CN104963144B - 一种新型提布轮及其设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种新型提布轮，主要包括提布轮组件、轴承组件、皮带轮、传动轴、螺钉部件。提布轮轮面上多个棘齿，用于勾住并带动织物运行。本发明结构紧凑，设计巧妙，利用了棘齿的特殊机构，通过棘齿勾住织物而为织物提供更大的推力，并结合织物与提布轮之间的摩擦力，带动织物运行；本发明可大幅降低织物运行过程中提布轮的动力需求，大幅降低能源消耗。

Description

一种新型提布轮及其设计方法
技术领域
本发明涉及染色机械技术领域，具体涉及一种新型提布轮及其设计方法。
背景技术
在织物的染色过程中，织物的运动是通过提布轮驱动的。传统的染色机械，提布轮与织物之间是通过摩擦力是驱动织物的主要动力。染色过程中，为了保证织物的顺畅运动，需要提供足够大的提布轮旋转速度以提供足够的摩擦力给织物，这就导致了动力的极大消耗和浪费。
为了进一步降低织物染色过程中的能源消耗，有必要设计一种新型的提布轮，以更优化的提布轮驱动方式降低动力消耗。
发明内容
为了解决上述问题，提出了一种新型的提布轮及其设计方法，利用特殊设计的棘齿结构，以棘齿带动织物的运行，以拉力和摩擦力共同带动织物的运行，从而大幅降低染色过程中织物运行的动力消耗。
本发明提供一种新型的提布轮至少通过如下技术方案之一实现。
一种新型提布轮，包括提布轮组件、轴承组件、皮带轮、传动轴和螺钉，其中传动轴安装在轴承组件上，且轴承组件设有用于固定安装在支架上的螺栓孔；传动轴的一端与皮带轮同轴连接，用于接受来自皮带轮的运动；传动轴的另一端与提布轮组件中的轴套同轴连接，并以螺钉固定；
所述提布轮组件包括轮面、轮缘、轴套和内筋板，轮面两端分别安装有轮缘；轮面与轴套同轴，轮面与轴套通过内筋板连接固定；
所述轮面是在基圆上设置若干个棘齿；棘齿由斜边和竖直边相交形成；所述棘齿斜边与轮面基圆切向形成夹角B，所述轮面基圆切向为棘齿斜边与轮面基圆相交处的切向；竖直边与所述基圆径向成夹角A，所述基圆径向为斜边和竖直边相交处与所述基圆的圆心连线；棘齿由斜边和竖直边的相交处通过圆角连接，棘齿的底部与轮面基圆相交处以圆角连接。
进一步优化地，所述棘齿斜边与轮面基圆切向形成的夹角B 为20～60度夹角，竖直边与所述基圆径向成的夹角A 为0～10度角。
进一步优化地，相邻棘齿之间的轮面上开设有若干网孔或不开设有网孔，且棘齿的两个边所在的面不具有网孔。
进一步优化地，所述棘齿数量通常为6～12个。
设计所述的一种新型提布轮的方法，其关键在于轮面的设计步骤如下：首先确定基圆直径，以及棘齿数量n，确定每一棘齿及棘齿两侧的基圆部分所占的圆心角度为180/n；确定棘齿的竖直边与基圆径向的夹角为0～10度；确定斜边与基圆切向的夹角为20～60度，将相邻两个棘齿的斜边及竖直边依次以直边连接；所有直边与棘齿之间、棘齿的斜边和竖直边之间均以圆角过渡连接。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
本发明结构紧凑，设计巧妙，在提布轮上设置特殊的棘齿，棘齿勾住织物向前推动，通过所限定的结构能充分利用棘齿拉力及摩擦力共同拉动织物运行，可大幅降低提布轮运行的动力需求，故可大幅降低能量消耗。
附图说明
图1是实例中的一种新型提布轮的结构示意图。
图2是实例中的一种新型提布轮的轴向剖视图。
图3是实例中的提布轮组件的结构示意图。
图4是实例中的提布轮轮面结构示意图。
图5是实例中的提布轮轮面设计原理图。
图中：1-提布轮组件；2-轴承组件；3-皮带轮；4-传动轴；5-螺钉；11-轮面；12-轮缘；13-轴套；14-内筋板。
具体实施方式
下面将结合具体实施例核附图对本发明作进一步说明，但不限于此。
如图1和图2所示，一种新型提布轮，包括提布轮组件1、轴承组件2、皮带轮3、传动轴4和螺钉5，其中传动轴4安装在轴承组件2上，且轴承组件2设有用于固定安装在支架上的螺栓孔（图中略）；传动轴4的一端与皮带轮3同轴连接，用于接受来自皮带轮的运动；传动轴4的另一端与提布轮组件1中的轴套13同轴连接，并以螺钉5固定.
如图3所示，所述提布轮组件1包括轮面11、轮缘12、轴套13和内筋板14，轮面11两端分别安装有轮缘12；轮面11与轴套13同轴，轮面11与轴套13通过内筋板14连接固定。
如图4、图5所示，轮面11是在基圆上设置若干个棘齿404；棘齿由斜边401和竖直402边相交形成；所述棘齿斜边与轮面基圆切向形成夹角B，所述轮面基圆切向为棘齿斜边与轮面基圆相交处的切向；竖直边与所述基圆径向成夹角A，所述基圆径向为斜边和竖直边相交处与所述基圆的圆心连线；棘齿由斜边和竖直边的相交处通过圆角连接，棘齿的底部与轮面基圆相交处以圆角连接。
为了能充分利用棘齿拉力及摩擦力共同拉动织物运行，可大幅降低提布轮运行的动力需求。所述棘齿斜边与轮面基圆切向形成的夹角B 为20～60度夹角，竖直边与所述基圆径向成的夹角A 为0～10度角。
作为实例，相邻棘齿之间的轮面上开设有若干网孔或不开设有网孔，且棘齿的两个边所在的面不具有网孔。设有网孔用在含水率较高的织物403，以减少织物含水率提升提布轮的摩擦力，当所处染的织物含水率较低时，使用不开设网孔的轮面11。所述棘齿数量优选为6～12个。
本实例一种新型提布轮的设计方法关键在于轮面的设计步骤如下：首先确定基圆直径，以及棘齿数量n（6～12个），确定每一棘齿及棘齿两侧的基圆部分所占的圆心角度为180/n；确定棘齿的竖直边与基圆径向的夹角为0～10度；确定斜边与基圆切向的夹角为20～60度，将相邻两个棘齿的斜边及竖直边依次以直边连接；所有直边与棘齿之间、棘齿的斜边和竖直边之间均以圆角过渡连接。
实施案例：提布轮的轮面基圆直径200mm，设置8个棘齿，每齿角度对应的圆心角为22.5度，设置斜边与基圆切向的角度为45度，竖直边与基圆径向的角度为5度，竖直边、斜边和基圆之间的连接圆半径均为2mm。样机实验表明，采用本发明的提布轮，带动织物运行的动力需求可降低30%左右。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种新型提布轮，其特征在于包括提布轮组件（1）、轴承组件（2）、皮带轮（3）、传动轴（4）和螺钉（5），其中传动轴（4）安装在轴承组件（2）上，且轴承组件（2）设有用于固定安装在支架上的螺栓孔；传动轴（4）的一端与皮带轮（3）同轴连接，用于接受来自皮带轮的运动；传动轴（4）的另一端与提布轮组件（1）中的轴套（13）同轴连接，并以螺钉（5）固定；
所述提布轮组件（1）包括轮面（11）、轮缘（12）、轴套（13）和内筋板（14），轮面（11）两端分别安装有轮缘（12）；轮面（11）与轴套（13）同轴，轮面（11）与轴套（13）通过内筋板（14）连接固定；
所述轮面（11）是在基圆上设置若干个棘齿；棘齿由斜边和竖直边相交形成；所述棘齿斜边与轮面基圆切向形成夹角B，所述轮面基圆切向为棘齿斜边与轮面基圆相交处的切向；竖直边与所述基圆径向成夹角A，所述基圆径向为斜边和竖直边相交处与所述基圆的圆心连线；棘齿由斜边和竖直边的相交处通过圆角连接，棘齿的底部与轮面基圆相交处以圆角连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型提布轮，其特征在于所述棘齿斜边与轮面基圆切向形成的夹角B 为20～60度夹角，竖直边与所述基圆径向成的夹角A 为0～10度角。
3.根据权利要求1所述的一种新型提布轮，其特征在于相邻棘齿之间的轮面上开设有若干网孔，且棘齿的两个边所在的面不具有网孔。
4.根据权利要求1所述的一种新型提布轮，其特征在于，所述棘齿数量通常为6～12个。
5.一种制备如权利要求1所述新型提布轮的方法，其特征在于轮面的设计步骤如下：首先确定基圆直径，以及棘齿数量n，确定每一棘齿及棘齿两侧的基圆部分所占的圆心角度为180/n；确定棘齿的竖直边与基圆径向的夹角为0～10度；确定斜边与基圆切向的夹角为20～60度，将相邻两个棘齿的斜边及竖直边依次以直边连接；所有直边与棘齿之间、棘齿的斜边和竖直边之间均以圆角过渡连接。
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