本發(fā)明屬于環(huán)形容器纖維纏繞制品生產技術領域，具體涉及一種龍門式環(huán)形容器纏繞機。

背景技術：

在航空、航天和軍事領域，由于其特殊的應用場合，需要廣泛應用到環(huán)形的高壓容器。目前這類環(huán)形容器均為金屬容器，金屬環(huán)形容器質量重，并且在破壞時容易產生可殺傷性碎片，所以在實際應用中受到一定的限制。而采用環(huán)形容器纖維纏繞制品可以很好地解決金屬容器所存在的不足，而由于環(huán)形容器自身的結構特點，制造性能良好的環(huán)形容器纏繞設備十分困難，采用人工方法又存在生產效率低、產品質量難以保證等缺點。

國家建筑材料工業(yè)局哈爾濱玻璃鋼研究所所申請的專利，其名稱為《環(huán)形容器纏繞機》，申請?zhí)枮?0137587.3，申請日為2000年12月29日。該環(huán)形容器纏繞機采用電機驅動環(huán)形絲嘴和芯模同步轉動，在環(huán)形絲嘴圍繞芯模內外轉動的同時實現(xiàn)在芯模上的螺旋纏繞。但其芯模驅動輪與芯模之間采用摩擦傳動方式進行驅動，在纏繞過程中芯模驅動輪和芯模之間勢必會產生相對滑動，并且芯模每轉動一周的相對滑動量都不相同，準確數(shù)值無法確定，難以用電機進行補償，會造成芯模定位不準確，纏繞線型無法保證。并且由于芯模驅動輪與芯模之間的擠壓，在摩擦傳動過程中也會造成磨紗，使產品性能大幅降低，甚至不能生產出合格的產品。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種龍門式環(huán)形容器纏繞機，其在環(huán)形容器纏繞過程中，利用芯模夾持裝置確保環(huán)形芯模固定不動，利用絲嘴支架旋轉裝置帶動環(huán)形絲嘴，使環(huán)形絲嘴圍繞環(huán)形芯模外側周向轉動，驅動機構驅動環(huán)形絲嘴使其繞環(huán)形芯模橫截面周向轉動，兩個轉動合成使纖維纏繞于芯模表面，解決了由于環(huán)形芯模摩擦傳動方式帶來的定位不準確和磨紗的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種龍門式環(huán)形容器纏繞機，其特征在于：包括龍門支架、底座和絲嘴支架，所述底座設置在龍門支架內，所述絲嘴支架設置在底座的上方，所述底座上安裝有多個用于固定環(huán)形芯模的芯模夾持裝置，所述龍門支架的頂部安裝有用于帶動絲嘴支架圍繞環(huán)形芯模外側周向轉動的絲嘴支架旋轉裝置，所述絲嘴支架安裝在所述絲嘴支架旋轉裝置的底部，所述絲嘴支架上安裝有環(huán)形絲嘴，所述絲嘴支架上安裝有用于帶動環(huán)形絲嘴圍繞環(huán)形芯模橫截面周向轉動的驅動機構，所述環(huán)形絲嘴上安裝有導紗輪。

上述的一種龍門式環(huán)形容器纏繞機，其特征在于：所述芯模夾持裝置包括夾持導軌和夾持手臂，所述夾持手臂設置在夾持導軌上且能夠沿著夾持導軌滑動并調節(jié)位置，所述底座的上部為圓形，所述夾持導軌沿徑向布設在底座的上部，多個所述芯模夾持裝置均勻布設。

上述的一種龍門式環(huán)形容器纏繞機，其特征在于：所述夾持手臂上安裝有用于檢測夾持手臂對環(huán)形芯模夾持力的壓力傳感器。

上述的一種龍門式環(huán)形容器纏繞機，其特征在于：所述夾持手臂的內端兩側均安裝有用于檢測所述絲嘴支架旋轉裝置位置的位置傳感器。

上述的一種龍門式環(huán)形容器纏繞機，其特征在于：所述絲嘴支架旋轉裝置包括旋轉架和第一電機，所述旋轉架轉動安裝在龍門支架的頂部中心，所述第一電機固定安裝在龍門支架上，所述旋轉架的下部固定有從動齒輪盤，所述第一電機的輸出軸上固定安裝有第一主動齒輪，所述第一主動齒輪與從動齒輪盤相嚙合。

上述的一種龍門式環(huán)形容器纏繞機，其特征在于：所述驅動機構包括第二電機和第二主動齒輪，所述環(huán)形絲嘴的輪緣上設置有傳動齒，所述傳動齒與第二主動齒輪上的齒相配合。

上述的一種龍門式環(huán)形容器纏繞機，其特征在于：所述從動齒輪盤的底部右側固定有水平直線導軌，所述水平直線導軌上設置有能夠沿著其滑動并調節(jié)位置的豎直直線導軌，所述絲嘴支架安裝在豎直直線導軌上且能夠沿著豎直直線導軌滑動并調節(jié)位置。

上述的一種龍門式環(huán)形容器纏繞機，其特征在于：所述從動齒輪盤的底部左側固定有配重直線導軌，所述配重直線導軌上設置有能夠沿著配重直線導軌滑動并調節(jié)位置的配重。

上述的一種龍門式環(huán)形容器纏繞機，其特征在于：所述環(huán)形絲嘴由兩個弧形環(huán)組成，兩個所述弧形環(huán)通過連接卡固定為一體，所述絲嘴支架上設置有絲嘴支架滑槽，所述絲嘴支架安裝在絲嘴支架滑槽處。

上述的一種龍門式環(huán)形容器纏繞機，其特征在于：所述底座的底部設置有供底座滑動的底座導軌。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明將絲嘴支架旋轉裝置固定于龍門支架上，且圍繞龍門中心軸旋轉，有效地減小纏繞機底座大小，并且絲嘴支架可以沿豎直直線導軌上下移動，在芯模安裝和拆卸時可以使絲嘴支架移動到芯模上方，為其騰出空間；纏繞機底座可以在底座導軌上根據(jù)需要移動，使芯模連同底座移出龍門支架，方便操作。

2、本發(fā)明豎直直線導軌可以帶動絲嘴支架在水平直線導軌在水平方向自由移動，準確地改變絲嘴支架圍繞龍門中心軸旋轉的半徑，根據(jù)纏繞芯模半徑具體調整絲嘴支架位置，可以纏繞多種規(guī)格的環(huán)形容器產品。

3、本發(fā)明絲嘴支架旋轉裝置的旋轉、水平直線導軌的水平移動、豎直直線導軌的上下移動可以實現(xiàn)準確地聯(lián)動，在其聯(lián)動配合下，該龍門式環(huán)形容器纏繞機還可以纏繞其它異形結構容器，如橢圓形容器等。

4、本發(fā)明采用芯模夾持裝置保持環(huán)形芯模固定不動，避免環(huán)形芯模用摩擦方式傳動，利用絲嘴支架旋轉裝置帶動環(huán)形絲嘴，使環(huán)形絲嘴圍繞環(huán)形芯模外側周向轉動，驅動機構驅動環(huán)形絲嘴使其繞環(huán)形芯模橫截面周向轉動，兩個轉動合成使纖維纏繞于芯模表面，絲嘴位置控制精確，不磨紗，纏繞精度高，操作簡單，生產效率高。

5、本發(fā)明芯模夾持裝置上安裝有壓力傳感器，保證夾持力度合適，達到固定效果又不至于破壞環(huán)形芯模，保證纏繞產品質量。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明底座、芯模夾持裝置和底座導軌的位置關系示意圖。

圖3為本發(fā)明環(huán)形絲嘴圍繞環(huán)形芯模外側周向轉動時的結構示意圖。

圖4為本發(fā)明環(huán)形絲嘴圍繞環(huán)形芯模橫截面周向轉動時的結構示意圖。

附圖標記說明:

1—龍門支架； 2—旋轉架； 3—水平直線導軌；

4—豎直直線導軌； 5—絲嘴支架； 6—環(huán)形絲嘴；

7—導紗輪； 8—夾持手臂； 9—第一電機；

10—第四電機； 11—第五電機； 12—第三電機；

13—配重； 14—配重直線導軌； 15—連接卡；

16—絲嘴支架滑槽； 17—底座； 18—第二主動齒輪；

19—第一主動齒輪； 20—從動齒輪盤； 21—夾持導軌；

22—環(huán)形芯模； 23—壓力傳感器； 24—位置傳感器；

25—第二電機； 26—底座導軌。

具體實施方式

如圖1、圖3和圖4所示，本發(fā)明包括龍門支架1、底座17和絲嘴支架5，所述底座17設置在龍門支架1內，所述絲嘴支架5設置在底座17的上方，所述底座17上安裝有多個用于固定環(huán)形芯模22的芯模夾持裝置，所述龍門支架1的頂部安裝有用于帶動絲嘴支架5圍繞環(huán)形芯模22外側周向轉動的絲嘴支架旋轉裝置，所述絲嘴支架5安裝在所述絲嘴支架旋轉裝置的底部，所述絲嘴支架5上安裝有環(huán)形絲嘴6，所述絲嘴支架5上安裝有用于帶動環(huán)形絲嘴6圍繞環(huán)形芯模22橫截面周向轉動的驅動機構，所述環(huán)形絲嘴6上安裝有導紗輪7。

該龍門式環(huán)形容器纏繞機應用于環(huán)形容器纖維纏繞制品的生產，在環(huán)形容器纏繞過程中，利用芯模夾持裝置確保環(huán)形芯模22固定不動，利用絲嘴支架旋轉裝置使絲嘴支架5轉動，由絲嘴支架5帶動環(huán)形絲嘴6圍繞環(huán)形芯模22外側周向轉動，絲嘴支架旋轉裝置帶動環(huán)形絲嘴6使其圍繞環(huán)形芯模22橫截面周向轉動，兩個轉動合成使纖維纏繞于芯模表面，解決了由于環(huán)形芯模摩擦傳動方式帶來的定位不準確和磨紗的問題。

如圖2所示，所述芯模夾持裝置包括夾持導軌21和夾持手臂8，所述夾持手臂8設置在夾持導軌21上且能夠沿著夾持導軌21滑動并調節(jié)位置，所述底座17的上部為圓形，所述夾持導軌21沿徑向布設在底座17的上部，多個所述芯模夾持裝置均勻布設。具體制作時，可以采用第三電機12和絲杠螺母來帶動夾持手臂8移動，其中，第三電機12與絲杠螺母的絲杠連接并帶動絲杠轉動，夾持手臂8與螺母連接，則螺母帶動夾持手臂8沿絲杠(夾持導軌21)移動。實際制作時，芯模夾持裝置的數(shù)量可以為五個。

如圖2所示，所述夾持手臂8上安裝有用于檢測夾持手臂8對環(huán)形芯模22夾持力的壓力傳感器23，保證夾持力度合適，在芯模夾持裝置的作用下，環(huán)形芯模22保持固定。

如圖2所示，所述夾持手臂8的內端兩側均安裝有用于檢測所述絲嘴支架旋轉裝置位置的位置傳感器24，當絲嘴支架旋轉裝置旋轉到某個夾持手臂8一側對應位置傳感器時，夾持手臂8在退離芯模表面，為絲嘴支架旋轉裝置讓出位置，當絲嘴支架旋轉裝置轉到另外一側位置傳感器時，夾持手臂8重新夾持環(huán)形芯模22使其固定，以此類推，保證環(huán)形芯模22固定不動。

如圖1所示，所述絲嘴支架旋轉裝置包括旋轉架2和第一電機9，所述旋轉架2轉動安裝在龍門支架1的頂部中心，所述第一電機9固定安裝在龍門支架1上，所述旋轉架2的下部固定有從動齒輪盤20，所述第一電機9的輸出軸上固定安裝有第一主動齒輪19，所述第一主動齒輪19與從動齒輪盤20相嚙合。在實際纏繞過程中，可將底座17的中心孔與龍門中心軸對齊，旋轉架2由第一電機9驅動，使其圍繞龍門中心軸旋轉，帶動絲嘴支架5及環(huán)形絲嘴6圍繞中心軸旋轉，即沿環(huán)形芯模22外側周向旋轉。

如圖1所示，所述驅動機構包括第二電機25和第二主動齒輪18，所述環(huán)形絲嘴6的輪緣上設置有傳動齒，所述傳動齒與第二主動齒輪18上的齒相配合。

如圖1所示，所述從動齒輪盤20的底部右側固定有水平直線導軌3，所述水平直線導軌3上設置有能夠沿著其滑動并調節(jié)位置的豎直直線導軌4，所述絲嘴支架5安裝在豎直直線導軌4上且能夠沿著豎直直線導軌4滑動并調節(jié)位置。

具體制作時，可以采用第四電機10和絲杠螺母來帶動豎直直線導軌4移動，其中，第四電機10與絲杠螺母的絲杠連接并帶動絲杠轉動，豎直直線導軌4與螺母連接，則螺母帶動豎直直線導軌4沿絲杠(水平直線導軌3)移動，用于改變絲嘴支架5和環(huán)形絲嘴6圍繞中心軸轉動的半徑，以纏繞芯模尺寸規(guī)格不同的纏繞制品。

同時，可以采用第五電機11和絲杠螺母來帶動絲嘴支架5移動，其中，第五電機11與絲杠螺母的絲杠連接并帶動絲杠轉動，絲嘴支架5與螺母連接，則螺母帶動絲嘴支架5沿絲杠(豎直直線導軌4)移動，以調整環(huán)形絲嘴6至環(huán)形芯模22合適位置，開始纏繞之前與結束纏繞之后利用豎直直線導軌4把絲嘴支架5移到環(huán)形芯模22上方位置，方便環(huán)形芯模22與產品的安裝與拆卸。

如圖1所示，所述從動齒輪盤20的底部左側固定有配重直線導軌14，所述配重直線導軌14上設置有能夠沿著配重直線導軌14滑動并調節(jié)位置的配重13。根據(jù)環(huán)形絲嘴6在水平直線導軌3上位置的不同，計算調整配重13在配重直線導軌14上的位置，以使從動齒輪盤20左右重力平衡，確保設備可靠性。

如圖1所示，所述環(huán)形絲嘴6由兩個弧形環(huán)組成，兩個所述弧形環(huán)通過連接卡15固定為一體，所述絲嘴支架5上設置有絲嘴支架滑槽16，所述絲嘴支架5安裝在絲嘴支架滑槽16處。環(huán)形絲嘴6在絲嘴支架滑槽16內滑動，環(huán)形絲嘴6的外側可做成直齒輪，由第二電機25驅動第二主動齒輪18，第二主動齒輪18驅動環(huán)形絲嘴6，使環(huán)形絲嘴6圍繞環(huán)形芯模22的橫截面周向轉動，以使纖維纏繞于環(huán)形芯模22的表面。

如圖1和圖2所示，所述底座17的底部設置有供底座17滑動的底座導軌26，底座17可以在底座導軌26上根據(jù)需要移動，在芯模裝夾、拆卸產品時可以使底座17移出龍門支架1，方便操作。

本發(fā)明的工作原理為：在實際纏繞過程中，電機9通過第一主動齒輪19驅動旋轉架2，使環(huán)形絲嘴6圍繞環(huán)形芯模22的外側周向轉動，第二電機25通過第二主動齒輪18驅動環(huán)形絲嘴6使其繞環(huán)形芯模22的橫截面周向轉動，兩個轉動合成使纖維螺旋纏繞于芯模表面。在每個夾持手臂8的左右兩側對應位置處加安裝位置傳感器24，當絲嘴支架旋轉裝置旋轉到某個夾持手臂8一側對應位置傳感器時，夾持手臂8下退離開芯模表面，為絲嘴支架旋轉裝置讓出位置，當絲嘴支架旋轉裝置轉到另外一側位置傳感器時，夾持手臂8在重新夾持環(huán)形芯模22使其固定，以此類推。在保證環(huán)形芯模22固定的前提下，由兩個定位準確的周向轉動合成進行纖維纏繞，保證纏繞質量。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內。