CN116462055B - 一种柔性隔振卷绕装置及应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种柔性隔振卷绕装置及应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机，包括设置在卷绕机架上的卷绕辊，通过一端设置柔性缓冲装置和固定轴承装置，另一端设置与卷绕辊轴头配合的柔性轴顶装置。实时保证卷绕辊在高速旋转时，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点在同一直线上，避免末端第三点支撑的过定位问题；卷绕辊由悬臂梁受力状态变成简支梁受力状态，工作时受力均匀，支撑稳定，极大的减少了振动。在同样的工作条件下，卷绕辊的使用长度加长，承载量提高。而且在两个卷绕辊自动切换的模式下，工作区卷绕辊完成绕丝的过程中，卸丝区的卷绕辊在推动器作用下完成自动卸丝，具有工作效率高，节约人工，操作安全的优点。

Description

一种柔性隔振卷绕装置及应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机

技术领域

本发明涉及卷绕设备技术领域，具体为一种柔性隔振卷绕装置及应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机。

背景技术

现有卷绕机的卷绕辊一端固定在卷绕机架上，卷绕辊是一个高速回转部件，常规卷绕辊的结构是施加负载在双支承的悬臂梁上，自由端悬空设置，当卷绕辊在高速卷绕过程中，自由端振动幅度大，加上管纱的逐渐增重和张力的变化使卷绕辊在高速旋转时会出现很多问题；固定在卷绕机架的一端的卷绕辊受剪切力大，卷绕辊最长只能有8个纺丝单元，振动剧烈，噪音大，功率损耗及结构件磨损严重，使用寿命短；且会造成绕丝不均匀，绕丝结构间毛刺，端面不平整，绕丝效率低。

因此，为了避免卷绕辊的辊体高速状态下，卷绕辊剧烈振动，改善卷绕辊振动问题可以改善环境噪音并提高绕丝效率和绕丝质量，提供一种柔性隔振卷绕装置及应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机。

发明内容

本发明目的是提供一种柔性隔振卷绕装置及应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明具有卷绕辊平稳运行，卷绕辊柔性缓冲后受力均匀可控，可以改善环境噪音并提高绕丝效率和绕丝质量的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种柔性隔振卷绕装置及应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机，包括卷绕机架，卷绕机架上设有水平设置的卷绕辊，卷绕辊一侧设为柔性支撑部，卷绕辊剩余部分设为悬臂卷绕部，柔性支撑部末端连接有驱动卷绕辊高速旋转的卷绕电机，柔性支撑部末端与卷绕电机之间设有柔性缓冲装置，柔性缓冲装置作为第一柔性支点，在靠近悬臂卷绕部一侧的柔性支撑部上设有固定轴承装置，卷绕辊通过固定轴承装置安装在卷绕机架上，固定轴承装置作为第二柔性支点；

所述悬臂卷绕部的轴头处设有靠近或者远离轴头且与卷绕辊轴头配合的柔性轴顶装置，柔性轴顶装置作为悬臂端弹性支承点，卷绕辊处于工作状态时，柔性轴顶装置与卷绕辊轴头顶紧设置，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点配合构成卷绕辊轴向和径向多方位柔性缓冲支撑。第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点在同一直线上，在柔性轴顶装置与卷绕辊轴头顶紧过程中，因为柔性缓冲的作用，解决了末端第三点支撑的过定位问题；同时，卷绕辊一端通过三点支撑由悬臂梁受力状态变成简支梁受力状态，保证卷绕辊高速旋转过程中，受力均匀，支撑稳定，极大的减少了振动。

优选的，所述柔性缓冲装置包括轴筒支座，轴筒支座套设在柔性支撑部末端，柔性支撑部末端设有一级定位轴肩和二级定位轴肩，二级定位轴肩与卷绕电机轴同步相连，所述柔性支撑部末端设有与一级定位轴肩配合的定位轴承，定位轴承与轴筒支座之间设有轴承套，轴承套外壁沿轴向设有若干道密封槽，密封槽内设有弹性介质；在卷绕辊高速旋转或者在卷绕辊轴头与柔性轴顶装置顶紧配合的过程中，弹性介质受力压缩，挤压变形后填充在轴承套与轴筒支座之间的间隙中，吸收震动，调整受力平衡。

定位轴承端部与轴承套内环面之间依次设有锁紧垫圈和波形弹簧，所述靠近轴承套端面的轴筒支座内壁设有一圈定位槽，定位槽内设有孔用挡圈，孔用挡圈和轴承套端面之间设有轴承套挡圈。波形弹簧在轴向给卷绕辊的轴向一个压缩和回弹的空间，波形弹簧以及弹性介质通过配合吸收高速旋转造成的震动，部件之间受力平衡，配合紧密，缓冲空间大。

更为优选的，所述柔性轴顶装置包括沿卷绕辊轴向运动的驱动组件，驱动组件上竖直设有支撑臂，支撑臂顶端与悬臂卷绕部轴头配合设有柔性组件，所述支撑臂顶端设有T型安装孔，柔性组件包括安装在T型安装孔内的锥轴，卷绕辊轴头处设有与锥轴配合的顶紧锥，顶紧锥与锥轴对接面为锥径逐渐变小的内凹坡面，顶紧锥与卷绕辊轴头之间设有深沟球轴承；锥轴与顶紧锥随操作进程分离和顶紧，在顶紧时锥轴与顶紧锥之间不发生相对运动，同时顶紧锥通过深沟球轴承与卷绕辊轴头相连，卷绕辊高速旋转的过程中，锥轴与顶紧锥顶紧后始终处于静止状态。

所述T型安装孔远离卷绕辊一端设有限定锥轴位移的端盖，端盖与锥轴端面之间通过螺钉固定，端盖与T型安装孔接触面之间设有一圈开槽，T型安装孔与锥轴之间形成轴向接触面和径向接触面，锥轴外壁沿轴向接触面设有若干圈开槽，锥轴的径向接触面设有一圈开槽，所述开槽内均设有弹性介质。弹性介质受力被挤压，吸收高速旋转造成的震动，部件之间受力平衡，配合紧密，缓冲空间大。

更为优选的，所述驱动组件包括固定在卷绕机架上的安装座，安装座一端设有轴顶气缸，安装座另一端设有导杆，导杆一端与支撑臂相连，导杆另一端与轴顶气缸轴相连。

更为优选的，所述弹性介质为弹性O形圈。安装方便，受力均匀。

更为优选的，所述固定轴承装置包括固定轴承座，固定轴承座内设有固定轴承，固定轴承与卷绕辊柔性支撑部配合，固定轴承座上设有轴承盖。

更为优选的，包括设置在卷绕机架上的箱体组件，箱体组件上设有升降导座总成，卷绕辊上方设有前后并排设置的摩擦辊和槽辊，摩擦辊和槽辊通过升降导座总成安装在箱体组件上，摩擦辊和槽辊之间设有送丝机构，所述箱体组件上设有转盘和驱动转盘旋转的切换机构，转盘上设有两个上下对称设置的固定轴承装置，两根相互平行设置的卷绕辊分别通过固定轴承装置安装在转盘上，卷绕辊随转盘每旋转180°，两根卷绕辊上下位置切换，位于上方的卷绕辊处于工作区，位于下方的卷绕辊处于卸丝区，两个卷绕辊在工作区和卸丝区之间切换，工作区的卷绕辊在高速旋转前与柔性轴顶装置顶紧配合，构成卷绕辊轴向和径向顶紧力。两根卷绕辊自动切换，自动绕丝以及自动卸丝的自动化高效生产过程。

更为优选的，所述位于卸丝区的卷绕辊下方设有沿卷绕辊轴线方向运动的推动器，柔性轴顶装置的支撑臂呈弧形设置，柔性组件设置在弧形顶部，弧形下部区域构成卸丝区的卷绕辊的卸丝空间。推动器完成自动卸丝，自动化程度高，生产安全高效。

更为优选的，所述推动器包括与卷绕辊平行设置的推动导轨，推动导轨上设有推动滑块，推动滑块下部设有推动气缸，推动气缸驱动推动滑块沿推动导轨往复运动，推动滑块上竖直设有推动挡片，推动挡片上表面与卷绕辊下表面之间间隙配合。

更为优选的，所述位于工作区卷绕辊启动前，悬臂卷绕部轴头正对柔性轴顶装置，柔性轴顶装置向悬臂卷绕部轴头靠近并顶紧配合，卷绕辊与柔性轴顶装置顶紧过程中，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点稳定支撑，卷绕辊高速旋转时构成柔性减震支撑；

工作区的卷绕电机工作驱动卷绕辊高速旋转，摩擦辊、槽辊及送丝机构配合完成卷绕辊绕丝，绕丝结束，工作区的卷绕辊停止旋转后，柔性轴顶装置与工作区的卷绕辊分离；

转盘旋转180°，卸丝区和工作区卷绕辊旋转切换，满载的卷绕辊旋转切换到卸丝区，推动器启动将满载的卷绕辊卸丝。

当卷绕机架上设有水平设置有一根卷绕辊，卷绕辊启动旋转前，柔性轴顶装置的轴顶气缸启动，驱动导杆做伸长运动，导杆驱动支撑臂同步运动，支撑臂向靠近卷绕辊轴头方向运动；直到安装在T型安装孔内的锥轴与顶紧锥的内凹坡面接触并顶紧，锥轴与顶紧锥之间不发生相对运动，保持相对静止状态，轴向接触面的两圈开槽以及径向接触面的一圈开槽中的弹性O形圈均受到挤压，弹性O形圈变形后充满开槽并延展到部件和部件的缝隙中，让出一个微小的位移和缓冲空间。

而固定轴承装置作为第二柔性支点起到中间支点支撑的作用，且柔性支撑部末端与卷绕电机的柔性缓冲装置配合，波形弹簧在轴向给卷绕辊的轴向一个压缩和回弹的空间，柔性轴顶装置顶紧的过程中，波形弹簧从自由状态压缩到平面状态。轴承套端面的轴筒支座内壁之间紧密配合。弹性介质受力压缩，挤压变形后填充在轴承套与轴筒支座之间的间隙中，整个顶紧过程中，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点在同一直线上，在柔性轴顶装置与卷绕辊轴头顶紧过程中，缓冲了轴向和径向的过定位位移，每次达到三点一线的精准定位配合。且卷绕辊一端通过三点支撑由悬臂梁受力状态变成简支梁受力状态。

卷绕辊处于顶紧状态时，卷绕电机启动，卷绕电机带动卷绕辊高速旋转，锥轴与顶紧锥始终处于静止状态。卷绕辊与摩擦辊、槽辊及送丝机构配合运行绕丝，波形弹簧以及弹性介质在缓冲空间中挤压配合，使整个工作过程中吸收高速旋转造成的震动和噪音。

当卷绕辊上绕丝完成后，卷绕辊停止旋转，柔性轴顶装置与卷绕辊分离，卷绕辊完成自动绕丝。

当卷绕机架上设有水平设置有两根卷绕辊。切换机构启动，卷绕辊随转盘每旋转180°，两根卷绕辊上下位置切换，位于上方的卷绕辊处于工作区，位于下方的卷绕辊处于卸丝区，两个卷绕辊在工作区和卸丝区之间切换，工作区的卷绕辊在高速旋转前与柔性轴顶装置顶紧配合，构成卷绕辊轴向和径向顶紧力。

位于工作区卷绕辊启动前，柔性轴顶装置正对工作区卷绕辊的悬臂卷绕部的轴头，柔性轴顶装置与卷绕辊轴头配合。在顶紧状态时，锥轴与顶紧锥之间不发生相对运动，保持相对静止状态，轴向接触面的两圈开槽以及径向接触面的一圈开槽中的弹性O形圈均受到挤压，弹性O形圈变形后充满开槽并延展到部件和部件的缝隙中，让出一个微小的位移和缓冲空间。

柔性轴顶装置顶紧的过程中，波形弹簧从自由状态压缩到平面状态。轴承套端面的轴筒支座内壁之间紧密配合。弹性介质受力压缩，挤压变形后填充在轴承套与轴筒支座之间的间隙中，整个顶紧过程中，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点在同一直线上，卷绕辊与柔性轴顶装置顶紧过程中，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点稳定支撑，卷绕辊高速旋转时构成柔性减震支撑；缓冲了轴向和径向的过定位位移，每次达到三点一线的精准定位配合。且卷绕辊一端通过三点支撑由悬臂梁受力状态变成简支梁受力状态。

工作区的卷绕辊完成绕丝停止旋转，柔性轴顶装置与工作区的卷绕辊分离。切换机构驱动转盘旋转再次旋转180°，卸丝区和工作区卷绕辊旋转切换，推动器的推动气缸驱动推动滑块，在推动挡片的推力作用下，氨纶丝卷与卷绕辊分离，完成自动卸丝，完成卸丝后空载的卷绕辊完成卸丝后待用。于此同时，工作区的卷绕辊刚好完成自动绕丝，依次类推循环工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：卷绕机架上的卷绕辊，通过在柔性支撑部设置柔性缓冲装置和固定轴承装置，且在悬臂卷绕部设有靠近或者远离轴头且与卷绕辊轴头配合的柔性轴顶装置，实时保证卷绕辊在高速旋转时，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点在同一直线上，避免末端第三点支撑的过定位问题；卷绕辊由悬臂梁受力状态变成简支梁受力状态，保证卷绕辊高速旋转过程中，受力均匀，支撑稳定，极大的减少了振动。在同样的工作条件下，卷绕辊的使用长度加长，承载量提高。而且在两个卷绕辊自动切换的模式下，工作区卷绕辊完成绕丝的过程中，卸丝区的卷绕辊在推动器作用下完成自动卸丝，具有工作效率高，节约人工，操作安全的优点。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的卷绕辊柔性隔振装配结构示意图；

图4为本发明的节点I局部放大示意图。

图中：1-卷绕机架，2-柔性轴顶装置，201-端盖，202-锥轴，203-开槽，204-顶紧锥，241-内凹坡面，205-驱动组件，251-导杆，252-安装座，253-轴顶气缸，254-支撑臂，3-卷绕辊，301-深沟球轴承，302-卷绕辊轴头，303-固定轴承装置，331-轴承盖，332-固定轴承333-固定轴承座，304-轴筒支座，305-卷绕电机，306-弹性介质，307-定位轴承，308-轴承套，381-锁紧垫圈，382-波形弹簧，383-轴承套挡圈，384-孔用挡圈，4-升降导座总成，5-箱体组件，6-摩擦辊，7-槽辊，8-转盘，9-推动器。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图1-4，一种柔性隔振卷绕装置及应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机，包括卷绕机架1，包括设置在卷绕机架1上的箱体组件5，箱体组件上设有升降导座总成4，卷绕机架上设有水平设置的卷绕辊3，卷绕辊长度为1.6米-2.0米，卷绕辊上均设有16-24个氨纶丝卷；卷绕辊3上方设有前后并排设置的摩擦辊6和槽辊7，摩擦辊6和槽辊7通过升降导座总成安装在箱体组件上，摩擦辊和槽辊之间设有送丝机构。卷绕机启动，升降导座总成带动摩擦辊6、槽辊7及送丝机构下降到设定位置，与卷绕辊配合运动。

卷绕辊一侧设为柔性支撑部，卷绕辊剩余部分设为悬臂卷绕部，柔性支撑部末端连接有驱动卷绕辊高速旋转的卷绕电机305，卷绕电机工作驱动卷绕辊高速旋转。柔性支撑部末端与卷绕电机之间设有柔性缓冲装置，柔性缓冲装置作为第一柔性支点。

所述柔性缓冲装置包括轴筒支座304，轴筒支座304套设在柔性支撑部末端，柔性支撑部末端设有一级定位轴肩和二级定位轴肩，二级定位轴肩与卷绕电机轴同步相连，所述柔性支撑部末端设有与一级定位轴肩配合的定位轴承307，定位轴承307与轴筒支座304之间设有轴承套308，轴承套外壁沿轴向设有若干道密封槽，密封槽内设有弹性介质306；

在卷绕辊高速旋转或者在卷绕辊轴头与柔性轴顶装置顶紧配合的过程中，所述弹性介质为弹性O形圈。弹性介质受力压缩，挤压变形后填充在轴承套与轴筒支座之间的间隙中，吸收震动，部件之间受力平衡。

定位轴承端部与轴承套内环面之间依次设有锁紧垫圈381和波形弹簧382，所述靠近轴承套端面的轴筒支座内壁设有一圈定位槽，定位槽内设有孔用挡圈384，孔用挡圈384和轴承套端面之间设有轴承套挡圈383。波形弹簧382在轴向给卷绕辊的轴向一个压缩和回弹的空间，波形弹簧382以及弹性介质通过配合吸收高速旋转造成的震动，部件之间缓冲空间大，配合紧密。

在靠近悬臂卷绕部一侧的柔性支撑部上设有固定轴承装置303，卷绕辊通过固定轴承装置安装在卷绕机架上，固定轴承装置作为第二柔性支点；所述固定轴承装置包括固定轴承座333，固定轴承座内设有固定轴承332，固定轴承332与卷绕辊柔性支撑部配合，固定轴承座333上设有轴承盖331。

所述悬臂卷绕部的轴头处设有靠近或者远离轴头且与卷绕辊轴头配合的柔性轴顶装置2，柔性轴顶装置作为悬臂端弹性支承点，

所述柔性轴顶装置2包括沿卷绕辊轴向运动的驱动组件205，所述驱动组件包括固定在卷绕机架上的安装座252，安装座252一端设有轴顶气缸253，安装座252另一端设有导杆251，导杆一端与支撑臂254相连，导杆另一端与轴顶气缸轴相连。

驱动组件205上竖直设有支撑臂254，支撑臂254顶端与悬臂卷绕部轴头配合设有柔性组件，所述支撑臂顶端设有T型安装孔，柔性组件包括安装在T型安装孔内的锥轴202，卷绕辊轴头处设有与锥轴配合的顶紧锥204，顶紧锥204与锥轴202对接面为锥径逐渐变小的内凹坡面241，顶紧锥与卷绕辊轴头之间设有深沟球轴承301；锥轴与顶紧锥随操作进程分离和顶紧，在顶紧时锥轴与顶紧锥之间不发生相对运动，同时顶紧锥通过深沟球轴承301与卷绕辊轴头相连，卷绕辊高速旋转的过程中，锥轴与顶紧锥顶紧后始终处于静止状态。

所述T型安装孔远离卷绕辊一端设有限定锥轴位移的端盖201，端盖与锥轴端面之间通过螺钉固定，端盖与T型安装孔接触面之间设有一圈开槽，T型安装孔与锥轴之间形成轴向接触面和径向接触面，锥轴外壁沿轴向接触面设有若干圈开槽203，锥轴的径向接触面设有一圈开槽，所述开槽内均设有弹性介质。轴向接触面的两圈开槽以及径向接触面的一圈开槽中的弹性O形圈均受到挤压，弹性O形圈变形后充满开槽并延展到部件和部件的缝隙中，顶紧过程中缓冲了轴向和径向的过定位位移，每次达到三点一线的精准定位配合。

卷绕辊处于工作状态时，柔性轴顶装置与卷绕辊轴头顶紧设置，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点配合构成卷绕辊轴向和径向多方位柔性缓冲支撑。第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点在同一直线上，在柔性轴顶装置与卷绕辊轴头顶紧过程中，因为柔性缓冲的作用，解决了末端第三点支撑的过定位问题；同时，卷绕辊一端通过三点支撑由悬臂梁受力状态变成简支梁受力状态。

第一实施例:

卷绕机启动，升降导座总成带动摩擦辊6、槽辊7及送丝机构下降到设定位置，与卷绕辊3配合运动。

卷绕机架上设有水平设置有一根卷绕辊3，卷绕辊的在靠近悬臂卷绕部一侧的柔性支撑部上设有固定轴承装置以及柔性缓冲装置配合安装在卷绕机架上。

卷绕辊启动旋转前，所述悬臂卷绕部的轴头处设有靠近或者远离轴头且与卷绕辊轴头配合的柔性轴顶装置2。所述柔性轴顶装置的轴顶气缸启动，驱动导杆做伸长运动，导杆驱动支撑臂同步运动，支撑臂向靠近卷绕辊轴头方向运动。

直到安装在T型安装孔内的锥轴与顶紧锥的内凹坡面接触并顶紧，锥轴与顶紧锥之间不发生相对运动，保持相对静止状态，在顶紧状态时，轴向接触面的两圈开槽以及径向接触面的一圈开槽中的弹性O形圈均受到挤压，弹性O形圈变形后充满开槽并延展到部件和部件的缝隙中，让出一个微小的位移和缓冲空间。

柔性轴顶装置顶紧的过程中，固定轴承装置作为第二柔性支点起到中间支点支撑的作用，在卷绕辊高速旋转的过程中起到支撑和传导同步转速的作用，实现固定轴承内环与卷绕辊同步运动。

柔性支撑部末端与卷绕电机的柔性缓冲装置配合，定位轴承端部与轴承套内环面之间依次设有锁紧垫圈381和波形弹簧382，所述靠近轴承套端面的轴筒支座内壁设有一圈定位槽，定位槽内设有孔用挡圈384，孔用挡圈和轴承套端面之间设有轴承套挡圈383。波形弹簧在轴向给卷绕辊的轴向一个压缩和回弹的空间，柔性轴顶装置顶紧的过程中，波形弹簧从自由状态压缩到平面状态。轴承套端面的轴筒支座内壁之间紧密配合。弹性介质受力压缩，挤压变形后填充在轴承套与轴筒支座之间的间隙中，整个顶紧过程中，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点配合构成卷绕辊轴向和径向多方位柔性缓冲支撑。

第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点在同一直线上，在柔性轴顶装置与卷绕辊轴头302顶紧过程中，缓冲了轴向和径向的过定位位移，每次达到三点一线的精准定位配合。且卷绕辊一端通过三点支撑由悬臂梁受力状态变成简支梁受力状态。

卷绕辊处于顶紧状态时，卷绕电机启动，顶紧锥与卷绕辊轴头之间设有深沟球轴承，卷绕电机带动卷绕辊高速旋转，锥轴与顶紧锥始终处于静止状态。卷绕辊与摩擦辊6、槽辊7及送丝机构配合运行绕丝，波形弹簧以及弹性介质在缓冲空间中挤压配合，使整个工作过程中吸收高速旋转造成的震动和噪音。

当卷绕辊上绕丝完成后，卷绕电机停止工作，卷绕辊随之处于静止状态，轴顶气缸启动，驱动导杆做回缩运动，导杆驱动支撑臂同步运动，支撑臂向远离卷绕辊轴头方向运动。

直到安装在T型安装孔内的锥轴与顶紧锥的内凹坡面脱离顶紧锥，卷绕辊完成自动绕丝。

第二实施例:

区别于第一实施例的特征在于，卷绕机架上设有水平设置有两根卷绕辊。

所述箱体组件上设有转盘8和驱动转盘旋转的切换机构，转盘上设有两个上下对称设置的固定轴承装置303，两根相互平行设置的卷绕辊分别通过固定轴承装置安装在转盘上。切换机构启动，卷绕辊随转盘每旋转180°，两根卷绕辊上下位置切换，位于上方的卷绕辊处于工作区，位于下方的卷绕辊处于卸丝区，两个卷绕辊在工作区和卸丝区之间切换，工作区的卷绕辊在高速旋转前与柔性轴顶装置顶紧配合，构成卷绕辊轴向和径向顶紧力。

所述位于卸丝区的卷绕辊下方设有沿卷绕辊轴线方向运动的推动器9，所述推动器包括与卷绕辊平行设置的推动导轨，推动导轨上设有推动滑块，推动滑块下部设有推动气缸，推动气缸驱动推动滑块沿推动导轨往复运动，推动滑块上竖直设有推动挡片，推动挡片上表面与卷绕辊下表面之间间隙配合。

所述位于工作区卷绕辊启动前，柔性轴顶装置正对工作区卷绕辊的悬臂卷绕部的轴头，柔性轴顶装置靠近或者远离轴头且与卷绕辊轴头302配合。所述柔性轴顶装置的轴顶气缸启动，驱动导杆做伸长运动，导杆驱动支撑臂同步运动，支撑臂向靠近卷绕辊轴头方向运动。

直到安装在T型安装孔内的锥轴202与顶紧锥204的内凹坡面接触并顶紧，锥轴与顶紧锥之间不发生相对运动，保持相对静止状态，在顶紧状态时，轴向接触面的两圈开槽以及径向接触面的一圈开槽中的弹性O形圈均受到挤压，弹性O形圈变形后充满开槽并延展到部件和部件的缝隙中，让出一个微小的位移和缓冲空间。

柔性轴顶装置顶紧的过程中，固定轴承装置作为第二柔性支点起到中间支点支撑的作用，在卷绕辊高速旋转的过程中起到支撑和传导同步转速的作用，实现固定轴承内环与卷绕辊同步运动。

柔性支撑部末端与卷绕电机的柔性缓冲装置配合，定位轴承端部与轴承套内环面之间依次设有锁紧垫圈381和波形弹簧382，所述靠近轴承套端面的轴筒支座内壁设有一圈定位槽，定位槽内设有孔用挡圈384，孔用挡圈和轴承套端面之间设有轴承套挡圈383。波形弹簧在轴向给卷绕辊的轴向一个压缩和回弹的空间，柔性轴顶装置顶紧的过程中，波形弹簧从自由状态压缩到平面状态。轴承套端面的轴筒支座内壁之间紧密配合。弹性介质受力压缩，挤压变形后填充在轴承套与轴筒支座之间的间隙中，整个顶紧过程中，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点配合构成卷绕辊轴向和径向多方位柔性缓冲支撑。

第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点在同一直线上，卷绕辊与柔性轴顶装置顶紧过程中，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点稳定支撑，卷绕辊高速旋转时构成柔性减震支撑；缓冲了轴向和径向的过定位位移，每次达到三点一线的精准定位配合。且卷绕辊一端通过三点支撑由悬臂梁受力状态变成简支梁受力状态。

工作区的卷绕电机工作驱动卷绕辊高速旋转，摩擦辊、槽辊及送丝机构配合进行卷绕辊绕丝，卷绕电机停止工作，卷绕辊随之处于静止状态，轴顶气缸启动，驱动导杆做回缩运动，导杆驱动支撑臂同步运动，支撑臂向远离卷绕辊轴头方向运动。

绕丝结束，工作区的卷绕辊停止旋转后，直到安装在T型安装孔内的锥轴与顶紧锥的内凹坡面脱离顶紧锥，柔性轴顶装置与工作区的卷绕辊分离，卷绕辊完成自动绕丝。

切换机构驱动转盘旋转再次旋转180°，卸丝区和工作区卷绕辊旋转切换，满载的卷绕辊旋转切换到卸丝区，柔性轴顶装置的支撑臂呈弧形设置，柔性组件设置在弧形顶部，柔性组件与工作区的卷绕辊配合运动。弧形下部区域构成卸丝区的卷绕辊的卸丝空间，推动气缸启动，推动气缸驱动推动滑块沿推动导轨向柔性轴顶装置的支撑臂方向运动，卸丝区卷绕辊上的满载氨纶丝卷在推动挡片的推力作用下，在卸丝空间与卷绕辊分离，推动器完成自动卸丝，完成卸丝后空载的卷绕辊完成卸丝后待用。

在卸丝区的卷绕辊完成卸丝的过程中，工作区的卷绕辊重新与柔性轴顶装置顶紧配合后，卷绕辊再次完成自动绕丝，以此自动切换，循环工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种柔性隔振卷绕装置，包括卷绕机架（1），其特征在于：卷绕机架上设有水平设置的卷绕辊（3），卷绕辊一侧设为柔性支撑部，卷绕辊剩余部分设为悬臂卷绕部，柔性支撑部末端连接有驱动卷绕辊高速旋转的卷绕电机（305），柔性支撑部末端与卷绕电机之间设有柔性缓冲装置，柔性缓冲装置作为第一柔性支点，在靠近悬臂卷绕部一侧的柔性支撑部上设有固定轴承装置（303），卷绕辊通过固定轴承装置安装在卷绕机架上，固定轴承装置作为第二柔性支点；

所述悬臂卷绕部的轴头处设有靠近或者远离轴头且与卷绕辊轴头配合的柔性轴顶装置（2），柔性轴顶装置（2）作为悬臂端弹性支承点，卷绕辊处于工作状态时，柔性轴顶装置与卷绕辊轴头顶紧设置，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点配合构成卷绕辊轴向和径向多方位柔性缓冲支撑；

所述柔性缓冲装置包括轴筒支座（304），轴筒支座（304）套设在柔性支撑部末端，柔性支撑部末端设有一级定位轴肩和二级定位轴肩，二级定位轴肩与卷绕电机轴同步相连，所述柔性支撑部末端设有与一级定位轴肩配合的定位轴承（307），定位轴承（307）与轴筒支座（304）之间设有轴承套（308），轴承套外壁沿轴向设有若干道密封槽，密封槽内设有弹性介质（306）；

定位轴承端部与轴承套内环面之间依次设有锁紧垫圈（381）和波形弹簧（382），靠近轴承套端面的轴筒支座内壁设有一圈定位槽，定位槽内设有孔用挡圈（384），孔用挡圈（384）和轴承套端面之间设有轴承套挡圈（383）；

所述柔性轴顶装置（2）包括沿卷绕辊轴向运动的驱动组件（205），驱动组件上竖直设有支撑臂（254），支撑臂顶端与悬臂卷绕部轴头配合设有柔性组件，所述支撑臂顶端设有T型安装孔，柔性组件包括安装在T型安装孔内的锥轴（202），卷绕辊轴头处设有与锥轴配合的顶紧锥（204），顶紧锥（204）与锥轴（202）对接面为锥径逐渐变小的内凹坡面（241），顶紧锥与卷绕辊轴头（302）之间设有深沟球轴承（301）；

所述T型安装孔远离卷绕辊一端设有限定锥轴位移的端盖（201），端盖（201）与锥轴端面之间通过螺钉固定，端盖与T型安装孔接触面之间设有一圈开槽一，T型安装孔与锥轴之间形成轴向接触面和径向接触面，锥轴外壁沿轴向接触面设有若干圈开槽二（203），锥轴的径向接触面设有一圈开槽三，所述开槽内均设有弹性介质。

2.根据权利要求1所述的柔性隔振卷绕装置，其特征在于：所述驱动组件包括固定在卷绕机架上的安装座（252），安装座（252）一端设有轴顶气缸（253），安装座另一端设有导杆（251），导杆（251）一端与支撑臂（254）相连，导杆另一端与轴顶气缸轴相连。

3.根据权利要求2所述的柔性隔振卷绕装置，其特征在于：所述弹性介质为弹性O形圈。

4.根据权利要求1所述的柔性隔振卷绕装置，其特征在于：所述固定轴承装置（303）包括固定轴承座（333），固定轴承座内设有固定轴承（332），固定轴承与卷绕辊柔性支撑部配合，固定轴承座上设有轴承盖（331）。

5.根据权利要求1-4任意一项的应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机，包括设置在卷绕机架上的箱体组件（5），箱体组件上设有升降导座总成（4），卷绕辊上方设有前后并排设置的摩擦辊（6）和槽辊（7），摩擦辊和槽辊通过升降导座总成安装在箱体组件上，摩擦辊和槽辊之间设有送丝机构，其特征在于：所述箱体组件上设有转盘（8）和驱动转盘旋转的切换机构，转盘上设有两个上下对称设置的固定轴承装置，两根相互平行设置的卷绕辊分别通过固定轴承装置安装在转盘上，卷绕辊随转盘每旋转180°，两根卷绕辊上下位置切换，位于上方的卷绕辊处于工作区，位于下方的卷绕辊处于卸丝区，两个卷绕辊在工作区和卸丝区之间切换，工作区的卷绕辊在高速旋转前与柔性轴顶装置顶紧配合，构成卷绕辊轴向和径向顶紧力。

6.根据权利要求5的应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机，其特征在于：位于卸丝区的卷绕辊下方设有沿卷绕辊轴线方向运动的推动器（9），柔性轴顶装置的支撑臂呈弧形设置，柔性组件设置在弧形顶部，弧形下部区域构成卸丝区的卷绕辊的卸丝空间。

7.根据权利要求6的应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机，其特征在于：所述推动器（9）包括与卷绕辊平行设置的推动导轨，推动导轨上设有推动滑块，推动滑块下部设有推动气缸，推动气缸驱动推动滑块沿推动导轨往复运动，推动滑块上竖直设有推动挡片，推动挡片上表面与卷绕辊下表面之间间隙配合。

8.根据权利要求7的应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机的方法，其特征在于：位于工作区卷绕辊启动前，悬臂卷绕部轴头正对柔性轴顶装置，柔性轴顶装置向悬臂卷绕部轴头靠近并顶紧配合，卷绕辊与柔性轴顶装置顶紧过程中，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点稳定支撑，卷绕辊高速旋转时构成柔性减震支撑；

工作区的卷绕电机工作驱动卷绕辊高速旋转，摩擦辊、槽辊及送丝机构配合完成卷绕辊绕丝，绕丝结束，工作区的卷绕辊停止旋转后，柔性轴顶装置与工作区的卷绕辊分离；

转盘旋转180°，卸丝区和工作区卷绕辊旋转切换，满载的卷绕辊旋转切换到卸丝区，推动器启动将满载的卷绕辊卸丝。