專利名稱：大流量調頭驅動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及煙支生產(chǎn)領域中用于PASSIM接裝機的最后煙支傳動裝置，具體涉及一種大流量調頭驅動裝置。
背景技術：
目前，最后煙支傳動裝置驅動大多采用磁粉離合器或電磁離合器作為動力傳遞裝置，參見圖I。磁粉離合器是由主動單元(輸入軸)和從動單元(輸出軸)合并而成，兩單元之間的空間，填有粒狀的磁粉(直徑大約40微米)。磁性線圈不通電時，轉矩不會從主動軸傳給從動軸，如將線圈通電，磁力作用就會吸引磁粉產(chǎn)生硬化現(xiàn)象，從而在連繼滑動之間把轉矩由主動軸傳給從動軸。電磁離合器是靠主動部分和從動部分接觸面之間的電磁力作用來傳遞扭矩，這兩種驅動裝置在動力傳遞、速度同步方面的共同特點是因主、從動軸間的“作用力”不能精確控制，造成從動軸扭矩變化曲線和從動軸間的速度同步曲線都不能精確跟隨主動軸的速度變化。因此，這兩種離合器在實現(xiàn)動力傳遞并追求速度同步時，就存在從動軸的速度跟隨特性不但滯后于主動軸、而且又受到外在“作用力”或扭矩變化等不可因素的影響，內外排煙支速度同步點可控性差，控制內外排速度要求兩者匹配同步度較高，輸送帶的速度要求也必須和機器速度相匹配，以免造成煙支堵塞。同時機器在高速運行下容易產(chǎn)生摩損和噪聲，在煙支交接點存在速度差異，對煙支交接造成較大沖擊，容易影響煙支外觀質量。磁粉離合器或電磁離合器作為大流量驅動裝置時存在如下的缺點和不足 I、離合器存在著磁力損失造成的扭矩不足和爬行的現(xiàn)象，帶來了煙支質量和原輔料浪費的缺陷；2、傳遞扭矩??；在大流量載荷變化較大時，造成大流量輸送部分的不穩(wěn)定，直接影響煙支輸出穩(wěn)定；3、離合器在多次快速結合時存在結合面跳動現(xiàn)象，反映到煙支大流量輸送上，煙支運行時就會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，這樣會造成堵煙或影響煙支輸出的穩(wěn)定；4、使用壽命短；離合器內部有離合片，長時間運行中稍有磨損時，就會出現(xiàn)動力傳遞失效，損壞后無法進行恢復性維修；5、價格高；由于采用MOLINS的進口專用件，進口件價格高。

實用新型內容本實用新型針對目前煙支生產(chǎn)領域中以離合器作為大流量驅動裝置時存在的問題，設計一種結構合理、工作效率高、使用壽命長、耐磨損且又能達到原機器的使用性能，以克服原結構控制缺陷的大流量調頭驅動裝置。技術方案一種大流量調頭驅動裝置，包括內、外排和最后傳送鼓輪，其中，內、夕卜排分別利用兩個伺服電機獨立驅動，兩伺服電機分別有伺服器控制，即兩個伺服電機的輸出軸上分別安裝主動帶輪，內、外排傳動軸上分別安裝有傳動帶輪，所述主動帶輪與傳動帶輪之間通過傳動帶連接；同時，在最后傳送鼓輪的傳動軸一端安裝有軸編碼器，軸編碼器將轉速信號反饋給各伺服器，伺服器根據(jù)反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度，便于精確跟蹤機器速度。傳動軸上末端套裝有軸套，軸套側壁徑向開有螺紋孔，螺紋孔內安裝的緊定螺釘使軸套與傳動軸固定在一起。傳動帶輪的內徑帶有臺階面，從而該傳動帶輪的內徑被分為靠近內側的小內徑段和靠近外側的大內徑段組成，該小內徑段與軸套間隙配合，該大內徑段與傳動軸末端形成環(huán)形腔，該環(huán)形腔內套裝有一個脹緊連接套，同時在傳動軸末端軸心位置沿軸向設置有螺釘孔，該螺釘孔內安裝有旋緊螺釘。主動帶輪與傳動帶輪之間的傳動帶為同步齒形帯。本實用新型采用伺服驅動器驅動控制的優(yōu)點I、壽命長、可靠性高伺服控制器性能穩(wěn)定，控制精度高。2、額定傳遞扭矩較大由于是伺服電機驅動，傳動扭矩平穩(wěn)，因此完全避免了由于離合器結構帶來的大流量輸送不穩(wěn)定的現(xiàn)象。3、反應靈敏動作可靠整個系統(tǒng)采用伺服器控制，控制信號反應快且平穩(wěn)，保證了動作的準確性。4、安裝周期短由于該系統(tǒng)專門針對PASSIM設計，安裝周期短，效率高。

圖I是現(xiàn)有大流量傳動系統(tǒng)示意圖；圖2是本實用新型改進后的大流量傳動系統(tǒng)示意圖；圖3是本實用新型改進后的驅動裝置結構示意圖；圖4是本實用新型改進后的大流量系統(tǒng)方框示意圖；圖5是本實用新型伺服電機啟動階段扭矩曲線圖。圖中標號I為固定座，2為固定板，3和3’為主動帶輪，4為內排伺服電機，4’為外排伺服電機，5為軸編碼器，6和6’為本實用新型的傳動帶輪，7和7’為傳動帶(同步齒形帶)，8為傳動軸，9為脹緊連接套，10為軸套，11為電磁離合器，12為最后傳送鼓輪，13和13’為現(xiàn)有傳動輪，14為聯(lián)軸器，15為張緊螺釘，16為緊定螺釘，17為傳動齒輪。
具體實施方式
實施例一參見圖2-圖5，該大流量調頭驅動裝置中最后傳送鼓輪12不直接驅動內、外排，而是將內、外排分別利用伺服電機獨立驅動，并且各伺服電機分別有伺服器控制，具體結構參見圖2和圖4中，伺服電機4作為內排驅動電機，其輸出軸上安裝主動帶輪3，伺服電機4’作為外排驅動電機，其輸出軸上安裝主動帶輪3’。內、外排傳動軸8和8’上分別安裝有傳動帶輪6和6’，主動帶輪3和3’與6和6’之間通過傳動帶7連接，該傳動帶7可以是同步齒形帯。在工作過程中，伺服控制系統(tǒng)通過設置參數(shù)可以根據(jù)機器需求調整伺服電機的速度。兩個伺服器驅動兩個伺服電機來分別控制內、外排煙支的輸送。同吋，在最后傳送鼓輪12的傳動(輸出)軸一端安裝有軸編碼器5，軸編碼器5將轉速信號反饋給各伺服器，伺服器根據(jù)反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度，便于精確跟蹤機器速度。同時，取調頭盤原離合器的驅動電壓(24V)作為內外排便能信號。使用原來水松紙鼓輪負壓風泵的電纜，改成220AC工作電壓(在主電控柜里面改動)。調試內外排輸送帶速度只需調整伺服器速度變比(即分母和分子)即可。以PASSIM 7K為例，由于改進后該驅動裝置的動カ由最后傳送鼓輪提供而最后傳送鼓輪的速度為Iijgft= 109. 37r. p. m。改進后，經(jīng)驅動裝置的傳動關系可以 計算出伺服電機的速度n = Z96/Z120 X T15/T25 X n尉專 X 3 た 151. 5r. p. m0圖3為內排驅動的詳細結構(因為內外排驅動裝置一祥、結構一祥，現(xiàn)以內排為例來進ー步說明)，傳動軸8上末端套裝有軸套10，軸套10側壁徑向開有螺紋孔，螺紋孔內安裝緊定螺釘16使軸套與傳動軸固定在一起。圖3中，傳動帶輪8的內徑帶有臺階面，從而該傳動帶輪的內徑由靠近內側的小內徑段和靠近外側的大內徑段組成(小內徑段和大內徑段是兩者相對而言)，該小內徑段與軸套10間隙配合，該大內徑段與傳動軸8末端之間套裝有一個脹緊連接套9，同時在傳動軸8末端軸心位置沿軸向設置有螺釘孔，該螺釘孔內安裝有旋緊螺釘15。利用脹緊連接套9的目的是能夠隨時調節(jié)傳動帶輪6的前后位置，以便于伺服電機4上的主動帶輪3位置保持一致，電機4通過固定板2及固定座I安裝于機身上。由系統(tǒng)框圖4可知，伺服(控制)器是核心，接收來自主機PLC的各種指令(如電機使能、運行、停止等命令)并處理后，根據(jù)各伺服器在系統(tǒng)中所設置的先后地址，通過SERCOS通訊協(xié)議把信號發(fā)送給各軸。同時還將收集的各軸的速度、位置、狀態(tài)等信號通過PR0FIBUS總線反饋給主機PLC。系統(tǒng)實現(xiàn)在所有硬件連接無誤的條件下，先通過軟件建立主機PLC和伺服運動控制器之間通訊協(xié)議，這樣才能接收使PLC與伺服運動控制器連接起來，控制器才能接收從PLC發(fā)來的命令，如使能、運行、停止、對位、記憶等；其次通過軟件配置伺服器參數(shù)和調整參數(shù)。對伺服電機的選取主要考慮在啟動時的峰值扭矩。利用PR0/E仿真動態(tài)功能，分別對控制內外排伺服電機在0 5s內均勻加速到8000r/min的扭矩負荷進行測量，結果見圖5。恒速條件下對內外排輸送帶進行仿真得知，內外排電機扭矩平均值為I. 27N。m，峰值為I. 72Nm，即理論上只需要很小的扭矩維持輸送帶運轉，與實際情況大致相符。由伺服控制器驅動伺服電機帶動最后煙支傳動裝置。該系統(tǒng)調速范圍寬、精度高、動態(tài)響應快速、エ作可靠等特性，還具有以下特點①同步精度高，可達0.005°以下內部驅動位置的控制循環(huán)周期為0. 25ms 高度的同步性能可將誤差降低為0 各伺服器與運動控制器之間通過光纜SERCOS通訊協(xié)議傳送信號，其傳送速率為2Mbit/s 防震動、抗干擾能力強。PLC、伺服器、伺服電機之間的連接示意圖。本實用新型改進后的裝置利用獨立伺服電機代替離合器傳動，從而避免了因離合器結構造成的易磨損、性能不穩(wěn)定等問題。
權利要求1.一種大流量調頭驅動裝置，包括內、外排和最后傳送鼓輪，其特征是內、外排分別利用兩個伺服電機獨立驅動，兩伺服電機分別有伺服器控制，即兩個伺服電機的輸出軸上分別安裝主動帶輪，內、外排傳動軸上分別安裝有傳動帶輪，所述主動帶輪與傳動帶輪之間通過傳動帶連接；同時，在最后傳送鼓輪的傳動軸一端安裝有軸編碼器，軸編碼器將轉速信號反饋給各伺服器。
2.根據(jù)權利要求I所述的大流量調頭驅動裝置，其特征是傳動軸上末端套裝有軸套，軸套側壁徑向開有螺紋孔，螺紋孔內安裝的緊定螺釘使軸套與傳動軸固定在一起。
3.根據(jù)權利要求2所述的大流量調頭驅動裝置，其特征是傳動帶輪的內徑帶有臺階面，從而該傳動帶輪的內徑被分為靠近內側的小內徑段和靠近外側的大內徑段組成，該小內徑段與軸套間隙配合，該大內徑段與傳動軸末端形成環(huán)形腔，該環(huán)形腔內套裝有一個脹緊連接套，同時在傳動軸末端軸心位置沿軸向設置有螺釘孔，該螺釘孔內安裝有旋緊螺釘。
4.根據(jù)權利要求I所述的大流量調頭驅動裝置，其特征是主動帶輪與傳動帶輪之間的傳動帶為同步齒形帶。
專利摘要本實用新型公開一種大流量調頭驅動裝置，包括內、外排和最后傳送鼓輪，其中，內、外排分別利用兩個伺服電機獨立驅動，兩伺服電機分別有伺服器控制，即兩個伺服電機的輸出軸上分別安裝主動帶輪，內、外排傳動軸上分別安裝有傳動帶輪，所述主動帶輪與傳動帶輪之間通過傳動帶連接；同時，在最后傳送鼓輪的傳動軸一端安裝有軸編碼器，軸編碼器將轉速信號反饋給各伺服器，伺服器根據(jù)反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度，便于精確跟蹤機器速度。本實用新型具有壽命長、可靠性高、額定傳遞扭矩較大、反應靈敏動作可靠、安裝周期短等優(yōu)點。
文檔編號A24C5/00GK202514576SQ2012201202
公開日2012年11月7日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權日2012年3月28日
發(fā)明者唐仕偉, 杜彩鳳, 王英 申請人:許昌長城煙機有限公司