CN109671538A - 高速框式绞线机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高速框式绞线机，绞笼变速箱内部包括可转动的输出轴、切换轴、过渡轴和输入轴，输出轴设第三大齿轮、第四小齿轮；切换轴设第一啮合轮和第二大齿轮，在还设离合轮；切换轴设第三小齿轮；过渡轴设第二小齿轮和第一大齿轮；输入轴设第二啮合轮，第二啮合轮始终和第一啮合轮啮合；还设第一小齿轮；第一小齿轮和第一大齿轮、第二小齿轮和第二大齿轮、第三小齿轮和第三大齿轮分别啮合；第四小齿轮和中心主轴外壁的第四大齿轮啮合以作向外输出。本发明切换离合轮，当置于正常运行档位时经过二级减速后传递给绞合旋转；反之置于低速运行档位时，则通过四级减速满足集中上盘后单边偏重时大扭矩要求。

Description

高速框式绞线机

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体地说是一种将上盘电机、绞笼运行电机合二为一，进而达到无节距盲区的高速框式绞线机。

背景技术

目前在我国的电线电缆行业，传统的分电机传动框式绞线机传动系统配置二个电机，一个是正常驱动运行的调速主电机（即绞笼运行电机）。另外一个是专门为集中上盘服务的绞笼体缓转驱动电机（即上盘电机），以此来满足集中上盘时低速大扭矩要求；由于需要两个电机，且分别独立运行，从结构上来说比较烦琐。

此外，这种传统的分电机传动框式绞线机绞笼体内630放线盘由一对固定顶针和活动顶针支持，其中活动顶针为在线气动顶紧结构，在绞笼传动端装有压缩空气旋转连续供气接头，对用气部件实施连续供气，受制于供气旋转接头压力磨擦易发热特性，决定生产效率的绞笼体提速受到限制，

另外，绞笼上盘定位无精正位置锁位器，依靠传感器及蝶刹配合定位，存在定位精度低，易产生集中上盘困难甚至失败等现象，使操作烦锁，生产效率受此响。

CN200820060743.8号专利公开了一种框式绞线机，型线预成形装置设在线盘绞笼体装置旁侧，型线预成形装置为梯形笼体结构，两侧前后设有前导线轮和后导线轮，后导线轮旁连有压线轮和可调压线轮，该发明适用于生产大长度裸铝、异形铝绞线、铝合金导线和扇形导体绞制紧压，圆形导体绞合紧压。这个装置是目前比较典型的分设两个独立电机的框式绞线机之一。

CN201610285725.9号专利公开了一种绞线机传动装置，通过操作扳手控制扳手变向装置完成反转齿轮和正转齿轮与主轴齿轮的啮合从而控制传动装置的正反转的工作要求，可完成多种电缆绞线传动的要求且结构合理。

发明内容

本发明为解决现有的问题，旨在提供一种无节距盲区的高速框式绞线机。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案包括中心主轴、绞笼体以及绞笼变速箱、调速主电机和联轴器，调速主电机通过联轴器与绞笼变速箱的输入轴连接,所述绞笼变速箱内部包括可转动的输出轴、切换轴、过渡轴和输入轴，输出轴上设有与其固定连接的第三大齿轮、第四小齿轮；

切换轴上设有与其可转动连接的第一啮合轮和第二大齿轮，在两者之间还设有可滑动的、用于锁紧第一啮合轮或第二大齿轮的离合轮；切换轴上还设有与其固定连接的第三小齿轮；

过渡轴上设有与其固定连接的第二小齿轮和第一大齿轮；

输入轴上设有与其固定连接的第二啮合轮，所述第二啮合轮始终和第一啮合轮啮合；还设有与其固定连接的第一小齿轮；

其中：第一小齿轮和第一大齿轮、第二小齿轮和第二大齿轮、第三小齿轮和第三大齿轮分别啮合；第四小齿轮和中心主轴外壁的第四大齿轮啮合以作向外输出。

其中，上述结构可切换为二级减速，即当离合轮锁紧第一啮合轮时，第一啮合轮和切换轴为固定连接，而第二大齿轮空转，则有：调速主电机连接输入轴，输入轴通过第二啮合轮啮合第一啮合轮而传递至切换轴，继而通过与其同轴的第三小齿轮啮合第三大齿轮、以及第四小齿轮啮合第四大齿轮以向外输出。

其中，上述结构可切换为四级减速，即当离合轮锁紧第二大齿轮时，第二大齿轮和切换轴为固定连接，而第一啮合轮以及第二啮合轮为空转，则有：调速主电机连接输入轴后，依次通过相互啮合的第一小齿轮和第一大齿轮、第二小齿轮和第二大齿轮、第三小齿轮和第三大齿轮分别啮合；第四小齿轮和第四大齿轮分别完成四级减速，并最后向外输出。

其中，且所述各第一、第二、第三、第四大齿轮的直径均分别大于所述第一、第二、第三、第四小齿轮，以完成减速。

其中，第一大齿轮直径为第一小齿轮的三倍；第二大齿轮直径为第二小齿轮的三倍；第三大齿轮直径为第三小齿轮的三倍；第四大齿轮直径为第四小齿轮的三倍。

其中，第一啮合轮和第二啮合轮的直径相同。

其中，在绞笼体一端设有集中上盘定位用的绞笼位置锁位器与油缸组合定位器。

其中，绞笼体内的放线盘由一对固定顶针和活动顶针支持，其中活动顶针结构为装盘时气动操作，运行时蝶形弹簧作用力夹持，固定顶针端设气动放线张力机构，张力气源由置于绞笼内储气筒提供，放线恒张力则有压缩空气比例阀依据张力数据实时调节。

其中，绞笼的右端设有一组防止导体擦伤的导线辊。

其中，所述离合轮由变速手柄进行切换。

其中，绞笼体的边缘配置有空压蝶式器，用于停机状态、急停、应急紧停同步及上盘辅助定位。

和现有技术相比，本发明中通过联轴器与绞笼变速箱连接，通过变速手柄切换离合轮，当置于正常运行档位时经过二级减速后传递给绞合旋转；反之置于低速运行档位时，则通过四级减速满足集中上盘后单边偏重时大扭矩要求；绞笼集中上盘的定位是有定位传感器预定位与油缸组合定位精正实施；绞笼内的放线盘由一对固定顶针和活动顶针支持，其中活动顶针结构为装盘时气动操作，运行时蝶形弹簧作用力夹持，固定顶针端设气动放线张力机构，张力气源由置于绞笼内储气筒提供，放线恒张力则有压缩空气比例阀依据张力数据实时调节；本发明把现有分电机框绞的绞笼上盘电机和绞笼运行电机合为一体，在减成本、小外形，提性能的同时操作更便捷，维护更简易；绞笼内夹持630放线盘的活动顶针设计为运行时无气源支持结构，是绞笼提速的关键节点之一；并将传统用的绞笼内连续供气旋转接口剃除，有效提高绞笼转速，大幅提升生产效率。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图；

图2为集中上盘绞笼定位器、油缸的结构示意图；

图3为绞笼体制动装置的结构示意图；

图4为绞笼体内线盘支持及张力系统的结构示意图；

图5为无源支持线盘活动顶针的结构示意图；

图6为绞笼变速箱的结构示意图；

图7为二级减速时，图6中A-A面的结构示意图；

图8为四级减速时，图6中A-A面的结构示意图；

图9为图6中B-B面的结构示意图，展示了变速手柄和离合轮的连接驱动关系；

参见附图，调速主电机1，联轴器2，变速手柄3，绞笼变速箱4，绞笼体5，油缸组合定位器6，绞笼位置锁位器7，空压叠式器8，固定顶针9，放线盘10，活动顶,11储气筒12，气动放线张力机构13，导线辊14，,蝶形弹簧15，保险闸板16，中心主轴17，输出轴18，切换轴19，过渡轴20，输入轴21，第三大齿轮22，第四小齿轮23，第一啮合轮24，离合轮25，第二大齿轮26，第三小齿轮27，第二小齿轮28，第一大齿轮29，第二啮合轮30，第一小齿轮31，第四大齿轮32。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步地说明。

参见图1、图6-图9，图1、图6-图9展示的是本发明的一个实施例，为一台将上盘电机、绞笼运行电机合二为一进而达到无节距盲区的高速框式绞线机，包括中心主轴17、绞笼体5以及绞笼变速箱4、调速主电机1和联轴器2，调速主电机1通过联轴器2与绞笼变速箱4的输入轴21连接,绞笼变速箱4内部包括可转动的输出轴18、切换轴20、过渡轴19和输入轴21。输出轴18、切换轴20、过渡轴19和输入轴21的两端分别通过轴承连接，可以实现绕其轴线自转。其中：

输出轴18上设有与其固定连接的第三大齿轮22、第四小齿轮23；

切换轴19上设有与其可转动连接的第一啮合轮24和第二大齿轮26，在两者之间还设有可滑动的、用于锁紧第一啮合轮24或第二大齿轮26的离合轮25；切换轴19上另设有与其固定连接的第三小齿轮27；

过渡轴20上设有与其固定连接的第二小齿轮28和第一大齿轮29；

输入轴21上设有与其固定连接的第二啮合轮30，所述第二啮合轮30始终和第一啮合轮24啮合（图7、图9和图8中为了清楚表达整个绞笼变速箱4的齿轮结构，未画成啮合状态，故有特别标注）；还设有与其固定连接的第一小齿轮31；

其中：第一小齿轮31和第一大齿轮29、第二小齿轮28和第二大齿轮26、第三小齿轮27和第三大齿轮22分别啮合；第四小齿轮23和中心主轴17的外壁的第四大齿轮32啮合以作向外输出。

本实施例中，“固定连接”接采用键连接方式，使得齿轮和轴相对固定形成一体；而“可转动连接”则是指齿轮内圈和轴之间采用轴承连接，可以实现齿轮转而轴不转的技术效果。键、轴承均是机械领域的常规手段，本实施例采用之并非作为对本发明的限定；其他等效置换的技术方式均在本发明的保护范围内。

本实施例中，第一大齿轮29直径为第一小齿轮31的三倍；第二大齿轮26直径为第二小齿轮28的三倍；第三大齿轮22直径为第三小齿轮27的三倍；第四大齿轮32直径为第四小齿轮23的三倍。由于是减速设置，所以后级的齿轮直径均大于前一级；这个倍数关系可以根据需要自行设置，本实施例采用的单个数值仅供说明本发明，并满足对于权利书的支持；且并非将该数值作为对本发明的限定。此外，第一啮合轮24和第二啮合轮30的直径相同，两者啮合之后不产生减速效果。

参见图7，本实施例可切换为二级减速，即当离合轮25锁紧第一啮合轮24时，第一啮合轮24和切换轴19为固定连接；而此时第二大齿轮26由于其内圈和切换轴19之间采用轴承，则自行空转；可以视为此时将过渡轴20排除在外，过渡轴20不参与减速，则有：调速主电机1连接输入轴21，输入轴21通过第二啮合轮30直接啮合第一啮合轮24（即跳过过渡轴20）而传递至切换轴19，继而通过与其同轴的第三小齿轮27啮合第三大齿轮22、以及第四小齿轮23啮合第四大齿轮32以向外输出（即两级减速）。此时两级减速服务于导体绞合。

参见图8，本实施例反之则切换为四级减速，即当离合轮25锁紧第二大齿轮26时，第二大齿轮26和切换轴19为固定连接，而第一啮合轮24以及第二啮合轮30之间仅自行旋转不产生减速，则有：调速主电机1连接输入轴2后，依次通过相互啮合的第一小齿轮31和第一大齿轮29、第二小齿轮28和第二大齿轮26、第三小齿轮27和第三大齿轮22分别啮合；第四小齿轮23和第四大齿轮32分别完成四级减速，并最后向外输出。此时四级减速服务于集中上盘后单边偏重时大扭矩要求。

作为优选，参见图9，所述离合轮25由变速手柄3进行切换，变速手柄通过杠杆原理采用连杆机构，由人工实现离合轮25的切换。则可实现在变速手柄3置于运行档位时，经过两级减速后传递给中心主轴17使绞笼体5旋转；把变速手柄3置于低速运行档位时，通过四级大减速来满足集中上盘后绞笼体5单边偏重时大扭矩及缓慢转动要求，更便于操作。

参见图1和图2，在绞笼集中上盘定位精正定位上，设置了绞笼位置锁位器7，其依靠传感器预定位与油缸组合定位器6可以实现精准锁位实施。

为了进一步地满足产品结构及生产工艺要求，绞笼体5内放线盘布置分别可采用三等分、四等分、五等分以及六等分四种形式，以适应不同数量放线盘数需求；参见图4，图中显示即为三等分布局形式示意。

其中，6盘放线盘绞笼体，12盘放线盘绞笼体，18盘放线盘绞笼体为三等分结构形式；通常，24盘放线盘绞笼体为四等分结构形式，30盘放线盘绞笼体为五等分结构形式，36盘放线盘绞笼体为六等分结构形式。

作为优选，参见图4、图5，绞笼体5内的放线盘10由一对固定顶针9和活动顶,11支持，其中活动顶针11为装盘时气动操作，运行时蝶形弹簧15作用力夹持，固定顶针9端设气动放线张力机构13，张力气源由置于绞笼内储气筒12提供，放线恒张力则有压缩空气比例阀依据张力数据实时调节。

参见图5为实现绞笼体5高速旋转（300RPM),绞笼体5内夹持630放线盘的活动顶针设计为运行时无源结构形式，集中上盘完成后则完全依靠蝶形弹簧15作用力夹持线盘，外加线盘保险闸板16实施保险，来确保生产过程中绞笼体5在高速旋转时对放线盘10夹持的绝对有效和安全。

作为优选，绞笼体5的中心主轴17采用大直径厚壁无缝钢管整体焊接结构。

作为优选，参见图1，绞笼的右端设有一组防止导体擦伤的导线辊14。

上面结合附图及实施例描述了本发明的实施方式，实施例给出的结构并不构成对本发明的限制，本领域内熟练的技术人员可依据需要做出调整，在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改均在保护范围内。

Claims (8)

1.一种高速框式绞线机，包括中心主轴、绞笼体以及绞笼变速箱、调速主电机和联轴器，调速主电机通过联轴器与绞笼变速箱的输入轴连接,其特征在于：所述绞笼变速箱内部包括可转动的输出轴、切换轴、过渡轴和输入轴，且：

输出轴上设有与其固定连接的第三大齿轮、第四小齿轮；

切换轴上设有与其可转动连接的第一啮合轮和第二大齿轮，在两者之间还设有可滑动的、用于锁紧第一啮合轮或第二大齿轮的离合轮；切换轴上另设有与其固定连接的第三小齿轮；

过渡轴上设有与其固定连接的第二小齿轮和第一大齿轮；

输入轴上设有与其固定连接的第二啮合轮，所述第二啮合轮始终和第一啮合轮啮合；还设有与其固定连接的第一小齿轮；

其中：第一小齿轮和第一大齿轮、第二小齿轮和第二大齿轮、第三小齿轮和第三大齿轮分别啮合；第四小齿轮和中心主轴外壁的第四大齿轮啮合以作向外输出。

2.根据权利要求1所述的一种高速框式绞线机，其特征在于：上述结构可切换为二级减速，即当离合轮锁紧第一啮合轮时，第一啮合轮和切换轴为固定连接，而第二大齿轮空转，则有：调速主电机连接输入轴，输入轴通过第二啮合轮啮合第一啮合轮而传递至切换轴，继而通过与其同轴的第三小齿轮啮合第三大齿轮、以及第四小齿轮啮合第四大齿轮以向外输出。

3.根据权利要求1所述的一种高速框式绞线机，其特征在于：上述结构可切换为四级减速，即当离合轮锁紧第二大齿轮时，第二大齿轮和切换轴为固定连接，而第一啮合轮以及第二啮合轮为空转，则有：调速主电机连接输入轴后，依次通过相互啮合的第一小齿轮和第一大齿轮、第二小齿轮和第二大齿轮、第三小齿轮和第三大齿轮分别啮合；第四小齿轮和第四大齿轮分别完成四级减速，并最后向外输出。

4.根据权利要求1所述的一种高速框式绞线机，其特征在于：在绞笼体一端设有集中上盘定位用的绞笼位置锁位器与油缸组合定位器。

5.根据权利要求1或4所述的一种高速框式绞线机，其特征在于：绞笼体内的放线盘由一对固定顶针和活动顶针支持，其中活动顶针为装盘时气动操作，运行时蝶形弹簧作用力夹持，固定顶针端设气动放线张力机构，张力气源由置于绞笼内储气筒提供，放线恒张力则有压缩空气比例阀依据张力数据实时调节。

6.根据权利要求1所述的一种高速框式绞线机，其特征在于：绞笼的右端设有一组防止导体擦伤的导线辊。

7.根据权利要求1所述的一种高速框式绞线机，其特征在于：所述离合轮由变速手柄进行切换。

8.根据权利要求1所述的一种高速框式绞线机，其特征在于：绞笼体的边缘配置有空压蝶式器，用于停机状态、急停、应急紧停同步及上盘辅助定位。