[发明专利]用于检测无轴纺纱转杯的位置变化的方法和纺纱单元

说明书

本发明涉及一种用于检测自由端纺纱机的无轴纺纱转杯在主动磁轴承的腔中的位置变化的方法和具有用于支承无轴纺纱转杯的主动磁轴承的自由端纺纱机的纺纱单元。其中连续地检测纺纱转杯的径向移位并且同时连续地检测纺纱转杯的倾斜，从而根据检测到的纺纱转杯的位置变化，确定纺纱转杯的移位和/或倾斜，所述移位和/或倾斜用于随后调节纺纱转杯在主动磁轴承中的位置的控制。用于检测纺纱转杯的径向移位的两对传感器对着纺纱转杯的圆柱壁布置在纺纱转杯的相对侧，并且与此同时用于检测纺纱转杯的倾斜的两对传感器对着与纺纱转杯的旋转轴线垂直的纺纱转杯的壁布置在纺纱转杯的相对侧。

技术领域

本发明涉及一种用于检测自由端纺纱机的无轴纺纱转杯在主动磁轴承的腔中的位置变化的方法，其中纺纱转杯的位置由传感器系统检测，并且基于检测到的纺纱转杯的位置变化，来调节主动磁轴承的控制，以便消除纺纱转杯在主动磁轴承的腔中的位置的不期望变化，其中，连续地检测所述纺纱转杯的径向移位并且同时连续地检测所述纺纱转杯的倾斜，从而根据检测到的所述纺纱转杯的位置变化，确定所述纺纱转杯的移位和/或倾斜，所述移位和/或倾斜用于随后调节所述纺纱转杯在所述主动磁轴承中的位置的控制，其中，所述纺纱转杯的径向移位和/或倾斜两者每个由与所述纺纱转杯的被监测表面具有一定距离的至少两对传感器检测，其中，用于检测纺纱转杯的径向移位的传感器对检测纺纱转杯的圆柱壁距传感器的距离的变化。

本发明还涉及一种具有用于支承无轴纺纱转杯的主动磁轴承的自由端纺纱机的纺纱单元，其包括用于产生和控制布置有纺纱转杯的磁场的部件，其中该轴承还包括纺纱转杯的位置的传感器，该传感器与其输出信号的检测器联接，并且与评估电路联接，评估电路连接到主动磁轴承的控制系统，其中，所述纺纱转杯的位置的传感器分组成对，其中，用于检测所述纺纱转杯的径向移位的两对传感器对着所述纺纱转杯的圆柱壁布置在所述纺纱转杯的相对侧。

背景技术

为了支承自由端纺纱机的非常快速旋转的无轴纺纱转杯，而具有特殊的设备，其借由受控的磁力来确保纺纱转杯的位置和驱动。这样的设备通常称为主动磁轴承。

为了保证主动磁轴承的正确运转，知晓纺纱转杯在主动磁轴承中的磁场中的瞬间位置以及该位置在具有轴线x、y、z的三维直角坐标系中随着时间经过的可能变化是重要的。纺纱转杯必须基于关于其位置连续检测和估计的数据，由调节（控制）系统维持在所要求的位置，并且也为了避免由纺纱转杯的可能过度偏转的影响导致纺纱转杯的事故，这会引起特别是由纺纱转杯的高旋转速度带来的所有负面效应，例如由于纺纱转杯与主动磁轴承的其他部件的接触引起的事故。

在纺纱转杯的高度接近纺纱转杯的直径的主动磁轴承中，存在正确地尤其识别纺纱转杯在其旋转期间的所谓振动的问题，即，纺纱转杯的实际旋转轴线相对于纺纱转杯的理论旋转轴线关联的变化。纺纱转杯通过主动磁轴承的磁力和永久磁铁的作用而沿着其旋转轴线方向维持在所要求的位置，因此纺纱转杯沿着纺纱转杯的旋转轴线方向的可能移位通过这些永久磁铁的作用被完全自动地校正。迄今为止，在该简单装置中，基本上仅转杯的旋转轴线的径向移位由纺纱转杯的恰当配置的传感器检测，其主要根据检测纺纱转杯的监测区域距传感器的距离的变化并且随后根据这些变化实施纺纱转杯悬浮的校正的原理进行。

因此，纺纱转杯的常规传感器通常以成对布置工作，即成对，其中所有的所述对沿着纺纱转杯的圆周区域配置在一个平面中，在该平面中它们能够检测纺纱转杯相对于理论旋转轴线的径向移位。然而，在该配置中，它们不能可靠地识别由纺纱转杯的振动导致的纺纱转杯的位置的变化，从而这些可能的振动不能通过主动磁轴承的永久磁铁的磁力的作用被自发地校正。

为了检测转杯的振动，可以应用将纺纱转杯的传感器相对于纺纱转杯的外圆周布置在两个平行感测平面中的布置，即相对于纺纱转杯的圆柱形区域。然而，该方案是昂贵的并且需要用于传感器、检测器和评估电路的第二平行系统的附加空间。此外，由于无轴纺纱转杯的长度短并且由于自由端纺纱机中的具有主动磁轴承纺纱单元总体上相对较小，所以如果不显著地增加无轴纺纱转杯的长度和纺纱单元的外部尺寸，则不能获得该必需的附加空间。