专利名称：大流量调头驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及烟支生产领域中用于PASSIM接装机的最后烟支传动装置，具体涉及一种大流量调头驱动装置。
背景技术：
目前，最后烟支传动装置驱动大多采用磁粉离合器或电磁离合器作为动力传递装置，参见图I。磁粉离合器是由主动单元(输入轴)和从动单元(输出轴)合并而成，两单元之间的空间，填有粒状的磁粉(直径大约40微米)。磁性线圈不通电时，转矩不会从主动轴传给从动轴，如将线圈通电，磁力作用就会吸引磁粉产生硬化现象，从而在连继滑动之间把转矩由主动轴传给从动轴。电磁离合器是靠主动部分和从动部分接触面之间的电磁力作用来传递扭矩，这两种驱动装置在动力传递、速度同步方面的共同特点是因主、从动轴间的“作用力”不能精确控制，造成从动轴扭矩变化曲线和从动轴间的速度同步曲线都不能精确跟随主动轴的速度变化。因此，这两种离合器在实现动力传递并追求速度同步时，就存在从动轴的速度跟随特性不但滞后于主动轴、而且又受到外在“作用力”或扭矩变化等不可因素的影响，内外排烟支速度同步点可控性差，控制内外排速度要求两者匹配同步度较高，输送带的速度要求也必须和机器速度相匹配，以免造成烟支堵塞。同时机器在高速运行下容易产生摩损和噪声，在烟支交接点存在速度差异，对烟支交接造成较大冲击，容易影响烟支外观质量。磁粉离合器或电磁离合器作为大流量驱动装置时存在如下的缺点和不足 I、离合器存在着磁力损失造成的扭矩不足和爬行的现象，带来了烟支质量和原辅料浪费的缺陷；2、传递扭矩小；在大流量载荷变化较大时，造成大流量输送部分的不稳定，直接影响烟支输出稳定；3、离合器在多次快速结合时存在结合面跳动现象，反映到烟支大流量输送上，烟支运行时就会出现爬行现象，这样会造成堵烟或影响烟支输出的稳定；4、使用寿命短；离合器内部有离合片，长时间运行中稍有磨损时，就会出现动力传递失效，损坏后无法进行恢复性维修；5、价格高；由于采用MOLINS的进口专用件，进口件价格高。
实用新型内容本实用新型针对目前烟支生产领域中以离合器作为大流量驱动装置时存在的问题，设计一种结构合理、工作效率高、使用寿命长、耐磨损且又能达到原机器的使用性能，以克服原结构控制缺陷的大流量调头驱动装置。技术方案一种大流量调头驱动装置，包括内、外排和最后传送鼓轮，其中，内、夕卜排分别利用两个伺服电机独立驱动，两伺服电机分别有伺服器控制，即两个伺服电机的输出轴上分别安装主动带轮，内、外排传动轴上分别安装有传动带轮，所述主动带轮与传动带轮之间通过传动带连接；同时，在最后传送鼓轮的传动轴一端安装有轴编码器，轴编码器将转速信号反馈给各伺服器，伺服器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度，便于精确跟踪机器速度。传动轴上末端套装有轴套，轴套侧壁径向开有螺纹孔，螺纹孔内安装的紧定螺钉使轴套与传动轴固定在一起。传动带轮的内径带有台阶面，从而该传动带轮的内径被分为靠近内侧的小内径段和靠近外侧的大内径段组成，该小内径段与轴套间隙配合，该大内径段与传动轴末端形成环形腔，该环形腔内套装有一个胀紧连接套，同时在传动轴末端轴心位置沿轴向设置有螺钉孔，该螺钉孔内安装有旋紧螺钉。主动带轮与传动带轮之间的传动带为同步齿形帯。本实用新型采用伺服驱动器驱动控制的优点I、寿命长、可靠性高伺服控制器性能稳定，控制精度高。2、额定传递扭矩较大由于是伺服电机驱动，传动扭矩平稳，因此完全避免了由于离合器结构带来的大流量输送不稳定的现象。3、反应灵敏动作可靠整个系统采用伺服器控制，控制信号反应快且平稳，保证了动作的准确性。4、安装周期短由于该系统专门针对PASSIM设计，安装周期短，效率高。
图I是现有大流量传动系统示意图；图2是本实用新型改进后的大流量传动系统示意图；图3是本实用新型改进后的驱动装置结构示意图；图4是本实用新型改进后的大流量系统方框示意图；图5是本实用新型伺服电机启动阶段扭矩曲线图。图中标号I为固定座，2为固定板，3和3’为主动带轮，4为内排伺服电机，4’为外排伺服电机，5为轴编码器，6和6’为本实用新型的传动带轮，7和7’为传动带(同步齿形带)，8为传动轴，9为胀紧连接套，10为轴套，11为电磁离合器，12为最后传送鼓轮，13和13’为现有传动轮，14为联轴器，15为张紧螺钉，16为紧定螺钉，17为传动齿轮。
具体实施方式
实施例一參见图2-图5，该大流量调头驱动装置中最后传送鼓轮12不直接驱动内、外排，而是将内、外排分别利用伺服电机独立驱动，并且各伺服电机分别有伺服器控制，具体结构參见图2和图4中，伺服电机4作为内排驱动电机，其输出轴上安装主动带轮3，伺服电机4’作为外排驱动电机，其输出轴上安装主动带轮3’。内、外排传动轴8和8’上分别安装有传动带轮6和6’，主动带轮3和3’与6和6’之间通过传动带7连接，该传动带7可以是同步齿形帯。在工作过程中，伺服控制系统通过设置參数可以根据机器需求调整伺服电机的速度。两个伺服器驱动两个伺服电机来分别控制内、外排烟支的输送。同吋，在最后传送鼓轮12的传动(输出)轴一端安装有轴编码器5，轴编码器5将转速信号反馈给各伺服器，伺服器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度，便于精确跟踪机器速度。同时，取调头盘原离合器的驱动电压(24V)作为内外排便能信号。使用原来水松纸鼓轮负压风泵的电缆，改成220AC工作电压(在主电控柜里面改动)。调试内外排输送带速度只需调整伺服器速度变比(即分母和分子)即可。以PASSIM 7K为例，由于改进后该驱动装置的动カ由最后传送鼓轮提供而最后传送鼓轮的速度为Iijgft= 109. 37r. p. m。改进后，经驱动装置的传动关系可以 计算出伺服电机的速度n = Z96/Z120 X T15/T25 X n尉专 X 3 た 151. 5r. p. m0图3为内排驱动的详细结构(因为内外排驱动装置一祥、结构一祥，现以内排为例来进ー步说明)，传动轴8上末端套装有轴套10，轴套10侧壁径向开有螺纹孔，螺纹孔内安装紧定螺钉16使轴套与传动轴固定在一起。图3中，传动带轮8的内径带有台阶面，从而该传动带轮的内径由靠近内侧的小内径段和靠近外侧的大内径段组成(小内径段和大内径段是两者相对而言)，该小内径段与轴套10间隙配合，该大内径段与传动轴8末端之间套装有一个胀紧连接套9，同时在传动轴8末端轴心位置沿轴向设置有螺钉孔，该螺钉孔内安装有旋紧螺钉15。利用胀紧连接套9的目的是能够随时调节传动带轮6的前后位置，以便于伺服电机4上的主动带轮3位置保持一致，电机4通过固定板2及固定座I安装于机身上。由系统框图4可知，伺服(控制)器是核心，接收来自主机PLC的各种指令(如电机使能、运行、停止等命令)并处理后，根据各伺服器在系统中所设置的先后地址，通过SERCOS通讯协议把信号发送给各轴。同时还将收集的各轴的速度、位置、状态等信号通过PR0FIBUS总线反馈给主机PLC。系统实现在所有硬件连接无误的条件下，先通过软件建立主机PLC和伺服运动控制器之间通讯协议，这样才能接收使PLC与伺服运动控制器连接起来，控制器才能接收从PLC发来的命令，如使能、运行、停止、对位、记忆等；其次通过软件配置伺服器參数和调整參数。对伺服电机的选取主要考虑在启动时的峰值扭矩。利用PR0/E仿真动态功能，分别对控制内外排伺服电机在0 5s内均匀加速到8000r/min的扭矩负荷进行测量，结果见图5。恒速条件下对内外排输送带进行仿真得知，内外排电机扭矩平均值为I. 27N。m，峰值为I. 72Nm，即理论上只需要很小的扭矩维持输送带运转，与实际情况大致相符。由伺服控制器驱动伺服电机带动最后烟支传动装置。该系统调速范围宽、精度高、动态响应快速、エ作可靠等特性，还具有以下特点①同步精度高，可达0.005°以下内部驱动位置的控制循环周期为0. 25ms 高度的同步性能可将误差降低为0 各伺服器与运动控制器之间通过光缆SERCOS通讯协议传送信号，其传送速率为2Mbit/s 防震动、抗干扰能力强。PLC、伺服器、伺服电机之间的连接示意图。本实用新型改进后的装置利用独立伺服电机代替离合器传动，从而避免了因离合器结构造成的易磨损、性能不稳定等问题。
权利要求1.一种大流量调头驱动装置，包括内、外排和最后传送鼓轮，其特征是内、外排分别利用两个伺服电机独立驱动，两伺服电机分别有伺服器控制，即两个伺服电机的输出轴上分别安装主动带轮，内、外排传动轴上分别安装有传动带轮，所述主动带轮与传动带轮之间通过传动带连接；同时，在最后传送鼓轮的传动轴一端安装有轴编码器，轴编码器将转速信号反馈给各伺服器。
2.根据权利要求I所述的大流量调头驱动装置，其特征是传动轴上末端套装有轴套，轴套侧壁径向开有螺纹孔，螺纹孔内安装的紧定螺钉使轴套与传动轴固定在一起。
3.根据权利要求2所述的大流量调头驱动装置，其特征是传动带轮的内径带有台阶面，从而该传动带轮的内径被分为靠近内侧的小内径段和靠近外侧的大内径段组成，该小内径段与轴套间隙配合，该大内径段与传动轴末端形成环形腔，该环形腔内套装有一个胀紧连接套，同时在传动轴末端轴心位置沿轴向设置有螺钉孔，该螺钉孔内安装有旋紧螺钉。
4.根据权利要求I所述的大流量调头驱动装置，其特征是主动带轮与传动带轮之间的传动带为同步齿形带。
专利摘要本实用新型公开一种大流量调头驱动装置，包括内、外排和最后传送鼓轮，其中，内、外排分别利用两个伺服电机独立驱动，两伺服电机分别有伺服器控制，即两个伺服电机的输出轴上分别安装主动带轮，内、外排传动轴上分别安装有传动带轮，所述主动带轮与传动带轮之间通过传动带连接；同时，在最后传送鼓轮的传动轴一端安装有轴编码器，轴编码器将转速信号反馈给各伺服器，伺服器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度，便于精确跟踪机器速度。本实用新型具有寿命长、可靠性高、额定传递扭矩较大、反应灵敏动作可靠、安装周期短等优点。
文档编号A24C5/00GK202514576SQ2012201202
公开日2012年11月7日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者唐仕伟, 杜彩凤, 王英 申请人:许昌长城烟机有限公司