CN2727764Y - 柔性力矩轴驱动式绞台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及柔性力矩轴驱动式绞台，它包括绞台头部机座(8)、绞台尾部机座(6)、驱动电机(1)、由轴承支承在绞台头部机座(8)上的转盘(3)；绞台头部机座(8)与绞台尾部机座(6)之间还设有两个以上的转盘(3)，绞台头部机座(8)与绞台尾部机座(6)之间的转盘(3)通过轴承由支承座(16)支承；转盘(3)均由电机(1)通过驱动轴(17)带动，驱动轴(17)为柔性力矩轴。本实用新型的驱动轴采用柔性力矩轴，它可将旋转运动从电机端以速度依次递减的方式传递给其上的同步带轮，并经同步带传递给对应的绞台同步带轮，使绞台同步带轮从绞台头部至尾部同样以依次递减的速度正反向旋转，有效控制了旋转体的转动惯量。

Description

柔性力矩轴驱动式绞台

技术领域

本实用新型涉及用于生产光缆的高速成缆机，特别是高速成缆机的绞台。

背景技术

随着信息化时代的到来，光通信产业高速发展，一方面光缆的需求量逐年递增，另一方面光缆销售市场的竞争也愈演愈烈，光缆生产厂家为了降低生产成本、尽可能多地获取利润和占领市场份额，不断要求提高生产线速度。而影响光缆成缆生产线速度的主要瓶颈之一就是光缆元件的绞合速度。目前大多数光缆生产采用SZ绞合工艺，所谓SZ绞合工艺就是将构成光缆的元件(松套管、填充绳)以一定的节距正反绞合在中心加强构件上。根据各光缆厂的生产工艺，正反绞合圈数在4～10圈不等，生产线速度越高，要求绞合转速及换向频率越高，如何实现这种运动，满足用户对高速度的追求，各光缆设备生产厂家为此不断改进设计，寻找更佳的解决方案。目前应用较多的可归纳为以下两种方案：

第一种方案：中心管式绞台，其结构及其工作原理为：

如图1、2、3所示，它包括绞台头部机座8、绞台尾部机座6、驱动电机1、由轴承支承在绞台头部机座8上的转盘3，电机1通过同步带2、同步带轮13带动转盘3；转盘3为具有中心孔12的圆盘，它的周边均布有6～12个孔9。工作时，绞合元件5(松套管、填充绳)和中心加强构件10从绞台尾部机座6进入绞台，经绞台头部机座8被牵引出绞台。绞合元件5穿过转盘3上的孔9，中心加强构件10穿过中心孔12。电机1带动转盘3高速正反向旋转，使绞合元件5以SZ螺旋方式绞合在穿过中心孔12的中心加强构件10上；绞合后的缆芯4通过扎纱机捆扎，图1中的箭头方向为缆芯4的运动方向。

为克服绞合元件在高速旋转中的离心运动，在绞台头部机座8、绞台尾部机座6之间等距装置了若干支承套管7，对绞合元件5起支承和约束作用。

为避免绞合元件5在绞台段旋转过程中扭绞在一起，而无法通过绞台作直线运动，绞台头部机座8和绞台尾部机座6之间设有中心管11，中心管11和转盘3同步高速旋转，其作用是将绞合元件5和中心加强构件10隔开。由于中心管11只作旋转运动，绞合元件5除了旋转运动外，同时还沿着中心管11表面作直线运动，于是，在绞合元件5和中心管11表面之间必然会产生摩擦，摩擦的结果是使绞合元件5受力加大，松套管中的光纤衰减增大，另外，因为一般中心管11的长度为4～6米，而其直径不宜太大，一般为30毫米左右，在机械加工中，这种零件称作细长轴。因中心管11需作高速旋转运动，故对其加工和安装时的同轴度、直线度等提出了较高的要求，鉴于以上几点原因，中心管式绞台方式很难超过每分钟60米的成缆速度。

第二种方案：同步带轮变速绞台，其结构及其工作原理为：

如图4所示，图中的C-C剖视图同图3，它包括绞台头部机座8、绞台尾部机座6、两个驱动电机1、由轴承支承在绞台头部机座8上的转盘3。绞台头部机座8与绞台尾部机座6之间还设有5个以上的转盘3，各转盘3的轴心线在同一直线上；绞台头部机座8与绞台尾部机座6之间的转盘3通过轴承由支承座16支承，并将绞台分为6段。5个转盘3和绞台头部机座8的转盘3分别由两个电机1通过驱动轴12带动，每个电机1分别带动3个转盘3；驱动轴12的轴心线与转盘3的轴心线平行，驱动轴12为刚性轴；工作时，绞合元件5和中心加强构件10从绞台尾部机座6进入绞台，经绞台头部机座8被牵引出绞台。绞合元件5穿过转盘3上的孔9，中心加强构件10穿过中心孔12。电机1带动转盘3高速正反向旋转，使绞合元件5以SZ螺旋方式绞合在穿过中心孔12的中心加强构件10上；绞合后的缆芯4通过扎纱机捆扎，图4中的箭头方向为缆芯4的运动方向。

驱动轴12上的同步带轮14规格相同，各组以相同的速度高速旋转，绞台上的同步带轮13通过计算，采用不同规格以满足减速比的要求，由于增加了若干组转盘3，力矩传递较为均匀，绞合元件5在中心管上的缠绕堆积现象有所改善，但仍然存在中心管的加工、安装以及运行中的摩擦问题。而且，这种绞合装置还存在以下两个弊端，一是需要根据绞台上每个同步带轮的位置确定其旋转速度，并据此进行同步带轮的计算，有时不容易找到合适的减速比，二是与电机相连的同步带轮高速旋转，产生较大的惯量，引起振动，影响速度的提高，鉴于以上几点原因，同步带轮变速绞台方式也很难超过每分钟60米的成缆速度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种可以大幅度提高成缆生产速度的柔性力矩轴驱动式绞台。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

它包括绞台头部机座、绞台尾部机座、驱动电机、由轴承支承在绞台头部机座上的转盘；绞台头部机座与绞台尾部机座之间还设有两个以上的转盘，各转盘的轴心线在同一直线上；绞台头部机座与绞台尾部机座之间的转盘通过轴承由支承座支承；转盘均由电机通过驱动轴带动，驱动轴的轴心线与转盘的轴心线平行；驱动轴为柔性力矩轴，电机向驱动轴的靠绞台头部的一端输出力矩。

各转盘上均设有绞台同步带轮，驱动轴上设有相应的驱动轴同步带轮，驱动轴通过驱动轴同步带轮、同步带、绞台同步带轮带动各转盘。

绞台上的各同步带轮的直径相等。

驱动轴上的各同步带轮的直径相等。

绞台上的各同步带轮和驱动轴上的各同步带轮的直径均相等。

绞台头部机座与绞台尾部机座之间的转盘为11～21个，各转盘之间的距离相等或从绞台头部到绞台尾部依次递增。

绞台驱动轴的长度为5-6米，各转盘中，任意两个相邻转盘之间的相对旋转角度小于等于120度。

绞台头部机座和绞台尾部机座之间设有固定的中心管，中心管从各转盘的中心孔穿过，中心管的直径为12-16毫米。

驱动轴上设有轴支承座。

本实用新型的驱动轴采用柔性力矩轴，它可将旋转运动从电机端以速度依次递减的方式传递给其上的同步带轮，并经同步带传递给对应的绞台同步带轮，使绞台同步带轮从绞台头部至尾部同样以依次递减的速度正反向旋转，有效控制了旋转体的转动惯量。

与现有技术相比，本实用新型的优点还有：

1、同步带轮的逐级减速是通过柔性力矩轴完成的，因此，电机和绞台同步带轮的大小可分别或完全保持一致，而无需通过计算改变同步带轮的大小来实现所需的传动比，方便设计、制造和安装。

2、可根据绞合圈数、相邻两个同步带轮之间的相对旋转角度，来确定绞台头部机座与绞台尾部机座之间转盘的数量，避免绞合元件在绞合中心出现扭绞现象，有利于提高生产线速度。

3、柔性力矩轴上设有轴支承座，且柔性力矩轴具有抗拉、抗扭转、抗疲劳、耐摩擦等特性，因此这种驱动方式安全、稳定、可靠、寿命长。

因为具有以上优点，本实用新型绞台方式可使最高成缆速度达到120米/分钟。

附图说明

图1为中心管式绞台结构示意图

图2为图1的A-A剖视图

图3为图1的B-B剖视图

图4为同步带轮变速绞台结构示意图

图5为本实用新型绞台实施例1、2的结构示意图

图6为图5实施例1的D-D剖视图

图7为图5实施例2的D-D剖视图

图8为图5轴支承座15的调节孔示意图

具体实施方式

如图5、6所示的本实用新型绞台实施例1，它包括绞台头部机座8、绞台尾部机座6、2个驱动电机1、由轴承支承在绞台头部机座8上的转盘3；绞台头部机座8与绞台尾部机座6之间还设有两个以上的转盘3；各转盘3的轴心线在同一直线上；转盘3为具有中心孔12的圆盘，它的周边均布有4～12个孔9；绞台头部机座8与绞台尾部机座6之间的转盘3通过轴承由支承座支承；转盘3均由电机1通过驱动轴17带动，驱动轴17的轴心线与转盘3的轴心线平行，驱动轴17为柔性力矩轴，它由聚氨酯等橡胶弹性体材料制成，2个电机1同时向驱动轴17的靠绞台头部的一端输出力矩。各转盘3上均设有绞台同步带轮13，驱动轴17上设有相应的驱动轴同步带轮14，驱动轴17通过驱动轴同步带轮14、同步带2、绞台同步带轮13带动各转盘3。绞台同步带轮13和驱动轴同步带轮14的直径均相等。绞台头部机座8与绞台尾部机座6之间的转盘3为11～21个，各转盘3之间的距离相等。驱动轴17上设有相应数量的轴支承座15，驱动轴17通过法兰支撑在轴支承座15上；为使各同步带轮14使同步带2保持适当的张紧度，轴支承座15上用于通过螺栓固定法兰的孔和供驱动轴17穿过的孔均为调节孔，以方便调节法兰在轴支承座15上的上下位置。

本实用新型绞台的驱动轴17也可由1个或同时由2-3个电机1驱动。

本实用新型绞台的绞台上的各同步带轮13的直径相等，驱动轴上的各同步带轮14的直径相等，但同步带轮13和同步带轮14也可以不相等。

本实用新型绞台，它的绞台头部机座8与绞台尾部机座6之间的转盘3之间的距离，也可以从绞台头部到绞台尾部依次递增。

如图5、7所示的本实用新型绞台实施例2，绞台头部机座8和绞台尾部机座6之间还设有固定的中心管11，中心管11从各转盘3的中心孔12穿过，中心管11的直径为12-16毫米。使用时，绞合元件5穿过转盘3上的孔9，中心加强构件10穿过中心管11，中心管11不随转盘3转动。本实用新型绞台实施例2，特别适用于在绞合圈数较大(8圈以上)情况，中心管11的作用是用来分隔绞合元件5和中心加强构件10，以减少绞台头部机座8和绞台尾部机座6之间的转盘3的数量。

Claims (10)

1、柔性力矩轴驱动式绞台，它包括绞台头部机座(8)、绞台尾部机座(6)、驱动电机(1)、由轴承支承在绞台头部机座(8)上的转盘(3)；绞台头部机座(8)与绞台尾部机座(6)之间还设有两个以上的转盘(3)，各转盘(3)的轴心线在同一直线上；转盘(3)为具有中心孔(12)的圆盘，它的周边均布有4个以上的孔(9)；绞台头部机座(8)与绞台尾部机座(6)之间的转盘(3)通过轴承由支承座(16)支承；转盘(3)均由电机(1)通过驱动轴(17)带动，驱动轴(17)的轴心线与转盘(3)的轴心线平行；其特征在于：驱动轴(17)为柔性力矩轴，电机(1)向驱动轴(17)的靠绞台头部端输出力矩。

2、如权利要求1所述的绞台，其特征在于：各转盘(3)上均设有绞台同步带轮(13)，驱动轴(17)上设有相应的驱动轴同步带轮(14)，驱动轴(17)通过驱动轴同步带轮(14)、同步带(2)、绞台同步带轮(13)带动各转盘(3)。

3、如权利要求2所述的绞台，其特征在于：绞台上的各同步带轮(13)的直径相等。

4、如权利要求2所述的绞台，其特征在于：驱动轴上的各同步带轮(14)的直径相等。

5、如权利要求2所述的绞台，其特征在于：绞台上的各同步带轮(13)和驱动轴上的各同步带轮(14)的直径均相等。

6、如权利要求1或2或3或4或5所述的绞台，其特征在于：绞台头部机座(8)与绞台尾部机座(6)之间的转盘(3)为11～21个，各转盘(3)之间的距离相等或从绞台头部到绞台尾部依次递增。

7、如权利要求1或2或3或4或5所述的绞台，其特征在于：绞台驱动轴的长度为5-6米，各转盘(3)中，任意两个相邻转盘(3)之间的相对旋转角度小于等于120度。

8、如权利要求1或2或3或4或5所述的绞台，其特征在于：驱动轴(17)上设有轴支承座(15)。

9、如权利要求1或2或3或4或5所述的绞台，其特征在于：绞台头部机座(8)和绞台尾部机座(6)之间设有固定的中心管(11)，中心管(11)从各转盘(3)的中心孔(12)穿过，中心管(11)的直径为12-16毫米。

10、如权利要求8所述的绞台，其特征在于：驱动轴(17)通过法兰支撑在轴支承座(15)上；轴支承座(15)上用于通过螺栓固定法兰的孔和供驱动轴(17)穿过的孔均为调节孔。

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