專利名稱：全自動卷紙筒機的制作方法
技術領域：
本發明是一種用于巻制紙筒的機械設備，尤其是巻制高強度的內、外徑尺寸準確的紙筒， 并且是全自動的巻紙筒機。
背景技術：
目前，用于火箭系列高強度花炮筒生產的國產全自動巻紙筒機，主要是JT一180，該機 巻筒的最大長度180咖，最大巻筒外徑40mm，因此，該機的巻筒范圍較小，且由于其結構十 分復雜及構造上的原因，故障較多，上膠輥之間的間隙不可調整，紙面上膠欠佳，巻制紙筒 的強度受影響。而從德國進口的全自動巻筒機價格高達幾十萬元， 一般的中小花炮企業很難 接受。
發明內容
為了克服現有全自動巻紙筒機適應范圍較小，結構過于復雜，價格過高的不足，本發明 提供了一種全新結構和全新自動控制電路的全自動巻紙筒機。本發明解決技術問題所采用的 技術方案如附圖l，圖2，圖3，圖4所示。
圖1是發明的全自動巻紙筒機的總體結構圖。為了盡量表達巻紙筒機各主要部分的結構 和相互連接關系，俯視圖是在主視圖的基礎上拆去上橡膠輥擺動架組件8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15，上蓋板16,輔助送紙軸部件17，電動機4 (Ml)及其支架2后繪制的。左視圖 是在俯視圖的基礎上，用A-A剖切面剖切，并拆去過橋軸組件86、 88、 89及其支架，紙巻軸 組件29、 30、 127、 78及其支架126等繪制的。為了使圖1更清晰將其主視圖、俯視圖、左 視圖單獨輸出在說明書附圖第2、 3、 4頁上。
圖2是多片式摩擦離合器結構圖。詳細表達了離合器的組成及零件之間的相互連接關系， 圖中18表示直流電磁鐵YA1。
圖3是電氣部分的電路原理圖。表達了巻筒機電氣部分的元件組成，各元件之間的電連 接關系及電路的工作原理。
圖4是巻筒機的傳動系統圖。該圖是將巻筒機的傳動系統，按各傳動件的大致位置和傳 動順序展開在一個平面上的傳動路線簡圖，其中Z表示齒輪或鏈輪的齒數，O表示皮帶輪直 徑。
具體實施例方式
以下結合附圖進一步說明發明的全自動巻紙筒機的技術參數，構造，各部分相互連接關 系，工作原理。
1. 技術參數巻筒內徑10 85mm，最大巻筒外徑99mm,最大巻筒長度310mm，巻筒壁厚2 8鵬。
2. 結構和工作原理 (1)整體結構
整體結構如圖l所示，主要由巻筒機構，送紙、裁紙裝置，退筒機構，上膠裝置，機架， 多片式摩擦離合器，電氣部分，傳動系統等部分組成。
4① 巻筒機構
巻筒機構主要由巻筒主軸，紙筒軸，主軸支座及支架，上、下橡膠輥擺動架組件，橫梁， 小減速機，抱紙裝置等主要零部件組成。
巻筒主軸(92)后部內孔為莫氏2#錐孔，中心鉆有直徑為llmn的通孔，紙筒軸(117)前 端做成錐柄，與主軸錐孔配合，用M10的長螺桿穿過主軸中心直徑llmm的通孔將紙筒軸拉緊 在主軸上，后端由活動頂針(119)支承，紙筒軸巻筒部位直徑與紙筒內徑相等，主軸前端安裝 具有超越作用的單車鏈飛輪(90)，主軸由二個滾動軸承及支座(91)支承，支座安裝在支架(6) 上，支架的垂直、水平位置可在一定范圍內調節，以適應巻制不同直徑的紙筒。
上、下橡膠輥擺動架組件結構相同。下橡膠輥(116)上車有等距軸向槽，輥軸由二個型號 為1000903滾動軸承支承，軸承安裝在前、后擺板(100)、 (114)上的孔中，擺板由固定軸(109) 支承，可繞其軸線擺動。固定軸前、后固定座(110)用螺釘固定在前、后直立角鋼架(103)下 部的凸板上，角鋼架固定在其下部的橫梁(104)上，橫梁的前端通過安裝架(5)固定在巻筒主 軸支架(6)的外架上，后端通過其下部的支座和角鋼固定在機架上的連接角鋼(38)上，橫梁及 其上部分與主軸支架一起可在一定范圍內作水平和垂直二個方向的位置調輕。前、后擺板 (100)， ai4)右側下部用螺釘固定一根前部帶一段斜面的撐開角鋼(28),通過固定在打出套 (66)上的下撐開板(65)，及其上的撐開軸承(27)在退筒移動時與斜面的作用，使下橡膠輥組 件繞固定軸(109)軸線擺開，避免退筒套(94)運動時產生干涉。前、后擺板的左側通過螺釘固 定二塊鋼板(101)連接角鋼(102)。在擺板(114)的左側鋼板上，安裝接近開關座(112)，座上 安裝控制紙筒外徑的SP1接近開關(113)，起自動保護作用的SP2接近開關(111)。在上、下 橡膠輥擺動架組件之間左側，裝有壓緊彈簧(8)，其彈簧力可調節，巻筒時，彈簧力使上、下 橡膠輥對紙筒產生一定的壓緊力。小減速機(97)通過支架(3)和螺釘固定在橫梁(104)上。
抱紙裝置的作用是使剛進入紙筒軸上的紙頭，能包繞紙筒軸外圓運動而起巻。其結構主 要由外抱、內抱，抱擺動架，抱擺桿，傳動連接桿等組成。圓弧形的外抱(115)上、下均有凸 爪，分別與上、下橡膠輥(14)， (116)的軸向槽配合。圓弧形的內抱(118)只有下方有凸爪， 其凸爪與下橡膠輥的軸向槽配合。內、外抱用垂直桿通過螺釘固定在內、外抱擺動架(107)、 (106)上，內、外抱擺動架的前、后下部二處鉸連在橫梁(104)下部的前、后角鋼上。內、外抱
擺桿ao8)、 ao5)鉸連在橫梁下部中間處的角鋼上，其擺動軸線與內、外抱擺動架的鉸連軸
同軸線，內、外抱擺桿上部有槽部位夾住內、外抱擺動架，兩擺桿的左端與兩連接桿(7)下部 的桿鉸連(兩連接桿結構相同)。連接桿(7)由上、下兩桿通過中部的左、右旋螺紋接頭連接， 兩連接桿上部桿與上、下橡膠輥擺動架左邊角鋼鉸連。當上、下橡膠輥往上、下擺開時(巻 筒或退筒時)，通過連接桿和擺桿、內、外抱擺動架，使內、外抱向離開巻筒軸的方向運動， 避免干涉。松開連接桿接頭上的兩個鎖緊左、右旋螺母時，可調整抱與巻筒軸之間的初始間 隙，初始間隙是否合適，對巻筒質量影響較大， 一般為2mm。
② 送紙、裁紙裝置
送紙裝置主要由主動軸，送紙輥，擺架，支座，長槽四棱柱，小滑塊，傳動銷，紙張導向 軸，紙巻軸，制動輪等組成。
主動軸(25)送紙段車有等距軸向槽，上方有相應的蓋板,前端安裝具有超越作用的單車鏈 飛輪，二個支承軸承座安裝在前、后機架(73)、 (36)的上角鋼上。送紙輥(80)外圓襯有10mm 厚的橡膠，與主動軸對應處車有等距軸向槽，前、后用滾動軸承支承，滾動軸承外圈安裝在
5軸套內，兩個軸套的另一小園柱段安裝在擺桿(24)， (125)的孔中，并用螺釘緊定。兩擺桿用 角鋼(95)連接固定成一擺架,并通過兩個支承銷(98)支承在前、后支座(96)的孔中(間隙配合)， 支座(96)固定在前、后機架上。在兩擺桿右端均掛一彈簧(99)，彈簧力使送紙輥與主動軸之 間產生一定壓緊力。長槽四棱柱(48)的前部有一段螺紋和臺肩，通過螺母將長槽四棱柱固定 在擺桿(125)的左端直立段上部，小滑塊(21)配合在長槽四棱柱(48)的槽中，在垂直方向有3mm 的配合間隙，在水平方向有足夠的相對運動間隙。固定在動刀架擺桿(55)左下部凸耳處的傳 動銷(49)與滑塊(21)中心孔間隙配合。當動刀架擺桿(55)逆時針擺至極限位置時，送紙輥(80) 在彈簧力作用下壓緊主動軸(25)實現送紙；順時針擺至極限位置時(裁紙)，通過傳動銷、滑塊、 長槽四棱柱、擺架，使送紙輥向上抬起一定高度而停止送紙。因此，送紙是間歇性的。3根紙 張導向空心軸(79),通過軸承、銷軸、螺母等安裝在前、后機架(73)、 (36)的上角鋼上。紙巻 軸(78)及與之固定的制動輪(30)通過二個可方便拆卸的支承座(127)支承在支架(126)上，支 架固定在前后機架上。
裁紙裝置主要由定刀片，定刀架，動刀片，動刀架，動刀架擺桿等組成。 定刀片(61)采用無齒刀刃，刀刃楔角為45°，厚度為6mm，用壓板和4個M8的螺釘固定 在定刀架(81)上，定刀架上有存屑槽和加強板，定刀架前、后兩端安裝板上分別制出二個MIO 的螺孔，用四個螺釘將定刀架固定在前、后機架上角鋼上，角鋼上每邊的二個穿螺釘的孔， 中心不在同一水平線上(左方孔中心稍低)，定刀架固定后，使定刀片刀刃處形成3°左右的后 角。
動刀片(60)采用有齒刀刃，厚度為4. 5mm，由9個M10的內六角螺釘將動刀片固定在動 刀架(59)上。動刀架鋼板厚12mm,中間部位固定有垂直于鋼板的加強板,在安裝動刀片的9 個M10的螺孔正上方，中心距為15mm處，制有9個M8的螺孔，從刀架背面擰入的9個M8的 螺釘，用以調整動刀片與定刀片之間的裁紙間隙(0.02mm左右)，動刀架(59)前、后的左、 右兩側,通過螺釘緊定二塊夾板(18)， (20)，形成矩形導槽，在導槽中安裝有調整配合間隙的 中間板(19)，矩形導槽與固定在前、后機架上的立柱(63)、 (47)上的矩形導軌精密間隙配合。
動刀架擺桿(55)前端焊接的二板夾住動刀架中上部，二板上的滑槽中配合二個中心做孔 的小銅滑塊(57)，用圓柱銷穿過滑塊及動刀架上部銷孔，將擺桿與動刀架鉸連。擺桿從左邊 往右1/3處與固定在上機架的銷軸(54)鉸連，左部有一開口槽，槽中配合一滑塊(50)，滑塊 孔中安裝位于離合器從動軸端部偏心輪的外部的，型號為1000907的滾動軸承外圈。在動刀架 擺桿左下方直立凸板上安裝控制送紙裝置的傳動圓柱銷(49)。復合行程開關(56) ( SQ1、 SQ2), 由焊在動刀架擺桿上的板觸動，復合行程開關(58) ( SQ4、 SQ5)由動刀架觸動。 ③退筒機構
退筒機構主要由定轉減速機，擺動槽桿，打出套，導向軸，空心導向軸，頂針，推動板， 退筒套，上、下撐板等組成。
定轉減速機(34)為二級直齒圓柱齒輪減速機，其特點是在輸入軸連續運轉的情況下， 通過控制電路使電磁鐵YA2 (70)通、斷電一次(間隔0.6S)，輸出軸上曲柄(35)通過銷(71)、 滑塊(72)帶動槽桿(74)往、返擺動一次，將紙筒軸上的紙筒退出。擺動槽桿的上部與打出 套(66)鉸連，下部的槽與滑塊(76)間隙配合,滑塊與固定在下機架上的銷(77)鉸連，與曲柄 (35)鉸連的滑塊(72)配合在擺動槽桿中部的長槽中。打出套(66)與固定在前、后機架上的導 向軸(122)間隙配合，在打出套上，還用螺紋連接二根空心滑動軸(45)、 (46)，它們分別與通過螺母(44)固定在機架相應位置上的二個導向套(43)間隙配合，在滑動軸的另一端固定頂 尖架(120),其上用圓螺母固定活絡頂尖(119)，巻筒時頂尖支承紙筒軸左端，退筒時頂尖架、 頂尖隨滑動軸(45)、 (46)—起移動。在打出套左側固定一直角板(64)，其上固定推動板(93)， 由推動板驅動套在紙筒軸上的退筒套(94)。在打出套上還固定有上、下撐板(62)、 (65)，其上 各固定一滾動軸承，打出套往返運動時，通過滾動軸承撐開巻筒軸上、下的橡膠輥擺動架組 件，使推動板、退筒套、內、外抱、橡膠輥等不產生干涉。
④ 上膠裝置
上膠裝置主要由上膠軸組件，中膠軸組件,下膠軸組件，膠盆,輔助送紙軸組件等組成。 上膠軸組件主要由上膠軸(83)、鏈輪(87)、 (85)，齒輪(123)，及二個軸承座等組成，二個 軸承座固定在機架(73)、 (36)的上角鋼上。中膠軸組件由中膠軸(82)、 二個軸承座(84)、齒 輪(124)組成。下膠軸組件由下膠軸(40),齒輪(42),軸承座(26)等組成，上膠軸與中膠 軸以及中膠軸與下膠軸外圓之間的間隙，可根據需要通過調整支座的位置進行調整。輔助送紙 軸組件(17)由軸、軸承座、齒輪等組成。
⑤ 機架
機架主要由下機架，前、后機架、上機架,主軸前、后下機架，電氣控制箱，減速機支架， 電動機支架等組成.
下機架(75)，前、后機架(73) 、 (36)用角鋼焊接,其下部通過螺栓與下機架連接,上部通過 導向軸(122)，定刀架(81),拉桿，蓋板,上機架(23)角鋼(38)等連接成整體。上機架(23)由角 鋼、槽鋼等焊接，下部用螺釘固定在前、后機架的上角鋼上。主軸前、后下支架(l)用角鋼焊 接后用螺栓固定在下機架上。電氣控制箱(32)中安裝主要電氣元件組成的電路板。減速機 支架(33)安裝定轉減速機(34)、電動機M2(31),通過螺栓將支架(33)固定在下機架上。電 動機4的支架(2)，用螺栓固定在主軸前、后下支架(l)上。
⑥ 摩擦離合器
圖1中的多片式摩擦離合器部件(22)用用螺釘固定在上機架(23)的上平面上。多片式摩 擦離合器的詳細結構如圖2所示。
殼體(7)用1.5mm厚的鋼板焊成，并焊在主動軸軸承座(4)上，殼體內裝煤油起冷卻和防 止打滑的作用。主動軸(1)由軸承座(4)中的二個滾動軸承(6)支承，軸左端安裝單車鏈鏈輪 (2)，右端安裝主動盤(8)。主動盤上開有四條均布的徑向槽，5片主動摩擦片(9)的四個凸鍵 配合在槽中，主動盤內孔中安裝型號為104的滾動軸承(36)，從動軸(28)左端支承在主動盤 內孔的軸承(36)的內孔中。從動軸(28)上從左向右依次安裝軸承(36);隔套5(35);從動 盤(34)， 6片從動內摩擦片(33)套裝在從動盤外花鍵處；定位盤(32)，用平鍵與軸連接，定 位盤沿同一圓周上加工出一些0)6的孔；分離爪座(31)，分離爪座用內螺紋與軸連接，且用 M6的螺釘(30)從座上的軸向螺孔中擰入定位盤的(D6孔中定位后用圓螺母(29)鎖緊，分離爪 座圓周上均布三條徑向槽，槽內鉸連三個分離爪(10)，分離爪座上還做有二個徑向凸臺(37)， 凸臺上沿徑向制二個M5的螺孔，用M5螺釘固定3根壓簧(12)的一端，另一端壓在3個分離 爪靠支點的右側，離合器分離時，壓簧力使3個分離爪左端離開摩擦片端面；圓螺母(29); 彈簧(27);錐套(13)，錐套空套在從動軸上，錐面與分離爪的右端接觸，錐套右邊安裝軸承 (14)及軸承套(15);右軸承座(26)，軸承座上平面處安裝電磁鐵支架(19);拔叉(17)，通過銷 16與支架上的凸耳鉸連，拔叉左下端與軸承套(15)端面接觸，右上端與電磁鐵YA1的芯軸(18)接觸；隔套4 (24);制動盤(20);隔套3 (23)，偏心輪(21)，偏心輪上安裝型號為1000907的 軸承(22)，由偏心輪通過軸承(22)驅動動刀架擺桿使動刀架移動。分離爪座(31)、電磁鐵支架 (19)的左右位置可在一定范圍內調節，以調整分離間隙。 ⑦電氣部分
電氣部分主要由二臺三相交流電動機，電氣控制電路、電氣元件等組成，電氣電路原理 如圖3所示。主要的電氣元件有起動按鈕SB1，停車按鈕SB2， 380V i5A交流接觸器KM，
24V 50VA變壓器T，四個硅二級管D1 D4， 50V 1000//F濾波電容C， 二個24V 5A直流繼電
器KA1、 KA2， 二個DC24V- 7YC電磁鐵YA1、 YA2， 二個200mA 36V常開接近開關SP1、 SP2，
二個JS20/03、 DC24V10s時間繼電器KT1、 KT2，五個行程開關SQ1 SQ5， 二個0.25/i F 300V
電容器C1、 C2，熱繼電器KR等。
電氣部分電路原理圖3由主電路、電動機控制電路、巻筒自動工作循環控制電路等組成， 其電連接關系如下；主電路三相交流電源接入三個熔斷器FU的一端，三相交流接觸器KM 的主觸頭輸入端與熔斷器FU輸出端連接，KM主觸頭輸出端與熱繼電器KR的熱元件輸入端連 接，KR的輸出端與電動機M1、 M2的輸入端連接。電動機控制電路交流接觸器KM的線圈、 常閉按鈕SB2、繼電器KA2常閉觸頭與行程開關SQ5常閉觸頭并聯的支路、常開啟動按鈕SBl 與接觸器KM的常開輔助觸頭并聯的支路、熱繼電器KR常閉觸頭順序串聯后，兩端分別接U、 V兩相。巻筒自動工作循環控制電路變壓器T的初級線圈兩端接U1、 Wl二相，次級線圈的 兩端與由四個硅二級管D1 D4組成的橋式整流電路兩輸入端連接，橋式整流電路兩輸出端之 間并聯濾波電容器C，輸出端輸出24V直流電源。在直流電源的正、負極之間共并聯了7條 支路，支路l:直流繼電器KA1的線圈、接近開關SP1的常開觸頭、行程開關SQ1常閉觸頭 順序串聯。支路2:直流電磁鐵YA1的線圈、R10Q電阻、直流繼電器KA1的常開觸頭、行程 開關SQ1常閉觸頭(與支路l共用)順序串聯，且在KA1常開觸頭進端和電源負極之間并聯 電容器C1。支路3: YA1的線圈、R10Q電阻(前兩項與支路2共用)、時間繼電器KT2延時 動合觸頭、行程開關SQ4常閉觸頭順序串聯。支路4:時間繼電器KT1線圈與行程開關SQ2 的常開觸頭串聯。支路5:直流電磁鐵YA2的線圈、時間繼電器KT1延時動合觸頭、時間繼 電器KT2常閉瞬動觸頭、行程開關SQ4常閉觸頭(與支路3共用)順序串聯，且在KT1延時 動合觸頭進端與電源負極之間并聯電容器C2。支路6:時間繼電器KT2線圈、時間繼電器KT2 常開瞬動觸頭與行程開關SQ3常開觸頭并聯的支路、行程開關SQ4常閉觸頭(與支路3、 5共 用)順序串聯。支路7:直流繼電器KA2線圈與接近開關SP2常開觸頭串聯。
圖3中的行程開關SQ4、 SQ5，是一個安裝在圖1中上機架上面的復合行程開關(58)的二 對常閉觸頭，當動刀架(59)位于上極限位置時，壓下行程開關(58)，使SQ4、 SQ5均斷開。 SQ1、 SQ2是一個復合行程開關(56)的一對常閉和一對常開觸頭，當動刀架位于上極限位置時， SQ1、 SQ2處于常態，當動刀架位于下極限位置時，SQ4、 SQ5均閉合(常態)，而此時動刀架擺 桿(55)上的擋板壓下行程開關(56)，使SQ1斷開，SQ2接通；安裝在后機架(36)上的(39) 即行程開關SQ3由擺動槽桿(74)擺至左極限位置時觸動接通(瞬動)，電磁鐵YA1(53)通電時芯 軸移動，推動圖2中的撥叉(17)右端；圖1中安裝在定轉減速機(34)側面的電磁鐵YA2(70) 通電時芯軸移動，推動杠桿(68)的右下端；安裝在下擺板(114)左側的接近開關SP1 (113)、
8SP2 (111)由下擺板及相應位置的上擺板在巻筒擺動靠近時，控制接通。⑧傳動系統整機傳動系統如圖4所示。上、下巻筒橡膠輥的傳動路線相同電動機Ml-m-普-普-賽-發-發一橡膠輥I。巻筒主軸傳動路線電動機Ml-醫-普一巻筒主軸II,巻制外徑41 99咖紙筒,將Z=20換成Z=47的鏈輪。上膠軸傳動路線電動機M1-譜-普-轉-上膠軸ffl。送紙主軸傳動路線電動機Ml-醫-普-{|-If-送紙主軸IV。 輔助送紙軸傳動路線電動機Ml-譽-幾-轉-靜-輔助送紙軸V。 下膠軸傳動路線電動機Ml-醫-普-替-脊-券-下膠軸VI。 定轉減速機傳動路線電動機M2-醫-^f-脊-減速機輸出軸Vfl。離合器主動軸傳動路線電動機M^醫-脊-離合器主動軸VD1。(3)巻筒機工作原理(電路工作原理見圖3，離合器工作原理見圖2)起動巻筒機之前，手動使動刀架a"紙刀)位于上極限位置，此時，行程開關SQ4、 SQ5， 觸點處于斷開狀態(被動刀架壓下)。(見圖3)按下起動按鈕SB1，交流接觸器KM線圈得電， 常開輔助觸頭閉合產生自鎖，主觸頭閉合使二個電動機得電轉動，機器開始工作，變壓器T 得電輸出24V交流電壓，經橋式整流和電容濾波后，輸出24V直流電。當人手將紙巻上的紙 頭引入送紙輥下后，自動巻筒循環開始。 ①切刀下行裁斷紙張紙張經過上膠軸時，下面上膠，送至紙筒軸上，在轉動的紙筒軸及其上方和下方橡膠輥、 抱紙裝置作用下起巻，當巻筒的外徑達到調定值時，(見圖3)接近開關SP1的動合觸頭接通， 直流繼電器KA1的線圈得電，其回路是電源正極一KA1線圈一SP1—SQ1—負極；KA1的常開 觸頭閉合，電磁鐵YA1的線圈得電，其回路是電源正極一YA1線圈一R10Q電阻一KA1觸頭 —SQ1—負極；電磁鐵YA1的芯軸移動使摩擦離合器接合，離合器的工作原理是(見圖2): 主動軸l連續旋轉，電磁鐵YA1芯軸(18)向下移動，使拔叉(17)繞銷軸(16)順時針擺動，拔 叉下端通過軸套(15)、軸承(14)推動錐套(13)向左移動，在錐度的作用下，使分離爪(10)繞 銷(ll)逆時針擺動，消除分離間隙后，由于分離爪的增力作用，使主、從動摩擦片之間產生 正壓力，從而產生摩擦力使從動軸(28)與主動軸一起轉動，運動和動力通過偏心輪(21)和軸 承(22)傳給動刀架擺桿(55)(見圖1)，使其順時針擺至極限位置,從而使動刀架(59)(切刀) 向下運動裁斷紙張，同時送紙輥向上抬起停止送紙；當切刀運動到下極限位置時，行程開關 SQ1被動刀架擺桿(55)壓下觸頭斷開，KA1線圈斷電，KA1的觸頭斷開，電磁鐵YA1的線圈斷 電，芯軸上的電磁力消失，摩擦片之間的正壓力和摩擦力消失，同時由于制動盤上受到鉸連 在上機架上的制動杠桿(51)上滾子(52)的作用力產生的制動力矩作用，從動軸停轉(轉動了半圈)，即離合器分離，動刀架在下極限位置被鎖定(制動杠桿上滾子壓進制動盤相應的園弧槽 中)，此時行程開關SQ4、 SQ5均復位閉合，紙筒在搓緊。搓緊的時間長短可通過調整時間繼 電器KT1的延時時間達到。通過調整接近開關SP1的位置，可巻出不同壁厚的紙筒。
② 打出紙筒軸上的紙筒
動刀架位于下極限位置時，動刀架擺桿使行程開關SQ2觸頭閉合，時間繼電器KT1線圈 得電，其回路是正極—KT1的線圈一SQ2—負極。延時一定時間(搓緊紙筒)后，KT1的延 時動合觸頭閉合，電磁鐵YA2的線圈得電，其回路是正極一YA2線圈一KT1延時觸頭一時間 繼電器KT2常閉瞬動觸頭一SQ4—負極；YA2的芯軸運動，(見圖1)通過杠桿(68)拔出定轉減 速機(34)上部的銷(69)，減速機中的定轉牙嵌離合器接合，使輸出軸轉動，其上曲柄(35)通 過傳動銷(71)、滑塊(72)使擺動槽桿(74)擺動，帶動退筒機構運動，將紙筒軸上的紙筒打 出，此時，接近開關SP2接通，電動機控制電路中的KA2斷開經SQ5形成回路，在紙筒脫出軸 端的同時，擺動槽桿擺至左極限位置壓下行程開關(39),(見圖3)使SQ3觸頭閉合(瞬動)， 時間繼電器KT2的線圈得電，其常開瞬動觸頭閉合自鎖，其回路是正極一KT2線圈—KT2的 瞬動觸頭一SQ4—負極；而KT2常閉瞬動觸頭斷開，YA2的線圈斷電，在回位彈簧和重力作用 下，定轉減速機上部的銷(69)復位，在定轉減速機內輸出牙嵌套上螺旋條的作用下，牙嵌分 離，使輸出軸轉一轉后停止運動,從而使打出機構返回原位后停止運動，鎖定杠桿(121)上 滾輪鎖定頂針架(120)。
③ 動刀架上提
在打出機構返回原位的同時，時間繼電器KT2的延時動合觸頭閉合，YA1線圈再得電， 其回路是正極一YA1線圈一10Q電阻一KT2延時觸頭一SQ4常閉觸頭一負極；電磁鐵YA1芯 軸移動又使離合器接合，從動軸通過動刀架擺桿(55)帶動動刀架上行，上行至上極限位置時， 使SQ4觸頭斷開，YA1線圈斷電，動刀架停留在上極限位置被鎖定；同時，動刀架擺桿使送 紙輥下壓又開始自動送紙，又開始了下一巻紙筒過程的自動工作循環，周而復始自動工作。
④ 切刀不裁紙的自動停機
在調整接近開關SP2的位置時，使其比控制紙筒外徑的接近開關SP1稍后接通，SP1工 作正常時，SP2不起停車控制作用。當SP1出現故障(不接通)時，切刀不裁紙，紙筒外徑 巻到SP2的調定值(比合格直徑大lram左右)時，SP2接通，直流繼電器KA2線圈得電，在 電動機控制電路中的KA2的常閉觸頭斷開，由于動刀架在不裁紙的上極限位置時，SQ5是被 動刀架壓下斷開的，因此，控制電路斷電，KM線圈斷電主觸頭斷開，電機停轉，起到自動保 護作用。
⑤ 其他保護
與電磁鐵YA1串聯的R10Q電阻和與KA1常開觸頭并聯的電容器Cl，其作用是加速YA1 線圈斷電時自感電勢消失，使離合器分離迅速，避免亂裁紙和減小觸頭斷開時的火花。主電 路中串聯熱繼電器KR起過載保護作用，熔斷器FU起短路保護作用。 3，巻紙筒機優點
從德國進口的巻紙筒機結構復雜，體積較大，價格高達幾十萬元。與之相比，該巻紙筒 機結構簡單，體積小，造價低；試生產效果表明，除巻筒長度、直徑與進口機不同外，巻筒 的質量已達到進口機水平。與現有的國產全自動巻紙筒機相比，結構簡單，合理，外形尺寸 小，造價更低，巻筒直徑范圍大，長度較大，巻筒的質量更好。
權利要求
1.一種全自動卷紙筒機，其工作過程是將安裝在圖1中紙卷軸(78)上紙卷的紙頭引入送紙輥(80)下面后，送紙經過轉動的上膠軸(83)，紙下面上膠，送至轉動的卷紙筒軸(117)上，在上抱裝置和轉動的上、下橡膠輥(14)、(116)的作用下，卷成紙筒，當紙筒外徑卷到調定的外徑時，裁紙機構將紙裁斷，并使送紙停止，紙筒搓緊后由退筒機構打出，然后不斷地自動循環工作；其特征是卷紙筒的最大長度為310mm，內徑10～85mm，壁厚2～8mm，卷紙筒最大外徑99mm；圖1中的動刀片(60)與定刀片(61)之間的裁紙間隙可方便地調整，動刀架(59)的導槽與其導軌的配合間隙可調，上膠軸(83)與中膠軸(82)以及中膠軸(82)與下膠軸(40)外圓之間的間隙可根據需要調整，上抱裝置的內抱(118)，外抱(115)工作時的運動形式為繞抱擺動架(107)、(106)的鉸支軸軸線擺動，動刀架(59)向下或向上的間歇移動，由多片式摩擦離合器(22)和DC24V-7Yc直流電磁鐵YA1(53)及電路的配合來控制，動刀架從上極限位置運動到下極限位置(或反之)，離合器從動軸轉180°，在裁紙的同時，由動刀架擺桿(55)左下方凸板上固定的傳動銷(49)通過滑塊(21)、長槽四棱柱(48)、擺架使送紙輥向上抬起而停止送紙；退筒時，由定轉減速機(34)通過曲柄(35)、銷(71)、滑塊(72)使擺動槽桿(74)繞銷(77)的軸線往、返擺動各一次，從而使退筒套(94)往、返移動各一次(間歇運動)；在紙卷軸(78)上設置制動輪(30)使送紙時紙張產生合適的張力，以提高卷制紙筒的強度。
2. 根據權利要求l所述的全自動巻紙筒機，其特征是電氣部分電路原理圖3由主電路、電 動機控制電路、巻筒自動工作循環控制電路等組成，其電連接關系如下，主電路三相交流 電源接入三個熔斷器FU的一端，三相交流接觸器KM的主觸頭輸入端與熔斷器FIJ輸出端連接， KM主觸頭輸出端與熱繼電器KR的熱元件輸入端連接，KR的輸出端與電動機M1、M2的輸入端 連接；電動機控制電路交流接觸器KM的線圈、常閉停車按鈕SB2、繼電器KA2常閉觸頭與 行程開關SQ5常閉觸頭并聯的支路、常開啟動按鈕SB1與接觸器KM的常開輔助觸頭并聯的支 路、熱繼電器KR常閉觸頭順序串聯后，兩端分別接U、 V兩相；巻筒自動工作循環控制電路 變壓器T的初級線圈兩端接Ul、 Wl 二相，次級線圈兩端與由四個硅二級管D1 D4組成的橋 式整流電路兩輸入端連接，橋式整流電路兩輸出端之間并聯濾波電容器C，兩輸出端輸出24V 直流電源；在直流電源的正、負極之間共并聯了 7條支路，支路l:直流繼電器KA1的線圈、 接近開關SP1的常開觸點、行程開關SQ1常閉觸頭順序串聯；支路2:直流電磁鐵YA1的線 圈、R10Q電阻、直流繼電器KA1的常開觸頭、行程開關SQ1常閉觸頭(與支路l共用)順序 串聯，且在KA1常開觸頭進端和電源負極之間并聯電容器C1:支路3: YA1的線圈、R10Q電 阻(前兩項與支路2共用)、時間繼電器KT2延時動合觸頭、行程開關SQ4常閉觸頭順序串聯； 支路4:時間繼電器KT1線圈與行程開關SQ2的常開觸頭串聯；支路5:直流電磁鐵YA2的線 圈、時間繼電器KT1延時動合觸頭、時間繼電器KT2常閉瞬動觸頭、行程開關SQ4常閉觸頭(與支路3共用)順序串聯，且在KT1延時動合觸頭進端與電源負極之間并聯電容器C2;支 路6:時間繼電器KT2線圈、時間繼電器KT2常開瞬動觸頭與行程開關SQ3常開觸頭并聯的 支路、行程開關SQ4 (與支路3、 5共用)順序串聯；支路7:直流繼電器KA2線圈與接近開 關SP2常開觸頭串聯；圖3中的行程開關SQ4、 SQ5，是一個安裝在圖1中上機架上面的復合行程開關(58)的二對常閉觸頭，當動刀架(59)位于上極限位置時，動刀架壓下行程開關(58)，SQ4、 SQ5均斷開；SQ1、 SQ2是一個安裝在上機架上面的復合行程開關(56)的一對常閉和一對常開觸頭，當動刀架位于上極限位置時，SQ1、 SQ2處于常態，當動刀架位于下極限位置時，SQ4、 SQ5均復位閉合(常態)，而此時動刀架擺桿(55)上的擋板壓下行程開關(56)，使SQ1斷開，SQ2接通；安裝在后機架(36)上的(39)即行程開關SQ3由擺動槽桿(74)擺至左極限位置時觸動接通(瞬動)；安裝在多片式摩擦離合器電磁鐵支架上的電磁鐵YA1(53)通電時其芯軸移動，推動圖2中的撥叉(17)右端，圖1中安裝在定轉減速機(34)側面的電磁鐵YA2(70)通電時其芯軸運動，推動拔出銷杠桿(68)的右下端；安裝在下擺板(114)左側的接近開關SP1(113)、 SP2 (111)由下擺板及相應位置的上擺板在巻筒擺動靠近時，控制接通。
3. 根據權利要求l所述的全自動巻紙筒機，其特征是各主要運動件的傳動路線(見圖4)和參數為上、下巻筒橡膠輥的傳動路線相同電動機Ml-導-普-普-普-愛-務一橡膠輥I，上、下橡膠輥的外圓線速度V=0. 587m/s;巻筒主軸傳動路線電動機Ml-譽-普一巻筒主軸II，此時，巻筒外徑不應大于40mm，巻制外徑41 99mm的紙筒時,將齒數Z-20換成Z-47的鏈輪。上膠軸的傳動路線電動機Ml-醫-普-lf，上膠軸ffl,上、下膠軸的外圓線速度V=0. 63lm/s;送紙主軸的傳動路線M卜醫-普-轉-普一送紙主軸IV，送紙線速度V^0. 545m/s;定轉減速機輸出軸傳動路線電動機M^醫-減速機輸出軸VD，輸出軸轉速n^9r/min;離合器主動軸傳動路線電動機M2-營-脊-f -lf一離合器主動軸VI,離合器主動軸轉速n=91r/min。
4. 根據權利要求l所述的全自動巻紙筒機，其特征是圖1中多片式摩擦離合器(22)通過螺釘固定在上機架(23)的上平面；多片式摩擦離合器詳細結構見圖2，主要由主動軸(1)，鏈輪(2)，隔套l (3)，軸承座(4)，隔套2 (5)，型號為104的滾動軸承(6)，殼體(7)，主動盤(8)， 5片主動摩擦片(9)， 3個分離爪(10)， 3個銷1 (11)， 3根壓簧(12)，錐套(13)，型號為105的軸承(14),軸承套(15)，銷2 (16)，撥叉(17)，電磁鐵芯軸(18)(即電磁鐵YA1)，電磁鐵支架(19)，制動盤(20)，偏心輪(21)，型號為1000907的軸承(22)，隔套3 (23)，隔套4 (24)，型號為103的軸承(25)，右軸承座(26)，回位彈簧(27)，從動軸(28)，圓螺母(29)，定位螺釘(30)，分離爪座(31)，定位盤(32)， 6片從動摩擦片(33)，從動盤(34)，隔套5 (35)，滾動軸承(36)組成；離合器的工作原理是電磁鐵YA1通電時，芯軸18推動撥叉(17)繞銷(16)順時針擺動，通過軸套(15)、軸承(14)、錐套(13)使分離爪(10)繞銷(11)逆時針擺動，從而使內、外摩擦片之間產生正壓力和摩擦力，離合器接合，從動軸(28)與主動軸(1) 一起轉動；電磁鐵YA1斷電時，摩擦片之間的正壓力和摩擦力消失，離合器分離，從動軸停止轉動；離合器殼體內裝適量的煤油，起冷卻和防止打滑的作用。
全文摘要
一種用于卷制高強度，內、外直徑準確紙筒的全自動卷紙筒機。它主要由送紙裝置，上膠裝置，卷筒機構，裁紙機構，退筒機構，多片式摩擦離合器，電氣部分，傳動系統，機架等組成。送紙裝置的作用是實現紙張從送紙輥到卷紙筒軸這一段距離的間歇性輸送，紙起卷后由卷筒橡膠輥帶動；上膠裝置作用是使送紙的下面上膠；卷筒機構主要用于將紙卷成紙筒并搓緊；裁紙機構主要作用是在紙筒卷到調定外徑時，裁斷紙張，并使送紙停止；退筒機構的主要作用是將卷好的紙筒從卷筒軸上打出；多片式摩擦離合器控制裁紙機構的間歇運動；電氣部分主要實現電動機及卷筒自動工作循環的控制；傳動系統實現各運動件的運動和動力的傳遞；機架用于安裝全部零、部件。
文檔編號B31C1/00GK101513780SQ200810030
公開日2009年8月26日 申請日期2008年2月19日 優先權日2008年2月19日
發明者李細章 申請人:李細章