CN1117227C - 传动设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种牵引装置的传动设备，牵引装置用于移动特别是电缆或缆形制品，传动设备包括一根从动轴，该从动轴由马达(11)操纵且通过嵌齿轮(14)与传动设备的输出轴(16)相连。输出轴(16)与接触电缆的装置(10)相连。嵌齿轮(14)设置成一个圆，该圆从从动轴延伸至输出轴(16)且相应地从输出轴(16)延伸至从动轴。为了确保无间隙工作，嵌齿轮(14)为螺旋齿轮，且当使输出轴(16)减速时，一个嵌齿轮轴(A)沿其轴向移动。

Description

传动设备

技术领域

本发明涉及一种牵引装置的传动设备，所述牵引设备用于移动缆形制品，所述传动设备包括一从动轴，该从动轴由一马达操纵且通过多个嵌齿轮与传动设备的一输出轴相连，所述输出轴与接触所述的缆形制品且移动缆形制品的装置相连，马达通过从动轴及多个嵌齿轮、沿电缆或其类似物的运动方向转动输出轴，为了沿电缆或其类似物的运动方向降低输出轴的转动速度，所述的多个嵌齿轮被设置成一个圆，该圆从从动轴延伸至输出轴且相应地从所述输出轴延伸至从动轴。

背景技术

除电缆以外，术语“缆形制品”在本申请中是指绳索，导线及由绞合线形成的其它制品，及在不同生产阶段中制品的半成品。

当制造带护套电缆时，在成型阶段之后必须对护套进行硫化和冷却。为此，生产线上设有一硫化管，沿电缆的输送方向在硫化管后设有冷却管。通过设置在挤压机之前的一第一牵引设备和位于冷却管之后的一第二牵引设备使被涂覆的金属导线通过硫化管和冷却管。在硫化期间，电缆在水平挤压工序中整体由上面提到的牵引设备或由第一牵引设备，冷却管和第二牵引设备支承。电缆至少在硫化管中沿一悬链式轨道运动，这意味着至少硫化管必须为悬链式形状。

在硫化工序中，电缆不必与热硫化管接触，因此电缆必须被保持为直线形以便其不接触硫化管的内表面。如果电缆接触了硫化管的表面，则电缆护套将被损坏且电缆不能被用于预定的目的。上述情况对牵引设备的操作规定了很高的要求。牵引设备，如驱动轮，必须在导线和驱动轮之间不产生任何滑动的情况下夹紧金属导线，牵引设备的机架必须非常坚固且应被牢固地装配在支承表面，驱动轮必须被牢固地装配在机架的轴承中，以便减小振动和振荡的危险性，同理，牵引设备的传动必须在没有间隙的情况下尽可能地平稳。牵引设备传动的无间隙工作是非常重要的，特别是在载荷主要沿运动方向产生时，例如在电缆的硫化工艺中，在这个场合，由于电缆的张力，与一定规格的电缆联动的马达可能会减速运转。换句话说，马达可能改变其极性，因此齿轮传动的间隙会造成突然地拉动，其易导致电缆的有害振动。

在现有技术的牵引设备中，驱动轮的转动是根据传动设备进行的，所述传动设备由一齿圈和一嵌齿轮构成且被设置在一致动器和所述驱动轮之间。在这种结构中，驱动轮设有一个齿圈，该齿圈与驱动轮的转动轴线同轴且包括内齿轮或外齿轮，牵引设备设有一马达驱动的嵌齿轮。马达的速度由一传感器控制，该传感器被设置在硫化管内且被用于测定带护套电缆在管内的位置。设置在冷却管输出端的牵引设备通常以恒速转动，且电缆在硫化管内的位置由控制位于挤压机之前的牵引设备转速来调节。

然而，在实践中已经注意到，尽管齿轮齿经过非常精确地加工，但仍会因上述齿轮传动而在牵引设备中产生振动，其该振动会在硫化管中造成电缆的有害振荡。这显然是齿间间隙过大的结果，大载荷使间隙更明显。应注意的是，在目前的电缆硫化生产线中，牵引设备的间距可为200米，其意味着悬挂式电缆会在驱动轮和齿上产生非常大的载荷。齿圈的一种可能的椭圆形状也会使齿的间隙发生变化，从而使牵引的稳定性发生变化。

在另一种现有技术的结构中，驱动轮由几个靠近设置的辊代替，这些辊被装配在轴承中形成大致为半圆形的结构，并且一内环形橡胶带绕辊运动。在曲线形辊式运输机外侧设有一外环形橡胶带，该橡胶带通过一皮带轮并以半圆形形式压顶着辊式运输机。被涂覆的金属导线在内带和外带之间运动至挤压机。在挤压机中的金属导线的速度是通过降低皮带轮的速度来调节的，其中，内带绕所述皮带轮运动。通过这一结构，能够避免由齿轮传动间隙造成的缺陷，但另一方面，由驱动轮提供的减速效果同时也会降低。

另一主要缺陷在于内侧橡胶带会受到很大压力，该压力由辊和外橡胶带产生的并往往会导致内橡胶带断裂。另一缺陷在于外橡胶带往往会从传动槽(drive groove)上滑离从而发生断裂。

现有技术结构的另一个例子为履带式牵引机构，其与一驱动轮相连，该驱动轮被牢固地装配在机架中的轴承中，牵引机构被用于运输金属导线。虽然，这种结构一方面能例如提高减速效果，但另一方面，这种独立的履带设备具有会导致上述振动问题产生的间隙。

现有技术结构的另一个例子为这样一种牵引设备，在该设备中，作用力会通过一蜗轮被传送至驱动轮的中心轴。这种齿轮会承载较高的扭矩，因此，该设备必须具有一很大型的结构，其意味者往往存在相当大的间隙，该间隙也会导致振动问题的产生。

发明内容

本发明的目的在于通过提供一种传动设备，该设备能克服现有技术缺陷，如由传动间隙产生的振动问题。

为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种牵引装置的传动设备，所述牵引装置用于移动缆形制品，所述传动设备包括一从动轴，该从动轴由一马达操纵且通过多个嵌齿轮与所述传动设备的一输出轴相连，所述输出轴与接触所述的缆形制品且移动缆形制品的装置相连，所述马达通过所述从动轴及所述的多个嵌齿轮、沿所述的缆形制品的运动方向转动所述输出轴，为了沿所述的缆形制品的运动方向降低所述输出轴的转动速度，所述的多个嵌齿轮被设置成一个圆，该圆从所述从动轴延伸至所述输出轴且相应地从所述输出轴延伸至所述从动轴，其特征在于：所述的多个嵌齿轮为螺旋齿轮，和所述的传动设备还包括轴向移动一个嵌齿轮轴的机构，当所述输出轴减速时，所述的轴向移动机构使该嵌齿轮轴沿其纵向移动，从而在所述的多个嵌齿轮的运动期间，位于所述轴上的所述嵌齿轮由于其齿的反向螺旋性，转动与该嵌齿轮啮合的相邻嵌齿轮，从而在减速期间消除了多个嵌齿轮之间产生的齿隙。

本发明的主要优点在于其提供了一种平稳的传动，该传动不会在电缆或相应制品中产生有害的振动。本发明的另一优点是简易性，因此本发明的起动和使用均是有利的。

附图说明

下面，将结合附图所示实施例对本发明作更详细地说明，其中：

图1为一电缆涂覆生产线的透视图；

图2为用于电缆生产线中电缆的牵引结构的总图；

图3为本发明传动设备的总图；

图4为从另一方向所示的图3中传动设备的总图；

图5为本发明传动设备的一个实施例的侧视图。

图6为从另一方向所示的图5中一实施例的详细结构。

具体实施方式

图1所示的为一种电缆涂覆生产线。参考标号1通常为导线输出端，如卷盘，导线从该输出端松开并被导引至涂覆工序。参考标号2所示为一牵引设备，该设备例如可为一恒速绞盘。参考标号3所示为一挤出头，通过该挤出头在包括导线的结构上形成塑料护套。参考标号4在图1中表示一硫化管而参考标号5表示一冷却区。参考标号6本身表示一牵引设备，电缆通过该设备被牵引至一卷带盘该卷带盘总的由参考标号7所示。图1中电缆硫化生产线的结构，细节和操作对于本领域有经验的技术人员来说完全是已知的，因此关于这一点无需作更详细地描述。

图2为电缆硫化生产线中牵引结构的总图。图1和2中相同的参考标号表示相同的部件。另外，在图2中参考标号8表示从一输出卷盘1上松开的导线而参考标号9对应地表示一根包括导线和护套的电缆，该电缆被导引至卷带盘7。在图2所示的实施例中，牵引设备2包括一驱动轮10，一马达11及一包括齿轮传动器12的传动设备。牵引设备2还包括控制装置13，该装置使电缆在硫化管4中的速度保持恒定，以便环绕导线的护套不会与硫化管的内表面接触。电缆在硫化管内沿悬链式轨道运动。

如上文所述，由于传动设备会在电缆中产生振动，因此现有技术中结构所存在的问题与上述牵引设备特别有关。该问题在硫化管生产线的牵引设备2中最为明显，在该处载荷主要作用在电缆运动的方向。所述振动是由传动设备的间隙产生的。所述振动使电缆在硫化管内产生振动，因此电缆可能会触及硫化管的内表面，从而损坏护套。本发明中传动设备的目的在于提供一种结构，该结构能够消除传动设备中嵌齿轮的间隙所产生的问题，例如可消除与电缆硫化生产线中牵引设备相关的上述问题。

图3和4说明了本发明传动设备的基本原理。根据本发明的基本思想，传动嵌齿轮14被设置成一个圆，该圆从由马达11操纵的从动轴15延伸至一输出轴16且相应地从输出轴16延伸至由该从动轴15，另外，嵌齿轮14为螺旋齿轮，且一个嵌齿轮轴A可沿其轴向移动。当轴移动时，由于嵌齿轮中齿具有的反向螺旋性，因此，位于轴上的嵌齿轮使与第一嵌齿轮啮合的相邻嵌齿轮14转动。其消除了嵌齿轮之间的齿隙。

一个嵌齿轮轴A沿其轴向的运动通常由图4绘出。轴A通过平行于轴上的嵌齿轮转动轴线的力F被移动。在图4中，通过在嵌齿轮上画的对角线描述了嵌齿轮中齿的螺旋性。通过力F使嵌齿轮轴A的移动会使与轴A上的嵌齿轮啮合的相邻嵌齿轮绕它们的转动轴线转动。这一转动由箭头N1和N2表示。显然，按照箭头N1和N2的转动也会相应地转动与上述嵌齿轮啮合的下一级嵌齿轮，依此类推，从而消除了整个传动链中不利的间隙。显然，被移动的嵌齿轮14可以为任意一个嵌齿轮14。

由嵌齿轮14形成的上述圆按图3中箭头M1所示传递马达的转动，从而按箭头M2所示传递相对运动。

通过任意适合的方式能够形成沿纵向移动一个嵌齿轮轴A的力F。一种理想的方法在于使用一能够产生力F的螺旋装置。该实施例由图5和6所示。所述螺旋装置在图6中由参考标号17表示。导线8的轨迹在图5中由虚线所示。在图5和6中，相同的参考标号表示图1-4中相同的部件。

在附图中所示的传动设备也可包括能够监测并控制工艺的不同传感装置。这种装置的例子包括一能测定齿轮载荷应力的传感器和一能测定一根电缆或缆形制品上线张力的传感器。传感装置当然也可设有这样的装置，如果在运行中制品断裂，其能够放出警报。

虽然上文结合电缆硫化生产线的恒速牵引设备对本发明进行了描述，但是本发明不应限定在这一实施例中。本发明也可用于其它的结构中。本发明的传动设备例如也能够用于硫化生产线的牵引设备6中。也应注意的是，本发明不应限制在仅结合一个使用了一驱动轮原理的牵引设备，反而本发明可适用于结合不同的牵引设备。不同的可选择的例子包括各种带式牵引设备或履带式牵引设备，及没有带且电缆绕卷盘2-3回的各种绞盘。因此，本发明适用于结合用在如牵引装置之类在生产线上的任何设备。一个例子是关于卷线工艺。因此，即使本发明对硫化工艺特别有利，但不管怎样，本发明不应限制在该工艺中。

Claims (5)

1、一种牵引装置(2，6)的传动设备，所述牵引装置用于移动缆形制品，所述传动设备包括一从动轴(15)，该从动轴由一马达(11)操纵且通过多个嵌齿轮与所述传动设备的一输出轴(16)相连，所述输出轴(16)与接触所述的缆形制品且移动缆形制品的装置(10)相连，所述马达(11)通过所述从动轴(15)及所述的多个嵌齿轮、沿所述的缆形制品的运动方向转动所述输出轴(16)，为了沿所述的缆形制品的运动方向降低所述输出轴(16)的转动速度，所述的多个嵌齿轮(14)被设置成一个圆，该圆从所述的从动轴(15)延伸至所述输出轴(16)且相应地从所述输出轴(16)延伸至所述的从动轴(15)，其特征在于：所述的多个嵌齿轮(14)为螺旋齿轮，和所述的传动设备还包括轴向移动一个嵌齿轮轴(A)的机构，当所述输出轴(16)减速时，所述的轴向移动机构使该嵌齿轮轴(A)沿其轴向移动，从而在所述的多个嵌齿轮的运动期间，位于所述轴上的所述嵌齿轮由于其齿的反向螺旋性，转动与该嵌齿轮啮合的相邻嵌齿轮(14)，从而在减速期间消除了多个嵌齿轮之间产生的齿隙。

2、根据权利要求1所述的传动设备，其特征在于：所述的轴向移动机构是一个螺旋装置(17)，所述嵌齿轮轴(A)通过该螺旋装置(17)沿所述嵌齿轮轴的轴向被移动。

3、根据权利要求2所述的传动设备，其特征在于：所述传动设备包括一用于测量所述嵌齿轮载荷应力的传感装置。

4、根据权利要求2或3所述的传动设备，其特征在于：所述传动设备包括一测定一根电缆或缆形制品上线张力的传感器。

5、根据权利要求1所述的传动设备，其特征在于：所述牵引装置是在一电缆硫化生产线中的牵引装置(2，6)。

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