本发明属于纺织机械技术领域，尤其涉及一种卷绕制动装置及方法。
背景技术：
卷绕制动装置是自动络筒设备上，在单锭进行切疵打结或换管时，对高速缠绕纱线的筒纱需要进行快速刹车制动的一种装置。
中国专利文献中，发明名称为“用于制造交叉卷绕筒的纺织机的卷绕装置的筒子制动器”、公开号为“cn101528575a”的发明专利公开了一种技术方案，所述筒子制动器具有空筒接纳板，其以可转动的方式安装并设有背侧制动面；制动器壳体，其以能沿轴向移动的方式安装并装配有制动衬片；以及用于将所述制动器壳体移动到制动位置的机构，其中所述制动器壳体被朝向所述空筒接纳板移动。将所述制动器壳体设置成除了固定地设置在所述制动器壳体上的所述制动衬片之外，还具有以不能转动的方式与所述制动器壳体连接的、但是以能够相对所述制动器壳体在轴向上移动的方式安装的制动环，在所述制动衬片和所述制动环之间安装有套筒式制动盘，所述制动盘以不能转动但是能沿轴向移动的方式安装在所述空管接纳板的能转动安装的接纳壳体内，所述接纳壳体具有设置在端侧的制动面。
这种制动方式，在筒管与大轮的接触锥面之间摩擦系数较小，所以在筒纱运转速度较高的情况下，特别在筒纱质量较大的时候，筒管与大轮的接触锥面之间会产生相对滑移，最终导致在筒管与大轮之间预留的纱尾磨断，影响后道工序的使用。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种卷绕制动装置及制动方法，在保证轴向制动大轮的同时，通过内部气路结构，同时使得大轮锥形外罩与筒管接触的锥面之间，也进行摩擦制动防止产生相对滑移，保证预留的纱尾完好，以避免为后道工序造成影响。
本发明的技术方案为：
一种卷绕制动装置，包括与筒纱管端面接触的大轮，与大轮固定连接的轴承组件，所述大轮通过刹车组件与活塞轴连接，所述活塞轴安装在气缸座中可沿气缸座滑动；所述大轮外端面从内到外依次罩有导流圆环、摩擦胀圈、锥形外罩；所述活塞轴内设有与轴承组件相连的通气轴，所述通气轴、轴承组件内均设有与导流圆环相通的气路孔。
和现有技术相比，本方案采用摩擦制动，在单锭进行切疵打结或换管时，在大端轮气缸座中通入压缩空气，依靠大端轮的内部结构，让活塞轴带动刹车支座运动，从而使刹车皮圈挤压大轮及筒纱管，完成对高速旋转筒纱管的快速刹车制动；同时通过内部气路，让压缩空气进入摩擦胀圈，使筒纱管内锥面与大轮锥形外罩也产生摩擦制动，防止筒纱与大轮之间产生相对滑移，使筒纱管与锥形外罩之间夹住生头尾纱保留完好。
基于上述方案，本发明还做出了如下改进：
进一步地，所述活塞轴与刹车组件连接端设有复位弹簧组件，所述复位弹簧组件包括复位弹簧、左挡板和右挡板，左挡板包裹部分复位弹簧。本改进方案中，复位弹簧组件用于将活塞轴复位，解除刹车组件对大轮的制动。左挡板将复位弹簧部分罩住，是为了放置刹车皮圈磨损的粉尘进入复位弹簧内，右挡板是承载活塞轴的压力后将复位弹簧压缩，带动刹车组件与大轮后锥面摩擦接触，实现大轮制动。此外，当左、右挡板将复位弹簧完全罩住时，意味着刹车组件磨损严重需要更换了。
进一步地，所述锥形外罩的侧面圆周方向上设有数个均匀分布、用于摩擦胀圈充气膨胀凸起的带状的槽孔，所述摩擦胀圈侧面上设有与锥形外罩槽孔相匹配的凸起部。本改进方案是为了保证摩擦胀圈通气膨胀后，锥形外罩与筒纱管内锥面有足够的摩擦力，且摩擦力分布均匀，实现快速摩擦制动。摩擦胀圈上的凸起部未充气位于锥形外罩表面下，充入空气后，该凸起部膨胀高于锥形外罩槽孔，与筒纱管内表面接触，实现摩擦制动。
进一步地，所述锥形外罩与筒纱管接触的侧面经滚花处理压有刻痕。本改进方案中，非制动时通过锥形外罩上的刻痕卡住筒纱管。
进一步地，所述导流圆环上均分分布有用于导流空气的导流槽。本改进方案，有利于空气流快速均匀地流入到摩擦胀圈中。
本发明还公开了一种卷绕制动方法，筒纱管制动时，压缩空气进入气缸座，推动活塞轴沿气缸座滑动，通过刹车组件挤压大轮制止筒纱管旋转；同时，压缩空气通过通气轴和轴承组件的气路进入导流圆环，使摩擦胀圈膨胀通过锥形外罩的槽孔凸起鼓出锥形外罩表面胀住筒纱管内圈。
进一步地，筒纱管解除制动时，复位弹簧组件将活塞轴朝气缸座方向推动，刹车组件弹开不再与大轮接触，同时，摩擦胀圈恢复原状。
附图说明
图1是本发明应用结构示意图
图2是本发明剖面结构示意图。
图中，1、气缸座；2、活塞轴；3、通气轴；4、刹车支座；5、刹车皮圈；6、轴承柱；7、轴承；8、大轮；9、导流圆环；10、摩擦胀圈；11、锥形外罩；12、含油轴衬；13、塑料衬环；14、密封圈；15、复位弹簧；16、左挡板；17、右挡板；18、弯弓；19、筒纱管；20、大端轮；21、小端轮。
具体实施方式
如图1所示，自动络筒设备的卷绕装置主要包括弯弓18、筒纱管19、安装在弯弓18两端用于夹持筒纱管的小端轮21和大端轮20，卷绕制动装置安装在大端轮20处。如图2所示，一种卷绕制动装置，包括与筒纱管端面接触的大轮8，与大轮8固定连接的轴承组件，所述轴承组件包括轴承7与轴承柱6，所述大轮8通过刹车组件与活塞轴2连接，活塞轴2安装在气缸座1中可沿气缸座1滑动；所述大轮8外端面从内到外依次罩有导流圆环8、摩擦胀圈10、锥形外罩11；所述活塞轴2内设有与轴承组件相连的通气轴3，轴承组件包括轴承7和轴承柱6；通气轴3与轴承柱6螺纹连接；压缩空气通过所述气缸座1进入通气轴3，轴承柱6内设有与导流圆环9相通的气路孔。所述刹车组件包括刹车支座4和刹车皮圈5，刹车支座4通过螺纹与活塞轴2连接，刹车皮圈5镶嵌在刹车支座4上。所述活塞轴2与刹车组件连接端设有复位弹簧组件，所述复位弹簧组件包括复位弹簧15、左挡板16和右挡板17，左挡板16包裹部分复位弹簧15。所述活塞轴2内部设有含油轴衬12，二者过盈配合，也可将二者作为一个整体，可保证刹车或复位时，活塞轴2可沿通气轴3左右滑动；此外，右挡板17与含油轴衬12接触，接受活塞轴2的力压缩复位弹簧15。所述锥形外罩11的侧面圆周方向上设有三个均匀分布的带状的槽孔16，所述摩擦胀圈10侧面上设有与锥形外罩11槽孔相匹配的凸起部，所述锥形外罩11与筒纱管接触的侧面经滚花处理压有刻痕17。所述导流圆环9上均分分布有用于导流空气的导流槽。所述导流圆环9、摩擦胀圈10、锥形外罩11通过数个螺钉固定于大轮8上。此外，卷绕装置还包括设在活塞轴与气缸座连接处的塑料衬环13和密封圈14，密封圈14用于防止漏气，塑料衬环13包裹在活塞轴表面，保持活塞轴左右滑动灵活。
一种卷绕制动方法，筒纱管制动时，压缩空气进入气缸座1，推动活塞轴2沿气缸座1滑动，通过刹车组件挤压大轮8制止筒纱管旋转；同时，压缩空气通过通气轴3和轴承组件的气路进入导流圆环9，使摩擦胀圈10膨胀通过锥形外罩11的槽孔凸起鼓出锥形外罩表面胀住筒纱管内圈。
筒纱管解除制动时，复位弹簧组件将活塞轴2朝气缸座1方向推动，刹车组件弹开不再与大轮接触，同时，摩擦胀圈10恢复原状。