CN114348786A - 一种收换卷驱动机构和展纤收卷设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种收换卷驱动机构和展纤收卷设备，展纤收卷设备中，纱线依次绕设通过设置在安装框架上的第一导向组件、张力控制组件、第二导向组件以及收换卷驱动机构，纱线在导向张力控制组件和第二导向组件的过程中，通过两次转向实现张力调节和充分展纤；直线模组能够驱动第二导向组件沿收卷轴组的轴向移动，实现纱线在收卷轴组上的往复收卷；收换卷驱动机构中，第一电机和第二电机分别通过第一同步带和第二同步带驱动传动齿组的不同部分，再通过传动齿组的不同部分上的第三同步带和第四同步带驱动第一收卷轴和第二收卷轴转动，进行纱线的收卷，通过第三电机驱动转盘转动，使第一收卷轴和第二收卷轴交替收卷，确保收卷过程的连续进行。

Description

一种收换卷驱动机构和展纤收卷设备

技术领域

本发明涉及纺织设备技术领域，尤其涉及一种收换卷驱动机构和展纤收卷设备。

背景技术

在复合材料的生产过程中，需要进行纱线的加工再生产，在对碳纤维、玻璃纤维等纱线加工生产时，需要对收卷的原料进行放卷、导纱、展纤、收集后再加工。收卷原料集中设置在纱架上放卷，配合多组收卷设备同时收卷，实现大批量纱线的加工再生产。

当收卷轴上的卷筒满卷后，需要进行换卷操作，即需要在收卷轴上重新安装卷芯，在收卷设备上设置多个收卷轴交替收卷，能够避免换卷造成收卷设备停机，省去停机再起步的工序。在传统的多轴收卷机构中，多个收卷轴均设置在转盘上并通过转盘的转动完成换卷，但是每一收卷轴均通过电机直连驱动，电机固定在转盘上随其转动，不仅增大了转盘的承载负担，且不便于电机连线。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种收换卷驱动机构和展纤收卷设备，使其更具有实用性。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种收换卷驱动机构和展纤收卷设备。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种收换卷驱动机构，包括：安装板和设置在其上的转盘和动力组件，在所述转盘上设置有传动组件和收卷轴组，所述动力组件为所述转盘和所述收卷轴组提供转动动力；

所述收卷轴组包括与所述转盘转动连接的第一收卷轴和第二收卷轴，所述传动组件包括与所述转盘转动连接的转轴和套设在其上的传动齿组，所述动力组件包括第一电机、第二电机和第三电机；

所述第一电机和所述第二电机分别通过第一同步带和第二同步带与所述传动齿组相连，所述传动齿组通过第三同步带和第四同步带分别与所述第一收卷轴和所述第二收卷轴相连，所述转盘嵌设在所述安装板上并通过所述第三电机驱动转动。

进一步的，所述转轴设置在所述转盘圆心处，所述传动齿组包括沿所述转轴轴向依次设置的第三同步轮、第四同步轮和第五同步轮；

所述第三同步轮和所述第五同步轮均与所述转轴同轴转动，所述第四同步轮与所述转轴转动连接，所述第五同步轮靠近所述安装板设置。

进一步的，在所述第三同步轮和所述第五同步轮上分别沿其径向开设有第一销孔和第二销孔，且所述第三同步轮和所述第五同步轮分别通过设置在所述第一销孔和所述第二销孔中的销轴与所述转轴同轴转动。

进一步的，所述第一同步带、所述第二同步带、所述第三同步带和所述第四同步带依次沿所述转轴的轴向套设在所述传动齿组上；

所述第一同步带和所述第四同步带分别套设在所述第三同步轮和所述第五同步轮上，所述第二同步带和所述第三同步带均套设在所述第四同步轮上，且分别套设于靠近所述第三同步轮和所述第五同步轮的两端。

进一步的，在所述第一收卷轴和所述第二收卷轴的端部分别同轴套设有第一同步轮和第二同步轮，所述第三同步带和所述第四同步带的另一端分别套设在所述第一同步轮和所述第二同步轮上。

进一步的，所述第一收卷轴的卷筒和所述第一同步轮分别位于所述安装板的两侧，所述动力组件和所述传动组件均与所述第一同步轮设置在所述安装板的同一侧。

进一步的，在所述转盘的周向侧壁上设置有限位槽和齿纹，在所述安装板上对应所述转盘均设有多个限位轮，所述限位轮与所述安装板转动连接；

在所述第三电机的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与所述齿纹相啮合，多个所述限位轮均沿其径向嵌入所述限位槽内，且均与所述限位槽滑动连接。

进一步的，所述第一收卷轴和所述第二收卷轴对称设置在所述传动组件的两侧，且与所述传动组件之间的间距相同。

一种展纤收卷设备，包括安装框架和设置在其上的第一导向组件、张力控制组件、第二导向组件以及如上所述收换卷驱动机构，所述第二导向组件通过直线模组设置在所述安装板上，所述第一导向组件和所述张力控制组件均设置在所述第二导向组件的上方；

所述直线模组能够驱动所述第二导向组件沿所述收卷轴组的轴向移动，所述第一导向组件包括第一导向轮和第二导向轮，所述张力控制组件包括气缸、摆杆和张力轮，纱线沿其输送方向依次绕设通过所述第一导向轮、所述第二导向轮、张力轮和第二导向组件；

所述摆杆与所述安装框架上的支座转动连接，所述张力轮设置在所述摆杆的一端，且所述摆杆设有所述张力轮的一端与所述气缸的输出轴相连。

进一步的，所述第二导向组件包括沿竖直方向设置的第一展纤辊、第二展纤辊和第三展纤辊，所述第一展纤辊和所述第三展纤辊垂直设置，所述第二展纤辊与所述第一展纤辊和所述第三展纤辊间的夹角相同；

所述第二导向轮和所述张力轮的旋转轴心平行设置且均垂直于所述第一导向轮的旋转轴心，所述第一导向轮的旋转轴心与所述第三展纤辊的轴向平行设置。

本发明的有益效果为：

展纤收卷设备中，纱线依次绕设通过设置在安装框架上的第一导向组件、张力控制组件、第二导向组件以及收换卷驱动机构，纱线在导向张力控制组件和第二导向组件的过程中，通过两次转向实现张力调节和充分展纤；

其中，第一导向轮的旋转轴心与第三展纤辊的轴向平行设置，确保纱线在第一导向轮和第三展纤辊处的导出方向相同；

纱线由第一导向轮引入，通过第二导向轮转向引入张力轮，调节纱线在收卷过程中的张力；沿竖直方向设置的多组展纤辊能够确保纱线在转向过程中充分展纤，且直线模组能够驱动第二导向组件沿收卷轴组的轴向移动，实现纱线在收卷轴组上的往复收卷；

在收换卷驱动机构中，第一电机和第二电机分别通过第一同步带和第二同步带驱动传动齿组的不同部分，再通过传动齿组的不同部分上的第三同步带和第四同步带驱动第一收卷轴和第二收卷轴转动，进行纱线的收卷，通过第三电机驱动转盘转动，使第一收卷轴和第二收卷轴交替收卷，确保收卷过程的连续进行；

驱动传动组件的第一电机和第二电机均固定在安装板上，通过传动带连接驱动，避免转盘转动过程中电机线路间的相互干涉。。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中收换卷驱动机构的结构示意图；

图2为本发明实施例中收换卷驱动机构的后视图；

图3为本发明实施例中动力组件的传动示意图；

图4为本发明实施例中动力组件的侧视图；

图5为本发明实施例中传动组件的结构示意图；

图6为本发明实施例中展纤收卷设备的结构示意图；

图7为本发明实施例中第一导向组件和张力控制组件的结构示意图；

图8为本发明实施例中第二导向组件的结构示意图。

附图标记：1、安装板；11、限位轮；2、转盘；21、限位槽；22、齿纹；3、动力组件；31、第一电机；32、第二电机；33、第三电机；331、齿轮；34、第一同步带；35、第二同步带；36、第三同步带；37、第四同步带；4、传动组件；41、转轴；42、传动齿组；421、第三同步轮；422、第四同步轮；423、第五同步轮；424、第一销孔；425、第二销孔；5、收卷轴组；51、第一收卷轴；511、第一同步轮；52、第二收卷轴；521、第二同步轮；6、安装框架；61、支座；7、第一导向组件；71、第一导向轮；72、第二导向轮；8、张力控制组件；81、气缸；82、摆杆；83、张力轮；9、第二导向组件；91、直线模组；92、第一展纤辊；93、第二展纤辊；94、第三展纤辊。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本发明中，公开了一种展纤收卷设备，如图6所示，包括安装框架6和设置在其上的第一导向组件7、张力控制组件8、第二导向组件9以及收换卷驱动机构，第二导向组件9通过直线模组91设置在安装板1上，第一导向组件7和张力控制组件8均设置在第二导向组件9的上方。

进一步的，如图7和图8所示，第一导向组件7包括第一导向轮71和第二导向轮72，张力控制组件8包括气缸81、摆杆82和张力轮83，第二导向组件9包括沿竖直方向设置的第一展纤辊92、第二展纤辊93和第三展纤辊94。摆杆82与安装框架6上的支座61转动连接，张力轮83设置在摆杆82的一端，且摆杆82设有张力轮83的一端与气缸81的输出轴相连。

在具体实施过程中，纱线依次绕设通过第一导向轮71、第二导向轮72、张力轮83、第一展纤辊92、第二展纤辊93和第三展纤辊94。其中，第一展纤辊92和第三展纤辊94垂直设置，第二展纤辊93与第一展纤辊92和第三展纤辊94间的夹角相同，确保纱线在展纤过程中的平稳转向，第二导向轮72和张力轮83的旋转轴41心平行设置且均垂直于第一导向轮71的旋转轴41心，第一导向轮71的旋转轴41心与第三展纤辊94的轴向平行设置，确保纱线在第一导向轮71和第三展纤辊94处的导出方向相同。

在生产过程中，若干收卷原料集中固定在纱架上进行原料放卷，配合本发明所公开的若干展纤收卷设备实现大批量纱线的加工再生产，若干展纤收卷设备并列设置在纱架纱线放卷的输出端，使纱线导向展纤收卷设备的夹角介于0°至90°之间，确保纱线能够稳定导入而不会滑落。

进一步的，纱线由第一导向轮71引入，通过第二导向轮72转向引入张力轮83，调节纱线在收卷过程中的张力；沿竖直方向设置的多组展纤辊能够确保纱线在转向过程中充分展纤，且直线模组91能够驱动第二导向组件9沿收卷轴组5的轴向移动。如图6所示，纱线在第一导向轮71和第三展纤辊94处的导出方向相同，纱线在经过张力轮83和多组展纤辊的过程中，通过两次转向实现张力调节和充分展纤，最后通过直线模组91实现纱线在收卷轴组5上的往复收卷。

纱线在展纤收卷设备中的两次转向的最大角度均未超过90°，确保纱线在导向，张力调节和展纤过程中，不会因转向角度过大而滑落。因此本发明的展纤收卷设备能够完全适应大规模的纱线加工再生产。

本发明还进一步公开了一种收换卷驱动机构，应用于上述展纤收卷设备，能够通过其中的第一收卷轴51和第二收卷轴52实现交替收卷，确保展纤收卷设备的持续工作，避免停机换卷操作。

如图1至图5所示，包括安装板1和设置在其上的转盘2和动力组件3，在转盘2上设置有传动组件4和收卷轴组5，动力组件3为转盘2和收卷轴组5提供转动动力；其中，收卷轴组5包括与转盘2转动连接的第一收卷轴51和第二收卷轴52，传动组件4包括与转盘2转动连接的转轴41和套设在其上的传动齿组42，动力组件3包括第一电机31、第二电机32和第三电机33；第一电机31和第二电机32分别通过第一同步带34和第二同步带35与传动齿组42相连，传动齿组42通过第三同步带36和第四同步带37分别与第一收卷轴51和第二收卷轴52相连，转盘2嵌设在安装板1上并通过第三电机33驱动转动。

在具体实施过程中，第一电机31和第二电机32分别通过第一同步带34和第二同步带35驱动转轴41上传动齿组42的不同部分，再通过带动的传动齿组42的不同部分通过第三同步带36和第四同步带37进一步带动第一收卷轴51和第二收卷轴52转动，进行纱线的收卷；当其中任一收卷轴满卷后，通过第三电机33驱动转盘2转动，将空卷的收卷轴转动至第二导向组件9处，同时将满卷的收卷轴转向退卷位置，确保收卷过程的连续进行。

进一步的，用于驱动传动组件4的第一电机31和第二电机32均固定在安装板1上，通过传动带连接驱动，避免转盘2转动过程中电机线路间的相互干涉。

作为上述实施例的优选，转轴41设置在转盘2圆心处，传动齿组42包括沿转轴41轴向依次设置的第三同步轮421、第四同步轮422和第五同步轮423；第三同步轮421和第五同步轮423均与转轴41同轴转动，第四同步轮422与转轴41转动连接，第五同步轮423靠近安装板1设置。第一同步带34、第二同步带35、第三同步带36和第四同步带37依次沿转轴41的轴向套设在传动齿组42上；第一同步带34和第四同步带37分别套设在第三同步轮421和第五同步轮423上，第二同步带35和第三同步带36均套设在第四同步轮422上，且分别套设于靠近第三同步轮421和第五同步轮423的两端。在第一收卷轴51和第二收卷轴52的端部分别同轴套设有第一同步轮511和第二同步轮521，第三同步带36和第四同步带37的另一端分别套设在第一同步轮511和第二同步轮521上。

具体的，如图3至图5所示，第一电机31通过第一同步带34驱动第三同步轮421转动，同时带动转轴41转动，以及与转轴41同轴转动的第五同步轮423转动，第五同步轮423能够通过套设在其上的第四同步带37驱动第一收卷轴51转动，第四同步轮422通过轴承与转轴41转动连接，并不会随第三同步轮421和第五同步轮423转动。

进一步，第二电机32通过第二同步带35驱动第四同步轮422转动，第二同步带35套设于第四同步轮422的前半段，第四同步轮422的后半段上套设有第三同步带36，在第四同步轮422转动的同时通过第三同步带36驱动第一收卷轴51转动。

在上一优选实施例中，第四同步轮422与转轴41转动连接，却能够沿所述转轴41轴向移动，但在第四同步轮422轴向的两端处分别设置有第三同步轮421和第五同步轮423，且在第三同步轮421和第五同步轮423上分别沿其径向开设有第一销孔424和第二销孔425，第三同步轮421和第五同步轮423分别通过设置在第一销孔424和第二销孔425中的销轴与转轴41同轴转动。同时，第三同步轮421和第五同步轮423能够对第四同步轮422进行轴向限位。

通过多个同步轮间的错层设置，使与其相连的多个同步带间同样位于不同的竖直平面，使转盘2转动不会影响同步带的传动。

在本实施例中，第一收卷轴51的卷筒和第一同步轮511分别位于安装板1的两侧，动力组件3和传动组件4均与第一同步轮511设置在安装板1的同一侧。

第三电机33驱动转盘2转动过程中，在转盘2的周向侧壁上设置有限位槽21和齿纹22，在安装板1上对应转盘2均设有多个限位轮11，限位轮11与安装板1转动连接；在第三电机33的输出轴上设置有齿轮331，齿轮331与齿纹22相啮合，多个限位轮11均沿其径向嵌入限位槽21内，且均与限位槽21滑动连接。

多个限位轮11对转盘2进行支撑的同时对转盘2进行轴向限位，且限位轮11于安装板1的转动连接便于第三电机33通过齿轮331驱动其转动。

在安装板1上，第一收卷轴51和第二收卷轴52对称设置在传动组件4的两侧，且与传动组件4之间的间距相同。收卷轴上收卷状态通过传感器实时监控，将两收卷轴相对转盘2圆心对称设置，确保每一收卷轴收卷至满卷状态所收卷的纱线量相近。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种收换卷驱动机构，其特征在于，包括：安装板(1)和设置在其上的转盘(2)和动力组件(3)，在所述转盘(2)上设置有传动组件(4)和收卷轴组(5)，所述动力组件(3)为所述转盘(2)和所述收卷轴组(5)提供转动动力；

所述收卷轴组(5)包括与所述转盘(2)转动连接的第一收卷轴(51)和第二收卷轴(52)，所述传动组件(4)包括与所述转盘(2)转动连接的转轴(41)和套设在其上的传动齿组(42)，所述动力组件(3)包括第一电机(31)、第二电机(32)和第三电机(33)；

所述第一电机(31)和所述第二电机(32)分别通过第一同步带(34)和第二同步带(35)与所述传动齿组(42)相连，所述传动齿组(42)通过第三同步带(36)和第四同步带(37)分别与所述第一收卷轴(51)和所述第二收卷轴(52)相连，所述转盘(2)嵌设在所述安装板(1)上并通过所述第三电机(33)驱动转动。

2.根据权利要求1所述的收换卷驱动机构，其特征在于，所述转轴(41)设置在所述转盘(2)圆心处，所述传动齿组(42)包括沿所述转轴(41)轴向依次设置的第三同步轮(421)、第四同步轮(422)和第五同步轮(423)；

所述第三同步轮(421)和所述第五同步轮(423)均与所述转轴(41)同轴转动，所述第四同步轮(422)与所述转轴(41)转动连接，所述第五同步轮(423)靠近所述安装板(1)设置。

3.根据权利要求2所述的收换卷驱动机构，其特征在于，在所述第三同步轮(421)和所述第五同步轮(423)上分别沿其径向开设有第一销孔(424)和第二销孔(425)，且所述第三同步轮(421)和所述第五同步轮(423)分别通过设置在所述第一销孔(424)和所述第二销孔(425)中的销轴与所述转轴(41)同轴转动。

4.根据权利要求2所述的收换卷驱动机构，其特征在于，所述第一同步带(34)、所述第二同步带(35)、所述第三同步带(36)和所述第四同步带(37)依次沿所述转轴(41)的轴向套设在所述传动齿组(42)上；

所述第一同步带(34)和所述第四同步带(37)分别套设在所述第三同步轮(421)和所述第五同步轮(423)上，所述第二同步带(35)和所述第三同步带(36)均套设在所述第四同步轮(422)上，且分别套设于靠近所述第三同步轮(421)和所述第五同步轮(423)的两端。

5.根据权利要求4所述的收换卷驱动机构，其特征在于，在所述第一收卷轴(51)和所述第二收卷轴(52)的端部分别同轴套设有第一同步轮(511)和第二同步轮(521)，所述第三同步带(36)和所述第四同步带(37)的另一端分别套设在所述第一同步轮(511)和所述第二同步轮(521)上。

6.根据权利要求5所述的收换卷驱动机构，其特征在于，所述第一收卷轴(51)的卷筒和所述第一同步轮(511)分别位于所述安装板(1)的两侧，所述动力组件(3)和所述传动组件(4)均与所述第一同步轮(511)设置在所述安装板(1)的同一侧。

7.根据权利要求1所述的收换卷驱动机构，其特征在于，在所述转盘(2)的周向侧壁上设置有限位槽(21)和齿纹(22)，在所述安装板(1)上对应所述转盘(2)均设有多个限位轮(11)，所述限位轮(11)与所述安装板(1)转动连接；

在所述第三电机(33)的输出轴上设置有齿轮(331)，所述齿轮(331)与所述齿纹(22)相啮合，多个所述限位轮(11)均沿其径向嵌入所述限位槽(21)内，且均与所述限位槽(21)滑动连接。

8.根据权利要求2所述的收换卷驱动机构，其特征在于，所述第一收卷轴(51)和所述第二收卷轴(52)对称设置在所述传动组件(4)的两侧，且与所述传动组件(4)之间的间距相同。

9.一种展纤收卷设备，其特征在于，包括安装框架(6)和设置在其上的第一导向组件(7)、张力控制组件(8)、第二导向组件(9)以及如上述权利要求1~8任一项所述的收换卷驱动机构，所述第二导向组件(9)通过直线模组(91)设置在所述安装板(1)上，所述第一导向组件(7)和所述张力控制组件(8)均设置在所述第二导向组件(9)的上方；

所述直线模组(91)能够驱动所述第二导向组件(9)沿所述收卷轴组(5)的轴向移动，所述第一导向组件(7)包括第一导向轮(71)和第二导向轮(72)，所述张力控制组件(8)包括气缸(81)、摆杆(82)和张力轮(83)，纱线沿其输送方向依次绕设通过所述第一导向轮(71)、所述第二导向轮(72)、张力轮(83)和第二导向组件(9)；

所述摆杆(82)与所述安装框架(6)上的支座(61)转动连接，所述张力轮(83)设置在所述摆杆(82)的一端，且所述摆杆(82)设有所述张力轮(83)的一端与所述气缸(81)的输出轴相连。

10.根据权利要求9所述的展纤收卷设备，其特征在于，所述第二导向组件(9)包括沿竖直方向设置的第一展纤辊(92)、第二展纤辊(93)和第三展纤辊(94)，所述第一展纤辊(92)和所述第三展纤辊(94)垂直设置，所述第二展纤辊(93)与所述第一展纤辊(92)和所述第三展纤辊(94)间的夹角相同；

所述第二导向轮(72)和所述张力轮(83)的旋转轴(41)心平行设置且均垂直于所述第一导向轮(71)的旋转轴(41)心，所述第一导向轮(71)的旋转轴(41)心与所述第三展纤辊(94)的轴向平行设置。

Images