì hoạt động khẩn cấp.
Phần kết luận
Máy dệt đòi hỏi hiệu suất khớp nối đáp ứng một loạt các yêu cầu khắt khe: đồng bộ pha không độ rơ để đảm bảo chất lượng vải, độ bền cao cho sản xuất liên tục, khả năng chống rung trong máy tốc độ cao và khả năng tương thích với môi trường, bao gồm cả sự nhiễm bẩn sợi và sương dầu bôi trơn. Khớp nối Oldham đáp ứng được sự kết hợp này thông qua cơ chế mộng và rãnh chắc chắn – cung cấp độ rơ bằng không mà không cần bất kỳ bộ phận đàn hồi nào có thể bị xuống cấp trong môi trường dệt – và đĩa polymer hoạt động khô ráo, có khả năng xử lý sự nhiễm bẩn và tiếp xúc với nhiệt độ vừa phải trong khi vẫn duy trì độ ổn định kích thước cần thiết cho hiệu suất không độ rơ nhất quán trong hàng nghìn giờ hoạt động. Được lựa chọn chính xác với vật liệu đĩa phù hợp với vùng nhiệt độ và lịch trình thay thế được lên kế hoạch phù hợp với chu kỳ sản xuất của máy, khớp nối Oldham trong hệ thống truyền động dệt sẽ mang lại chất lượng vải nhất quán và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch liên quan đến hệ thống truyền động trong suốt vòng đời của máy.
Hãy xem qua trang của chúng tôi. Dòng khớp nối Oldham dành cho ứng dụng trong ngành dệt may và các ứng dụng chu kỳ cao., hoặc Liên hệ với đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi Để được hướng dẫn cụ thể về thông số kỹ thuật khớp nối máy dệt.
