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一种一体式丝绳捻股合绳装置

申请号 CN202111481254.6 申请日 2021-12-06 公开(公告)号 CN114318912A 公开(公告)日 2022-04-12
申请人 江苏大学; 发明人 杨超君; 莫帅; 尹旭东; 阮孙意;
摘要 本 发明 涉及一种一体式 钢 丝绳 捻股合绳装置。装置包括捻股装置、合绳装置、传动装置。捻股装置中的一台捻股单元设置于合绳装置中 心轴 线处,其余捻股捻股单元呈环形阵列方式设置于合绳装置圆周上。制绳钢丝由放线工字轮放出,经捻股装置的“自转”完成捻股工序穿过合绳分线盘,经合绳装置的“自转”完成合绳工序,制绳钢丝在由捻股装置的“自转”及其绕合绳装置的“公转”后完成 钢丝绳 的捻制,最后由 收线 排线装置将钢丝绳进行收卷,由伺服 电机 功率的大小来调整制绳钢丝运转时的牵引速度和周转速度从而达到生产不同规格捻距、捻向钢丝绳的目的。
权利要求

1.一种一体式丝绳捻股合绳装置,其特征在于:所述一体式钢丝绳捻股合绳装置包
括捻股装置、合绳装置、传动装置,所述捻股装置包括若干台捻股单元,所述捻股单元包括
捻股齿轮、芯轴、捻股转动架、放线工字轮、分线连轴座,所述捻股齿轮通过平键和螺母
与芯轴的下部固定连接,所述芯轴的上部通过螺栓与捻股转动架的一侧固定连接,芯轴的
中部通过滚子轴承安装于合绳装置中合绳齿轮的安装孔上,所述放线工字轮置于捻股转动
架内部,通过深沟球轴承安装于捻股转动架上,所述分线连轴座的一端通过螺栓固定安装
于捻股转动架的另一侧,分线连轴座的另一端通过滚子轴承安装于合绳装置中转轮的安装
孔上,其中1台捻股单元设置于合绳装置的中心轴线处,其余捻股单元呈环形阵列方式设置
于合绳装置圆周上,所述每台捻股单元在传动装置的伺服电机的驱动下绕自身中心轴线周
转完成股绳的合股工序;所述合绳装置包括惰轮、合绳齿轮、第一联轴器、转轮、股压线座、
第二联轴器、分线盘、合绳压线座,所述惰轮通过滚子轴承安装于合绳齿轮上,惰轮分为2
组,每组均呈环形阵列方式设置于合绳齿轮上,用于将动通过其传输至捻股单元中的捻
股齿轮,从而实现捻股装置的周转运动,所述第一联轴器的一端通过螺栓与合绳齿轮固定
连接,另一端通过螺栓与转轮固定连接,以此实现合绳齿轮与转轮相对位置的固定,所述股
压线座通过螺栓安装于转轮上,每个股压线座的中心轴线均与转轮上用于安装捻股装置中
分线连轴座的安装孔的中心轴线重合,合股后的股绳在股压线座的压紧下,可进一步成型
和定径,所述第二联轴器的一端通过螺栓与转轮固定连接,另一端通过螺栓与分线盘固定
连接,所述合绳压线座置于合绳装置的末端,通过螺栓固定安装于分线盘的中心轴线处,所
述合绳装置在传动装置的伺服电机的驱动下,绕自身中心轴线周转完成钢丝绳的合绳工
序;所述传动装置包括伺服电机、联轴器、捻股传动带轮、传动带、主传动带轮、合绳传动齿
轮、传动轴支撑座、合绳转轮,所述伺服电机通过联轴器与捻股传动带轮及合绳传动齿轮
固定连接,合绳齿轮位于两个合绳传动齿轮上并与合绳传动齿轮相切,转轮位于两个合绳
转轮上并与合绳转轮相切,所述捻股传动带轮通过传动带将动力传输至主传动带轮,所述
主传动带轮通过联轴器与置于合绳装置中心轴线处的捻股单元中的捻股齿轮固定连接,继
而通过合绳装置中的惰轮将动力传输至其余捻股单元,从而实现捻股装置的周转运动,所
述传动轴的一端通过螺栓与合绳传动齿轮固定连接,另一端通过螺栓与合绳转轮固定连
接,并通过滚子轴承安装于支撑座上,所述支撑座设置于整个装置的底部,通过螺栓固定于
地面,用于支撑整个装置的运转。
2.如权利要求1所述的一种一体式钢丝绳捻股合绳装置,其特征在于:每台捻股单元的
捻股转动架设置有内置分线圈,每个内置分线圈均处于放线工字轮的前端150mm处,可使制
绳钢丝在牵引力的驱动下不断向前走时,在捻股转动架内呈轴向平行排布,互不干涉。
3.如权利要求1所述的一种一体式钢丝绳捻股合绳装置,其特征在于:所述合绳装置中
的分线盘可使每股股绳分开,在捻制过程中能有条不紊的进入各自的股层。
4.如权利要求1所述的一种一体式钢丝绳捻股合绳装置,其特征在于:分线连轴座内设
置有倾斜度为60°的穿线孔,经过穿线孔的导向后,使得制绳钢丝进一步的变向,以利于
制绳钢丝的合股捻制。
5.如权利要求1所述的一种一体式钢丝绳捻股合绳装置,其特征在于:股绳及钢丝绳的
捻制是在独立分开做周转运动的捻股装置及合绳装置中完成,可完成对不同捻距和捻向钢
丝绳的生产。
6.如权利要求1所述的一种一体式钢丝绳捻股合绳装置,其特征在于:捻股与合绳两道
工序均由在一套牵引装置驱动,所述牵引装置设置于一体式捻股合绳装置的末端,主要由
牵引轮、电机、底座构成,电机带动位于底座上的牵引轮转动实现钢丝绳捻制的牵引运动,
便于对钢丝绳的牵引速度进行调控,简化操作。
7.如权利要求1所述的一种一体式钢丝绳捻股合绳装置,其特征在于:一体式钢丝绳捻
股合绳装置还包括收线排线装置,所述收线排线装置设置于牵引装置之后,主要由收线工
字轮、电机、基座、排线部分组成,工字轮置于基座之上,电机置于基座一侧,并通过联轴器
与工字轮固定连接,带动工字轮做周转运动,排线部分置于工字轮前端,控制收线时钢丝绳
自左向右和自右向左的重复排列缠绕于工字轮上,实现将钢丝绳有序的收卷工字轮。
8.如权利要求1所述的一种一体式钢丝绳捻股合绳装置,其特征在于:放线工字轮及捻
股转动架均可拆卸,便于装置的维护和检修。
9.如权利要求1所述的一种一体式钢丝绳捻股合绳装置,其特征在于:内置分线圈、分
线盘、捻股压线座、合绳压线座的穿线孔径要大于钢丝的直径,孔中嵌套陶瓷摸具或者其他
材质足够光洁的模套,以防止因钢丝与穿线孔之间的高速、长时间摩擦,磨损刮伤钢丝。
10.如权利要求1所述的一种一体式钢丝绳捻股合绳装置,其特征在于:在传动装置中
伺服电机的驱动下,动力经传动带传递至主传动带轮,通过合绳装置中合绳齿轮上的惰轮
将动力传输至捻股装置中各捻股单元的捻股齿轮,以此来实现捻股转动架的周转运动;在
传动装置中另一套伺服电机的驱动下,动力经联轴器传递至合绳传动齿轮,通过合绳传动
齿轮与合绳装置中的合绳齿轮的啮合,实现合绳装置的周转运动;制绳钢丝由放线工字轮
放出,穿过捻股转动架上的内置分线盘,进入分线联轴座,经捻股转动架的周转运动完成钢
丝绳的合股;合股后的股绳穿过股压线座,经过股压线座的压紧以控制其直径,使其进一步
成型和定径,完成捻股工序;合股后的股绳穿过合绳装置上的分线盘,进入合绳压线座,经
合绳装置的周转运动完成合绳工序;制绳钢丝在一体式捻股合绳装置中捻股装置的自转及
其绕合绳装置的公转后完成钢丝绳的捻制,最后经牵引装置由收线排线装置将钢丝绳进行
收卷。

说明书全文

一种一体式丝绳捻股合绳装置

技术领域

[0001] 本发明涉及钢丝绳生产技术设备领域,特别是涉及一种将钢丝绳捻股、合绳两道工序合二为一的一体式钢丝绳捻股合绳装置。

背景技术

[0002] 近年来,随着我国劳动资源的调整,钢丝绳企业日渐重视对钢丝绳生产结构的改进与优化,特别是在钢丝绳捻股(合绳)设备上的选择,以取得在国内外市场的竞争力。钢
丝绳制造工艺需经过卷线、捻股、合绳三道基本工序,而现有的钢丝绳生产设备基本都是将
钢丝绳的捻股与合绳两道工序分开作业,所需设备繁多、中转流程耗时、生产效率低下。
[0003] 为解决上述技术问题,在中国发明专利“一体式捻股合绳机及其制绳方法”(专利号:201510137546.6)中,提供了一种一体式捻股合绳机,包括多个放线装置、捻股装置、合
绳装置和传动装置,其放线装置置于捻股装置中,捻股装置又置于合绳装置中,将捻股和合
绳两道工序合二为一在一次工序作业中完成,实现了捻股与合绳同步进行,简化了制绳工
序,但此设备在运行过程中,极易造成钢丝的断裂,钢丝在捻股、合绳工序中其排布顺序和
方式极易紊乱。

发明内容

[0004] 本发明目的在于针对上述技术问题,提供了一种一体式钢丝绳捻股合绳装置,可将捻股与合绳两道工序合并,钢丝绳可在一次工作中捻制成形,优化了生产设备,简化了操
作程序,降低了设备占地面积。
[0005] 为实现上述技术目的,本发明所采用的技术方案如下:一种一体式钢丝绳捻股合绳装置,包括捻股装置、合绳装置、传动装置,所述捻股装置包括7台捻股单元,所述捻股单
元包括捻股齿轮、芯轴、捻股转动架、放线工字轮、分线连轴座,所述捻股齿轮通过平键和
螺母与芯轴的下部固定连接,所述芯轴的上部通过螺栓与捻股转动架的一侧固定连接,
芯轴的中部通过滚子轴承安装于合绳装置中合绳齿轮的安装孔上,所述放线工字轮置于捻
股转动架内部,通过深沟球轴承安装于捻股转动架上,所述分线连轴座的一端通过螺栓固
定安装于捻股转动架的另一侧,分线联轴座的另一端通过滚子轴承安装于合绳装置中转轮
的安装孔上,其中1台捻股单元设置于合绳装置的中心轴线处,其余6台捻股单元呈环形阵
列方式设置于合绳装置圆周上,所述每台捻股单元在传动装置的伺服电机的驱动下绕自身
中心轴线周转完成股绳的合股工序;所述合绳装置包括惰轮、合绳齿轮、第一联轴器、转轮、
股压线座、第二联轴器、分线盘、合绳压线座,所述惰轮通过滚子轴承安装于合绳齿轮上,共
12个惰轮分为2组,每组6个,均呈环形阵列方式设置于合绳齿轮上,用于将动力通过其传输
至捻股单元中的捻股齿轮,从而实现捻股装置的周转运动,所述第一联轴器的一端通过螺
栓与合绳齿轮固定连接,另一端通过螺栓与转轮固定连接,以此实现合绳齿轮与转轮相对
位置的固定,所述股压线座通过螺栓安装于转轮上,共7个股压线座,每个股压线座的中心
轴线均与转轮上用于安装捻股装置中分线联轴座的安装孔的中心轴线重合,合股后的股绳
在股压线座的压紧下,可进一步成型和定径,所述第二联轴器的一端通过螺栓与转轮固定
连接,另一端通过螺栓与分线盘固定连接,所述合绳压线座置于合绳装置的末端,通过螺栓
固定安装于分线盘的中心轴线处,所述合绳装置在传动装置的伺服电机的驱动下,绕自身
中心轴线周转完成钢丝绳的合绳工序,所述传动装置包括伺服电机、联轴器、捻股传动带
轮、传动带、主传动带轮、合绳传动齿轮、传动轴支撑座、合绳转轮,所述伺服电机通过联轴
器与捻股传动带轮及合绳传动齿轮固定连接,合绳齿轮位于两个合绳传动齿轮上并与合绳
传动齿轮相切,转轮位于两个合绳转轮上并与合绳转轮相切,所述捻股传动带轮通过传动
带将动力传输至主传动带轮,所述主传动带轮通过联轴器与置于合绳装置中心轴线处的捻
股单元中的捻股齿轮固定连接,继而通过合绳装置中的惰轮将动力传输至其余6台捻股单
元,从而实现捻股装置的周转运动,所述传动轴的一端通过螺栓与合绳传动齿轮固定连接,
另一端通过螺栓与合绳转轮固定连接,并通过滚子轴承安装于支撑座上,所述支撑座设置
于整个装置的底部,通过螺栓固定于地面,用于支撑整个装置的运转。
[0006] 制绳钢丝由放线工字轮放出,穿过捻股转动架上的内置分线盘,进入分线联轴座,经捻股转动架的周转运动完成钢丝绳的合股;合股后的股绳穿过股压线座,经过股压线座
的压紧以控制其直径,使其进一步成型和定径,完成捻股工序;合股后的股绳穿过合绳装置
上的分线盘,进入合绳压线座,经合绳装置的周转运动完成合绳工序。制绳钢丝由一体式捻
股合绳装置中捻股装置的“自转”及其绕合绳装置的“公转”后完成钢丝绳的捻制,从而实现
将捻股合绳两道工序合二为一。
[0007] 进一步的,每台捻股单元的捻股转动架设置有内置分线圈,所述内置分线圈共7个,每个内置分线圈均处于放线工字轮的前端150mm处,可使制绳钢丝在牵引力的驱动下不
断“向前走”时,在捻股转动架内呈轴向平行排布,互不干涉。
[0008] 进一步的,所述合绳装置中的分线盘可使每股股绳分开,在捻制过程中能有条不紊的进入各自的股层。
[0009] 进一步的,分线连轴座内设置有倾斜度为60°的穿线孔,经过穿线孔的导向后,使得制绳钢丝进一步的变向,以利于制绳钢丝的合股捻制。
[0010] 进一步的,股绳及钢丝绳的捻制是在独立分开做周转运动的捻股装置及合绳装置中完成,可完成对不同捻距和捻向钢丝绳的生产。
[0011] 进一步的,捻股与合绳两道工序均由在一套牵引装置驱动,所述牵引装置设置于一体式捻股合绳装置的末端,主要由牵引轮、电机、底座构成,电机带动位于底座上的牵引
轮转动实现钢丝绳捻制的牵引运动,便于对钢丝绳的牵引速度进行调控,简化操作。
[0012] 进一步的,装置还包括收线排线装置,所述收线排线装置设置于牵引装置之后,主要由收线工字轮、电机、基座、排线部分组成,工字轮置于基座之上,电机置于基座一侧,并
通过联轴器与工字轮固定连接,带动工字轮做周转运动,排线部分置于工字轮前端,控制收
线时钢丝绳自左向右和自右向左的重复排列缠绕于工字轮上,实现将钢丝绳有序的收卷工
字轮。
[0013] 进一步的,放线工字轮及捻股转动架均可拆卸,便于装置的维护和检修。
[0014] 进一步的,内置分线圈、分线盘、捻股压线座、合绳压线座的穿线孔径要大于钢丝的直径,孔中嵌套陶瓷摸具或者其他材质足够光洁的模套,以防止因钢丝与穿线孔之间的
高速、长时间摩擦,磨损刮伤钢丝。
[0015] 本发明的有益效果:
[0016] 1.将捻股与合绳两道工序合并,在一次作业中即可完成对钢丝绳的捻制。
[0017] 2.捻股装置及合绳装置由独立分开的伺服电机控制,可实现不同捻向及捻距钢丝绳的生产捻制。
[0018] 3.放线工字轮及捻股转动架可拆卸,方便工作人员的维护与检修。附图说明
[0019] 图1是一体式钢丝绳捻股合绳装置的整体零部件结构示意图;
[0020] 图2是一体式钢丝绳捻股合绳装置简易运动示意图;
[0021] 图3是捻股单元结构俯视图;
[0022] 图4是芯轴结构截面示意;
[0023] 图5是分线联轴结构截面示意图;
[0024] 图6是合绳装置等轴侧视图;
[0025] 图7是股压线座结构示意图;
[0026] 图8是传动装置结构示意图;
[0027] 图中,1‑捻股单元、2‑合绳装置、3‑传动装置、4‑捻股齿轮、5‑芯轴、6‑捻股转动架、7‑放线工字轮、8‑分线联轴座、9‑内置分线圈、10‑穿线孔、11‑平键、12‑锁紧螺母、13‑滚子
轴承、14‑合绳齿轮、15‑第一联轴器、16‑转轮、17‑股压线座、18‑第二联轴器、19‑分线盘、
20‑合绳压线座、21‑惰轮、22‑中心穿线嘴、23‑过度穿线孔、24‑伺服电机、25‑联轴器、26‑捻
股传动带轮、27‑传动带、28‑主传动带轮、29‑合绳传动齿轮、30‑传动轴、31‑支撑座、32‑合
绳转轮、33‑收线排线装置。

具体实施方式

[0028] 下面结合附图对发明的具体实施方式进行详细阐述:
[0029] 如图所示,一种一体式钢丝绳捻股合绳装置,由7个机械结构相同的捻股单元、合绳装置2、传动装置3组成。所述捻股单元1包括捻股齿轮4、芯轴5,捻股转动架6,放线工字轮
7、分线联轴座8,所述捻股转动架6上设置有内置分线圈9,所述内置分线圈9均设置于放线
工字轮7前端150mm处,所述分线联轴座8上设置有倾斜角为60°的穿线孔10,所述捻股齿轮4
通过平键11和锁紧螺母12与芯轴5的下部固定连接,所述芯轴5的上部通过螺栓与捻股转动
架6的一侧固定连接,芯轴5的中部通过滚子轴承13安装于合绳装置2中合绳齿轮14的安装
孔上,所述分线联轴座8的一端通过螺栓与捻股转动架6的另一侧固定连接,所述分线联轴
座8的另一端通过滚子轴承13与合绳装置2中的转轮16固定连接,所述放线工字轮7通过深
沟球轴承安装于捻股转动架6上,其中一台捻股单元1安装于合绳装置2的中心轴线处,其余
六台捻股单元1呈环形阵列方式安装于合绳装置2的圆周上;所述合绳装置2包括合绳齿轮
14,第一联轴器15、转轮16、股压线座17、第二联轴器18、分线盘19、合绳压线座20、惰轮21,
所述惰轮21通过滚子轴承安装与合绳齿轮14上,共十二个惰轮分为两组,每组六个,均呈环
形阵列方式设置于合绳齿轮14上,用于将动力通过其传输至捻股单元1中的捻股齿轮4上,
从而实现捻股装置的周转运动,所述第一联轴器15的一端通过螺栓与合绳齿轮14固定连
接,第一联轴器15的另一端通过螺栓与转轮16固定连接,以此实现合绳齿轮14与转轮16相
对位置的固定,所述股压线座17通过螺栓安装于转轮16上,共七个股压线座17,每个股压线
座的中心轴线均与转轮16上用于安装捻股单元1中的分线联轴座8的安装孔的中心轴线重
合,合股后的股绳在股压线座17的压紧下,可进一步成型和定径,所述股压线座17上设置有
中心穿线嘴22、过渡走线孔23,所述中心穿线嘴22与股压线座17采用过盈配合嵌套于股压
线座17的内部,并保证与股压线座17的中心轴线重合,所述过渡走线孔23设置于股压线座
17的末端,并置于中心穿线嘴22前80mm处,所述第二联轴器18的一端通过螺栓与转轮16固
定连接,另一端通过螺栓与分线盘19固定连接,所述合绳压线座20置于合绳装置2的末端,
通过螺栓固定安装于分线盘19的中心轴线处,所述合绳装置在伺服电机的驱动下,绕自身
中心轴线周转完成钢丝绳的合绳工序,所述传动装置包括伺服电机24、联轴器25、捻股传动
带轮26、传动带27、主传动带轮28、合绳传动齿轮29、传动轴30、支撑座31、合绳转轮32,所述
伺服电机24通过联轴器25与捻股传动带轮26及合绳传动齿轮29固定连接,所述捻股传动带
轮26通过传动带27将动力传输至主传动带轮28,所述主传动带轮28通过联轴器与置于合绳
装置2的中心轴线处的捻股单元1中的捻股齿轮4固定连接,继而通过合绳装置2中的惰轮21
将动力传输至其余六台捻股单元1,从而实现捻股装置的周转运动,所述传动轴30的一端通
过螺栓与合绳传动齿轮29固定连接,另一端通过螺栓与合绳转轮32固定连接,通过滚子轴
承安装于支撑座31上,所述支撑座31设置于整个装置的底部,通过螺栓固定于地面,用于支
撑整个装置的运转。
[0030] 在传动装置3中伺服电机24的驱动下,动力经传动带27传递至主传动带轮28,通过合绳装置2中合绳齿轮14上的惰轮21将动力传输至捻股装置中各捻股单元1的捻股齿轮4,
以此来实现捻股转动架6的周转运动;在传动装置3中另一套伺服电机24的驱动下,动力经
联轴器25传递至合绳传动齿轮29,通过合绳传动齿轮29与合绳装置2中的合绳齿轮14的啮
合,实现合绳装置2的周转运动。制绳钢丝由放线工字轮7放出,穿过捻股转动架6上的内置
分线盘9,进入分线联轴座8,经捻股转动架6的周转运动完成钢丝绳的合股;合股后的股绳
穿过股压线座17,经过股压线座的压紧以控制其直径,使其进一步成型和定径,完成捻股工
序;合股后的股绳穿过合绳装置2上的分线盘19,进入合绳压线座20,经合绳装置2的周转运
动完成合绳工序。制绳钢丝在一体式捻股合绳装置中捻股装置的“自转”及其绕合绳装置的
“公转”后完成钢丝绳的捻制,最后经牵引装置由收线排线装置将钢丝绳进行收卷。
[0031] 上述实施例说明书中阐述的只是说明发明的原理和最佳实施例,在不脱离发明精神和范围的前提下,发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的发
明范围内。