CN102658644A - 气囊卷筒机 - Google Patents

Abstract

一种气囊卷筒机，用来加工制造大型船舶上排、下水用的高强度气囊，该气囊卷筒机，包括：一根主轴，用来实现旋转运动；用于驱动主轴旋转的动力系统；主轴外侧与主轴平行布置的副轴，副轴与主轴固定连接并与主轴同步转动，用来承载缠绕辅料。本发明由于采用了动力驱动，相比手动有明显的优势：方便、可控、快捷，有利于提高产能。

Description

气囊卷筒机

技术领域

本发明涉及一种机械式大型气囊缠绕制造设备，尤其是一种用来加工制造大型船舶上排、下水用高强度气囊的卷筒机。

背景技术

目前利用气囊为大型船舶上排、下水已经形成了一种新兴行业。名称为“一种高强度气囊及其生产工艺”，专利号为：200510042556.8中国发明专利介绍了这种高强度气囊及其制备方法。这种高强度、大承载力的专用气囊，技术要求高，制造难度大，生产工艺繁杂，要求严格且成品率低，产量少。之前均以纯手工用简易工装模具制造，劳动强度大，生产效率低，成本高。随着气囊应用领域的扩大，要求气囊的直径和个体、耐压及承载强度越来越高，靠手工人力制造已无法或很难完成。

发明内容

为克服大型气囊在生产制造环节中，气囊主体成型时手工人力无法完成或完成困难的不足，本发明提供了一种运转缠绕平稳、均匀、平整的气囊卷筒机，以减轻操作人员的劳动强度，增加操作人员的人身安全，提高生产效率，降低生产成本。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种气囊卷筒机，包括：

一根主轴，用来实现旋转运动；

用于驱动主轴旋转的动力系统；

主轴外侧与主轴平行布置的副轴，副轴与主轴固定连接并与主轴同步转动，用来承载缠绕辅料。

为了使主轴运转时受力均匀，主轴外侧对称设置两幅或者两幅以上的副轴。

为使缠绕出来的气囊体平整对称，利于叠放，副轴的数量是偶数，例如可以是2根或者4根副轴。

副轴固定在主轴上，一种可行的方式是，主轴与副轴之间通过若干撑杆固定连接。

优选的，在主、副轴的相对应位置上等距设置若干铰耳，撑杆两端设置铰孔，由撑杆两端的铰孔通过铰轴将主、副轴铰接在一起，使副轴能像伞一样撑起和收拢。当撑起后，撑杆与主、副两轴垂直，使副轴与主轴组成的撑杆架实现直径的最大化，收拢时是以平行四边形的形式向一端收并。

为了稳定整个撑杆架撑起后的状态，每一副副轴与主轴之间两端各设置一副斜拉杆，斜拉杆与主轴和相邻的两幅撑杆组成三角形结构，增加结构稳定性。

优选的，斜拉杆两端设铰孔，分别与主轴和副轴上设置的铰耳通过铰轴铰接在一起。

优选的，斜拉杆采用长度可调节的结构。一种可行的方式是，斜拉杆包括拉杆套、一根左旋螺杆和一根右旋螺杆，所述拉杆套两端设左、右旋内螺纹，所述拉杆套和所述左、右旋螺杆旋合连接。通过旋转拉杆套可以调节拉杆轴向长度，以方便固定、拉紧和拆卸。

优选的，主轴横卧，主轴前后两端设有前、后机座，前、后机座上的托架各设有一对滚轮，主轴平卧在前后机座的滚轮上，使主轴能在机座上沿轴线滚转，主轴与地面的中心高度大于主轴与副轴之间的垂直距离。

为了保护主轴，在主轴前后两端托架滚轮位置各套有一副轴套：前轴套和后轴套，前、后轴套跟主轴同轴心并与主轴固定连接，例如可以是焊接。前、后轴套和滚轮接触滚动。后轴套的两侧各设一副凸起的回转体副板，两回转体副板之间的宽度略大于滚轮的宽度，用来卡在托架上的滚轮两端，约束主轴的轴向蹿动。

为了适应不同直径气囊的加工要求，主轴与地面的中心高度需要调节，为此，主轴两端的机座采用可升降式机座，通过机座的升降带动主轴升降，调节主轴与地面的中心高度。一种可行的方式是，前、后机座分上下两部分插接一起。

主轴由动力系统驱动，优选的，动力系统与主轴的结合部设有离合装置。

一种可行的优选方式是，后轴套靠近主轴外端一侧套有主齿轮，主齿轮与主轴同轴心并与主轴固定连接，例如可以是螺栓固定连接。动力系统设有离合器，主轴上的主齿轮和动力系统的离合器形成落位啮合，即靠主轴自身的重力落到滚轮上的同时，形成主齿轮和离合器间的啮合，形成开式传动，用来拨动主轴带动副轴及撑杆主架转动。

优选的，主轴转速采用无级调速，以适用不同直径下的缠绕速度。

由于设备长度较大，按制造工艺的要求，设备运转中不时选择停、启、点动、反转等不同操作要求，为减轻操作者来回跑路，提高工作效率，动力系统采用遥控开关。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明由于采用了动力驱动，相比手动有明显的优势。一是减轻了劳动强度，减少了工作人员。二是运转平稳，有利于工艺的规范实施，提高质量。三是方便、可控、快捷，有利于提高产能。四是安全，减少了人员的手工接触，避开不安全的操作方式，有利于员工的身体健康。

附图说明

图1是气囊卷筒机结构示意图；

    图2是图1中气囊卷筒机副轴撑开及收拢示意图，（虚线为解开斜拉杆后两副轴

向主轴收并拢的过程）；

图3是图1中气囊卷筒机的A向视图； 

图4是图1中气囊卷筒机的B-B剖面视图；

图5是图1中气囊卷筒机的C向视图；

图6是气囊卷筒机动力系统与主轴结合情况结构示意图；

图7是气囊卷筒机主轴后轴套位置与滚轮及安全架配合情况示意图（虚线为安全架打开情况）；

图8是图6中气囊卷筒机C-C剖视图；

图9是图6中气囊卷筒机D-D剖视图；

图10是图1中斜拉杆的分解结构示意图。

其中，1、前机座    2、主轴    3、副轴    4、撑杆    5、斜拉杆    51、拉杆套    52、右旋螺杆    53、左旋螺杆    6、后机座    7、动力系统    8、前轴套    9、后轴套    91、回转体副板    10、主齿轮    11、滚轮    12、安全架    13、托架    14、离合器    15、减速机    16、机罩    17、电机    18、托架转盘    19、水平铰轴    20、链轮    21、弧状立板    22、立轴。

具体实施方式

如图1所示，一种气囊卷筒机，包括一根主轴2，用于驱动主轴旋转的动力系统7和主轴外侧与主轴2平行布置的副轴3，副轴3与主轴2固定连接并与主轴2同步转动，用来承载缠绕辅料。

副轴3的数量可以是一根，为了使主轴2运转时受力均匀，主轴2外侧对称设置两根或者两根以上的副轴3。优选的，副轴3的数量是偶数，与主轴2对称设置，一般为两根，这样所缠绕出来的气囊体平整对称，利于叠放。当所缠绕的气囊体直径过大时改用四根副轴，这样可以减少缠绕模具的回转空间。图1给出的是两根副轴3的结构示意图。

副轴3固定在主轴2上，一种可行的方式是，如图1所示，主轴2与副轴3之间通过若干撑杆4固定连接。撑杆4的两端可以分别与主轴2和主轴3通过任意方式，例如焊接的方式固定连接，但是焊接等固定连接的方式会使主轴2与副轴3之间的垂直距离不能调节，这样的气囊卷筒机就只能加工一种直径的气囊。

为了实现主轴2和副轴3之间的距离可调节，以适应加工不同直径气囊的要求，一种可行的方式是，如图1，图2所示，在主、副轴的相对应位置上等距设置若干铰耳，撑杆4两端设置铰孔，由撑杆4两端的铰孔通过铰轴将主、副轴2、3铰接在一起，使副轴3能像伞一样撑起和收拢。当撑起后，撑杆4与主轴2和副轴3垂直，使副轴3与主轴2组成的撑杆架实现直径的最大化，收拢时是以平行四边形的形式向一端收并。撑杆4的长短决定气囊的直径大小，不同直径的气囊体更换不同规格的撑杆。

为了稳定整个撑杆架撑起后的状态，每一副副轴3与主轴2之间两端各设置一副斜拉杆5，斜拉杆5与主轴2和相邻的两幅撑杆4组成三角形结构，增加结构稳定性。

斜拉杆5的长短可以是定长度的，优选的，采用长度可调节的结构，如图10所示，斜拉杆5包括拉杆套51、一根左旋螺杆53和一根右旋螺杆52，所述拉杆套51两端设左，右旋内螺纹，所述拉杆套51和所述左、右旋螺杆53、52旋合连接。通过旋转拉杆套可以调节轴向长度，左、右旋螺杆53、52两外端均有铰孔，可以分别与主轴2和副轴3上设置的铰耳通过铰轴铰接在一起。当副轴3撑起时，将斜拉杆5斜置安装于主、副轴两头相应位置的铰耳上，旋合撑紧，形成三角形结构，用以稳定主、副轴之间的距离和形态。当气囊体制造好后，需松开斜拉杆5，并拢两副轴，见图2中的虚线部分，使气囊体在撑杆主架上松弛，形成空间，而后便于抽出卸下。

撑杆4和斜拉杆5的长短决定制造的气囊直径的大小。撑杆4撑起后，由斜拉杆5调节牵引固定形成模架，用以缠绕气囊体，参见图4。

优选的，主轴2横卧，如图1，图3、图5、图6所示，主轴2前端设有前机座1，主轴2后端设有后机座6，如图8所示，前机座1和后机座6上的托架13各设一对滚轮11，主轴2平卧在前、后机座1、6的滚轮11上，使主轴2能在前、后机座1、6上沿轴线滚转，主轴2与地面的中心高度大于主轴2与副轴3之间的垂直距离，以保证副轴3随主轴2转动。

如图2所示，为了保护主轴2，在主轴2前后两端各套有一副轴套：前轴套8和后轴套9，前、后轴套8、9跟主轴2同轴心并与主轴固定连接，例如可以是焊接固定。前、后轴套8、9和滚轮11接触滚动。如图2和图6所示，后轴套9两侧有凸起的回转体副板91，两回转体副板91之间的宽度略大于滚轮11的宽度，用来卡在托架13上的滚轮11两端，约束主轴2的轴向蹿动。

为了适用不同直径气囊的加工要求，主轴2与地面的中心高度有时也需要调节，为此，主轴2前后两端的前后机座1、6采用可升降式机座，通过前后机座1、6的升降带动主轴2升降，调节主轴2与地面的中心高度。

为了使主轴2前后两端的前后机座1、6可升降，用以调节主轴2的水平和高度，一种可行的方式是，如图3、5所示，机座1、6分上下两部分插接一起。由于主轴前端是被动受力，所以前机座1没有水平轴和立轴，其上面的托架也没有安装安全架，只安装了一对滚轮11。如图3所示，根据工件卸装需要挪动前机座1的使用要求，前机座1底部设有4个可以收放的万向轮，放出万向轮后，前机座可以挪动，用以调整前机座1位置，方便上下工件，收起万向轮后，机座体落地固定，形成工作状态。

主轴2由动力系统7驱动，动力系统7可采用任何现有的驱动方式。优选的方式是，动力系统7与主轴2的结合部设有离合装置。如图5、图6所示，后轴套9靠近主轴2外端一侧套有主齿轮10，主齿轮10与主轴2同轴心并与主轴固定连接，例如可以使用螺栓固定。动力系统7设有离合器14，主齿轮10和离合器14形成落位啮合，即靠主轴2自身的重力落到滚轮11上的同时，形成主齿轮10和离合器14间的啮合，形成开式传动，用来拨动主轴2带动副轴3及撑杆主架转动。

图6所示的是动力系统7与主轴2结合的情况。电机17与减速机15安装在托架13下端的托板上，成上下对置，通过V型带传递动力。如图8、图9所示，减速机15的输出轴向与主轴2平行，并装有链轮20，链轮20与离合器14上的输入链轮通过链条联接，从而带动离合器14转动。离合器14的主轴与主轴2平行，离合器14上的齿轮与主轴2上的大齿轮10啮合，从而带动主轴2转动。

操控离合手柄，可使上述牙嵌式离合完成主轴2与动力系统7的结合与分离，使该气囊卷筒机可在手动和机动之间变换。

动力传动的路径如下：主轴2与动力系统7的离合器14合起后，电机17的动力经V型带传递给减速机15，经减速将力放大后，通过输出轴的链轮20经链条把力传给离合器14，再由离合器14通过与之相啮合的大齿轮10将力传递给主轴2，带动主轴2转动。当离合手柄置于空挡位置时，主轴2与动力系统7脱开，撑杆主架处于自由状态，此时可以人工拨动，用于整理缠绕层。

该气囊卷筒机的工作过程如下：根据所制气囊规格的大小调换相应规格的撑杆4，调整气囊卷筒机在此规格气囊制备过程中转速，合起离合手柄，启动设备，检查设备运行状态，然后按照气囊的规格和制造工艺要求，均匀的铺设制造气囊的辅料，每铺设一层都要把气囊卷筒机的离合手柄设置在空挡，进行人工整理，防止出现皱褶、气泡。层层交叉重叠直至缠绕到要求的层数。完成后将离合手柄置于空挡，松开卸下斜拉杆5，将副轴3并拢，使气囊体松弛，而后将制好的气囊抽出，完成制造过程。

为适用不同直径下的缠绕速度，主轴2转速采用无级调速，电机17采用调速电机。这样可以根据所制造的气囊直径的大小调节主轴2转速的快慢，同时也减少了机械上的结构。

由于设备长度较大，按制造工艺的要求，设备运转中不时选择停、启、点动、反转等不同操作要求，为减轻操作者来回跑路，提高工作效率，动力系统采用遥控开关。遥控开关设置有开、停、正转、点动、及反向点动等按键。

如图6、图7所示，整个动力系统7安置在托架13上，如图8所示，托架13上方设置两块弧状立板21，两块弧状立板21中间主轴2下方两侧置有一对滚轮11，用于托举和安置主轴2。

为防止主轴2在转动中跳动或意外脱出，在主轴2两端设置安全架12，图7虚线部分是安全架12打开时的情况，只有在更换或卸主轴2时才打开安全架12。

如图6所示，为方便卸下制作好的气囊，托架13下部设有一对铰耳，与托架转盘18上部的铰耳通过水平铰轴19铰接在一起，可以有上下摆动的空间。托架转盘18下部设有立轴22，插入后机座6顶端的孔内，可以使托架转盘18沿立轴22中心水平转动，这样使气囊加工好卸装时更方便。

Claims (10)

1.一种气囊卷筒机，其特征在于，包括：

一根主轴，用来实现旋转运动；

用于驱动主轴旋转的动力系统；

主轴外侧与主轴平行布置的副轴，副轴与主轴固定连接并与主轴同步转动，用来承载缠绕辅料。

2.根据权利要求1所述的气囊卷筒机，其特征在于，副轴的数量是偶数，相对于主轴对称布置。

3.根据权利要求1所述的气囊卷筒机，其特征在于，主轴与副轴之间通过若干撑杆固定连接。

4.根据权利要求3所述的气囊卷筒机，其特征在于，在主、副轴的相对应位置上等距设置若干铰耳，撑杆两端设置铰孔，由撑杆两端的铰孔通过铰轴将主、副轴铰接在一起。

5.根据权利要求3或4所述的气囊卷筒机，其特征在于，副轴与主轴之间两端各设置一副斜拉杆，斜拉杆与主轴和相邻的两幅撑杆组成三角形结构。

6.根据权利要求5所述的气囊卷筒机，其特征在于，斜拉杆两端设铰孔，分别与主轴和副轴上设置的铰耳通过铰轴铰接在一起。

7.根据权利要求6所述的气囊卷筒机，其特征在于，斜拉杆包括拉杆套、一根左旋螺杆和一根右旋螺杆，所述拉杆套两端分别设左旋内螺纹和右旋内螺纹，所述拉杆套和所述左、右旋螺杆旋合连接。

8.根据权利要求1、2、3、4、6或者7所述的气囊卷筒机，其特征在于，主轴横卧，主轴前后两端设有前、后机座，前、后机座上的托架各设有一对滚轮，主轴平卧在前后机座的滚轮上，使主轴能在机座上沿轴线滚转，主轴与地面的中心高度大于主轴与副轴之间的垂直距离。

9.根据权利要求8所述的气囊卷筒机，其特征在于，在主轴前后两端托架滚轮位置各套有一副轴套：前轴套和后轴套，前、后轴套跟主轴同轴心并与主轴固定连接。

10.根据权利要求9所述的气囊卷筒机，其特征在于，后轴套的两侧各设一副凸起的回转体副板，两回转体副板之间的宽度略大于滚轮的宽度，用来卡在托架上的滚轮两端，约束主轴的轴向蹿动。

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