CN109898142B - 活动盖板调节机构及轧花机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活动盖板调节机构及轧花机，通过与活动盖板固定连接的转轴将活动盖板位于轧花机内的调节转换成作动部分位于轧花机外的调节，这种调节显然不受轧花机内部机构运动的干涉，从而可以在轧花机作业中进行调节。相比于现有技术，活动盖板自身刚度相对较大，而不再需要棉籽梳组件的托持，省去了棉籽梳组件，减少了该部件对轧花机内部空间的占用。相对应的，活动盖板采用前盖板与后盖板复合而成，并且两者之间确定出一个楔形空间，使活动盖板整体上具备较大的抗剪能力，从而自身刚度能够得到保证。

Description

活动盖板调节机构及轧花机

技术领域

本发明涉及一种抱合板的活动盖板调节机构，本发明还提供了一种配有该抱合板的活动盖板调节机构的轧花机。

背景技术

图1所示为传统的一种轧花机中箱的侧剖结构示意图，其左侧为轧花机前箱，右侧为轧花机后箱。抱合板是轧花机的核心部件，主要由图中所示的活动盖板3和框架5组成，其中框架5固定在轧花机中箱箱体上，活动盖板3的上端安装在框架5的下端。

关于轧花，是一种将籽棉上的棉籽与棉纤维分离的工艺。籽棉上被轧下的棉纤维称为原棉或皮棉，是纺织工业最重要原料。棉纤维与棉籽间具有一定的连接力，轧花工艺就是籽棉在轧花机上使棉籽与棉纤维间产生相对运动，使棉纤维受到比前述连接力稍大的作用力，同时棉籽不断翻滚，使棉籽上给定长度的棉纤维被轧下。单根棉纤维与棉籽的连接力约为单根棉纤维可拉断力的25%~45%，因此，正常情况下，轧棉并不会导致棉纤维断裂，但轧花机上的一些部件对轧花质量会有较大影响，其中，抱合板是影响轧花质量的主要部件之一。

构成抱合板下部的活动盖板3的角度与棉卷的运转及毛头率的大小有比较大的相关性，因此调整活动盖板3的角度对皮棉的质量具有调整作用。然而，传统的轧花机在轧花作业中无法对活动盖板3的角度进行调整，原因在于，传统轧花机的调整有赖于图1所示的棉籽梳组件2。具体而言，活动盖板3的上端通过两端设置的各一个定位销轴4挂在框架5下端的销套或孔中，具有绕定位销轴4旋转的自由度。

由于活动盖板3自身是一个板件，受其装配结构的限制，自身刚度比较低，因此，进一步地，抱合板的下侧设置一棉籽梳组件2，用于托持活动盖板3的下端，使活动盖板3保持所期望的角度，并使活动盖板3具备相对较高的静刚度。而棉籽梳组件2的主体是一个两端相应安装在轧花机中箱左右箱板上的大致为较厚板件的构件，通过调整棉籽梳组件2，改变其对活动盖板3下端的托持高度。由于棉籽梳组件2固定安装在墙板上，其调整需要在轧花机停机状态下进行，显然这种调节方式会对轧花作业产生较大的影响。

另外，由于活动盖板3依靠棉籽梳组件2的托持来承载棉卷的压力，这需要棉籽梳组件2有足够高的刚性，但如图1所示，由于此处空间有限，并且轧花机机幅宽度（轧花机宽度方向）越来越大，棉籽梳组件2通过增加直径达到足够刚性受到限制，工作中由于棉卷的压力很容易造成棉籽梳组件2产生变形，而进一步造成棉卷工作不稳定，影响加工质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种舍去棉籽梳组件的抱合板的活动盖板调节机构，基于该调节机构，能够在轧花机作业过程中进行活动盖板的调整；本发明还提供了一种配有该抱合板的活动盖板调节机构的轧花机。

依据本发明的实施例，提供一种活动盖板调节机构，用于轧花机上构成抱合板下部的活动盖板的转角调整，包括：

转轴，该转轴固定在活动盖板的上端，且该转轴还构成活动盖板与构成抱合板上部的框架间铰接的铰轴；转轴的两端回转地支承在轧花机的中箱墙板上，且一端构成轴头，该轴头暴露在轧花机中箱的一侧墙板外；

输入构件，装配在所述轴头上；以及

调节原动总成，输出连接所述输入构件；

所述活动盖板调节机构所适用的抱合板具有提供工作面的前盖板和位于前盖板后侧的后盖板；前盖板与后盖板在上下两端连接而在两者间确定出大致呈下窄上宽的楔形空间。

上述活动盖板调节机构，可选地，所述转轴为一轴总成，相应地，转轴包括：

管轴，构成所述铰轴，以用于活动盖板与框架间的铰接；

驱动轴，该驱动轴与管轴的一端周向连接，以传递扭矩并用于转轴在一侧墙板上的装配，且驱动轴提供所述轴头；

支撑轴，该支撑轴与管轴的另一端周向连接，用于转轴在另一侧墙板上的装配。

可选地，支撑轴以及驱动轴与管轴连接的部分为轴身，轴身套入管轴端部，并通过键连接形成所述周向连接。

可选地，驱动轴以及支撑轴与相应侧墙板间通过滑动轴承构建回转支承。

可选地，回转支承构造为：

相应侧墙板开有座孔；

驱动轴以及支撑轴具有轴颈；

其中，轴颈与座孔间设有滑动套；或

适配于所述滑动轴承的端盖具有法兰和套体，套体与座孔间形成轴孔配合，而套体与所述轴颈间设有滑动套；法兰则用于端盖在相应侧墙板上的固定装配。

可选地，轴颈与轴身间具有轴环；

相应地，座孔为台阶孔，轴环被定位在台阶孔一台阶与套体的内端间。

可选地，所述输入构件具有：

第一结构：为一拐臂，该拐臂提供转轴所需转矩的力臂；

第二结构：为一输入齿轮、链轮或同步带轮；

适配于第一结构，所述调节原动总成包括：

移动副，形成该移动副的第一构件与拐臂铰接，第二构件铰接于给定的机架；

适配于第二结构，调节原动总成构成齿轮传动机构、链轮机构或同步带机构；

所述调节原动总成的动力机为伺服电机。

可选地，适配于第一结构，所述调节原动总成为电动推杆；

相应地，电动推杆的推杆构成第一构件，电动推杆的缸套构成第二构件。

可选地，提供多个加强筋板，该加强筋板与轧花机的宽度方向垂直，且该加强筋板的前缘与前盖板背侧面焊接，后缘与后盖板的前侧面焊接。

可选地，前盖板的上端具有一向后翻折的半套部，下端具有一向后翻折的搭边；

其中，半套部内表面的曲率与转轴的固定部分的曲率相同，该固定部分为转轴与活动盖板配合的部分，从而，转轴穿设于半套部；

半套部在轧花机的宽度方向上具有多个，相邻半套部间形成铰链构件装配空间；

相应地，提供铰链构件，该铰链构件固定于所述框架，并提供套部，该套部介于所述装配空间，并为转轴所穿过而形成铰链。

依据本发明的实施例，还提供了一种具备本发明所述的活动盖板调节机构的轧花机。

依据本发明的实施例，具备将活动盖板的调节部分延伸到轧花机墙板外的第一手段和与之相适配的活动盖板结构的第二手段，其中，通过与活动盖板固定连接的转轴将活动盖板位于轧花机内的调节转换成作动部分位于轧花机外的调节，这种调节显然不受轧花机内部机构运动的干涉，从而可以在轧花机作业中进行调节。相比于现有技术，活动盖板自身刚度相对较大，而不再需要棉籽梳组件的托持，省去了棉籽梳组件，减少了该部件对轧花机内部空间的占用。相对应的，活动盖板采用前盖板与后盖板复合而成，并且两者之间确定出一个楔形空间，使活动盖板整体上具备较大的抗剪能力，从而自身刚度能够得到保证。

附图说明

图1为传统的一种轧花机中箱部分侧剖结构示意图。

图2为一实施例中轧花机中箱部分右剖结构示意图。

图3为一实施例中活动盖板调节机构在中箱上的装配状态主剖结构示意图。

图4一实施例中活动盖板调节机构中动力部分结构示意图。

图5为图3的A部放大图。

图6为一实施例中活动盖板主剖结构示意图。

图7为一实施例中前盖板主视结构示意图。

图8为相应于图7的右视结构示意图（与图7间的图面比例为2:1）。

图9为一实施例中铰链构件主视结构示意图。

图中：1.锯筒，2.棉籽梳组件，3.活动盖板，4.定位销轴，5.框架，6.管轴，7.套，8.墙板，9.驱动轴，10.拐臂，11.加强板，12.铰链，13.电动推杆，14平键，15.螺钉，16.端盖，17.滑动套，18.支撑轴，19.螺钉，20.端盖，21.铰链，22.尾座，23.固定支座，24.滑动套，25.轴颈，26.轴环，27.座孔，28.平键，29.轴身，30.铰链构件，31.前盖板，32.加强筋板，33.后盖板，34.搭边，35.搭边，36.半套部，37.套部，38.连接部。

F.前，B.后。

具体实施方式

在轧花机领域，籽棉投入的一端称为前端，皮棉排出的一端称为后端，由此习惯上将轧花机分成前箱、中箱和后箱，而活动盖板位于中箱。

习惯上，轧花机的前后方向被确定为轧花机的长度方向，在水平面内与长度方向相垂直的方向是轧花机的宽度方向，宽度方向用于确定出机幅，对于机幅一般使用宽度进行限定。图1所示F表示前，B表示后，是轧花机的基本参考系。

需要说明的是，对于活动盖板3，其工作面在基础的参考系中是向后向下倾斜的，不过，对于含有工作面的部件，可以定义提供工作面的一侧为前侧，而背离工作面的一侧为后侧，尽管活动盖板3位于轧花机这一基础参考系中，互斥存在的前后实质并不会影响本领域技术人员的理解，反而更有利于本领域技术人员对活动盖板3具体结构的认识。正如两个人背靠背，每个人基于自己都可以确定出前后这一参考系，而相互间的方向参考系是相反的，但习惯上的这种确定参考系的方法是被普遍接受的。

可以理解的是，在轧花机的宽度方向上，相应两侧墙板所约束的空间为内部空间，以此为参考可以确定出内和外，并基于部件上哪一部分更靠近最内而能够确定出该部件上各部分的内外关系。

关于活动盖板调节机构，其显而易见的适用于轧花机上构成抱合板下部的活动盖板3的转角调整，可以理解的是，关于转角调整的范围并没有因为使用了本发明所提出的新的结构而有别于现有技术，因此，关于活动盖板3的转角范围是已知的，对此不再做出具体说明。

图1所示结构中，活动盖板3通过定位销轴4挂在框架5的下端，然后利用棉籽梳组件2的托持位置的变化实现活动盖板3转角的调整。可以理解的是，该种调整方式不仅会出现背景技术中所描述的问题，而且由于托持条件下，棉籽梳组件2需要提供足够大的托持面，势必会造成棉籽梳组件2相对于活动盖板3的下端要向后探出一定的距离，该距离尽管不大，但因其外廓与活动盖板3的设计外廓不一致，也不可能做到两外廓的顺接，这是不可克服的技术难点。

产生上述技术难点的主要原因是棉籽梳组件2的角度调整与活动盖板3的角度调整各自调整所依赖的圆心并不同心，假定在两者处于一个状态时所适配两外廓处于最佳的顺接状态，由于籽棉质量不同，性状时变特征明显，需要因此而调整活动盖板3时，其与棉籽梳组件2的良好的配合关系即被打破。图1中可以明显的看出，棉籽梳组件2的倾斜角度与活动盖板3工作面的倾斜角度不同，棉籽梳组件2在活动盖板3下端向后探出的部分会影响物料的输运，并且两者的倾斜角度差也会随着活动盖板3不同的目标位置而不同。

图2所示结构则彻底抛弃了棉籽梳组件2，从而可以彻底的消除其自身结构对活动盖板3结构设计的影响和在作业状态时的干涉。

图2所示结构与图1所示结构最突出的区别是活动盖板3的结构不同，图1所示结构中活动盖板为一个单纯的板件，图2所示结构中活动盖板3则表现为是一个类箱体结构，基于理论力学的常识可知，类箱体结构在实体部分横断面总面积相同的条件下，其抗剪截面系统远大于纯板材结构，从而具备更大的刚度。

图2和更具体表现活动盖板3结构的图6中，活动盖板3的基础结构包含一个前盖板31和一个后盖板33，两者在上下两端固定连接，固定连接优选铆接和焊接这两种连接强度比较高的装配方式，也可以采用例如螺栓连接这样的连接强度相对较低，但可拆性能相对较好的装配方式。受板件连接的灵活性，其装配所适用紧固件及装配工艺的选择也比较灵活。

图6中所示的前盖板31是提供工作面的结构部分，其工作面结构部分可以参考现有的活动盖板3的结构。后盖板33相当于第一步加强结构，其固定在前盖板31的背侧，固定点在后盖板33的上下两端，上下两端之间的部分则与前盖板31拉开一定的距离，以形成具备较大抗剪截面系数的结构。

在图6中可以比较明显的看出，前盖板31和后盖板33间所确定出的空间，大致呈楔形，并且楔形结构在整体上下部相对较小，上部相对较大。

可以理解的是，整体上的上大下小并不表示各处都是如此，且如前所述，受连接结构的限制，前盖板31和后盖板33需要存在连接，即距离为0的位置，上下两端的收窄并不影响楔形空间整体结构的认知。

后盖板33整体上属于观念上的弓形结构，属于一种预张状态，具备较强的支撑能力。

不同于现有技术中使用定位销轴4将活动盖板3挂在框架5的下端，在图2所示的结构中存在一个管轴6，使用管轴6将活动盖板3挂在框架5的下端，可以获得更强的连接能力。

管轴6是转轴的组成部分，转轴除了用于构建活动盖板3与框架5间铰接的圆柱铰链外，还需要引入活动盖板3转角调节的动力。

相应地，转轴需要传递扭矩，因此其与活动盖板3间需要固定连接，该固定连接可以采用焊接。

进而，转轴的两端回转地支承在轧花机的中箱墙板上，如图3所示的墙板8，图3所示左右方向为轧花机的宽度方向，左右侧的墙板8为转轴的支承部件。

图3中，转轴的左端端构成轴头，该轴头暴露在轧花机中箱的一侧墙板8外，以用于连接动力部件。

当轴头位于墙板8外，动力设备的选择就相对比较容易，在于转轴的基本运动是转动，而转动是机械领域最基础的运动，在运动形式确定的条件下，就在于扭矩和调整精度的设计，可以适配机械领域中调节精度比较高的驱动设备，扭矩基于设计是确定的，在确定驱动设备类型的条件下，选择合适输出扭矩的驱动设备是可以预见的。

相应地，提供输入构件，该输入构件装配在所述轴头上。

进而，提供调节原动总成，即动力机的引入，该调节原动总成输出连接所述输入构件。

关于所述管轴6，可以理解的是，在横截面积相同的条件下，其可以输出的扭矩相对比较大，并且管轴6具有在相对较大的外廓，而有利于活动盖板3在其上的装配。

因此，进一步地，管轴6是最优的选择，作为轴类件，实体轴是比较常用的选择，管轴6也可以为实体轴所替换。

如前所述，管轴6是转轴的组成部分，是构成活动盖板3与框架5间铰接的圆柱铰链。对于转轴的其他组成可见于附图3、附图4和附图5中。图中用于支撑管轴6的是位于管轴6两端的各一个半轴，位于左边的半轴定义为驱动轴9，除了支撑，还用于动力的引入，位于右边的半轴定义为支撑轴，主要用来提供支撑。

其中，驱动轴9适配于管轴6的管状结构，其与与管轴6的左端采用周向连接结构，可以用于传递扭矩。进而，传递扭矩，其与墙板8间应构成回转副。此外，驱动轴9作为动力引入端还需要提供所述轴头。

对于支撑轴18，则与管轴6的右端间采用周向连接，用于转轴在另一侧墙板上的装配，该装配显然也是构成回转副。

从回转副的构造上来看，支撑轴18以及驱动轴9与墙板8的装配结构大致相同。具体地，支撑轴18以及驱动轴9与管轴6连接的部分为轴身，轴身套入管轴6端部，并通过键连接形成所述周向连接。

关于键连接，图3中采用平键14，图5中采用平键28，这是一种比较常见的键连接结构，在一些实施例中，还可以使用花键、楔形键或者钩头键。

由于承载力比较大，并且对精度要求比较高，在优选的实施例中，驱动轴9以及支撑轴18与相应侧墙板8间通过滑动轴承构建回转支承。

在一些实施例中，也可以采用滚动轴承构件回转支承，采用滚动轴承时，优选滚子轴承，而不是滚珠轴承，以保证支承的精度。

进一步地，回转支承构造为：

相应侧墙板8开有座孔27；

驱动轴9以及支撑轴18具有轴颈25（图5中有比较清晰的标识）。

在一些实施例中，轴颈25与座孔27间设有滑动套24、滑动套17，直接构成滑动轴承。

在另一些实施例中适配于所述滑动轴承的端盖20、端盖16具有法兰和套体，套体与座孔27间形成轴孔配合，而套体与所述轴颈25间设有滑动套24、滑动套17；法兰则用于端盖20、端盖16在相应侧墙板8上的固定装配。

关于法兰，在机械领域主要用于端部装配，法兰上一般分布有若干螺钉孔，可以采用例如螺钉15、螺钉19在相应侧墙板8上进行装配。

对于滑动套24，可以理解成轴瓦，轴瓦一般会镶嵌在例如座孔27中，在本发明的实施例中，滑动套24在图5中可见，其左端具有一个翻边，其处于一种方便拆卸的状态。从选材上来看，滑动套24可以采用与轴瓦完全相同的材质，例如青铜。

如图5所示，轴颈25与轴身29间具有轴环26，以作为被定位结构。

相应地，座孔27为台阶孔，轴环26被定位在台阶孔一台阶与套体的内端间，从而能够形成相对可靠地定位。

关于所述输入构件，在一些实施例中为图3中所示的拐臂10，该拐臂10提供转轴所需转矩的力臂，拐臂10大致与转轴垂直，力臂的大小主要由其长短所决定。输入构件的这种结构定义为第一结构。

在一些实施例中，作为第二结构：该第二结构可以选择为一输入齿轮、链轮或同步带轮。

进而，适配于第一结构，所述调节原动总成包括：

移动副，形成该移动副的第一构件与拐臂10铰接，第二构件铰接于给定的机架，如图4所示的固定支座23，固定支座23固定在墙板8上。

适配于第二结构，调节原动总成构成齿轮传动机构、链轮机构或同步带机构。

为保证调节的精度，所述调节原动总成的动力机为伺服电机。

适配于第一结构，所述调节原动总成为电动推杆13；电动推杆13实际上也是一个总成，可以直接采购，电动推杆13的动力机部分可以是伺服电机，其通过丝母丝杠机构将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，丝杠部分提供推杆，用于连接被直线驱动的构件。

相应地，电动推杆13的推杆构成第一构件，电动推杆13的缸套构成第二构件。电动推杆13的缸套的尾座部分通过铰链21与固定支座23间铰接。

在前文中指出，后盖板33相当于第一步加强结构，并且由于后盖板33与前盖板31间是一个整体，不会产生相互间角度变化的问题，而且两者之间不是托持结构，后盖板33可以完全遮蔽在前盖板31之后，不影响前盖板31这一功能部分的设计和装配。

进一步地，作为第二步的加强结构，提供多个加强筋板32，该加强筋板32与轧花机的宽度方向垂直，且该加强筋板32的前缘与前盖板31背侧面焊接，后缘与后盖板33的前侧面焊接，可以整体上加强活动盖板3的结构强度。

关于加强筋板32的数量可以参考图8所示的结构，适配于每一半套部36，可以在半套部36的两端各设一个加强筋板32，有焊接的操作空间。在一些实施例中，还可以在半套部36之间的位置处适配加强筋板32。

进一步地，为了减少后盖板33的干涉，前盖板31的上端具有一向后翻折的半套部36，下端具有一向后翻折的搭边34，搭边34用于前盖板31与后盖板33之间的连接，在图6中可见，搭边34与后盖板33间存在交叠，在交叠的位置开一开例如铆钉孔进行铆接，也可以焊接。

关于半套部36，其内表面的曲率与转轴的固定部分的曲率相同，该固定部分为转轴与活动盖板3配合的部分，从而，转轴穿设于半套部36。

进而，半套部36在轧花机的宽度方向上具有多个，相邻半套部36间形成铰链构件装配空间。

相应地，提供铰链构件，该铰链构件固定于所述框架5，并提供套部37，该套部37介于所述装配空间，并为转轴所穿过而形成铰链。

关于框架5，对比图1和图2可以看出，在本发明的实施例中，也对框架5进行了加强，图2中，框架5的下部后一个类似方钢的结构体，作为一个横梁，该横梁的两端装配在相应侧墙板8上，以使框架5具备更强的强度。

Claims (7)

1.一种活动盖板调节机构，用于轧花机上构成抱合板下部的活动盖板的转角调整，其特征在于，包括：

转轴，该转轴固定在活动盖板的上端，且该转轴还构成活动盖板与构成抱合板上部的框架间铰接的铰轴；转轴的两端回转地支承在轧花机的中箱墙板上，且一端构成轴头，该轴头暴露在轧花机中箱的一侧墙板外；

输入构件，装配在所述轴头上；以及

调节原动总成，输出连接所述输入构件；

所述活动盖板调节机构所适用的抱合板具有提供工作面的前盖板和位于前盖板后侧的后盖板；前盖板与后盖板在上下两端连接而在两者间确定出大致呈下窄上宽的楔形空间；

所述转轴为一轴总成，相应地，转轴包括：

管轴，构成所述铰轴，以用于活动盖板与框架间的铰接；

驱动轴，该驱动轴与管轴的一端周向连接，以传递扭矩并用于转轴在一侧墙板上的装配，且驱动轴提供所述轴头；

支撑轴，该支撑轴与管轴的另一端周向连接，用于转轴在另一侧墙板上的装配；

前盖板的上端具有一向后翻折的半套部，下端具有一向后翻折的搭边；

其中，半套部内表面的曲率与转轴的固定部分的曲率相同，该固定部分为转轴与活动盖板配合的部分，从而，转轴穿设于半套部；

半套部在轧花机的宽度方向上具有多个，相邻半套部间形成铰链构件装配空间；

相应地，提供铰链构件，该铰链构件固定于所述框架，并提供套部，该套部介于所述装配空间，并为转轴所穿过而形成铰链；

所述输入构件具有：

第一结构：为一拐臂，该拐臂提供转轴所需转矩的力臂；或

第二结构：为一输入齿轮、链轮或同步带轮；

适配于第一结构，所述调节原动总成包括：

移动副，形成该移动副的第一构件与拐臂铰接，第二构件铰接于给定的机架；

适配于第二结构，调节原动总成构成齿轮传动机构、链轮机构或同步带机构；

所述调节原动总成的动力机为伺服电机。

2.根据权利要求1所述的活动盖板调节机构，其特征在于，支撑轴以及驱动轴与管轴连接的部分为轴身，轴身套入管轴端部，并通过键连接形成所述周向连接。

3.根据权利要求2所述的活动盖板调节机构，其特征在于，驱动轴以及支撑轴与相应侧墙板间通过滑动轴承构建回转支承。

4.根据权利要求3所述的活动盖板调节机构，其特征在于，回转支承构造为：

相应侧墙板开有座孔；

驱动轴以及支撑轴具有轴颈；

其中，轴颈与座孔间设有滑动套；或

适配于所述滑动轴承的端盖具有法兰和套体，套体与座孔间形成轴孔配合，而套体与所述轴颈间设有滑动套，法兰则用于端盖在相应侧墙板上的固定装配。

5.根据权利要求4所述的活动盖板调节机构，其特征在于，轴颈与轴身间具有轴环；

相应地，座孔为台阶孔，轴环被定位在台阶孔一台阶与套体的内端间。

6.根据权利要求1所述的活动盖板调节机构，其特征在于，提供多个加强筋板，该加强筋板与轧花机的宽度方向垂直，且该加强筋板的前缘与前盖板背侧面焊接，后缘与后盖板的前侧面焊接。

7.一种具备权利要求1~6任一所述的活动盖板调节机构的轧花机。