本发明涉及张紧机构，具体涉及一种印刷机卷纸辊用张紧机构及其使用方法。
背景技术
目前，印刷机中用于卷纸的结构，一般是卷纸辊，通过卷纸辊连接纸芯并带动纸芯转动，从而进行送纸、卷纸；卷纸时夹片从送纸卷和收纸卷的两侧进行夹紧。但是，现有的卷纸辊在卷纸时，夹紧稳定性较差，导致纸芯易偏位。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种印刷机卷纸辊用张紧机构，能够有效实现对纸芯的轴向和径向张紧，同时提供了一种印刷机卷纸辊用张紧机构的使用方法，具有操作简单便捷的优点。
为实现上述目的，本发明提出的印刷机卷纸辊用张紧机构，包括卷纸辊组件、轴向锁紧组件和径向张紧组件，轴向锁紧组件沿轴向布置在卷纸辊组件的外侧；其中，
径向张紧组件包括一级径向张紧组件和二级径向张紧组件，一级径向张紧组件包括沿周向均布在卷纸辊组件上的顶杆，顶杆径向穿出卷纸辊组件，且顶杆与卷纸辊组件间设有弹性部件；二级径向张紧组件包括同轴设于卷纸辊组件中心的电磁杆及铁质滚珠，卷纸辊组件上与顶杆对应位置开设有连通至顶杆内端的径向孔道，铁质滚珠位于径向孔道中。
优选地，在所述的印刷机卷纸辊用张紧机构中，所述卷纸辊组件包括内转筒和外转筒，外转筒传动套设于内转筒外侧，内转筒的内壁上设有内环凸台，外转筒的内壁与内环凸台相应位置设有外环凸台；内环凸台沿周向均布有至少三个径向通孔，外环凸台沿周向均布有与径向通孔相对应的径向凹槽；铁质滚珠能够在离心力作用下由径向通孔进入径向凹槽内并对顶杆施加顶推力，且在电磁力作用下由径向凹槽返回至径向通孔内。
优选地，在所述的印刷机卷纸辊用张紧机构中，所述顶杆的外端贯穿凹槽槽底并延伸出外转筒的外侧壁，顶杆的内端位于凹槽内；弹性部件套设在顶杆上且一端与凹槽的槽底相连，另一端与顶杆的内端抵接或连接。
优选地，在所述的印刷机卷纸辊用张紧机构中，所述外转筒通过行星齿轮组啮合传动套设于内转筒外侧，内转筒与驱动组件相连。
优选地，在所述的印刷机卷纸辊用张紧机构中，所述顶杆的外端固定有弧形压板，弧形压板指向纸芯卸料方向的一侧固定有锥形板，锥形板倾斜指向卷纸辊组件的中心。
优选地，在所述的印刷机卷纸辊用张紧机构中，所述轴向锁紧组件包括第一挡板和第二挡板，第一挡板和第二挡板的背离侧分别设有轴向限位部件。
优选地，在所述的印刷机卷纸辊用张紧机构中，所述轴向限位部件包括开设在卷纸辊组件最外侧的外螺纹，以及螺接在外螺纹上的螺母，螺母在第一挡板和第二挡板的背离侧各设一个。
进一步地，在本发明中还提出了一种印刷机卷纸辊用张紧机构的使用方法，采用上述任一项所述的印刷机卷纸辊用张紧机构，包括以下步骤：
步骤一：给电磁杆供电，将滚珠吸附在电磁杆上；
步骤二：安装纸芯，将纸芯套设于卷纸辊组件上并使得顶杆抵接于纸芯的内侧壁，由轴向锁紧组件对纸芯进行轴向压紧，同时由顶杆对纸芯进行一级径向张紧；
步骤三，纸芯安装完成后，给电磁杆断电，并启动驱动组件，带动卷纸辊组件转动开始卷纸；
步骤四，随着卷纸辊组件转速的增加，滚珠受到离心力的作用下逐渐沿径向方向扩张，并使得滚珠沿径向孔道向外运动，并对顶杆的内端施加径向方向向外的顶推力，顶杆受力后其外端对纸芯进行二级径向张紧；
步骤五，卷纸结束后，给电磁杆通电，同时关闭驱动组件，随着卷纸辊组件逐渐减速变慢，滚珠所受离心力随之减弱，并且在电磁力吸力作用下，吸附至电磁杆上；
步骤六，卷纸辊组件完全停止转动后，解除轴向锁紧组件对纸芯的轴向压紧，取下纸芯；
步骤七，对下一纸芯进行卷纸时，重复步骤一至步骤六。
优选地，在所述的印刷机卷纸辊用张紧机构的使用方法中，所述卷纸辊组包括内转筒和外转筒，外转筒传动套设于内转筒外侧，在步骤三中，启动驱动组件，带动卷纸辊组件转动开始卷纸时，首先驱动组件带动内转筒转动，然后内转筒驱动外转筒反向转动。
优选地，在所述的印刷机卷纸辊用张紧机构的使用方法中，所述内转筒的内壁上设有内环凸台，外转筒的内壁与内环凸台相应位置设有外环凸台；内环凸台沿周向均布有至少三个通孔，外环凸台沿周向均布有与通孔相对应的凹槽，其中，
在步骤四中，随着内转筒的转速逐步增加，随着内转筒的转速逐步增加，滚珠受到离心力作用逐渐沿径向方向扩张，当通孔转至与凹槽对应位置时，滚珠在离心力作用下进入凹槽内，随着内转筒的转动，通孔内部的滚珠会一一对应的均布进入凹槽内，滚珠进入凹槽后，在离心力作用下沿径向方向上向外运动，滚珠对顶杆施加径向方向向外的顶推力，顶杆受力后通对纸芯进行二级径向张紧。
优选地，在所述的印刷机卷纸辊用张紧机构的使用方法中，所述轴向锁紧组件包括第一挡板、第二挡板和螺母，螺母螺接在开设于卷纸辊组件最外侧外螺纹上，且螺母在第一挡板和第二挡板的背离侧各设一个；所述顶杆的外端固定有弧形压板，弧形压板指向纸芯卸料方向的一侧固定有锥形板，锥形板倾斜指向卷纸辊组件的中心，其中，
在步骤二中，安装纸芯时，首先根据纸芯的长度旋转第一挡板左侧的螺母至合适位置，然后移动第一挡板紧贴螺母，将纸芯一端沿外转筒轴线走向插套在外转筒上，纸芯在插套在外转筒上的过程中，首先接触弧形压板上的锥形板，并随着纸芯的推进，纸芯对弧形压板进行施加指向外转筒中心的挤压力，弧形压板通过顶杆挤压弹性部件，弹性部件受力拉伸，拉伸后弹性部件对顶杆施加径向方向指向外转筒外侧反作用力，实现对纸芯的一级径向张紧，随着纸芯的推进纸芯贴紧在第一挡板上，安装第二挡板，将第二挡板套接在外转筒上并贴紧纸芯的右端，然后利用螺母挤压第二挡板，实现对纸芯的轴向压紧。
与现有技术相比，本发明的有益效果：通过采用轴向锁紧组件和径向张紧组件配合，实现了对纸芯的径向和轴向的全方位加紧，同时采用二级径向张紧组件对一级径向张紧组件进一步施加张紧力，获得更好地径向张紧效果，使得卷纸辊组件在卷纸过程中，加紧稳定性高，且纸芯不易偏位。
附图说明
图1为本发明总装截面结构示意图；
图2为本发明停止状态a-a截面结构示意图；
图3为本发明工作状态a-a截面结构示意图；
图4为本发明中弧形压板结构示意图。
图中：1电机；2机架；3带轮组件；4输出轴；5行星齿轮；6第一挡板；7电磁杆；71电极柱；8内转筒；82通孔；9内齿圈；10螺母；11第二挡板；12外转筒；121凹槽；122顶杆；123弹性部件；124弧形压板；13滚珠。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
(印刷机卷纸辊用张紧机构的主要构成及其使用方法)
该印刷机卷纸辊用张紧机构包括卷纸辊组件、轴向锁紧组件和径向张紧组件，轴向锁紧组件沿轴向布置在卷纸辊组件的外侧；其中，径向张紧组件包括一级径向张紧组件和二级径向张紧组件，一级径向张紧组件包括沿周向均布在卷纸辊组件上的顶杆122，顶杆122径向穿出卷纸辊组件，且顶杆122与卷纸辊组件间设有弹性部件123；二级径向张紧组件包括同轴设于卷纸辊组件中心的电磁杆7及铁质滚珠13，卷纸辊组件上与顶杆122对应位置开设有连通至顶杆122内端的径向孔道，铁质滚珠13位于径向孔道中。
该印刷机卷纸辊用张紧机构的使用方法，包括如下步骤：
步骤一：给电磁杆7供电，将滚珠13吸附在电磁杆7上；
步骤二：安装纸芯，将纸芯套设于卷纸辊组件上并使得顶杆122抵接于纸芯的内侧壁，由轴向锁紧组件对纸芯进行轴向压紧，同时由顶杆122对纸芯进行一级径向张紧；
步骤三，纸芯安装完成后，给电磁杆7断电，并启动驱动组件，带动卷纸辊组件转动开始卷纸；
步骤四，随着卷纸辊组件转速的增加，滚珠13受到离心力的作用下逐渐沿径向方向扩张，并使得滚珠13沿径向孔道向外运动，并对顶杆122的内端施加径向方向向外的顶推力，顶杆122受力后其外端对纸芯进行二级径向张紧；
步骤五，卷纸结束后，给电磁杆7通电，同时关闭驱动组件，随着卷纸辊组件逐渐减速变慢，滚珠13所受离心力随之减弱，并且在电磁力吸力作用下，吸附至电磁杆7上；
步骤六，卷纸辊组件完全停止转动后，解除轴向锁紧组件对纸芯的轴向压紧，取下纸芯；
步骤七，对下一纸芯进行卷纸时，重复步骤一至步骤六。
(印刷机卷纸辊用张紧机构的各具体结构)
印刷机卷纸辊用张紧机构，在图1中，输出轴4横置转动连接在机架2上，为了便于描述，在本发明中采用的驱动组件为电机1和带轮组件3，驱动组件还可以采用能够给时内转筒8转动地其他形式动力源及传动机构。电机1通过带轮组件3传动连接输出轴4的左端。输出轴4的右端固定连接内转筒8的左端。外转筒12通过轴承外套在内转筒8的外侧面。外转筒12通过行星齿轮组啮合传动套设于内转筒8外侧，具体地，外转筒12的左端面固定有内齿圈9，内齿圈9与内转筒8之间通过行星齿轮5啮合连接。行星齿轮5中心轴处转动连接在机架2上，外转筒12上套接有结构相同的第一挡板6和第二挡板11。外转筒12外侧面设置有外螺纹，并且螺纹连接有螺母10。
在图1和图2中，内转筒8的中部内壁上一体化固定有内环凸台，内转筒8的侧壁上对应内凸台位置沿圆周走向均布有不少于三个的径向通孔82，通孔82中心轴线垂直于内转筒8的中心轴线。内转筒8的中心轴线处通过轴承连接有电磁杆7。电磁杆7左端伸出输出轴4的内部。电磁杆7右端贯穿内转筒8内部的内环凸台，每个通孔82内部均设置有一个铁质滚珠13。
电磁杆7包括外筒和外筒内固定设置的电磁铁，外筒外表面设置有外螺纹，电磁铁用于接电的电极柱71设置在电磁杆7的右端部。电磁铁、电源、可变电阻器构成电流回路，并通过调节可变电阻器来调整电磁铁磁性的强弱。电磁感应为常识技术，固定线圈匝数的条件下，可通过改变电流大小从而改变电磁杆7的吸力大小，电流的改变为电学基础知识，在本发明中不再进行叙述。
图1和图2中，外转筒12的内壁对应内转筒8内部内环凸台的位置一体化固定有外环凸台，外环凸台内壁上开设有与通孔82相对应的径向凹槽121。凹槽121的内部设置有顶杆122，顶杆122指向外转筒12外缘的一端贯穿凹槽121的槽底外露至外转筒12的外部，且顶杆122端部固定有弧形压板124。顶杆122位于凹槽121内部的一端通过弹簧123连接凹槽121的槽底。
图1和图4中弧形压板124指向纸芯卸料方向的一侧固定有锥形板125，锥形板125倾斜指向内转筒8的中心。
(印刷机卷纸辊用张紧机构具体使用方法及工作原理)
如图1-4所示，该种用于印刷机的纸张收卷机构在使用时具体步骤如下：
步骤一：安装纸芯，初始状态下电机1断电不工作，内转筒8的侧壁上通孔82正对外转筒12的内壁上的凹槽121，通过导线连接电极柱71将电磁杆7接入电路中，电磁杆7通电后产生电磁感应，电磁杆7对滚珠13产生吸力，将滚珠13吸附电磁杆7上。
步骤二：根据纸芯的长度旋转第一挡板6左侧的螺母10至合适位置，然后移动第一挡板6贴紧螺母10，将纸芯一端沿外转筒12轴线走向插套在外转筒12上，纸芯在插套在外转筒12上的过程中，首先接触弧形压板124上的锥形板125，并随着纸芯的推进，纸芯对弧形压板124进行施加指向外转筒12中心的挤压力，弧形压板124通过顶杆122挤压弹性部件123(诸如弹簧)，弹性部件123受力拉伸，拉伸后根据作用力与反作用力，弹性部件123对顶杆123施加径向方向指向外转筒12外侧反作用力，实现对纸芯的初步固定预紧(即一级径向张紧)，随着纸芯的推进纸芯贴紧在第一挡板6上；安装第二挡板11，将第二挡板11套接在外转筒12上并贴紧纸芯的右端，然后利用螺母10挤压第二挡板11，实现对纸芯的轴向压紧。
步骤三：纸芯安装完成后，给电磁杆7断电，电磁杆7上的电磁吸力消失，滚珠13可以自由的在通孔82内活动，然后给电机1通电，电机1通过带轮组件3传动连接输出轴4，并带动输出轴4转动，输出轴4带动内转筒8绕电磁杆7转动，内转筒8转动的同时通过行星齿轮5和内齿圈9带动外转筒12相对内转筒8反向转动。
步骤四：随着内转筒8的转速逐步增加，随着通孔82的转动带着滚珠13一起转动，滚珠13受到离心力作用逐渐沿径向方向扩张，当通孔82转至与凹槽121对应位置时，滚珠13在离心力作用下进入凹槽121，随着内转筒8的转动，通孔82内部的滚珠13会一一对应的均布进入凹槽121内，滚珠13进入凹槽121后，在离心力作用下沿径向方向上向外运动，滚珠13对顶杆122施加径向方向向外的推力，顶杆122受力后通过弧形压板124对纸芯进一步张紧固定(即二级径向张紧)，提高纸芯在工作时的稳定性。
步骤五：卷纸结束后，通过电极柱71对电磁杆7通电，同时对电机1断电，电磁杆7通电后产生电磁吸力，电机1断电后，动力输出停止，内转筒8和外转筒12逐步减速变慢，滚珠13受到的离心力减弱，并且在电磁吸力作用下，滚珠13从凹槽121内部逐渐向通孔82内部移动，直至进入通孔82内吸附在电磁杆7上；电磁杆7通电产生电磁吸力作用是为了避免滚珠13在自身重力作用下处于电磁杆7下方位置的凹槽12内，一方面导致纸芯在减速状态下的受力不平衡出现纸芯夹持不稳的情况，另一方面不便于纸芯的装配。
步骤六：当内转筒8和外转筒12完全停止后，旋松第二挡板11侧的螺母10，取下第二挡板11，然后取下纸芯即可；纸芯在取下后施加在弧形压板124的压力消失，弹簧123收缩复位并推动顶杆122向外移动复位。
步骤七：对下一纸芯进行卷纸时，重复步骤一至步骤六即可。
综上，在本发明实施例提供的一种印刷机卷纸辊用张紧机构及其使用方法中，通过采用轴向锁紧组件和径向张紧组件配合，实现了对纸芯的径向和轴向的全方位加紧，同时采用二级径向张紧组件对一级径向张紧组件进一步施加张紧力，获得更好地径向张紧效果，使得卷纸辊组件在卷纸过程中，加紧稳定性高，且纸芯不易偏位。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。