CN113005799A - 一种摇篮式捻股机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种摇篮式捻股机，包括底板，底板上固定有两个轴承座，两个轴承座之间转动安装有摇篮架和主电机，主电机通过带轮机构、刹车盘带动摇篮架转动；摇篮架前侧边内壁转动安装有导轮；摇篮架中位于导轮后方安装有由牵引轮和牵引电机构成的牵引装置；摇篮架上位于牵引装置后方安装有由排缆电机和导缆架构成的排缆装置；摇篮架中位于排缆装置后方安装有由收缆盘和收缆电机构成的收缆装置。本发明结构简单、合理，工艺调整简单，使用维护方便。能够实现无级调节，可根据生产线速度的变化和收缆张力的要求改变速度和收缆力量以适应工艺要求。

Description

一种摇篮式捻股机
技术领域
本发明涉及捻股机领域，具体是一种摇篮式捻股机。
背景技术
随着海运、渔业事业的发展，以及舰船、港口设施的大量需求，各种合成纤维制成的绳缆需求量与日俱增。现有的用于非金属缆绳捻股绞合的捻股机采用传统齿轮传动结构，缆绳绞合捻距不能无级调节，且设备运转时运行转速慢，噪音大、污染大，更换品种时工艺调整困难（需更换齿轮），生产效率低下，无法满足现在高速，高效，多品种生产的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种摇篮式捻股机，以解决现有技术捻股机采用齿轮传动结构存在的不能无级调节的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种摇篮式捻股机，包括底板，其特征在于：底板上固定设置有两个同轴的轴承座，两个轴承座之间设置有摇篮架，摇篮架的前侧边作为进缆侧朝向其中一个轴承座，摇篮架的后侧边朝向另一个轴承座，摇篮架的前、后侧边分别各自连接有主轴，前、后侧边的主轴分别同轴转动安装于对应方向的轴承座中，其中摇篮架后侧边的主轴同轴固定连接有刹车盘，所述刹车盘同轴固定有带轮，底板上固定安装有主电机，主电机输出轴同轴固定安装有带轮，且主电机的带轮与刹车盘固定的带轮之间通过传动带传动连接；
所述摇篮架内位于前侧边内壁转动安装有导轮，导轮轴向水平垂直于轴承座和主轴轴向；
摇篮架中位于导轮后方安装有牵引装置，所述牵引装置包括位于导轮后方并高位转动安装于摇篮架的第一牵引轮、位于第一牵引轮后方并低位转动安装于摇篮架的第二牵引轮，以及固定于摇篮架上的牵引电机，第一牵引轮和第二牵引轮的轴向分别水平垂直于轴承座和主轴轴向，第一牵引轮和第二牵引轮分别各自同轴固定连接有带轮，第一、第二牵引轮的带轮之间通过传送带传动连接，所述牵引电机的输出轴与其中一个牵引轮传动连接；
摇篮架上位于牵引装置后方安装有排缆装置，所述排缆装置包括排缆电机、导缆架、丝杆滑台机构，所述丝杆滑台机构包括滑台以及固定于摇篮架上丝杆导轨架，丝杆导杆架中转动安装有丝杆、导杆，丝杆、导杆轴向相互平行并且均水平垂直于轴承座和主轴轴向，所述滑台通过螺纹通孔同轴螺合装配于丝杆，同时滑台通过通孔同轴滑动装配于导杆，丝杆轴向一端还同轴固定有带轮，所述导缆架固定于滑台随之整体运动；所述排缆电机固定于摇篮架，排缆电机的输出轴同轴固定安装有带轮，且排缆电机的带轮与丝杆端部的带轮之间通过传动带传动连接；
摇篮架中位于排缆装置后方安装有收缆装置，所述收缆装置包括收缆电机和转动安装于摇篮架中的收缆盘，所述收缆盘轴向水平垂直于轴承座和主轴轴向，收缆盘同轴固定连接有带轮，所述收缆电机固定于摇篮架，收缆电机的输出轴同轴固定安装有带轮，且收缆电机的带轮与收缆盘的带轮之间通过传动带传动连接。
所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述刹车盘对应方向的轴承座还安装有气动刹车器，所述气动刹车器与所述刹车盘工作配合。
所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述摇篮架内位于前侧边内壁固定有轮架，所述导轮转动安装于轮架中，所述轮架还固定有第一接近开关，导轮还固定有感应块，导轮转动时感应块通过第一接近开关使第一接近开关产生信号。
所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述摇篮架对应每个牵引轮位置分别固定有牵引轮架，牵引轮架中分别转动安装有牵引轮轴，第一牵引轮、第二牵引轮分别各自通过胀紧联接套同轴固定于对应位置牵引轮架的牵引轮轴，第一、第二牵引轮各自对应的带轮分别对应同轴固定于第一、第二牵引轮所在的牵引轮轴上，由此实现第一、第二牵引轮与对应带轮的同轴固定连接，所述牵引电机输出轴通过减速器与其中一个牵引轮轴传动连接。
所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述排缆装置中，丝杆导杆架中位于丝杆、导杆轴向两端位置分别固定有第二接近开关，所述滑台运动至靠近任意一个第二接近开关时使第二接近开关产生信号。
所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述排缆装置中，导缆架由支撑板和两个轴向竖直的导辊构成，所述支撑板固定于丝杆滑台机构的滑台上，两个导辊呈并排分布，每个导辊下端分别转动连接于支撑板上。
所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述收缆装置中，收缆盘轴向一端同轴固定有转轴，所述转轴转动连接于摇篮架对应侧，收缆盘对应的带轮同轴固定于所述转轴上，由此实现收缆盘与对应带轮的同轴连接；
所述收缆盘轴向另一端同轴固定有支撑套，支撑套内同轴安装有支撑轴，支撑轴与支撑套仅相对转动配合，支撑轴轴端从支撑套套口伸出并同轴固定有支撑盘，所述摇篮架对应于收缆盘轴向另一端的一侧设有通孔，通孔与支撑盘同轴，通孔内同轴固定有螺纹套，螺纹套内同轴螺合安装有活动套，活动套朝向支撑盘的一端固定连接有顶尖，所述顶尖从螺纹套对应方向套口穿出，所述支撑盘朝向顶尖的一面中心设有凹槽，所述顶尖顶入至支撑盘凹槽内，活动套另一端从螺纹套对应套口穿出，且活动套另一端径向一侧固定连接有旋柄。
所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述主电机、牵引电机、排缆电机、收缆电机均为交流变频电机，且主电机、牵引电机、排缆电机、收缆电机分别受控于控制器控制的变频器。
所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述控制器与第一接近开关、第二接近开关连接，由控制器接收第一、第二接近开关的信号，并由控制器基于第一、第二接近开关的信号通过控制变频器控制所述主电机、牵引电机、排缆电机、收缆电机工作。
与现有技术相比，本发明的优点为：
本发明结构简单、合理，工艺调整简单，使用维护方便。本发明中导轮、牵引装置、排缆装置、收缆装置整体与摇篮架做成一体，可在主电机驱动下同步旋转，增加了设备的刚性及运转的平稳性和可靠性。主电机、牵引电机、排缆电机、收缆电机均为交流变频电机，它们与各自驱动部分均通过带轮传动方式连接，由此能够实现无级调节，再结合PLC控制器，由PLC控制器通过变频器调速，可在无级调节前提下实现不同品种的工艺要求。
品种工艺调整时，通过调整PLC控制器的基本参数，并通过PLC控制器基于第一、第二接近开关的信号实现各部分的自动跟踪和同步，操作简单方便。其中基于第一接近开关结合导轮的直径可实现进缆时的计米功能，再根据计米结果实现各个电机的控制；同时基于第二接近开关可实现排缆装置中导缆架的排缆换向功能。
本发明牵引电机可通过转速的改变，从而改变牵引缆绳的速度，满足生产线速度和绞合缆绳捻距的工艺要求。不同直径的绳缆，排缆捻距的变化可依据排缆电机转速的变化来实现。收缆电机可根据生产线速度的变化和收缆张力的要求改变速度和收缆力量以适应工艺要求。
附图说明
图1是本发明未安装收缆盘时结构立体图一。
图2是本发明未安装收缆盘时结构立体图二。
图3是本发明整体结构侧视图。
图4是本发明整体结构俯视图。
图5是本发明导轮部分结构示意图。
图6是本发明牵引装置结构示意图。
图7是本发明排缆装置结构示意图。
图8是本发明顶尖部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1-图4所示，一种摇篮式捻股机，包括底板1，底板1上固定设置有两个前后分布并且同轴的轴承座2.1、2.2，两个轴承座2.1、2.2之间设置有摇篮架3，摇篮架3的前侧边作为进缆侧朝向前侧的轴承座2.1，摇篮架3的后侧边朝向后侧的轴承座2.2，摇篮架3的前、后侧边分别各自连接有主轴，前、后侧边的主轴分别同轴转动安装于对应方向的轴承座2.1、2.2中，其中摇篮架3后侧边的主轴同轴固定连接有刹车盘4，刹车盘4的后侧盘面中心同轴固定有凸出的带轮，底板1上位于后侧的轴承座2.2后方位置固定安装有主电机5，主电机5输出轴同轴固定安装有带轮，且主电机5的带轮与刹车盘4固定的带轮之间通过传动带6传动连接。后侧的轴承座2.2上位于刹车盘4左、右两侧分别安装有气动刹车器7，气动刹车器7分别与刹车盘4工作配合，具体由气动刹车器7中气动源驱动刹车片夹紧刹车片4实现刹车功能。
摇篮架1内位于前侧边内壁固定有轮架8，轮架8中转动安装有导轮9，导轮9的轴向水平垂直于轴承座和主轴轴向，即导轮9的轴向沿左右水平方向。如图5所示，轮架8还固定有第一接近开关10，导轮9还固定有感应块11，导轮9转动时感应块11通过第一接近开关10使第一接近开关10产生信号。
摇篮架1中位于导轮9后方安装有牵引装置，牵引装置包括位于导轮9后方并固定于摇篮架1顶部的第一牵引轮架，以及位于第一牵引轮架后方并固定于摇篮架1底部的第二牵引轮架，第一牵引轮架中转动安装有第一牵引轮轴，第二牵引轮架中转动安装有第二牵引轮轴。牵引装置还包括第一牵引轮12.1、第二牵引轮12.2、牵引电机13，第一牵引轮12.1、第二牵引轮12.2分别各自通过胀紧联接套同轴固定于对应位置牵引轮架的牵引轮轴，由此实现第一牵引轮12.1的高位转动安装和第二牵引轮12.2的低位转动安装，第一牵引轮12.1、第二牵引轮12.2外圆周分别设有多道环槽用于嵌入缆线。第一牵引轮轴、第二牵引轮轴、第一牵引轮12.1、第二牵引轮12.2的轴向均沿左右水平方向。
如图6所示，第一牵引轮轴、第二牵引轮轴分别各自同轴固定安装有带轮，由此第一、第二牵引轮12.1、12.2分别与对应的带轮同轴固定连接。第一、第二牵引轮12.1、12.2的带轮之间通过传送带传动连接，由此实现第一、第二牵引轮12.1、12.2的同步转动。牵引电机13固定于摇篮架1顶部，牵引电机13的输出轴通过同样固定于摇篮架1顶部的减速器与第一牵引轮12.1对应的第一牵引轮轴轴端传动连接，由牵引电机13驱动第一、第二牵引轮12.1、12.2同步转动。
摇篮架1上位于牵引装置后方安装有排缆装置，排缆装置包括排缆电机14、导缆架15、丝杆滑台机构。如图7所示，丝杆滑台机构包括滑台16以及固定于摇篮架1上丝杆导轨架17，丝杆导杆架17中转动安装有丝杆18、导杆19，丝杆18、导杆19轴向相互平行并且均沿左右水平方向，滑台16通过螺纹通孔同轴螺合装配于丝杆18，同时滑台16通过通孔同轴滑动装配于导杆19，丝杆18轴向一端还同轴固定有带轮。导缆架15由支撑板和两个轴向竖直的导辊构成，支撑板固定于丝杆滑台机构的滑台16上，由此使导缆架15固定于滑台16随之整体运动，两个导辊呈左右并排分布，每个导辊下端分别转动连接于支撑板上。
排缆电机14固定于摇篮架1底部，排缆电机14的输出轴同轴固定安装有带轮，且排缆电机14的带轮与丝杆18端部的带轮之间通过传动带传动连接。
排缆装置中，丝杆导杆架17中位于丝杆18、导杆19轴向两端位置分别固定有第二接近开关，滑台16运动至靠近任意一个第二接近开关时使第二接近开关产生信号。
摇篮架1中位于排缆装置后方安装有收缆装置，收缆装置包括收缆电机20和转动安装于摇篮架1中的收缆盘21，其中：
收缆盘21轴向沿左右水平方向，收缆盘21轴向左端同轴固定有转轴，转轴转动连接于摇篮架1对应侧，所述转轴同轴固定有带轮，由此实现收缆盘21与对应带轮的同轴连接。收缆电机20固定于摇篮架1左侧底部，收缆电机20的输出轴同轴固定有带轮，且收缆电机20的带轮与转轴的带轮通过传动带传动连接。
如图8所示，收缆盘21轴向右端同轴固定有支撑套22，支撑套22内同轴安装有支撑轴23，支撑轴23与支撑套22仅相对转动配合，支撑轴23轴端从支撑套22套口伸出并同轴固定有支撑盘24，摇篮架1右侧设有通孔，通孔与支撑盘24同轴，通孔内同轴固定有螺纹套25，螺纹套25内同轴螺合安装有活动套26，活动套26朝向支撑盘的一端固定连接有顶尖27，顶尖27从螺纹套25对应方向套口穿出，支撑盘24朝向顶尖27的一面中心设有凹槽，顶尖27顶入至支撑盘24凹槽内，活动套26另一端从螺纹套25对应套口穿出，且活动套26另一端径向一侧固定连接有旋柄28。
通过上述结构，使收缆盘21转动安装于摇篮架1中，并通过旋柄28旋转活动套26使顶尖27将收缆盘21夹紧于摇篮架1中，实现收缆盘21的夹紧转动安装，并由收缆电机20通过带轮机构驱动收缆盘21转动。
本发明中，主电机5、牵引电机13、排缆电机14、收缆电机20均为交流变频电机，且主电机5、牵引电机13、排缆电机14、收缆电机20分别受控于PLC控制器控制的变频器，该PLC控制器的信号输出端与变频器的信号输入端连接，变频器的信号输出端分别与各个电机的控制端连接。
同时，PLC控制器的信号输入端分别与第一接近开关10、第二接近开关连接，由PLC控制器接收第一、第二接近开关的信号，并由PLC控制器基于第一、第二接近开关的信号通过控制变频器控制主电机5、牵引电机13、排缆电机14、收缆电机20。
工作时，缆线首先经过导轮9，然后再经过第一牵引轮12.1、第二牵引轮12.2导向至排缆装置，经排缆装置中的导缆架15夹持导向至收缆装置的收缆盘21，并最终收入收缆盘21。PLC控制器基于第一接近开关10的信号并结合导轮9的直径，能够实现计米功能，并由PLC控制器基于计算的米数实现对各个电机的控制，以满足工艺流程需求。同时PLC控制器基于左、右两个第二接近开关信号，控制导缆架15左右往复运动实现排缆换向功能。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (9)

1.一种摇篮式捻股机，包括底板，其特征在于：底板上固定设置有两个同轴的轴承座，两个轴承座之间设置有摇篮架，摇篮架的前侧边作为进缆侧朝向其中一个轴承座，摇篮架的后侧边朝向另一个轴承座，摇篮架的前、后侧边分别各自连接有主轴，前、后侧边的主轴分别同轴转动安装于对应方向的轴承座中，其中摇篮架后侧边的主轴同轴固定连接有刹车盘，所述刹车盘同轴固定有带轮，底板上固定安装有主电机，主电机输出轴同轴固定安装有带轮，且主电机的带轮与刹车盘固定的带轮之间通过传动带传动连接；
所述摇篮架内位于前侧边内壁转动安装有导轮，导轮轴向水平垂直于轴承座和主轴轴向；
摇篮架中位于导轮后方安装有牵引装置，所述牵引装置包括位于导轮后方并高位转动安装于摇篮架的第一牵引轮、位于第一牵引轮后方并低位转动安装于摇篮架的第二牵引轮，以及固定于摇篮架上的牵引电机，第一牵引轮和第二牵引轮的轴向分别水平垂直于轴承座和主轴轴向，第一牵引轮和第二牵引轮分别各自同轴固定连接有带轮，第一、第二牵引轮的带轮之间通过传送带传动连接，所述牵引电机的输出轴与其中一个牵引轮传动连接；
摇篮架上位于牵引装置后方安装有排缆装置，所述排缆装置包括排缆电机、导缆架、丝杆滑台机构，所述丝杆滑台机构包括滑台以及固定于摇篮架上丝杆导轨架，丝杆导杆架中转动安装有丝杆、导杆，丝杆、导杆轴向相互平行并且均水平垂直于轴承座和主轴轴向，所述滑台通过螺纹通孔同轴螺合装配于丝杆，同时滑台通过通孔同轴滑动装配于导杆，丝杆轴向一端还同轴固定有带轮，所述导缆架固定于滑台随之整体运动；所述排缆电机固定于摇篮架，排缆电机的输出轴同轴固定安装有带轮，且排缆电机的带轮与丝杆端部的带轮之间通过传动带传动连接；
摇篮架中位于排缆装置后方安装有收缆装置，所述收缆装置包括收缆电机和转动安装于摇篮架中的收缆盘，所述收缆盘轴向水平垂直于轴承座和主轴轴向，收缆盘同轴固定连接有带轮，所述收缆电机固定于摇篮架，收缆电机的输出轴同轴固定安装有带轮，且收缆电机的带轮与收缆盘的带轮之间通过传动带传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述刹车盘对应方向的轴承座还安装有气动刹车器，所述气动刹车器与所述刹车盘工作配合。
3.根据权利要求1所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述摇篮架内位于前侧边内壁固定有轮架，所述导轮转动安装于轮架中，所述轮架还固定有第一接近开关，导轮还固定有感应块，导轮转动时感应块通过第一接近开关使第一接近开关产生信号。
4.根据权利要求1所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述摇篮架对应每个牵引轮位置分别固定有牵引轮架，牵引轮架中分别转动安装有牵引轮轴，第一牵引轮、第二牵引轮分别各自通过胀紧联接套同轴固定于对应位置牵引轮架的牵引轮轴，第一、第二牵引轮各自对应的带轮分别对应同轴固定于第一、第二牵引轮所在的牵引轮轴上，由此实现第一、第二牵引轮与对应带轮的同轴固定连接，所述牵引电机输出轴通过减速器与其中一个牵引轮轴传动连接。
5.根据权利要求1所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述排缆装置中，丝杆导杆架中位于丝杆、导杆轴向两端位置分别固定有第二接近开关，所述滑台运动至靠近任意一个第二接近开关时使第二接近开关产生信号。
6.根据权利要求1所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述排缆装置中，导缆架由支撑板和两个轴向竖直的导辊构成，所述支撑板固定于丝杆滑台机构的滑台上，两个导辊呈并排分布，每个导辊下端分别转动连接于支撑板上。
7.根据权利要求1所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述收缆装置中，收缆盘轴向一端同轴固定有转轴，所述转轴转动连接于摇篮架对应侧，收缆盘对应的带轮同轴固定于所述转轴上，由此实现收缆盘与对应带轮的同轴连接；
所述收缆盘轴向另一端同轴固定有支撑套，支撑套内同轴安装有支撑轴，支撑轴与支撑套仅相对转动配合，支撑轴轴端从支撑套套口伸出并同轴固定有支撑盘，所述摇篮架对应于收缆盘轴向另一端的一侧设有通孔，通孔与支撑盘同轴，通孔内同轴固定有螺纹套，螺纹套内同轴螺合安装有活动套，活动套朝向支撑盘的一端固定连接有顶尖，所述顶尖从螺纹套对应方向套口穿出，所述支撑盘朝向顶尖的一面中心设有凹槽，所述顶尖顶入至支撑盘凹槽内，活动套另一端从螺纹套对应套口穿出，且活动套另一端径向一侧固定连接有旋柄。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述主电机、牵引电机、排缆电机、收缆电机均为交流变频电机，且主电机、牵引电机、排缆电机、收缆电机分别受控于控制器控制的变频器。
9.根据权利要求8所述的一种摇篮式捻股机，其特征在于：所述控制器与第一接近开关、第二接近开关连接，由控制器接收第一、第二接近开关的信号，并由控制器基于第一、第二接近开关的信号通过控制变频器控制所述主电机、牵引电机、排缆电机、收缆电机工作。
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