CN114476858B - 一种夹线收卷轴和自动换卷收卷设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种夹线收卷轴和自动换卷收卷设备，夹线收卷轴通过设置在其上的导气组件和涨紧组件，使套设其上卷筒的自动涨紧或者放松；通过转轴上的固定座和夹线组件，实现空卷卷筒替换满卷卷筒移动至收卷位置时的自动夹线，便于换卷后的自动收卷。自动换卷收卷设备中转盘上的两个夹线收卷轴在第二动力组件的驱动下随转盘转动，实现满卷收卷轴和空卷收卷轴之间的替换，空卷收卷轴移至靠近排纱组件处时，将排纱组件整体向安装竖板拉动，且同步驱动收卷轴上的夹线座朝向转盘移动使夹线收卷轴上形成夹线槽，此时排纱组件导出的纱线能够落入夹线槽中，待纱线落入夹线槽后恢复往复收卷操作，能够避免人工介入换卷就能够完成空卷卷筒的初始绕卷。

Description

一种夹线收卷轴和自动换卷收卷设备

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种夹线收卷轴和自动换卷收卷设备。

背景技术

在对碳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。具体在碳纤维的加工生产中，需要对若干原料纱筒进行同时放卷，展纤后再收集，同时为满足后续复合材料的生产，原碳纤丝束的加工必然要满足大规模批量化生产。

展纤后的碳纤维纱线往复收卷在卷筒上，确保纱线在卷筒上收卷均匀；收卷轴采用气涨轴便于实现满卷卷筒和空卷卷筒的替换。目前往复收卷设备中，大多使用对称设置的两个气涨轴作为纱线的收卷轴，当任一气涨轴上卷筒满卷后能够转换另一气涨轴至收卷位置进行连续收卷。但是当切换套设有空卷卷筒的气涨轴至收卷位置后，任然需要人工手动牵引碳纤维纱线进行初步的收卷缠绕，当纱线缠绕稳定后再开始自动收卷，为实现大规模自动化生产，需要对满卷卷筒和空卷卷筒的转换过程进一步改进。

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，以期创设一种夹线收卷轴和自动换卷收卷设备，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夹线收卷轴和自动换卷收卷设备。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种夹线收卷轴，包括转轴和沿其轴向依次套设其上的导气组件、夹线组件、固定座和涨紧组件，所述涨紧组件靠近所述转轴的端部位置，在所述涨紧组件和所述固定座上套设有轴套，并配合所述转轴形成第一腔体和密封的第二腔体；

所述涨紧组件沿所述转轴轴向往复移动并驱动涨紧钉沿所述转轴径向突出或者内陷于所述轴套外表面，所述夹线组件能够沿所述转轴轴向移动，所述固定座与所述转轴固定连接并用于固定所述轴套，所述导气组件与所述转轴转动连接，在所述转轴上位于所述导气组件和所述夹线组件之间套设有压紧弹簧，并将所述夹线组件朝向所述固定座压紧；

所述轴套包括筒体和设置在其一端的第一端盖，所述第二腔体位于所述涨紧组件和所述第一端盖之间，在所述转轴内设置有气体通道并将所述导气组件与所述第二腔体连通。

进一步的，所述固定座包括第一部分和第二部分，所述第一部分靠近所述夹线组件，且其外壁直径大于所述第二部分的外壁直径，所述固定座通过所述第二部分分别与所述转轴和所述轴套固定连接，所述轴套的开口端套设在所述第二部分上；

所述夹线组件包括夹线座和与其固定连接的第一拉杆，所述第一拉杆沿所述转轴轴向设置且朝向远离所述固定座的方向延伸设置，所述压紧弹簧将所述夹线座朝向所述固定座压紧，在所述第一拉杆远离所述固定座的一端设置有挡块。

进一步的，所述夹线座包括沿轴向设置的限位部和罩壳部，所述限位部朝向所述固定座设置，所述第一拉杆的一端与所述罩壳部固定连接，所述限位部的内外圈分别与所述转轴和所述第一部分滑动连接；

所述罩壳部朝向所述导气组件的一端开口设置且其内径大于所述导气组件的外廓，所述罩壳部设置在所述压紧弹簧外圈，且所述压紧弹簧的一端与所述罩壳部的内壁端部相抵接。

进一步的，所述第一部分内圈直径与所述限位部外径相适应；

在所述转轴上设置有第一键槽，在所述限位部的内壁沿其轴向设置有第一限位槽，所述第一限位槽与所述第一键槽中的平键相配合。

进一步的，在所述第二部分上沿其径向开设有第一定位孔和第二定位孔，在所述轴套上对应所述第一定位孔开设有第一通孔，在所述转轴上对应所述第二定位孔开设有第二限位槽；

所述第一定位孔和所述第二定位孔均沿所述固定座周向设置有多个，所述第一部分通过所述第一定位孔和所述第二定位孔中的定位销分别实现与所述轴套和所述转轴的固定连接。

进一步的，所述涨紧组件包括沿所述转轴轴向依次设置的密封环、涨紧块和复位弹簧，所述复位弹簧套设在所述第一腔体内的所述转轴上，并将所述涨紧块压向所述第一端盖；

所述涨紧块靠近所述密封环的一端设置为收拢结构，且其外径朝向所述密封环逐渐减小，在所述涨紧块靠近所述密封环的一端周向上设置有多个涨紧钉，沿所述轴套周向对应所述涨紧钉设置有多个第二通孔。

进一步的，在所述转轴上对应所述涨紧块开设有第二键槽，在所述涨紧块的内壁沿其轴向设置有第三限位槽，所述第三限位槽能够与所述第二键槽中的平键相配合；

在所述转轴位于所述第一腔体的部分处设置有卡环，所述复位弹簧的两端分别与所述涨紧块和所述卡环相抵接。

进一步的，所述导气组件包括安装壳、第二端盖和密封件，所述安装壳套设在所述转轴上且其一端开口设置，所述密封件设置在所述安装壳内，所述第二端盖设置在所述安装壳的开口端，在所述安装壳的另一端设置有安装板，在所述安装壳上开设有第一进气孔，在所述转轴上开设有第二进气孔并与所述气体通道相连通；

所述密封件包括沿所述转轴轴向设置的第一密封圈、导流环和第二密封圈，所述导流环的截面设置为工字型，包括分别设置在其外圈和内圈的第一环槽和第二环槽，所述第一环槽和所述第二环槽分别配合所述安装壳内壁和所述转轴外壁形成第一导气腔和第二导气腔，并通过导气孔相连通，所述第一环槽和所述第二环槽分别与第一进气孔和所述第二进气孔对应设置。

一种自动换卷收卷设备，包括：安装竖板、排纱组件、第一驱动组件、第二驱动组件、转盘以及如上所述的夹线收卷轴，所述排纱组件和所述第一驱动组件分别对应设置在所述安装竖板的两侧，所述转盘与所述安装竖板转动连接，所述夹线收卷轴在所述转盘上对称设置有两个且相对所述转盘圆心对称，所述排纱组件对应所述夹线收卷轴上的轴套设置在所述安装竖板的同一侧，所述夹线收卷轴通过所述导气组件与所述转盘固定连接；

在所述安装竖板的两侧分别垂直设置有第一安装座和第二安装座，所述排纱组件设置在所述第一安装座上并与其滑动连接，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件均设置在所述第二安装座上，所述第一驱动组件通过第一动力组件驱动并带动所述排纱组件运动，所述第二驱动组件能够同时带动所述夹线组件和所述排纱组件沿所述转轴轴向移动；

在所述转盘远离所述轴套的另一侧上与其同轴设置有支撑架，所述转轴穿过所述转盘并与所述支撑架转动连接，在所述支撑架远离所述转盘的一端与其同轴设置有齿轮盘，通过第二动力组件驱动所述齿轮盘转动并带动所述转盘转动，通过第三动力组件驱动所述支撑架上的传动齿组并分别带动两所述夹线收卷轴转动。

进一步的，所述第一驱动组件包括驱动轴、往复丝杆、滑块和驱动杆，所述驱动轴与所述第二安装座转动连接，所述往复丝杆套设在所述驱动轴上并通过平键与其同轴转动，所述滑块与所述往复丝杆螺接，所述驱动杆垂直于所述安装竖板设置，且其一端与所述滑块固定连接，另一端与所述排纱组件固定连接；

所述第二驱动组件包括气缸、第二拉杆和卡板，所述气缸能够同时驱动所述第二拉杆和所述卡板沿所述驱动轴轴向移动，所述第二拉杆能够带动所述往复丝杆沿所述驱动轴轴向移动，所述卡板对应所述挡块设置且能够通过所述挡块带动所述夹线组件远离所述固定座。

进一步的，所述第二安装座设置为长方体壳体结构，包括沿其长度方向设置的内腔，所述驱动轴设置在所述内腔中并与所述第二安装座的两端转动连接，沿所述第二安装座的长度方向在其两侧壳体上分别开设有第一滑槽和第二滑槽，且均与所述内腔相连通，所述第一滑槽对应所述气缸的输出轴设置；

在所述往复丝杆的一端设置有限位环槽，所述第二拉杆远离所述气缸输出轴的一端嵌入所述限位环槽内并与所述限位环槽滑动连接。

进一步的，所述滑块设置在所述第二滑槽内并与其滑动连接，在所述滑块朝向所述往复丝杆的一侧设置有滑杆，所述滑杆远离所述滑块的一端嵌入所述往复丝杆的外螺纹中并与其滑动连接；

所述驱动杆沿所述第二安装座的长度方向设置，所述驱动杆穿过所述第二安装座端部和所述安装竖板将所述排纱组件和所述滑块固定连接。

进一步的，在所述第二安装座上对应所述第二驱动组件设置有导向组件，所述导向组件设置在所述第二拉杆朝向所述夹线收卷轴的一侧，所述导向组件分别与所述第二拉杆和所述卡板固定连接；

所述导向组件包括支撑座和设置在其上的导杆，在所述导杆上设置有导向块并与其滑动连接，所述导杆沿所述驱动轴轴向设置，所述第二拉杆通过连接板与所述导向块固定连接，所述卡板固定在所述导向块上。

进一步的，所述排纱组件包括安装架和设置在其上的导纱辊组，所述安装架与所述第一安装座滑动连接；

在所述第一安装座上沿其长度方向设置有导轨，所述安装架与所述导轨滑动连接，所述驱动杆远离所述滑块的一端与所述安装架固定连接。

进一步的，所述第一动力组件包括第一电机，所述第一电机通过带轮组件驱动杆所述驱动轴转动；

所述第二动力组件包括第二电机和传动轴，所述传动轴与所述传动齿组中的主齿轮相连，所述第二电机通过带轮组件驱动所述传动轴转动；

所述第三动力组件包括第三电机和小齿轮，所述小齿轮与所述齿轮盘相啮合，所述第三电机通过带轮组件驱动所述小齿轮转动。

本发明的有益效果为：

夹线收卷轴通过设置在其上的导气组件和涨紧组件，实现套设在其上卷筒的自动涨紧或者放松；通过与转轴固定连接的固定座和能沿转轴移动的夹线组件，实现空卷卷筒替换满卷卷筒移动至收卷位置时的自动夹线，保持收卷设别的持续收卷，提高了收卷效率，且增强了收卷设备的自动化程度，能够配合若干原料纱筒放卷展纤后的大规模自动化收卷，提高生产效率。

自动换卷收卷设备包括相对转盘圆心设置的两个夹线收卷轴，，转盘上的两个夹线收卷轴在第二动力组件的驱动下随转盘转动，实现满卷夹线收卷轴和空卷夹线收卷轴之间的替换，在替换后进行空卷卷筒的收卷时，将排纱组件整体向安装竖板拉动，使排纱组件的排纱位置整体朝向安装竖板移动，且同步驱动夹线收卷轴上的夹线座朝向转盘移动使夹线收卷轴上形成夹线槽，使排纱组件导出的纱线能够落入夹线槽中，待纱线落入夹线槽后恢复往复收卷操作，能够避免人工介入换卷就能够完成空卷卷筒的初始绕卷。

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为本发明中夹线收卷轴的结构示意图；

图2为本发明中夹线收卷轴的爆炸结构示意图；

图3为本发明中转轴的结构示意图；

图4为本发明中涨紧组件的结构示意图；

图5为本发明中导气组件的结构示意图；

图6为本发明中夹线收卷轴的主视图；

图7为图6中A-A处的剖面结构示意图；

图8为图7中B处局部结构放大图；

图9为本发明中夹线收卷轴的主视图；

图10为图9中C-C处的剖面结构示意图；

图11为本发明中驱动夹线组件后形成夹线槽的示意图；

图12为本发明中自动换卷收卷设备的结构示意图；

图13为本发明中自动换卷收卷设备的后视图；

图14为本发明中驱动排纱组件的结构示意图；

图15为本发明中第二驱动组件和导向组件的结构示意图；

图16为本发明中第一驱动组件的结构示意图；

图17为图16所示结构的主视图；

图18为图17中D-D处的剖面结构示意图；

图19为本发明中转盘及其驱动组件的结构示意图；

图20为本发明中卡板与挡块配合示意图；

图21为图20中E处的局部结构放大图；

图22为本发明中夹线收卷轴移动至收卷位置处的示意图；

图23为本发明中通过第二驱动组件同时驱动排纱组件和夹线组件后的示意图。

附图标记：1、转轴；11、第一键槽；12、第二限位槽；13、第二键槽；14、卡环；15、第二进气孔；16、气体通道；2、导气组件；21、安装壳；211、安装板；212、第一进气孔；22、第二端盖；23、密封件；231、第一密封圈；232、导流环；2321、第一环槽；2322、第二环槽；2323、导气孔；233、第二密封圈；234、第一导气腔；235、第二导气腔；3、夹线组件；31、压紧弹簧；32、夹线座；321、限位部；322、罩壳部；323、第一限位槽；33、第一拉杆；34、挡块；4、固定座；41、第一部分；42、第二部分；43、第一定位孔；44、第二定位孔；5、涨紧组件；51、密封环；52、涨紧块；521、第三限位槽；53、复位弹簧；6、轴套；61、第一腔体；62、第二腔体；63、涨紧钉；64、筒体；65、第一端盖；66、第一通孔；67、第二通孔；7、安装竖板；71、第一安装座；711、导轨；72、第二安装座；721、内腔；722、第一滑槽；723、第二滑槽；73、导向组件；731、支撑座；732、导杆；733、导向块；734、连接板；81、排纱组件；811、安装架；812、导纱辊组；82、第一驱动组件；821、驱动轴；822、往复丝杆；8221、限位环槽；823、滑块；8231、滑杆；824、驱动杆；83、第二驱动组件；831、气缸；832、第二拉杆；833、卡板；84、第一动力组件；841、第一电机；9、转盘；91、支撑架；92、传动齿组；93、齿轮盘；94、第二动力组件；941、第二电机；942、传动轴；95、第三动力组件；951、第三电机；952、小齿轮。

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。

本发明首先公开了一种夹线收卷轴，如图1至图11所示，能够实现套设在其上卷筒的自动涨紧或者放松，以及在空卷卷筒替换满卷卷筒移动至收卷位置时的自动夹线，保持收卷设别的持续收卷，提高了收卷效率，且增强了收卷设备的自动化程度，能够配合若干原料纱筒放卷展纤后的大规模自动化收卷，提高生产效率。

包括转轴1和沿其轴向依次套设其上的导气组件2、夹线组件3、固定座4和涨紧组件5，涨紧组件5靠近转轴1的端部位置，在涨紧组件5和固定座4上套设有轴套6，并配合转轴1形成第一腔体61和密封的第二腔体62；涨紧组件5沿转轴1轴向往复移动并驱动涨紧钉63沿转轴1径向突出或者内陷于轴套6外表面，夹线组件3能够沿转轴1轴向移动，固定座4与转轴1固定连接并用于固定轴套6，导气组件2与转轴1转动连接，在转轴1上位于导气组件2和夹线组件3之间套设有压紧弹簧31，并将夹线组件3朝向固定座4压紧；轴套6包括筒体64和设置在其一端的第一端盖65，第二腔体62位于涨紧组件5和第一端盖65之间，在转轴1内设置有气体通道16并将导气组件2与第二腔体62连通。

如图1和图2所示，其中设置在转轴1上的导气组件2、固定座4和涨紧组件5配合轴套6能够实现对套设在轴套6上卷筒的涨紧固定或者放松，便于对满卷卷筒进行替换；夹线组件3能够被驱动远离固定座4，使其与固定座4之间形成用于夹线的夹线槽，当纱线被驱动送入夹线槽中后，再通过夹线组件3与导气组件2之间的压紧弹簧31使夹线组件3的复位，即夹线组件3与固定座4之间压紧，此时夹线槽闭合，实现纱线收卷端部的固定，能够开始在卷筒上的往复收卷，参见图11所示；使纱线在满卷卷筒与空卷卷筒替换过程中不需要人工进行初步绕卷固定，进行自动换卷收卷，无需人工参与且不会因换卷操作打断收卷过程，在自动换卷的同时实现连续收卷，增强收卷工序的自动化程度，提高生产效率。

实施例一：

如图7和图10所示，本发明采用气动的方式实现对套设于轴套6上卷筒的涨紧与放松；其中，轴套6通过固定座4实现与转轴1的固定连接，涨紧组件5配合轴套6形成密封的第二腔体62，能够通过转轴1内的气体通道16调节第二腔体62中气压的大小，并驱动涨紧组件5沿轴向移动；轴套6对卷筒的涨紧放松通过涨紧钉63相对于轴套6外表面的突出或者内陷实现。

在本实施例中，固定座4包括第一部分41和第二部分42，第一部分41靠近夹线组件3，且其外壁直径大于第二部分42的外壁直径，固定座4通过第二部分42分别与转轴1和轴套6固定连接，轴套6的开口端套设在第二部分42上。具体的，在第二部分42上沿其径向开设有第一定位孔43和第二定位孔44，在轴套6上对应第一定位孔43开设有第一通孔66，在转轴1上对应第二定位孔44开设有第二限位槽12；第一定位孔43和第二定位孔44均沿固定座4周向设置有多个，第一部分41通过第一定位孔43和第二定位孔44中的定位销分别实现与轴套6和转轴1的固定连接。

第二部分42的外径与轴套6筒体64的内径相适应，轴套6的开口端套设在第二部分42上，能够在轴套6的安装过程中起到定位作用，且能够限制第二定位孔44中定位销的脱落；使轴套6和固定座4均能与转轴1同轴转动。

轴套6配合涨紧组件5形成的密封的第二腔体62作为驱动涨紧组件5移动的调节动力，需要确保其整体腔体的密封性能；在本实施例中，涨紧组件5包括沿转轴1轴向依次设置的密封环51、涨紧块52和复位弹簧53，复位弹簧53套设在第一腔体61内的转轴1上，并将涨紧块52压向第一端盖65；涨紧块52靠近密封环51的一端设置为收拢结构，且其外径朝向密封环51逐渐减小，在涨紧块52靠近密封环51的一端周向上设置有多个涨紧钉63，沿轴套6周向对应涨紧钉63设置有多个第二通孔67。

涨紧钉63在涨紧块52沿转轴1轴向移动的过程中，沿涨紧块52的收拢部滑动，实现涨紧钉63在转轴1径向上的位移，使其通过轴套6上的第二通孔67突出或者内陷与轴套6筒体64的外表面。

在收拢结构的设计中，需要确保其最小外径尺寸，避免涨紧钉63于轴套6上的第二通孔67脱离，使涨紧组件5丧失对卷筒的涨紧作用；涨紧块52能够沿转轴1轴向移动，且涨紧块52也随转轴1同轴转动，涨紧钉63的一端始终与第二通孔67相配合，也随转轴1同轴转动，避免涨紧块52与涨紧钉63接触的一端产生相对移动，造成涨紧钉63以及轴套6的损坏。

具体的，在转轴1上对应涨紧块52开设有第二键槽13，在涨紧块52的内壁沿其轴向设置有第三限位槽521，第三限位槽521能够与第二键槽13中的平键相配合，实现涨紧块52与转轴1的同轴转动。

在本发明的气涨结构中，涨紧块52远离轴套6第一端盖65的位移通过向第二腔体62中通气实现，但是反向移动需要套设在转轴1上的复位弹簧53实现；在本实施例中，在转轴1位于第一腔体61的部分处设置有卡环14，复位弹簧53的两端分别与涨紧块52和卡环14相抵接。

通气后涨紧块52移动使复位弹簧53压紧，同时使涨紧钉63内陷回轴套6外表面，便于对满卷卷筒替换；取消通气后，通过复位弹簧53驱动涨紧块52反向移动并将涨紧钉63推出轴套6外表面，实现对其上卷筒的涨紧固定，使卷筒能够随转轴1同轴转动。

实施例二：

作为实施例一中实现气涨功能的气涨结构优选实施例，参见图2和图3以及图7和图8，导气组件2通过转轴1内的气体通道16实现与第二腔体62的连通，在转轴1上分别对应导气组件2和第二腔体62开设有第二进气孔15和出气孔，配合转轴1内的气体通道16形成气路实现气涨功能。

导气组件2包括安装壳21、第二端盖22和密封件23，安装壳21套设在转轴1上且其一端开口设置，密封件23设置在安装壳21内，第二端盖22设置在安装壳21的开口端，在安装壳21的另一端设置有安装板211，在安装壳21上开设有第一进气孔212，在转轴1上开设有第二进气孔15并与气体通道16相连通；

密封件23包括沿转轴1轴向设置的第一密封圈231、导流环232和第二密封圈233，导流环232的截面设置为工字型，包括分别设置在其外圈和内圈的第一环槽2321和第二环槽2322，第一环槽2321和第二环槽2322分别配合安装壳21内壁和转轴1外壁形成第一导气腔234和第二导气腔235，并通过导气孔2323相连通，第一环槽2321和第二环槽2322分别与第一进气孔212和第二进气孔15对应设置。

在实施过程中，气体从安装壳21的第一进气孔212导入并进入到第一导气腔234中，再通过第一环槽2321和第二环槽2322之间的多个导气孔2323使气体能够均匀导入第二导气腔235中，再由第二导气腔235经由第二进气孔15导入转轴1内的气体通道16中，最后由转轴1另一端的出气孔导入第二腔体62中。

在气路的设计过程中，位于转轴1上的第二进气孔15不能开设太多避免影响转轴1机械强度；夹线收卷轴通过安装壳21上的安装板211与转盘9固定连接，因此安装壳21不能随转轴1转动，位于安装壳21上的第一进气孔212需要通过一个过渡腔与转轴1上的第二进气孔15相连通，同时需要确保过度腔在转轴1与安装壳21相对转动过程中的密封性能。

在本实施例中，通过第一密封圈231和第二密封圈233实现过度腔的密封性能，设置截面为工字型的导流环232形成安装壳21和转轴1间的过度腔，还能够对其两侧的密封圈起到固定作用；进一步的，工字型截面的导流环232形成第一导气腔234和第二导气腔235，使气体能够均匀稳定的导入第二进气孔15中。

实施例三：

在本发明中，通过夹线组件3配合固定座4实现在初始收卷过程前对纱线的加持，省去人工进行空卷卷筒初始绕卷时的纱线缠绕。具体结构如图2所示，夹线组件3包括夹线座32和与其固定连接的第一拉杆33，第一拉杆33沿转轴1轴向设置且朝向远离固定座4的方向延伸设置，压紧弹簧31将夹线座32朝向固定座4压紧，在第一拉杆33远离固定座4的一端设置有挡块34。

其中夹线座32套设在转轴1上且能够在第一拉杆33的带动下沿转轴1轴向移动，当夹线座32远离固定座4时能够使其与固定座4之间形成夹线槽，用于初始收卷前进行纱线初始绕卷端的固定。

具体的，夹线座32包括沿轴向设置的限位部321和罩壳部322，限位部321朝向固定座4设置，第一拉杆33的一端与罩壳部322固定连接，限位部321的内外圈分别与转轴1和第一部分41滑动连接；罩壳部322朝向导气组件2的一端开口设置且其内径大于导气组件2的外廓，罩壳部322设置在压紧弹簧31外圈，且压紧弹簧31的一端与罩壳部322的内壁端部相抵接。

限位部321的一端始终与固定座4内壁相互嵌合，形成夹线槽朝向导气组件2的一端开口设置且其内径大于导气组件2的外廓，能够在拉动夹线座32靠近安装壳21的过程中包覆于安装壳21外，节省装配空间；罩壳部322罩壳部322之间的端面，配合固定座4朝向罩壳部322的端面实现对纱线的夹紧，再配合限位部321形成夹线槽。

固定座4第一部分41内圈直径与限位部321外径相适应；在转轴1上设置有第一键槽11，在限位部321的内壁沿其轴向设置有第一限位槽323，第一限位槽323与第一键槽11中的平键相配合，实现夹线组件3与转轴1间的同轴转动，且不会影响夹线座32的轴向运动。

实施例四：

本发明上述公开的一种夹线收卷轴能够实现对收卷卷筒的自动涨紧或者放松，以及在空卷卷筒收卷开始时的自动夹线，避免人工绕线。本实施例中进一步公开了一种使用上述夹线收卷轴的自动换卷收卷设备，能够实现纱线的连续自动收卷，适用于大规模的纱线加工再生产。

如图12至23所示，自动换卷收卷设备包括安装竖板7、排纱组件81、第一驱动组件82、第二驱动组件83、转盘9以及上述夹线收卷轴，排纱组件81和第一驱动组件82分别对应设置在安装竖板7的两侧，转盘9与安装竖板7转动连接，夹线收卷轴在转盘9上对称设置有两个且相对转盘9圆心对称设置，排纱组件81对应夹线收卷轴上的轴套6设置在安装竖板7的同一侧，夹线收卷轴通过导气组件2与转盘9固定连接。

在安装竖板7的两侧分别垂直设置有第一安装座71和第二安装座72，分别用于安装排纱组件81和第一驱动组件82，排纱组件81设置在第一安装座71上并与其滑动连接，第一驱动组件82和第二驱动组件83均设置在第二安装座72上，第一驱动组件82通过第一动力组件84驱动并带动排纱组件81运动，第二驱动组件83能够同时带动夹线组件3和排纱组件81沿转轴1轴向移动；

在转盘9远离轴套6的另一侧上与其同轴设置有支撑架91，转轴1穿过转盘9并与支撑架91转动连接，在支撑架91远离转盘9的一端与其同轴设置有齿轮盘93，通过第二动力组件94驱动齿轮盘93转动并带动转盘9转动，通过第三动力组件95驱动支撑架91上的传动齿组92并分别带动两夹线收卷轴转动。

在本实施例的具体实施过程中，转盘9上的两个夹线收卷轴在第二动力组件94的驱动下随转盘9转动，实现满卷夹线收卷轴和空卷夹线收卷轴之间的替换，排纱组件81在第一驱动组件82的带动下沿夹线收卷轴的轴向做往复运动，使纱线螺旋卷绕于夹线收卷轴的卷筒上，其中排纱组件81的运动行程对应夹线收卷轴上的卷筒位置，在夹线收卷轴的结构中，夹线槽相较于卷筒的一端更靠近转盘9，因此在换卷后进行空卷卷筒的收卷时需要将排纱组件81整体向安装竖板7拉动，使排纱组件81的排纱位置整体朝向安装竖板7移动，同时需要驱动夹线收卷轴上的夹线座32朝向转盘9移动使夹线收卷轴上形成夹线槽，使排纱组件81导出的纱线能够落入夹线槽中，待纱线落入夹线槽后恢复往复收卷操作，能够避免人工介入换卷以及空卷卷筒的初始绕卷。

自动换卷收卷设备能够确保纱线的连续收卷，在一个夹线收卷轴满卷后进行自动换卷、夹线和连续收卷，无需人工介入，仅需要在空卷卷筒收卷过程中的任意时间内将替换下的夹线收卷轴上的满卷卷筒替换成新的空卷卷筒即可，自动化程度较高。

实施例五：

本实施例作为实施例四中第一驱动组件82和第二驱动组件83的优选方案，其中第一驱动组件82能够带动排纱组件81的往复运动，第二驱动组件83能够实现排纱组件81和夹线座32朝向安装竖板7的同步位移，在夹线收卷轴上形成夹线槽的同时排纱组件81上纱线的导出位置同时与夹线槽相对应并落入至夹线槽中，使第二驱动组件83复位后，排纱组件81与夹线座32同时复位，纱线被夹入夹线槽内后排纱组件81在第一驱动组件82的带动下能够自动在空的卷筒上继续卷绕收卷。

具体的，参见图14至图16，第一驱动组件82包括驱动轴821、往复丝杆822、滑块823和驱动杆824，驱动轴821与第二安装座72转动连接，往复丝杆822套设在驱动轴821上并通过平键与其同轴转动，滑块823与往复丝杆822螺接，驱动杆824垂直于安装竖板7设置，且其一端与滑块823固定连接，另一端与排纱组件81固定连接；第二驱动组件83包括气缸831、第二拉杆832和卡板833，气缸831能够同时驱动第二拉杆832和卡板833沿驱动轴821轴向移动，第二拉杆832能够带动往复丝杆822沿驱动轴821轴向移动，卡板833对应挡块34设置且能够通过挡块34带动夹线组件3远离固定座4。

如图20和21所示，在具体实施过程中，卡板833对应夹线组件3中挡块34设置，且位于挡块34靠近安装竖板7的一侧，气缸831输出轴的收缩能够通过其上第二拉杆832和卡板833分别同时带动往复丝杆822和挡块34远离安装竖板7，往复丝杆822能够通过驱动杆824带动安装竖板7另一端的排纱组件81靠近安装竖板7，挡块34通过第一拉杆33带动夹线座32靠近转盘9形成夹线槽；当气缸831输出轴伸出复位后，能够同步通过第二拉杆832带动往复丝杆822移动，并同步使排纱组件81回复至往复运动的行程区间内；在回复过程中，卡板833并不带动挡块34复位，夹线座32在转轴1上压紧弹簧31的驱动下复位并与固定座4压紧，将纱线新的收卷端部固定，便于空卷卷筒换卷后的自动卷绕。

实施例六：

第一驱动组件82和第二驱动组件83均设置在第二安装座72上，如图16至图18所示，第二安装座72设置为长方体壳体结构，包括沿其长度方向设置的内腔721，驱动轴821设置在内腔721中并与第二安装座72的两端转动连接，沿第二安装座72的长度方向在其两侧壳体上分别开设有第一滑槽722和第二滑槽723，且均与内腔721相连通，第一滑槽722对应气缸831的输出轴设置；在往复丝杆822的一端设置有限位环槽8221，第二拉杆832远离气缸831输出轴的一端嵌入限位环槽8221内并与限位环槽8221滑动连接。

滑块823设置在第二滑槽723内并与其滑动连接，在滑块823朝向往复丝杆822的一侧设置有滑杆8231，滑杆8231远离滑块823的一端嵌入往复丝杆822的外螺纹中并与其滑动连接；驱动杆824沿第二安装座72的长度方向设置，驱动杆824穿过第二安装座72端部和安装竖板7将排纱组件81和滑块823固定连接。

第二驱动组件83设置在第二安装座72的上方，气缸831的输出轴朝向安装竖板7设置，第二拉杆832设置在气缸831输出轴的端部并穿过第一滑槽722与内腔721中往复丝杆822端部的限位环槽8221滑动连接，往复丝杆822套设在驱动轴821上随其同轴转动，且仅会在第二拉杆832的驱动下沿驱动轴821轴向移动，因此第二拉杆832的一端能够始终嵌入限位环槽8221中，使往复丝杆822能够在第二驱动组件83的带动下朝向安装竖板7靠近或者远离。

滑块823通过滑杆8231与往复丝杆822上的外螺纹滑动连接，滑块823嵌设在第二滑槽723内，使其仅能沿第二滑槽723滑动，往复丝杆822的转动能够驱动滑块823沿第二滑槽723做直线往复运动，通过驱动杆824带动排纱组件81在卷筒收卷区域内的往复运动，将纱线螺旋缠绕与卷筒上。

进一步的，在第二安装座72上对应第二驱动组件83设置有导向组件73，导向组件73设置在第二拉杆832朝向夹线收卷轴的一侧，导向组件73分别与第二拉杆832和卡板833固定连接；导向组件73包括支撑座731和设置在其上的导杆732，在导杆732上设置有导向块733并与其滑动连接，导杆732沿驱动轴821轴向设置，第二拉杆832通过连接板734与导向块733固定连接，卡板833固定在导向块733上，导向组件73的设置能够使第二驱动组件83带动往复丝杆822和夹线组件3移动更加平稳。

实施例七：

排纱组件81包括安装架811和设置在其上的导纱辊组812，安装架811与第一安装座71滑动连接；在第一安装座71上沿其长度方向设置有导轨711，安装架811与导轨711滑动连接，驱动杆824远离滑块823的一端与安装架811固定连接。

如图14所示，在安装架811上沿竖直方向设置有多个导纱辊组812，纱线沿竖直方向依次绕设通过多个导纱辊组812，使经过展纤后具备一定宽度的纱线能够平稳转向，最红从排纱组件81导出的纱线表面与卷筒相对应。

进一步的，第一动力组件84包括第一电机841，第一电机841通过带轮组件驱动杆824驱动轴821转动；第二动力组件94包括第二电机941和传动轴942，传动轴942与传动齿组92中的主齿轮相连，第二电机941通过带轮组件驱动传动轴942转动；第三动力组件95包括第三电机951和小齿轮952，小齿轮952与齿轮盘93相啮合，第三电机951通过带轮组件驱动小齿轮952转动。

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 (15)

1.一种夹线收卷轴，其特征在于，包括转轴(1)和沿其轴向依次套设其上的导气组件(2)、夹线组件(3)、固定座(4)和涨紧组件(5)，所述涨紧组件(5)靠近所述转轴(1)的端部位置，在所述涨紧组件(5)和所述固定座(4)上套设有轴套(6)，并配合所述转轴(1)形成第一腔体(61)和密封的第二腔体(62)；

所述涨紧组件(5)沿所述转轴(1)轴向往复移动并驱动涨紧钉(63)沿所述转轴(1)径向突出或者内陷于所述轴套(6)外表面，所述夹线组件(3)能够沿所述转轴(1)轴向移动，所述固定座(4)与所述转轴(1)固定连接并用于固定所述轴套(6)，所述导气组件(2)与所述转轴(1)转动连接，在所述转轴(1)上位于所述导气组件(2)和所述夹线组件(3)之间套设有压紧弹簧(31)，并将所述夹线组件(3)朝向所述固定座(4)压紧；

所述轴套(6)包括筒体(64)和设置在其一端的第一端盖(65)，所述第二腔体(62)位于所述涨紧组件(5)和所述第一端盖(65)之间，在所述转轴(1)内设置有气体通道(16)并将所述导气组件(2)与所述第二腔体(62)连通。

2.根据权利要求1所述的夹线收卷轴，其特征在于，所述固定座(4)包括第一部分(41)和第二部分(42)，所述第一部分(41)靠近所述夹线组件(3)，且其外壁直径大于所述第二部分(42)的外壁直径，所述固定座(4)通过所述第二部分(42)分别与所述转轴(1)和所述轴套(6)固定连接，所述轴套(6)的开口端套设在所述第二部分(42)上；

所述夹线组件(3)包括夹线座(32)和与其固定连接的第一拉杆(33)，所述第一拉杆(33)沿所述转轴(1)轴向设置且朝向远离所述固定座(4)的方向延伸设置，所述压紧弹簧(31)将所述夹线座(32)朝向所述固定座(4)压紧，在所述第一拉杆(33)远离所述固定座(4)的一端设置有挡块(34)。

3.根据权利要求2所述的夹线收卷轴，其特征在于，所述夹线座(32)包括沿轴向设置的限位部(321)和罩壳部(322)，所述限位部(321)朝向所述固定座(4)设置，所述第一拉杆(33)的一端与所述罩壳部(322)固定连接，所述限位部(321)的内外圈分别与所述转轴(1)和所述第一部分(41)滑动连接；

所述罩壳部(322)朝向所述导气组件(2)的一端开口设置且其内径大于所述导气组件(2)的外廓，所述罩壳部(322)设置在所述压紧弹簧(31)外圈，且所述压紧弹簧(31)的一端与所述罩壳部(322)的内壁端部相抵接。

4.根据权利要求3所述的夹线收卷轴，其特征在于，所述第一部分(41)内圈直径与所述限位部(321)外径相适应；

在所述转轴(1)上设置有第一键槽(11)，在所述限位部(321)的内壁沿其轴向设置有第一限位槽(323)，所述第一限位槽(323)与所述第一键槽(11)中的平键相配合。

5.根据权利要求2所述的夹线收卷轴，其特征在于，在所述第二部分(42)上沿其径向开设有第一定位孔(43)和第二定位孔(44)，在所述轴套(6)上对应所述第一定位孔(43)开设有第一通孔(66)，在所述转轴(1)上对应所述第二定位孔(44)开设有第二限位槽(12)；

所述第一定位孔(43)和所述第二定位孔(44)均沿所述固定座(4)周向设置有多个，所述第一部分(41)通过所述第一定位孔(43)和所述第二定位孔(44)中的定位销分别实现与所述轴套(6)和所述转轴(1)的固定连接。

6.根据权利要求2所述的夹线收卷轴，其特征在于，所述涨紧组件(5)包括沿所述转轴(1)轴向依次设置的密封环(51)、涨紧块(52)和复位弹簧(53)，所述复位弹簧(53)套设在所述第一腔体(61)内的所述转轴(1)上，并将所述涨紧块(52)压向所述第一端盖(65)；

所述涨紧块(52)靠近所述密封环(51)的一端设置为收拢结构，且其外径朝向所述密封环(51)逐渐减小，在所述涨紧块(52)靠近所述密封环(51)的一端周向上设置有多个涨紧钉(63)，沿所述轴套(6)周向对应所述涨紧钉(63)设置有多个第二通孔(67)。

7.根据权利要求6所述的夹线收卷轴，其特征在于，在所述转轴(1)上对应所述涨紧块(52)开设有第二键槽(13)，在所述涨紧块(52)的内壁沿其轴向设置有第三限位槽(521)，所述第三限位槽(521)能够与所述第二键槽(13)中的平键相配合；

在所述转轴(1)位于所述第一腔体(61)的部分处设置有卡环(14)，所述复位弹簧(53)的两端分别与所述涨紧块(52)和所述卡环(14)相抵接。

8.根据权利要求2所述的夹线收卷轴，其特征在于，所述导气组件(2)包括安装壳(21)、第二端盖(22)和密封件(23)，所述安装壳(21)套设在所述转轴(1)上且其一端开口设置，所述密封件(23)设置在所述安装壳(21)内，所述第二端盖(22)设置在所述安装壳(21)的开口端，在所述安装壳(21)的另一端设置有安装板(211)，在所述安装壳(21)上开设有第一进气孔(212)，在所述转轴(1)上开设有第二进气孔(15)并与所述气体通道(16)相连通；

所述密封件(23)包括沿所述转轴(1)轴向设置的第一密封圈(231)、导流环(232)和第二密封圈(233)，所述导流环(232)的截面设置为工字型，包括分别设置在其外圈和内圈的第一环槽(2321)和第二环槽(2322)，所述第一环槽(2321)和所述第二环槽(2322)分别配合所述安装壳(21)内壁和所述转轴(1)外壁形成第一导气腔(234)和第二导气腔(235)，并通过导气孔(2323)相连通，所述第一环槽(2321)和所述第二环槽(2322)分别与第一进气孔(212)和所述第二进气孔(15)对应设置。

9.一种自动换卷收卷设备，其特征在于，包括：安装竖板(7)、排纱组件(81)、第一驱动组件(82)、第二驱动组件(83)、转盘(9)以及如上述权利要求2~8任一项所述的夹线收卷轴，所述排纱组件(81)和所述第一驱动组件(82)分别对应设置在所述安装竖板(7)的两侧，所述转盘(9)与所述安装竖板(7)转动连接，所述夹线收卷轴在所述转盘(9)上对称设置有两个且相对所述转盘(9)圆心对称，所述排纱组件(81)对应所述夹线收卷轴上的轴套(6)设置在所述安装竖板(7)的同一侧，所述夹线收卷轴通过所述导气组件(2)与所述转盘(9)固定连接；

在所述安装竖板(7)的两侧分别垂直设置有第一安装座(71)和第二安装座(72)，所述排纱组件(81)设置在所述第一安装座(71)上并与其滑动连接，所述第一驱动组件(82)和所述第二驱动组件(83)均设置在所述第二安装座(72)上，所述第一驱动组件(82)通过第一动力组件(84)驱动并带动所述排纱组件(81)运动，所述第二驱动组件(83)能够同时带动所述夹线组件(3)和所述排纱组件(81)沿所述转轴(1)轴向移动；

在所述转盘(9)远离所述轴套(6)的另一侧上与其同轴设置有支撑架(91)，所述转轴(1)穿过所述转盘(9)并与所述支撑架(91)转动连接，在所述支撑架(91)远离所述转盘(9)的一端与其同轴设置有齿轮盘(93)，通过第二动力组件(94)驱动所述齿轮盘(93)转动并带动所述转盘(9)转动，通过第三动力组件(95)驱动所述支撑架(91)上的传动齿组(92)并分别带动两所述夹线收卷轴转动。

10.根据权利要求9所述的自动换卷收卷设备，其特征在于，所述第一驱动组件(82)包括驱动轴(821)、往复丝杆(822)、滑块(823)和驱动杆(824)，所述驱动轴(821)与所述第二安装座(72)转动连接，所述往复丝杆(822)套设在所述驱动轴(821)上并通过平键与其同轴转动，所述滑块(823)与所述往复丝杆(822)螺接，所述驱动杆(824)垂直于所述安装竖板(7)设置，且其一端与所述滑块(823)固定连接，另一端与所述排纱组件(81)固定连接；

所述第二驱动组件(83)包括气缸(831)、第二拉杆(832)和卡板(833)，所述气缸(831)能够同时驱动所述第二拉杆(832)和所述卡板(833)沿所述驱动轴(821)轴向移动，所述第二拉杆(832)能够带动所述往复丝杆(822)沿所述驱动轴(821)轴向移动，所述卡板(833)对应所述挡块(34)设置且能够通过所述挡块(34)带动所述夹线组件(3)远离所述固定座(4)。

11.根据权利要求10所述的自动换卷收卷设备，其特征在于，所述第二安装座(72)设置为长方体壳体结构，包括沿其长度方向设置的内腔(721)，所述驱动轴(821)设置在所述内腔(721)中并与所述第二安装座(72)的两端转动连接，沿所述第二安装座(72)的长度方向在其两侧壳体上分别开设有第一滑槽(722)和第二滑槽(723)，且均与所述内腔(721)相连通，所述第一滑槽(722)对应所述气缸(831)的输出轴设置；

在所述往复丝杆(822)的一端设置有限位环槽(8221)，所述第二拉杆(832)远离所述气缸(831)输出轴的一端嵌入所述限位环槽(8221)内并与所述限位环槽(8221)滑动连接。

12.根据权利要求11所述的自动换卷收卷设备，其特征在于，所述滑块(823)设置在所述第二滑槽(723)内并与其滑动连接，在所述滑块(823)朝向所述往复丝杆(822)的一侧设置有滑杆(8231)，所述滑杆(8231)远离所述滑块(823)的一端嵌入所述往复丝杆(822)的外螺纹中并与其滑动连接；

所述驱动杆(824)沿所述第二安装座(72)的长度方向设置，所述驱动杆(824)穿过所述第二安装座(72)端部和所述安装竖板(7)将所述排纱组件(81)和所述滑块(823)固定连接。

13.根据权利要求10所述的自动换卷收卷设备，其特征在于，在所述第二安装座(72)上对应所述第二驱动组件(83)设置有导向组件(73)，所述导向组件(73)设置在所述第二拉杆(832)朝向所述夹线收卷轴的一侧，所述导向组件(73)分别与所述第二拉杆(832)和所述卡板(833)固定连接；

所述导向组件(73)包括支撑座(731)和设置在其上的导杆(732)，在所述导杆(732)上设置有导向块(733)并与其滑动连接，所述导杆(732)沿所述驱动轴(821)轴向设置，所述第二拉杆(832)通过连接板(734)与所述导向块(733)固定连接，所述卡板(833)固定在所述导向块(733)上。

14.根据权利要求10所述的自动换卷收卷设备，其特征在于，所述排纱组件(81)包括安装架(811)和设置在其上的导纱辊组(812)，所述安装架(811)与所述第一安装座(71)滑动连接；

在所述第一安装座(71)上沿其长度方向设置有导轨(711)，所述安装架(811)与所述导轨(711)滑动连接，所述驱动杆(824)远离所述滑块(823)的一端与所述安装架(811)固定连接。

15.根据权利要求10所述的自动换卷收卷设备，其特征在于，所述第一动力组件(84)包括第一电机(841)，所述第一电机(841)通过带轮组件驱动杆(824)所述驱动轴(821)转动；

所述第二动力组件(94)包括第二电机(941)和传动轴(942)，所述传动轴(942)与所述传动齿组(92)中的主齿轮相连，所述第二电机(941)通过带轮组件驱动所述传动轴(942)转动；

所述第三动力组件(95)包括第三电机(951)和小齿轮(952)，所述小齿轮(952)与所述齿轮盘(93)相啮合，所述第三电机(951)通过带轮组件驱动所述小齿轮(952)转动。

Images