基于新型半轴结构和新型皮带张紧结构的缠绕机传动系统的制作方法

本实用新型涉及一种基于新型半轴结构和新型皮带张紧结构的缠绕机传动系统，属于自动绕线机技术领域。

背景技术：

电气产品中的线圈通常是由漆包线绕制而成，为了提高生产效率以及产品性能的稳定性就需要使用自动绕线机取代手动绕线；在汽车行业里使用大量的线束，因此需要对各类线束进行胶带或无胶胶带封装，以达到捆绑、防漏电、防老化、防腐蚀等效果，从而需要特定的绕线机代替手工劳动。部分绕线机采用同步带或者齿轮驱动旋转体旋转，但都存在不足之处：由于同步带挠性较大，过长的同步带在长期工作中就容易被拉长，从而导致脱齿，使传动失效；齿轮传动对两齿轮的中心距要求极高以满足渐开线传动原理，但是由于绕线机中旋转体结构的特殊性，无法保证旋转体和驱动齿轮之间固定的中心距，因此驱动齿轮容易因为过度磨损或者断裂而失效，其次因为旋转体上有缺口，轮齿不是连续的，因此在与驱动齿轮配合时，可能会产生冲击从而致使断齿，最后在旋转体上加工渐开线齿，制造成本较高。

技术实现要素：

目的：为了克服现有技术中存在的不足，提升缠绕机的传动结构工作能力和稳定性，提高绕线效率，本实用新型提供一种基于新型半轴结构和新型皮带张紧结构的缠绕机传动系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于新型半轴结构和新型皮带张紧结构的缠绕机传动系统，包括新型半轴结构和新型皮带张紧结构；

所述新型半轴结构包括旋转体、内导轮、外导轮、第二外导轮，所述旋转体通过内导轮与上壳体、下壳体相互配合；所述旋转体具有U型缺口，沿旋转体内圈设有一圈凹槽，内导轮沿着凹槽滚动；旋转体外圈与外导轮、第二外导轮相切接触；所述内导轮设有两个或两个以上，内导轮通过内导轮固定架固定在各自的旋转中心轴上；

所述新型皮带张紧结构包括驱动轮、第二驱动轮、同步带、并联同步带轮及张紧轮模块；所述张紧轮模块由偏心轴、张紧轮、轴承组成，轴承内圈套入偏心轴外侧，张紧轮套入轴承外圈；所述偏心轴通过锁紧螺钉锁紧在下壳体的螺钉安装孔内；

所述并联同步带轮由两个同步带轮并联而成，并联同步带轮的上端通过同步带带动第二驱动轮转动，下端通过同步带带动驱动轮转动；驱动轮、第二驱动轮与旋转体外圈相切；所述并联同步带轮由电机驱动旋转；

所述旋转体上固定安装有支架，销轴穿过套筒固定在支架上，胶带穿过套筒并与套筒固定连接，套筒与胶带可绕销轴旋转。

进一步地，所述外导轮、第二外导轮、驱动轮、第二驱动轮、同步带、并联同步带轮及张紧轮模块置于上壳体和下壳体配合形成的腔体内

进一步地，所述内导轮的旋转中心布置在同一圆周上，圆周圆心与旋转体的旋转中心重合，圆周半径等于旋转体内圈半径减去内导轮的半径。

进一步地，所述内导轮固定架上最外面的两个内导轮与旋转体内圈相切的两点之间的劣弧弧长大于旋转体U形缺口所去除的弧长。

进一步地，所述内导轮、外导轮、第二外导轮均是由导柱、金属滚动轴承、高分子复合材料滚轮组成的复合导轮旋转结构；所述导柱垂直固定在下壳体内表面上，金属滚动轴承内圈固定在导柱外缘，过盈配合且相对固定；金属滚动轴承外圈与高分子复合滚轮过盈配合且相对固定。

进一步地，所述驱动轮与第二驱动轮的转动方向一致。

进一步地，所述驱动轮、第二驱动轮与旋转体相切接触的两点之间的劣弧弧长大于旋转体U形缺口所去除的弧长。

进一步地，所述张紧轮外侧设有凹槽，同步带镶嵌到凹槽内。

进一步地，所述电机固定安装在下壳体上，电机输出轴穿过下壳体上的安装孔伸入上壳体与下壳体配合形成的腔体内部；所述并联同步带轮通过胶水固定在电机输出轴上。

有益效果：本实用新型提供的缠绕机传动系统，包括半轴传动结构和皮带张紧结构，使得缠绕机在电力驱动下能够将一卷胶带按顺时针或逆时针方向缠绕在导线上，大幅度地降低操作人员的绕线强度，也提高了绕线效率，同时提高产品稳定性。

其中U型缺口旋转体的特种半轴传动结构能够保证旋转体的内圈和外圈同时具备轴向定位，保证轴向旋转；U型缺口旋转体的内部凹槽结构与导轮的高分子滚轮径向产生限位，限制旋转体偏转；U型缺口旋转体半轴结构允许其绕空心的旋转体中心形成旋转，有利于自动化缠绕工艺的实现；带滚动轴承的复合导轮旋转结构，利用了金属滚动轴承自身优良旋转特性，减少了对高分子复合材料滚轮产生的旋转摩擦磨损，也减少了对导柱的旋转摩擦磨损；特种偏心张紧轮实现了同步带的张紧角度和张紧力度的调整，提升电机动力传递到U型缺口旋转体的效率，保证了自动化缠绕工艺的动力特性，提高了缠绕机的生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为旋转体安装示意图；

图3为内导轮安装示意图；

图4为旋转体结构示意图；

图5为张紧轮模块示意图及剖视图；

图中：1.胶带，2.销轴，3.套筒，4.下壳体，5.上壳体，6.电机，7.旋转体，8.导线，9.支架，10.同步带，11.张紧轮模块，12.并联同步带轮，13.驱动轮，14.外导轮，15.内导轮，16.第二外导轮，17.第二驱动轮，18.内导轮固定架，19.第N内导轮，20.偏心轴，21.张紧轮，22.轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1~图5所示，一种基于新型半轴结构和新型皮带张紧结构的缠绕机传动系统，包括新型半轴结构和新型皮带张紧结构；其中新型半轴结构包括旋转体7、内导轮15、外导轮14、第二外导轮16，新型皮带张紧结构包括驱动轮13、第二驱动轮17、同步带10、并联同步带轮12及张紧轮模块11；所述旋转体7通过内导轮15与上壳体5、下壳体4相互配合，外导轮14、第二外导轮16、驱动轮13、第二驱动轮17、同步带10、并联同步带轮12及张紧轮模块11置于上壳体5和下壳体4配合形成的腔体内。

参阅图2、图4，所述旋转体7具有一U型缺口，加工缺口的是为了使被缠绕物体能够方便地放置到旋转体的回转中心上；沿旋转体7内圈设有一圈凹槽，内导轮15可沿着凹槽滚动；旋转体7外圈与外导轮14、第二外导轮16相切接触，外导轮与内导轮相互作用从而保证旋转体绕其旋转中心转动；旋转体7外圈与驱动轮13、第二驱动轮17以及所附带的传动同步带10压合接触，实现同步带与旋转体接触点的通向切线运动；张紧轮模块设于并联同步带轮及驱动轮之间，用于调节同步带的张力大小。

所述内导轮15设有两个或两个以上，参阅图3，内导轮15通过内导轮固定架18固定在各自的旋转中心轴上。内导轮固定架18上的最外面两个内导轮15与旋转体7内圈相切的两点之间的劣弧弧长大于旋转体U型缺口所去除的弧长，这样在旋转体7旋转时，可以保证至少有一组内导轮是能够起到定位作用的，从而克服旋转体7有缺口的弊端。实际应用中为了旋转体7旋转起来足够平稳，通常情况下内导轮15的数量越多越好，且各内导轮15的旋转中心布置在同一圆周上，圆周圆心与旋转体7的旋转中心重合，圆周半径等于旋转体7内圈半径减去内导轮15的半径。

所述内导轮15是由导柱、金属滚动轴承、高分子复合材料滚轮组成的复合导轮旋转结构；所述导柱垂直固定在下壳体4内表面上，金属滚动轴承内圈固定在导柱外缘，金属滚动轴承外圈固定一种高分子复合材料滚轮；金属滚动轴承内圈与导柱过盈配合且相对固定，不形成旋转结构；金属滚动轴承外圈与高分子复合滚轮过盈配合且相对固定，不形成旋转结构；高分子复合材料滚轮的旋转仅带动金属滚动轴承外圈的旋转，金属滚动轴承内圈受导柱限制不能转动，仅允许金属滚动轴承外圈与金属滚动轴承内圈形成相对旋转；此带滚动轴承的复合导轮旋转结构，利用了金属滚动轴承自身优良旋转特征，减少了对高分子复合材料滚轮产生的旋转摩擦磨损，也减少了对导柱的旋转摩擦磨损。

本实用新型主要利用U型旋转体的特种半轴传动结构实现面向缠绕机的传动。旋转体内圈多组带滚动轴承的复合导轮仅覆盖U型缺口旋转体的内圈的一半，形成内圈半轴旋转结构；旋转体的内圈凹槽与内导轮产生径向定位，形成对旋转体的内圈凹槽的径向定位，防止旋转体在径向串动，减少旋转体旋转偏载，形成半轴定位结构；旋转体的外圈与固定在上、下壳体内的多组带滚动轴承的外导轮形成滚动配合，形成对旋转体的外圈导向；外导轮仅覆盖U型缺口旋转体的外圈的一般，形成外圈半轴旋转结构。

参阅图5，所述张紧轮模块11由偏心轴20、张紧轮21、轴承22组成，所述偏心轴20通过锁紧螺钉锁紧在下壳体4的螺钉安装孔内；锁紧螺钉锁死后，能够实现偏心轴20与下壳体4的相对位置不变，从而确定张紧轮模块11相对下壳体4的位置。轴承22内圈套入偏心轴20外侧，实现轴承内圈与偏心轴过盈配合，保证轴承内圈与偏心轴位置固定，实现轴承内圈与偏心轴的同步旋转；张紧轮21套入轴承22外圈，实现张紧轮与轴承外圈过盈配合，保证轴承外圈与张紧轮位置固定，实现轴承外圈与张紧轮的同步旋转；张紧轮通过轴承自身良好的回转特性，可以绕偏心轴的回转中心旋转。所述张紧轮21外侧设有凹槽，同步带10镶嵌到凹槽内，保证同步带不脱离张紧轮的凹槽。

若使用时张紧轮提供给同步带的张力不够或张力过大，操作人员可以松动锁紧螺钉，调整偏心轴与下壳体的相对位置，使偏心轴安装固定孔的中心与偏心轴旋转中心之间的偏心距进一步加大或减小，从而合理地改变张紧轮模块相对下壳体的位置，实现同步带的张力保持在合理范围内。

所述并联同步带轮12由两个同步带轮并联而成，并联同步带轮12的上端通过同步带10带动第二驱动轮17转动，下端通过同步带10带动驱动轮13转动；驱动轮13、第二驱动轮17与旋转体7外圈相切；驱动轮13与第二驱动轮17的转动方向一致；所述驱动轮13、第二驱动轮17与旋转体7相切接触的两点之间的劣弧弧长大于旋转体U形缺口所去除的弧长，如此就可以保证两个驱动轮总有一个能与旋转体7相互配合，从而保证电机动力输出不间断。

所述并联同步带轮12由电机6驱动旋转；电机6固定安装在下壳体4上，电机6输出轴穿过下壳体4上的安装孔伸入上壳体5与下壳体4配合形成的腔体内部；所述并联同步带轮12通过胶水固定在电机6的输出轴上。当电机通电旋转时，并联同步带轮将随之一起旋转，带动两组驱动轮，并通过皮带对U型缺口旋转体进行持续性驱动。

所述旋转体7上固定安装有支架9，销轴2穿过套筒3固定在支架9上，胶带1穿过套筒3并与套筒3固定连接，套筒3与胶带1可绕销轴2旋转。当旋转体7绕其回转中心旋转时，胶带1将绕导线8旋转，从而实现胶带1自动缠绕导线8，完成绕线动作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。