用於收線張力控制的磁滯差速器的製作方法

2023-05-28 10:12:31 3

專利名稱：用於收線張力控制的磁滯差速器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及子午輪胎鋼簾線生產設備中的收線裝置，具體地指一種用於收線
張力控制的磁滯差速器。
背景技術：
在子午輪胎鋼簾線生產設備中，鋼簾線收線張力大小的波動直接影響鋼簾線的質
量。若收線張力偏大，會導致收線工字輪脹輪及整繩斷裂；若收線張力偏小，會導致鋼簾線
的表面出現波浪、鋼簾線的捻制不緊密、以及鋼簾線的殘餘扭轉不穩定。在鋼簾線的收線過
程中，主牽引輪的牽引速度為某一定值，收線工字輪的收線速度略大於該牽引速度，由於速
度差的存在而產生收線張力。隨著收線工字輪的收線巻徑逐漸增大，收線工字輪與主牽引
輪的線速度差也逐漸增大，收線張力隨之逐漸增大，將導致鋼簾線整繩斷裂。 為了解決上述技術問題，鋼簾線收線裝置中一般都採用收線差速機構，通過收線
差速機構的輸入盤和輸出盤的滑動差，來保持牽引和收線的線速度一致以及收線扭矩的恆
定。目前，大多數鋼簾線收線設備中所採用的收線差速機構結構如下參見圖l所示的一種
接觸式摩擦差速器，它主要由壓緊蝶簧21、輸入盤22、輸出盤23和主軸24組成。根據鋼簾
線的結構要求，通過調整壓緊蝶簧21的壓力，來調節輸入盤22和輸出盤23之間的摩擦力，
從而調整輸出盤23上輸出扭矩的大小。該接觸式摩擦差速器通過摩擦打滑來保證主牽引
線速度與收線線速度相等和收線扭矩的恆定。但其摩擦盤製作加工時，對型面、摩擦材料和
工藝的要求都很高，在設備工作過程中，摩擦材料由於接觸摩擦引起溫度變化及摩擦盤磨
損等因素，會造成輸出扭矩的波動較大，引起鋼簾線的收線張力大小發生較大的變化，直接
影響鋼簾線的質量。同時，摩擦盤失效後，必須將組件拆開進行更換，操作過程繁瑣，保養成
本較高。

發明內容本實用新型的目的就是要提供一種操作方便、保養成本較低的用於收線張力控制 的磁滯差速器。它能有效避免生產過程中的磨損及更換核心零部件的不便，並能保持鋼簾 線以恆定的線速度和恆定的扭矩收線。 為實現上述目的，本實用新型所設計的用於收線張力控制的磁滯差速器，包括一 個固定芯軸、一個傳動軸套、一個傳動帶輪、一個主動盤和二個從動盤。所述傳動軸套套裝 在固定芯軸上、與固定芯軸旋轉配合。所述傳動帶輪安裝在傳動軸套上、與傳動軸套連為一 體。所述主動盤套裝在傳動軸套上、與傳動軸套旋轉配合。所述從動盤設置在主動盤的兩 側、與傳動軸套固定連接。所述主動盤的兩側盤面上設置有永磁體，所述從動盤與主動盤相 對的一側盤面上設置有鐵磁材料，所述永磁體與鐵磁材料所構成的永磁阻尼磁極副之間存 在大小可調節的磁極副間隙s 。 本實用新型的優點在於所設計的磁滯差速器為非接觸式差速器，其主動盤內的 永磁體與從動盤內的鐵磁材料共同構成永磁阻尼磁極副，利用永磁體的磁滯效應，在傳動
3軸套上產生一定的扭矩，調整磁極副間隙S的大小，即可以方便準確地調整扭矩的大小， 且扭矩的調節範圍較大。本實用新型應用磁學原理，依靠永磁體的磁力耦合作用來傳遞扭 矩，其建立在無摩擦設計的基礎上，相比摩擦式差速器而言，其磁滯效應不受轉速和溫度的 影響、傳動平穩，並且這種非接觸的差速方式沒有摩擦材料的磨損， 一次調整後無需經常調 整張力，使鋼簾線的收線張力能夠控制在一定的範圍內，同進裝置也無需特別維護。在整個 磁滯差速器內，除了軸承之外沒有其他摩擦副，所以其噪音低、無衝擊、發熱量小、壽命長、 易於維護，保證了鋼簾線的品質。

圖1為現有技術的接觸式摩擦差速器的結構示意圖； 圖2為本實用新型的磁滯差速器的結構示意圖； 圖中端面固定螺釘l，傳動帶輪2，傳動軸套3，徑向緊固螺釘4，第二滾動軸承5， 第一滾動軸承6，主動盤7，定位套8，永磁體9，鐵磁材料10，連接螺釘11 ，從動盤12，第三滾 動軸承13，定位端蓋14，固定芯軸15，壓緊蝶簧21 ，輸入盤22，輸出盤23，主軸24。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述 圖1所示現有技術的接觸式摩擦差速器，其結構和工作原理已在背景技術中作了
介紹，於此不再贅述。 參見圖2所示，本實用新型所設計的用於收線張力控制的磁滯差速器，包括一個 固定芯軸15、一個傳動軸套3、一個傳動帶輪2、一個主動盤7和二個從動盤12。傳動軸套3 通過第二滾動軸承5和第三滾動軸承13套裝在固定芯軸15上，與固定芯軸15旋轉配合。 在第二滾動軸承5與第三滾動軸承13之間設置有定位套8，用於限定兩者之間的軸向位置。 在傳動軸套3尾部的固定芯軸15上設置有限定第三滾動軸承13軸向位置的定位端蓋14。 傳動帶輪2套裝在傳動軸套3的一端、並通過端面固定螺釘1與傳動軸套3連為 一體。主動盤7通過緊鄰傳動帶輪2的第一滾動軸承6套裝在傳動軸套3上，與傳動軸套3 旋轉配合。從動盤12設置在主動盤7的兩側，其中在主動盤7 —側的從動盤12與傳動帶 輪2的輪套螺紋連接，在主動盤7另一側的從動盤12與傳動軸套3螺紋連接。同時，在主 動盤7 —側的從動盤12與傳動帶輪2的輪套之間、以及主動盤7另一側的從動盤12與傳 動軸套3之間設有徑向緊固螺釘4，用於進一步對從動盤12進行軸向和周向定位。 在主動盤7的兩側盤面上設置有永磁體9，永磁體9為環形結構。在從動盤12與 主動盤7相對的一側盤面上設置有鐵磁材料10，鐵磁材料10也為環形結構。永磁體9與鐵 磁材料10構成永磁阻尼磁極副，兩者之間存在磁極副間隙S ，通過旋轉二個從動盤12可調 節永磁體9與鐵磁材料10之間的磁極副間隙S的大小。 上述從動盤12可以設計成具有磁屏蔽作用的殼體結構，它與主動盤7組裝後將永 磁體9和鐵磁材料10包裹在該磁屏蔽的殼體中，防止磁洩露。永磁體9可以通過粘接、鉚 接、嵌接固定在主動盤7上。鐵磁材料10也可以通過粘接、鉚接、嵌接固定在從動盤12上， 本實施例中選用連接螺釘11將其固定在從動盤12上。 本實用新型的工作原理如下主動盤7通過上級傳動組件驅動，主動盤7上的永磁體9通過鐵磁材料10驅動從動盤12，並帶動傳動軸套3和傳動帶輪2，傳動帶輪2驅動 下級傳組件(即收線工字輪)，根據不同鋼簾線結構所需要的收線張力，通過旋轉從動盤12 的螺紋，可以調節磁極副間隙S的大小，從而調整永磁驅動力矩。在收線過程中，按照鋼簾 線的結構要求，設差速器的輸出扭矩為某一恆定值T，收線工字輪的巻徑為r，工字輪傳動 角速度"為一定值，簾線的收線張力為F，收線負載力矩Tl二Fr，當收線巻徑增大，收線線 速v = "r逐漸增大，收線負載力矩Tl也隨著增大，當收線工字輪的負載力矩Tl大於差 速器輸出力矩T時，由於主動盤7與從動盤12為非接觸式磁力傳動，從而產生滑動差，保證 收線與牽引出線線速度的恆定和扭矩穩定。
權利要求一種用於收線張力控制的磁滯差速器，包括一個固定芯軸(15)、一個傳動軸套(3)、一個傳動帶輪(2)、一個主動盤(7)和二個從動盤(12)，其特徵在於所述傳動軸套(3)套裝在固定芯軸(15)上、與固定芯軸(15)旋轉配合；所述傳動帶輪(2)安裝在傳動軸套(3)上、與傳動軸套(3)連為一體；所述主動盤(7)套裝在傳動軸套(3)上、與傳動軸套(3)旋轉配合；所述從動盤(12)設置在主動盤(7)的兩側、與傳動軸套(3)固定連接；所述主動盤(7)的兩側盤面上設置有永磁體(9)，所述從動盤(12)與主動盤(7)相對的一側盤面上設置有鐵磁材料(10)，所述永磁體(9)與鐵磁材料(10)所構成的永磁阻尼磁極副之間存在大小可調節的磁極副間隙δ。
2. 根據權利要求1所述的用於收線張力控制的磁滯差速器，其特徵在於所述傳動帶 輪(2)套裝在傳動軸套(3)的一端、並通過端面固定螺釘(1)與傳動軸套(3)連為一體；所 述主動盤(7)通過緊鄰傳動帶輪(2)的第一滾動軸承(6)與傳動軸套(3)旋轉配合；所述 主動盤(7) —側的從動盤(12)與傳動帶輪(2)的輪套螺紋連接，所述主動盤(7)另一側的 從動盤(12)與傳動軸套(3)螺紋連接，通過旋轉二個從動盤(12)可調節永磁體(9)與鐵 磁材料(10)之間的磁極副間隙S的大小。
3. 根據權利要求2所述的用於收線張力控制的磁滯差速器，其特徵在於所述主動盤 (7) —側的從動盤(12)與傳動帶輪(2)的輪套之間、以及主動盤(7)另< 一側的從動盤(12) 與傳動軸套(3)之間均設有徑向緊固螺釘(4)。
4. 根據權利要求1或2或3所述的用於收線張力控制的磁滯差速器，其特徵在於所 述永磁體(9)和鐵磁材料(10)均為環形結構。
5. 根據權利要求1或2或3所述的用於收線張力控制的磁滯差速器，其特徵在於所 述從動盤(12)為具有磁屏蔽作用的殼體結構，它與主動盤(7)組裝後將永磁體(9)和鐵磁 材料(10)包裹在該磁屏蔽的殼體中。
6 根據權利要求1或2或3所述的用於收線張力控制的磁滯差速器，其特徵在於所 述永磁體(9)通過粘接、鉚接、嵌接固定在主動盤(7)上。
7. 根據權利要求1或2或3所述的用於收線張力控制的磁滯差速器，其特徵在於所 述鐵磁材料(10)通過粘接、鉚接、嵌接或連接螺釘(11)固定在從動盤(12)上。
8. 根據權利要求1或2或3所述的用於收線張力控制的磁滯差速器，其特徵在於所 述傳動軸套(3)通過第二滾動軸承(5)和第三滾動軸承(13)與固定芯軸(15)旋轉配合。
9. 根據權利要求8所述的用於收線張力控制的磁滯差速器，其特徵在於所述傳動軸 套(3)內的第二滾動軸承(5)與第三滾動軸承(13)之間設置有定位套(8)。
10. 根據權利要求9所述的用於收線張力控制的磁滯差速器，其特徵在於所述傳動軸 套(3)尾部的固定芯軸(15)上設置有限定第三滾動軸承(13)軸向位置的定位端蓋(14)。
專利摘要本實用新型公開了一種用於收線張力控制的磁滯差速器，包括一個固定芯軸、一個傳動軸套、一個傳動帶輪、一個主動盤和二個從動盤，傳動軸套套裝在固定芯軸上、與固定芯軸旋轉配合；傳動帶輪安裝在傳動軸套上、與傳動軸套連為一體；主動盤套裝在傳動軸套上、與傳動軸套旋轉配合；從動盤設置在主動盤的兩側、與傳動軸套固定連接；主動盤的兩側盤面上設置有永磁體，從動盤與主動盤相對的一側盤面上設置有鐵磁材料，永磁體與鐵磁材料所構成的永磁阻尼磁極副之間存在大小可調節的磁極副間隙δ。本實用新型為非接觸式差速器，依靠永磁體的磁力耦合作用來傳遞扭矩，其磁滯效應不受轉速和溫度的影響、傳動平穩，沒有摩擦材料的磨損，無需特別維護。
文檔編號B65H59/38GK201494966SQ20092022775
公開日2010年6月2日 申請日期2009年8月31日 優先權日2009年8月31日
發明者唐英國, 張興宏, 胡江霞, 謝炳恆, 賀友文 申請人:國營江北機械廠