Applicazione di frizioni elettromagnetiche nei telai senza navetta
1. Panoramica
La frizione elettromagnetica applicata nei telai senza navetta è una frizione per scopi speciali-classificata nelle frizioni monodisco-, sviluppata in sincronia con i telai senza navetta a partire dalla fine degli anni '80. Questo prodotto comprende principalmente frizione combinata (frizione integrata-unità freno), freno elettromagnetico, frizione elettromagnetica e frizione elettromagnetica a ganascia. Tutte le sue specifiche, parametri, prestazioni, dimensioni di montaggio, coppia di avviamento/frenatura (coppia dinamica), coppia trasmessa (coppia statica) e altri indicatori di prestazione sono progettati per soddisfare i requisiti operativi dei telai senza navetta. È prodotto principalmente da produttori di frizioni professionali di fama mondiale- tra cui WARNER Electric (USA), KEB (Germania), Miki Pulley (Giappone) e ZF Friedrichshafen AG (Germania).
Questo prodotto applica con successo la teoria strutturale delle frizioni elettromagnetiche multidisco-a frizioni elettromagnetiche specifiche del telaio-, ottimizza la struttura tradizionale delle frizioni monodisco-e migliora le prestazioni strutturali delle frizioni per telaio dedicate. Le prestazioni migliorate soddisfano pienamente le particolari esigenze operative dei telai senza navetta. A differenza delle frizioni per uso generale-prodotte in serie complete, questo tipo di frizione speciale non è-serializzata e viene continuamente aggiornata in modo iterativo insieme all'evoluzione tecnologica dei telai senza navetta. L'alta velocità, l'alta efficienza e l'elevata affidabilità dei moderni telai senza navetta di nuovo-tipo sono inseparabili dal progresso delle frizioni per telai dedicate, che si sono evolute in un nuovo ramo indipendente all'interno della famiglia di prodotti delle frizioni elettromagnetiche a piastra singola-.
2. Caratteristiche strutturali delle frizioni per telai senza navetta
Le frizioni dedicate ai telai-devono soddisfare i requisiti prestazionali completi dei telai senza navetta in termini di installazione, messa in servizio, manutenzione, coppia trasmessa elevata, coppia di avviamento e frenatura elevata, nonché innesto rapido (avvio rapido) e disinnesto rapido (arresto di emergenza).
I telai a getto d'aria-e i telai a getto d'acqua-sopportano carichi relativamente leggeri; si affidano a motori con coppia di-avviamento- elevata per accelerazioni rapide e freni elettromagnetici per frenate e arresti rapidi. I telai a proiettile sono caratterizzati da una bassa resistenza inerziale da parte delle pinze a proiettile, quindi adottano lo stesso schema dei telai a getto d'aria-e a getto d'acqua-, ovvero azionamento diretto tramite motori di avviamento-ad alte prestazioni. Le frizioni speciali equipaggiate su questi tre tipi di telai senza navetta sono tutte varianti modificate delle frizioni elettromagnetiche a disco singolo-.
Per i telai a pinze, vengono adottate frizioni elettromagnetiche per frequenti avviamenti rapidi-di funzionamento per evitare eccessivi cicli di accensione-spegnimento del motore, mentre i freni elettromagnetici eseguono l'arresto rapido della macchina principale. Per realizzare sia l'avvio istantaneo che l'arresto immediato, compattounità di freno con frizione combinata ad armatura comune-sono universalmente configurati. Tali apparecchiature coprono diversi modelli di telai a pinza tradizionali: SM92, SM93, TM-11, TM-11E prodotti da SOMET (Italia); GTM, GTM-A, GTM-AS da PICANOL (Belgio); HTV-1/E, HTV-M/E prodotti da DORNIER (Germania); ISL-888Ⅱ di Ishikawa (Giappone); P400 e P400S di SAPA (Spagna), tutti dotati di gruppi frizione-freno combinati compatti con armatura comune.
Per adattarsi a larghezze di tessitura più ampie e velocità operative più elevate, la coppia nominale delle frizioni specifiche del telaio- è stata aumentata di conseguenza tramite due soluzioni tecniche:
Soluzione 1: circuito magnetico singolo con dimensione radiale maggiorata delle coppie di attrito
L'aumento di coppia si ottiene espandendo la dimensione radiale dei dischi di attrito all'interno di un singolo circuito magnetico. Ad esempio, la frizione del telaio a pinze SOMET SM92 è allargata radialmente per soddisfare la maggiore richiesta di coppia del modello TM-11E. I rivestimenti di attrito non-metallici possono essere adottati come coppie di attrito per questa struttura; l'accoppiamento di attrito tra cuscinetti non metallici e controparti metalliche garantisce una maggiore durata. Poiché la durata delle frizioni dipende dalla durata delle coppie di attrito e l'affidabilità complessiva dei telai senza navetta è determinata dalla durata dei componenti di base principali, l'aumento del diametro del disco di attrito tramite il metodo del circuito magnetico singolo migliora essenzialmente l'affidabilità operativa dei telai senza navetta.
Soluzione 2: struttura a doppio circuito magnetico per spazio di installazione radiale limitato
Limitata dalle dimensioni strutturali complessive dei telai in cui l'allargamento radiale è impossibile, la struttura della frizione a doppio circuito magnetico è sviluppata in base al principio di penetrazione ripetuta del flusso delle frizioni elettromagnetiche multi-disco, che aumenta drasticamente la coppia erogata per soddisfare i requisiti di carico potenziati dei telai ad alta-velocità. Tuttavia, nel design a doppio circuito magnetico, il flusso magnetico passa attraverso le piastre di attrito due volte, il che impone l'uso di tutte le-coppie di attrito metalliche. L'elevato tasso di usura delle coppie di attrito metalliche riduce la durata utile e di conseguenza riduce l'affidabilità complessiva dei telai senza navetta.
I telai tipici dotati di freni a doppio-magnetico-circuito comune ad armatura comune e frizione combinata-includono i telai a pinze FAST di SMIT, i telai a pinze GTM-A/GTM-AS di PICANOL e i telai a pinze HTV-1/E/HTV-M/E di DORNIER. Inoltre, il gruppo freno sull'ultimo telaio a getto d'aria DELTA di PICANOL e la frizione elettromagnetica sui telai a pinze SMIT FAST adottano entrambi coppie di attrito a doppio circuito magnetico, che forniscono una coppia più elevata senza aumentare il diametro esterno radiale dei dischi di attrito.
Il posizionamento delle frizioni elettromagnetiche è obbligatorio per le operazioni di ricerca della trama a bassa-velocità. Una bassa velocità operativa durante la ricerca della trama genera quindi una grande coppia di trasmissionefrizioni a ganasce posizionatesono necessari per questa condizione di lavoro. Tradizionalmente, il posizionamento viene realizzato tramite perni di posizionamento combinati con denti in presa equidistanti per completare il lento movimento di ricerca della trama-. Questa struttura viene applicata alle frizioni di ricerca lenta della trama-dei telai a pinze PICANOL GTM e dei telai a pinze SOMET TM-11.
Negli ultimi anni, i denti non-equidistanti hanno sostituito i denti equidistanti per semplificare i processi di produzione, facilitare l'installazione e il debug e migliorare l'affidabilità delle frizioni a ganasce, che vengono utilizzate sulle frizioni a ganasce dei telai a pinze PICANOL GTM-A e GTM-AS. Per ridurre il consumo di energia e ridurre la generazione di calore della frizione, vengono adottate tutte le frizioni a ganascia a ricerca lenta della trama-spegnere-il coinvolgimento e accendere-il disimpegno(normalmente impegnato quando di-diseccitato) logica di controllo. Questa modalità di controllo è adottata sulle frizioni di ricerca trama dei telai a pinze SOMET TM-11, PICANOL GTM/GTM-A/GTM-AS e SMIT FAST.
3. Sviluppo di frizioni per telai domestici senza navetta
Con l’introduzione della tecnologia, la ricerca indipendente e lo sviluppo localizzato di telai senza navetta, la Cina ha raggiunto la produzione interna di frizioni dedicate per tutti i tipi di telai senza navetta. Ciononostante, il settore è partito in ritardo, deve affrontare una forte concorrenza di mercato e soffre di produttori sparsi su piccola scala-che non riescono a formare cluster di produzione di marca su larga-scala.
Spinta dalla domanda di ricerca e sviluppo locale di telai senza navetta e in un ambiente di mercato competitivo standardizzato, si prevede che nel prossimo futuro prenderà forma una produzione di marchio centralizzata su larga-scala, consentendo ai prodotti nazionali di entrare nel mercato globale e di allinearsi agli standard internazionali. Al momento, le frizioni speciali nazionali per telai senza navetta sono ancora in fase di reverse engineering, con notevoli lacune nelle prestazioni dei materiali e nella precisione di produzione rispetto ai produttori esteri-di livello mondiale. È prevedibile che la produzione nazionale di frizioni per telai eliminerà gradualmente la semplice imitazione e passerà all'innovazione e allo sviluppo indipendenti, formando sistemi di produzione con marchio centralizzati su larga scala-per supportare il miglioramento sostenibile dell'industria cinese dei telai senza navetta.
