CN105692277A - 一种打卷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种打卷装置，采用上拱式运输带及与其相同旋向的两根小辊，两者组合在一起构成的搭配样式是成卷功能的关键所在；并通过可翻转摆臂-立辊-下坡辊道的配合，自动实现从打卷状态到卸料状态的转换。本方案适用于橡胶行业的炼胶车间中，可将热塑炼后的混炼胶片通过物料输送、特定功能区的搓起、连续反向翻滚等方式，以接取胶料、自动打卷、自动排料为特征的一连串系统功能。打卷后的胶料形态有利于后续的混炼胶在线称重复核、复杂路线转运等工艺操作。本发明属第三代中心分流式一步法炼胶系统中的有效构成部分，工序区间位于次级补充混炼开炼机出胶工序之后，在线核重工序之前，提供混炼胶料在线称重校核工序所必需的前提条件。

Description

一种打卷装置

技术领域

本发明涉及橡胶行业中的炼胶机械技术领域，特别涉及一种打卷装置。

背景技术

橡胶行业炼胶车间中，开炼机等装备塑炼后的胶料通常呈10米～20米长的连续片状。鉴于展开状态的胶片较长，不利于在有限的工艺空间内实现称重校核操作和物流转运。

目前，橡胶行业通行的省空间存放胶片方式是胶片冷却设备末端采用的摆动叠罗方式。但是，这种方式成立的前提是工艺空间上足够的高度来实现摆动叠胶。然而，炼胶车间内的大型炼胶设备附近，这种空间需求不易得到满足；并且，层叠状态的胶片不具良好的保持形状能力，可靠性差，不适于在线称重校核操作的实施。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种打卷装置，实现从接取胶料，到初步成卷，再到完全成卷的连贯自动操作，打卷后的胶料形态有利于后续的混炼胶在线称重复核、复杂路线转运等工艺操作。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种打卷装置，包括：运输机构和辊组机构；

所述运输机构包括机架以及设置在其上的运输设备和驱动辊，且所述运输设备包括下坡区段；

所述辊组机构设置在所述下坡区段上方，且所述辊组机构包括上辊和下辊，所述上辊和所述下辊的轴向均平行于所述驱动辊的轴向，所述上辊和所述下辊的旋转方向均与所述驱动辊的旋转方向相同，所述上辊和所述下辊的外圆线速度均高于所述运输设备的线速度。

优选的，所述运输设备为前段上坡、后段下坡的拱形结构。

优选的，所述上辊和所述下辊的外圆线速度与所述运输设备的线速度比值为1.15:1～1.25:1。

优选的，所述上辊和所述下辊的直径均为所述驱动辊直径的一半。

优选的，还包括用于抬升所述辊组机构的排料机构。

优选的，所述排料机构包括摆臂转轴立式轴承座、摆臂和气缸；

所述摆臂的第一端通过所述摆臂转轴立式轴承座连接于所述机架，所述辊组机构设置在所述摆臂的第二端；

所述气缸能够抬升所述摆臂的第二端。

优选的，所述气缸的一端通过球铰杆头件连接于所述摆臂，另一端通过球铰后耳座连接于所述机架。

优选的，至少两个所述气缸的对称设置在所述运输设备的宽度方向两侧，且在每个所述气缸的各个接气口上配置单向调节阀。

优选的，所述排料机构还包括设置在所述机架上的摆臂位置调节机构；所述摆臂位置调节机构包括摆臂定位螺栓、摆臂轴承座和止动块；

所述摆臂轴承座可活动安装在所述机架上；

至少两个所述止动块固定安装在所述机架上，且相对布置在所述摆臂轴承座的两侧；

每个所述止动块内均开设有用于同所述摆臂定位螺栓配合的内螺纹孔，所述摆臂定位螺栓的螺杆末端能够顶紧所述摆臂轴承座。

优选的，还包括设置在所述运输设备出料端的下坡辊道。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的打卷装置，宽幅片状的胶料经运输设备运至下坡区段，在辊组机构的下辊和上辊作用下，经过搓起、卷曲、翻滚后成为紧实的料卷，实现了从接取胶料，到初步成卷，再到完全成卷的连贯自动操作，打卷后的胶料形态有利于后续的混炼胶在线称重复核、复杂路线转运等工艺操作；与现有技术中的摆动叠罗设备相比，减少了工艺空间上的高度占用；

另一方面，本方案采用辊组机构，与单个大辊(通常为直径与驱动辊接近)相比，小辊与运输设备之间的缝隙更小，能够更早接触到胶料并将其搓起，从而提高打卷效率；同时，根据力矩原理，在为胶料提供相同作用力的情况下，无疑小辊消耗的功率要小于大辊，从而能够降低设备的能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的打卷装置的简化立面图；

图2为本发明实施例提供的打卷装置的详细立面图；

图3为本发明实施例提供的打卷装置的俯视图；

图4为本发明实施例中胶料初始成卷时的回抛现象示意图；

图5为本发明实施例提供的摆臂前后位置调节机构的立面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的摆臂前后位置调节机构的俯视结构示意图；

图7为本发明实施例提供的模块化的张紧机构的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的头尾均采用球铰的气缸配置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的辊摆臂的组合式的立面结构示意图；

图10为本发明实施例提供的辊摆臂的组合式的俯视结构示意图。

其中，1为摆臂转轴立式轴承座，11为摆臂定位螺栓；121为摆臂轴承座，122为止动块，123为防松螺母；2为摆臂；3为上辊；4为尾辊；5为机架；6为中间辊；7为气缸；8为驱动辊；9为下辊；10为下坡辊道；13为正在成卷的胶料；131为调节螺母，132为T型带座轴承，133为定位框架；14为张紧螺杆；141为球铰杆头件，142为球铰后耳座；151为摆臂气缸支座，152为辊用减速机，153为减速机扭臂耳座，154为辊半轴，155为辊轴承座；16为运输设备尾辊；17为运输设备；18为辊用减速机；19为摆臂辊式转轴；20为成卷前的片状胶料；21为反向回抛时的胶料。

具体实施方式

本发明公开了一种打卷装置，实现从接取胶料，到初步成卷，再到完全成卷和自动排料的连贯自动操作。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

不难设想，有利于满足在线称重、转运等操作的胶料状态需求的适宜胶料状态可描述为：近似致密成型、形状规整。本方案正是基于此思路设计的。

本发明实施例提供的打卷装置，其核心改进点在于，包括：运输机构和辊组机构，其结构可以参照图1-图4所示；

其中，运输机构包括机架5以及设置在其上的运输设备17和驱动辊8，且运输设备17包括下坡区段，从而使得胶料在重力作用下朝向辊组机构运动，以便于其快速紧实成卷；该运输设备17可以具体采用运输带或者辊道输送机；

辊组机构设置在运输设备17下坡区段的上方，且辊组机构包括上辊3和下辊9，可以理解的是，上辊3位于下辊9的上方；上辊3和下辊9的轴向均平行于驱动辊8的轴向，在本方案中均具体为沿水平方向设置；上辊3和下辊9的旋转方向均与驱动辊8的旋转方向相同，如图1和图2所示均为沿顺时针；上辊3和下辊9的外圆线速度均高于运输设备17的线速度。

在工作时，宽幅片状的胶料从尾辊4部位上料，经运输设备17转运至下辊9下沿；胶料接触到顺时针旋转着的下辊9后被其搓起，卷曲，逐步形成近似圆柱状的料芯(料芯不是紧密的实芯，侧面可见若干空隙)；料芯产生意味着初步成卷，料卷会在接下来的成卷过程中越滚越大，达到一定直径后开始接触同样顺时针旋转着的上辊3，经过短暂的上下辊同时作用后，下辊9不再能够接触到胶料，由上辊3独自翻滚料卷，直至将对应批次的胶料完全成卷。

其中，在初步成卷的过程中，多出现如图4所示的情形。连续胶片被辊组机构搓起后，被反向回抛，重力下落后又被运输到辊组机构与驱动辊8搭接部位，经渐次动作：搓起、翻滚卷曲、反向回抛、再搓起……等几次反复过程，才会形成带有部分中空的粗料芯，料卷将在此料芯基础上继续完成打卷过程。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的打卷装置，运输设备17的输送功能以及运输设备17的下坡区段与辊组机构中两根卷辊的旋转结合起来，恰好形成对胶料的搓起、成卷效应，并且越滚越大，直至对应批次胶料完全成卷；实现了从接取胶料，到初步成卷，再到完全成卷的连贯自动操作，成卷紧实，高效便利，有利于实现生产线化；打卷后的胶料形态有利于后续的混炼胶在线称重复核、复杂路线转运等工艺操作；与现有技术中的摆动叠罗设备相比，减少了工艺空间上的高度占用。

另一方面，本方案采用辊组机构，与单个大辊(通常为直径与驱动辊8接近)相比，小辊与运输设备17之间的缝隙更小，能够更早接触到胶料并将其搓起，从而提高打卷效率；同时，根据力矩原理，在为胶料提供相同作用力的情况下，无疑小辊消耗的功率要小于大辊，从而能够降低设备的能耗。

具体的，运输设备17可以为全下运样式，即其全程均为下坡区段。为了进一步优化上述的技术方案，胶料运输设备17为前段上坡、后段下坡的上拱样式；其结构可以参照图1和图2所示，运输设备17通过中间辊6形成上拱结构。本方案在节省工艺空间前提下，实现占据较小高度空间情况下的胶料接取输送功能。

作为优选，上辊3和下辊9的外圆线速度与运输设备17的线速度比值为1.15:1～1.25:1，这样有利于成卷。这两根小辊由减速电机驱动旋转，上辊3与减速电机直联，上下辊之间通过链传动实现同步运转。

在本方案提供的具体实施例中，上辊3和下辊9的直径均为驱动辊8直径的一半，以达到理想的成卷紧实度和效率效果；进一步的，上辊3和下辊9这两者的中心轴线位于垂直于运输设备17下坡区段的同一平面内，其结构可以参照图1和图2所示，最终成型料卷的直径尺寸可以略大于上下辊的直径之和。当然，本领域技术人员还可以根据实际需要设计更多数量的小辊，并相应调整其径向尺寸和相邻小辊之间的距离。

打卷完成后，可以通过人工或者设备将料卷由运输设备17上取下，以便于进行下一步处理和后面胶料的打卷。为了进一步优化上述的技术方案，本方案还包括用于抬升辊组机构的排料机构。这样一来，在完全成卷后，通过排料机构抬升辊组机构，成卷胶料随着运输设备17的持续运转进入后续设备，从而实现从接取胶料，到初步成卷，再到完全成卷和自动排料的连贯自动操作。

在本方案提供的具体实施例中，排料机构包括摆臂转轴立式轴承座1、摆臂2和气缸7；其结构可以参照图1和图2所示；

其中，摆臂2的第一端通过摆臂转轴立式轴承座1可转动连接于机架5，辊组机构设置在摆臂2的第二端；

气缸7能够升降摆臂2的第二端，从而实现辊组机构的升降，如图1和图2中双点划线所示的状态。通过设计“气动摆臂—立辊”组件，使得摆臂2和辊组机构处于低位时为打卷位，摆臂2和辊组机构翻起时是排料位。

为了进一步优化上述的技术方案，摆臂转轴设计成如图3中19所示的辊式，可保证转轴的要求和刚性要求。

为避免机械卡死以及合理使用气缸7，本方案中气缸7的一端通过球铰杆头件141连接于摆臂2，另一端通过球铰后耳座142连接于机架5，其结构可以参照图8所示。即操纵摆臂2起落的摆臂气缸7头尾铰接点均使用球铰结构，这样的布置使得气缸受力状态为接近理想化的二力杆情况，如此可有效延长气缸的使用寿命。

在本方案提供的具体实施例中，至少两个气缸7的对称设置在运输设备17的宽度方向两侧，以提高对辊组机构抬升的稳定性；但是这种结构对于两侧气缸7的同步性提出了较高的要求，尤其是采用了上述头尾球铰的结构后，就更容易带来是两侧摆臂明显不同步的问题。为解决此弊病，分别于每个气缸7的各个接气口上配置单向调节阀来单纯的控制进气速度同时不影响气缸7排气速度，从而实现两侧同步伸缩。生产实践表明，采取分别调节措施后，实现了在不能采取机械强制同步的条件下的同步升降效果，实现了设计意图。

作为优选，排料机构还包括设置在机架5上的摆臂位置调节机构；该摆臂位置调节机构包括摆臂定位螺栓11、摆臂轴承座121和止动块122；其结构可以参照图5和图6所示；

其中，摆臂轴承座121可活动安装在机架5上；

至少两个止动块122固定安装在机架5上，且相对布置在摆臂轴承座121的两侧；具体的，止动块122可以是通过螺钉固定安装在机架5上；

每个止动块122内均开设有用于同摆臂定位螺栓11配合的内螺纹孔，该摆臂定位螺栓11的螺杆末端能够顶紧摆臂轴承座121。进一步的，摆臂位置调节机构还包括用于同摆臂定位螺栓11螺杆部分配合的防松螺母123。辊与运输设备17之间的缝隙微调可通过改变摆臂轴承座121位置实现，并且由摆臂定位螺栓11结合防松螺母123锁紧，摆臂定位螺栓11通过紧固在机架5上的止动块122与机架5产生可靠联系。

作为优选，两个止动块122相对布置在摆臂轴承座121的前后两侧，止动块122内的螺纹孔轴向为沿前后方向。可以理解的是，上述前后方向是指运输设备17的运行方向，同时也是胶料的运动方向。摆臂2的数量为两个，分别位于运输设备17宽度方向的两侧，相应的上述摆臂位置调节机构的数量也是两个，同样分别位于运输设备17宽度方向的两侧。通过调整上述摆臂定位螺栓11，可实现两种微调效果：一是下辊9与运输设备17之间的缝隙的精调；二是调节辊组机构与驱动辊8之间的平行度，两者之间良好的平行效果可使得卷辊搓起胶料时减少对运输设备17跑偏的影响。

运输设备17与辊组机构搭接部位的优选关系是缝隙不宜明显大于来料厚度，这样可避免胶料并不被搓起而是直接从缝隙处钻出。为此，运输设备17以无接头的整体环形运输带产品样式为宜。

为了进一步优化上述的技术方案，本发明实施例提供的打卷装置，还包括设置在运输设备17出料端的下坡辊道10。通过设计卸料用斜坡辊道，可使成卷胶料平稳转运到后续运输设备上。

在设备的宽度方向上，成卷过程中的胶料作用于传动带17的摩擦反力并不均匀，长期运转后造成运输设备17跑偏现象。为了解决这个问题，运输机构还包括模块化的张紧机构；该张紧机构包括张紧螺杆14、调节螺母131和定位框架133；

定位框架133固定安装在机架5上；

采用运输带常用的T型带座轴承132，设计成如附图7所示的模块化样式。具体实现方式为通过旋转调节螺母131实现张紧螺杆14相对于定位框架133左右偏移，进而带动T型轴承座发生偏移，实现了运输设备17张紧和跑偏调整；调整完成后，锁紧调节螺母131即可。通过调整机架5两侧的螺杆14来改变尾辊4相对于运输方向的偏斜角度，校正运输设备17位置，然后再次调整螺杆14，使得运输设备空载运转无跑偏效应。经过这样的调整措施后，可实现较长时期的连续使用。

本方案还提供了特殊的运输带-摆臂支撑结构设计：如图2所示的结构，其特点是10～12mm厚钢板作为机架板本体，摆臂转轴支撑用槽钢直接贴焊在机架板外侧，两侧机架通过五根槽钢作为机体宽度方向上的连接件，使得机架成为一体。这种结构设计兼顾了机体稳定可靠、集成化、便于制造装配等需求

如图9和图10，本方案采用的卷辊摆臂的组合式结构，包括摆臂气缸支座151、辊用减速机152、减速机扭臂耳座153、辊半轴154和辊轴承座155；

摆臂气缸支座151设置在减速机扭臂耳座153的下方，且位于其外侧；特殊的装配式设计，使得摆臂气缸支座151和减速机扭臂耳座153在摆臂2上取得了合理的配置同时，还保证了这样的装置所需要的功能：使得摆臂立板光滑面与边缘并不整齐的胶料接触，可避免钩挂胶料影响成卷；

按附图10的俯视图所示，辊轴承座155安装在摆臂前部结构内侧，在合理给出辊半轴154长度，满足刚性需求之际，又满足了减速机安装需求。

综上所述，本发明实施例公开了一种打卷装置，采用上拱式运输带及与其相同旋向的两根小辊，两者组合在一起构成的搭配样式是成卷功能的关键所在；并通过可翻转摆臂-立辊-下坡辊道的配合，自动实现从打卷状态到卸料状态的转换。本方案适用于橡胶行业的炼胶车间中，可将热塑炼后的混炼胶片通过物料输送结合特定功能区的搓起、连续反向翻滚等方式，以接取胶料、自动打卷、自动排料为特征的一连串系统功能。打卷后的胶料形态有利于后续的混炼胶在线称重复核、复杂路线转运等工艺操作。本发明属第三代中心分流式一步法炼胶系统中的有效构成部分，工序区间位于次级补充混炼开炼机出胶工序之后，在线核重工序之前，提供混炼胶料在线称重校核工序所必需的前提条件。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种打卷装置，其特征在于，包括：运输机构和辊组机构；

所述运输机构包括机架(5)以及设置在其上的运输设备(17)和驱动辊(8)，且所述运输设备(17)包括下坡区段；

所述辊组机构设置在所述下坡区段上方，且所述辊组机构包括上辊(3)和下辊(9)，所述上辊(3)和所述下辊(9)的轴向均平行于所述驱动辊(8)的轴向，所述上辊(3)和所述下辊(9)的旋转方向均与所述驱动辊(8)的旋转方向相同，所述上辊(3)和所述下辊(9)的外圆线速度均高于所述运输设备(17)的线速度。

2.根据权利要求1所述的打卷装置，其特征在于，所述运输设备(17)为前段上坡、后段下坡的拱形结构。

3.根据权利要求1所述的打卷装置，其特征在于，所述上辊(3)和所述下辊(9)的外圆线速度与所述运输设备(17)的线速度比值为1.15:1～1.25:1。

4.根据权利要求1所述的打卷装置，其特征在于，所述上辊(3)和所述下辊(9)的直径均为所述驱动辊(8)直径的一半。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的打卷装置，其特征在于，还包括用于抬升所述辊组机构的排料机构。

6.根据权利要求5所述的打卷装置，其特征在于，所述排料机构包括摆臂转轴立式轴承座(1)、摆臂(2)和气缸(7)；

所述摆臂(2)的第一端通过所述摆臂转轴立式轴承座(1)连接于所述机架(5)，所述辊组机构设置在所述摆臂(2)的第二端；

所述气缸(7)能够抬升所述摆臂(2)的第二端。

7.根据权利要求6所述的打卷装置，其特征在于，所述气缸(7)的一端通过球铰杆头件(141)连接于所述摆臂(2)，另一端通过球铰后耳座(142)连接于所述机架(5)。

8.根据权利要求6所述的打卷装置，其特征在于，至少两个所述气缸(7)的对称设置在所述运输设备(17)的宽度方向两侧，且在每个所述气缸(7)的各个接气口上配置单向调节阀。

9.根据权利要求6所述的打卷装置，其特征在于，所述排料机构还包括设置在所述机架(5)上的摆臂位置调节机构；所述摆臂位置调节机构包括摆臂定位螺栓(11)、摆臂轴承座(121)和止动块(122)；

所述摆臂轴承座(121)可活动安装在所述机架(5)上；

至少两个所述止动块(122)固定安装在所述机架(5)上，且相对布置在所述摆臂轴承座(121)的两侧；

每个所述止动块(122)内均开设有用于同所述摆臂定位螺栓(11)配合的内螺纹孔，所述摆臂定位螺栓(11)的螺杆末端能够顶紧所述摆臂轴承座(121)。

10.根据权利要求5所述的打卷装置，其特征在于，还包括设置在所述运输设备(17)出料端的下坡辊道(10)。