第二节 引纬机构
引纬机构的结构形式、运动精度以及平稳性直接影响织机的速度、效率以及织物的质量。
一、引纬机构的作用与类型
织机引纬机构的作用是将纬纱引入由经纱所构成的梭口，以便经纬交织，形成织物。
引纬的类型分有梭引纬和无梭引纬两类。有梭引纬由梭子将纬纱引入梭口，梭子既是引纬器，又做存纬器用。无梭引纬由新型引纬器直接把筒子上的纬纱引入梭口。
有梭织机的特点是梭口尺寸大；投梭加速过程和制梭减速过程十分剧烈，零部件损耗多，机器振动大，噪声高；布边光滑、平整。无梭织机的特点是引纬器体积小、重量轻；梭口高度和打纬动程小，织机速度高；采用绞边、折边、热熔边。无梭织机分片梭、剑杆、喷气和喷水四种类型。
二、剑杆引纬方式分类
（一）按剑杆数目分
1.单剑杆
它由一根剑杆将纬纱从梭口一侧引导到另一侧，一般用于改造型的狭幅织机。单剑杆引纬机构简单，但因剑杆动程至少等于织物筘幅，剑杆往复动程大，既不便于高速，又不利于阔幅，现已很少使用。
2.双剑杆
由两根分别位于梭口两侧的剑杆协同完成，使剑杆织机的门幅得以大大增加，最大门幅已达460cm。其中一根剑杆将纬纱送到织机中部，称为送纬剑，另一根剑杆从织机中部接过纬纱并将其引出梭口，称为接纬剑，这种方式最为常用。
（二）按剑杆类型分
1.刚性剑杆
剑头借助于刚性空心杆状器件进行传输，不需导剑构件，引纬时剑杆和剑头大部分时间悬在梭口中，不与经纱接触，从而减少对经纱的磨损。但刚性剑杆的长度至少是织机筘幅的一倍以上，打纬之前刚性剑杆必须从梭口中退出，造成机台宽度方向占地面积较大，幅宽受到限制，引纬系统惯性大，不适应高速，故现在较少使用。
2.挠性剑杆
挠性剑杆由剑头和柔性剑带组成。剑头连接在由剑轮传动的剑带上，牵引纬纱完成引纬工作。
3.双向剑杆
在一根剑杆的两端各装一个剑头，剑杆从织机中央开始轮流地向两侧引纬，一侧的进剑行程是另一侧的退剑行程。双侧供纬双剑杆织机，两侧均需筒子座、张力装置、储纬装置等，机件较多，且剑头即是送纬剑头，又是接纬剑头，比较复杂；两剑头有双重任务，运动规律较难选择，效率不是很高。这种引纬方式没有得到进一步的发展。
4.双层剑杆
织机采用双层梭口的开口方式，每次引纬同时引入上下各一根纬纱，适用于双重、双层织物的生产。利用双层剑杆引纬生产的绒织物（长毛绒、天鹅绒、棉绒及地毯等）的手感、外观良好，且产量较高。
（三）按纬纱交接方式分
1.叉入式
送纬剑头上带有“叉”，接纬剑头上带有“勾”，纬纱由送纬剑的“叉”送到织机中央，让接纬剑的剑头钩住，引出梭口，每次引入双纬。
2.夹持式
送纬剑将纬纱头夹持在剑头钳口上，引到梭口中央后钳口张开，将纬纱交由接纬剑头钳口夹持并引出梭口，实现线状引纬，每次引入单纬。
3.交付式
送纬剑将夹持着纬纱的夹持器剑头送至梭口中央，然后将纬纱连同夹持器剑头一起交付给接纬剑，再由接纬剑将其引出梭口。
4.喷气式
由两根空心剑杆相连接组成空气通道，纬纱先引入送纬剑，由送纬剑和压缩空气将其送入梭口，在梭口中央交付给接纬剑，接纬剑空心杆内具有负压，由接纬剑和负压空气将纬纱引出梭口。
（四）按筘座方式分
1.非分离筘座式
传剑机构与筘座相连，并随筘座一起前后摆动，同时剑杆相对于筘座左右运动，完成引纬。
2.分离筘座式(https://www.daowen.com)
在分离式筘座的剑杆织机上，传剑机构不装在筘座上，而装在织机机架上，传剑机构不随筘座前后摆动。
三、剑杆引纬过程
纬纱从储纱架的筒子上引出，由储纬器进行卷绕预存，从储纬器引出的纱线经过张力调节器进入压电陶瓷式纬纱检测器中，引出的纱线穿入选纬装置的选纬指，经过纬纱剪刀直到织物的左边外侧。当左剑杆（送剑杆）从左侧进入梭口时，要织入纬纱所在的选纬指向下运动至最低点，引纬开始，左剑杆的夹纱器（夹纱杆）开启，在其运行过程中从选纬指中接触并提取要织入的纬纱，将其夹紧；之后将纬纱送入纬纱剪刀，将纱尾剪断，左剑杆带着纬纱从左边梭口运动至布面中央，与右剑杆（接剑杆）进行交接。交接之后，纬纱被右剑杆夹住，从右侧退出梭口，完成整个引纬动作。
四、剑杆引纬的主要器件
剑杆引纬机构所用的器件主要有剑杆、剑带、剑头剑轮和导剑钩（片）等。
1.剑杆和剑带
刚性剑杆应由轻而结实的材料制成，一般可用铝合金杆（管）、薄壁钢管、碳纤维复合材料制成，后者质轻而刚性好，但价格昂贵，基本配在高档剑杆机型上。
挠性剑带要求弹性回复性能好，能经受反复的弯曲变形，而且还要耐磨、有足够的强度，故其一般由钢带、尼龙带或复合材料制成。
2.剑头
分为送纬剑头和接纬剑头。
3.剑轮
剑轮往复运动，传动挠性剑带进出梭口。
4.导向器件
剑带在梭口中的导向器件起到两方面的作用，一是稳定剑头和剑带在梭口中的运动；二是托起剑带，减少剑头、剑带与经纱的摩擦。
五、几种典型的剑杆引纬机构
1.共轭凸轮引纬机构
共轭凸轮引纬机构是剑杆织机应用较广泛的一种引纬机构。它采用分离筘座，引纬和打纬运动没有直接的传动关系。共轭凸轮引纬机构的运动原理如图11-1所示，该引纬机构由共轭凸轮、连杆机构和轮系组成。共轭凸轮1使刚性角形杆H1AH2做往复摆动，摆杆AB和杆H1AH2刚性连接，通过四连杆机构ABCD驱动与摇杆CD刚性连接的扇形齿轮2做往复摆动。最后经过定轴轮系Zl、Z2、Z3和剑轮3的放大，使与剑轮3啮合的剑带4做往复直线运动。
图11-1 共轭凸轮引纬机构示意图
2.变螺距引纬机构
C401系列织机采用的是变螺距引纬机构，其结构比较简单，传动可简化为曲柄滑块机构。如图11-2所示，主轴带动曲柄AB，经过连杆BC使滑块型螺母C做往复运动，螺母C与螺杆1形成螺纹副，带动螺杆转动，从而带动螺杆轴上的剑轮2传剑。通过设计螺杆的导程，可获得所需的剑头运动规律。
变螺距引纬机构优点是传动链短、结构紧凑；通过设计螺纹的导程可使剑杆进剑时加速度为零，交接条件好；缺点是螺纹副的传动效率低，而且同共轭凸轮一样，变导程螺杆加工要求也较高。变螺距引纬机构只在满幅织造剑杆进剑时加速度才能为零，所以对于不同的织幅要求，螺杆是不能通用的。
图11-2 变螺距引纬机构示意图
3.空间曲柄连杆引纬机构
图11-3所示为剑杆织机上的空间曲柄连杆引纬机构。曲柄1绕曲柄2转动，经叉状连杆3带动摆杆4绕O点在XOY平面内做往复摆动。然后，运动通过连杆5传递到扇形齿轮6，扇形齿轮驱动齿轮7、传剑齿轮8做往复运动，进而带动剑带9完成进剑和退剑运动。织机主轴转一转，引入一纬。剑杆动程靠连杆5与扇形齿轮6连结点的位置进行调节。当连结点的位置向O移近时，传剑齿轮8的回转量增加，剑杆动程增大；反之，剑杆动程减小。
图11-3 空间曲柄连杆引纬机构示意图
剑杆织机采用的空间曲柄连杆传剑机构，结构较为紧凑，能符合剑头的运动要求，但由于连杆机构本身的特点，故运动规律不及共轭凸轮理想。
4.电子引纬机构
电子引纬机构是机械和电子技术结合的产物，是伴随电子技术和控制技术的发展而提出的一种新型引纬方法。目前，该技术还没有获得普遍的推广和使用，尚处于实验改进阶段。引纬控制系统原理如图11-4所示，它由主控制系统、交流伺服驱动器和伺服电动机等组成。工作过程中光电编码器1根据织机转角编码，PCC控制系统2根据编码发出相应指令，经由1045驱动器3和交流伺服电动机4将运动传给传剑轮7，完成引纬。
图11-4 电子引纬装置原理示意图
1—光电编码器 2—PCC控制系统 3—1045驱动器 4—交流伺服电动机 5、6—齿轮 7—剑轮 8—剑带 9—剑头
该引纬方法优点在于机构结构简单，能最大程度消除机械部件转动惯量带来的不良影响。通过改变引纬控制器中数据，能够实现剑杆织机引纬运动规律的可选择性，满足和提高织机对不同纬纱的适织性能，进一步增强织造多品种织物的能力，提高织机的自动化水平。