一种机械式张力放卷装置论文和设计-丁永明

全文摘要

本实用新型公开了一种机械式张力放卷装置，包括料筒，料筒可转动的套接在料筒转轴上，面料卷绕在料筒上，料筒转轴的至少其中一端上与固定杆的内侧端固定，固定杆沿料筒径向延伸；固定杆的外侧端与扭簧安装销的一端可转动连接，扭簧安装销的另一端与摆臂的外侧端转动连接；扭簧套接在扭簧安装销外，两端分别连接固定杆的外侧端和摆臂的外侧端；张力辊与摆臂的内侧端转动连接，张力辊的轴向与料筒转轴的轴向平行，张力辊的圆柱面与面料表面搭接。本实用新型的有益效果是：不依赖外来的供电供气，对空间要求小，可以很好的解决放卷时张力变化范围过大的问题。

主设计要求

1.一种机械式张力放卷装置，包括料筒，料筒可转动的套接在料筒转轴（1）上，面料（3）卷绕在料筒上，其特征是，料筒转轴的至少其中一端上与固定杆（4）的内侧端固定，固定杆沿料筒径向延伸；固定杆的外侧端与扭簧安装销（5）的一端可转动连接，扭簧安装销的另一端与摆臂（7）的外侧端转动连接；扭簧（6）套接在扭簧安装销外，两端分别连接固定杆的外侧端和摆臂的外侧端；张力辊（8）与摆臂的内侧端转动连接，张力辊的轴向与料筒转轴的轴向平行，张力辊的圆柱面与面料表面搭接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种机械式张力放卷装置，其特征是，料筒两端面设有料筒限位板（2）；张力辊的辊轴为直线轴承（10）；直线轴承的其中一端安装有张力产生结构（9），所述张力产生结构包括固定在直线轴承端部的磁铁，磁铁的靠近料筒限位板的端部固定有摩擦片；靠近张力产生结构的料筒限位板的材质为铁。

3.根据权利要求2所述的一种机械式张力放卷装置，其特征是，料筒转轴的仅其中一端与固定杆的内侧端固定；摆臂的内侧端与直线轴承的设有张力产生结构的一端连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种机械式张力放卷装置，其特征是，所述磁铁的形状为圆柱形，轴线与张力辊的轴线重合。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及机械领域，具体为一种机械式张力放卷装置，主要应用在布料等成卷薄型材料的放卷操作中。

背景技术

布料等经向很长的成卷薄型材料，一般都成卷的卷绕在料筒外进行保存，使用时需要使用专用的放卷装置进行放卷操作。目前针对一定宽度的布料放卷装置有利用磁粉制动器、气动张力控制、刹车带等形式。中国专利文献CN207275849U于2018年4月27日公开了“一种卷膜张力控制装置”，所述张力控制装置包括卷膜放卷支架、摆臂、带有扭簧的旋转轴、辊轮组、位置传感器、控制器和刹车机构，摆臂在卷膜拉力和扭簧扭力的作用下保持一定的旋转角度，所述位置传感器检测旋转轴的旋转角度并反馈给控制器，控制器控制刹车机构的运行，位于膜卷放卷支架上的膜卷受到刹车机构的控制，通过安装于旋转轴上的扭簧和安装于卷膜放卷支架上的刹车机构来控制摆臂的旋转角度进而实现张力的稳定控制。该申请人宣称，该实用新型能够根据拉膜机构的拉力自动控制卷膜的张力，结构精巧，易于安装并且清洁方便，设备成本较低。在此类传统结构中，随着布料卷越用越小，布料的张力将会越来越大，如果要做到恒张力，只有利用制动器配合传感器反馈，但这种形式所占空间大，并且需要为制动器和传感器通电或气或其他介质。在某些特定场合，例如空间比较紧张或者难以供电供气的场合，或是某些旋转位置上，传统市面上的恒张力放卷机构将不能使用，因此现有技术无法解决张力变化范围过大的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种机械式张力放卷装置，不依赖外来的供电供气，对空间要求小，可以很好的解决放卷时张力变化范围过大的问题。

为了实现发明目的，本实用新型采用如下技术方案：一种机械式张力放卷装置，包括料筒，料筒可转动的套接在料筒转轴上，面料卷绕在料筒上，料筒转轴的至少其中一端上与固定杆的内侧端固定，固定杆沿料筒径向延伸；固定杆的外侧端与扭簧安装销的一端可转动连接，扭簧安装销的另一端与摆臂的外侧端转动连接；扭簧套接在扭簧安装销外，两端分别连接固定杆的外侧端和摆臂的外侧端；张力辊与摆臂的内侧端转动连接，张力辊的轴向与料筒转轴的轴向平行，张力辊的圆柱面与面料表面搭接。

本方案设计的机械式张力放卷装置，包括料筒，常见的料筒主体为圆筒形，两端可以有断面限位结构，也可以没有。料筒套接在料筒转轴上可自由转动，面料卷绕在料筒上，外侧端被动力牵引，即带动料筒随之转动。在料筒转轴的至少其中一端上固定安装有固定杆，固定杆沿料筒径向延伸，内侧端与料筒转轴固定，外侧端通过轴孔连接关系可转动的与扭簧安装销的一端连接，一般的，扭簧安装销的轴向平行于料筒转轴轴向。扭簧安装销的另一端则同样通过轴孔连接关系可转动的与摆臂的外侧端连接。扭簧则套接在扭簧安装销外，一端连接固定杆的外侧端，另一端连接摆臂的外侧端，使摆臂在扭簧的弹力推动下，形成转动趋势。连接摆臂的内侧端则安装有可自由转动的张力辊，张力辊的轴向与料筒转轴的轴向平行，张力辊的圆柱面与面料表面搭接。因此，张力辊在扭簧的弹力作用下始终压紧在面料表面，使面料放卷时的张力变化区域平缓。如果在料筒转轴两端均安装固定杆，两固定杆的外侧端均安装扭簧安装销、扭簧和摆臂，则可以将张力辊的辊轴两端分别安装在两摆臂的内侧端上。

作为优选，料筒两端面设有料筒限位板；张力辊的辊轴为直线轴承；直线轴承的其中一端安装有张力产生结构，所述张力产生结构包括固定在直线轴承端部的磁铁，磁铁的靠近料筒限位板的端部固定有摩擦片；靠近张力产生结构的料筒限位板的材质为铁。本方案采用直线轴承作为张力辊的辊轴，目的是使张力辊可以在辊轴的轴向上位移。料筒两端面设有料筒限位板，至少其中一端的料筒限位板为铁质。而直线轴承的靠近铁质料筒限位板的一端上安装有磁铁和摩擦片，可通过磁性吸合作用将摩擦片与料筒限位板内侧壁紧贴在一起，当料筒限位板转动时，摩擦片对其产生摩擦力，保持料筒转动均匀。而在完成放卷后，可以人工轴向移动直线轴承，将摩擦片与料筒限位板内侧壁分离，即可将空的料筒卸下，重新安装满的料筒。磁铁的磁性和摩擦片的摩擦系数由本领域技术人员按照设计要求自行选择。

作为优选，料筒转轴的仅其中一端与固定杆的内侧端固定；摆臂的内侧端与直线轴承的设有张力产生结构的一端连接。当料筒转轴的仅其中一端与固定杆的内侧端固定的情况下，摆臂也仅有一个，摆臂的内侧端与直线轴承的设有张力产生结构的一端连接，可以将摩擦片一侧的力臂长度控制为很短，因此能有效的防止力矩不平衡导致摆臂的扭曲。

作为优选，所述磁铁的形状为圆柱形，轴线与张力辊的轴线重合。与异形磁铁相比，圆形磁铁可做到料卷放料过程中张力变化较小，在可接受范围内，磁铁形状的选择可进一步提高放卷过程中张力精度范围，做到基本恒张力。

综上所述，本实用新型的有益效果是：不依赖外来的供电供气，对空间要求小，可以很好的解决放卷时张力变化范围过大的问题。

附图说明

图1是本实用新型的正视图。

图2是本实用新型的立体图。

图3是本实用新型另一视角的立体图。

其中：1料筒转轴，2料筒限位板，3 面料，4固定杆，5扭簧安装销，6扭簧，7摆臂，8张力辊，9张力产生结构，10直线轴承。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

实施例为一种机械式张力放卷装置。如图1、图2和图3所示，本例的机械式张力放卷装置，包括圆筒形的料筒，料筒可转动的套接在料筒转轴1上，料筒两端面设有料筒限位板2，面料3卷绕在料筒上的两料筒限位板之间。料筒转轴的左端与固定杆4的内侧端固定，固定杆沿料筒径向延伸；固定杆的外侧端沿固定杆的径向设有销孔，扭簧安装销5的一端转动的插接在销孔中。摆臂7的外侧端同样设有销孔，扭簧安装销的另一端转动的插接在销孔中。本例中，在摆臂外侧端的销孔侧壁上设置了螺纹孔，螺纹孔中使用了螺杆来临时限制扭簧安装销与摆臂外侧端的转动关系。扭簧6套接在扭簧安装销外，两端分别连接固定杆的外侧端和摆臂的外侧端。

摆臂的内侧端上设有张力辊轴安装孔，张力辊8的辊轴的近左端的位置安装其中。张力辊的辊轴为直线轴承10，直线轴承的左端安装有张力产生结构9，该张力产生结构包括固定在直线轴承左端的磁铁，磁铁的靠近料筒限位板的端部固定有摩擦片。本例中，磁铁的形状为圆柱形，轴线与张力辊的轴线重合。靠近张力产生结构的料筒限位板的材质为铁。可以通过吸力吸引直线轴承，使摩擦片紧贴料筒限位板的内侧壁。张力辊的轴向与料筒转轴的轴向平行，张力辊的圆柱面与面料表面搭接。

本例的机械式张力放卷装置，张力辊在扭簧的弹力作用下紧贴面料，在摩擦片的作用下对料筒限位板进行作用以保持料筒转动均匀。在面料直径变小过程中张力辊始终跟随的压紧在面料表面。在面料放卷过程中，面料卷张力控制在相对恒定的范围内。

设计图

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