CN107089564A - 一种膜卷固定装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膜卷固定装置及其使用方法，包括辊体及中心轴，所述辊体及中心轴之间设有套于所述中心轴上的气缸组件，所述气缸组件包括活塞杆组件及活塞，所述活塞上连接有上端面可伸出所述辊体的张紧条，所述活塞沿轴线方向的直线运动带动所述张紧条沿垂直于轴线方向伸缩运动。该膜卷固定装置将活塞沿轴线方向的直线运动转化为张紧条垂直于轴线方向的直线运动，进而控制张紧条形成的外圆的大小，以便于膜卷的安装及固定，使用简单，增加了膜卷拆装的效率，特别适合于工厂自动化操作，具有较好的应用前景。

Description

一种膜卷固定装置及其使用方法

技术领域

本发明属于固定工装机械技术领域，更具体地说，涉及一种膜卷固定装置及其使用方法。

背景技术

钢铁行业的冷轧板在运输时一般需要包装，包装材料有很多种，其中包括缠绕膜，缠绕膜是将待包装物完全包裹并隔绝空气，可达到防锈、防刮伤等目的。缠绕膜供货时一般为卷装，都是缠绕在一个硬纸壳制成的套筒上。在使用缠绕膜进行包装时，有人工包装和自动包装两种方式。自动包装利用自动覆膜设备，该设备由轨道、覆膜小车等组成。覆膜小车携带着膜卷绕着待包装物按照预定的轨迹旋转，从而达到将缠绕膜包裹到待包装物外面的目的。

由于在使用过程中，缠绕膜是消耗品，用完就需要更换，而且在实际工况中更换比较频繁，如何快速的拆除用完的空膜卷及安装新膜卷是一个难题。

现有技术一，如图1所示，直接使用一根外径d与膜卷500套筒相近的转轴600，装配在膜卷500的套筒内使用。该方案存在的问题：膜卷500与转轴600的配合关系不好掌握，转轴600直径小了两者容易产生相对转动，虽然膜卷500的套筒是硬纸壳材质的，但如果长期与转轴600有相对转动也会降低转轴600的寿命，而转轴600直径大了则导致膜卷500难安装。

现有技术二，如图2所示，使用一根直径较小的转轴600，在两端增加两个锥形套700，利用锥形的楔紧力固定膜卷500。该方案存在的问题：

膜卷500的安装和固定均得到了较好的解决，但由于楔紧力大小不可控(一般是人力装配的)，使用完后锥套的拆除比较浪费时间，有时膜卷500的两侧面不允许锥套有凸台时更难拆卸，而且此方案膜卷沿轴向的位置不太容易控制。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种结构简单，使用方便快捷，可提高膜卷拆装效率的膜卷固定装置及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的这种膜卷固定装置，包括辊体及中心轴，所述辊体及中心轴之间设有套于所述中心轴上的气缸组件，所述气缸组件包括活塞杆组件及活塞，所述活塞上连接有上端面可伸出所述辊体的张紧条，所述活塞沿轴线方向的直线运动带动所述张紧条沿垂直于轴线方向伸缩运动。

为使上述技术方案更加详尽和具体，本发明还提供以下更进一步的优选技术方案，以获得满意的实用效果：

所述活塞包括活塞本体及突出所述活塞本体的活塞外沿，所述活塞外沿上设有安装楔块的楔块槽，所述楔块可相对所述楔块槽的斜面运动，所述张紧条连接在所述楔块上。

所述活塞杆组件上设有朝相反方向同步运动的两个活塞。

所述活塞杆组件包括芯管及设于所述芯管两端的端盖，所述活塞套于所述芯管上，所述端盖上设有支撑于端盖外沿与所述活塞外沿之间的压缩弹簧。

所述中心轴上设有气嘴，所述芯管上设有连通所述气嘴与活塞腔体之间的通气孔。

所述楔块槽的斜面由所述活塞外沿侧轴向延伸并逐渐朝向轴线方向靠近，所述活塞外沿周向上设有不少于两个所述楔块槽，且所述两个活塞相对直线位置上的两个所述楔块连接同一所述张紧条。

所述端盖外沿及所述活塞外沿上均设有对应穿出螺杆组件的螺杆安装孔，所述活塞本体上设有安装第一密封件的密封槽，所述端盖的两侧设有第二密封件。

所述中心轴的两端设有轴承座，所述辊体包括辊体本体，所述辊体本体上设有安装连接所述轴承座的第二安装孔及用以连接在所述气缸组件的第一安装孔。

所述辊体本体上还设有对应穿出所述张紧条的张紧条分布孔。

一种膜卷固定装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)准备安装膜卷时，将压缩气体通入两个活塞之间，推力大于压缩弹簧弹力，从而推动两个活塞分别向外侧平移，当两活塞之间的距离达到L2时，压缩弹簧的弹力与压缩空气产生的推力平衡，呈静止状态，由于活塞向外移动，楔块和张紧条相对活塞逐步向中心移动，张紧条构成的外圆达到最小值，此时外圆外径小于辊体的外径，即张紧条缩回到辊体外表面以内；

2)将膜卷推入该装置，停止供压缩空气，活塞的推力消失，由于弹簧弹力的作用将两个分别向中心推动，张紧条完全撑在膜卷的套筒内，此时两活塞之间的距离小于L2大于L1，压缩弹簧仍有压缩，该压缩的力转化为膜卷套筒的张紧力，达到了将膜卷牢牢的固定在该装置上的效果。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明膜卷固定装置及其使用方法，将活塞沿轴线方向的直线运动转化为张紧条垂直于轴线方向的直线运动，进而控制张紧条形成的外圆的大小，以便于膜卷的安装及固定，使用简单，增加了膜卷拆装的效率，特别适合于工厂自动化操作，具有较好的应用前景。

附图说明

下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为现有技术一结构示意图；

图2为现有技术二结构示意图；

图3为本发明膜卷固定装置结构示意图；

图4为本发明辊体结构示意图；

图5为本发明气缸活塞结构示意图；

图6为本发明气缸组件未通气状态示意图；

图7为本发明气缸组件A-A剖视图；

图8为本发明气缸组件通气状态示意图；

图9为本发明气缸组件B-B剖视图。

图中标记为：50、气嘴，100、辊体，110、辊体本体，120、张紧条分布孔，130、第一安装孔，140、第二安装孔；

200、气缸组件，210、螺杆组件，220、活塞杆组件，230、压缩弹簧；

240、活塞，241、活塞外沿，242、活塞本体，243、螺杆安装孔，244、楔块槽，245、密封槽；

250、第一密封件，260、楔块，270、张紧条；

300、中心轴，301、第二密封件，400、轴承座，500、膜卷，600、转轴，700、锥形套。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明膜卷固定装置，如图3所示，包括辊体100及中心轴300，辊体100及中心轴300之间设有套于中心轴300上的气缸组件200。如图6、8所示，气缸组件200包括活塞杆组件220及活塞240，活塞240上连接有上端面可伸出辊体100的张紧条270，活塞240沿轴线方向的直线运动带动张紧条270沿垂直于轴线方向伸缩运动，进而控制张紧条270形成的外圆的大小，以方便安装膜卷500及固定膜卷500。

本发明中，如图5所示，活塞240包括活塞本体242及突出活塞本体242的活塞外沿241，活塞外沿241上设有安装楔块260的楔块槽244，楔块260可相对楔块槽244的斜面运动，张紧条270连接在楔块260上，活塞240运动时，在楔块槽244斜面和楔块260的作用下，张紧条270可随楔块260作相应的相对运动，运动的结果即张紧条270在垂直于轴线方向伸缩运动。

如图6、8所示，本发明提供一种实施例，气缸组件200由螺杆组件210、活塞杆组件220、压缩弹簧230、活塞240、第一密封件250组成。活塞杆组件220上设有朝相反方向同步运动的两个活塞240，以对张紧条270产生稳定的控制调节。活塞杆组件220包括芯管及设于芯管两端的端盖，两个活塞240均套于芯管上，端盖上设有支撑于端盖外沿与活塞外沿241之间的压缩弹簧230。如图1,、5所示，本发明实施例中，楔块槽244的斜面由活塞外沿侧轴向延伸并逐渐朝向轴线方向靠近，也可理解为活塞外沿241由外向内延伸厚度逐渐减小。本发明中，优选的，活塞外沿241周向上设有不少于两个楔块槽244，且两个活塞240相对直线位置上的两个楔块260连接同一张紧条270，以确保对膜卷500得到稳定的支撑固定效果。端盖外沿及活塞外沿上均设有对应穿出螺杆组件210的螺杆安装孔243，活塞本体242上设有安装第一密封件250的密封槽245，以构成密封的活塞腔体，防止漏气。端盖的两侧设有密封气缸组件200的第二密封件301，以确保整个气缸组件200具有良好的密封效果。

本发明提供的这种实施例，如图7、9所示，图7为图6的A-A剖视图，图9为图8的B-B剖视图。螺杆组件210用于将整个气缸组件200固定成一个整体，在圆周方向均匀对称分布；活塞杆组件220由左右两个端盖和一个芯管组成，既作为活塞运动的导向，又作为压缩弹簧230的受力支承，芯管的中间设有通向活塞腔体之间的通气孔；压缩弹簧230设有左右对称布置的两件；活塞240设有左右对称布置的两件。活塞外沿24周向上均匀对称分布有三处楔块槽244和三处供螺杆组件210穿过的螺杆安装孔243，见附图5；楔块260安装在每个活塞的三处楔块槽244上，两个活塞240对应安装六个楔块260；同一直线位置上的楔块260对应固定一个张紧条270，共三个张紧条270。三件张紧条270安装后与设于辊体100上的三个张紧条分布孔120对应。

本发明膜卷固定装置，中心轴300的两端设有轴承座400，用于支承辊体100与中心轴300，使得两者之间能够通过轴承相互转动。如图4所示，辊体100包括辊体本体110，辊体本体110为管状结构，辊体本体110上分布有多个用以安装连接轴承座400的第二安装孔140及用以连接在气缸组件200的第一安装孔130。辊体本体110上还设有对应穿出张紧条270的张紧条分布孔120。

中心轴300上设有气嘴50，气嘴50通过螺纹与中心轴300连接，气嘴50通过通气孔连通活塞杆组件220与中心轴300之间的环形空间，芯管上设有连通气嘴50与活塞腔体之间的通气孔。

本发明还提供一种膜卷固定装置的使用方法，包括如下步骤：

1、准备安装膜卷500时，将压缩气体通入两个活塞240之间，推力大于压缩弹簧230弹力(压缩空气一般为0.5MPa，乘以活塞的面积后得到的推力大于弹簧弹力)，从而推动两个活塞240分别向外侧平移，当两活塞240之间的距离达到L2时(如图8中所示)，压缩弹簧230的弹力与压缩空气产生的推力平衡，呈静止状态，由于活塞240向外移动，楔块260和张紧条270相对活塞240逐步向中心移动，张紧条270构成的外圆达到最小值D2(如图9所示)，此时外圆外径小于辊体100的外径，即张紧条270缩回到辊体100外表面以内；

2、将膜卷500推入该装置，停止供压缩空气，活塞240的推力消失，由于弹簧弹力的作用将两个分别向中心推动，张紧条270完全撑在膜卷500的套筒内，此时两活塞240之间的距离小于L2大于L1，压缩弹簧230仍有压缩，该压缩的力转化为膜卷套筒的张紧力，达到了将膜卷500牢牢的固定在该装置上的效果。

在初始状态时，由于压缩弹簧230的弹力作用，使得两侧的活塞都向中心移动，直到压缩弹簧230处于原始无压缩状态，此时两个活塞240达到最近的距离L1，楔块和张紧条270此时处于最外侧，张紧条270构成的外圆达到最大值D1(如图7所示)。

本发明膜卷固定装置具有以下优点，1)利用活塞240与楔块260的斜面配合，将活塞240沿轴线方向的直线运动转化为张紧条270垂直于轴线方向的直线运动，进而控制张紧条270形成的外圆的大小。使得能够满足：装膜卷500前该外圆能减小，膜卷500装进去后外圆能增大。2)利用压缩弹簧230作为活塞240回位的外力，使得正常使用时不需要增加外力，简化了结构。3)利用气压作为活塞240压缩弹簧的外力，在工厂内压缩空气随处可得，干净无污染，且接头处插拔简单，没有泄漏的安全风险。

本发明膜卷固定装置及其使用方法，将活塞240沿轴线方向的直线运动转化为张紧条270垂直于轴线方向的直线运动，进而控制张紧条270形成的外圆的大小，以便于膜卷500的安装及固定，使用简单，增加了膜卷500拆装的效率，特别适合于工厂自动化操作，具有较好的应用前景。

上面结合附图，对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种膜卷固定装置，其特征在于：包括辊体及中心轴，所述辊体及中心轴之间设有套于所述中心轴上的气缸组件，所述气缸组件包括活塞杆组件及活塞，所述活塞上连接有上端面可伸出所述辊体的张紧条，所述活塞沿轴线方向的直线运动带动所述张紧条沿垂直于轴线方向伸缩运动。

2.按照权利要求1所述的膜卷固定装置，其特征在于：所述活塞包括活塞本体及突出所述活塞本体的活塞外沿，所述活塞外沿上设有安装楔块的楔块槽，所述楔块可相对所述楔块槽的斜面运动，所述张紧条连接在所述楔块上。

3.按照权利要求2所述的膜卷固定装置，其特征在于：所述活塞杆组件上设有朝相反方向同步运动的两个活塞。

4.按照权利要求3所述的膜卷固定装置，其特征在于：所述活塞杆组件包括芯管及设于所述芯管两端的端盖，所述活塞套于所述芯管上，所述端盖上设有支撑于端盖外沿与所述活塞外沿之间的压缩弹簧。

5.按照权利要求4所述的膜卷固定装置，其特征在于：所述中心轴上设有气嘴，所述芯管上设有连通所述气嘴与活塞腔体之间的通气孔。

6.按照权利要求5所述的膜卷固定装置，其特征在于：所述楔块槽的斜面由所述活塞外沿侧轴向延伸并逐渐朝向轴线方向靠近，所述活塞外沿周向上设有不少于两个所述楔块槽，且所述两个活塞相对直线位置上的两个所述楔块连接同一所述张紧条。

7.按照权利要求4至6任一项所述的膜卷固定装置，其特征在于：所述端盖外沿及所述活塞外沿上均设有对应穿出螺杆组件的螺杆安装孔，所述活塞本体上设有安装第一密封件的密封槽，所述端盖的两侧设有第二密封件。

8.按照权利要求1所述的膜卷固定装置，其特征在于：所述中心轴的两端设有轴承座，所述辊体包括辊体本体，所述辊体本体上设有安装连接所述轴承座的第二安装孔及用以连接在所述气缸组件的第一安装孔。

9.按照权利要求8所述的膜卷固定装置，其特征在于：所述辊体本体上还设有对应穿出所述张紧条的张紧条分布孔。

10.一种权利要求1至9任一项所述的膜卷固定装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)准备安装膜卷时，将压缩气体通入两个活塞之间，推力大于压缩弹簧弹力，从而推动两个活塞分别向外侧平移，当两活塞之间的距离达到L2时，压缩弹簧的弹力与压缩空气产生的推力平衡，呈静止状态，由于活塞向外移动，楔块和张紧条相对活塞逐步向中心移动，张紧条构成的外圆达到最小值，此时外圆外径小于辊体的外径，即张紧条缩回到辊体外表面以内；

2)将膜卷推入该装置，停止供压缩空气，活塞的推力消失，由于弹簧弹力的作用将两个分别向中心推动，张紧条完全撑在膜卷的套筒内，此时两活塞之间的距离小于L2大于L1，压缩弹簧仍有压缩，该压缩的力转化为膜卷套筒的张紧力，达到了将膜卷牢牢的固定在该装置上的效果。