轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置及收卷機(jī)的制作方法
【專利摘要】一種轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置，屬于轉(zhuǎn)矩傳動控制領(lǐng)域，包括主動輪、從動輪、條形傳動件和用于為主動輪提供動力的電機(jī)，條形傳動件從主動輪向從動輪方向運(yùn)動的部分為輸入段，另一部分為輸出段，輸出段上傳動連接有用于平衡轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩擺臂，轉(zhuǎn)矩擺臂上伸入條形傳動件的一端固定，條形傳動件伸出轉(zhuǎn)矩擺臂的一端為伸出端，伸出端連有用于平衡轉(zhuǎn)矩擺臂受力的第一彈性件，且第一彈性件拉動伸出端的拉力方向，與條形傳動件伸出轉(zhuǎn)矩擺臂的方向相對，轉(zhuǎn)矩擺臂上設(shè)有用于感應(yīng)轉(zhuǎn)矩擺動大小的傳感器，傳感器感受到轉(zhuǎn)矩擺臂轉(zhuǎn)動后將信號反饋給電機(jī)，輸入段設(shè)有用于收緊條形傳動件的補(bǔ)長組件，使得轉(zhuǎn)矩控制精確、穩(wěn)定。
【專利說明】
轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置及收卷機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及轉(zhuǎn)矩傳動控制領(lǐng)域，特別涉及一種轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在中心收卷和中心放卷的機(jī)械中，尤其是在布料和棉紗等產(chǎn)業(yè)中隨著收卷和放卷，成卷的直徑隨之間變化而變化，所以布料或棉紗受到的張力也隨之變化，所以布料或棉紗無法卷成更大的卷，否則會出現(xiàn)受張力過大而被拉壞無法使用的情況，而且整卷布料或紗線由于受力不均勻而導(dǎo)致布料或紗線的成色差，所以需要在收卷過程中，需要通過控制轉(zhuǎn)矩來實(shí)現(xiàn)中心收卷和放卷。現(xiàn)有的用于控制轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)中心收卷和中心放卷的有:機(jī)械夾緊阻尼摩擦;力矩電機(jī);磁粉離合器;磁粉制動器等。機(jī)械夾緊阻尼摩擦，磨片容易發(fā)燙、磨損，收卷不平穩(wěn)，調(diào)節(jié)困難，適用于低速場合對轉(zhuǎn)矩控制要求較低時使用。力矩電機(jī)的使用范圍有限，而且在低限速長時間收卷物品時，由于電機(jī)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)而發(fā)熱過高，無法繼續(xù)工作;磁粉離合器與磁粉控制器，磁粉升溫會影響轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定，需要經(jīng)常更換磁粉?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置，轉(zhuǎn)矩控制精確、穩(wěn)定。
[0004]本實(shí)用新型的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置，包括主動輪、從動輪、條形傳動件和用于為主動輪提供動力的電機(jī)，條形傳動件將主動輪與從動輪傳動連接在一起，條形傳動件從主動輪向從動輪方向運(yùn)動的部分為輸入段，另一部分為輸出段，輸出段上傳動連接有用于平衡轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩擺臂，轉(zhuǎn)矩擺臂上伸入條形傳動件的一端固定，條形傳動件伸出轉(zhuǎn)矩擺臂的一端為伸出端，伸出端連有用于平衡轉(zhuǎn)矩擺臂受力的第一彈性件，且第一彈性件拉動伸出端的拉力方向，與條形傳動件伸出轉(zhuǎn)矩擺臂的方向相對，轉(zhuǎn)矩擺臂上設(shè)有用于感應(yīng)轉(zhuǎn)矩擺動大小的傳感器，傳感器感受到轉(zhuǎn)矩擺臂轉(zhuǎn)動后將信號反饋給電機(jī)，輸入段設(shè)有用于收緊條形傳動件的補(bǔ)長組件。
[0005]通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)從動輪的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化時，條形傳動件的張力隨之變化，拉動轉(zhuǎn)矩擺臂擺動，轉(zhuǎn)矩擺臂擺動時，拉動連接伸出端的第一彈性件發(fā)生彈性形變，第一彈性件拉動伸出端的彈性力的大小隨伸出端擺動而變化，直到與條形傳動件的張力相平衡，使得轉(zhuǎn)矩擺臂重新處于平衡狀態(tài)，在這個過程中，傳感器將捕捉到的轉(zhuǎn)矩擺臂的轉(zhuǎn)動情況轉(zhuǎn)化為信號并傳遞給電機(jī)，使得電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)隨之發(fā)生變化，使得從動輪的轉(zhuǎn)矩保持恒定，當(dāng)轉(zhuǎn)矩擺臂發(fā)生擺動時，轉(zhuǎn)矩擺臂到主動輪之間的距離發(fā)生變化，使得條形傳動件變松弛或繃緊，經(jīng)過補(bǔ)長組件的重新補(bǔ)長后，條形傳動件重新收緊并繼續(xù)發(fā)揮傳動作用；
[0006]通過傳感器的實(shí)時感應(yīng)，使得電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)數(shù)隨從動輪的轉(zhuǎn)矩變化而變化，第一傳動件可隨伸出端擺動而改變自身彈性力，使得轉(zhuǎn)矩擺臂處于受力平衡的狀態(tài)，本方案轉(zhuǎn)矩控制精確、穩(wěn)定。
[0007]優(yōu)選的，補(bǔ)長組件包括傳動連接在輸入段上的漲緊擺臂，漲緊擺臂伸入條形傳動件的一端固定，條形傳動件伸出漲緊擺臂的一端為擺動端，擺動端連有用于拉緊條形傳動件的第二彈性件，第二彈性件拉動漲緊擺臂的拉力方向與條形傳動件伸出漲緊擺臂的方向相對。
[0008]通過采用上述技術(shù)方案，由于第二彈性件拉動擺動端的拉力方向與條形傳動件伸出漲緊擺臂的方向相對，使得第二彈性件的彈性力與條形傳動件的張力保持平衡狀態(tài)，當(dāng)條形傳動件因轉(zhuǎn)矩擺臂的轉(zhuǎn)動而發(fā)生松弛時，條形傳動件的張力發(fā)生變化，使得漲緊擺臂發(fā)生擺動，直到第二彈性件的彈性力與條形傳動件的張力重新處于平衡狀態(tài)，并在這個過程中通過漲緊擺臂的擺動，重新將條形傳動件拉緊，完成補(bǔ)長動作，轉(zhuǎn)矩控制精確、穩(wěn)定。
[0009]優(yōu)選的，漲緊擺臂包括用于繞過條形傳動件的固定過橋輪和擺動過橋輪，固定過橋輪與擺動過橋輪反向轉(zhuǎn)動。[〇〇1〇]通過采用上述技術(shù)方案，更利于條形傳動件將張力傳遞給漲緊擺臂，且本方案結(jié)構(gòu)緊湊，方便組裝和維修，轉(zhuǎn)矩控制精確、穩(wěn)定。
[0011]優(yōu)選的，第二彈性件為漲緊彈簧或漲緊氣缸。
[0012]通過采用上述技術(shù)方案，漲緊彈簧或漲緊氣缸在被拉伸過程中，需要的拉力變化均勻，更利于控制，使得轉(zhuǎn)矩控制精確、穩(wěn)定。
[0013]優(yōu)選的，第一彈性件為張力彈簧或張力氣缸。
[0014]通過采用上述技術(shù)方案，張力彈簧或張力氣缸在被拉伸過程中，需要的拉力變化均勻，更利于控制，使得轉(zhuǎn)矩控制精確、穩(wěn)定。
[0015]優(yōu)選的，轉(zhuǎn)矩擺臂包括用于繞過條形傳動件的感應(yīng)過橋輪和轉(zhuǎn)動過橋輪，感應(yīng)過橋輪和轉(zhuǎn)動過橋輪反向轉(zhuǎn)動。
[0016]通過采用上述技術(shù)方案，更利于條形傳動件將張力傳遞給漲緊擺臂，且本方案結(jié)構(gòu)緊湊，方便組裝和維修，轉(zhuǎn)矩控制精確、穩(wěn)定。
[0017]優(yōu)選的，轉(zhuǎn)矩擺臂上伸出有扇形傳動塊，扇形傳動塊上設(shè)有用于捕捉扇形傳動塊轉(zhuǎn)動角度的角位移傳感器。
[0018]通過采用上述技術(shù)方案，扇形傳動塊的圓弧形邊緣隨轉(zhuǎn)矩擺臂傳動而轉(zhuǎn)動，將轉(zhuǎn)矩擺動的角度，轉(zhuǎn)化成扇形圓弧邊的位移，再配合角位移傳感器，使得電機(jī)實(shí)時接收的信號精準(zhǔn)、穩(wěn)定。
[0019]優(yōu)選的，轉(zhuǎn)矩擺臂和漲緊擺臂平行設(shè)置。
[0020]通過采用上述技術(shù)方案，使得本方案結(jié)構(gòu)緊湊，傳動簡單、準(zhǔn)確，方便組裝和維修， 轉(zhuǎn)矩控制精確、穩(wěn)定。
[0021]優(yōu)選的，電機(jī)為變頻電機(jī)或伺服電機(jī)，變頻電機(jī)包括用于傳遞變頻信號的變頻器， 伺服電機(jī)包括用于控制伺服電機(jī)的PLC可編程控制器。
[0022]通過采用上述技術(shù)方案，既可以通過變頻電機(jī)與變頻器實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)矩傳動與控制， 也可以通過PLC可編程控制器與伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩傳動與控制。
[0023]綜上，本實(shí)用新型具有以下有益效果:轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置結(jié)構(gòu)合理、可靠，轉(zhuǎn)矩控制精確、穩(wěn)定，維護(hù)保養(yǎng)簡單、方便。該裝置已經(jīng)在紡織行業(yè)中對多種織物收卷要求較高的紡織品完成了大卷裝中心收卷，同時也在工業(yè)皮帶制帶過程中完成了大卷裝中心收卷， 收卷效果顯著，收卷質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單方便。該裝置已在7家用戶中使用，用戶在正常生產(chǎn)過程中，已連續(xù)使用二年以上，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
[0024]本實(shí)用新型的另一目的是提供一種收卷機(jī)，轉(zhuǎn)矩控制精確、穩(wěn)定。
[0025]本實(shí)用新型的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種收卷機(jī)，包括上述任意方案中的轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置。
[0026]通過采用上述技術(shù)方案，本方案中的收卷機(jī)包括織物收卷機(jī)、工業(yè)皮帶大卷裝中心收卷機(jī)等收卷機(jī)械中，使得收卷機(jī)在收卷過程中轉(zhuǎn)矩控制精確、穩(wěn)定?！靖綀D說明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)分布示意圖；[〇〇28]圖2為力矩調(diào)節(jié)組件示意圖；[〇〇29]圖3為補(bǔ)長組件示意圖；
[0030]圖4為實(shí)施例_■不意圖；
[0031]圖5為實(shí)施例三示意圖；[〇〇32]附圖標(biāo)記:1、主動輪;2、從動輪;3、條形傳動件;301、輸入段;302;輸出段;4、電機(jī)； 5、補(bǔ)長組件;6、轉(zhuǎn)矩擺臂;7、伸出端;8、第一彈性件;9、傳感器；10、感應(yīng)過橋輪；11、轉(zhuǎn)動過橋輪；12、漲緊擺臂；13、擺動端；14、第二彈性件；15、固定過橋輪；16、擺動過橋輪；17、扇形傳動塊；18、變頻控制器；19、變頻電機(jī);20、角位移傳感器;21、伺服電機(jī);22、壓力傳感器； 23、PLC可編程控制器?！揪唧w實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。[〇〇34] 實(shí)施例一:
[0035]如圖1所示，一種轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置，包括主動輪1、從動輪2和用于驅(qū)動主動輪1 轉(zhuǎn)動的電機(jī)4,主動輪1與從動輪2通過條形傳動件3傳動連接在一起。條形傳動件3運(yùn)動方向從從動輪2到主動輪1的部分為輸出段302,輸出段302上傳動連接有用于傳遞轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩擺臂6。轉(zhuǎn)矩擺臂6上伸入條形傳動件3的一端固定，且條形傳動件3從轉(zhuǎn)矩擺臂6的另一端伸出，并命名為伸出端7。伸出端7上連有用于使轉(zhuǎn)矩擺臂6受力平衡的第一彈性件8,伸出端7 可拉動第一彈性件8以伸入條形傳動件3的一端為中心轉(zhuǎn)動。條形傳動件3運(yùn)動方向從主動輪1到從動輪2的部分為輸入段301，輸入段301上設(shè)有用于拉緊條形傳動件3的補(bǔ)長組件5。
[0036]如圖2所示，轉(zhuǎn)矩擺臂6上設(shè)有用于繞過條形傳動件3的感應(yīng)過橋輪10和轉(zhuǎn)動過橋輪11，條形傳動件3從感應(yīng)過橋輪10伸入，并呈S形從轉(zhuǎn)動過橋輪11伸出，使得感應(yīng)過橋輪10 與轉(zhuǎn)動過橋輪11反向傳動。轉(zhuǎn)矩擺臂6上伸出有扇形傳動塊17,扇形傳動塊17伸出轉(zhuǎn)矩擺臂 6的弧形端設(shè)有用于捕捉轉(zhuǎn)矩擺臂6轉(zhuǎn)動的角位移傳感器20。
[0037]結(jié)合圖1?2,電機(jī)4帶動主動輪1轉(zhuǎn)動，條形傳動件3隨之運(yùn)動，從而帶動從動輪2轉(zhuǎn)動，當(dāng)從動輪2的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化時，條形傳動件3的張力發(fā)生變化，拉動轉(zhuǎn)矩擺臂6的伸出端7 轉(zhuǎn)動，此時第一彈性件8受伸出端7傳遞而來的拉力發(fā)生形變，在形變過程中第一彈性件8的彈力逐漸增大，直到轉(zhuǎn)矩擺臂6重新處于平衡狀態(tài)，在轉(zhuǎn)矩擺臂6轉(zhuǎn)動過程中，角位移傳感器 20將捕捉到的扇形傳動塊17的轉(zhuǎn)動信息傳遞給電機(jī)4,從而使得電機(jī)4轉(zhuǎn)數(shù)發(fā)生變化，使得從動輪2的轉(zhuǎn)矩得到精確、穩(wěn)定的控制，傳感器9實(shí)時捕捉轉(zhuǎn)矩擺臂6的轉(zhuǎn)動情況，實(shí)時反饋給電機(jī)4,實(shí)現(xiàn)實(shí)時控制;條形傳動件3因轉(zhuǎn)矩擺臂6轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的長度變化，通過補(bǔ)長組件5 重新收緊，并繼續(xù)保持傳動狀態(tài)。
[0038]如圖3所示，補(bǔ)長組件5包括漲緊擺臂12,漲緊擺臂12—端固定，并設(shè)有用于繞過條形傳動件3的固定過橋輪15,另一端為可沿固定處擺動的擺動端13,并設(shè)有擺動過橋輪16。 條形傳動件3從固定過橋輪15伸入，呈S形由擺動過橋輪16伸出，使得固定過橋輪15與擺動過橋輪16反向轉(zhuǎn)動。擺動端13連有用于平衡漲緊擺臂12受力的第二彈性件14,且第二彈性件14拉動擺動端13的拉力方向與條形傳動件3伸出擺動過橋輪16的方向相反。
[0039]結(jié)合圖1?3,第二彈性件14拉動擺動端13處于平衡狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)矩擺臂6發(fā)生擺動時， 由于轉(zhuǎn)矩擺臂6與主動輪1之間的條形傳動件3之間的距離發(fā)生變化，而使得條形傳動件3處于松弛或緊繃狀態(tài)，此時條形傳動件3的張力發(fā)生變化，所以漲緊擺臂12的擺動端13被第二彈性件14拉動發(fā)生擺動，并將條形傳動件3重新拉緊完成補(bǔ)長，保持傳動狀態(tài)。
[0040]實(shí)施例二:
[0041]如圖4所示，與實(shí)施例一的區(qū)別在于，電機(jī)4為變頻電機(jī)19,且轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置還包括變頻控制器18;[〇〇42]由裝在轉(zhuǎn)矩擺臂6上的角位移傳感器20或壓力傳感器22檢測到的信號，經(jīng)張力控制器運(yùn)算后發(fā)出指令，給變頻控制器18實(shí)時改變電機(jī)4轉(zhuǎn)速實(shí)時改變轉(zhuǎn)速。[〇〇43] 實(shí)施例三:
[0044]如圖5所示，與實(shí)施例二的區(qū)別在于，電機(jī)4為伺服電機(jī)21，變頻控制器18更換為 PLC可編程控制器23;[〇〇45]由裝在轉(zhuǎn)矩擺臂6上的角位移傳感器20或壓力傳感器22檢測到的信號，經(jīng)PLC可編程控制器23運(yùn)算后發(fā)出指令，實(shí)時改變電機(jī)4轉(zhuǎn)速或給伺服電機(jī)21實(shí)時改變轉(zhuǎn)速；
[0046]PLC可編程控制器23也可換成伺服驅(qū)動器。
[0047]本具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的解釋，其并不是對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
【主權(quán)項】
1.一種轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置，包括主動輪(1)、從動輪(2)、條形傳動件(3)和用于為主 動輪(1)提供動力的電機(jī)(4)，所述條形傳動件(3)將主動輪(1)與從動輪(2)傳動連接在一 起，所述條形傳動件(3)從主動輪(1)向從動輪(2)方向運(yùn)動的部分為輸入段(301 )，另一部 分為輸出段(302)，其特征是:所述輸出段(302)上傳動連接有用于平衡轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩擺臂 (6)，所述轉(zhuǎn)矩擺臂(6)上伸入條形傳動件(3)的一端固定，條形傳動件(3)伸出轉(zhuǎn)矩擺臂(6) 的一端為伸出端(7)，所述伸出端(7)連有用于平衡轉(zhuǎn)矩擺臂(6)受力的第一彈性件(8)，且 所述第一彈性件(8)拉動所述伸出端(7)的拉力方向，與條形傳動件(3)伸出轉(zhuǎn)矩擺臂(6)的 方向相對，所述轉(zhuǎn)矩擺臂(6)上設(shè)有用于感應(yīng)轉(zhuǎn)矩擺動大小的傳感器(9)，所述傳感器(9)感 受到轉(zhuǎn)矩擺臂(6)轉(zhuǎn)動后將信號反饋給所述電機(jī)(4)，所述輸入段(301)設(shè)有用于收緊條形 傳動件(3)的補(bǔ)長組件(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置，其特征是:所述補(bǔ)長組件(5)包括傳動 連接在輸入段(301)上的漲緊擺臂(12)，所述漲緊擺臂(12)伸入條形傳動件(3)的一端固 定，所述條形傳動件(3)伸出漲緊擺臂(12)的一端為擺動端(13)，所述擺動端(13)連有用于 拉緊條形傳動件(3)的第二彈性件(14)，所述第二彈性件(14)拉動漲緊擺臂(12)的拉力方 向與條形傳動件(3)伸出漲緊擺臂(12)的方向相對。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置，其特征是:所述漲緊擺臂(12)包括用于 繞過條形傳動件(3)的固定過橋輪(15)和擺動過橋輪(16)，所述固定過橋輪(15)與擺動過 橋輪(16)反向轉(zhuǎn)動。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置，其特征是:所述第二彈性件(14)為張緊 彈簧或漲緊氣缸。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置，其特征是:所述第一彈性件(8)為張力 彈簧或張力氣缸。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置，其特征是:所述轉(zhuǎn)矩擺臂(6)包括用于 繞過條形傳動件(3)的感應(yīng)過橋輪(10)和轉(zhuǎn)動過橋輪(11)，所述感應(yīng)過橋輪(10)和轉(zhuǎn)動過 橋輪(11)反向轉(zhuǎn)動。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置，其特征是:所述轉(zhuǎn)矩擺臂(6)上伸出有 扇形傳動塊(17)，所述扇形傳動塊(17)上設(shè)有用于捕捉扇形傳動塊(17)轉(zhuǎn)動角度的角位移 傳感器(20)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置，其特征是:所述轉(zhuǎn)矩擺臂(6)和所述漲 緊擺臂(12)平行設(shè)置。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置，其特征是:所述電機(jī)(4)為變頻電機(jī) (19)或伺服電機(jī)(21)，所述變頻電機(jī)(19)包括用于傳遞變頻信號的變頻控制器(18)，所述 伺服電機(jī)(21)包括用于控制伺服電機(jī)(21)的PLC可編程控制器(23)。10.—種收卷機(jī)，包括權(quán)利要求1?9任意一條所述的轉(zhuǎn)矩傳動與控制裝置。
【文檔編號】B65H18/08GK205668823SQ201620396135
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】徐忠浩, 徐文杰
【申請人】江陰市浩源紡織機(jī)械有限公司