一种多股同步的d型制绳机及其使用方法
阅读说明：本技术 一种多股同步的d型制绳机及其使用方法 (Multistrand synchronous D-shaped rope making machine and using method thereof ) 是由 巩玉动 辛德洋 于 2021-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种多股同步的D型制绳机及其使用方法,包括机架、轴接在机架上的主轴、固接在主轴上的旋转架以及轴接在旋转架上的至少两个摇篮框,所述摇篮框上轴接有股盘,所述主轴的一端固接有合绳轴和模口,所述摇篮框靠近合绳轴一端的旋转中心开有股线穿出孔；还包括多股同步装置,所述多股同步装置包括均轴接在摇篮框上的主动槽轮和被动槽轮,所述多股同步装置还包括轴接在主轴上的同步大齿轮,主动槽轮分别通过齿轮机构与同步大齿轮啮合；所述旋转架上装有使所有摇篮框保持同步旋转的同步加捻装置,还包括驱动主轴旋转的主轴驱动、牵引绳索的牵引装置以及设置在牵引装置后方的收绳装置。(The invention relates to a multistrand synchronous D-shaped rope making machine and a using method thereof, and the multistrand synchronous D-shaped rope making machine comprises a rack, a main shaft which is coupled on the rack, a rotating frame which is fixedly connected on the main shaft, and at least two cradle frames which are coupled on the rotating frame, wherein the cradle frames are coupled with a strand disc, one end of the main shaft is fixedly connected with a rope closing shaft and a die orifice, and the rotating center of the cradle frame, which is close to one end of the rope closing shaft, is provided with a strand threading hole; the multi-strand synchronous device comprises a driving grooved wheel and a driven grooved wheel which are both connected to the cradle frame in a shaft connection mode, and further comprises a synchronous large gear which is connected to the main shaft in a shaft connection mode, and the driving grooved wheel is meshed with the synchronous large gear through a gear mechanism; the rotating frame is provided with a synchronous twisting device which enables all cradle frames to keep synchronous rotation, and the rotating frame also comprises a main shaft drive which drives the main shaft to rotate, a traction device which pulls a rope and a rope collecting device which is arranged behind the traction device.)
技术领域
本发明涉及制绳机领域，具体是指一种多股同步的D型制绳机及其使用方法。
背景技术
D型制绳机属于绳网行业设备，和M型制绳机机一样是制绳机的一种，二者是根据制绳工艺的不同而区分命名的。D型制绳机不同于M型制绳机，其制股工序和制绳工序是分开的，包括股机和绳机两个单机。D型机制绳工艺为：先将预加捻的线通过制股机合成初捻的股，并将股线收到股盘上；再将该股盘从股机上卸下来并安装到绳机的摇篮上进行合绳，通过绳机的齿轮传动机构实现股和绳同步加捻，股绳永不丢捻。
传统的D型制绳机的股绳同步加捻装置采用凸轮式传动结构，传动精度低，股、绳的捻度有误差，噪音高，设备故障率高。现改为齿轮式传动结构，股绳真正实现同步加捻，股绳不变捻，永不丢捻，大大降低传动噪音，设备实现零故障，提高生产率。
传统的D型制绳机的采用更换工艺齿轮的方法来改变所合成绳的捻距值（叫换工艺或调工艺），更换多对工艺齿轮还不一定完全达到目标捻距值要求，费时费力，效率低。
传统的D型制绳机多股线在制绳之前松紧度不一致，导致加工出的绳索各股松紧度不同，圆度和平滑度差，抗破力低。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种多股同步的D型制绳机及其使用方法。
本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种多股同步的D型制绳机，包括机架、轴接在机架上的主轴、固接在主轴上的旋转架以及轴接在旋转架上的至少两个摇篮框，所述摇篮框上轴接有股盘，所述主轴的一端固接有合绳轴和模口，所述摇篮框靠近合绳轴一端的旋转中心开有股线穿出孔；还包括多股同步装置，所述多股同步装置包括均轴接在摇篮框上的主动槽轮和被动槽轮，所述多股同步装置还包括轴接在主轴上的同步大齿轮，主动槽轮分别通过齿轮机构与同步大齿轮啮合；所述旋转架上装有使所有摇篮框保持同步旋转的同步加捻装置，还包括驱动主轴旋转的主轴驱动、牵引绳索的牵引装置以及设置在牵引装置后方的收绳装置。
本方案中的主轴驱动带动主轴旋转，使摇篮框上的股盘绕主轴为中心旋转；通过同步加捻装置使摇篮框上的股盘相对于摇篮框的旋转中心同步转动，实现股绳的同步加捻；股线绕过多股同步装置中的主动槽轮和被动槽轮后从股线穿出孔穿出，主动槽轮分别通过齿轮机构与同步大齿轮啮合，从而实现多个主动槽轮的同步，使各股股线的线速度保持相等，实现等速等张力的多股同步功能；股线穿过合绳轴后在模口内实现制绳；本方案中牵引装置带动制绳后的绳索牵引出料，并通过收绳装置实现绳索的收卷。
作为优化，所述齿轮机构包括与主动槽轮固接的被动锥齿轮、与被动锥齿轮啮合的主动锥齿轮以及与同步大齿轮啮合的中间齿轮，所述主动锥齿轮和中间齿轮均轴接在摇篮框上，中间齿轮的转轴与摇篮框的转轴同轴，主动锥齿轮上固接有与中间齿轮啮合的主动齿轮。本方案中所有的中间齿轮均与同步大齿轮啮合，中间齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮通过主动锥齿轮带动被动锥齿轮，从而使各个主动槽轮同步转动。
作为优化，所述主动槽轮和被动槽轮上均开有多条导向槽。本方案中主动槽轮和被动槽轮上均开有多条导向槽，从而增大股线在主动槽轮和被动槽轮上的缠绕圈数，增大接触面积，起到更好的同步效果。
作为优化，所述旋转架包括两个固接在主轴上的圆盘，所述摇篮框的两端分别轴接在两个圆盘上。本方案中摇篮框的两端分别轴接在两个圆盘上。
作为优化，所述股盘通过股盘定位装置轴接在摇篮框上，所述股盘定位装置包括穿过摇篮框和股盘的插股杆，所述摇篮框上固接有套在插股杆一端的定位套，插股杆上固接有定位销轴，定位套的侧面开有与定位销轴适配的L形槽，所述插股杆的侧面开有定位键槽，所述定位套上固接有锁紧装置，所述锁紧装置包括沿径向滑接在定位套上的销轴以及将销轴向定位键槽方向推动的销轴弹簧。本方案中的插股杆穿过摇篮框和股盘，使股盘轴接在插股杆上，通过将插股杆上的定位销轴插入L形槽内并转动一定角度，从而限制插股杆的轴向移动，通过销轴弹簧将销轴插入定位键槽内，实现插股杆的周向定位，从而将插股杆与摇篮框固定。
作为优化，所述股盘定位装置还包括固定在摇篮框上的摩擦带座以及轴接在摇篮框上的摩擦轮，所述摩擦带座的内圈固接有与摩擦轮摩擦贴合的摩擦带，所述摩擦轮的侧面固接有挂辊螺栓，所述股盘的侧面开有与挂辊螺栓适配的沉孔。本方案中设置的摩擦带与摩擦轮摩擦贴合，使股盘实现阻尼转动。
作为优化，所述收绳装置包括固定的收绳机架、轴接在收绳机架上的收绳主轴以及固接在收绳主轴上的收绳圆盘，所述收绳主轴上固接有收绳摩擦轮，收绳摩擦轮外侧套有收绳摩擦带座，收绳摩擦带座的内圈固接有与收绳摩擦轮摩擦贴合的收绳摩擦带，还包括驱动收绳摩擦带座旋转的收绳驱动。本方案中收绳驱动驱动收绳摩擦带座旋转，通过收绳摩擦带座内圈的收绳摩擦带带动摩擦轮旋转，从而带动收绳主轴旋转进行收绳，满足收绳、排绳的工艺张力要求，随着收绳绳卷卷径的变大，绳盘转速需要越来越来慢（D型机的牵引槽轮做匀速圆周运动，工作过程中线速度恒定），在不影响电机的正常运转的情况下，摩擦轮与摩擦带之间需产生摩擦来适应和匹配速度，实现其自动调速之功能，这种调速方式，结构简单，操作方便，既经济又实用是收卷设备的理想选择。
作为优化，所述收绳摩擦带座为分体结构，包括两个半圆座，两个半圆座通过螺栓连接且连接处装有压缩弹簧。本方案中收绳摩擦带座为分体结构，通过调节螺栓来调节压缩弹簧的压缩量来调整摩擦力的大小，从而改变收绳之力矩。
作为优化，所述同步加捻装置包括与主轴同心的的固定齿轮、固接在摇篮框一端的同步齿轮以及与同步齿轮啮合的介轮，所述介轮轴接在固定架上且与固定齿轮啮合，所述同步齿轮的直径和固定齿轮的直径相同。本方案中的每个同步齿轮均通过介轮与固定齿轮啮合，形成行星轮结构，摇篮框上的同步齿轮和固定齿轮的齿数相等即传动比为1，这样，旋转架转动一圈（绳被加一个捻），摇篮框上的同步齿轮反方向转动一圈，摇篮框也相应反方向转动一圈，由于股盘轴接在在摇篮框上，股捻和绳捻的捻向相反，所以摇篮框的反方向转动一圈带动股线被加一个捻，这样，绳被加捻的同时股也被牵带同步加捻，实现股绳同步加捻之功能。
一种D型制绳机的使用方法，包括如下步骤：
a.通过主轴驱动带动主轴旋转，使摇篮框上的股盘绕主轴为中心旋转；
b.通过同步加捻装置中同步齿轮与介轮的啮合，使同步齿轮与固定的固定齿轮啮合，通过旋转架的旋转，使摇篮框上的股盘相对于摇篮框的旋转中心转动，实现股绳的加捻；
c.通过同步齿轮与固定齿轮的啮合使多个股盘中的股线实现同步加捻；
d.股线绕过多股同步装置中的主动槽轮和被动槽轮后从股线穿出孔穿出，主动槽轮分别通过齿轮机构与同步大齿轮啮合，从而实现多个主动槽轮的同步，使各股股线的线速度保持相等，实现等速等张力的多股同步功能；
e. 股线穿过合绳轴后在模口内实现制绳；
f. 通过牵引装置带动制绳后的绳索牵引出料，并通过收绳装置实现绳索的收卷。
本发明的有益效果为：
本发明的旋转架转动一圈，合成的绳就被加一个捻，同时股也被加一个反捻，此之谓股绳同步加捻，各股经过合绳轴、模口后，合成为一股绳，旋转架转动一圈（合成的绳被加一个捻），牵引装置牵引所合成的绳前进一个捻距，按照这个比例关系来匹配主轴转速和牵引装置的速度比，不同的转度比所合成绳的捻距值不同，可无极改变绳索的捻距，实现电子调工艺的功能。
股绳真正实现同步加捻，股绳不变捻，永不丢捻，大大降低传动噪音，设备实现零故障，提高生产率。
通过股盘定位装置定位股盘，结构简单、有效、经济、安全可靠，大大减少安全事故的发生。
通过设置多股同步装置，使加工出的绳索各股松紧度完全一致，圆度和平滑度极高，外观更漂亮，抗破力至少提高20%。
附图说明
图1为本发明正视图；
图2为本发明俯视图；
图3为本发明部分结构正视图；
图4为本发明部分结构俯视图；
图5为本发明多股同步装置结构示意图；
图6为本发明多股同步装置结构原理图；
图7为本发明图6的侧视图；
图8为本发明同步加捻装置结构示意图；
图9为本发明股盘定位装置结构示意图；
图10为本发明图9的侧视图；
图11为本发明收绳装置结构示意图；
图12为本发明收绳装置中收绳摩擦带座剖视图；
图中所示：
1、机架，2、主轴，3、收绳装置，4、被动排齐装置，5、牵引装置，6、多股同步装置，7、同步加捻装置，8、股盘定位装置， 9、股线，10、绳索，11、圆盘，12、摇篮框，13、股盘，14、合绳轴，15、模口，16、带轮，17、驱动电机，31、收绳圆盘，32、收绳主轴，33、收绳电机，34、收绳链轮，35、收绳摩擦带座，36、收绳摩擦带，37、收绳摩擦轮，38、压缩弹簧，39、收绳机架，61、同步大齿轮，62、中间齿轮，63、主动齿轮，64、主动锥齿轮，65、被动锥齿轮，66、主动槽轮，67、被动槽轮，68、导向轮，71、固定齿轮，72、同步齿轮，73、介轮，81、插股杆，82、耐磨球铁套，83、定位套，84、手柄，85、摩擦轮，86、摩擦带，87、摩擦带座，88、挂辊螺栓，89、锁紧装置。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
如图1~12所示，本发明的一种多股同步的D型制绳机，包括机架1、轴接在机架1上的主轴2、固接在主轴2上的旋转架以及轴接在旋转架上的至少两个摇篮框12，本实施例中的摇篮框12设置有4个，还包括驱动主轴2旋转的主轴驱动、牵引绳索10的牵引装置5以及设置在牵引装置5后方的收绳装置3。
所述机架1包括底座以及固接在底座上的两个立柱，主轴2的两端分别轴接在两个立柱上。
所述主轴驱动包括固接在机架1上的驱动电机17以及固接在主轴2上的带轮16，驱动电机17通过皮带带动带轮16旋转。
所述旋转架包括两个固接在主轴2上的圆盘11，所述摇篮框12的两端分别轴接在两个圆盘11上，本实施例中的摇篮框12包括方形的框体以及固接在框体两端的摇篮框轴，摇篮框轴通过轴承轴接在圆盘11上。
所述摇篮框12上轴接有股盘13，股线9原料缠绕在股盘13上，股盘13的转轴与主轴2垂直。
所述主轴2的一端固接有合绳轴14和模口15，所述摇篮框12靠近合绳轴14一端的旋转中心开有股线穿出孔，股线穿出孔设置在摇篮框轴上，合绳轴14上开有4个合绳轴孔，合绳轴孔的两端分别朝向股线穿出孔和模口15。
还包括多股同步装置6，所述多股同步装置6包括均轴接在摇篮框12上的主动槽轮66和被动槽轮67，所述主动槽轮66和被动槽轮67上均开有多条导向槽，所述多股同步装置6还包括轴接在主轴2上的同步大齿轮61，主动槽轮66分别通过齿轮机构与同步大齿轮61啮合；股线9在主动槽轮66和被动槽轮67上缠绕后穿出股线穿出孔。
所述齿轮机构包括与主动槽轮66固接的被动锥齿轮65、与被动锥齿轮65啮合的主动锥齿轮64以及与同步大齿轮61啮合的中间齿轮62，所述主动锥齿轮64和中间齿轮62均轴接在摇篮框12上，中间齿轮62的转轴与摇篮框12的转轴同轴，主动锥齿轮64上固接有与中间齿轮62啮合的主动齿轮63。
从每个股盘上牵出的股线9在主动槽轮66和被动槽轮67上缠绕后，股线的前移带动主动槽轮66和被动槽轮67转动，通过齿轮机构同时带动同步大齿轮61转动，如有一个主动槽轮66转动迟滞后，则同步大齿轮61会带动该主动槽轮66做逆向传动，使主动槽轮66加快转速，该摇篮框上的股线9会被主动槽轮66牵引加快线速度，跟上其它股线线速度，直至各股线的线速度相等为止，到达新的传动平衡点。这样，经过主动槽轮66和被动槽轮67后的各股股线线速度保持相等，实现等速等张力的多股同步功能。
所述旋转架上装有使所有摇篮框12保持同步旋转的同步加捻装置7，所述同步加捻装置7包括与主轴2同心的的固定齿轮71、固接在摇篮框12一端的同步齿轮72以及与同步齿轮72啮合的介轮73，所述介轮73轴接在固定架上且与固定齿轮71啮合，所述同步齿轮72的直径和固定齿轮71的直径相同，固定齿轮71通过螺栓固定在立柱上，兼起轴承透盖的作用，固定齿轮71与主轴2同心，二者之间的机械配合为大间隙。
所述牵引装置5包括牵引电机、牵引主动轮和牵引被动轮，模口15穿出的绳索10绕过牵引主动轮和牵引被动轮，通过牵引电机带动牵引主动轮旋转实现牵引功能，牵引电机的旋转速度决定绳索10的牵引速度。
牵引装置5和收绳装置3之间设置有被动排齐装置4，被动排齐装置4包括竖向的立柱，在立柱顶部摆动的摆动架，摆动架上装有导向轮，牵引装置5牵引后的绳索10绕过摆动架上的导向轮后进入收绳装置3。
所述收绳装置3包括固定的收绳机架39、轴接在收绳机架39上的收绳主轴32以及固接在收绳主轴32上的收绳圆盘31，所述收绳主轴32上固接有收绳摩擦轮37，收绳摩擦轮37外侧套有收绳摩擦带座35，收绳摩擦带座35的内圈固接有与收绳摩擦轮37摩擦贴合的收绳摩擦带36，所述收绳摩擦带座35为分体结构，包括两个半圆座，两个半圆座通过螺栓连接且连接处装有压缩弹簧38，压缩弹簧的两端分别顶在两个半圆座上，通过拧紧或调松螺栓，可以调节两个半圆座之间的距离，从而调节收绳摩擦带36的松紧。
还包括驱动收绳摩擦带座35旋转的收绳驱动，所述收绳驱动包括收绳电机33以及固接在收绳摩擦带座35侧面的收绳链轮34，收绳电机33通过链条带动收绳链轮34旋转。
所述股盘13通过股盘定位装置8轴接在摇篮框12上，所述股盘定位装置8包括穿过摇篮框12和股盘13的插股杆81，所述股盘定位装置8还包括固定在摇篮框12上的摩擦带座87以及轴接在摇篮框12上的摩擦轮85，所述摩擦带座87的内圈固接有与摩擦轮85摩擦贴合的摩擦带86，所述摩擦轮85的侧面固接有挂辊螺栓88，所述股盘13的侧面开有与挂辊螺栓88适配的沉孔。
股盘13远离摩擦轮85的一侧设置一个耐磨球铁套82，可避免股盘与插股杆直接摩擦，延长插股杆的使用寿命。
所述摇篮框12上固接有套在插股杆81一端的定位套83，插股杆81上固接有定位销轴，定位套83的侧面开有与定位销轴适配的L形槽，所述插股杆81的侧面开有定位键槽，所述定位套83上固接有锁紧装置89，所述锁紧装置89包括沿径向滑接在定位套83上的销轴以及将销轴向定位键槽方向推动的销轴弹簧。
插股杆81靠近定位销轴的一端装有手柄84，将插股杆81穿过股盘13后，先拔出锁紧装置89的销轴，待插股杆的定位销轴插入定位套83的L形槽孔后，旋转插股杆45度，L形槽就限制了插股杆的轴向移动；放下销轴，锁紧装置89的销轴就插入插股杆的键槽内，阻止插股杆转动。这样，插股杆的轴向、径向自由度均被完全限定，实现其双保险定位作用。
一种D型制绳机的使用方法，包括如下步骤：
a.通过主轴驱动带动主轴2旋转，使摇篮框12上的股盘13绕主轴2为中心旋转；
b.通过同步加捻装置7中同步齿轮72与介轮73的啮合，使同步齿轮72与固定的固定齿轮71啮合，通过旋转架的旋转，使摇篮框12上的股盘13相对于摇篮框12的旋转中心转动，实现股绳的加捻；
c.通过同步齿轮72与固定齿轮71的啮合使多个股盘13中的股线实现同步加捻；
d.股线绕过多股同步装置6中的主动槽轮66和被动槽轮67后从股线穿出孔穿出，主动槽轮66分别通过齿轮机构与同步大齿轮61啮合，从而实现多个主动槽轮66的同步，使各股股线的线速度保持相等，实现等速等张力的多股同步功能；
e. 股线穿过合绳轴14后在模口15内实现制绳；
f. 通过牵引装置5带动制绳后的绳索10牵引出料，并通过收绳装置3实现绳索10的收卷。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。
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