专利名称：带纱线复绕功能的高速扎纱机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光缆扎纱装置，尤其是一种高速扎纱装置。
技术背景目前，光缆的生产技术正向高速度、高品质、低消耗方向发展，而制约光缆生产效率的瓶颈之一是sz成缆工序，sz成缆又受制于扎纱装置的转速和储 备纱线的长度，现有扎纱装置主要为以下三类(一) 行星式双纱团扎纱装置，如
图1所示，此种扎纱装置由于旋转体转 动惯量大，纱线张力由一套导轮装置来调节，起动及仃车时张力变化很大，张 力控制精度很差，因此只能低速运行才能勉强维持产品质量。(二) 同心式切向扎纱装置，如图2所示，其基本结构和工作原理电动 机通过转动带驱动空心主轴，套装在空心主轴上的旋转简和纱团作同心式单向 旋转，放出的纱线经过一组导轮变向后绕在缆芯上，缆芯在牵引机的作用下作 直线匀速运动，纱线的放出张力由装于旋转简内部的电磁阻尼器来控制，此种 扎纱装置由于同心式旋转，转速速度有了很大的提高，但纱线的放纱张力难以 设小，且随着纱团直径的变化而变化，张力控制的不稳定难以保证光缆产品的 质量。此类没备也只能在中速范围进行生产。(三) 同心式放纱高速扎纱装置，如图3所示，其基本结构和工作原理 在刚性机座上装有一台带空心主轴的电动机，纱团装于空心主轴上，由主轴内 部组件的弹簧片涨紧固定，纱团在电动机的驱动下作单向旋转运动，纱团放出 的纱线经纱线拨线器绕于在空心主轴内作直线勻速运动的缆芯上，纱线拨线器 由旋转支架和套装于旋转支架两端的导线管组成，旋转支架通过轴承设置于主 轴上，主轴上设置有电磁制动器，电磁制动器的静铁芯与主轴固定连接并同步 旋转，电磁制动器的衔铁与支架固定连接并同步旋转，主轴通过调节设置于电 磁制动器静铁芯内线圈的电流来调节静铁芯对衔铁的吸力，从而控制旋转支架的旋转扭距，并以此来控制放出纱线的张力；运动中的缆芯同时将纱线牵引出 纱团，绕在缆芯上形成有一定节距的螺旋捆扎层。 上述装置存在的主要不足如下-.1. 第(二 )、(三)类装置由于釆用了同心式放纱结构，搡作时必须在断开 缆芯的情况下安装纱团，也就是说在每一根光缆在成缆中间过程中不能补充纱 团，因此，该装置的光缆生产长度受制约，目前，许多厂家为了提高生产效率 和减少浪费，要求成缆工序尽量做到大长度，再到后道工序切断分盘至出厂要 求长度。为此，国外曾研制出釆用编织机结构的方式来实现大长度光缆生产， 但由于种种原因没能推广应用，可见提高光缆生产速度和增加长度是国内外设 备厂家共同努力的目标。2. 笫(三)类装置每次在装卸纱团时都需用工具先拆装飞行器，使用不方 便，而且容易破坏飞行器在高速时的动平衡。造成扎纱速度下降。3. 第(三)类装置由于取消了大惯量的旋转简，因此旋转速度可以大幅度 提高。但是由于此装置控制纱线放出张力的电磁张力阻尼器容易摩擦发热，造 成张力控制不稳定甚至不能长期连续工作(专利号200420019791. 4对此有详细 剖析)。4. 笫(三)类装置的纱团在轴上采用弹簧片固定的简易方式，因而纱团不 能稳固地装夹在主轴上，高速运行时易滑移造成事故，如为加大安装的稳固性 而将纱团内径制作得偏小又会使更换纱团的操作很费力。综上所述，由于扎纱装置存在的不足，造成单根光缆的生产长度有限，还 有不稳定可靠的因素，影响了光缆生产技术高速度、高品质、低消耗的发展。
发明内容本发明所要解决的技术问题是要提供一种自带纱线复绕装置的高速扎纱 机，大幅增加光缆的生产长度，降低生产成本，并且改进纱线张力控制结构和 纱团夹紧装置，使得设备运行进一步稳定可靠，操作更便捷，提高光缆的生产效率。为了解决上述技术问题本实用新型的带纱线复绕功能的高速扎纱机包括机 座、带空心主轴的电动机、纱团夹紧装置、纱线拨线器和电磁制动器，带空心 主轴的电动机安装在机座上，电磁制动器包括静铁芯和衔铁，静铁芯与主轴固 定连接，衔铁与纱线拨线器固定连接，主轴通过电磁制动器带动纱线拨线器旋 转，所述的主轴上设置有两个可对半分拆开的纱团套简，纱团套简通过纱团夹 紧装置可拆卸地固定在主轴上，所述的高速扎纱机还设置有外置大纱团和与远 离纱线拨线器的纱团套简匹配设置的纱线绕线装置。所述的纱线绕线装置可以包括张力控制器、排线器、摆杆、气缸、驱动电 机和传动带，传动带分别与远离纱线拨线器的纱团套简以及驱动电机输出轴传动连接，张力控制器设置于大纱团的出线处，排线器通过摆杆上下可摆动地设 置于机座上，气缸的两端分别与机座和摆杆可转动地连接，当气缸活塞伸出时， 摆杆在气缸的驱动下向上顶，使排线器上顶与远离纱线拨线器的纱团套简相匹 配处于工作状态。纱团套简可以通过内涨式纱团夹紧装置可拆卸地设置于主轴上，该纱团夹 紧装置包括夹紧套筒固定端、夹紧套简活动端、撑圏、旋紧螺母以及弹性圈， 固定端与主轴固定连接，旋紧螺母与主轴之间螺紋连接，夹紧套简活动端套接 在旋紧螺母之外，夹紧套简活动端的内简面设置有环形内凸，旋紧螺母的外径 面设置有与夹紧套简活动端的环形内凸宽度相匹配的环形卡槽，夹紧套简活动
端可旋转地套装在旋紧螺母的环形卡槽内；撑圈套接于夹紧套筒固定端和活动 端之外，撑圈的外径面与纱团套简的内径面相匹配，夹紧套简固定端和活动端 外径面的外端各设置有扩径凸缘，凸缘外径与纱团套简内径相匹配，在凸缘与 撑圏的两端面之间各设置有弹性圈。所述的夹紧套简固定端和活动端外径面与 设置于外端的扩径凸缘外径之间最好以斜面过渡。在所述电磁制动器的静铁芯和衔铁之间最好还设置有耐磨层。 本实用新型的带纱线复绕功能的高速扎纱机，主轴上设置有两个纱团夹紧 装置，开始工作时在远离纱线拨线器的夹紧装置外固定套装上纱团套简，其与 纱线绕线装置匹配可绕制纱团，纱团绕制完成后将其移至靠近纱线拨线器的纱 团夹紧装置上固定，然后再将另一个纱团套简装上绕制备用纱团，固定于近纱 线拨线器位置的纱团其拨出线头经纱线拨线器直接缠绕与空心主轴内的光缆 上，当前面的工作纱团的纱线用完之时可以将纱团套简拆开卸下，把备用纱团 移到前面处于工作状态，而拆除的纱团套简再装在后面与纱线绕线装置匹配、 继续绕制备用纱团。如此往复工作，因此可以不切断光缆，真正制造出大长度 光缆，也可为用户节约扎纱原材料成本，另外，操作更加方便可靠。使用本实用新型的内涨式纱团夹紧装置在主轴上安装纱团套简时，先松开 旋紧螺母，然后套上纱团套简；逐渐旋动旋紧螺母，因为夹紧套简活动端与旋 紧螺母之间通过环形凸起和环形卡槽较松地连接，所以一开始旋紧螺母的旋转 基本不带动夹紧套简活动端旋转，只是顶住活动端向固定端靠近，套设于活动 端上的弹性圈也不会因为与纱团套简内壁产生过大的相对旋转、摩擦而损坏； 当旋紧螺母旋紧时，两边的弹性圏也被撑围两端和夹紧套简凸缘夹紧而产生径 向鼓胀，夹紧套简活动端因为与旋紧螺母卡槽壁顶紧而与主轴同步旋转，纱团 套筒也由于径向鼓胀的弹性圈涨紧内壁而与夹紧套简、主轴同步旋转，这种纱 团与主轴的固定方式比现有技术的弹簧片涨紧方式更为牢靠、稳定，操作也更 为方便。采用了本实用新型的结构主要具有以下特点1. 纱团可以尽量小，所以旋转体的惯量也就很小，因而转速可以大幅度提高； 也因纱线复绕装置的无限循环绕制新的纱团而使光缆的生产长度大大增加；2. 可为用户节约扎纱成本。如本发明用的纱团为大直径大长度纱团，比一般 用的/ 220 ^ 140 x / 92标准纱团的采购价格低，且用纱长度自身可控，很 少有短纱浪费， 一年下来，节约费用可观。3. 新颖独特的内涨式纱团夹紧装置使纱团在主轴上安装更加装牢固，便捷；4. 电磁制动器采用了防卡滞设计，在静铁芯和衔铁之间设置了耐磨层后可防止 摩擦面受热而产生的卡滞现象，有效防止了纱线放线张力因摩擦生热而产生 的变化；图l是行星式双纱团扎纱装置的结构示意图；图2是同心式切向扎纱装置的结构示意图；图3是同心式放纱高速扎纱装置的结构示意图；图4是本实用新型带纱线复绕功能的高速扎纱机的结构示意图；图5是本实用新型带纱线复绕功能的高速扎纱机图4中的A-A剖视图；图6是本实用新型带纱线复绕功能的高速扎纱机内涨式纱团夹紧装置的结构式意图；图7是本实用新型带纱线复绕功能的高速扎纱机电磁制动器的结构示意图。图中1.机座 2.主轴 3.电动机
6.电磁制动器 401.夹紧套简固定端 404.弹性圏 502.导线管 603.耐磨层 903.摆杆4.纱团 5.纱线拨线器7.纱团套简 8.外置大纱团402.夹紧套简活动端403.旋紧螺母 405.撑圏 501.旋转支架 601.静铁芯 602.衔铁901.张力控制器902.排线器 904.气缸 905.驱动电机具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明图4、 5、 6和7中示出了一种带纱线复绕功能的高速扎纱机，包括机座l， 带空心主轴2的电动机3、纱线拨线器5和电磁制动器6,带空心主轴2的电动 机3安装在机座1上，主轴2通过电磁制动器6带动纱线拨线器5旋转，电磁 制动器6的静铁芯601与主轴2固定连接、其衔铁602与纱线拨线器5固定连 接，在静铁芯601与衔铁602之间设置有防卡滞耐磨层603,以避免制动装置 工作时因摩擦面受热而易产生的卡滞现象。电磁制动器6的静铁芯601装在主 轴2上，其线圈通过电流后，静铁芯601将衔铁602吸引在端面上形成一定的 机械摩擦力，继而控制快装式纱线拨线器5的放线张力，防卡滞耐磨层603能 有效防止由机械摩擦产生温度变化发生卡滞而导致的张力失调，张力的大小由 调节通过线圈的供电电流来控制。所述的主轴2上可拆卸地固定设置有两个可对半分拆开的纱团套筒7,纱 团套简7通过内涨式纱团夹紧装置在可拆卸地设置于主轴2上，该纱团夹紧装 置包括夹紧套简固定端401、夹紧套简活动端402、撑圈405、旋紧螺母403以 及弹性圈404,固定端401与主轴2固定连接，旋紧螺母403与主轴2之间螺 紋连接，夹紧套简活动端402套接在旋紧螺母403之外，夹紧套简活动端402 的内简面设置有环形内凸，旋紧螺母403的外径面设置有与夹紧套简活动端402 的环形内凸宽度相匹配的环形卡槽，夹紧套简活动端402可旋转地套装在旋紧 螺母403的环形卡槽内；撑圈405套接于夹紧套简固定端401和活动端402之 外，撑圃405的外径面与纱团套简7的内径面相配，夹紧套简固定端401和活 动端402外径面的外端各设置有以斜面过渡的扩径凸缘，凸缘外径与纱团套简 7内径相匹配，在凸缘与撑圏405的两端面之间各设置有弹性圏404。安装纱团 套简4时，先松开旋紧螺母403，然后套上纱团套简7;逐渐旋动旋紧螺母403， 因为夹紧套简活动端402与旋紧螺母403之间通过环形凸起和环形卡槽较松地 连接，所以一开始旋紧螺母403的旋转基本不带动夹紧套简活动端402旋转， 只是顶住活动端402向固定端401靠近，套设于活动端402上的弹性圏404也 不会因为与纱团套简7内壁产生过大的相对旋转、摩擦而损坏；当旋紧螺母403 旋紧时，两边的弹性圏404也被撑圏405两端和夹紧套筒凸缘夹紧而产生径向 鼓胀，夹紧套简活动端402因为与旋紧螺母403卡槽壁顶紧而与主轴同步旋转， 纱团套简7也由于径向鼓胀的弹性圈403涨紧内壁而与夹紧套简401、 402、主 轴2同步旋转。这种纱团夹紧装置工作牢靠、稳定，操作也更为方便。所述的高速扎纱机在机座1内设置有外置大纱团8和与远离纱线拨线器5 纱团套简7配设置的纱线绕线装置，该纱线绕线装置包括张力控制器901、排 线器902、摆杆903、气缸904、驱动电机905和传动带，传动带分别与远离纱 线拨线器的纱团套简7以及驱动电机905的输出轴传动连接，张力控制器901 设置于大纱团8的出线处，排线器902通过摆杆903上下可摆动地设置于机座 l上，气缸904的两端分别与机座1和摆杆903轴连接，当气缸904活塞伸出 时，摆杆903在气缸904的驱动下向上摆动，使排线器902上顶与远离纱线拨
线器5的纱团套简7相匹配处于工作状态。在需要对远离纱线拨线器5纱团套 简7绕制纱团4时，拉出外置大纱团8的纱线头穿过张力控制器901、排线器 902,将其固定于纱团套简7上，然后启动驱动电机905,带动远离纱线拨线器 的纱团套筒7旋转，外置大纱团7上的纱线就会被牵引出并顺序绕制在纱团套 简7上形成纱团4。在实际生产中，设置于主轴上的两个纱团套筒7，其中离纱线拨线器5较 近的绕接的纱团4为工作纱团、其拨出纱线经纱线拨线器5直接缠绕与空心主 轴2内的光缆上，而另一与纱线绕线装置匹配设置的纱团套简7则可不断地绕 制备用纱团；当前面的工作纱团的纱线用完之时可以将纱团套筒7拆开卸下， 把带备用纱团的纱团套简7移到前面处于工作状态，而拆除的纱团套简7再装 在后面与纱线绕线装置匹配、继续绕制备用纱团。如此往复工作，因此可以不 切断光缆，真正制造出大长度光缆，同时省去了买小纱团的成本、可直接利用 更为廉价的大纱团原料，操作也更加方便可靠。
权利要求1.一种带纱线复绕功能的高速扎纱机，包括机座(1)、带空心主轴(2)的电动机(3)、纱团夹紧装置、纱线拨线器(5)和电磁制动器(6)，带空心主轴(2)的电动机(3)安装在机座(1)上，电磁制动器(6)包括静铁芯(601)和衔铁(602)，静铁芯(601)与主轴(2)固定连接，衔铁(602)与纱线拨线器(5)固定连接，主轴(2)通过电磁制动器(6)带动纱线拨线器(5)旋转，其特征在于所述的主轴(2)上设置有两个可对半分拆开的纱团套筒(7)，纱团套筒(7)通过纱团夹紧装置可拆卸地固定在主轴(2)上，所述的高速扎纱机还设置有外置大纱团(8)和与远离纱线拨线器(5)的纱团套筒(7)匹配设置的纱线绕线装置。
2. 根据权利要求1所述的带纱线复绕功能的高速扎纱机，其特征在于所述 的纱线绕线装置包括张力控制器(901)、排线器(902)、摆杆(903)、气缸 (904)、驱动电机(905)和传动带，传动带分别与远离纱线拨线器(5)的纱团 套简(7)以及驱动电机(905)输出轴传动连接，张力控制器(901)设置于大纱 团的出线处，排线器(902)通过摆杆(903)上下可摆动地设置于机座(1)上， 气缸(904)的两端分别与机座(1)和摆杆(903)可转动地连接，当气缸(904) 活塞伸出时，摆杆(903)在气缸(904)的驱动下向上顶，使排线器(902)上顶 与远离纱线拨线器(5)的纱团套简(7)相匹配处于工作状态。
3. 根据权利要求1所述的带纱线复绕功能的高速扎纱机，其特征在于所述 的纱团套简(7)通过内涨式纱团夹紧装置可拆卸地设置于主轴(2)上，该纱 团夹紧装置包括夹紧套简固定端(401)、夹紧套简活动端(402)、撑圃(405)、 旋紧螺母(403)以及弹性圈(404)，固定端(401)与主轴(2)固定连接，旋紧 螺母(403)与主轴(2)之间螺紋连接，夹紧套简活动端(402)套接在旋紧螺母 (403)之外，夹紧套简活动端(402)的内简面设置有环形内凸，旋紧螺母(403) 的外径面设置有与夹紧套简活动端(402)的环形内凸宽度相匹配的环形卡 槽，夹紧套简活动端(402)可旋转地套装在旋紧螺母(403)的环形卡槽内； 撑圏(405)套接于夹紧套简固定端(401)和活动端(402)之外，撑圈(405)的 外径面与纱团套简(7)的内径面相配，夹紧套简固定端(401)和活动端(402) 外径面的外端各设置有扩径凸缘，凸缘外径与纱团套简(7)内径相匹配，在 凸缘与撑圈(405)的两端面之间各设置有弹性围(404)。
4. 根据权利要求1所述的带纱线复绕功能的高速扎纱机，其特征在于所述 的夹紧套简固定端(401)和活动端(402)外径面与设置于外端的扩径凸缘外径之间以斜面过渡。
5. 根据权利要求1所述的带纱线复绕功能的高速扎纱机，其特征在于在所 述电磁制动器(6)的静铁芯(601)和衔铁(602)之间还设置有耐磨层(603)。
专利摘要本实用新型公开了一种带纱线复绕功能的高速扎纱机，包括机座、带空心主轴的电动机、纱团夹紧装置、纱线拨线器和电磁制动器，所述的主轴上设置有两个可对半分拆开的纱团套筒，纱团套筒通过纱团夹紧装置可拆卸地固定在主轴上，所述的高速扎纱机还设置有外置大纱团和纱线绕线装置。本实用新型的高速扎纱机工作时在远离纱线拨线器的夹紧装置外固定套装上纱团套筒，其与纱线绕线装置匹配可绕制纱团，当前面的工作纱团的纱线用完之时把备用纱团移到前面处于工作状态，而拆除的纱团套筒再装在后面与纱线绕线装置匹配、继续绕制备用纱团。如此往复工作，因此可以不切断光缆，真正制造出大长度光缆，也可为用户节约扎纱原材料成本，操作也更加方便可靠。
文档编号G02B6/44GK201035198SQ200720068939
公开日2008年3月12日 申请日期2007年4月13日 优先权日2007年4月13日
发明者沈志远 申请人:上海元熹机械设备有限公司