一种经纱分层导纬装置及2.5D三维圆织机的制作方

本发明属于三维织机领域，具体涉及一种经纱分层导纬装置及2.5d三维圆织机。背景技术：1、三维圆织机是自动化生产三维厚壁管状预制体的关键设备，由于三维编织在织口处所要处理的纱线数量太大，造成三维圆织机的发展缓慢，cn201817651u、cn102747515b、cn102634915a、cn102268761a所描述的管状三维织机，本质上都是1行开口，即所有的经纱都在同一个层面的织口进行换位，致使该方法实际上难以完成既定动作。即使要做，也只能采用较小的经密和线密度较小的纱线织多层薄壁管。cn114737300a展示了一种采用多行开口的三维圆织机，有效分散了经纱在单一开口处的聚集，一定程度上解决了因经纱拥挤造成的开口难问题，但因该技术方案中的引纬杆不具有分离经纱作用且其前部的导丝器也无法顶在编织面，无法控制各层织口的准确位置，故不能将织口附近的经纱精确的分离，引纬时纬纱还会将个别经纱在织口处带入形成毛圈，无法保证产品质量。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种经纱分层导纬装置及2.5d三维圆织机，以解决上述问题。2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：3、一种经纱分层导纬装置，包括若干分纱导板，若干分纱导板自上而下将其前端等间距设置在织机内，用于将织机的经纱上下分隔开；每个分纱导板的中部沿板的长度方向设置有导纱通孔供纬纱穿过；每个分纱导板的前端中后侧均抵在织机的经纱开口的交汇处；导纱通孔的两端口均为光滑圆角；分纱导板的横断面前缘为锥形，后缘为矩形。4、进一步的，分纱导板为嵌套结构的伸缩板，嵌套结构中还设有压缩弹簧，使板的末端在芯模直径发生变化时依然能够抵在经纱开口的交汇处的编织面上。5、一种2.5d三维圆织机，基于经纱分层导纬装置，包括底座、立柱、顶板、芯模、多层开口机构、梭子装置和芯模伸缩运动机构；若干立柱均布于与主轴线共轴的同心的圆柱面上，立柱的下端与底座相连，立柱的上端与顶板相连；多层开口机构设置在立柱的外侧，梭子装置为多层结构，设置在立柱的内侧；芯模伸缩运动机构设置在顶板上，芯模设置在立柱所围成的圆柱的中心轴处，芯模连接在芯模伸缩运动机构上；经纱分层导纬装置的分纱导板一端分别与梭子装置相连，每层梭子装置均连接有经纱分层导纬装置，另一端直抵经纱开口的交汇处。6、进一步的，多层开口机构包括内综框、外综框、拉绳、定滑轮和伸缩缸；立柱的上下端均设置有定滑轮，两个定滑轮上套设有拉绳，内综框和外综框分别设置在拉绳的内侧段和外侧段上；伸缩缸固定在底座上，伸缩缸的输出端连接在外综框上；内综框和外综框均为半圆弧形，开口机构包含4页分布在立柱外并围绕主轴线的内外两层圆弧形的综框，内综框和外综框均为半圆弧形，每页综框大致对应1/2圆周，每个综框上都设有一组多眼综丝，每层的两页等半径综框分别穿有k根和k+1根经纱，k为自然数。7、进一步的，梭子装置为推梭引纬机构或自行走梭子组件；8、推梭引纬机构包括多层推梭齿轮、导梭滚轮和梭子；多层推梭齿轮设置在每根立柱内侧，每层推梭齿轮是一根包含多段齿轮的长齿轴，所有的推梭齿轮都通过同步带或链由一台推梭电机同步驱动；每层推梭齿轮上下边均设置有至少2个轴线成夹角的导梭滚轮，梭子设置在导梭滚轮上；梭子主体为底面为圆弧的船型，梭子上下两侧设有锥面弧形导轨可与相对的立柱上的导梭滚轮接触，外侧面的中部设置有与主轴线同轴的齿轮扇段与相对的立柱内侧的推梭齿轮啮合；经纱分层导纬装置连接在梭子上；梭子上还设置有纬纱线轴和制动器；9、自行走梭子组件包括自行走梭子、梭子的导向和馈电装置、行进伺服电机和低压控制电源；自行走梭子的内侧安装有纬纱线轴的安放装置和施加张力的制动装置，自行走梭子外侧设有上下两条彼此绝缘的弧形金属导轨分别通过导线与梭子的导向和馈电装置相连，梭子外侧中部还设有一条能沿梭子外侧圆弧面滑动的齿牙朝外的齿形履带，齿形履带由梭子的行进伺服电机驱动；梭子的导向和馈电装置设置在综框内侧，包含安装在立柱上的多对导向滚轮，每对导向滚轮中间的立柱内侧都有一段齿宽为铅锤方向的齿条，立柱内侧齿条的齿距与自行走梭子上的齿形履带齿距相同；每组导向滚轮的上下两层的金属滚轮彼此电绝缘，每组的两层金属滚轮的外圈都通过集电环和电刷同层彼此相连并分别连接到低压控制电源的正极或负极；每把梭子都通过载波通信或无线通信受织机总控制电脑的统一控制与开口机构协同运转。10、进一步的，芯模伸缩运动机构包括带有位置反馈传感器的电动缸和芯模夹持装置，芯模夹持装置夹持芯模，电动缸连接夹持装置，控制芯模移动；经纱分层导纬装置与梭子之间为弹性支撑连接，梭子上设置有支撑压头的盒子，盒子里设有压簧抵在压头的尾部，当芯模直径变化时压头的径向尺寸能自适应调节。11、基于经纱分层导纬装置的2.5d特厚三维织物圆织机，包含多层开口机构、一列n行梭子，推梭引纬机构、芯模伸缩运动机构和控制系统；多层开口机构将织物的总层数分成m个n行层段，共计拥有4m页弧形纵框，每页综框约为1/2圆周，每个1/2圆周扇段有m组共2m页半径不同的同心综框，同组的两页综框通过拉绳盒定滑轮相连并由一个伸缩缸驱动做相反方向的运动，同组的两页综框和其伸缩机构都安装在另一个独立的升降装置上，能够整体进行1行或n行综眼距的大行程上下升降，在芯模进给机构的协助下梭子围绕主轴每转一圈可以完成一个n行层段的编织，转m圈就可完成n·m层的一整圈编织。12、基于2.5d三维圆织机的特厚三维织物圆织机，包含多层开口机构、n行m列梭子，推梭引纬机构、芯模伸缩运动机构和控制系统；多层开口机构将织物的总层数分成m个层段，共计有4m·m页弧形纵框，每页综框约为1/2m圆周，每个1/2m圆周扇段有2m页半径不同的同心综框，同组的两页综框通过拉绳和定滑轮相连并由一个伸缩缸驱动做相反方向的运动，另外同层段同扇段的两页综框都还由另的升降装置整体进行1行或n行综眼距的大行程升降，不同列的经纱分层导纬装置的各分层导板对准不同层段的相应织口位置；自内朝外每个层段的梭子的相位依次滞后2π/n，完成每一节n·m层的织造梭子转1圈。13、基于经纱分层导纬装置的纬纱跳层式2.5d三维n层圆织机，包含4页半圆形综框，一列n+1层旋转推梭引纬机构和n+1把梭子及n个梭口，前半周期和后半周期的各一对综框都设置有一组包含至少n-1个综眼的多眼综丝，每对综框的内外两页通过拉绳盒定滑轮相连并由同一个伸缩缸驱动做相反方向的运动，另外每对综框的上下吊挂滑轮和伸缩缸等都安装在上下移动的可动支座上，任何时候总有一个梭子或上或下被置于n个梭口之外；通过控制安装综框吊挂滑轮和伸缩缸的可动支座使梭子在不同的织口中穿梭。14、进一步的，芯模进给装置包含多组上下布置的同步动作的压紧机构和胶轮及芯模进给伺服电机，每组压紧机构有三个围绕主轴线呈120°均布的三条直线导轨和丝杠及丝杠螺母，各组所有的丝杠都通过等速比的传动机构与芯模夹紧伺服电机相连，使胶轮能同步、同轴夹持芯模；芯模之间的采用莫氏锥柄或炮闩螺纹连接。15、与现有技术相比，本发明有以下技术效果：16、本发明采用经纱分层导纬装置，将同节的不同层纬纱的轴向间距强行拉大，使每个梭口的经纱开口清晰，从而使机器能够完成2.5d三维管状织物的连续自动编织；采用多行多列梭子分层段织造，实现了特厚2.5d三维管状预制体的织造；17、本发明采用嵌套结构的可以伸缩经纱分层导纬装置，借助弹簧使导板的端部抵在压头的尾部，可以自适应芯模的直径变化，从而使织机可以编织变直径的管状预制体。18、本发明连续化生产，不存在人工编织无法回避的大量经纱浪费。自动化机械织造可以大幅降低纤维预制体产品价格、提高产品质量，不仅能够更好地满足尖端技术领域的高性能复合材料对预制体要求，还能在更多的民用领域获得广泛应用。