一种绕包防跑偏的自锁型柔性压紧调节装置的制作方法

本发明涉及电缆绕包，尤其涉及一种绕包防跑偏的自锁型柔性压紧调节装置。

背景技术：

1、绕包机是电缆生产过程中用于在电缆芯线外周缠绕云母带、铜带、铝带、聚酯带等绕包带的重要设备。生产过程中，绕包带在绕包头旋转和电缆芯线轴向牵引的共同作用下连续缠绕于电缆芯线表面，从而形成绝缘层、屏蔽层或防护层。

2、绕包带进入电缆芯线表面的贴合切入区时，运行状态容易受到绕包张力波动、导向角度变化、电缆芯线微量摆动以及压紧机构受力不均等因素影响，从而沿绕包带宽度方向产生横向偏移。当绕包带向一侧偏移后，偏移侧边缘通常会承受更大的压紧力和摩擦力，进而导致边缘翘起、局部褶皱、搭接率变化以及绕包层错位等问题，影响产品质量。

3、现有绕包设备中普遍采用压辊、弹性压板或刚性压块对绕包带进行压紧。此类结构主要用于提供法向压紧力，虽然能够提高绕包带与电缆芯线之间的贴合稳定性，但当绕包带发生横向跑偏时，现有压紧结构往往难以利用跑偏过程中形成的局部受力变化进行主动纠偏，甚至可能出现跑偏侧受压进一步增大的情况，从而加剧跑偏趋势。

4、因此，有必要提供一种绕包防跑偏的自锁型柔性压紧调节装置，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种绕包防跑偏的自锁型柔性压紧调节装置。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种绕包防跑偏的自锁型柔性压紧调节装置，包括：

3、安装座；

4、径向调节支架，设置于所述安装座上；

5、分区柔性压板，设置于所述径向调节支架上，并沿绕包带宽度方向形成中部压区及位于所述中部压区两侧的边缘压区；

6、变形接触层，设于所述边缘压区朝向绕包带的一侧，用于在对应边缘压区过压时形成朝向绕包带中心的斜向导摩擦接触；

7、压力检测组件，用于检测所述中部压区及所述边缘压区的压紧力；

8、差动自锁机构，与所述边缘压区传动配合，用于调节两侧所述边缘压区的压紧位置并保持调节位置；以及

9、控制模块，与所述压力检测组件和所述左右差动自锁机构连接，用于根据所述压力检测组件的压力信号驱动所述左右差动自锁机构；

10、其中，所述径向调节支架用于调节所述分区柔性压板相对电缆芯线的压紧位置。

11、本发明一个较佳实施例中，所述径向调节支架包括固定导向座、径向滑移座和径向调节件；

12、所述固定导向座连接于所述安装座并设有沿靠近或远离电缆芯线方向延伸的导向结构，所述径向滑移座与所述固定导向座滑动配合并承载所述分区柔性压板，所述径向调节件与所述径向滑移座传动连接，用于驱动所述径向滑移座沿所述导向结构移动。

13、本发明一个较佳实施例中，所述分区柔性压板为一体式弹性板，所述中部压区与所述边缘压区之间通过薄壁弹性连接段、开槽弹性桥或柔性铰链形成可弹性变形的连接区域。

14、本发明一个较佳实施例中，所述分区柔性压板为由中部压板和两侧边缘压板组合形成的分体式结构，所述边缘压区通过弹性连接片、销轴、柔性垫块或小行程滑块安装于主压板座两侧。

15、本发明一个较佳实施例中，所述中部压区朝向绕包带的一侧设有与电缆芯线外周表面相适配的弧形基础压紧面，所述弧形基础压紧面为连续圆弧面或由多个小平面过渡形成的近似弧面。

16、本发明一个较佳实施例中，所述变形接触层包括：弹性基层，设于所述弹性基层内或所述弹性基层背面的变形腔，以及设于所述弹性基层表面的斜向导摩擦纹理；

17、设置于两侧所述边缘压区上的所述斜向导摩擦纹理呈镜像布置，使任一侧所述边缘压区过压时，对应的所述变形接触层形成朝向绕包带中心的斜向导摩擦接触。

18、本发明一个较佳实施例中，所述压力检测组件包括中部压力检测件、左侧压力检测件、右侧压力检测件和信号调理单元；

19、所述中部压力检测件用于检测所述中部压区受到的压紧力；

20、所述左侧压力检测件和所述右侧压力检测件分别用于检测两侧所述边缘压区受到的压紧力；

21、所述信号调理单元用于对所述中部压力检测件、所述左侧压力检测件和所述右侧压力检测件输出的信号进行处理，并发送至所述控制模块。

22、本发明一个较佳实施例中，所述差动自锁机构包括左侧调节部和右侧调节部；

23、所述左侧调节部与一侧所述边缘压区传动配合，所述右侧调节部与另一侧所述边缘压区传动配合；

24、所述左侧调节部和所述右侧调节部分别独立动作，所述差动自锁机构设有自锁螺纹副、蜗杆蜗轮副、楔形自锁副、棘爪锁止副或具有断电保持能力的电动执行机构。

25、一种绕包防跑偏的自锁型柔性压紧调节装置的使用方法，包括以下步骤：

26、s1、将所述安装座安装于绕包机的绕包头、绕包带导入路径或绕包带与电缆芯线的贴合切入区附近；

27、s2、通过所述径向调节支架调节所述分区柔性压板相对于电缆芯线的径向位置，使所述分区柔性压板的压紧中心对应绕包带与电缆芯线的贴合切入区；

28、s3、使绕包带进入所述贴合切入区，并通过所述分区柔性压板对绕包带施加基础法向压紧力；

29、s4、通过所述压力检测组件分别检测所述中部压区及两侧所述边缘压区的压紧力，并由所述控制模块根据检测结果确定绕包带在宽度方向的压力分布状态；

30、s5、当绕包带向一侧发生跑偏并使对应侧所述边缘压区处于过压状态时，使对应侧所述变形接触层由柔性面接触状态形成朝向绕包带中心的斜向导摩擦接触；

31、s6、由所述控制模块驱动所述差动自锁机构，使过压侧所述边缘压区微量退让，并使相对侧所述边缘压区补偿进给，直至两侧所述边缘压区的压紧力趋于平衡；

32、s7、在停机、换卷、断电、断气或急停状态下，通过所述差动自锁机构保持两侧所述边缘压区的当前调节位置。

33、本发明一个较佳实施例中，在步骤s3中，所述中部压区的平均接触压强为5kpa-60kpa，所述边缘压区正常工作时的平均接触压强低于所述变形接触层由柔性面接触状态转变为斜向导摩擦接触状态所对应的压力阈值。

34、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

35、（1）本发明提供了一种绕包防跑偏的自锁型柔性压紧调节装置，布置在绕包带与电缆芯线的贴合切入区附近，利用中部压区建立基础法向压紧，两侧边缘压区承担跑偏识别和纠偏调节。绕包带向一侧偏移后，偏移侧压力先被检测并作用于变形接触层，再由差动自锁机构进行退让和补偿进给。由此，跑偏引起的边缘过压不再仅表现为单侧摩擦增大，而被转化为压力信号、回中摩擦分力和边缘位置调节。相较于仅依靠压辊、弹性压板或刚性压块提供固定压紧力的结构，本装置能够在绕包带最终搭接前抑制横向偏移，减少搭接率变化、边缘翘起、局部褶皱和绕包层错位，并在连续绕包过程中保持较稳定的贴合状态。

36、（2）本发明的分区柔性压板沿绕包带宽度方向形成中部压区和两侧边缘压区，中部压区设置与电缆芯线外周相适配的弧形基础压紧面，两侧边缘压区通过薄壁弹性连接段、开槽弹性桥、柔性铰链或弹性连接片形成可微量变形的支承区域。弧形基础压紧面使法向压力沿电缆芯线圆周方向分散传递，边缘压区则允许局部偏摆或退让，避免绕包带边缘被刚性边界集中挤压。与整块刚性压板或单一压辊相比，该结构可减少线接触、尖角接触造成的局部压痕和褶皱，使绕包带在中部贴合稳定的同时，边缘仍具有受力调节余量。对于云母带、聚酯带等易分层材料，可降低边缘过压导致的翘起风险；对于金属绕包带，可减小局部硬压引起的搭接错位。

37、（3）本发明在边缘压区朝向绕包带的一侧设置变形接触层，变形接触层包括弹性基层、变形腔和斜向导摩擦纹理，两侧斜向导摩擦纹理呈镜像布置。绕包带居中运行时，边缘压区平均接触压强低于变形接触层的触发阈值，变形接触层以柔性面接触方式传递压力；当绕包带向一侧跑偏并使该侧边缘过压时，弹性基层和变形腔发生压缩塌陷或剪切变形，斜向纹理与绕包带形成倾斜接触。绕包带继续前进时，接触摩擦力被分解出朝向带宽中心的横向分量，使跑偏侧产生回中趋势。与表面光滑压块或普通弹性垫相比，该结构不是单纯增加摩擦阻力，而是利用边缘过压改变接触形态和摩擦方向，可减少跑偏侧越压越偏的情况，并降低边缘磨损和不均匀搭接的发生概率。

38、（4）本发明通过左侧压力检测件、中部压力检测件和右侧压力检测件获取各压区压力，并由控制模块结合压力差或压力分布中心判断绕包带偏移方向，再驱动差动自锁机构使过压侧边缘压区微量退让、相对侧边缘压区补偿进给。单侧退让可降低跑偏侧法向压力和边缘摩擦锁滞，另一侧进给可增加反向支承，使绕包带宽度方向的合力位置向理论搭接中心线回归。与需要人工停机调节压紧位置的绕包设备相比，该结构能够在运行过程中依据压力变化完成小行程修正，减少停机排查和重新穿带次数。差动自锁机构采用自锁螺纹副、蜗杆蜗轮副、楔形自锁副或棘爪锁止副后，在停机、换卷、断电、断气或急停状态下仍能保持边缘压区位置，避免压紧姿态突然释放造成绕包带松弛，并减少再启动瞬间的二次跑偏。