CN113353740A - 一种可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通用型缠绕机配件技术领域，公开了一种可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，包括内轮、外轮和压力锁紧装置。内轮位于外轮的内侧并与外轮同轴，内轮可相对外轮转动，转动内轮就能实现缠绕高抗弯刚度丝束的缠绕，可以方便使用工具带动其转动，提高抗弯刚度丝束缠绕的效率。外轮包括可径向活动的束缚件，压力锁紧装置位于外轮外侧向内轮方向抵住束缚件。压力锁紧装置施加径向向内的力到束缚件上，缠绕在内轮的高抗弯刚度丝束就会被束缚件压住，使其缠绕作业更高效便捷，更有效确保高抗弯刚度丝束缠绕过程中会受到径向向内的压力，避免高抗弯刚度丝束在自身抗弯刚度的作用下松散崩开。

Description

一种可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮
技术领域
本发明涉及通用型缠绕机配件技术领域，特别是涉及一种可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮。
背景技术
目前，工字轮是主要用来缠绕金属丝或钢丝绳使用的一种工具，多用于电线电缆及钢丝焊丝行业生产过程中的拉丝、镀铜、退火、束线、绞制、装铠、成缆等，近年来主要用于胶管钢丝、弹簧钢丝、切割钢丝等收放线使用。由于实际的需要，经常会需要生产高抗弯刚度丝束，其中“抗弯刚度”是基于ASTM D1388－18标准在常温下对棒状纤维丝束样品测量得到。而由于高抗弯刚度丝束通常较长，要保证生产和运输效率，就必须使用工字轮来进行缠绕，在保证加工的同时也方便运输使用。但一般普通的工字轮通常无法承载高抗弯刚度丝束，强行缠绕容易导致工字轮崩坏，使其上缠绕的高抗弯刚度丝束炸开。同时普通工字轮上缠绕的高抗弯刚度丝束容易脱离，导致体积涨大，最终会导致高抗弯刚度丝束的无法正常使用，甚至于损坏。
发明内容
本发明的目的是：一种可缠绕高抗弯刚度丝束的高效实用、稳定耐用的工字轮。
为了实现上述目的，本发明提供了一种可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，包括内轮、外轮和压力锁紧装置，内轮位于外轮的内侧并与外轮同轴，内轮可相对外轮转动，外轮包括可径向活动的束缚件，压力锁紧装置位于外轮外侧向内轮方向抵住束缚件。
进一步地，外轮上还设有导轨和滑块，导轨沿内轮轴向设置，滑块位于导轨上并可沿导轨轴向滑动。
进一步地，外轮两端均设有轮挡，导轨的两端分别固定在外轮两端的轮挡上。
进一步地，压力锁紧装置包括固定端板和弹性件，固定端板固定到轮挡上，弹性件位于固定端板和束缚件之间。
进一步地，弹性件为弹簧。
进一步地，压力锁紧装置还包括第一限位器和第二限位器，第一限位器和第二限位器分别位于弹簧的两端。
进一步地，轮挡上设有径向延伸的滑道，束缚件的两端均设有滑销，束缚件上的滑销位于滑道中。
进一步地，束缚件的数量为若干个，各束缚件沿轮挡周向分布，各束缚件的截面形状为矩形或圆形。
进一步地，两相邻束缚件的距离不大于束缚件的截面形状宽度的两倍。
进一步地，束缚件的宽度尺寸在πR/36和πR/8之间，其中R为内轮的半径。
本发明的一种可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮与现有技术相比，其有益效果在于：通过位于外轮的内侧并与外轮同轴的内轮，其外轮和内轮之间形成的空间就可以用于缠绕高抗弯刚度丝束的缠绕，而使内轮可相对外轮转动，转动内轮就能实现缠绕高抗弯刚度丝束的缠绕，可以方便使用外部工具转动，提高抗弯刚度丝束缠绕的效率，而外轮包括可径向活动的束缚件，压力锁紧装置位于外轮外侧向内轮方向抵住束缚件，压力锁紧装置施加径向向内的力到束缚件上，这样缠绕在内轮的高抗弯刚度丝束就会被束缚件压住，使其缠绕作业更高效便捷，更有效确保高抗弯刚度丝束缠绕过程中会受到径向向内的压力，避免高抗弯刚度丝束在自身抗弯刚度的作用下松散崩开，更可作为抗弯刚度丝束缠绕后运输使用过程的安全保证。
附图说明
图1是本发明中第一个实施例的结构示意图；
图2是本发明中第一个实施例的径向截面结构示意图；
图3是本发明中第二个实施例的结构示意图；
图4是本发明中第二个实施例的径向截面结构示意图；
图中，1、内轮；2、外轮；21、轮挡；22、束缚件；3、压力锁紧装置；31、固定端板；32、第一限位器；33、弹性件；34、第二限位器；41、导轨；42、滑块；5、丝束层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参考图1－4，图1是本发明中第一个实施例的结构示意图，图2是本发明中第一个实施例的径向截面结构示意图，图3是本发明中第二个实施例的结构示意图，图4是本发明中第二个实施例的径向截面结构示意图。具体地，本发明为一种可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，包括内轮1、外轮2和压力锁紧装置3。内轮1位于外轮2的内侧并与外轮2同轴，内轮1可相对外轮2转动。通常使直接将外轮2嵌套在内轮1的外侧，但要保证内轮1转动的活动性。内轮1可以用于连接外部的转动装置，带动内轮1转动实现高抗弯刚度丝束的缠绕。在内轮1的两端可设有连接结构，方便外部结构的连接，带动其转动。外轮2的半径大于内轮1，通常外轮2和内轮1之间设置为避免轴向活动。外轮2包括可径向活动的束缚件22，压力锁紧装置3位于外轮2外侧向内轮1方向抵住束缚件22。外轮2上的束缚件22和内轮1之间形成空间，用于缠绕高抗弯刚度丝束形成丝束层5。外轮2上的束缚件22和内轮1之间形成空间，可以原本就留有，也可以是通过径向调整束缚件22的位置而生出。而压力锁紧装置3施加力在上，使束缚件22受到了指向轴心的力，以此使束缚件22压住丝束层5。通常压力锁紧装置3可以使一些弹性结构装置，也可以使一些推杆、阻尼之类的装置，用于限制束缚件22的径向活动。通常束缚件22上设有缺口，高抗弯刚度丝束通过该缺口进入到内轮1和外轮2之内的空间，转动内轮1实现缠绕。
可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮的具体尺寸需要根据所需缠绕的高抗弯刚度丝束的最小弯曲半径调整内轮1、外轮2和压力锁紧装置3。于此同时束缚件22的数量、位置和尺寸也需进行调整。
作为优选的实施方式，外轮2上还设有导轨41和滑块42，导轨41沿内轮1轴向设置，滑块42位于导轨41上并可沿导轨41轴向滑动。滑块42主要用于高抗弯刚度丝束的导向，并且可以有效避免高抗弯刚度丝束与束缚件22的直接摩擦，避免引起高抗弯刚度丝束或束缚件22的损坏。同时通过滑块42的导向，可以方便地调整缠绕方位，避免局部缠绕过多，保证绕线的均匀。滑块42上可以设有孔洞，方便高抗弯刚度丝束穿过定位。导轨41的长度通常与内轮1和外轮2形成空间的轴向长度，保证滑块42的滑动方位。
作为优选的实施方式，外轮2两端均设有轮挡21，导轨41的两端分别固定在外轮2两端的轮挡21上。轮挡21的半径大于内轮1，主要是用于避免丝束层5的轴向活动，并且也方便导轨41的设置。束缚件22通常为板件或者是杆件，两端连接到外轮2两端的轮挡21，其轴向方向的自由度被限制，但保留有径向方向上的自有度。
作为优选的实施方式，压力锁紧装置3包括固定端板31和弹性件33，固定端板31固定到轮挡21上，弹性件33位于固定端板31和束缚件22之间。弹性件33一般为弹簧，但也可以是其他具有相同效果的结构或者部件。进一步地，弹簧的弹性系数k可进行调节以确保束缚件22能够牢固地束缚缠绕的高抗弯刚度丝束。
作为优选的实施方式，压力锁紧装置3还包括第一限位器32和第二限位器34，第一限位器32和第二限位器34分别位于弹簧的两端。限位器一般为有弹性的材料结构，可以避免束缚件22与固定端板31的直接相碰导致损坏，更可以在丝束层5超过某一限位时提供更大的压力。
作为优选的实施方式，轮挡21上设有径向延伸的滑道，束缚件22的两端均设有滑销，束缚件22上的滑销位于滑道中。这样可以有效确保束缚件22的径向活动能力，同时保证轴向的束缚。
作为优选的实施方式，束缚件22的数量为若干个，通常相应地压力锁紧装置3也设置为多个，保证其压力。各束缚件22沿轮挡21周向分布，确保其对丝束层5施力的均匀性。同时其束缚件22的截面形状可以根据需要进行设置，但应该确保其刚度符合要求。优选的，束缚件22的个数为3－12个，更优选的，束缚件22的个数为4－8个。
作为优选的实施方式，两相邻束缚件22的距离不大于束缚件22的截面形状宽度的两倍。这样可以避免丝束层5的局部膨胀撑开束缚件22，有效确保束缚件22的承受能力。
作为优选的实施方式，束缚件22的宽度尺寸在πR/36和πR/8之间，其中R为内轮1的半径。束缚件22的宽度尺寸指的是截面的最大宽度尺寸，经过一系列的生产实验发现，其宽度尺寸在πR/36和πR/8之间时，束缚件22能起到比较好的压力束缚作用，避免该可缠绕高抗弯刚度丝束装置过于笨重。
请参考图1和图2，在本发明第一种实施例中，弹性件33其设置为弹簧，可以利用弹簧中弹性力与位移的特点，使其在缠绕时丝束层5受到更大的压力，提高该可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮的锁紧力。而沿着轮挡21的周向均匀设置有多个板状的束缚件22，各束缚件22的截面形状为矩形，并且在束缚件22的两端都设有压力锁紧装置3。轮挡21上的滑道都设置在轮挡21相向的面上，径向向外放射状扩散开，束缚件22的两端都设有滑销，用于契合到滑道上。滑轨的排布方向与轴线平行且距离轴线的距离大于固定端板31到轴线的距离，确保其上滑块42的导向效果。
请参考图3和图4，在本发明第二种实施例中，沿着轮挡21的周向均匀设置有多个棍状的束缚件22，各束缚件22的截面形状为圆形，并且在束缚件22的两端都设有压力锁紧装置3。
本发明的工作过程为：该可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮工作过程中，外部的转动装置带动内轮1转动，通常是收卷机。在高抗弯刚度丝束缠绕的过程中，高抗弯刚度丝束通过滑块42后穿过束缚件22之间的间隙缠绕入丝束层5，弹簧逐渐处于压缩状态，束缚件22开始径向向外移动。在这个过程中，控制内轮1转动的角速度，同时控制滑块42沿着导轨41往复运动的速度，即可有效地控制高抗弯刚度丝束在内轮1表面的缠绕行为，实现高抗弯刚度丝束均匀地缠绕上内轮1。同时随着高抗弯刚度丝束在内轮1表面缠绕层数的增加，缠绕厚度也会随之增加。缠绕厚度的增加会迫使所述束缚件22沿径向方向向外移动。而由于压力锁紧装置3中弹簧的压缩行为，束缚件22会在缠绕过程全程压紧已缠绕于内轮1表面的丝束层5，迫使所述高抗弯刚度丝束紧紧缠绕于内轮1上而不至于松散崩开。在缠绕作业结束后，可直接剪断高抗弯刚度丝束并固定在轮挡21上。通常是在外轮2上设有固定销，然后将高抗弯刚度丝束剪短的一段固定到固定销上。然后将该可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮从收卷机上取下，再换上新的可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，重复上述流程，即可完成新一轮的高抗弯刚度丝束的缠绕工作。
综上，本发明实施例提供一种可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，通过位于外轮2的内侧并与外轮2同轴的内轮1，这样外轮2和内轮1之间形成的空间就可以用于缠绕高抗弯刚度丝束的缠绕。而使内轮1可相对外轮2转动，转动内轮1时就能实现缠绕高抗弯刚度丝束的缠绕，可以方便使用外部工具转动，提高抗弯刚度丝束缠绕的效率。外轮2中设有可径向活动的束缚件22，压力锁紧装置3位于外轮2外侧向内轮1方向抵住束缚件22，压力锁紧装置3施加径向向内的力到束缚件22上，这样缠绕在内轮1的高抗弯刚度丝束就会被束缚件22压住，使其缠绕作业更高效便捷，更有效确保高抗弯刚度丝束缠绕过程中会受到径向向内的压力，避免高抗弯刚度丝束在自身抗弯刚度的作用下松散崩开，更可作为抗弯刚度丝束缠绕后运输使用过程的安全保证。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，其特征在于：包括内轮、外轮和压力锁紧装置，所述内轮位于外轮的内侧并与外轮同轴，所述内轮可相对外轮转动，所述外轮包括可径向活动的束缚件，所述压力锁紧装置位于外轮外侧向内轮方向抵住束缚件。
2.根据权利要求1所述的可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，其特征在于：所述外轮上还设有导轨和滑块，所述导轨沿内轮轴向设置，所述滑块位于导轨上并可沿导轨轴向滑动。
3.根据权利要求2所述的可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，其特征在于：所述外轮两端均设有轮挡，所述导轨的两端分别固定在外轮两端的轮挡上。
4.根据权利要求3所述的可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，其特征在于：所述压力锁紧装置包括固定端板和弹性件，所述固定端板固定到轮挡上，所述弹性件位于固定端板和束缚件之间。
5.根据权利要求4所述的可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，其特征在于：所述弹性件为弹簧。
6.根据权利要求5所述的可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，其特征在于：所述压力锁紧装置还包括第一限位器和第二限位器，所述第一限位器和第二限位器分别位于弹簧的两端。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，其特征在于：所述轮挡上设有径向延伸的滑道，所述束缚件的两端均设有滑销，所述束缚件上的滑销位于滑道中。
8.根据权利要求7所述的可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，其特征在于：所述束缚件的数量为若干个，各所述束缚件沿轮挡周向分布，各所述束缚件的截面形状为矩形或圆形。
9.根据权利要求8所述的可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，其特征在于：两相邻所述束缚件的距离不大于束缚件的截面形状宽度的两倍。
10.根据权利要求9所述的可缠绕高抗弯刚度丝束的工字轮，其特征在于：所述束缚件的宽度尺寸在πR/36和πR/8之间，其中R为内轮的半径。
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