CN115938683B - 一种恒张力绕包设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种恒张力绕包设备，涉及电缆加工领域，包括机架以及转动连接在机架上的绕线盘；还包括：回转传动组件：其用于驱动绕线盘转动；且其包括两组转轮件以及套设在各组转轮件上的钢带；调节组件：其设置在机架上，且用于调节各转轮件在其轴向上或者径向上移动，进而实现使绕线盘的转速保持不变。本发明提供的一种恒张力绕包设备，通过在调节组件调节各转轮件在其轴向上或者径向上的距离，进而实现对绕线圈的转速进行调节，使得绕线盘的转速基本上保持不变，进而使各股导线在缠绕的过程中受到的张力基本保持在一定的范围内。

Description

一种恒张力绕包设备

技术领域

本发明涉及电缆加工技术，具体涉及一种恒张力绕包设备。

背景技术

在电缆加工的过程中需要将多股导线绕绕在一起因此利用到绕包机对电缆进行绕包加工。

在公开(公告)号：CN212990784U，公开(公告)日：20210416，名称为《一种基于动态扭矩传感器监测张力的绕包设备》的实用新型新型中其包括绕包设备，还包括动态扭矩传感器和可变力矩驱动机构，所述绕包设备包括绕线盘、轴承座、摆臂、中心轴、绕包模具和牵引装置，所述轴承座的顶部固定连接绕线盘，所述摆臂安装在绕线盘上，所述中心轴穿过轴承座和绕线盘的中心，所述牵引装置设置在绕包模具的正上方，所述可变力矩驱动机构连接动态扭矩传感器，所述动态扭矩传感器连接轴承座。本实用新型绕包设备设置动态扭矩传感器，实时监测两端轴上扭矩差值，并将该测量值提供给PLC作为实际绕包张力与目标张力的比较依据，据此调整可变力矩驱动机构的输出扭矩，从而达到实时测量反馈的闭环张力控制系统，大大提高张力精度。

在包括上述专利的现有技术，由于在包饶的过程中绕线盘的中心线会受到牵引机构的作用向前移动，且绕线盘将多股导线进行绕包的过程就会导致各股导线不仅受导绕线盘周侧的张力有同是还受到绕线盘轴向上的张力，在上述专利中，由于在绕线盘轴向上的张力基本上保持不变，但是在绕包的过程中，若转盘的转速过快，则会导致各股导线的收到张力过大，则可能导致导线被拉断，若转盘的转速较小，冲刺时就是导致在绕包的过程呈各股导线之间缠绕的不够紧密，进而导致在缠绕完成后出现松散的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种恒张力绕包设备，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种恒张力绕包设备，包括机架以及转动连接在机架上的绕线盘；还包括：回转传动组件：其用于驱动绕线盘转动；且其包括两组转轮件以及套设在各组转轮件上的钢带；调节组件：其设置在机架上，且用于调节各转轮件在其轴向上或者径向上移动，进而实现使绕线盘的转速保持不变。

优选的，各组所述转轮件包括两个锥形传动轮，各锥形传动轮在其轴向上相对移动，进而实现调节两个锥形传动轮的轴向位置。

优选的，所述调节组件具有对其中一个转轮件进行微调的第一行程以及对其进行粗调的第二行程；

优选的，所述第一行程接受第一传动单元进行调节，所述第二行程接受第二传动单元进行驱动。

优选的，还包括：连接筒：其与其中一个转轮件同轴设置，所述连接筒在其中一个转轮件的轴向上移动进行实现调节其中一个转轮件上的两个锥形传动轮在其轴向上的距离。

优选的，所述第一传动单元包括固定连接在连接筒径向上的第一齿条以及转动连接在机架上的第一齿轮，所述第一齿轮与第一齿条啮合。

优选的，所述第二传动单元包括固定连接在连接筒上的第二齿轮以及转动连接在机架上的第二齿条，所述第二齿轮与第二齿条啮合。

优选的，所述第一齿轮和第二齿轮同轴固定连接连接，且第一齿轮和第二齿轮之间通过伸缩轴转动连接在机架上。

优选的，还包括：旋转切换组件：所述旋转切换组件用于驱动连接筒旋转，用于切换第一齿条和第二齿条的位置。

优选的，所述切换组件包括固定连接在机架上的限位杆、开设在连接筒上的限位槽，所述限位杆在限位槽内滑动，所述连接筒内同轴套接有一套筒，所述套筒在连接筒的轴向上位置固定不变，所述套筒与连接筒之间设置有一扭簧，扭簧的其中一个支脚固定连接在套筒上，所述扭簧的另一个支脚在连接筒的轴向上滑动连接。

优选的，所述第一齿轮或第二齿轮与伸缩轴之间均铰接有多个弹性连接件，所述弹性连接件用于防止第一齿轮与第一齿条啮合或第二齿轮与第二齿条啮合时发生打齿现象。

在上述技术方案中，本发明提供的一种恒张力绕包设备，通过在调节组件调节各转轮件在其轴向上或者径向上的距离，进而实现对绕线圈的转速进行调节，使得绕线盘的转速基本上保持不变，进而使各股导线在缠绕的过程中受到的张力基本保持在一定的范围内。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的机架的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的绕线盘的安装结构示意图；

图2a为本发明实施例提供的图2中A的局部结构放示意图；

图3为本发明实施例提供的的结构示意图；

图3a为本发明实施例提供的图3中的B的局部结构放大示意图；

图4为本发明实施例提供的第一齿轮的安装结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第二齿轮的安装结构示意图

图6为本发明实施例提供的套筒的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的限位槽的安装结构示意图；

图7a为本发明实施例提供的拨杆的安装结构示意图；

图8为本发明实施例提供的弹性连接件的安装结构示意图；

图9为本发明实施例提供的弹性连接件的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的传动轴的结构示意图。

附图标记说明：

1、机架；1.01、限位杆；1.1、绕线盘；1.20、锥形传动轮；1.201、传动轴；1.21、钢带；1.22、第一弹簧；1.23、第二弹簧；1.4、连接筒；1.41、第一齿条；1.42、第二齿条；1.43、限位槽；1.44、套筒；1.45、扭簧；1.5、伸缩轴；1.50、第一连接轴；1.51、第二连接轴；1.61、第一齿轮；1.62、第二齿轮；1.7、传动辊；1.8、弹性连接件；1.80、铰接杆；1.81、连接杆；1.82、第三弹簧；2、第一电机；3、第二电机。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参照图1-10所示，本发明提供了一种恒张力绕包设备，包括机架1以及转动连接在机架1上的绕线盘1.1；还包括：回转传动组件：其用于驱动绕线盘1.1转动；且其包括两组转轮件以及套设在各组转轮件上的钢带1.21；调节组件：其设置在机架1上，且用于调节各转轮件在其轴向上或者径向上移动，进而实现使绕线盘1.1的转速保持不变。

具体的，机架1的内侧壁转动连接有绕线盘1.1，机架1上转动连接有两个传动辊1.7，两个传动辊1.7上下放置，用于对电缆线进行夹持输送，回转传动组件用于驱动绕线盘1.1转动，回转传动组件包括两组转轮件以及套设在各组转轮件上的钢带1.21，其中一组转轮件与绕线盘1.1同轴固定连接，另一组转轮件转动连接在机架1上，转动连接在机架1上的转轮组件接受第一电机2驱动，第一电机2固定连接在机架1上，为了能够更好的检测绕线盘1.1在的转动的过程中各股导线收到的张力，因此一般在绕线盘1.1上同轴固定连接有一单轴张力传感器，通单轴张力传感器的型号所属领域的技术人员可以根据现场的安装和制条件进行相适应的选择，单轴张力传感器对各股导线上的收到的张力进行检测，而单轴张力传感器和第一电机2之间一般通过PLC进行控制，转轮件之间套接有一钢带1.21，通过各组转轮件与钢带1.21之间的摩擦力，进而实现对绕线盘1.1转动。

调节组件其设置在机架1上，调节组件用于驱动各组转轮件在绕线盘1.1的径向上或者轴向上的位置，进而实现对绕线盘1.1的转速进行调节。

当转轮件在其径向上移动或者通过改变各组转轮件轴向上移动，进而通过改变两个转轮件之间线速度，实现对绕线的转速进行调节，使得在绕线盘1.1转速基本上保持在一定范围内进而使的各股导线受到的张力保持不变。

调节组件用于用于调节各转轮件在其轴向上或者径向上移动，在现有技术中可以一般采用连杆机构驱动各转轮件在其轴向上或者径向上移动、齿轮齿条传动机构，涡轮蜗杆传动机构或者其他的能够各转轮件在其轴向上或者径向上移动的传动组件均适用本本实施例中。

在使用时，通过单轴张力检测传感器对绕线盘1.1上的各股导线的张力进行检测，当单轴张力检测传感器检测各股导线的收到的张力，进而使得调节组件用于调节各组转轮件在其径向上移动或者通过改变各组转轮件轴向上移动，进而通过改变两个转轮件之间线速度，实现对绕线的转速进行调节，使得在绕线盘1.1转速基本上保持在一定范围内进而使的各股导线受到的张力保持不变。

本发明提供的一种恒张力绕包设备，通过在调节组件调节各转轮件在其轴向上或者径向上的距离，进而实现对绕线圈的转速进行调节，使得绕线盘1.1的转速基本上保持不变，进而使各股导线在缠绕的过程中受到的张力基本保持在一定的范围内。

参照图4-6以及图10所示，本发明提供的另一个实施例中，各组转轮件包括两个锥形传动轮1.20，各锥形传动轮1.20在其轴向上相对移动，进而实现调节两个锥形传动轮1.20的轴向位置。

具体的，如图10所示，各组转轮件包括两个锥形传动轮1.20，其中一个锥形传动轮1.20上具有一传动轴1.201，两个锥形传动轮1.20相互镜像对称放置，其中一个传动轴1.201上开设有键槽，另一个锥形传动轮1.20上同轴套接在传动轴1.201上，且另一个锥形传动轮1.20具有与键槽相适配的键，进而实现使得两个锥形传动轮1.20之间轴向距离进行调节，如图4和5所示，与绕线盘1.1同轴固定的连接的转轮件中的其中一个锥形传动轮1.20与绕线盘1.1之间通过第二弹簧1.23进行连接，转动连接机架1上的转轮件中的两个锥形传动轮1.20之间通过第一弹簧1.22进行连接，进而实现调节各组转件的各个锥形传动轮1.20在其轴向的位置。

参照图2-5所示，本发明提供的另一个实施中，调节组件具有对其中一个转轮件进行微调的第一行程以及对其进行粗调的第二行程；

第一行程接受第一传动单元进行调节，第二行程接受第二传动单元进行驱动。

其中，还包括：连接筒1.4：其与其中一个转轮件同轴设置，连接筒1.4在其中一个转轮件的轴向上移动进行实现调节其中一个转轮件上的两个锥形传动轮1.20在其轴向上的距离。

第一传动单元包括固定连接在连接筒1.4径向上的第一齿条1.41以及转动连接在机架1上的第一齿轮1.61，第一齿轮1.61与第一齿条1.41啮合。

第二传动单元包括固定连接在连接筒1.4上的第二齿轮1.62以及转动连接在机架1上的第二齿条1.42，第二齿轮1.62与第二齿条1.42啮合。

第一齿轮1.61和第二齿轮1.62同轴固定连接连接，且第一齿轮1.61和第二齿轮1.62之间通过伸缩轴1.5转动连接在机架1上。

第一齿轮1.61或第二齿轮1.62与伸缩轴1.5之间均铰接有多个弹性连接件1.8，弹性连接件1.8用于防止第一齿轮1.61与第一齿条1.41啮合或第二齿轮1.62与第二齿条1.42啮合时发生打齿现象。

具体的，如图4和5所示，与第一电机2连接的转轮件上同轴套接有一连接筒1.4，连接筒1.4的周侧分别固定连接有第一齿条1.41和第二齿条1.42，第一齿条1.41和第二齿条1.42之间的齿间距，进而实现不同精度的调节，第一齿条1.41和第二齿条1.42之间的圆心角为0°<第一齿条1.41和第二齿条1.42的夹角≤90°，在本实施中优选的，第一齿条1.41和第二齿条1.42之间的圆心角为90°连接筒1.4套接在与第一电机2连接的连接轴上，且连接筒1.4的端部与其对应设置的锥形传动轮1.20的端部抵接，通过连接筒1.4在连接轴的轴向上移动对与其对应设置的锥形传动轮1.20进行抵接，进而实现实现调节与第一电机2连接的转轮件上的两个锥形传动轮1.20的轴向上的距离，进而实现调节，然后在钢带1.21的作用下调节与绕线盘1.1上的转轮件的径向距离，进而实现对绕线圈的转速进行调节，在本实施例中钢带1.21相对的两端均设置有一与锥形传动轮1.20相适配的斜面，使钢带1.21的两个斜面均与其对应设置的各个执行传动轮的斜面相互贴合。

机架1上转动连接有伸缩轴1.5，伸缩轴1.5接受第二电机3驱动，第二电机3固定连接在机架1上，伸缩轴1.5包括第一连接轴1.50以及套接在第一连接轴1.50内的第二连接轴1.51，第一连接轴1.50与第二连接轴1.51之间通过键以及键槽进行卡接，在第二连接轴1.51的端面上同轴固定连接有第二齿轮1.62以及第一齿轮1.61，第一齿轮1.61和第二齿轮1.62在传动轴1.201上的轴向距离固定。

第一齿轮1.61或第二齿轮1.62与伸缩轴1.5之间均铰接有多个弹性连接件1.8，弹性连接件1.8包括铰接在传动轴1.201上的多个铰接杆1.80，各铰接杆1.80内均滑动连接有一连接杆1.81，各铰接杆1.80与各连接杆1.81之间通过第三弹簧1.82进行连接，各连接杆1.81的一端均铰接在第一齿轮1.61或第二齿轮1.62的端面上，且第一齿轮1.61和第二齿轮1.62的轴心处开设有一通孔，进而通过弹性连接件1.8的缓冲作用使得第一齿轮1.61与第一齿条1.41啮合切换至第二齿轮1.62与第二齿条1.42时缓冲打齿的现象。

在使用的过程中，当使用者需要对各组转轮件进行粗调，此时使第二齿轮1.62于第二齿轮1.62进行啮合，进而使第二齿轮1.62带动第二齿条1.42运动，使得连接筒1.4在与其对应设置的传动轴1.201的轴向上移动，对其中一组转轮件进行调节，在钢带1.21的作用下使得另一组转轮件在第二弹簧1.23的作用下进而实现对绕线盘1.1的转速进行粗调，当单轴张力传感器检测到张力需要微调，此时使调节组件带动连接筒1.4转动90度，使得第一齿轮1.61与第一齿条1.41在啮合的过程中通过弹性连接件1.8进行缓冲，进而避免在齿轮切换的过程中发生打齿现象，然后通过第一齿轮1.61带动第一齿条1.41进行啮合进而实现微调，提高了调节精度。

参照图2-7a所示，本发明提供的另一个实施例中，还包括：旋转切换组件：旋转切换组件用于驱动连接筒1.4旋转，用于切换第一齿条1.41和第二齿条1.42的位置。

其中，切换组件包括固定连接在机架1上的限位杆1.01、开设在连接筒1.4上的限位槽1.43，限位杆1.01在限位槽1.43内滑动，连接筒1.4内同轴套接有一套筒1.44，套筒1.44在连接筒1.4的轴向上位置固定不变，套筒1.44与连接筒1.4之间设置有一扭簧1.45，扭簧1.45的其中一个支脚固定连接在套筒1.44上，扭簧1.45的另一个支脚在连接筒1.4的轴向上滑动连接。

具体的，机架1的底端固定连接有一限位杆1.01，连接筒1.4的周侧开设有一与限位槽1.43相适配的限位槽1.43，限位槽1.43包括Z型部以及弧形部，限位杆1.01在限位槽1.43内移动，连接筒1.4的内部套接有一套筒1.44，套筒1.44其转动转动连接与第一电机2连接的传动轴1.201上，套筒1.44在传动轴1.201的轴向方向的位置固定不变，且套筒1.44与连接捏轴之间相对滑动连接，连接筒1.4为第一齿条1.41和第二齿条1.42之间具有一拨杆，拨杆在转动的过程带动第二齿轮1.62移动，进而使第一齿轮1.61与第一齿条1.41之间进行啮合，套筒1.44的轴向上开设有一与扭簧1.45支脚相适配的安装槽，套筒1.44与连接筒1.4之间设置有一扭簧1.45，扭簧1.45的其中一个支脚固定连接在套筒1.44上，扭簧1.45的另一个支脚在连接筒1.4的轴向上滑动连接，扭簧1.45的另一个支脚位于安装槽内。

在实用的过程中，当使用者需要对各组转轮件进行粗调，此时使第二齿轮1.62于第二齿轮1.62进行啮合，进而使第二齿轮1.62带动第二齿条1.42运动，使得连接筒1.4在与其对应设置的传动轴1.201的轴向上移动，对其中一组转轮件进行调节，在钢带1.21的作用下使得另一组转轮件在第二弹簧1.23的作用下进而实现对绕线盘1.1的转速进行粗调，当单轴张力传感器检测到张力需要微调，此时使限位杆1.01在限位槽1.43内滑动，进而使连接筒1.4转动90度，同时使连接筒1.4在转动的过程中拨杆带动第二齿轮1.62移动，使得第一齿轮1.61与第一齿条1.41在啮合的过程中通过弹性连接件1.8进行缓冲，进而避免在齿轮切换的过程中发生打齿现象，然后通过第一齿轮1.61带动第一齿条1.41进行啮合进而实现微调，提高了调节精度。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (4)

1.一种恒张力绕包设备，包括机架（1）以及转动连接在机架（1）上的绕线盘（1.1）；其特征在于，还包括：回转传动组件：其用于驱动绕线盘（1.1）转动；且其包括两组转轮件以及套设在各组转轮件上的钢带（1.21）；

调节组件：其设置在机架（1）上，且用于调节各转轮件在其轴向上或者径向上移动，进而实现使绕线盘（1.1）的转速保持不变；

各组所述转轮件包括两个锥形传动轮（1.20），各锥形传动轮（1.20）在其轴向上相对移动，进而实现调节两个锥形传动轮（1.20）的轴向位置；

所述调节组件具有对其中一个转轮件进行微调的第一行程以及对其进行粗调的第二行程；

所述第一行程接受第一传动单元进行调节，所述第二行程接受第二传动单元进行驱动；

连接筒（1.4）：其与其中一个转轮件同轴设置，所述连接筒（1.4）在其中一个转轮件的轴向上移动进行实现调节其上的两个锥形传动轮（1.20）在其轴向上的距离；

所述第一传动单元包括固定连接在连接筒（1.4）径向上的第一齿条（1.41）以及转动连接在机架（1）上的第一齿轮（1.61），所述第一齿轮（1.61）与第一齿条（1.41）啮合；

所述第二传动单元包括固定连接在连接筒（1.4）上的第二齿轮（1.62）以及转动连接在机架（1）上的第二齿条（1.42），所述第二齿轮（1.62）与第二齿条（1.42）啮合；

所述第一齿轮（1.61）和第二齿轮（1.62）同轴固定连接，且第一齿轮（1.61）和第二齿轮（1.62）之间通过伸缩轴（1.5）转动连接在机架（1）上。

2.根据权利要求1所述的一种恒张力绕包设备，其特征在于，还包括：旋转切换组件：所述旋转切换组件用于驱动连接筒（1.4）旋转，用于切换第一齿条（1.41）和第二齿条（1.42）的位置。

3.根据权利要求2所述的一种恒张力绕包设备，其特征在于，所述切换组件包括固定连接在机架（1）上的限位杆（1.01）、开设在连接筒（1.4）上的限位槽（1.43），所述限位杆（1.01）在限位槽（1.43）内滑动，所述连接筒（1.4）内同轴套接有一套筒（1.44），所述套筒（1.44）在连接筒（1.4）的轴向上位置固定不变，所述套筒（1.44）与连接筒（1.4）之间设置有一扭簧（1.45），扭簧（1.45）的其中一个支脚固定连接在套筒（1.44）上，所述扭簧（1.45）的另一个支脚在连接筒（1.4）的轴向上滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种恒张力绕包设备，其特征在于，所述第一齿轮（1.61）或第二齿轮（1.62）与伸缩轴（1.5）之间均铰接有多个弹性连接件（1.8），所述弹性连接件（1.8）用于防止第一齿轮（1.61）与第一齿条（1.41）啮合或第二齿轮（1.62）与第二齿条（1.42）啮合时发生打齿现象。

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