專利名稱：卷筒紙高速接紙給紙機的紙卷自動換位實驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于卷筒紙印刷機給紙設備領域，涉及卷筒紙高速接紙給紙機的紙卷 自動換位實驗裝置。
背景技術：
現有技術中，卷筒紙印刷機的高速接紙給紙機是在卷筒紙印刷機高速運行中實現 紙卷的自動更換工作，使得卷筒紙印刷機在不停機狀態(tài)下實現工作紙卷與備用紙卷的相互 粘接和更換；高速接紙給紙機主要包括三部分紙卷自動換位、自動加速和自動粘接，三部 分相互獨立又相互作用，紙卷自動換位裝置能實現紙卷架上備用紙卷的不同位置要求，備 用紙卷從上紙位置轉動到加速位置時，才能對其進行加速以便與工作紙卷速度相匹配，為 后面的粘接做好速度上的準備，備用紙卷被自動加速裝置加速到一定速度，并自動持續(xù)保 持該速度下，自動粘接裝置能自動實現工作紙卷與備用紙卷的瞬間粘接，并隨即切斷工作 紙卷用紙，之后，備用紙卷自動轉動到工作位置，成為工作紙卷，在備用紙卷轉動到工作位 置的過程中，原工作紙卷轉動到上卷位置并完成裝新的備用紙卷，如此往復。目前，國內尚 沒有高速接紙給紙機，生產中主要采用手動換紙卷方式，換紙卷過程中，印刷機必須停止運 行，由人工進行紙卷的裝卸，不僅影響工作效率，也影響印刷質量，增大原材料的消耗。配備 在報紙卷筒紙印刷機上的高速接紙給紙機均依賴國外進口設備，不僅價格昂貴，而且存在 技術封鎖。鑒于高速接紙給紙機的機構復雜、動作多，需要檢測和控制的信號多，要求精準 度、可靠度高，制作難度高，解決國產化的出路在于加快自主研發(fā)。目前，國內這方面的研發(fā) 基礎薄弱、步履艱難，不僅人力資源潰乏，而且缺少有效的手段，面臨的問題很多，而研究和 實驗不可能在現實生產線上進行，因此，迫切需要現實可行的實驗裝置，既能為科研開發(fā)提 供工作平臺，提高研發(fā)水平，推動研發(fā)進程，又能為教學、為培養(yǎng)專門人才提供必要的手段。
發(fā)明內容解決的技術問題提供一種卷筒紙高速接紙給紙機的紙卷自動換位實驗裝置，能為研發(fā)高速接紙給 紙機提供工作平臺，又便于應用于教學，結構上采用與現有高速接紙給紙機的紙卷自動換 位裝置的基本原理，能在360度范圍內連續(xù)回轉自動換位，并能將備用紙卷安全停在要求 的位置上；基于實驗裝置的需要，整體結構緊湊，操作方便安全，又便于觀察、檢測和維護； 既能相對獨立的使用，又能與紙卷自動加速及自動粘接裝置組合為一體作為整機實驗裝置 使用。采用的技術方案卷筒紙高速接紙給紙機的紙卷自動換位實驗裝置，包括轉臂軸及其上裝有的紙卷 架、導紙架、動力傳動機構及墻板機架，其特征在于墻板機架為左、右墻板通過定距桿固連 在一起；轉臂軸的兩端通過圓柱滾子軸承裝在左、右墻板上，并且轉臂軸外露于右墻板外側 的軸端上裝有蝸輪，轉臂軸上通過互呈90度角的轉臂和連接板裝有紙卷架和導紙架，紙卷架的結構為，左、右轉臂的端位上，配套式各裝有一根三點支承式漲氣芯軸，兩根漲氣芯軸以轉臂軸而對稱，并平行于轉臂軸；導紙架的結構為，分別位于左、右轉臂的外側的左、右連 接板的端位上，可卸性的配套式各固裝有一根導紙桿，兩根導紙桿以轉臂軸而對稱，并平行 于轉臂軸；動力傳動機構中，低速電機立式裝在右墻板的外側面上，電機軸通過聯(lián)軸器與蝸 桿連接在一起，蝸桿裝在位于右墻板外側面上的支架上，蝸桿與裝在轉臂的軸端上的蝸輪 相互配套嚙合；在與紙卷的上紙位置、加速位置、工作位置相對應的左墻板的內側面上，分 別通過安裝座裝有位置可調的位置檢測器。有益效果本發(fā)明作為實驗裝置能在360度范圍內連續(xù)回轉，并能安全可靠的停在需要的工 位上，能作為高速接紙給紙過程的測試分析設備使用，通過相應的檢測能獲得相應的動態(tài) 技術參數，用于分析優(yōu)化設計和制造。紙卷架處于上紙位置、加速位置及工作位置三個不同 工位時的工作狀態(tài)是不同的，通過對不同工位運行過程進行振動測量能獲得相關的技術數 據，以便更好的了解和優(yōu)化自動換位裝置的結構和性能。例如由于備用紙卷在加速位置被 加速后一直處于高速運行狀態(tài)，通過對處于紙卷加速位置上的紙卷運行振動狀態(tài)進行測量 能對紙卷速度加速動態(tài)過程進行分析，測定并計算設備的各階固有頻率、模態(tài)振型、剛度和 阻尼等。根據固有特性可以找出產生振動的原因，避免共振，并為進一步動態(tài)分析提供基礎 數據。計算或測定機械設備受到激勵時有關點的位移、速度、加速度、相位、頻譜和振動的時 間歷程等動態(tài)響應，根據動態(tài)響應考核機械設備承受振動和沖擊的能力，尋找其薄弱環(huán)節(jié) 和浪費環(huán)節(jié)，為改進設計提供依據。通過測量和數據分析計算裝置的動力穩(wěn)定性，確度裝置 不穩(wěn)定，產生自激振動的臨介條件，以便保證裝置在充分發(fā)揮其性能的條件下不產生自激 振動，并能穩(wěn)定的工作。總之，通過對測試信號的分析處理能獲得提高加速系統(tǒng)速度穩(wěn)定性 的措施和方法，對在粘接中高速運行的紙卷進行振動信號測量可以獲得工作紙卷和備用紙 卷在粘接瞬間的動態(tài)特性，以便找出粘接瞬間備用紙卷工況對粘接效果的影響。在專業(yè)教學中，本發(fā)明能為學生提供實踐機會，更好的將理論知識與工程實踐相 結合，提高動手能力的同時，還能在直接參與的相應檢測及分析中提高專業(yè)水平。本發(fā)明整 體結構緊湊、示范性強、操作方便安全，又便于觀察、檢測和維護。既能相對獨立的使用，又 能與自動加速和自動粘接裝置結合為一體，作為高速接紙給紙機的整機實驗裝置使用。

圖1、整體組裝立體主視圖；圖2、按圖1中所示的A向視圖；圖3、按圖1中所示的A-A剖視圖；圖4、按圖3中所示的B-B剖視圖；圖5、位置檢測器16安裝示意具體實施方式
結合附圖進一步詳加說明；如圖1 5所示，墻板機架為左、右墻板1、2通過定距桿3固連在一起；轉臂軸4 的兩端通過圓柱滾子軸承裝在左、右墻板1、2上，并且轉臂軸4外露于右墻板2的外側的軸端上裝有蝸輪5，轉臂軸4上通過互呈90度角的轉臂6和連接板7裝有紙卷架和導紙架，紙 卷架的結構為，左、右轉臂6的端位上，配套式各裝有一根三點支承式的漲氣芯軸8，兩根漲 氣芯軸8以轉臂軸4而對稱，并平行于轉臂軸4，導紙架的結構為，分別位于左、右轉臂6的 夕卜側的左、右連接板7的端位上，可卸性的配套式各固裝有一根導紙桿9，兩根導紙桿9以轉 臂軸4而對稱，并平行于轉臂軸4 ；動力傳動機構中，低速電機10立式裝在右墻板2的外側 面上，電機軸11通過聯(lián)軸器12與蝸桿13連接在一起，蝸桿13裝在位于右墻板外側面上的 支架14上，蝸桿13與裝在轉臂軸4的軸端上的蝸輪5相互配套嚙合；在與紙卷36的上紙 位置I、加速位置II、工作位置III相對應的左墻板1的內側面上，分別通過安裝座15裝有 位置可調的位置檢測器16。 如圖1、3所示，紙卷架、導紙架裝在轉臂軸4上的結構為，轉臂軸4的第一臺肩17 上，以鍵18定位固定式裝有固定套19，整體型的轉臂6通過其第一中心孔23套在固定套 19的筒體20上，并通過鎖緊釘22與固定套19的外側翻邊21固連在一起；整體型的連接 板7通過其第二中心孔24及配套的銅套25裝在轉臂軸4的第二臺肩26上，固定套19的 外側翻邊21與連接板7之間裝有第一定距套筒27，連接板7與圓柱滾子軸承之間裝有第二 定距套筒28。如圖1、5所示，左墻板1的內側面上，通過安裝座15裝有位置可調的位置檢測器 16的結構為，安裝座15呈槽鋼型，其具有水平條孔29的一邊通過螺釘與左墻板1固連在一 起，其具有垂直條孔30的一邊上通過鎖緊件裝有位置檢測器16，通過水平條孔29、垂直條 孔30能分別調整位置檢測器16的水平位置、垂直位置。如圖3、4所示，三點支承式的漲氣芯軸8的安裝結構為，三點支承式即三個軸承支 承式，兩個下支承軸承31互呈角度α對稱式裝在懸臂小軸上，懸臂小軸裝在轉臂6上，一 個上支承軸承32裝在其支承座33上，該座通過鉸接軸35與轉臂6鉸接在一起，并能通過 手輪螺紋桿調節(jié)鎖緊機構34調整上支承軸承32的位置；三點支承式便利于漲氣芯軸8的 裝卸，當然也就便于紙卷36的裝卸。所述蝸桿與相互配套的蝸輪機構，必須具有自鎖功能，能保證電機停運紙卷架到 位后，不發(fā)生滑移和翻轉，從而能保證紙卷自動換位后穩(wěn)定可靠的保持位置狀態(tài)；所述左、 右之稱是針對圖1、3而言。紙卷架用以裝載紙卷36，通過漲氣芯軸8將紙卷36的紙卷芯緊固在其表面上。導紙架用以控制工作紙卷的紙帶的路徑，以保證工作紙卷的紙帶與備用紙卷的表 面相互接觸瞬間完成粘接，并隨即切斷工作紙卷的紙帶。低速電機10通過蝸桿13嚙合蝸輪5帶動轉臂軸4轉動，從而帶動紙卷架及導紙 架同步轉動，而兩根漲氣芯軸8均能在外力的作用下轉動。如圖1、2所示，在高速接紙給紙機的組合整機實驗裝置中，就圖1而言，在左、右墻 板1、2之間、正對著紙卷自動換位裝置的中上方，就圖2而言，在紙卷自動換位裝置的右上 方裝有紙卷自動加速裝置37 ；就圖1而言，在左、右墻板1、2之間、正對著紙卷自動換位裝 置的正上方，就圖2而言，在紙卷自動換位裝置的上方裝有紙卷自動粘接裝置38 ；紙卷自動 換位裝置既能作為相對獨立的實驗裝置使用，又能與紙卷自動加速裝置37和紙卷自動粘 接裝置38組合為一體，作為高速接紙機的整機實驗裝置使用。
權利要求1.卷筒紙高速接紙給紙機的紙卷自動換位實驗裝置，包括轉臂軸及其上裝有的紙卷 架、導紙架、動力傳動機構及墻板機架，其特征在于墻板機架為左、右墻板通過定距桿固連 在一起；轉臂軸的兩端通過圓柱滾子軸承裝在左、右墻板上，并且轉臂軸外露于右墻板外側 的軸端上裝有蝸輪，轉臂軸上通過互呈90度角的轉臂和連接板裝有紙卷架和導紙架；紙卷 架的結構為，左、右轉臂的端位上，配套式各裝有一根三點支承式漲氣芯軸，兩根漲氣芯軸 以轉臂軸而對稱，并平行于轉臂軸；導紙架的結構為，分別位于左、右轉臂的外側的左、右連 接板的端位上，可卸性的配套式各固裝有一根導紙桿，兩根導紙桿以轉臂軸而對稱，并平行 于轉臂軸；動力傳動機構中，低速電機立式裝在右墻板的外側面上，電機軸通過聯(lián)軸器與蝸 桿連接在一起，蝸桿裝在位于右墻板外側面上的支架上，蝸桿與裝在轉臂的軸端上的蝸輪 相互配套嚙合；在與紙卷的上紙位置、加速位置、工作位置相對應的左墻板的內側面上，分 別通過安裝座裝有位置可調的位置檢測器。
2.根據權利要求1所述的卷筒紙高速接紙給紙機的紙卷自動換位實驗裝置，其特征在 于紙卷架、導紙架裝在轉臂軸(4)上的結構為，轉臂軸(4)的第一臺肩(17)上，以鍵(18) 定位固定式裝有固定套(19)，整體型的轉臂(6)通過其第一中心孔(23)套在固定套(19) 的筒體(20)上，并通過鎖緊釘(22)與固定套(19)的外側翻邊(21)固連在一起；整體型的 連接板(7)通過其第二中心孔(24)及配套的銅套(25)裝在轉臂軸(4)的第二臺肩(26) 上，固定套(19)的外側翻邊(21)與連接板(7)之間裝有第一定距套筒(27)，連接板(7)與 圓柱滾子軸承之間裝有第二定距套筒(28)。
3.根據權利要求1或2所述的卷筒紙高速接紙給紙機的紙卷自動換位實驗裝置，其特 征在于左墻板(1)的內側面上，通過安裝座(15)裝有位置可調的位置檢測器(16)的結 構為，安裝座(15)呈槽鋼型，其具有水平條孔(29)的一邊通過螺釘與左墻板(1)固連在一 起，其具有垂直條孔(30)的一邊上通過鎖緊件裝有位置檢測器(16)。
專利摘要卷筒紙高速接紙給紙機的紙卷自動換位實驗裝置屬于卷筒紙印刷機給紙設備領域；具有墻板機架，低速電機(10)通過蝸桿(13)嚙合蝸輪(5)帶動轉臂軸(4)，進而帶動互呈90度的紙卷架及導紙架同步轉動，紙卷架上的三點支承式漲氣芯軸(8)用以裝載紙卷(36)，還裝有位置檢測器(16)；能在360度范圍內安全可靠的停在所需工位上，能作為高速接紙給紙過程的測試分析設備使用，通過相應的檢測獲得相應的動態(tài)技術參數，用于分析優(yōu)點設計和制造，有利于推進高速接紙給紙機的自主研發(fā)，同時有利于專業(yè)教學，通過理論與實踐相結合，提高學生的專業(yè)水平；整體結構緊湊，操作方便安全，又便于觀察、檢測和維護。
文檔編號B65H19/18GK201897909SQ20102054744
公開日2011年7月13日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權日2010年9月29日
發(fā)明者孫玉秋 申請人:北京印刷學院