多头卷轴卷取机的传动机构.pdf

本发明涉及机械传动方法，特别是一种能满足带材卷取或线绳卷绕特殊需要的多头卷轴卷取机的传动机构，它包括电动机、减速器，其特征是：一台电动机(1)连接的减速器(2)输出轴通过分配齿轮(3)啮合若干个耦合传动包(4)，每个耦合传动包(4)将动力矩和速度传递到其上连接的两个卷轴(5)上，而各卷轴的转速会根据所卷条带的长度差进行自动调节。它改变了传统的带材分条卷取工艺，使机组布置紧凑，设备投资降低，生产操作简单，卷取质量提高。也可使多头线绳实现柔性卷绕。

1、  多头卷轴卷取机的传动机构，它包括电动机、减速器，其特征是：一台电动机(1)连接的减速器(2)输出轴通过分配齿轮(3)啮合若干个耦合传动包(4)，每个耦合传动包(4)将动力矩和速度传递到其上连接的两个卷轴(5)上。

2、  根据权利要求1所述的多头卷轴卷取机的传动机构，其特征是：所述的耦合传动包(4)为太阳轮输入结构，包括输入齿轮Z0)、太阳轮(Z1)、行星轮(Z2)、行星轮(Z3)、输出齿轮(Z4)、输出齿轮(Z4′)、行星架齿轮(Z5)、惰轮(Z6)、卷轴齿轮(Z7)、惰轮(Z8)、卷轴齿轮(Z9)；套接在分配齿轮(3)上的输出轴上下依次连接有输入齿轮(Z0)、行星架齿轮(Z5)与太阳轮(Z1)，行星架齿轮(Z5)分别与太阳轮(Z1)、行星轮(Z2)、行星轮(Z3)、输出齿轮(Z4)相互传动连接；
与输入齿轮(Z0)同轴的太阳轮(Z1)与行星轮(Z2)啮合，与行星轮(Z2)同轴的行星轮(Z3)与输出齿轮(Z4)啮合，与输出齿轮(Z4)同轴的输出齿轮(Z4′)与惰轮(Z8)啮合，惰轮(Z8)再与卷轴齿轮(Z9)啮合，带动第二卷轴(5-R2)转动；
行星架齿轮(Z5)再与惰轮(Z6)啮合，惰轮(Z6)与卷轴齿轮(Z7)啮合，带动第一卷轴(5-R1)转动。

3、  根据权利要求1所述的多头卷轴卷取机的传动机构，其特征是：所述的耦合传动包(4)为行星架输入结构，包括输入齿轮(Z0)、太阳轮(Z1)、太阳轮(Z1′)、行星轮(Z2)、行星轮(Z3)、输出齿轮(Z4)、输出齿轮(Z4′)、行星架齿轮(Z5)、惰轮(Z6)、惰轮(Z8)、卷轴齿轮(Z7)、卷轴齿轮(Z9)；套接在分配齿轮(3)上的输出轴上下依次连接有输入齿轮(Z0)、行星架齿轮(Z5)，行星架齿轮(Z5)分别与太阳轮(Z1)、行星轮(Z2)、行星轮(Z3)、输出齿轮(Z4)相互传动连接；
行星轮(Z2)与太阳轮(Z1)啮合，与行星轮(Z2)同轴的行星轮(Z3)与输出齿轮(Z4)啮合，与输出齿轮(Z4)同轴的输出齿轮(Z4′)与惰轮(Z8)啮合，惰轮(Z8)再与卷轴齿轮(Z9)啮合，带动第二卷轴(5-R2)转动；
行星轮(Z2)与太阳轮(Z1)啮合，太阳轮(Z1′)与太阳轮(Z1)同轴套接，太阳轮(Z1′)与惰轮(Z6)啮合，惰轮(Z6)再与卷轴齿轮(Z7)啮合，带动第一卷轴(5-R1)转动。

4、  根据权利要求2和3所述的多头卷轴卷取机的传动机构，其特征是：所述的行星轮(Z2)、行星轮(Z3)是动轴轮系，其余是定轴轮系。

5、  根据权利要求1所述的多头卷轴卷取机的传动机构，其特征是：所述的每个卷轴(5)上分配一个条带(6)，圆盘剪(12)通过分离转向辊(7)分条后各条带(6)直接送入卷轴(5)进行张力卷取。

多头卷轴卷取机的传动机构
技术领域
本发明涉及机械传动方法，特别是一种能满足带材卷取或线绳卷绕特殊需要的多头卷轴卷取机的传动机构。
背景技术
在带材轧制纵切分条或刨分生产中，要将各条带分别收集成窄卷盘，并要求边部整齐规律、张力均匀，通常采用卷筒卷取的方法，传统的有两种做法：一种是各条带全卷在一个卷筒上，另一种是各条带分别卷在不同的卷取机卷筒上，这两种方式都有不同的缺点和局限性。在第一种方式下，必须设置活套、张力装置等设备，张力调整操作复杂、容易引起带材表面擦伤，对于有些表面要求极高的材料肯定不能采取此方式；第二种方式，卷取电机数量增多，各电机参数需要频繁调整，操作复杂。所以，相对于本发明都存在设备投资大，生产操作难的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种多头卷轴卷取机的传动机构，应用该机构实现一台电机同时拖动多个卷轴完成纵切分条后的单条独立卷取，它张力调整操作简单，设备投资小，卷取质量高。
本发明的目的是这样实现的，设计一种多头卷轴卷取机的传动机构，它包括电动机、减速器，其特征是：一台电动机连接的减速器输出轴通过分配齿轮啮合若干个耦合传动包，每个耦合传动包将动力矩和速度传递到其上连接的两个卷轴上。
所述的耦合传动包为太阳轮输入结构，包括输入齿轮Z0、太阳轮Z1、行星轮Z2、行星轮Z3、输出齿轮Z4、输出齿轮Z4′、行星架齿轮Z5、惰轮Z6、卷轴齿轮Z7、惰轮Z8、卷轴齿轮Z9；套接在分配齿轮3上的输出轴上下依次连接有输入齿轮Z0、行星架齿轮Z5与太阳轮Z1，行星架齿轮Z5分别与太阳轮Z1、行星轮Z2、行星轮Z3、输出齿轮Z4相互传动连接；行星架齿轮Z5是由太阳轮Z1、行星轮Z2、行星轮Z3、输出齿轮Z4组成的行星系带动；
与输入齿轮Z0同轴的太阳轮Z1与行星轮Z2啮合，与行星轮Z2同轴的行星轮Z3与输出齿轮Z4啮合，与输出齿轮Z4同轴的输出齿轮Z4′与惰轮Z8啮合，惰轮Z8再与卷轴齿轮Z9啮合，带动第二卷轴5-R2转动；
行星架齿轮Z5再与惰轮Z6啮合，惰轮Z6与卷轴齿轮Z7啮合，带动第一卷轴5-R1转动。
所述的耦合传动包为行星架输入结构，包括输入齿轮Z0、太阳轮Z1、太阳轮Z1′、行星轮Z2、行星轮Z3、输出齿轮Z4、输出齿轮Z4′、行星架齿轮Z5、惰轮Z6、惰轮Z8、卷轴齿轮Z7、卷轴齿轮Z9；套接在分配齿轮上的输出轴上下依次连接有输入齿轮Z0、行星架齿轮Z5，行星架齿轮Z5分别与太阳轮Z1、行星轮Z2、行星轮Z3、输出齿轮Z4相互传动连接；行星架齿轮Z5带动行星架使由太阳轮Z1、行星轮Z2、行星轮Z3、输出齿轮Z4组成的行星系转动；
行星轮Z2与太阳轮Z1啮合，与行星轮Z2同轴的行星轮Z3与输出齿轮Z4啮合，与输出齿轮Z4同轴的输出齿轮Z4′与惰轮Z8啮合，惰轮Z8再与卷轴齿轮Z9啮合，带动第二卷轴5-R2转动；
行星轮Z2与太阳轮Z1啮合，太阳轮Z1′与太阳轮Z1同轴套接，太阳轮Z1′与惰轮Z6啮合，惰轮Z6再与卷轴齿轮Z7啮合，带动第一卷轴5-R1转动。
所述的行星轮Z2、行星轮Z3是动轴轮系，其余是定轴轮系。
所述的每个卷轴上分配一个条带，通过圆盘剪经分离转向辊分条后各条带直接送入卷轴进行张力卷取。
本发明的特点是：通过将单电机单轴卷取结构改进为单电机多轴卷取结构，使各条带由全部卷在同一个卷轴上变为各自卷在不同的卷轴上，虽然这些不同的卷轴统一由同一台电机驱动，但是其各自的运转不是按固定速比关系进行，而是其转速随着所卷条带的松紧变化会随时调整。
这种传动结构是机械式的，却有着智能耦合的特点。传动电机通过该系统将力矩按负载大小分配到每个卷筒上，而各卷筒的转速会根据所卷条带的长度差进行自动调节。改变了传统的带材分条卷取工艺，使机组布置紧凑，设备投资降低，生产操作简单，卷取质量提高。也可使线绳实现多头柔性卷绕。
附图说明
下面结合实施例附图对本发明做进一步说明。
图1是多头卷轴卷取机的传动示意图；
图2是太阳轮输入形式的耦合传动包齿轮传动结构图；
图3是行星架输入形式的耦合传动包齿轮传动结构图；
图4是纵切机组分条卷取传统工艺设备布置简图；
图5是纵切机组分条卷取新工艺设备布置简图。
图中：1、电动机；2、减速器；3、分配齿轮；4、耦合传动包；5、卷轴；6、条带；7、分离转向辊；8、张力压板；9、送料辊；10、活套；11、送头小车；12、圆盘剪；Z0、输入齿轮；Z1、太阳轮；Z1′、太阳轮；Z2、行星轮；Z3、行星轮；Z4、输出齿轮；Z4′、输出齿轮；Z5、行星架齿轮；Z6、惰轮；Z7、卷轴齿轮；Z8、惰轮；Z9、卷轴齿轮；5-R1、第一卷轴；5-R2、第二卷轴。
具体实施方式
实施例如图1所示，本机构是全机械齿轮传动形式，用一台电动机拖动多个卷轴同时运转。一台电动机1连接的减速器2输出轴通过分配齿轮3啮合2个耦合传动包4，每个耦合传动包4将动力矩和速度传递到其上连接的两个卷轴5上。
耦合传动包4内不是普通的圆柱齿轮啮合，而是采用差动齿轮传动原理的行星轮系，将其从两轴输入一轴输出形式衍化为一轴输入两轴输出形式。
如图2所示，耦合传动包4为太阳轮输入结构，包括输入齿轮Z0、太阳轮Z1、行星轮Z2、行星轮Z3、输出齿轮Z4、输出齿轮Z4′、行星架齿轮Z5、惰轮Z6、卷轴齿轮Z7、惰轮Z8、卷轴齿轮Z9；套接在分配齿轮3上的输出轴上下依次连接有输入齿轮Z0、行星架齿轮Z5与太阳轮Z1，行星架齿轮Z5分别与太阳轮Z1、行星轮Z2、行星轮Z3、输出齿轮Z4相互传动连接；行星架齿轮Z5是由太阳轮Z1、行星轮Z2、行星轮Z3、输出齿轮Z4组成的行星系带动；与输入齿轮Z0同轴的太阳轮Z1与行星轮Z2啮合，与行星轮Z2同轴的行星轮Z3与输出齿轮Z4啮合，与输出齿轮Z4同轴的输出齿轮Z4′与惰轮Z8啮合，惰轮Z8再与卷轴齿轮Z9啮合，带动第二卷轴5-R2转动；行星架齿轮Z5再与惰轮Z6啮合，惰轮Z6与卷轴齿轮Z7啮合，带动第一卷轴5-R1转动。
行星轮Z2、Z3是动轴轮系，其余是定轴轮系，按照行星差动轮系的传动原理，当太阳轮Z1转动时，输出齿轮Z4、行星架齿轮Z5会相互作用转动，使卷轴齿轮Z7、卷轴齿轮Z9带动负载第一卷轴5-R1、第二卷轴5-R2按一定的关联规律运转。
如图3所示，耦合传动包为行星架输入结构，包括输入齿轮Z0、太阳轮Z1、太阳轮Z1′、行星轮Z2、行星轮Z3、输出齿轮Z4、输出齿轮Z4′、行星架齿轮Z5、惰轮Z6、惰轮Z8、卷轴齿轮Z7、卷轴齿轮Z9；套接在分配齿轮上的输出轴上下依次连接有输入齿轮Z0、行星架齿轮Z5，行星架齿轮Z5分别与太阳轮Z1、行星轮Z2、行星轮Z3、输出齿轮Z4相互传动连接；行星架齿轮Z5带动行星架使由太阳轮Z1、行星轮Z2、行星轮Z3、输出齿轮Z4组成的行星系转动；行星轮Z2与太阳轮Z1啮合，与行星轮Z2同轴的行星轮Z3与输出齿轮Z4啮合，与输出齿轮Z4同轴的输出齿轮Z4′与惰轮Z8啮合，惰轮Z8再与卷轴齿轮Z9啮合，带动第二卷轴5-R2转动；行星轮Z2与太阳轮Z1啮合，太阳轮Z1′与太阳轮Z1同轴套接，太阳轮Z1′与惰轮Z6啮合，惰轮Z6再与卷轴齿轮Z7啮合，带动第一卷轴5-R1转动。
行星轮Z2、行星轮Z3是动轴轮系，其余是定轴轮系，按照行星差动轮系的传动原理，当行星架齿轮Z5转动时，太阳轮Z1、输出齿轮Z4会相互作用转动，使卷轴齿轮Z7、卷轴齿轮Z9带动负载第一卷轴5-R1、第二卷轴5-R2按一定的关联规律运转。
在本实施例中不仅限于一台电动机1连接的减速器2输出轴通过分配齿轮3啮合2个耦合传动包4，还可以啮合多个耦合传动包4，每个耦合传动包4上将动力矩和速度传递到其上连接的两个卷轴5上。在每个卷轴5上分配一个条带6。
如图5所示，是纵切机组分条卷取工艺设备布置简图。每个卷轴5上连接一个条带6，通过圆盘剪12分条的各条带6通过分离转向辊7将条带6直接送入卷轴5进行张力卷取。
本发明提出的这种能满足带材卷取实际需要的机械传动方法。其带材卷取需要是广泛而又特殊的。在带材纵切、刨分、层分等生产线中，一条带分割为多条带，然后都要同时分别卷起来，并且都要按照相同的张力卷取，不能松紧不一，这种应用非常广泛。本方法可以发明一台多卷轴卷取机，用一台电机传动，因为耦合传动包的作用，各卷轴会按负载需要不等速地运转，这样既可实现各条带的等张力卷取。
经过理论计算分析，由于传动包的作用，力矩会按负载大小分配到每个卷轴上，而各卷轴的转速会根据所卷条带的长度差进行自动调节，有着智能耦合的特点。
在传统纵切、刨分、层分、捆带等生产中，由于内应力释放，条带长度出现差值，为了保证各条卷取质量，通常是一个卷轴卷一条。但这要增加多套卷取设备，尤其对于纵切机组是不现实的。传统通常做法是，设置自由活套储存，用分离盘导向，再使用张力装置与卷取机建立张力，圆盘剪12通过送头小车11、中间设备活套10、送料辊9、张力压板8，再经分离转向辊7将条带6送入卷轴5进行张力卷取，见图4所示。
如果采用多卷轴卷取机，仅用一套设备就能起到多套单卷轴卷取机的作用，在纵剪机和卷取机中间仅设置一台分离转向辊即可，省却了活套10、送头小车11、张力压板8、送料辊9等设备，张力装置的张力压板8取消还可避免带材表面的擦伤。使机组长度缩短、布局紧凑，操作简便，投资节省，如图5所示。对于带钢刨分、层分、捆带机组，也是如此。
同样，因为耦合传动包的应用，对于带钢刨分、层分、捆带机组，及线绳的多头卷绕，都可实现柔性化传动，即定张力下的速度自动调节。