CN112919261A - 气胀式扁式收卷夹头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气胀式扁式收卷夹头，包括夹头主体，夹头主体的一侧转动设有端轴，夹头主体背对端轴的一侧滑动设有若干块夹头胀块，夹头主体内设有配合夹头胀块的滑动槽，夹头胀块的外端能够伸出到滑动槽外部；夹头胀块背对夹头主体的一端设有夹头盖板，夹头主体上设有限位块，夹头胀块内设有配合限位块的滑槽，滑槽内设有配合限位块的第一复位件；夹头胀块和端轴之间设有锥轴，锥轴和夹头盖板之间设有第二复位件；锥轴端面和夹头胀块配合，夹头主体外设有同步带轮；端轴内设有活塞，活塞和锥轴转动连接，端轴内设有配合活塞的进气通道。本发明的好处是在满足较大张开直径的同时，能应用在窄幅材料的收卷，降低窄幅材料收卷时的成本。

Description

气胀式扁式收卷夹头

技术领域

本申请涉及收卷夹头技术领域，尤其涉及一种气胀式扁式收卷夹头。

背景技术

收卷是加工生产线的收料部分，把原材料通过机械方式收卷成卷料，广泛运用在纸卷、布卷、塑料卷、金属卷材等加工生产线上，收卷机一般对材料的卷内径、卷外径、卷材料厚度和宽度等都有严格要求。对卷材进行收卷、放卷时，通常采用气胀夹头，充气后表面突起压紧卷材内表面，放气表面突起部份缩回松开卷材内表面，其在应用时需要保持气体压力，才能完成卷材的表面压紧，现有技术中的气胀夹头存在体积较大，夹头的宽度较大，应用在窄幅材料收卷时成本过高的问题。

中国专利文献中，专利号为CN2017114837725于2018年6月29日公开的一种分切机气胀式收卷夹头，其包括：外套；端轴，部分伸入外套内，伸入端为端部收缩的阶梯结构；端轴轴向设置三段式阶梯孔，孔内设气嘴\垫圈、锁紧套\O型圈，O型圈外侧缘抵靠在垫圈内孔圆周壁的角部；气嘴为左轴段设第一弹簧，右轴段与锁紧套构成滑动配合；右轴段设置进气道，进气道的入口位于右轴段端部，出口位于外圆周面且位于O型圈右侧；钢芯，右端面中部设凹槽，左端部设第二弹簧，弹簧端的外周面具有若干个斜面；以及若干个张紧块；钢芯凹槽槽底与端轴端面之间设置型腔，型腔连通三段式阶梯孔的左孔。其不足之处在于：收卷夹头的轴向尺寸较大，实际布置中所占空间较大，应用在窄幅材料收卷时成本过高。

发明内容

基于现有技术中的上述不足，本发明提供了一种气胀式扁式收卷夹头，在满足较大例如10寸张开直径的同时尽可能的缩小了夹头的轴向尺寸以适应窄幅材料的收卷，降低窄幅材料收卷时的成本。

为了实现上述发明目的，本申请采用以下技术方案。

一种气胀式扁式收卷夹头，其特征是，包括夹头主体，夹头主体的一侧转动设有端轴，夹头主体背对端轴的一侧滑动设有若干块夹头胀块，夹头主体内设有配合夹头胀块的滑动槽，夹头胀块的外端能够伸出到滑动槽外部；夹头胀块背对夹头主体的一端设有夹头盖板，夹头主体上设有限位块，夹头胀块内设有配合限位块的滑槽，滑槽内设有配合限位块的第一复位件；夹头胀块和端轴之间设有锥轴，锥轴和夹头盖板之间设有第二复位件；锥轴端面和夹头胀块配合，夹头主体外设有同步带轮；端轴内设有活塞，活塞和锥轴转动连接，端轴内设有配合活塞的进气通道。

通过同步带轮，夹头能够连接皮带连接驱动电机或其他转动元件，实现端轴的转动；进气通道和活塞配合，能够通过进气完成锥轴的推出，由于夹头盖板的限位，锥轴会向外顶起夹头胀块，使夹头胀块径向膨胀，从而完成纸芯的气胀夹紧，由于第一复位件位于滑槽内，配合限位块，为沿端轴的径向设置，从而占用的轴向尺寸较小；对于尺寸较大的卷材，常规轴向柱式的收卷夹头的轴向尺寸过大，并且为了提高径向尺寸以匹配卷材，其径向尺寸也要较大，因此外侧较大尺寸卷材收卷时，收卷夹头的过大体积和质量影响加工质量，增加了生产成本；而本申请的扁式收卷夹头就是配合这些场合的针对性设计，降低生产成本。

作为优选，端轴固定连接一收卷驱动臂，端轴和夹头主体通过成对的轴承连接，成对的轴承之间设有定距内环和定距外环。通过成对轴承的转动连接，配合定距内环和定距外环的间隔限位，实现短轴和夹头主体的转动连接，夹头主体与同步带轮、夹头胀块径向同步，收卷驱动臂和端轴固定连接，将夹头胀块配合纸卷的转动运动和端轴的运动趋势进行分离，使端轴能够固定设置，提高端轴和活塞之间的密封性，同时方便收卷夹头带动纸芯转动，完成收卷。

作为优选，活塞和锥轴通过转动轴承连接，活塞在转动轴承外部设有弹性挡圈。使活塞和锥轴的径向转动分离，使活塞和端轴保持可靠的密封性，方便气动通道密封性的控制。

作为优选，夹头主体侧面设有圆周阵列设置的六块夹头胀块，限位块配合夹头胀块也设有六块；限位块和夹头主体螺钉连接，滑槽和限位块滑动配合。夹头胀块能够圆周同步运动，保证径向对卷材内胀可同步运动的可靠性。

作为优选，第一复位件采用第一弹簧，第一复位件的两端分别连接在限位块和夹头胀块上。实现第一复位件在滑槽内的隐藏设置，方便减小夹头的轴向尺寸，进而降低夹头的生产成本。

作为优选，第二复位件采用第二弹簧，第二复位件的两端分别连接在夹头盖板和锥轴之间，锥轴上设有配合第二复位件的定位孔。通过定位孔能够可靠定位约束第二复位件，同时通过定位孔的设置能够减小第二复位件的长度的同时，保证第二复位件的弹性复位能力，定位孔的设置还方便第二复位件在定位孔内隐藏 ，从而使锥轴能够顶到夹头盖板，保证夹头胀块的径向移动能力，使夹头胀块的最大胀大尺寸可靠，方便内胀使用。

作为优选，第二复位件设有三组，三组第二复位件绕锥轴的轴线圆周阵列设置。三组第二复位件均匀作用，保证锥轴复位的可靠性。

作为优选，夹头胀块的外端设有配合夹头主体外周设置的圆弧段，相邻夹头胀块之间的相邻圆弧段之间间隙设置。通过圆弧段的设置增加夹头胀块收卷时和卷材接触的面积，提高收卷效率和收卷质量。

作为优选，夹头胀块的外端设有缓冲垫，提高对卷材的定位质量。

作为优选，限位块和滑槽所在直线与限位块所在的夹头主体径向倾斜设置，滑动槽和滑槽平行。夹头胀块配合滑动槽呈倾斜设置，夹头胀块和夹头主体之间形成一定的倾斜角，在夹头胀块向外顶出时，卷材内径对夹头胀块的压力通过倾斜角存在一部分力被夹头主体承受，减小了夹头胀块内端和锥轴之间的配合压力，从而减小了气腔内的气体压力，有利于提高气腔的密封寿命，维护活塞的运行稳定和长时间的可靠性；并且倾斜设置也能减小第一复位弹簧和重力的相对作用，延长第一复位弹簧的使用寿命。

本发明具有如下有益效果：在满足较大张开直径的同时尽可能的缩小了夹头的轴向尺寸以适应窄幅材料的收卷，降低窄幅材料收卷时的成本；内胀夹紧效果稳定，有利于保证收卷质量的稳定性；气道控制稳定方便，方便保证活塞和端轴之间的密封性，夹头胀块和锥轴的复位作用可靠。

附图说明

图1是本发明一种实施例的结构示意图。

图2是图1所示实施例中夹头主体和一块夹头胀块配合的示意图。

图3是本发明另一种实施例中夹头主体和夹头胀块配合的结构示意图。

图中：夹头主体1 挡肩2 滑动槽3 端轴4 收卷驱动臂5 同步带轮6 限位内环7 夹头胀块8 圆弧段9 缓冲垫10 夹头盖板11 限位块12 滑槽13 第一复位件14锥轴15 定位孔16 第二复位件17 活塞18 进气通道19 密封圈20 定距内环21 定距外环22 转动轴承23 弹性挡圈24。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的阐述。

实施例1，

图1和图2中，一种气胀式扁式收卷夹头，其特征是，包括夹头主体1，夹头主体1为两段同轴圆柱组成的台阶轴结构，依直径大小将夹头主体1的两段圆柱分为大轴和小轴，夹头主体1的一侧转动设有端轴4，夹头主体1内部设有圆柱孔用于安装端轴4。端轴4螺纹连接一收卷驱动臂5，端轴4和夹头主体1通过成对的轴承连接，圆柱孔和轴承过盈配合。成对的轴承之间设有定距内环21和定距外环22。定距内环21过盈套设在端轴4上，定距外环22外侧与圆柱孔过盈配合。端轴4位于夹头主体1的小轴内，夹头主体1外设有同步带轮6；同步带轮6套设在夹头主体1的小轴的圆周外侧，同步带轮6一端设有限位内环7，夹头主体1内设有一体的挡肩2，挡肩2和限位内环7实现端轴4上的轴承定位，同步带轮6和夹头主体1的大轴的径向壁面螺纹连接固定，实现夹头主体1、同步带轮6、端轴4和端轴4上轴承的整体固定。夹头主体1背对端轴4的一侧滑动设有若干块夹头胀块8，夹头主体1内设有配合夹头胀块8的滑动槽3，夹头胀块8的外端能够伸出到滑动槽3外部，夹头胀块8的横截面形状为长方形，夹头胀块8位于夹头主体1的径向。夹头胀块8朝向夹头主体1轴线的一端横截面为配合夹头主体1挡肩2内径的圆弧形。夹头胀块8的外端设有配合夹头主体1外周设置的圆弧段9，相邻夹头胀块8之间的相邻圆弧段9之间间隙设置。夹头胀块8的外端设有缓冲垫10，缓冲垫10位于圆弧段9的外侧，通过缓冲垫10提高对卷材的定位质量。夹头胀块8背对夹头主体1的一端设有夹头盖板11，夹头主体1与夹头盖板11可通过螺钉连接或焊接的方式固定一体。夹头主体1上设有限位块12，夹头主体1侧面设有圆周阵列设置的六块夹头胀块8，限位块12配合夹头胀块8也设有六块；限位块12和夹头主体1螺钉连接，滑槽13和限位块12滑动配合。夹头胀块8内设有配合限位块12的滑槽13，滑槽13内设有配合限位块12的第一复位件14；第一复位件14采用第一弹簧，第一复位件14的两端分别连接在限位块12和夹头胀块8上。夹头胀块8和端轴4之间设有锥轴15，锥轴15端面和夹头胀块8配合，夹头胀块8朝向夹头主体1轴线的一端设有配合锥轴15的圆锥面，锥轴15的外周壁和夹头主体1的挡肩2内侧滑动配合，保证锥轴15的轴向伸缩能力。锥轴15和夹头盖板11之间设有第二复位件17；第二复位件17采用第二弹簧，第二复位件17的两端分别连接在夹头盖板11和锥轴15之间，锥轴15上设有配合第二复位件17的定位孔16。第二复位件17设有三组，三组第二复位件17绕锥轴15的轴线圆周阵列设置。端轴4内设有活塞18，端轴4上设有配合活塞18的气腔，活塞18和锥轴15转动连接，活塞18和锥轴15通过转动轴承23连接，活塞18在转动轴承23外部设有弹性挡圈24。端轴4内设有配合活塞18的进气通道19，气腔和进气通道19连通，活塞18外周壁和端轴4的气腔壁面设有密封圈20，端轴4和收卷驱动臂5之间设有密封圈20。

实施例2，

一种气胀式扁式收卷夹头，如图3所示，实施例2与实施例1的不同之处在于限位块12和滑槽13所在直线与限位块12所在的夹头主体1径向倾斜设置，限位块12和滑槽13所在直线与限位块12所在的夹头主体1径向倾斜夹角b可以选择在5到8度范围内，实施例采用6.15度。滑动槽3和滑槽13平行。夹头胀块8配合滑动槽3呈倾斜设置，夹头胀块8和夹头主体1之间形成一定的倾斜角，在夹头胀块8向外顶出时，卷材内径对夹头胀块8的压力通过倾斜角存在一部分力被夹头主体1承受，减小了夹头胀块8内端和锥轴15之间的配合压力，从而减小了气腔内的气体压力，有利于提高气腔的密封寿命，维护活塞18的运行稳定和长时间的可靠性；并且倾斜设置也能减小第一复位弹簧和重力的相对作用，延长第一复位弹簧的使用寿命。

通过同步带轮6，夹头能够连接皮带连接驱动电机或其他转动元件，实现端轴4的转动；进气通道19和活塞18配合，能够通过进气完成锥轴15的推出，由于夹头盖板11的限位，锥轴15会向外顶起夹头胀块8，使夹头胀块8径向膨胀，从而完成纸芯的气胀夹紧，由于第一复位件14位于滑槽13内，配合限位块12，为沿端轴4的径向设置，从而占用的轴向尺寸较小；对于尺寸较大的卷材，常规轴向柱式的收卷夹头的轴向尺寸过大，并且为了提高径向尺寸以匹配卷材，其径向尺寸也要较大，因此外侧较大尺寸卷材收卷时，收卷夹头的过大体积和质量影响加工质量，增加了生产成本；而本申请的扁式收卷夹头就是配合这些场合的针对性设计，降低生产成本。

Claims (10)

1.一种气胀式扁式收卷夹头，其特征是，包括夹头主体，夹头主体的一侧转动设有端轴，夹头主体背对端轴的一侧滑动设有若干块夹头胀块，夹头主体内设有配合夹头胀块的滑动槽，夹头胀块的外端能够伸出到滑动槽外部；夹头胀块背对夹头主体的一端设有夹头盖板，夹头主体上设有限位块，夹头胀块内设有配合限位块的滑槽，滑槽内设有配合限位块的第一复位件；夹头胀块和端轴之间设有锥轴，锥轴和夹头盖板之间设有第二复位件；锥轴端面和夹头胀块配合，夹头主体外设有同步带轮；端轴内设有活塞，活塞和锥轴转动连接，端轴内设有配合活塞的进气通道。

2.根据权利要求1所述的一种气胀式扁式收卷夹头，其特征是，所述端轴固定连接一收卷驱动臂，端轴和夹头主体通过成对的轴承连接，成对的轴承之间设有定距内环和定距外环。

3.根据权利要求1所述的一种气胀式扁式收卷夹头，其特征是，所述活塞和锥轴通过转动轴承连接，活塞在转动轴承外部设有弹性挡圈。

4.根据权利要求1所述的一种气胀式扁式收卷夹头，其特征是，所述夹头主体侧面设有圆周阵列设置的六块夹头胀块，限位块配合夹头胀块也设有六块；限位块和夹头主体螺钉连接，滑槽和限位块滑动配合。

5.根据权利要求1或4所述的一种气胀式扁式收卷夹头，其特征是，所述第一复位件采用第一弹簧，第一复位件的两端分别连接在限位块和夹头胀块上。

6.根据权利要求1所述的一种气胀式扁式收卷夹头，其特征是，所述第二复位件采用第二弹簧，第二复位件的两端分别连接在夹头盖板和锥轴之间，锥轴上设有配合第二复位件的定位孔。

7.根据权利要求1或6所述的一种气胀式扁式收卷夹头，其特征是，所述第二复位件设有三组，三组第二复位件绕锥轴的轴线圆周阵列设置。

8.根据权利要求1所述的一种气胀式扁式收卷夹头，其特征是，所述夹头胀块的外端设有配合夹头主体外周设置的圆弧段，相邻夹头胀块之间的相邻圆弧段之间间隙设置。

9.根据权利要求1或8所述的一种气胀式扁式收卷夹头，其特征是，所述夹头胀块的外端设有缓冲垫。

10.根据权利要求1所述的一种气胀式扁式收卷夹头，其特征是，所述限位块和滑槽所在直线与限位块所在的夹头主体径向倾斜设置，滑动槽和滑槽平行。

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