CN111620188A - 一种管材收卷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种管材收卷装置，其包括机架、设于机架上的电机以及转动设于机架上的转轴，电机驱动转轴匀速转动，转轴上还转动套接有套筒，套筒内周与转轴之间构成摩擦副。随着管材的收卷，管材的实际收卷半径逐渐增大，管材阻碍套筒转动，并使得套筒与弹性件之间相互滑动，即套筒的转速小于转轴的转速，以使得管材的收卷线速度恒定，且管材的收卷线速度等于第一挤出机的输出速度，避免管材受过大的拉力而变形，保证后续正常生产，进而使得成品件具有较高的生产质量。

Description

一种管材收卷装置
技术领域
本发明涉及收卷设备的技术领域，尤其是涉及一种管材收卷装置。
背景技术
PVC是一种价格低廉的树脂材料，具有良好的物理性能及化学性能，在配方中加入增塑剂、稳定剂和各种不同性能助剂后，制成外表光亮的PVC软管，广泛应用到农业灌溉、家居清洁、工业输送流体介质和气动工具等领域。
常用的PVC增强软管，包括内、外层PVC材料，内、外层PVC材料的中间缠绕一层聚酯纤维网线，并通过抽真空成型机头形成负压，使到内、外层层之间能够紧密粘贴在一起。
现有公告号为CN105906981B的中国专利，其公开了一种耐高温PVC增强软管的制备方法，包括：
1）按配方将内管和外管原料分别在热混机中进行混合均匀；
2）分别经双螺杆机造粒机挤出、造粒；
3）第一挤出机挤出PVC内管体，塑化，冷却定型，牵引；
4）内管体表面缠绕聚酯纤维，加热烘干；
5）第二挤出机挤出外管体，抽真空成型机头加强粘合，塑化，冷却定型、牵引、计量、卷曲、包装。
当挤出PVC内管体后，通常需要将PVC内管体进行收卷，再将收卷的PVC内管体运输至包纱机，以实现在PVC内管体表面缠绕聚酯纤维。
现有公告号为CN205772210U的中国专利，其公开了一种管材收卷机，包括机架，机架上设有电机以及转轴，电机驱动转轴转动，转轴上套设有卷辊，且转轴与卷辊之间设有锁止架，启动电机带动转轴转动，并通过锁止架使得卷辊转动，实现收卷管材。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：第一挤出机的工作效率恒定，即PVC内管体的生产以及输出的线速度不变，利用现有管材收卷机收卷PVC内管体时，电机的转速恒定，PVC内管体逐渐绕卷至卷辊上，且PVC内管体的实际收卷半径逐渐增大，即PVC内管体的线速度逐渐增大，而第一挤出机的输出速率不变，导致收卷机拉扯PVC内管体，进而导致PVC内管体变形，影响PVC增强软管的生产质量。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种管材收卷装置，随着管材的收卷，管材的实际收卷半径逐渐增大，管材阻碍套筒转动，并使得套筒与弹性件之间相互滑动，即套筒的转速小于转轴的转速，以使得管材的收卷线速度恒定，且管材的收卷线速度等于第一挤出机的输出速度，避免管材受过大的拉力而变形，保证后续正常生产，进而使得成品件具有较高的生产质量。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种管材收卷装置，包括机架、设于机架上的电机以及转动设于机架上的转轴，所述电机驱动转轴匀速转动，还包括：
套筒，同轴转动套接于所述转轴的外周，并用于收卷管材；
抵紧件，滑动设于所述转轴上，并沿所述转轴的径向滑动；
弹性件，固定设于所述抵紧件背离转轴轴线的一侧，且所述弹性件用于滑动抵紧套筒的内周；以及
调节件，设于所述机架上，所述调节件用于调节抵紧件沿转轴径向的位置。
通过采用上述技术方案，收卷管材时，电机驱动转轴匀速转动，并通过弹性件与套筒之间的摩擦力驱动套筒转动，实现收卷管材；
随着管材的收卷，管材的实际收卷半径逐渐增大，管材阻碍套筒转动，并使得套筒与弹性件之间相互滑动，即套筒的转速小于转轴的转速，以使得管材的收卷线速度恒定，且管材的收卷线速度等于第一挤出机的输出速度，避免管材受过大的拉力而变形，保证后续正常生产，进而使得成品件具有较高的生产质量；
收卷时，可以利用调节件调整抵紧件沿转轴径向的位置，进而调节弹性件与套筒之间的挤压力，以实现调节弹性件与套筒之间的摩擦力。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述调节件包括压杆以及驱动杆，所述压杆以及驱动杆均沿转轴的径向滑动设于机架上，所述压杆平行转轴，且所述压杆与套筒的外周之间设有供管材通过的收卷通道，所述压杆滑动抵接管材的外周，所述驱动杆用于驱动调节件动作。
通过采用上述技术方案，随着管材的收卷，管材的实际收卷半径逐渐增大，管材阻碍套筒转动，且该阻力的力臂随管材的实际收卷半径的增大而增大，此时，压杆逐渐远离转轴的轴线，并带动驱动杆移动，调节件动作使得抵紧件远离转轴的轴线，实现增大弹性件与套筒之间的摩擦力，以适应阻力力臂的增大，使得管材对套筒的阻力保持恒定，且该阻力的反作用力即为管材收卷时的张紧力，张紧力保持恒定有利于管材稳定的收卷，并使得管材整体受力均匀。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转轴的外周设有滑槽，所述滑槽沿转轴的轴向贯穿转轴，所述转轴的轴向端部设有连接轴，所述连接轴用于连接电机，所述抵紧件滑动嵌设于滑槽内，且所述抵紧件伸出转轴的端部，所述调节件包括调节环，所述调节环同轴滑动套接于连接轴上，所述调节环的外周为锥面，且所述调节环的外周用于滑动抵接抵紧件端部朝向转轴轴线的一侧。
通过采用上述技术方案，调节环沿连接轴的轴向移动，并靠近转轴，利用锥面使得抵紧件远离转轴的轴线，实现挤压弹性件以增大弹性件与套筒之间的摩擦力；
反之，调节环沿连接轴的轴向移动，并远离转轴，弹性件复位，使得抵紧件靠近转轴的轴线，以减小弹性件与套筒之间的摩擦力。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动杆平行压杆的移动方向，所述驱动杆上设有齿条，所述机架上设有调节丝杆，所述调节丝杆套接有齿轮，所述调节丝杆以及齿轮构成丝杠副，且所述齿轮的轴向端部滑动抵接调节环的端部，所述齿条啮合齿轮。
通过采用上述技术方案，随着管材的收卷，管材的实际收卷半径逐渐增大，压杆逐渐远离转轴的轴线，并带动驱动杆以及齿条移动，带动齿轮转动，调节丝杆以及齿轮构成的丝杠副，使得齿轮向靠近转轴的方向移动，齿轮推动调节环靠近转轴，以实现增大弹性件与套筒之间的摩擦力。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述丝杆套接至连接轴的外周，所述齿轮与调节环同轴设置。
通过采用上述技术方案，避免调节环单侧受力而产生力矩。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转轴的外周间隔设有所述抵紧件，所述调节环的外周间隔设有卡块，所述卡块嵌设至相邻两抵紧件之间。
通过采用上述技术方案，多个抵紧件以及弹性件共同支撑套筒，使得套筒与转轴的轴线重合，同时，滑槽、抵紧件并配合卡块使得调节环随转轴同步转动，则抵紧件与调节环的之间的配合面相对稳定，有利于保证调节精度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述压杆上转动设有导向轮，所述导向轮的外周滚动抵接管材。
通过采用上述技术方案，避免压杆刮蹭管材。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述压杆上滑动设有支架，所述导向轮转动设于支架上，所述调节件还包括转动设于机架上的往复丝杆，所述支架还套接至往复丝杆上，且所述往复丝杆以及支架构成丝杠副。
通过采用上述技术方案，使得管材呈螺旋状整齐的收卷于套筒上。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.随着管材的收卷，管材的实际收卷半径逐渐增大，管材阻碍套筒转动，并使得套筒与弹性件之间相互滑动，即套筒的转速小于转轴的转速，以使得管材的收卷线速度恒定，且管材的收卷线速度等于第一挤出机的输出速度，避免管材受过大的拉力而变形，保证后续正常生产，进而使得成品件具有较高的生产质量；
2.利用调节件调整抵紧件沿转轴径向的位置，进而调节弹性件与套筒之间的挤压力，以实现调节弹性件与套筒之间的摩擦力；
3.随着管材的收卷，管材的实际收卷半径逐渐增大，管材阻碍套筒转动，且该阻力的力臂随管材的实际收卷半径的增大而增大，此时，增大弹性件与套筒之间的摩擦力，以适应阻力力臂的增大，使得管材对套筒的阻力保持恒定，且该阻力的反作用力即为管材收卷时的张紧力，张紧力保持恒定有利于管材稳定的收卷，并使得管材整体受力均匀。
附图说明
图1是本实施例的整体结构示意图。
图2是转轴与套筒间的连接结构示意图。
图3是本实施例的剖视图。
图4是图3中A部分的局部放大示意图。
图5是本实施例的整体结构示意图，旨在展示驱动件。
图中，1、机架；11、导向槽；12、避让孔；2、转轴；21、滑槽；22、连接轴；3、套筒；4、电机；5、抵紧件；51、弹性件；6、调节件；61、调节环；611、卡块；62、驱动件；621、压杆；622、驱动杆；623、调节丝杆；624、齿轮；625、齿条；626、滑座；627、往复丝杆；628、支架；629、导向轮。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1、2，为本发明公开的一种管材收卷装置，包括机架1、转轴2、套筒3以及电机4，转轴2转动设于机架1上，套筒3转动套接于转轴2的外周，且套筒3内周与转轴2之间构成摩擦副，电机4用于驱动转轴2匀速转动，并依靠套筒3内周与转轴2之间的摩擦力带动套筒3转动，以实现在套筒3的外周收卷管材。
随着管材的收卷，管材的实际收卷半径逐渐增大，管材阻碍套筒3转动，并使得套筒3与转轴2之间相互滑动，即套筒3的转速小于转轴2的转速，以使得管材的收卷线速度保持恒定，避免管材受过大的拉力而变形，保证后续正常生产，进而使得成品件具有较高的生产质量。
参照图2，转轴2的外周沿其周向间隔设有滑槽21，滑槽21内滑动嵌设有抵紧件5，且抵紧件5沿转轴2的径向滑动，抵紧件5背离转轴2的一侧固设有弹性件51，弹性件51用于滑动抵接套筒3的内周，实现依靠弹性件51与套筒3间的摩擦力传递转矩。
参照图3、4，转轴2的两端同轴设有连接轴22，连接轴22转动连接机架1，滑槽21沿转轴2的轴向贯穿转轴2，且抵紧件5伸出转轴2的端部，机架1上还设有调节件6，且调节件6延伸至连接轴22的外周，并驱动抵紧件5滑动，以调节抵紧件5沿转轴2径向的位置，进而调节弹性件51与套筒3之间的挤压力，实现调节弹性件51与套筒3之间的摩擦力。
参照图4、5，调节件6包括调节环61以及驱动件62，调节环61同轴滑动套接于连接轴22的外周，调节环61的外周为锥面，且该锥面用于滑动抵接抵紧件5的端部，驱动件62连接至调节环61背离转轴2的端部，以驱动调节环61轴向移动。
参照图1、5，驱动件62包括压杆621、驱动杆622、调节丝杆623以及齿轮624。压杆621平行转轴2，且压杆621与套筒3的外周之间设有供管材通过的收卷通道，压杆621抵接管材的外周，使得随管材的收卷而沿径向远离转轴2；驱动杆622上设有齿条625，齿条625平行压杆621的移动方向，并啮合齿轮624；调节丝杆623固定连接至机架1上，调节丝杆623呈筒状并同轴套接至连接轴22的外周；齿轮624套接至丝杆的调节外周并构成丝杠副，且齿轮624的端部伸出丝杆的一端。
压杆621随管材的收卷而沿径向远离转轴2，以通过齿条625驱动齿轮624转动，齿轮624在调节丝杆623上向靠近转轴2的方向移动，以推动调节环61靠近转轴2，实现增大弹性件51与套筒3之间的摩擦力。
同时，参照图4，齿轮624背离转轴2的一端抵接机架1时，调节环61抵接抵紧件5，并使得弹性件51与套筒3之间存在挤压力（预紧力）。
调节环61的外周还间隔设有卡块611，卡块611嵌设至相邻两抵紧件5之间，使得调节环61随转轴2一起转动，齿轮624与调节环61之间滑动抵接。
参照图1、5，压杆621的端部设有滑座626，机架1上设有供滑座626滑动嵌设的导向槽11，导向槽11沿转轴2的径向延伸，滑座626上还转动设有往复丝杆627，往复丝杆627平行压杆621，往复丝杆627上套接有支架628，且支架628与往复丝杆627构成丝杠副，支架628上还设有导向轮629，导向轮629的外周滚动抵接管材，支架628同时滑动套接至压杆621上，以使得往复丝杆627转动时，驱动支架628沿往复丝杆627往复移动，使得管材呈螺旋状整齐的收卷于套筒3上。
往复丝杆627的一端贯穿滑座626，且机架1上设有供往复丝杆627穿过的避让孔12，避让孔12连通导向槽11，伺服电机4连接至往复丝杆627伸出避让孔12的端部。
本实施例的实施原理为：收卷管材时，电机4驱动连接轴22、转轴2匀速转动，转轴2带动抵紧件5以及弹性件51同步转动，并依靠弹性件51与套筒3间的摩擦力带动套筒3转动，实现收卷管材，同时，伺服电机4驱动往复丝杆627转动，使得支架628往复移动，使得管材呈螺旋状整齐的收卷于套筒3上；
随着管材的收卷，管材的实际收卷半径逐渐增大，因第一挤出机的输出速度恒定，管材阻碍套筒3转动，使得套筒3与弹性件51之间相互滑动，即套筒3的转速小于转轴2的转速，以使得管材的收卷线速度恒定，且此时，管材对套筒3的转动存在阻力，该阻力的反作用力即为管材收卷时的张紧力，利于收紧管材，避免管材松散；
管材对套筒3转动的阻力的力臂随管材的实际收卷半径的增大而增大，同时，压杆621亦随管材的收卷而沿径向远离转轴2，并通过驱动杆622、齿条625、齿轮624以及调节环61，使得抵紧件5远离转轴2的轴线，实现挤压弹性件51，进而增大弹性件51与套筒3件的摩擦力，以适应阻力力臂的增大，使得管材对套筒3的阻力保持恒定，即张紧力保持恒定，有利于管材稳定的收卷，并使得管材整体受力均匀。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种管材收卷装置，包括机架（1）、设于机架（1）上的电机（4）以及转动设于机架（1）上的转轴（2），所述电机（4）驱动转轴（2）匀速转动，其特征在于，还包括：
套筒（3），同轴转动套接于所述转轴（2）的外周，并用于收卷管材；
抵紧件（5），滑动设于所述转轴（2）上，并沿所述转轴（2）的径向滑动；
弹性件（51），固定设于所述抵紧件（5）背离转轴（2）轴线的一侧，且所述弹性件（51）用于滑动抵紧套筒（3）的内周；以及
调节件（6），设于所述机架（1）上，所述调节件（6）用于调节抵紧件（5）沿转轴（2）径向的位置。
2.根据权利要求1所述的一种管材收卷装置，其特征在于：所述调节件（6）包括压杆（621）以及驱动杆（622），所述压杆（621）以及驱动干均沿转轴（2）的径向滑动设于机架（1）上，所述压杆（621）平行转轴（2），且所述压杆（621）与套筒（3）的外周之间设有供管材通过的收卷通道，所述压杆（621）滑动抵接管材的外周，所述驱动杆（622）用于驱动抵紧件（5）滑动。
3.根据权利要求2所述的一种管材收卷装置，其特征在于：所述转轴（2）的外周设有滑槽（21），所述滑槽（21）沿转轴（2）的轴向贯穿转轴（2），所述转轴（2）的轴向端部设有连接轴（22），所述连接轴（22）用于连接电机（4），所述抵紧件（5）滑动嵌设于滑槽（21）内，且所述抵紧件（5）伸出转轴（2）的端部，所述调节件（6）包括调节环（61），所述调节环（61）同轴滑动套接于连接轴（22）上，所述调节环（61）的外周为锥面，且所述调节环（61）的外周用于滑动抵接抵紧件（5）端部朝向转轴（2）轴线的一侧。
4.根据权利要求3所述的一种管材收卷装置，其特征在于：所述驱动杆（622）平行压杆（621）的移动方向，所述驱动杆（622）上设有齿条（625），所述机架（1）上设有调节丝杆（623），所述调节丝杆（623）套接有齿轮（624），所述调节丝杆（623）以及齿轮（624）构成丝杠副，且所述齿轮（624）的轴向端部滑动抵接调节环（61）的端部，所述齿条（625）啮合齿轮（624）。
5.根据权利要求4所述的一种管材收卷装置，其特征在于：所述丝杆套接至连接轴（22）的外周，所述齿轮（624）与调节环（61）同轴设置。
6.根据权利要求3所述的一种管材收卷装置，其特征在于：所述转轴（2）的外周间隔设有所述抵紧件（5），所述调节环（61）的外周间隔设有卡块（611），所述卡块（611）嵌设至相邻两抵紧件（5）之间。
7.根据权利要求2所述的一种管材收卷装置，其特征在于：所述压杆（621）上转动设有导向轮（629），所述导向轮（629）的外周滚动抵接管材。
8.根据权利要求7所述的一种管材收卷装置，其特征在于：所述压杆（621）上滑动设有支架（628），所述导向轮（629）转动设于支架（628）上，所述调节件（6）还包括转动设于机架（1）上的往复丝杆（627），所述支架（628）还套接至往复丝杆（627）上，且所述往复丝杆（627）以及支架（628）构成丝杠副。
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