CN216863257U - 一种张力控制组件、气动张力控制系统及绞线机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于绞线机技术领域，具体涉及一种张力控制组件、气动张力控制系统及绞线机。本实用新型包括固定座以及同轴配合在固定座筒腔处的活动轴，所述活动轴可相对固定座的筒腔作轴向往复伸缩动作；活动轴的首端设置摩擦面从而与储线盘侧壁间形成面贴合配合，活动轴的尾端同轴固接活塞缸的活塞杆端。本实用新型可安装在储线盘旁侧，从而依靠对储线盘外表面的贴靠和抵紧程度，实现对储线盘张力的在线持续控制，最终极大的提高了线缆张力的均匀性，使做出来的线缆外表面更加均匀紧凑。

Description

一种张力控制组件、气动张力控制系统及绞线机

技术领域

本实用新型属于绞线机技术领域，具体涉及一种张力控制组件、气动张力控制系统及绞线机。

背景技术

目前，绞线机绞线合股后，线束卷绕到绕线盘上的张力易不受控制。对此，传统解决方式有被动和主动张力控制两类；被动张力控制中，或使用机械摩擦带产生阻力，这类控制方式摩擦带容易磨损，张力不均匀。或使用磁粉制动器，通过加减磁粉制动器上电压/电流来控制磁粉输出扭矩，从而改变放线张力。但是，由于绞线机是一个旋转体，在旋转体内安装磁粉制动器后，工作时磁粉制动器磁粉由于离心力的作用，磁粉分布不均匀，导致输出扭矩不准确，随之影响张力控制。也有人使用磁滞制动器作为输出扭矩来控制放线张力，虽然解决了离心力对磁滞制动器的影响，但是磁滞缺点重量重，而且只能用于被动放线，不适合细线和极细线的绞线。主动放线中，电机驱动是一种常见方式，但其张力由一组舞轮产生，张力的产生使用了电机+磁粉离合器，不但结构复杂、重量重，同时并存上述磁粉制动器的使用弊端，只能生产要求不太高的线缆。上述张力控制方式，都容易破坏线缆张力的均匀性，使做出来的线缆外表面出现鼓包和松散现象，亟待解决。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种体积紧凑小巧且构造合理的张力控制组件，其可安装在储线盘旁侧，从而依靠对储线盘外表面的贴靠和抵紧程度，实现对储线盘张力的在线持续控制，最终极大的提高了线缆张力的均匀性，使做出来的线缆外表面更加均匀紧凑。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种张力控制组件，其特征在于：包括固定座以及同轴配合在固定座筒腔处的活动轴，所述活动轴可相对固定座的筒腔作轴向往复伸缩动作；活动轴的首端设置摩擦面从而与储线盘侧壁间形成面贴合配合，活动轴的尾端同轴固接活塞缸的活塞杆端。

优选的，所述固定座的首端面处凸设有止转台肩，活动轴的下缘设置削边，从而与止转台肩的上台面间形成止转配合。

优选的，所述活动轴的尾端面处同轴的螺纹配合有调节螺杆，活动轴通过调节螺杆连接所述活塞缸的活塞杆端。

优选的，固定座的首端面处凹设有沉孔状的安装孔，摩擦块螺纹安装在安装孔内，摩擦块的外侧面凸出安装孔的孔端面从而构成所述摩擦面。

优选的，所述固定座的筒腔壁上同轴套设有构成内衬的铜套，活动轴外壁与铜套筒壁间形成光轴滑移配合。

优选的，一种气动张力控制系统，其特征在于包括所述的张力控制组件；活塞缸及固定座安装在飞翼支架上，且活塞缸的气路经由固定在主轴上的切换组件及比例阀连通外部气源；

所述切换组件包括同轴套接在主轴上的外套体，外套体与主轴之间通过位于外套体两端处的配合轴承形成简支梁式的轴承配合；两组配合轴承之间均布置用于密封外套体与主轴之间缝隙的密封部，且两组密封部之间形成环形气道；连接外部气源的进气口贯穿外套体后连通所述环形气道，出气管的一端通过位于主轴内的衔接气道连通环形气道，出气管的另一端连通活塞缸的气腔。

优选的，沿主轴轴向，主轴上依序安装有内端盖、内配合轴承、内密封部、外套体、外密封部、外配合轴承、抵紧环、外端盖及锁紧螺母；内配合轴承的内圈抵紧在主轴的内轴肩内侧处，并依靠内端盖压紧在主轴上，主轴的内轴肩外侧与外套体的内端面之间构成可供内密封部安装的空间，内密封部与外密封部均为密封环，内密封部与外套体间通过压缩弹簧彼此配合，以便将内密封部压紧在主轴的内轴肩外侧处；抵紧环键连接在主轴上，并依靠锁紧螺母固定，抵紧环的外环面设置外轴肩以便配合外端盖夹紧外配合轴承；抵紧环内环面与外套体的外端面之间构成可供外密封部安装的空间，外密封部与外套体间通过压缩弹簧彼此配合，以便将外密封部压紧在外轴肩处；内密封部、外密封部、外套体及主轴共同围合形成所述环形气道，内密封部与内轴肩之间、内密封部与外套体之间、外密封部与外轴肩之间以及外密封部与外套体之间均布置密封圈。

优选的，该系统还包括起到消音功能的消音套，所述消音套为两组，消音套径向贯穿外套体，且其中一组消音套连通于内配合轴承与内密封部之间处，另一组消音套连通于外配合轴承与外密封部之间处。

优选的，该系统还包括沿主轴轴向延伸的定位轴销，外套体通过定位轴销固定与绞线机的支撑座上。

优选的，一种绞线机，其特征在于包括所述的气动张力控制系统。

本实用新型的有益效果在于：

1)、通过上述方案，本实用新型通过采用活塞缸作为动力源，依靠活动轴相对固定座的往复动作，来实现摩擦面相对储线盘的相近及相离动作，最终利用摩擦做功来实现对储线盘的张力大小的调节功能。至此，本实用新型可极大的提高线缆张力的均匀性，使做出来的线缆外表面更加均匀紧凑，张力稳定持久，故障率低，产品质量更好，实用性强，易于推广使用。

2)、在上述结构的基础上，一方面，本实用新型通过布置摩擦块来形成摩擦面，从而利用形成标准的摩擦块的互换性来确保了本实用新型的长期连续使用。另一方面，固定座处另外设置止转台肩，从而避免了活动轴乃至摩擦块在工作时发生意外转动状况；尤其当摩擦块磨损后，是需要通过调节螺杆等调节结构来前推活动轴，以使得摩擦块更接近储线盘的，此时，通过上述止转结构，可确保活动轴及摩擦块的轴向导向行进功能，一举多得。

3)、铜套的设置，在于提升活动轴的实际使用寿命，此处就不再赘述。必要时，还可以额外布置注油孔等，以提升活动轴的动作响应性。

4)、当单纯布置活塞缸时，外部气源的管路直接引入，势必会与不断回转的绞线机其他结构产生动作干涉。鉴于此，本实用新型的另一个目的在于提供一种基于上述张力控制组件的气动张力控制系统，其通过作为动件的主轴与作为静件的外套体的回转配合，实现了作为静件的外部气源和作为动件的与飞翼支架同步回转的活塞缸之间的有序连接效果。一方面，气路经由比例阀、切换组件而连通至活塞缸处，保证了活塞缸的气动张力控制功能；另一方面，切换组件自身依靠迷宫密封自主形成环形气道，实现了气路的连通效果。此外，比例阀具备可调性，这使得活塞缸的动作幅度可控，也即摩擦块相对储线盘的抵紧程度可调，也就实现了对储线盘的张力的在线灵活调节效果。

5)、消音套的布置，既避免了过大的气噪，更能让气流顺利排出，保证了设备使用的可靠性及静音效果。整个外套体在装配时通过定位轴销安装在作为静件的支撑座上，从而进一步的确保主轴相对外套体的回转效果。

6)、本实用新型可应用于现有绞线机中，也可以应用至各类新型的绞线机中，均能达到本实用新型所具备的上述一系列功能，从而实现绞线机的高效率工作目的。

附图说明

图1为张力控制组件的结构示意图；

图2为摩擦块、活动轴及固定座的端面视图；

图3为切换组件的结构示意图。

本实用新型各标号与部件名称的实际对应关系如下：

a-储线盘 b-飞翼支架 c-主轴 d-支撑座

10-固定座 11-止转台肩 12-安装孔

20-活动轴 21-削边

30-活塞缸 40-调节螺杆 50-摩擦块 60-铜套

71-外套体 72-内端盖 73-内配合轴承 74-内密封部

75-外密封部 76-外配合轴承 77-抵紧环 78-外端盖

79-锁紧螺母

81-环形气道 82-衔接气道 83-消音套

90-定位轴销

具体实施方式

为便于理解，此处结合图1-3，对本实用新型的具体结构及工作方式作以下进一步描述：

本实用新型的具体结构如图1-3所示，整体结构均安装在绞线机上；工作时，张力控制组件伴随飞翼支架b的回转动作，而随着储线盘a同步回转，以保证对储线盘a的在线张力控制效果。切换组件在安装在主轴c上，实现气路由外部气源向不断回转的活塞缸30内的持续供气功能。实际工作时，活塞缸30既可以通过比例阀连通外部气源，从而达到气路控制功能；同时，各个气路的气体也能等同替换为液压油等其他动力介质，同样可实现活塞缸30的基础动作功能。当然，对于本实用新型而言，优选采用气缸结构来形成活塞缸30。其中：

如图1-2所示的，本实用新型的张力控制组件包括由左至右依序布置的摩擦块50、活动轴20、固定座10、铜套60、调节螺杆40以及活塞缸30；必要时，活塞缸30与调节螺杆40之间还可以通过衔接件如动力连杆等衔接彼此。装配时，铜套60位于固定座10的筒腔内，活动轴20同轴的滑动配合在铜套60内；活动轴20的左端也即首端面凹设沉孔状的安装孔12，用于安装摩擦块50；活动轴20的右端也即尾端螺纹配合调节螺杆40。为避免在活动轴20作轴向往复运动时产生意外回转，需在固定座10的首端处布置如图1-2所示的止转台肩11；同时，活动轴20的相应外壁处布置削边21，也即此时活动轴20形成如图2所示的底部带有平台的半圆形柱体状，以适配所述止转台肩11。

考虑到活动轴20的往复动作特性，因此，也可以如图1所示的，在固定座10上径向开设注油孔，从而实现对铜套60与活动轴20之间配合缝隙的润滑功能。

当活塞缸30作为气动缸时，其气路供给必不可少。而活塞缸30由于是安装在与储线盘a一同回转的飞翼支架b上，因此，如何实现作为静件的外部气源与作为动件的活塞缸30的气路衔接尤为关键。

鉴于此，本实用新型提供了如图3所示的切换组件。实际操作时，外套体71套设在主轴c上，并依靠环形气道81架起整条气路，此时外部气源处气体经由比例阀进入环形气道81，随后经过轴向在主轴c内延伸的衔接气道82连通活塞缸30的气腔。对于环形气道81本身，其两端均布置迷宫密封式的密封部，以确保气密性。对于正常外泄气体，则通过消音套83加以处理。此外，整个外套体71在装配时通过定位轴销90安装在作为静件的支撑座d上，从而进一步的确保主轴c相对外套体71的回转效果。

更具体的，整个切换组件具体结构如下：如图3所示，主轴c处由左至右依序布置内端盖72、内配合轴承73、内密封部74、外套体71、外密封部75、外配合轴承76、抵紧环77、外端盖78及锁紧螺母79。实际装配时，内配合轴承73的内圈抵紧在主轴c的内轴肩内侧处，并依靠内端盖72压紧在主轴c上，主轴c的内轴肩外侧与外套体71的内端面之间构成可供内密封部74安装的空间，内密封部74与外密封部75均为密封环，内密封部74与外套体71间通过压缩弹簧彼此配合，以便将内密封部74压紧在主轴c的内轴肩外侧处。抵紧环77键连接在主轴c上，并依靠锁紧螺母79固定，抵紧环77的外环面设置外轴肩以便配合外端盖78夹紧外配合轴承76。抵紧环77内环面与外套体71的外端面之间构成可供外密封部75安装的空间，外密封部75与外套体71间通过压缩弹簧彼此配合，以便将外密封部75压紧在外轴肩处。内密封部74、外密封部75、外套体71及主轴c共同围合形成所述环形气道81，内密封部74与内轴肩之间、内密封部74与外套体71之间、外密封部75与外轴肩之间以及外密封部75与外套体71之间均布置密封圈，以确保气密性。

至此，本实用新型可通过调节电压大小调节比例阀进气量，从而调节作为活塞缸30的张力气缸的动力大小，进而控制活动轴20上摩擦块50与储线盘a边缘的贴合松紧大小。具体设计时，还可通过储线盘a直径大小设定电压值，从而对应调节比例阀的输出气量大小，以达到稳定调节张力的作用。同时，当活塞缸30安装在飞翼支架b上，可确保对储线盘a的持续控制功能时，还可考虑配合切换组件，来实现活塞缸30的持续工作效果。通过上述结构，本实用新型所应用的绞线机的线缆张力的均匀性更高，绞合线缆质量更好，也更加圆整，成效显著。

当然，对于本领域技术人员而言，本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而还包括在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现的相同或类似结构。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，本实用新型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实用新型内。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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种张力控制组件，其特征在于：包括固定座(10)以及同轴配合在固定座(10)筒腔处的活动轴(20)，所述活动轴(20)可相对固定座(10)的筒腔作轴向往复伸缩动作；活动轴(20)的首端设置摩擦面从而与储线盘(a)侧壁间形成面贴合配合，活动轴(20)的尾端同轴固接活塞缸(30)的活塞杆端。

2.根据权利要求1所述的一种张力控制组件，其特征在于：所述固定座(10)的首端面处凸设有止转台肩(11)，活动轴(20)的下缘设置削边(21)，从而与止转台肩(11)的上台面间形成止转配合。

3.根据权利要求2所述的一种张力控制组件，其特征在于：所述活动轴(20)的尾端面处同轴的螺纹配合有调节螺杆(40)，活动轴(20)通过调节螺杆(40)连接所述活塞缸(30)的活塞杆端。

4.根据权利要求1所述的一种张力控制组件，其特征在于：固定座(10)的首端面处凹设有沉孔状的安装孔(12)，摩擦块(50)螺纹安装在安装孔(12)内，摩擦块(50)的外侧面凸出安装孔(12)的孔端面从而构成所述摩擦面。

5.根据权利要求1所述的一种张力控制组件，其特征在于：所述固定座(10)的筒腔壁上同轴套设有构成内衬的铜套(60)，活动轴(20)外壁与铜套(60)筒壁间形成光轴滑移配合。

6.一种气动张力控制系统，其特征在于包括如权利要求1或2或3或4或5所述的张力控制组件；活塞缸(30)及固定座(10)安装在飞翼支架(b)上，且活塞缸(30)的气路经由固定在主轴(c)上的切换组件及比例阀连通外部气源；

所述切换组件包括同轴套接在主轴(c)上的外套体(71)，外套体(71)与主轴(c)之间通过位于外套体(71)两端处的配合轴承形成简支梁式的轴承配合；两组配合轴承之间均布置用于密封外套体(71)与主轴(c)之间缝隙的密封部，且两组密封部之间形成环形气道(81)；连接外部气源的进气口贯穿外套体(71)后连通所述环形气道(81)，出气管的一端通过位于主轴(c)内的衔接气道(82)连通环形气道(81)，出气管的另一端连通活塞缸(30)的气腔。

7.根据权利要求6所述的一种气动张力控制系统，其特征在于：沿主轴(c)轴向，主轴(c)上依序安装有内端盖(72)、内配合轴承(73)、内密封部(74)、外套体(71)、外密封部(75)、外配合轴承(76)、抵紧环(77)、外端盖(78)及锁紧螺母(79)；内配合轴承(73)的内圈抵紧在主轴(c)的内轴肩内侧处，并依靠内端盖(72)压紧在主轴(c)上，主轴(c)的内轴肩外侧与外套体(71)的内端面之间构成可供内密封部(74)安装的空间，内密封部(74)与外密封部(75)均为密封环，内密封部(74)与外套体(71)间通过压缩弹簧彼此配合，以便将内密封部(74)压紧在主轴(c)的内轴肩外侧处；抵紧环(77)键连接在主轴(c)上，并依靠锁紧螺母(79)固定，抵紧环(77)的外环面设置外轴肩以便配合外端盖(78)夹紧外配合轴承(76)；抵紧环(77)内环面与外套体(71)的外端面之间构成可供外密封部(75)安装的空间，外密封部(75)与外套体(71)间通过压缩弹簧彼此配合，以便将外密封部(75)压紧在外轴肩处；内密封部(74)、外密封部(75)、外套体(71)及主轴(c)共同围合形成所述环形气道(81)，内密封部(74)与内轴肩之间、内密封部(74)与外套体(71)之间、外密封部(75)与外轴肩之间以及外密封部(75)与外套体(71)之间均布置密封圈。

8.根据权利要求7所述的一种气动张力控制系统，其特征在于：该系统还包括起到消音功能的消音套(83)，所述消音套(83)为两组，消音套(83)径向贯穿外套体(71)，且其中一组消音套(83)连通于内配合轴承(73)与内密封部(74)之间处，另一组消音套(83)连通于外配合轴承(76)与外密封部(75)之间处。

9.根据权利要求6所述的一种气动张力控制系统，其特征在于：该系统还包括沿主轴(c)轴向延伸的定位轴销(90)，外套体(71)通过定位轴销(90)固定与绞线机的支撑座(d)上。

10.一种绞线机，其特征在于包括如权利要求6所述的气动张力控制系统。

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