专利名称：丝带收卷机换挡机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械换挡变速技术领域，特别是涉及一种丝带收卷机换挡机构。
背景技术：
塑料编织布以其较高的抗拉强度、低廉的成本、优越的防水防污性能，在日常生 产、生活中的应用极其普遍，工业品包装、粮食运输、食品包装、各类防雨设施几乎不可或 缺，产量非常之大。塑料编织布的生产方法中，吹塑、分切、收卷各步骤是流水线连续作业，丝带流速 在120米/分钟左右。卷绕好的丝筒安装在织布线架上供编织使用，编织为最终的单独步 骤。收卷步骤十分重要，收卷质量不好，会出现丝带起皱、断带、丝带从丝筒两端滑脱等问 题。这些问题不仅影响收卷步骤的正常进行，还严重影响编织步骤能否顺利进行，从而直接 影响成品编织布的质量。收卷步骤系采用丝带收卷机对丝带进行收卷。丝带收卷机的工作原理为电动机 带动收卷轴旋转收线，收卷轴通过同步带传动副驱动排线轴内侧的排线辊按一定的转速比 旋转，排线辊带有正反向螺旋槽，排线滑块沿螺旋槽滑动，到达端部再沿反向螺旋槽滑回， 排线滑块与滑动套装在滑杆上的排线钩连接，从而带动排线钩沿滑杆往返运动，这样，通过 排线钩，丝带可实现在收卷轴上沿轴向往返卷绕。丝带在收卷轴上的卷绕轨迹就像螺旋线一样，对于不同宽度的丝带，螺旋卷绕轨 迹的螺距是不能一样的。实践证明，对宽度在2. 5mm以下的丝带，其螺距在30mm左右为宜； 宽度在2. 5-4. 5mm之间的丝带，其螺距在22mm左右为宜；而宽度在4. 5mm以上的丝带，螺距 在18mm较为理想。这些螺距可通过改变收卷轴与排线轴之间的传动比来实现，但保证这些 螺距尺寸，仅能解决不同宽度规格丝带的起皱问题，并不能保证收卷后卷材的平整、端部整 齐不滑脱。要解决丝带收卷平整、平齐，还需要确定收卷轴上丝带同向卷绕时的层与层叠压 程度。实践表明，宽度在8mm以下的丝带，同向卷绕错压Imm左右时，收卷平整、端部整齐、 不滑脱，但这要保证收卷轴与排线轴之间的传动比误差在5%。以内。目前，国内编织布生产厂家普遍使用从日本进口的丝带收卷机，价格为每台人民 币2-3万元，一条流水线就需要128台，设备投资高昂。另外，因该丝带收卷机的内部空间 位置有限，导致每一种规格的丝带收卷机，收卷轴与排线轴之间的传动比固定而单一(即 一种规格的丝带收卷机只内设一组传动比，无法换挡变速)，故现有丝带收卷机的致命缺点 是一种规格的丝带收卷机只能卷绕一种宽度的丝带，这对经常变换丝带品种和规格的生 产厂家非常不利。在当前的市场经济条件下，由于产品的多样化，变换丝带品种是不可避免的，也是 经常发生的，生产厂家为了适应广大用户的需要，没有选择余地，只能增添丝带收卷机。这 不仅增加了设备投资，而且大大增加了生产场地。因吹塑、分切、收卷各步骤是流水线连续 作业，如果增添新规格的丝带收卷机，就必须连同吹塑机、分切机(包括编织机)等一起购 置，同时完成安装调试，这样，一条新生产线就占地500m2左右。
如何确保一台卷绕机能适应多种宽度规格丝带的卷绕，且使得每一种规格的丝带 在卷绕时，不起皱、丝带不从丝筒两端滑脱；另外，在变换丝带品种时，丝带收卷机换挡机构 的换挡变速操作，安全可靠、快捷方便。这些是塑料编织行业迫在眉睫需要解决的一个问 题。据申请人了解，目前国内尚无性能稳定、价格较低、内设多组传动比、可实现多挡 变速的丝带收卷机换挡机构。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种丝带收卷机换挡机构，采用该换挡机构的丝 带收卷机内设多组传动比，可实现多挡变速。为解决上述技术问题，本发明提供了一种丝带收卷机换挡机构，其结构为机架上设有电动机及轴线相平行的收卷轴、过渡轴、排线轴，收卷轴上远离其收卷 段的外侧和过渡轴上远离机架的外侧之间设置同步带传动副，电机轴和收卷轴的外端相 接；过渡轴上远离机架的外侧至少设置第一齿轮、第二齿轮，过渡轴分别与第一齿轮、 第二齿轮固接，排线轴上远离其排线辊的外侧至少设置第三齿轮、第四齿轮，排线轴通过轴 承分别与第三齿轮、第四齿轮连接，使得第三齿轮、第四齿轮空套在排线轴上，第一齿轮与 第三齿轮啮合，第二齿轮与第四齿轮啮合；排线轴上远离其排线辊的外侧还设有处于第三齿轮、第四齿轮之间的挂挡块；挂挡块为一块体，块体的中心开有键槽孔，块体的外缘周向开有凹槽，块体上通过 至少一个第一安装通孔、至少一个第二安装通孔分别设置挂销组件，配合第一安装通孔的 挂销组件与配合第二安装通孔的挂销组件的走向相反，设定块体相互平行的两个端面分别 为A端面、B端面，A端面靠近第三齿轮，B端面靠近第四齿轮；第一安装通孔由开口在A端面上的第一孔、处于块体内的第二孔、开口在B端面上 的第三孔依次连通而成，且第一孔、第二孔、第三孔的开口尺寸依次递减；第二安装通孔由开口在B端面上的第四孔、处于块体内的第五孔、开口在A端面上 的第六孔依次连通而成，且第四孔、第五孔、第六孔的开口尺寸依次递减；每个挂销组件包括销轴、复位弹簧、支撑块，销轴由依次同轴相接的支撑段、轴肩、 销头段构成，复位弹簧套装在支撑段上，支撑块的中心开有支撑孔；对于任一挂销组件来说，支撑块安装在第一孔或第四孔中，支撑段的外端担置于 支撑孔中，复位弹簧、轴肩处于第二孔或第五孔中，复位弹簧的一端与支撑块的内端面弹性 接触、另一端与轴肩弹性接触，销头段自第三孔伸到块体的B端面外或自第六孔伸到块体 的A端面外；挂挡块通过键槽配合方式轴向滑动地设置在排线轴上，第三齿轮、第四齿轮的周 向各开有至少一个与对应销头段相适配的销孔。为能简洁说明问题起见，以下对本发明所述丝带收卷机换挡机构均简称为本换挡 机构。下面对销头段伸到块体的A端面外的那一挂销组件的换挡过程进行介绍变速时，使A端面向着第三齿轮的方向轴向滑动，让A端面与第三齿轮相贴靠，当
4自第六孔伸到A端面外的销头段未对准第三齿轮上的销孔时，使得所述销头段被压入第六 孔中，并使得支撑段的外端自相应支撑孔中伸出，电动机开启后，随着第一齿轮带动第三齿 轮空转，使得第三齿轮与挂挡块之间有转速差，所述销头段在复位弹簧作用下会自动弹出 并伸入第三齿轮上的销孔中，支撑段的外端又回到相应的支撑孔中，完成一次换挡并实现 相应的一次变速。下面对销头段伸到块体的B端面外的那一挂销组件的换挡过程进行介绍变速时，使B端面向着第四齿轮的方向轴向滑动，让B端面与第四齿轮相贴靠，当 自第三孔伸到B端面外的销头段未对准第四齿轮上的销孔时，使得所述销头段被压入第三 孔中，并使得支撑段的外端自相应支撑孔中伸出，电动机开启后，随着第二齿轮带动第四齿 轮空转，使得第四齿轮与挂挡块之间有转速差，所述销头段在复位弹簧作用下会自动弹出 并伸入第四齿轮上的销孔中，支撑段的外端又回到相应的支撑孔中，完成另一次换挡并实 现相应的另一次变速。可见，销头段压入第六孔或第三孔中及从所述的两孔中弹出时均灵活自如，且伸 到块体两端面外的两个销头段各能便捷地控制第三齿轮或第四齿轮，这样，通过两两啮合 的四个齿轮、一个挂挡块，使得采用本换挡机构的丝带收卷机内设两组传动比，可实现两挡 变速。另外，还可在过渡轴上远离机架的外侧设置第五齿轮，过渡轴与第五齿轮固接，排 线轴上在第四齿轮的外侧设置第六齿轮，排线轴通过轴承与第六齿轮连接，使得第六齿轮 空套在排线轴上，第五齿轮与第六齿轮啮合，排线轴上还增设处于第四齿轮、第六齿轮之间 的挂挡块，增设的挂挡块通过键槽配合方式轴向滑动地设置在排线轴上，第六齿轮的周向 至少开有一个与增设的挂挡块上的对应销头段相适配的销孔，所述销头段能便捷地控制第 六齿轮，这样，通过相互啮合的第五齿轮和第六齿轮、增设的挂挡块，使得采用本换挡机构 的丝带收卷机内设三组传动比，可实现三挡变速。当然，还可通过在过渡轴和排线轴上再次增设相互啮合的两个齿轮、在排线轴上 再次增设相应的挂挡块，使得采用本换挡机构的丝带收卷机内设四组传动比，可实现四挡 变速。以此类推，通过多次增设相互啮合的两个齿轮及相应的挂挡块，使得采用本换挡 机构的丝带收卷机内设多组传动比，可实现多挡变速。另，本换挡机构还具有性能稳定、价格较低的优点。所述电机轴和收卷轴的外端之间通过磁力传动副相接；机架上设有拨动机构，该机构包括设置在机架上且可转动的连接轴、安装在连接 轴外端的换挡盘、安装在换挡盘上的手柄、连接杆、拨块，连接杆的一端与连接轴的内端垂 直相接，连接杆的另一端与拨块垂直相接，拨块与挂挡块上的凹槽相适配；块体的形状为圆形，键槽孔为花键槽孔，凹槽为环形槽；第一孔为螺纹孔，第二孔、第三孔为圆孔，第一孔、第二孔、第三孔共轴线且所述三 孔的内径依次递减；第四孔为螺纹孔，第五孔、第六孔为圆孔，第四孔、第五孔、第六孔共轴线且所述三 孔的内径依次递减；支撑块上设有与第一孔或第四孔相适配的外螺纹，支撑块的外端面上设有两个扳手孔；对于任一挂销组件来说，支撑块旋装在第一孔或第四孔中。磁力传动副具有无噪音、传动灵敏的优点；通过拨动机构的拨块，可方便地将挂挡 块沿排线轴轴向滑动到相应位置，与相应齿轮贴靠后实现相应挡位的变速；扳手孔的设置， 使得支撑块与第一孔或第四孔易于旋接。
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明中的挂挡块的主视图；图3是图2的C-C旋转剖视图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明的实施方式进行具体描述参见图1-图3 本换挡机构的机架9上设有电动机10及轴线相平行的收卷轴8、过渡轴6、排线轴 5，电机轴和收卷轴8的外端之间通过磁力传动副12相接，以带动收卷轴8旋转，收卷轴8 上远离其收卷段的外侧和过渡轴6上远离机架9的外侧之间设置同步带传动副11，这样，收 卷轴8通过同步带传动副11带动过渡轴6旋转。过渡轴6上远离机架9的外侧设置第一齿轮6a、第二齿轮6b，过渡轴6分别与第 一齿轮6a、第二齿轮6b固接，排线轴5上远离其排线辊的外侧设置第三齿轮5a、第四齿轮 5c，排线轴5通过轴承分别与第三齿轮5a、第四齿轮5c连接(附图中未示出所述轴承的件 号)，使得第三齿轮5a、第四齿轮5c空套在排线轴5上，第一齿轮6a与第三齿轮5a啮合并 构成一组齿轮副，第二齿轮6b与第四齿轮5c啮合并构成另一组齿轮副，这样，过渡轴6和 排线轴5之间就有两组齿轮副。排线轴5上远离其排线辊的外侧还设有处于第三齿轮5a、第四齿轮5c之间的挂挡 块。挂挡块为一圆形块体1，块体1的中心开有键槽孔la，键槽孔Ia为花键槽孔，块体 1的外缘周向开有环形凹槽lb，块体1上通过一个第一安装通孔、一个第二安装通孔分别设 置挂销组件，配合第一安装通孔的挂销组件与配合第二安装通孔的挂销组件的走向相反， 设定块体1相互平行的两个端面分别为A端面、B端面，A端面靠近第三齿轮5a，B端面靠 近第四齿轮5c。第一安装通孔由开口在A端面上的第一孔2a、处于块体1内的第二孔2b、开口在 B端面上的第三孔2c依次连通而成，第一孔2a为螺纹孔，第二孔2b、第三孔2c为圆孔，第 一孔2a、第二孔2b、第三孔2c共轴线且所述三孔的内径依次递减。第二安装通孔由开口在B端面上的第四孔3a、处于块体1内的第五孔3b、开口在 A端面上的第六孔3c依次连通而成，第四孔3a为螺纹孔，第五孔3b、第六孔3c为圆孔，第 四孔3a、第五孔3b、第六孔3c共轴线且所述三孔的内径依次递减。每个挂销组件包括销轴、复位弹簧4d、支撑块4e，销轴由依次同轴相接的支撑段 4a、轴肩4b、销头段4c构成，复位弹簧4d套装在支撑段4a上，支撑块4e的中心开有支撑孔
64f，支撑块4e上设有与第一孔2a或第四孔3a相适配的外螺纹，支撑块4e的外端面上设有 两个扳手孔4g。对于任一挂销组件来说，支撑块4e旋装在第一孔2a或第四孔3a中，支撑段4a的 外端担置于支撑孔4f中，复位弹簧4d、轴肩4b处于第二孔2b或第五孔3b中，复位弹簧4d 的一端与支撑块4e的内端面弹性接触、另一端与轴肩4b弹性接触，销头段4c自第三孔2c 伸到块体1的B端面外或自第六孔3c伸到块体1的A端面外。挂挡块通过键槽配合方式轴向滑动地设置在排线轴5上，第三齿轮5a的周向开有 一个与对应销头段4c相适配的销孔5b，第四齿轮5c的周向开有一个与对应销头段4c相适 配的销孔5d。销孔5b、销孔5d的轴线和排线轴5的轴线之间的距离等于销头段4c的轴线 和排线轴5的轴线之间的距离。机架9上设有拨动机构7，该机构包括设置在机架9上且可转动的连接轴7a、安装 在连接轴7a外端的换挡盘7b、安装在换挡盘7b上的手柄7c、连接杆7d、拨块7e，连接杆7d 的一端与连接轴7a的内端垂直相接，连接杆7d的另一端与拨块7e垂直相接，拨块7e与挂 挡块上的凹槽Ib相适配。电动机10采用三相异步电动机。参见图1，下面对销头段4c伸到块体1的A端面外的左侧那一挂销组件的换挡过 程进行介绍变速时，扳动手柄7c，拨动挂挡块，使A端面向着第三齿轮5a的方向轴向滑动，让 A端面与第三齿轮5a相贴靠，当自第六孔3c伸到A端面外的销头段4c未对准第三齿轮5a 上的销孔5b时，使得所述销头段4c被压入第六孔3c中，并使得支撑段4a的外端自相应支 撑孔4f中伸出，电动机10开启后，随着第一齿轮6a带动第三齿轮5a空转(此时，排线轴 5不旋转)，使得第三齿轮5a与挂挡块之间有转速差，所述销头段4c在复位弹簧4d的作用 下会自动弹出并伸入第三齿轮5a上的销孔5b中(图1中未示出复位弹簧的件号4d)，支撑 段4a的外端又回到相应的支撑孔4f中，完成一次换挡并实现相应的一次变速(此时，第二 齿轮6b与第四齿轮5c啮合所构成的齿轮副不传递扭矩)。这样，收卷轴8通过同步带传动 副11、第一齿轮6a与第三齿轮5a、挂挡块，以第一齿轮6a与第三齿轮5a之间的传动比带 动排线轴5旋转，可控制宽度4. 5mm以上丝带的收卷，绕线平整，质量好。参见图1，下面对销头段4c伸到块体1的B端面外的右侧那一挂销组件的换挡过 程进行介绍变速时，扳动手柄7c，拨动挂挡块，使B端面向着第四齿轮5c的方向轴向滑动，让 B端面与第四齿轮5c相贴靠，当自第三孔2c伸到B端面外的销头段4c未对准第四齿轮5c 上的销孔5d时，使得所述销头段4c被压入第三孔2c中，并使得支撑段4a的外端自相应支 撑孔4f中伸出，电动机10开启后，随着第二齿轮6b带动第四齿轮5c空转(此时，排线轴 5不旋转)，使得第四齿轮5c与挂挡块之间有转速差，所述销头段4c在复位弹簧4d的作用 下会自动弹出并伸入第四齿轮5c上的销孔5d中(图1中未示出复位弹簧的件号4d)，支 撑段4a的外端又回到相应的支撑孔4f中，完成另一次换挡并实现相应的另一次变速(此 时，第一齿轮6a与第三齿轮5a啮合所构成的齿轮副不传递扭矩)。这样，收卷轴8通过同 步带传动副11、第二齿轮6b与第四齿轮5c、挂挡块，以第二齿轮6b与第四齿轮5c之间的 传动比带动排线轴5旋转，可控制宽度2. 5 4. 5mm之间丝带的收卷，绕线平整，质量好。
可见，销头段4c压入第六孔3c或第三孔2c中及从所述的两孔中弹出时均灵活自 如，且伸到块体1的A端面、B端面外的两个销头段4c各能便捷地控制第三齿轮5a或第四 齿轮5c，这样，通过两两啮合的四个齿轮、一个挂挡块，使得采用本换挡机构的丝带收卷机 内设两组传动比，可实现两挡变速。以上所述的仅是本发明的一种实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出显而易见的若干变换或替代以及改型，这 些也应视为属于本发明的保护范围。比如对于本实施方式而言，块体上也可通过对称布置在键槽孔两侧的两个第一安装通 孔、对称布置在键槽孔两侧的两个第二安装通孔分别设置一个挂销组件(这样，块体上就 有四个挂销组件)，以控制排线轴上的第三齿轮、第四齿轮，当然，第三齿轮、第四齿轮的周 向要各开有两个与两个对应销头段相适配的销孔；另外，块体上也可仅通过一个安装通孔设置一个挂销组件，以控制排线轴上的一 个齿轮；又如，排线轴和过渡轴之间还可有两组以上的齿轮副(排线轴上空套有齿轮、过 渡轴上固定有齿轮)，排线轴上还可有若干相应的挂挡块，通过所述的挂挡块，使得采用本 换挡机构的丝带收卷机内设多组传动比，可实现多挡变速。
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权利要求
丝带收卷机换挡机构，机架上设有电动机及轴线相平行的收卷轴、过渡轴、排线轴，收卷轴上远离其收卷段的外侧和过渡轴上远离机架的外侧之间设置同步带传动副，电机轴和收卷轴的外端相接，其特征是过渡轴上远离机架的外侧至少设置第一齿轮、第二齿轮，过渡轴分别与第一齿轮、第二齿轮固接，排线轴上远离其排线辊的外侧至少设置第三齿轮、第四齿轮，排线轴通过轴承分别与第三齿轮、第四齿轮连接，使得第三齿轮、第四齿轮空套在排线轴上，第一齿轮与第三齿轮啮合，第二齿轮与第四齿轮啮合；排线轴上远离其排线辊的外侧还设有处于第三齿轮、第四齿轮之间的挂挡块；挂挡块为一块体，块体的中心开有键槽孔，块体的外缘周向开有凹槽，块体上通过至少一个第一安装通孔、至少一个第二安装通孔分别设置挂销组件，配合第一安装通孔的挂销组件与配合第二安装通孔的挂销组件的走向相反，设定块体相互平行的两个端面分别为A端面、B端面，A端面靠近第三齿轮，B端面靠近第四齿轮；第一安装通孔由开口在A端面上的第一孔、处于块体内的第二孔、开口在B端面上的第三孔依次连通而成，且第一孔、第二孔、第三孔的开口尺寸依次递减；第二安装通孔由开口在B端面上的第四孔、处于块体内的第五孔、开口在A端面上的第六孔依次连通而成，且第四孔、第五孔、第六孔的开口尺寸依次递减；每个挂销组件包括销轴、复位弹簧、支撑块，销轴由依次同轴相接的支撑段、轴肩、销头段构成，复位弹簧套装在支撑段上，支撑块的中心开有支撑孔；对于任一挂销组件来说，支撑块安装在第一孔或第四孔中，支撑段的外端担置于支撑孔中，复位弹簧、轴肩处于第二孔或第五孔中，复位弹簧的一端与支撑块的内端面弹性接触、另一端与轴肩弹性接触，销头段自第三孔伸到块体的B端面外或自第六孔伸到块体的A端面外；挂挡块通过键槽配合方式轴向滑动地设置在排线轴上，第三齿轮、第四齿轮的周向各开有至少一个与对应销头段相适配的销孔。
2.根据权利要求1所述的丝带收卷机换挡机构，其特征是 电机轴和收卷轴的外端之间通过磁力传动副相接；机架上设有拨动机构，该机构包括设置在机架上且可转动的连接轴、安装在连接轴外 端的换挡盘、安装在换挡盘上的手柄、连接杆、拨块，连接杆的一端与连接轴的内端垂直相 接，连接杆的另一端与拨块垂直相接，拨块与挂挡块上的凹槽相适配； 块体的形状为圆形，键槽孔为花键槽孔，凹槽为环形槽；第一孔为螺纹孔，第二孔、第三孔为圆孔，第一孔、第二孔、第三孔共轴线且所述三孔的 内径依次递减；第四孔为螺纹孔，第五孔、第六孔为圆孔，第四孔、第五孔、第六孔共轴线且所述三孔的 内径依次递减；支撑块上设有与第一孔或第四孔相适配的外螺纹，支撑块的外端面上设有两个扳手孔；对于任一挂销组件来说，支撑块旋装在第一孔或第四孔中。
全文摘要
丝带收卷机换挡机构，其过渡轴上至少固设第一、第二齿轮，排线轴上通过轴承至少有与上述齿轮啮合的第三、第四齿轮；挂挡块滑动地设在排线轴上并处于第三、第四齿轮之间；挂挡块的块体上通过至少一个第一、第二安装通孔设置挂销组件，配合安装通孔的两挂销组件的走向相反，设定块体靠近第三、第四齿轮的两个端面为A、B端面；第一安装通孔由第一、第二、第三孔构成；第二安装通孔由第四、第五、第六孔构成；对于任一挂销组件来说，支撑块安装在第一或第四孔中，支撑段的外端担置于支撑块中心的支撑孔中，销头段自第三或第六孔伸到B或A端面外；第三、第四齿轮的周向各有至少一个销孔。采用该换挡机构的丝带收卷机内设多组传动比，可实现多挡变速。
文档编号F16H37/06GK101898705SQ201010182110
公开日2010年12月1日 申请日期2010年5月18日 优先权日2010年5月18日
发明者刘凯, 刘齐舟, 吴东, 巫国强, 葛长虹 申请人:中国电子科技集团公司第四十研究所