经编织物花型的形成过程，其实就是梳栉在梳栉横移机构的控制下有规律的横移，在不同的织针上垫上纱线，从而使纱线按照设计的花型有规律地成圈和穿套的过程。横移运动决定着各把 梳栉的经纱所形成的线圈在织物中的分布规律，从而形成不同组织结构与花纹， 亦即 梳栉横移机构的性能好坏直接决定了经编产品花式效果、性能和档次 。梳栉横移机构对经编产品的多样化、产品档次以及产品开发人员的创作空间都起着很关键的作用。本文即对经编机的梳栉横移机构的发展及原理特点作了介绍。

 

 

1、横移运动规律要求

 

        经编机在成圈过程中 , 主轴一转编织一个横列 , 梳栉沿针床方向要进行一次针前横移、一次针背横移和两次针间摆动。梳栉横移时间应和其摆动密切配合，针间摆动期间不能进行横移。根据花型组织不同，针前垫纱不超过两个针距，针背垫纱可以是零个、一个、两个或更多针距。梳栉移动时间极为短促，所以应保证梳栉的横移运动平稳，速度无急剧变化。梳栉每次横移的距离为针距的整数倍，且移动后导纱针应处于针间隙的适当位置，以免在针间摆动时，导纱针和针上的纱线碰撞或摩擦 [1] 。

 

 

2、机械式横移机构

 

        自从 1775 年英国的克莱恩 (Crane) 发明第一台特里科经编机，机械式梳栉横移机构就产生了。机械式梳栉横移机构具有悠久的历史，技术成熟，运行稳定可靠，能够很好的满足梳栉的横移运动的要求，直到现在在各种经编机上仍有着十分广泛的应用。根据机型不同，各种机械式梳栉横移机构在结构上和性能上都有很大的差异。主要有链块滚筒式和花盘凸轮式两种，都是应用了凸轮的原理。

 

        2.1 花板式（链块滚筒式）横移装置

 

        花板式梳栉横移机构工作时，主轴通过一定的机构传动滚筒，使其之间按照与主轴 一定的传动比转动，滚筒外缘有凹槽，被覆着不同 形状和号数 链块，链块按照花型组织规律排列并通过销钉连成链条， 并被嵌入编花轮的链块轨道 随滚筒一起转动，链块作用于紧贴在其表面的转子（ 转子依靠压簧始终压在链块上），转子通过滑块推动推杆，推杆与梳栉相连，从而带动梳栉作沿针床的横向移动。

 

        普通链块表面推动梳栉横移的工作面是在链块倒角机上直接磨制的，呈直线形态。这样横移时对梳栉的冲击力很大，不利于机器速度的提高 , 机速一般只能达到 600rpm 。因而出现了工作面呈曲线形的曲线链块。

 

        曲线链块具有与大针距横移相适应的曲线表面，能在高速条件下低噪音平稳运行，有利于实现经编机的高速化。导纱梳栉横移稳定，振动也比较小，也有助于减少各个零部件的磨损，但是曲线链块不能由用户自己磨制，链块只能分段替换。

 

        ​2.2 花盘式（凸轮式）横移装置

 

        经编机上梳栉的横移也可用花盘凸轮实现，在现代高速经编机上已得到广泛应用。如果花盘上的线圈横列数可以被花型循环所整除，就可以使用花盘凸轮。花盘凸轮象曲线链块一样，具有曲线表面，这使得横移运动非常精确，另外不会出现花板链节装错或由于槽道内杂质影响链块运动，所以机器运行平稳，机器速度高。

 

        但是凸轮加工精度要求很高，必须由专业厂商提供，用户不能根据自己开发的花型制造；而且花纹完全组织受凸轮尺寸限制，更换花纹时须将整个凸轮装置拆换，十分不便。一般只应用于花型不常变动的高速经编机或作为花梳经编机的地组织的花纹机构。特别在高速、少梳栉经编机上，花盘凸轮式横移机构的优势还很大。在 2003 年的第十四届纺织机械博览会上（ ITAM'2003 ）， Karl Mayer 展出的新型高速经编机 HKS2-3E 和 LIBA 展出的同类高速机 COPCENTRA 2KE 车速都高达 3500rpm 以上，都采用花盘凸轮式梳栉横移机构。

 

 

3.电子横移机构

 

        随着科技的发展和进步，特别是机电一体化、电机技术、电子控制、液压传动等高新技 术日新月异的发展，以及人们对高效率、高档次产品的追求，相继出现了几种电子梳栉横移机构。

 

        3.1 SU 电子横移装置

 

        SU 为德文“ Summe Blech （累计叠加板）”，是由德国 Karl Mayer 公司于 1979 年开发成功的电子梳栉横移机构，现在 SU 横移机构广泛应用于多梳经编机（早期也用于 4 梳和 5 梳的特里科经编机）。 它是由电子计算机控制的数字式横移机构，原来几个小时的工作量现在几分钟就能完成，极大提高了生产效率；由计算机控制完成机械的累加动作，具有较高的横移精度。 SU 横移机构每次最大针背横移为 16 针距，累积最大针背横移达 47 针距，从而能够编织出富有魅力的花纹，极大的丰富了经编产品的开发空间。 据 Karl Mayer 公司资料，目前全球已有 40000 多套 SU 横移机构用于花边生产。应该说 SU 装置是梳栉横移机构发展史上一个里程碑式的产品。

 

        SU 梳栉横移机构是一个电子机械系统，它借助滑动组件来控制花梳，通过电磁元件来控制滑动组件，从而可按照确定的路径来形成横移距离。它由一组偏心和滑块组成，滑块斜面按简谐运动曲线设计，这样可使转子运动平稳可靠。它通常有 6 ～ 7 个偏心，一般只要配置六个偏心，而对于有压纱装置的花边机，由于压纱梳需要针前垫纱，因此需要多配置一个偏心。上面的六个偏心负责花梳栉的针背横移运动，第七个辅助偏心使所控制的花梳 针前 产生一个针 距横移。机器编织一横列，该偏心轮转半转，这样各横列的针前垫纱为一次向左，一次向右交替进行 ，对于有 6 个偏心的横移机构，有 7 段斜面滑块，每段滑块斜面形成宽窄不等两种厚度，两滑块之间由偏心套的头端转子隔开。偏心和滚子向后时，滚子作用于窄的一端，滑块组收缩，当偏心向前时，滚子移到宽的部段，使滑块组伸张。滑块组上方有一水平杆，通过垂直杆作用于梳栉。滑块组伸张使梳栉向后移动，反之，回复弹簧使它向左并使滑块合拢。在每个滚子处滑块两端间隙厚度之差值不等，为针距的整数倍。将偏心按一定组合向左运动，各滑块造成的导纱梳横移动程叠加，可获得各种针距数的动程。

 

        SU 梳栉横移机构有如下特点：

 

        (1）变换花型迅速，停台时间少，机器效率高；免除链块加工、装配、拆卸以及拣选、清洁等工作；

 

        (2) 可节约链块费用、存贮、降低固定资本费用；

 

        (3) 能生产较经济的小批量多品种；

 

        (4) 能与花纹准备系统接口，有利于高效 率、准确的花型设计工作。

 

        随着多梳经编机的改进和提高，宽花边产品的开发， SU 横移机构由于采用了磁铁－机械转换装置实现其主要功能，有适应机速不高（ 最大转速只能达到 450rpm ） ，横移距离不够的缺点；另外，其传动机构上比较复杂，运行噪音也比较大。

 

        ​3.2 高速机电子横移装置

 

        高速经编机的梳栉构造、梳栉数及机速方面都同多梳经编机有着很大的不同。用于高速经编机的电子梳栉横移机构主要有 Karl Mayer 公司开发的 EL 型电子梳栉横移机构和 LIBA 公司开发的 ELS 型电子梳栉横移机构。

 

        3.2.1 EL 型电子梳栉横移机构

 

        EL 型电子梳栉横移机构（ electronic guide bar control system ）是 Karl Mayer 公司于 1990 年开发。它不是通过主轴传动运行，而是应用了新型的伺服电机驱动，并由计算机实现控制。

 

        最初， EL 型横移机构应用的是旋转伺服电机＋滚珠螺旋传动机构，通过滚珠螺旋传动机构，把旋转伺服电机的旋转运动转换成直线运动，从而推动梳栉的横移。由于需要传动机构将伺服电机的转动转化为梳栉的横向移动，因此适应机速不高，最高机速为 900 ～ 950 转 / 分钟。目前，采用这种驱动方式的 EL 被用于多梳经编机的地梳和贾卡梳的驱动。例如在 2003 年第十四届国际纺机展中， Karl Mayer 公司新推出的花边机 TL66/1/36 和 FL20/16 中地梳和贾卡梳就是采用该驱动装置。

 

        在前者“诞生”一年半之后，改为由新型的直线伺服电机驱动。直线电机可以直接得到直线运动，实现了“零传动”，可以直接驱动梳栉。

        花型准备系统 —→ 花型软盘 —→ 机上控制计算机 —→ 线性伺服电机 —→ 撑杆 —→ 梳栉。

 

        用线性电机控制，尤其适用于连续的、快速的花型变换。 EL 梳栉横移系统主要包括一个主轴，其内部为铁质内核，外面环绕线圈。在通电流时，线圈会产生一个磁场，使铁质内核产生线性运动，从而把横移运动直接传输到导纱梳。 横移运动是以梳栉的运动曲线为基础的，由计算机计算出横移距离，指令直线电机横移。在经编机主轴上有一个接近开关，可看作一主轴角度编码器，采集主轴现在所处的角度位置，传给主控计算机，计算机可根据此信息确定横移的时间，实现了横移机构与经编机主轴的同步，主轴、成 圈机件和横移机构始终协调工作。

 

        由于电气原因，机器速度受限， EL 型梳栉横移机构适应机速最高为 1500rpm ，还不能完全代替花盘凸轮梳栉横移机构。但相比传统方式性能提高了 30 ％，有更大的横移针距。以 E28 的机器为例，针背横移可达 12 针，最大累计横移距离可达 50mm ，而且运行稳定、可靠。

 

        3.3 ELS 型电子梳栉横移机构

 

        早在 1987 年，在巴黎举办的国际纺机展会 (ITMA) 上， LIBA 公司推出了第一款全电脑控制的经编机 COPCENTRA ELS-EBC-EAC ，其配备了第一代 ELS 型电子梳栉横移机构（ ELS - Electronic Guide Bar Control ） 。它采用高性能的液压传动，使横移运动精确，可靠；最大横移距离可达 1.5 英寸 。它还拥有一套花纹准备系统，使花型的设 计和开发十分容易，电子系统的高存储能力使一个花纹完全组织可达 30000 横列，使花型开发空间大大扩展。 特别适合用在 LIBA 的特里科经编机，例如： Copcentra K 型、 Copcentra Pol 型。

 

 

         ELS 型梳栉横移机构就是应用了电液伺服控制。电液伺服控制系统由指令元件、检测元件、比较元件、伺服放大器、电液伺服阀、液压执行元件等组成。 ELS 型电子梳栉横移机构原理如下：作为指令元件的工控机按花型要求发出指令，通过伺服放大器的信号放大，驱动直线电机控制电液伺服阀，直线电机根据控制信号分别开启、关闭相应的电液伺服阀，电液伺服阀控制进入液压油缸 5 （即液压执行元件）的油流量，从而使液压油缸 5 的活塞杆运动，再通过连杆驱动梳栉横向移动。其中 4 为测量系统，它用于连续地测量梳栉的位置，反馈给工控机，工控机比较这个反馈信号是否达到横移要求，如存在偏差继续驱动，直到执行元件达到指令要求。这样构成了一个闭环系统，保证了梳栉 6 横移的高精确 性和可靠性。液压油缸具有双重工作效应，即梳栉的往复运动由相应的油压控制，不使用回复弹簧作为调节元件，机器结构更为紧凑。

 

        3.4 钢绳花梳横移机构

 

        2003 年，在英国伯明翰第十四届国际纺机展（ ITMA'2003 ）德国推出的两款新型的全电脑控制的多梳花边机 TL66/1/36 和 FL20/16 中，采用了 Karl Mayer 公司新开发的钢绳花梳导纱系统，可取代沿用多年的 SU 梳栉横移机构。它拥有更高速度，更大范围花型，以及更好产品质量。能够生产具有更迷人花型的花边产品。给设计师和生产厂商提供了开发更具魅力的外观和结构的高品质花边的空间。

 

        钢丝花梳横移系统用在迈耶新一代的花边机上，每把花梳都采用伺服电机控制。每个钢丝花梳连接一个伺服电机，由伺服电机执行横移运动，钢丝梳通过空气压缩机进行回复。

 

        钢丝花梳一端通过连接带与伺服驱动单元相连，另一端与反向平衡装置连接，在靠近伺服驱动单元处使用一夹持装置以防止钢丝梳横移路径的偏移，伺服电机的正反向旋转导致了钢丝花梳的来回横移，电机顺时针旋转时，钢丝花梳经过夹持装置向左横移；同时反向平衡装置内的气压活塞下移，反之，钢丝梳向右横移，气压活塞上移，反向平衡装置保证钢丝梳在横移过程中张力均匀一致。反向平衡装置是一个气压装置，相当于气压弹簧，与一般的弹簧相比，它对钢丝梳的作用更缓和，梳栉横移平稳、速度无急剧变化，无冲击。能保证钢丝精确的张力，且不会引起系统内的摩擦。

 

        钢丝花梳导纱系统由细金属丝和花梳导纱针组成；最多可以 8 把梳栉集聚；导纱针黏附在细钢丝梳上，且可以更换；每一根钢丝连接伺服电机完成横移运动。

 

        新型钢丝花梳横移机构的特点：

 

        1 ．结构紧凑，占用空间少，有利于配置更多花纹梳栉；

 

        2 ．梳栉横移最大动程可达 180mm ，累计横移针距数可从原来 SU 机构的 47 针增至 170 针，扩大了花型的范围；

 

        3 ．钢丝绳导纱梳栉的质量仅 100 ～ 350g ，从而减少了横移惯量；

 

        4 ．可通过计算机花型准备系统对梳栉横移运动进行自由程序设计，导纱针定位精确；

 

        5. 机器速度较高，可以达到 700 rpm （目前花边机最高机速）；

 

        6. 减少了上机调整时间，易于维护，生产效率大大提高；织物质量大大提高。

 

 

4、结束语

 

        自 1775 年世界上第一台经编机诞生以来，经编机梳栉横移机构经过 200 多年的发展 , 从 早期的机械式横移机构发展到后来的电子式横移机构。随着科学技术水平的提高 , 横移机构在横移距离、性能以及自动化程度等多方 面都取得了长足的进步。

 

        (1) 在经编机发展史上，机械式横移机构长时间的占有统治地位，但是随着 针纺织设备的机电一体化，精密机械与先进的微电子技术有机地结合起来，电子式梳栉横移机构迅猛发展。

 

        (2) 电子梳栉横移机构具有翻改花型方便，横移距离大，花型设计空间广、生产效率高等优点。另外，由于它是基于电子计算机控制的，对经编机实现整机的机电一体化具有十分重要的意义。

 

        (3) 高速化已成 为现代经编机发展的一个大的趋势，使用凸轮横移机构的经编机最高机速已达 3500 rpm ，拉舍尔经编机机速也达到 2500 rpm 。但是目前电子梳栉横移机构所能适应的最高机速仅 2000 rpm ，所以，电子梳栉横移机构还不能完全取代机械式梳栉横移机构，至少在未来的一段相当长的时间内，在少梳栉、高机速经编机上还会存在。

 

        随着控制技术的完善，新型电机，新型液压传动技术的不断开发面世，相信电子梳栉横移机构的性能也会随之提高。未来，电子梳栉横移机构代替机械式梳栉横移机构是一个大的趋势，是经编技术未来的发展方向。