傳動設備的製作方法

2023-04-27 13:13:56 2

專利名稱：傳動設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種牽引裝置的傳動設備，所述牽引設備用於移動特別是電纜或相應製品，所述傳動設備包括一軸，該軸由一馬達操縱且通過嵌齒輪與傳動設備的一輸出軸相連，所述輸出軸與接觸電纜或相應製品且移動電纜的裝置相連，馬達通過從動軸及嵌齒輪、沿電纜或其類似物的運動方向轉動輸出軸，如果需要，為了沿電纜或其類似物的運動方向降低輸出軸的轉動速度，嵌齒輪被設置成一個圓，該圓從馬達驅動軸延伸至輸出軸且相應地從所述輸出軸延伸至馬達驅動軸。
除電纜以外，術語「一根電纜或一相應製品」在本申請中是指繩索，導線及由絞合線形成的其它製品，及在不同生產階段中製品的半成品。
當製造帶護套電纜時，在成型階段之後必須對護套進行硫化和冷卻。為此，生產線上設有一硫化管，沿電纜的輸送方向在硫化管後設有冷卻管。通過設置在擠壓機之前的一第一牽引設備和位於冷卻管之後的一第二牽引設備使被塗覆的金屬導線通過硫化管和冷卻管。在硫化期間，電纜在水平擠壓工序中整體由上面提到的牽引設備或由第一牽引設備，冷卻管和第二牽引設備支承。電纜至少在硫化管中沿一懸鏈式軌道運動，這意味著至少硫化管必須為懸鏈式形狀。
在硫化工序中，電纜不必與熱硫化管接觸，因此電纜必須被保持為直線形以便其不接觸硫化管的內表面。如果電纜接觸了硫化管的表面，則電纜護套將被損壞且電纜不能被用於預定的目的。上述情況對牽引設備的操作規定了很高的要求。牽引設備，如驅動輪，必須在導線和驅動輪之間不產生任何滑動的情況下夾緊金屬導線，牽引設備的機架必須非常堅固且應被牢固地裝配在支承表面，驅動輪必須被牢固地裝配在機架的軸承中，以便減小振動和振蕩的危險性，同理，牽引設備的傳動必須在沒有間隙的情況下儘可能地平穩。牽引設備傳動的無間隙工作是非常重要的，特別是在載荷主要沿運動方向產生時，例如在電纜的硫化工藝中，在這個場合，由於電纜的張力，馬達因確定的電纜尺寸可能進入減速運轉。換句話說，馬達可能改變其極性，因此齒輪傳動的間隙會造成突然地拉動，其易導致電纜的有害振動。
在現有技術的牽引設備中，驅動輪的轉動是根據傳動設備進行的，所述傳動設備由一齒圈和一嵌齒輪構成且被設置在一致動器和所述驅動輪之間。在這種結構中，驅動輪設有一個齒圈，該齒圈與驅動輪的轉動軸線同軸且包括內齒輪或外齒輪，牽引設備設有一馬達驅動的嵌齒輪。馬達的速度由一傳感器控制，該傳感器被設置在硫化管內且被用於測定帶護套電纜在管內的位置。設置在冷卻管輸出端的牽引設備通常以恆速轉動，且電纜在硫化管內的位置由控制位於擠壓機之前的牽引設備轉速來調節。
然而，在實踐中已經注意到，儘管齒輪齒經過非常精確地加工，但仍會因上述齒輪傳動而在牽引設備中產生振動，其該振動會在硫化管中造成電纜的有害振蕩。這顯然是齒間間隙過大的結果，大載荷使間隙更明顯。應注意的是，在目前的電纜硫化生產線中，牽引設備的間距可為200米，其意味著懸掛式電纜會在驅動輪和齒上產生非常大的載荷。齒圈的一種可能的橢圓形狀也會使齒的間隙發生變化，從而使牽引的穩定性發生變化。
在另一種現有技術的結構中，驅動輪由幾個靠近設置的輥代替，這些輥被裝配在軸承中形成大致為半圓形的結構，並且一內環形橡膠帶繞輥運動。在曲線形輥式運輸機外側設有一外環形橡膠帶，該橡膠帶通過一皮帶輪並以半圓形形式壓頂著輥式運輸機。被塗覆的金屬導線在內帶和外帶之間運動至擠壓機。在擠壓機中的金屬導線的速度是通過降低皮帶輪的速度來調節的，其中，內帶繞所述皮帶輪運動。通過這一結構，能夠避免由齒輪傳動間隙造成的缺陷，但另一方面，由驅動輪提供的減速效果同時也會降低。
另一主要缺陷在於內側橡膠帶會受到很大壓力，該壓力由輥和外橡膠帶產生的並往往會導致內橡膠帶斷裂。另一缺陷在於外橡膠帶往往會從傳動槽(drive groove)上滑離從而發生斷裂。
現有技術結構的另一個例子為履帶式牽引機構，其與一驅動輪相連，該驅動輪被牢固地裝配在機架中的軸承中，牽引機構被用於運輸金屬導線。雖然，這種結構一方面能例如提高減速效果，但另一方面，這種獨立的履帶設備具有會導致上述振動問題產生的間隙。
現有技術結構的另一個例子為這樣一種牽引設備，在該設備中，作用力會通過一蝸輪被傳送至驅動輪的中心軸。這種齒輪會承載較高的扭矩，因此，該設備必須具有一很大型的結構，其意味者往往存在相當大的間隙，該間隙也會導致振動問題的產生。
本發明的目的在於通提供一種傳動設備，該設備能克服現有技術缺陷，如由傳動間隙產生的振動問題。這一目的由本發明的傳動設備得以實現，其特徵在於嵌齒輪為螺旋齒輪，且當輸出軸減速時，一個嵌齒輪軸沿其縱向移動，從而在嵌齒輪軸的運動期間，位於軸上的嵌齒輪由於其齒的反向螺旋性，轉動與第一嵌齒輪嚙合的相鄰嵌齒輪，從而在減速期間消除了嵌齒輪之間產生的齒隙。
本發明的主要優點在於其提供了一種平穩的傳動，該傳動不會在電纜或相應製品中產生有害的振動。本發明的另一優點是簡易性，因此本發明的起動和使用均是有利的。
下面，將結合附圖所示實施例對本發明作更詳細地說明，其中

圖1為一電纜塗覆生產線的透視圖；圖2為用於電纜生產線中電纜的牽引結構的總圖；圖3為本發明傳動設備的總圖；圖4為從另一方向所示的圖3中傳動設備的總圖；圖5為本發明傳動設備的一個實施例的側視圖。
圖6為從另一方向所示的圖5中一實施例的詳細結構。
圖1所示的為一種電纜塗覆生產線。參考標號1通常為導線輸出端，如卷盤，導線從該輸出端鬆開並被導引至塗覆工序。參考標號2所示為一牽引設備，該設備例如可為一恆速絞盤。參考標號3所示為一擠出頭，通過該擠出頭在包括導線的結構上形成塑料護套。參考標號4在圖1中表示一硫化管而參考標號5表示一冷卻區。參考標號6本身表示一牽引設備，電纜通過該設備被牽引至一卷帶盤，該卷帶盤總的由參考標號7所示。圖1中電纜硫化生產線的結構，細節和操作對於本領域有經驗的技術人員來說完全是已知的，因此關於這一點無需作更詳細地描述。
圖2為電纜硫化生產線中牽引結構的總圖。圖1和2中相同的參考標號表示相同的部件。另外，在圖2中參考標號8表示從一輸出卷盤1上鬆開的導線而參考標號9對應地表示一根包括導線和護套的電纜，該電纜被導引至卷帶盤7。在圖2所示的實施例中，牽引設備2包括一驅動輪10，一馬達11及一包括齒輪傳動器12的傳動設備。牽引設備2還包括控制裝置13，該裝置使電纜在硫化管4中的速度保持恆定，以便環繞導線的護套不會與硫化管的內表面接觸。電纜在硫化管內沿懸鏈式軌道運動。
如上文所述，由於傳動設備會在電纜中產生振動，因此現有技術中結構所存在的問題與上述牽引設備特別有關。該問題在硫化管生產線的牽引設備2中最為明顯，在該處載荷主要作用在電纜運動的方向。所述振動是由傳動設備的間隙產生的。所述振動使電纜在硫化管內產生振動，因此電纜可能會觸及硫化管的內表面，從而損壞護套。本發明中傳動設備的目的在於提供一種結構，該結構能夠消除傳動設備中嵌齒輪的間隙所產生的問題，例如可消除與電纜硫化生產線中牽引設備相關的上述問題。
圖3和4說明了本發明傳動設備的基本原理。根據本發明的基本思想，傳動嵌齒輪14被設置成一個圓，該圓從由馬達11操縱的軸15延伸至一輸出軸16且相應地從輸出軸16延伸至由馬達11操縱的軸15，另外，嵌齒輪14為螺旋齒輪，且一個嵌齒輪軸A可沿其縱向移動。當軸移動時，由於嵌齒輪中齒具有的反向螺旋性，因此，位於軸上的嵌齒輪使與第一嵌齒輪嚙合的相鄰嵌齒輪14轉動。其消除了嵌齒輪之間的齒隙。
一個嵌齒輪軸A沿其縱向的運動通常由圖4繪出。軸A通過平行於軸上的嵌齒輪轉動軸線的力F被移動。在圖4中，通過在嵌齒輪上畫的對角線描述了嵌齒輪中齒的螺旋性。通過力F使嵌齒輪軸A的移動會使與軸A上的嵌齒輪嚙合的相鄰嵌齒輪繞它們的轉動軸線轉動。這一轉動由箭頭N1和N2表示。顯然，按照箭頭N1和N2的轉動也會相應地轉動與上述嵌齒輪嚙合的下一級嵌齒輪，依此類推，從而消除了整個傳動鏈中不利的間隙。顯然，被移動的嵌齒輪14可以為任意一個嵌齒輪14。
由嵌齒輪14形成的上述圓按圖1中箭頭M1所示傳遞馬達的轉動，從而按箭頭M2所示傳遞相對運動。
通過任意適合的方式能夠形成沿縱向移動一個嵌齒輪軸A的力F。一種理想的方法在於使用一能夠產生力F的螺旋裝置。該實施例由圖5和6所示。所述螺旋裝置在圖6中由參考標號17表示。導線8的軌跡在圖5中由虛線所示。在圖5和6中，相同的參考標號表示圖1-4中相同的部件。
在附圖中所示的傳動設備也可包括能夠監測並控制工藝的不同傳感裝置。這種裝置的例子包括一能測定齒輪載荷應力的傳感器和一能測定一根電纜或類似物上線張力的傳感器。傳感裝置當然也可設有這樣的裝置，如果在運行中出現了斷裂，其能夠放出警報。
雖然上文結合電纜硫化生產線的恆速牽引設備對本發明進行了描述，但是本發明不應限定在這一實施例中。本發明也可用於其它的結構中。本發明的傳動設備例如也能夠用於硫化生產線的牽引設備6中。也應注意的是，本發明不應限制在僅結合一個使用了一驅動輪原理的牽引設備，反而本發明可適用於結合不同的牽引設備。不同的可選擇的例子包括各種帶式牽引設備或履帶式牽引設備，及沒有帶且電纜繞卷盤2-3回的各種絞盤。因此，本發明適用於結合用在如牽引裝置之類在生產線上的任何設備。一個例子是關於卷線工藝。因此，即使本發明對硫化工藝特別有利，但不管怎樣，本發明不應限制在該工藝中。
權利要求
1.一種牽引裝置(2，6)的傳動設備，所述牽引裝置用於移動特別是電纜或相應製品，所述傳動設備包括一軸(15)，該軸由一馬達(11)操縱且通過嵌齒輪與所述傳動設備的一輸出軸(16)相連，所述輸出軸(16)與接觸電纜或相應製品且移動電纜的裝置(10)相連，所述馬達(11)通過所述從動軸(15)及所述嵌齒輪、沿所述電纜或其類似物的運動方向轉動所述輸出軸(16)，如果需要，為了沿所述電纜或其類似物的運動方向降低所述輸出軸(16)的轉動速度，所述嵌齒輪(14)被設置成一個圓，該圓從由所述馬達驅動的軸(15)延伸至所述輸出軸(16)且相應地從所述輸出軸(16)延伸至所述馬達驅動的軸(15)，其特徵在於所述嵌齒輪(14)為螺旋齒輪，且當使所述輸出軸(16)減速時，一個嵌齒輪軸(A)沿其縱向移動，從而在所述嵌齒輪軸的運動期間，位於所述軸上的所述嵌齒輪由於其齒的反向螺旋性，轉動與所述第一嵌齒輪嚙合的所述相鄰嵌齒輪(14)，從而在減速期間消除了嵌齒輪之間產生的齒隙。
2.根據權利要求1所述的傳動設備，其特徵在於所述嵌齒輪軸(A)通過一螺旋裝置(17)沿所述軸的縱向被移動。
3.根據權利要求2所述的傳動設備，其特徵在於所述傳動設備包括一用於測量所述齒輪載荷應力的傳感裝置。
4.根據權利要求2或3所述的傳動設備，其特徵在於所述傳動設備包括一測定一根電纜或類似物上線張力的傳感器。
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的傳動設備，其特徵在於所述傳動設備在一電纜硫化生產線中連接有一牽引設備(2，6)。
6.根據權利要求5所述的傳動設備，其特徵在於所述傳動設備在一電纜硫化生產線中連接有一恆速牽引設備(2)。
全文摘要
本發明涉及一種牽引裝置的傳動設備,牽引裝置用於移動特別是電纜或相應製品,傳動設備包括一根軸,該軸由馬達(11)操縱且通過嵌齒輪(14)與傳動設備的輸出軸(16)相連。輸出軸(16)與接觸電纜的裝置(10)相連。嵌齒輪(14)設置成一個圓,該圓從馬達驅動軸延伸至輸出軸(16)且相應地從輸出軸(16)延伸至馬達驅動軸。為了確保無間隙工作,嵌齒輪(14)為螺旋齒輪,且當使輸出軸(16)減速時,一個嵌齒輪軸(A)沿其縱向移動。
文檔編號F16H57/12GK1285902SQ98812835
公開日2001年2月28日 申請日期1998年12月23日 優先權日1997年12月30日
發明者奧拉維·帕爾曼恩, 馬爾庫·海基寧, 於爾基·彭納拉 申請人:奈克斯特羅姆·霍爾丁公司