一种草绳单螺旋自动缠绕机
阅读说明：本技术 一种草绳单螺旋自动缠绕机 (Automatic single-spiral winding machine for straw ropes ) 是由 曾勇 张欢 赵健 张志龙 于 2021-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种草绳单螺旋自动缠绕机,包括收绳装置、单螺旋缠绕装置、预紧装置、机架、驱动机构,收绳装置、单螺旋缠绕装置、预紧装置依次安装于机架上,驱动机构位于机架内；单螺旋缠绕装置将两股草绳相互缠绕成单螺旋草绳,收绳装置用于对草绳的牵引,预紧装置用于对草绳夹紧,避免缠绕是松散。本发明可以实现高效的缠绕作业,自动化程度高,结构简单、制造成本和维护成本低。(The invention discloses a single-spiral automatic straw rope winding machine which comprises a rope collecting device, a single-spiral winding device, a pre-tightening device, a rack and a driving mechanism, wherein the rope collecting device, the single-spiral winding device and the pre-tightening device are sequentially arranged on the rack; the single-spiral winding device winds the two grass ropes into a single-spiral grass rope, the rope collecting device is used for drawing the grass ropes, the pre-tightening device is used for clamping the grass ropes, and the winding is avoided to be loose. The invention can realize high-efficiency winding operation, and has the advantages of high automation degree, simple structure, and low manufacturing cost and maintenance cost.)
技术领域
本发明涉及一种自动化的草绳单螺旋缠绕机。
背景技术
经单螺旋缠绕后的草绳被大量应用在土木基建中塑料管道的外壁保护中，起到缓冲、隔热的作用，但目前缠绕草绳的工作都是由人工来完成的，大批量的需求导致人工操作存在费时费力的问题，因此急需一台草绳的单螺旋自动缠绕设备来代替人工，以提高生产效率，降低劳动强度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可代替人工的自动化草绳单螺旋缠绕机。
一种草绳单螺旋自动缠绕机，包括收绳装置、单螺旋缠绕装置、预紧装置、机架、驱动机构，所述收绳装置、单螺旋缠绕装置、预紧装置依次安装于机架上，驱动机构位于机架内；
所述收绳装置包括收绳装置支架，收绳装置支架内设有上收绳滚轮和下收绳滚轮，单螺旋草绳于上收绳滚轮和下收绳滚轮之间传送，上收绳滚轮和下收绳滚轮的侧部各设有一个同步齿轮，两个同步齿轮相互啮合，其中一个同步齿轮的侧部具有收绳同步带轮，收绳同步带轮通过传送带与驱动机构连接；
所述单螺旋缠绕装置包括一对第一轴承座、一对第二轴承座、第三轴承座、空心法兰转轴、实心转轴、齿轮一、齿轮二、缠绕同步带轮、两侧带挡板的滚筒、空心法兰轴、连接杆组；齿轮一、齿轮二内具有通孔，齿轮二位于一对第二轴承座内，实心转轴贯穿于齿轮二以及一对第二轴承座安装，实心转轴与齿轮二固定连接，缠绕同步带轮安装于实心转轴端部，缠绕同步带轮通过传送带与驱动机构连接，第三轴承座位于一对第一轴承座前部，两侧带挡板的滚筒位于第三轴承座与一对第一轴承座之间，齿轮一位于一对第一轴承座内，齿轮一与齿轮二啮合，所述空心法兰转轴分为空心转轴以及空心转轴端部的法兰端，法兰端位于第三轴承座一侧，空心转轴贯穿两侧带挡板的滚筒、一对第一轴承座、齿轮一，空心转轴与齿轮一固定，空心法兰轴安装于第三轴承座中，空心法兰轴与空心法兰转轴的法兰端之间设有连接杆组，草绳一穿过空心法兰轴和空心法兰转轴，连接杆组中的一根连接杆的径向上开设有通孔，该连接杆所处两侧带挡板的滚筒的挡板的边缘处也开设有通孔，两侧带挡板的滚筒上饶有草绳二，草绳二的一端通过两侧带挡板的滚筒的通孔以及连接杆的通孔与草绳一缠绕；
预紧装置包括上滚轮、下滚轮、上滚轮活动安装板、下滚轮支架、调节螺钉、盖板、支架；上滚轮安装在上滚轮活动安装板上，下滚轮安装在下滚轮支架上，草绳一于上滚轮、下滚轮之间传送，支架内两侧设有滑槽，上滚轮活动安装板的两侧具有与滑槽配合的滑块，盖板位于支架顶部，顶部中心开设有螺孔，调节螺钉贯穿螺孔作用于上滚轮活动安装板。
作为更进一步的优选方案，所述驱动机构为驱动分速装置，驱动分速装置包括电机和分速齿轮箱，分速齿轮箱包括箱体、输入圆锥齿轮轴、输出圆锥齿轮轴一、输出圆锥齿轮轴二、同步带轮一、同步带轮二；输入圆锥齿轮轴、输出圆锥齿轮轴一、输出圆锥齿轮轴二均安装在箱体上，输出圆锥齿轮轴一的转轴上具有两个相对的锥齿轮，同步带轮一安装在输出圆锥齿轮轴一的转轴端部，同步带轮一与收绳同步带轮通过传送带连接，输入圆锥齿轮轴的转轴与电机的动力输出端连接，输入圆锥齿轮轴转轴上的锥齿轮与输出圆锥齿轮轴一的一个锥齿轮啮合，输出圆锥齿轮轴二转轴上的锥齿轮与输出圆锥齿轮轴一的另一个锥齿轮啮合，同步带轮二安装在输出圆锥齿轮轴二转轴端部，同步带轮二与缠绕同步带轮通过传送带连接。
作为更进一步的优选方案，所述草绳二的输送路径上也设有一个预紧装置，草绳二于预紧装置的上滚轮、下滚轮之间传送。
作为更进一步的优选方案，所述单螺旋草绳、草绳一、草绳二的输送路径上分别设有一个导向板，导向板上开设有导向孔。
作为更进一步的优选方案，所述单螺旋草绳输送路径上的导向板上安装有橡胶软管，单螺旋草绳于橡胶软管中输送。
本发明可以实现两股草绳的单螺旋缠绕，一次安装后，可以实现高效的缠绕作业，自动化程度高，完全代替人工，且缠绕整齐，缠绕质量好；设备结构简单、制造成本和维护成本低。
附图说明
图1 本发明系统组成图；
图2收绳装置组成图；
图3单螺旋缠绕装置组成图；
图4预紧装置组成图；
图5驱动分速装置组成图；
图6分速齿轮箱爆炸视图；
图7导向板位置图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明采取的技术方案是一种集成收绳装置、单螺旋缠绕装置、进绳装置、驱动分速装置，具体包括：收绳装置1；单螺旋缠绕装置2；预紧装置3；驱动分速装置4；机架5；导向板6；橡胶软管7。
收绳装置1包括上收绳滚轮1-1-1、下收绳滚轮1-1-2、收绳滚轮齿轮轴1-2-1、收绳滚轮齿轮轴1-2-2、收绳装置支架1-3、收绳同步带轮1-4。
收绳装置1中，上收绳滚轮1-1-1和下收绳滚轮1-1-2分别固定安装在收绳滚轮齿轮轴1-2-1和收绳滚轮齿轮轴1-2-2上，收绳滚轮齿轮轴1-2-1和收绳滚轮齿轮轴1-2-2通过滚动轴承安装在收绳装置支架1-3上，且确保两根齿轮轴上的齿轮相互啮合，收绳装置支架1-3通过螺钉固定安装在机架5上，上收绳滚轮1-1-1和下收绳滚轮1-1-2上加工出弧形沟槽，两个滚轮上形成弧形沟槽的直径略小于三股草绳的直径之和，收绳同步带轮1-4固定安装在收绳滚轮齿轮轴1-2-2的端部。
单螺旋缠绕装置2包括空心法兰转轴2-1-1、实心转轴2-1-2、齿轮一2-2-1、齿轮二2-2-2、缠绕同步带轮2-3、第一轴承座2-4-1、第二轴承座2-4-2、两侧带挡板的滚筒2-5、空心法兰轴2-1-3、连接杆组2-7。
单螺旋缠绕装置2中，齿轮一2-2-1、齿轮二2-2-2内具有通孔，齿轮二2-2-2位于一对第二轴承座2-4-2内，实心转轴2-1-2贯穿于齿轮二2-2-2以及一对第二轴承座2-4-2安装，实心转轴2-1-2与齿轮二2-2-2固定连接，缠绕同步带轮2-3安装于实心转轴2-1-2端部，缠绕同步带轮2-3通过传送带与驱动机构连接，第三轴承座2-4-3位于一对第一轴承座2-4-1前部，两侧带挡板的滚筒2-5位于第三轴承座2-4-3与一对第一轴承座2-4-1之间，齿轮一2-2-1位于一对第一轴承座2-4-1内，齿轮一2-2-1与齿轮二2-2-2啮合，所述空心法兰转轴2-1-1分为空心转轴以及空心转轴端部的法兰端，法兰端位于第三轴承座2-4-3一侧，空心转轴贯穿两侧带挡板的滚筒2-5、一对第一轴承座2-4-1、齿轮一2-2-1，空心转轴与齿轮一2-2-1固定，空心法兰轴2-1-3安装于第三轴承座2-4-3中，空心法兰轴2-1-3与空心法兰转轴2-1-1的法兰端之间设有连接杆组2-7，草绳一穿过空心法兰轴2-1-3和空心法兰转轴2-1-1，连接杆组2-7中的一根连接杆的径向上开设有通孔，该连接杆所处两侧带挡板的滚筒2-5的挡板的边缘处也开设有通孔，两侧带挡板的滚筒2-5上饶有草绳二，草绳二的一端通过两侧带挡板的滚筒2-5的通孔以及连接杆的通孔与草绳一缠绕，3根连接杆2-7的一端通过螺纹连接在空心法兰轴2-1-3的3个螺纹孔中，3根连接杆2-7的另一端与空心法兰转轴2-1-1法兰盘上的孔进行间隙配合，3根连接杆2-7中的其中1根连接杆的圆柱面上垂直加工出一个通孔，通孔直径略大于单股草绳的直径，空心法兰转轴2-1-1和空心法兰轴2-1-3通过3个轴承座同轴安装在机架5上，缠绕同步带轮2-3固定安装在实心转轴2-1-2的端部，实心转轴2-1-2与空心法兰转轴2-1-1平行并通过2个轴承座安装在机架5上，空心法兰转轴2-1-1上的齿轮一2-2-1与实心转轴2-1-2上的齿轮二2-2-2相互啮合。
预紧装置3包括上滚轮3-1、下滚轮3-2、上滚轮活动安装板3-3、下滚轮支架3-4、调节螺钉3-5、盖板3-6。
预紧装置3中，上滚轮3-1通过螺钉固定安装在上滚轮活动安装板3-3上，下滚轮3-2通过螺钉固定安装在下滚轮支架3-4上，下滚轮支架3-4通过螺钉固定安装在支架上，支架的两个侧板上端分别加工出滑槽，上滚轮活动安装板3-3的两翼与支架的两个滑槽配合，盖板3-6的中心处加工出螺纹通孔，并与调节螺钉3-5形成螺纹配合，盖板3-6通过螺钉固定安装在下滚轮支架3-4的上部。预紧装置3在设备中共设置2个，分别用于中间绳的预紧和缠绕绳的预紧。
驱动分速装置4包括电机4-1、分速齿轮箱4-2；分速齿轮箱4-2包括箱体4-2-1、输入圆锥齿轮轴4-2-2、输出圆锥齿轮轴一4-2-3、输出圆锥齿轮轴二4-2-4、同步带轮一4-2-5、同步带轮二4-2-6。
电机4-1的输出轴与分速齿轮箱4-2中的输入圆锥齿轮轴4-2-2通过联轴器连接，所述电机4-1固定安装在机架5的下部。
分速齿轮箱4-2中，输入圆锥齿轮轴4-2-2与输出圆锥齿轮轴一4-2-3相互啮合，输出圆锥齿轮轴一4-2-3与输出圆锥齿轮轴二4-2-4相互啮合，输出圆锥齿轮轴一4-2-3的一端固定安装同步带轮一4-2-5，输出圆锥齿轮轴二4-2-4的一端固定安装同步带轮二4-2-6，各齿轮轴均通过轴承座固定安装在箱体4-2-1上，并确保齿轮均在箱体4-2-1内，同步带轮一4-2-5和4-2-6在箱体4-2-1外，通过分速齿轮箱的运动分解，将动力分别输送给收绳装置1和单螺旋缠绕装置2。
导向板6包括导向板6-1、导向板6-2、导向板6-3，其上均加工有导向孔。
导向板6-1设置在收绳装置1和单螺旋缠绕装置2中间位置，并确保其导向孔与空心法兰转轴2-1-1同轴，导向板6-2设置在中间绳预紧装置3的入口处，并确保其导向孔与空心法兰转轴2-1-1同轴，导向板6-3设置在缠绕绳预紧装置3的出口处。导向板均通过螺钉固定安装在机架5上。
收绳同步带轮1-4与同步带轮一4-2-5通过同步带连接以提供收绳运动，同步带轮二4-2-6与缠绕同步带轮2-3通过同步带连接以提供缠绕运动。
所述的两侧带挡板的滚筒2-5中靠近进绳方向的一侧挡板上加工有一通孔，孔的直径略大于单股绳的直径
所述的橡胶软管7的孔径略大于单股草绳的直径，外径略大于三股草绳的直径，长度略大于中间绳与缠绕绳连接点到收绳装置间的距离，用于替代初始缠绕时的缠绕绳直径，以确保足够的收绳牵引力。
下面介绍一种草绳单螺旋自动缠绕机的工作原理及操作步骤。
（1）工人先将中间绳起始段完全穿入橡胶软管7中的孔中，并将已套好橡胶软管7的中间绳依次穿过导向板6-2的导向孔、预紧装置中上滚轮3-1和下滚轮3-2之间、空心法兰轴2-1-3的孔、空心法兰转轴2-1-1的孔、导向板6-1的导向孔、上收绳滚轮1-1-1和下收绳滚轮1-1-2之间，并通过旋紧调节螺钉3-5对中间绳施加一定的预紧力，使得中间绳处于适当的紧绷状态。
（2）缠绕绳依次通过预紧装置中上滚轮3-1和下滚轮3-2之间、导向板6-3的导向孔、在滚筒2-5上缠绕一圈、滚筒2-5一侧挡板的孔、连接杆2-7中的孔，并将缠绕绳与中间绳通过大头针固定连接，此外，通过旋紧调节螺钉3-5对缠绕绳施加一定的预紧力，使得缠绕绳处于适当的紧绷状态。
（3）启动电机4-1，在分速箱4-2的分速驱动下，收绳装置1和单螺旋缠绕装置2同时工作，通过预先设计的传动比，实现草绳的单螺旋缠绕。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
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