CN205668823U - 转矩传动与控制装置及收卷机 - Google Patents

Abstract

一种转矩传动与控制装置，属于转矩传动控制领域，包括主动轮、从动轮、条形传动件和用于为主动轮提供动力的电机，条形传动件从主动轮向从动轮方向运动的部分为输入段，另一部分为输出段，输出段上传动连接有用于平衡转矩的转矩摆臂，转矩摆臂上伸入条形传动件的一端固定，条形传动件伸出转矩摆臂的一端为伸出端，伸出端连有用于平衡转矩摆臂受力的第一弹性件，且第一弹性件拉动伸出端的拉力方向，与条形传动件伸出转矩摆臂的方向相对，转矩摆臂上设有用于感应转矩摆动大小的传感器，传感器感受到转矩摆臂转动后将信号反馈给电机，输入段设有用于收紧条形传动件的补长组件，使得转矩控制精确、稳定。

Description

转矩传动与控制装置及收卷机

技术领域

本实用新型涉及转矩传动控制领域，特别涉及一种转矩传动与控制装置。

背景技术

在中心收卷和中心放卷的机械中，尤其是在布料和棉纱等产业中随着收卷和放卷，成卷的直径随之间变化而变化，所以布料或棉纱受到的张力也随之变化，所以布料或棉纱无法卷成更大的卷，否则会出现受张力过大而被拉坏无法使用的情况，而且整卷布料或纱线由于受力不均匀而导致布料或纱线的成色差，所以需要在收卷过程中，需要通过控制转矩来实现中心收卷和放卷。现有的用于控制转矩实现中心收卷和中心放卷的有：机械夹紧阻尼摩擦；力矩电机；磁粉离合器；磁粉制动器等。机械夹紧阻尼摩擦，磨片容易发烫、磨损，收卷不平稳，调节困难，适用于低速场合对转矩控制要求较低时使用。力矩电机的使用范围有限，而且在低限速长时间收卷物品时，由于电机处于堵转状态而发热过高，无法继续工作；磁粉离合器与磁粉控制器，磁粉升温会影响转矩的稳定，需要经常更换磁粉。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种转矩传动与控制装置，转矩控制精确、稳定。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种转矩传动与控制装置，包括主动轮、从动轮、条形传动件和用于为主动轮提供动力的电机，条形传动件将主动轮与从动轮传动连接在一起，条形传动件从主动轮向从动轮方向运动的部分为输入段，另一部分为输出段，输出段上传动连接有用于平衡转矩的转矩摆臂，转矩摆臂上伸入条形传动件的一端固定，条形传动件伸出转矩摆臂的一端为伸出端，伸出端连有用于平衡转矩摆臂受力的第一弹性件，且第一弹性件拉动伸出端的拉力方向，与条形传动件伸出转矩摆臂的方向相对，转矩摆臂上设有用于感应转矩摆动大小的传感器，传感器感受到转矩摆臂转动后将信号反馈给电机，输入段设有用于收紧条形传动件的补长组件。

通过采用上述技术方案，当从动轮的转矩发生变化时，条形传动件的张力随之变化，拉动转矩摆臂摆动，转矩摆臂摆动时，拉动连接伸出端的第一弹性件发生弹性形变，第一弹性件拉动伸出端的弹性力的大小随伸出端摆动而变化，直到与条形传动件的张力相平衡，使得转矩摆臂重新处于平衡状态，在这个过程中，传感器将捕捉到的转矩摆臂的转动情况转化为信号并传递给电机，使得电机转数随之发生变化，使得从动轮的转矩保持恒定，当转矩摆臂发生摆动时，转矩摆臂到主动轮之间的距离发生变化，使得条形传动件变松弛或绷紧，经过补长组件的重新补长后，条形传动件重新收紧并继续发挥传动作用；

通过传感器的实时感应，使得电机输出的转数随从动轮的转矩变化而变化，第一传动件可随伸出端摆动而改变自身弹性力，使得转矩摆臂处于受力平衡的状态，本方案转矩控制精确、稳定。

优选的, 补长组件包括传动连接在输入段上的涨紧摆臂，涨紧摆臂伸入条形传动件的一端固定，条形传动件伸出涨紧摆臂的一端为摆动端，摆动端连有用于拉紧条形传动件的第二弹性件，第二弹性件拉动涨紧摆臂的拉力方向与条形传动件伸出涨紧摆臂的方向相对。

通过采用上述技术方案，由于第二弹性件拉动摆动端的拉力方向与条形传动件伸出涨紧摆臂的方向相对，使得第二弹性件的弹性力与条形传动件的张力保持平衡状态，当条形传动件因转矩摆臂的转动而发生松弛时，条形传动件的张力发生变化，使得涨紧摆臂发生摆动，直到第二弹性件的弹性力与条形传动件的张力重新处于平衡状态，并在这个过程中通过涨紧摆臂的摆动，重新将条形传动件拉紧，完成补长动作, 转矩控制精确、稳定。

优选的，涨紧摆臂包括用于绕过条形传动件的固定过桥轮和摆动过桥轮，固定过桥轮与摆动过桥轮反向转动。

通过采用上述技术方案，更利于条形传动件将张力传递给涨紧摆臂，且本方案结构紧凑，方便组装和维修, 转矩控制精确、稳定。

优选的，第二弹性件为涨紧弹簧或涨紧气缸。

通过采用上述技术方案，涨紧弹簧或涨紧气缸在被拉伸过程中，需要的拉力变化均匀，更利于控制，使得转矩控制精确、稳定。

优选的，第一弹性件为张力弹簧或张力气缸。

通过采用上述技术方案，张力弹簧或张力气缸在被拉伸过程中，需要的拉力变化均匀，更利于控制，使得转矩控制精确、稳定。

优选的，转矩摆臂包括用于绕过条形传动件的感应过桥轮和转动过桥轮，感应过桥轮和转动过桥轮反向转动。

通过采用上述技术方案，更利于条形传动件将张力传递给涨紧摆臂，且本方案结构紧凑，方便组装和维修, 转矩控制精确、稳定。

优选的，转矩摆臂上伸出有扇形传动块，扇形传动块上设有用于捕捉扇形传动块转动角度的角位移传感器。

通过采用上述技术方案，扇形传动块的圆弧形边缘随转矩摆臂传动而转动，将转矩摆动的角度，转化成扇形圆弧边的位移，再配合角位移传感器，使得电机实时接收的信号精准、稳定。

优选的，转矩摆臂和涨紧摆臂平行设置。

通过采用上述技术方案，使得本方案结构紧凑，传动简单、准确，方便组装和维修，转矩控制精确、稳定。

优选的，电机为变频电机或伺服电机，变频电机包括用于传递变频信号的变频器，伺服电机包括用于控制伺服电机的PLC可编程控制器。

通过采用上述技术方案，既可以通过变频电机与变频器实现对转矩传动与控制，也可以通过PLC可编程控制器与伺服电机实现转矩传动与控制。

综上，本实用新型具有以下有益效果：转矩传动与控制装置结构合理、可靠，转矩控制精确、稳定，维护保养简单、方便。该装置已经在纺织行业中对多种织物收卷要求较高的纺织品完成了大卷装中心收卷，同时也在工业皮带制带过程中完成了大卷装中心收卷，收卷效果显著，收卷质量稳定，操作简单方便。该装置已在7家用户中使用，用户在正常生产过程中，已连续使用二年以上，产品质量稳定。

本实用新型的另一目的是提供一种收卷机，转矩控制精确、稳定。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种收卷机，包括上述任意方案中的转矩传动与控制装置。

通过采用上述技术方案，本方案中的收卷机包括织物收卷机、工业皮带大卷装中心收卷机等收卷机械中，使得收卷机在收卷过程中转矩控制精确、稳定。

附图说明

图1为本实用新型结构分布示意图；

图2为力矩调节组件示意图；

图3为补长组件示意图；

图4为实施例二示意图；

图5为实施例三示意图；

附图标记：1、主动轮；2、从动轮；3、条形传动件；301、输入段；302；输出段；4、电机；5、补长组件；6、转矩摆臂；7、伸出端；8、第一弹性件；9、传感器；10、感应过桥轮；11、转动过桥轮；12、涨紧摆臂；13、摆动端；14、第二弹性件；15、固定过桥轮；16、摆动过桥轮；17、扇形传动块；18、变频控制器；19、变频电机；20、角位移传感器；21、伺服电机；22、压力传感器；23、PLC可编程控制器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：

如图1所示，一种转矩传动与控制装置，包括主动轮1、从动轮2和用于驱动主动轮1转动的电机4，主动轮1与从动轮2通过条形传动件3传动连接在一起。条形传动件3运动方向从从动轮2到主动轮1的部分为输出段302，输出段302上传动连接有用于传递转矩的转矩摆臂6。转矩摆臂6上伸入条形传动件3的一端固定，且条形传动件3从转矩摆臂6的另一端伸出，并命名为伸出端7。伸出端7上连有用于使转矩摆臂6受力平衡的第一弹性件8，伸出端7可拉动第一弹性件8以伸入条形传动件3的一端为中心转动。条形传动件3运动方向从主动轮1到从动轮2的部分为输入段301，输入段301上设有用于拉紧条形传动件3的补长组件5。

如图2所示，转矩摆臂6上设有用于绕过条形传动件3的感应过桥轮10和转动过桥轮11，条形传动件3从感应过桥轮10伸入，并呈S形从转动过桥轮11伸出，使得感应过桥轮10与转动过桥轮11反向传动。转矩摆臂6上伸出有扇形传动块17，扇形传动块17伸出转矩摆臂6的弧形端设有用于捕捉转矩摆臂6转动的角位移传感器20。

结合图1~2，电机4带动主动轮1转动，条形传动件3随之运动，从而带动从动轮2转动，当从动轮2的转矩发生变化时，条形传动件3的张力发生变化，拉动转矩摆臂6的伸出端7转动，此时第一弹性件8受伸出端7传递而来的拉力发生形变，在形变过程中第一弹性件8的弹力逐渐增大，直到转矩摆臂6重新处于平衡状态，在转矩摆臂6转动过程中，角位移传感器20将捕捉到的扇形传动块17的转动信息传递给电机4，从而使得电机4转数发生变化，使得从动轮2的转矩得到精确、稳定的控制，传感器9实时捕捉转矩摆臂6的转动情况，实时反馈给电机4，实现实时控制；条形传动件3因转矩摆臂6转动而产生的长度变化，通过补长组件5重新收紧，并继续保持传动状态。

如图3所示，补长组件5包括涨紧摆臂12，涨紧摆臂12一端固定，并设有用于绕过条形传动件3的固定过桥轮15，另一端为可沿固定处摆动的摆动端13，并设有摆动过桥轮16。条形传动件3从固定过桥轮15伸入，呈S形由摆动过桥轮16伸出，使得固定过桥轮15与摆动过桥轮16反向转动。摆动端13连有用于平衡涨紧摆臂12受力的第二弹性件14，且第二弹性件14拉动摆动端13的拉力方向与条形传动件3伸出摆动过桥轮16的方向相反。

结合图1~3，第二弹性件14拉动摆动端13处于平衡状态，当转矩摆臂6发生摆动时，由于转矩摆臂6与主动轮1之间的条形传动件3之间的距离发生变化，而使得条形传动件3处于松弛或紧绷状态，此时条形传动件3的张力发生变化，所以涨紧摆臂12的摆动端13被第二弹性件14拉动发生摆动，并将条形传动件3重新拉紧完成补长，保持传动状态。

实施例二：

如图4所示，与实施例一的区别在于，电机4为变频电机19，且转矩传动与控制装置还包括变频控制器18；

由装在转矩摆臂6上的角位移传感器20或压力传感器22检测到的信号，经张力控制器运算后发出指令，给变频控制器18实时改变电机4转速实时改变转速。

实施例三：

如图5所示，与实施例二的区别在于，电机4为伺服电机21，变频控制器18更换为PLC可编程控制器23；

由装在转矩摆臂6上的角位移传感器20或压力传感器22检测到的信号，经PLC可编程控制器23运算后发出指令，实时改变电机4转速或给伺服电机21实时改变转速；

PLC可编程控制器23也可换成伺服驱动器。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种转矩传动与控制装置，包括主动轮（1）、从动轮（2）、条形传动件（3）和用于为主动轮（1）提供动力的电机（4），所述条形传动件（3）将主动轮（1）与从动轮（2）传动连接在一起，所述条形传动件（3）从主动轮（1）向从动轮（2）方向运动的部分为输入段（301），另一部分为输出段（302），其特征是：所述输出段（302）上传动连接有用于平衡转矩的转矩摆臂（6），所述转矩摆臂（6）上伸入条形传动件（3）的一端固定，条形传动件（3）伸出转矩摆臂（6）的一端为伸出端（7），所述伸出端（7）连有用于平衡转矩摆臂（6）受力的第一弹性件（8），且所述第一弹性件（8）拉动所述伸出端（7）的拉力方向，与条形传动件（3）伸出转矩摆臂（6）的方向相对，所述转矩摆臂（6）上设有用于感应转矩摆动大小的传感器（9），所述传感器（9）感受到转矩摆臂（6）转动后将信号反馈给所述电机（4），所述输入段（301）设有用于收紧条形传动件（3）的补长组件（5）。

2.根据权利要求1所述的转矩传动与控制装置，其特征是：所述补长组件（5）包括传动连接在输入段（301）上的涨紧摆臂（12），所述涨紧摆臂（12）伸入条形传动件（3）的一端固定，所述条形传动件（3）伸出涨紧摆臂（12）的一端为摆动端（13），所述摆动端（13）连有用于拉紧条形传动件（3）的第二弹性件（14），所述第二弹性件（14）拉动涨紧摆臂（12）的拉力方向与条形传动件（3）伸出涨紧摆臂（12）的方向相对。

3.根据权利要求2所述的转矩传动与控制装置，其特征是：所述涨紧摆臂（12）包括用于绕过条形传动件（3）的固定过桥轮（15）和摆动过桥轮（16），所述固定过桥轮（15）与摆动过桥轮（16）反向转动。

4.根据权利要求3所述的转矩传动与控制装置，其特征是：所述第二弹性件（14）为张紧弹簧或涨紧气缸。

5.根据权利要求4所述的转矩传动与控制装置，其特征是：所述第一弹性件（8）为张力弹簧或张力气缸。

6.根据权利要求5所述的转矩传动与控制装置，其特征是：所述转矩摆臂（6）包括用于绕过条形传动件（3）的感应过桥轮（10）和转动过桥轮（11），所述感应过桥轮（10）和转动过桥轮（11）反向转动。

7.根据权利要求6所述的转矩传动与控制装置，其特征是：所述转矩摆臂（6）上伸出有扇形传动块（17），所述扇形传动块（17）上设有用于捕捉扇形传动块（17）转动角度的角位移传感器（20）。

8.根据权利要求7所述的转矩传动与控制装置，其特征是：所述转矩摆臂（6）和所述涨紧摆臂（12）平行设置。

9.根据权利要求1所述的转矩传动与控制装置，其特征是：所述电机（4）为变频电机（19）或伺服电机（21），所述变频电机（19）包括用于传递变频信号的变频控制器（18），所述伺服电机（21）包括用于控制伺服电机（21）的PLC可编程控制器（23）。

10.一种收卷机，包括权利要求1~9任意一条所述的转矩传动与控制装置。