一种柔性隔振卷绕装置及应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机的制作方法

本发明涉及卷绕设备，具体为一种柔性隔振卷绕装置及应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机。

背景技术：

1、现有卷绕机的卷绕辊一端固定在卷绕机架上，卷绕辊是一个高速回转部件，常规卷绕辊的结构是施加负载在双支承的悬臂梁上，自由端悬空设置，当卷绕辊在高速卷绕过程中，自由端振动幅度大，加上管纱的逐渐增重和张力的变化使卷绕辊在高速旋转时会出现很多问题；固定在卷绕机架的一端的卷绕辊受剪切力大，卷绕辊最长只能有8个纺丝单元，振动剧烈，噪音大，功率损耗及结构件磨损严重，使用寿命短；且会造成绕丝不均匀，绕丝结构间毛刺，端面不平整，绕丝效率低。

2、因此，为了避免卷绕辊的辊体高速状态下，卷绕辊剧烈振动，改善卷绕辊振动问题可以改善环境噪音并提高绕丝效率和绕丝质量，提供一种柔性隔振卷绕装置及应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种柔性隔振卷绕装置及应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明具有卷绕辊平稳运行，卷绕辊柔性缓冲后受力均匀可控，可以改善环境噪音并提高绕丝效率和绕丝质量的优点。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种柔性隔振卷绕装置及应用柔性隔振卷绕装置的卷绕机，包括卷绕机架，卷绕机架上设有水平设置的卷绕辊，卷绕辊一侧设为柔性支撑部，卷绕辊剩余部分设为悬臂卷绕部，柔性支撑部末端连接有驱动卷绕辊高速旋转的卷绕电机，柔性支撑部末端与卷绕电机之间设有柔性缓冲装置，柔性缓冲装置作为第一柔性支点，在靠近悬臂卷绕部一侧的柔性支撑部上设有固定轴承装置，卷绕辊通过固定轴承装置安装在卷绕机架上，固定轴承装置作为第二柔性支点；

3、所述悬臂卷绕部的轴头处设有靠近或者远离轴头且与卷绕辊轴头配合的柔性轴顶装置，柔性轴顶装置作为悬臂端弹性支承点，卷绕辊处于工作状态时，柔性轴顶装置与卷绕辊轴头顶紧设置，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点配合构成卷绕辊轴向和径向多方位柔性缓冲支撑。第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点在同一直线上，在柔性轴顶装置与卷绕辊轴头顶紧过程中，因为柔性缓冲的作用，解决了末端第三点支撑的过定位问题；同时，卷绕辊一端通过三点支撑由悬臂梁受力状态变成简支梁受力状态，保证卷绕辊高速旋转过程中，受力均匀，支撑稳定，极大的减少了振动。

4、优选的，所述柔性缓冲装置包括轴筒支座，轴筒支座套设在柔性支撑部末端，柔性支撑部末端设有一级定位轴肩和二级定位轴肩，二级定位轴肩与卷绕电机轴同步相连，所述柔性支撑部末端设有与一级定位轴肩配合的定位轴承，定位轴承与轴筒支座之间设有轴承套，轴承套外壁沿轴向设有若干道密封槽，密封槽内设有弹性介质；在卷绕辊高速旋转或者在卷绕辊轴头与柔性轴顶装置顶紧配合的过程中，弹性介质受力压缩，挤压变形后填充在轴承套与轴筒支座之间的间隙中，吸收震动，调整受力平衡。

5、定位轴承端部与轴承套内环面之间依次设有锁紧垫圈和波形弹簧，所述靠近轴承套端面的轴筒支座内壁设有一圈定位槽，定位槽内设有孔用挡圈，孔用挡圈和轴承套端面之间设有轴承套挡圈。波形弹簧在轴向给卷绕辊的轴向一个压缩和回弹的空间，波形弹簧以及弹性介质通过配合吸收高速旋转造成的震动，部件之间受力平衡，配合紧密，缓冲空间大。

6、更为优选的，所述柔性轴顶装置包括沿卷绕辊轴向运动的驱动组件，驱动组件上竖直设有支撑臂，支撑臂顶端与悬臂卷绕部轴头配合设有柔性组件，所述支撑臂顶端设有t型安装孔，柔性组件包括安装在t型安装孔内的锥轴，卷绕辊轴头处设有与锥轴配合的顶紧锥，顶紧锥与锥轴对接面为锥径逐渐变小的内凹坡面，顶紧锥与卷绕辊轴头之间设有深沟球轴承；锥轴与顶紧锥随操作进程分离和顶紧，在顶紧时锥轴与顶紧锥之间不发生相对运动，同时顶紧锥通过深沟球轴承与卷绕辊轴头相连，卷绕辊高速旋转的过程中，锥轴与顶紧锥顶紧后始终处于静止状态。

7、所述t型安装孔远离卷绕辊一端设有限定锥轴位移的端盖，端盖与锥轴端面之间通过螺钉固定，端盖与t型安装孔接触面之间设有一圈开槽，t型安装孔与锥轴之间形成轴向接触面和径向接触面，锥轴外壁沿轴向接触面设有若干圈开槽，锥轴的径向接触面设有一圈开槽，所述开槽内均设有弹性介质。弹性介质受力被挤压，吸收高速旋转造成的震动，部件之间受力平衡，配合紧密，缓冲空间大。

8、更为优选的，所述驱动组件包括固定在卷绕机架上的安装座，安装座一端设有轴顶气缸，安装座另一端设有导杆，导杆一端与支撑臂相连，导杆另一端与轴顶气缸轴相连。

9、更为优选的，所述弹性介质为弹性o形圈。安装方便，受力均匀。

10、更为优选的，所述固定轴承装置包括固定轴承座，固定轴承座内设有固定轴承，固定轴承与卷绕辊柔性支撑部配合，固定轴承座上设有轴承盖。

11、更为优选的，包括设置在卷绕机架上的箱体组件，箱体组件上设有升降导座总成，卷绕辊上方设有前后并排设置的摩擦辊和槽辊，摩擦辊和槽辊通过升降导座总成安装在箱体组件上，摩擦辊和槽辊之间设有送丝机构，所述箱体组件上设有转盘和驱动转盘旋转的切换机构，转盘上设有两个上下对称设置的固定轴承装置，两根相互平行设置的卷绕辊分别通过固定轴承装置安装在转盘上，卷绕辊随转盘每旋转180°，两根卷绕辊上下位置切换，位于上方的卷绕辊处于工作区，位于下方的卷绕辊处于卸丝区，两个卷绕辊在工作区和卸丝区之间切换，工作区的卷绕辊在高速旋转前与柔性轴顶装置顶紧配合，构成卷绕辊轴向和径向顶紧力。两根卷绕辊自动切换，自动绕丝以及自动卸丝的自动化高效生产过程。

12、更为优选的，所述位于卸丝区的卷绕辊下方设有沿卷绕辊轴线方向运动的推动器，柔性轴顶装置的支撑臂呈弧形设置，柔性组件设置在弧形顶部，弧形下部区域构成卸丝区的卷绕辊的卸丝空间。推动器完成自动卸丝，自动化程度高，生产安全高效。

13、更为优选的，所述推动器包括与卷绕辊平行设置的推动导轨，推动导轨上设有推动滑块，推动滑块下部设有推动气缸，推动气缸驱动推动滑块沿推动导轨往复运动，推动滑块上竖直设有推动挡片，推动挡片上表面与卷绕辊下表面之间间隙配合。

14、更为优选的，所述位于工作区卷绕辊启动前，悬臂卷绕部轴头正对柔性轴顶装置，柔性轴顶装置向悬臂卷绕部轴头靠近并顶紧配合，卷绕辊与柔性轴顶装置顶紧过程中，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点稳定支撑，卷绕辊高速旋转时构成柔性减震支撑；

15、工作区的卷绕电机工作驱动卷绕辊高速旋转，摩擦辊、槽辊及送丝机构配合完成卷绕辊绕丝，绕丝结束，工作区的卷绕辊停止旋转后，柔性轴顶装置与工作区的卷绕辊分离；

16、转盘旋转180°，卸丝区和工作区卷绕辊旋转切换，满载的卷绕辊旋转切换到卸丝区，推动器启动将满载的卷绕辊卸丝。

17、当卷绕机架上设有水平设置有一根卷绕辊，卷绕辊启动旋转前，柔性轴顶装置的轴顶气缸启动，驱动导杆做伸长运动，导杆驱动支撑臂同步运动，支撑臂向靠近卷绕辊轴头方向运动；直到安装在t型安装孔内的锥轴与顶紧锥的内凹坡面接触并顶紧，锥轴与顶紧锥之间不发生相对运动，保持相对静止状态，轴向接触面的两圈开槽以及径向接触面的一圈开槽中的弹性o形圈均受到挤压，弹性o形圈变形后充满开槽并延展到部件和部件的缝隙中，让出一个微小的位移和缓冲空间。

18、而固定轴承装置作为第二柔性支点起到中间支点支撑的作用，且柔性支撑部末端与卷绕电机的柔性缓冲装置配合，波形弹簧在轴向给卷绕辊的轴向一个压缩和回弹的空间，柔性轴顶装置顶紧的过程中，波形弹簧从自由状态压缩到平面状态。轴承套端面的轴筒支座内壁之间紧密配合。弹性介质受力压缩，挤压变形后填充在轴承套与轴筒支座之间的间隙中，整个顶紧过程中，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点在同一直线上，在柔性轴顶装置与卷绕辊轴头顶紧过程中，缓冲了轴向和径向的过定位位移，每次达到三点一线的精准定位配合。且卷绕辊一端通过三点支撑由悬臂梁受力状态变成简支梁受力状态。

19、卷绕辊处于顶紧状态时，卷绕电机启动，卷绕电机带动卷绕辊高速旋转，锥轴与顶紧锥始终处于静止状态。卷绕辊与摩擦辊、槽辊及送丝机构配合运行绕丝，波形弹簧以及弹性介质在缓冲空间中挤压配合，使整个工作过程中吸收高速旋转造成的震动和噪音。

20、当卷绕辊上绕丝完成后，卷绕辊停止旋转，柔性轴顶装置与卷绕辊分离，卷绕辊完成自动绕丝。

21、当卷绕机架上设有水平设置有两根卷绕辊。切换机构启动，卷绕辊随转盘每旋转180°，两根卷绕辊上下位置切换，位于上方的卷绕辊处于工作区，位于下方的卷绕辊处于卸丝区，两个卷绕辊在工作区和卸丝区之间切换，工作区的卷绕辊在高速旋转前与柔性轴顶装置顶紧配合，构成卷绕辊轴向和径向顶紧力。

22、位于工作区卷绕辊启动前，柔性轴顶装置正对工作区卷绕辊的悬臂卷绕部的轴头，柔性轴顶装置与卷绕辊轴头配合。在顶紧状态时，锥轴与顶紧锥之间不发生相对运动，保持相对静止状态，轴向接触面的两圈开槽以及径向接触面的一圈开槽中的弹性o形圈均受到挤压，弹性o形圈变形后充满开槽并延展到部件和部件的缝隙中，让出一个微小的位移和缓冲空间。

23、柔性轴顶装置顶紧的过程中，波形弹簧从自由状态压缩到平面状态。轴承套端面的轴筒支座内壁之间紧密配合。弹性介质受力压缩，挤压变形后填充在轴承套与轴筒支座之间的间隙中，整个顶紧过程中，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点在同一直线上，卷绕辊与柔性轴顶装置顶紧过程中，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点稳定支撑，卷绕辊高速旋转时构成柔性减震支撑；缓冲了轴向和径向的过定位位移，每次达到三点一线的精准定位配合。且卷绕辊一端通过三点支撑由悬臂梁受力状态变成简支梁受力状态。

24、工作区的卷绕辊完成绕丝停止旋转，柔性轴顶装置与工作区的卷绕辊分离。切换机构驱动转盘旋转再次旋转180°，卸丝区和工作区卷绕辊旋转切换，推动器的推动气缸驱动推动滑块，在推动挡片的推力作用下，氨纶丝卷与卷绕辊分离，完成自动卸丝，完成卸丝后空载的卷绕辊完成卸丝后待用。于此同时，工作区的卷绕辊刚好完成自动绕丝，依次类推循环工作。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：卷绕机架上的卷绕辊，通过在柔性支撑部设置柔性缓冲装置和固定轴承装置，且在悬臂卷绕部设有靠近或者远离轴头且与卷绕辊轴头配合的柔性轴顶装置，实时保证卷绕辊在高速旋转时，第一柔性支点、第二柔性支点以及悬臂端弹性支承点三点在同一直线上，避免末端第三点支撑的过定位问题；卷绕辊由悬臂梁受力状态变成简支梁受力状态，保证卷绕辊高速旋转过程中，受力均匀，支撑稳定，极大的减少了振动。在同样的工作条件下，卷绕辊的使用长度加长，承载量提高。而且在两个卷绕辊自动切换的模式下，工作区卷绕辊完成绕丝的过程中，卸丝区的卷绕辊在推动器作用下完成自动卸丝，具有工作效率高，节约人工，操作安全的优点。