三辊智能牵伸机器技术领域本实用新型涉及制造
碳纤维设备领域的一种三辊智能牵伸机器装置。背景技术生产PAN基高强度
碳纤维及特种纤维，其三辊牵伸机器是生产流
水 线必不可少的主要设备， 一是带动纤维向前传动，二是在生产过程中起到牵制纤 维、排列有序、
定位作用，三是根据纤维生产工艺需要增减牵伸比牵制传动。传 统的三辊牵伸机器属于试验装置已经延续使用了数年。机器性能比较适用，只是 在生产使用过程中体验到存在诸多无法克服的由原始设计欠妥而产生的不安全隐 患和总体性能问题；这种传动设备没有安全措施，在生产过程中由于操作工一不 小心将
剪刀、修理工具、甚至手及头发随时会被带进机器，便会产生机毁人亡不 可设想的严重后果。例似事故已数不胜数，夺走人的生命、手、胳臂和设备损坏 而造成停产。因此，传统的三辊牵伸机器更不适合现代化、产业化生产的需要， 更不符合以人为本的人性化安全生产的使用，所以，生产企业及操作员工均已付 出了无法挽回的生命代价和昂贵的经济代价。
发明内容 本实用新型的目的是提供一种三辊智能牵伸机器，主要包括有电源 所产生的
动力传动系统；三辊系统；限位调整器系统；限位
传感器系统；动力液 压升降系统组成；由电源所产生的动力传动系统是：其辊架箱中设置有
电动机，安装在辊架箱内 底部
位置，电源线一端与电动机连接，另一端与电源控制
开关相连接，电源控制 开关与电源相连接，电动机一侧探出的
传动轴一端与减速机轴一端圆对轮式
螺栓 连接，减速机传动轴
齿轮与传动齿轮A咬合式连接，传动齿轮A的轴一端经辊箱 壁
轴承中心探出安装有传动齿轮B，传动链条下端咬托在传动齿轮B上，上端挂套式咬合在主辊传动
小齿轮上；三辊系统由主辊、副辊和被动辊装置构成：主辊为空心圆管状且两端用圆盘
焊接封闭，在两圆盘中心位置上固定悍接有向两侧延伸的、通心的中
心轴，其主 辊两端通心的中心轴被轴承及轴承盒
支架托起在辊架箱上部位置，主辊支架下端 采用螺栓固定在辊架
箱体上部两侧向内位置，主辊支架上端轴承盒中有活动轴承， 其
主轴两端橫向探出的通心的中心轴插入并固定在轴承空心中，其两个支架同样 设置，主辊的一端圆盘边沿上设置有传动大齿轮，圆盘中部位置固定安装有传动 小齿轮，
传动小齿轮中心透孔有通心的中心轴探出；副辊除无传动小齿轮外其余 与主辊同样设置，只是两侧副辊支架上部有上下条状通透活动槽，使支架上镶嵌 的托轴轴承在外逃的保护下整体滚轮可沿活动槽上下移动自如；主辊传动大齿轮与副辊传动大齿轮上挂套着链条，链条将两大齿轮咬合式连 接，主辊与副辊以水平位置紧靠摆放、两辊之间留有设定的微小间隙；被动辊支 架撑起在主辊与副辊中间位置的上方，其撑起方式与主辊和副辊同样的撑起方式， 其被动辊形状也与主辊和副辊相似，只是被动辊两端比主辊和副辊长出一段，其 长出部分各用被动辊
支撑托起在主辊和副辊的上方，其被动辊支架的上端设定有 上下凹形孔间隙、其所探出的通心的中心轴可上下移动，横向探出的通心的中心 轴分为托被动轴圆盘轴承部分和定位杆部分，即托轴在被动轴支架向里部分为托 轴承部分，被动轴支架向外部分为定位轴部分，定位轴为耐磨材料制作，并添加 有
润滑油润滑，其他为传统金属材料制作；限位调整器系统：限位调整器设在箱盖两侧位置的被动辊两端上方，由定位 罩、定位
弹簧、罩内下圆盘、定位半环、罩内上圆盘、定位螺杆、定位旋盘组成， 其定位罩为无底圆桶形并固定在被动轴两端上方的箱盖一侧，定位罩.内设有定位弹簧，定位弹簧下端设有罩内下圆盘，罩内下圆盘与弹簧下部固定式焊接，其下 部中心位置焊接有下垂的定位半环，定位半环透过定位罩底部扣压在定位轴上部位置，定位罩内定位弹簧上部有上圆盘，上圆盘下部与弹簧上部固定式焊接；定 位罩上部中心位置设置有贯通式螺丝孔，定位螺杆下端呈半圆球状，并沿螺丝孔 旋转拧入至定位罩内后与上圆盘接融，定位螺杆上部固定壤嵌有定位旋盘；限位
传感器系统：限位传感器设在被动辊上方两侧位置，由罩体、下回位弹簧、下盘、固定限位杆、上盘、上回位弹簧、限位调整杆、调整蟝母、固定座、电源接融点、电源线、绝缘层，罩体两侧固定竖板及固定螺丝组成；其罩体为圆 形呈上下直桶状、且下部为下小上大又呈锥形中心留有上下贯通的透孔，其内有 下回位弹簧，下回位弹簧上部有活动式圆形下盘，下盘下部中心位置固定镶嵌有 固定限位杆，固定限位杆下部沿透孔透出至罩体下锥体外；罩体内上盘为活动式， 上盘上部有上回位弹簧，限位调整杆沿罩体上部中心位置的螺丝孔旋转式拧入罩 体内，沿上回位弹簧中心位置串过至上盘上部中心位置、并与之固定式镶嵌连接, 限位调整杆上部罩体外螺旋拧入调整
螺母，调整杆顶部固定镶嵌有固定座，罩体 两侧有固定罩体的竖板及竖板上部有螺丝孔，螺丝孔上有固定螺丝；上盘、下盘 为硬质绝缘材料制作，限位杆为可导电金属材料制作，罩体为硬质绝缘材料制作， 其他为金属材料制作；在罩体一侧中间位置、留有呈上下位置长方形内外贯通形透孔，在透孔中、 下盘上部留有电源接融点A,电源接融点A与限位杆上端显露出下盘部位焊接 式连接，电源接融点A与沿透孔进入的电源线相连接；同时沿透孔进入的另一 根电源线与罩体内的上盘下部电源接融点B焊接式连接，且上盘与下盘的电源 接融点呈上下相对应位置；电源接融点的电源线另一端沿箱盖边沿向下延伸至液压控制开关处与液压电源线相连接，液压控制开关与电源相连接；动力液压升降系统组成：液压电源线与液压电动机相连接，液压电动机的 传动轴与
液压泵相连接，
液压泵上部连接有储油箱，液压管道一端与液压泵相 连接，另一端与两侧的液压升降器相连接，两侧液压升降器由升降器固定轴固 定在箱体两侧，升降器支杆从升降器上部直达被动辊一端被动轴下部位置，升 降器支杆顶部设置成半环形托住被动轴；箱盖（安全罩）的前后侧设置为透明有机玻璃或塑料材质制作，前后留有纤 维进出工作的长条形透孔，其他可用传统材料；各种连接均采用传统的连接方式。 工作原理如下：在整体设备起动前，首先旋动限位调整器定位旋盘，使与定 位旋盘成一整体的定位螺杆沿定位罩顶部螺丝孔旋转式探入定位罩内，并推动罩 内上圆盘下落，罩内上圆盘的下落推动定位弹簧下落，定位弹簧的下落推动罩内 下圆盘也下落，罩内下圆盘下部的定位半环扣压住主轴的定位轴部分下落至既定 的间隙距离，两侧的限位调整器同样调整设置；然后调整被动辊上方固定在箱体上方两侧位置的限位传感器，先将固定限位 杆下端校准被动辊上方中部位置并保留既定的间隙距离后，拧紧罩体两侧的固定 螺丝柱将限位传感器固定在箱体上，然后反旋转限位调整杆固定座并带动上盘上 移至离开下盘既定间隙距离后，拧紧调整螺母；电源控制开关的电源开启后，辊架箱中的电动机开始转动，所产生的动力经 电动机传动轴将转动的动力经相连接的传动轴传递给减速机，减速机经传动轴齿 轮将动力传输给传动齿轮A，传动齿轮A经轴将动力传输给传动齿轮B,固定镶 嵌在辊箱壁上的轴承滚珠跟随轴同步转动，传动齿轮B下部的齿尖咬托住传动链 条的下端、其传动链条上端挂套式咬合在主辊传动小齿轮上、传动齿轮B的转动动力经传动链条拉动主辊小齿轮转动，主辊小齿轮与主辊呈一体装置，主辊小齿 轮的转动带动主辊转动；主辊传动大齿轮以链条拉动副辊传动大齿轮转动，主辊 的转动带动副辊同步向同一个方向转动；当纤维一端经副辊下部进入，随副辊圆体向上转动弯折至呈半孤形时、与上 方的被动辊接融，并沿被动辊圆体下部向内侧上升，至被动辊上部后又随被动辊 外侧下落至下部呈孤形时接融到主辊的上部，沿主辊圆体内侧向下至主辊下向外 透出；主辊的转动带动副辊同步向同一个方向转动，主辊和副辊的转动带动纤维 向前移动，纤维的向前移动也带动被动辊转动；在主辊的转动动力带动副辊正常转动时，同时以副辊的转动将纤维送入至上 方的被动辊上和主辊的转动拉动纤维向前移动，因进入副辊底部的纤维和被主辊 转动带出的是同一纤维，其纤维始终保持在拉紧状态下进入转动的辊中，呈孤形 绕在被动辊上的束丝有着一定的压力，同样呈半孤形附着在副辊和主辊上的纤维 也具有一定的压力，由于三个辊所承受的纤维压力不同和主动和被动之间的转动 拉拆关系，对纤维起到了牵伸作用；纤维进入转动的辊中后，进入了正常的生产工序，但如果不谨将
钳子、螺丝 刀随纤维进入副辊中，很可能造成机器损坏，更可怕的是将手或胳膊或衣物进入 拖动人身体的某个部位随纤维进入副辊中，就会出现大的伤亡事故；当出现异物进入副辊下时，其异物物体大于纤维的体积、会迅速将副辊推动 而提高到一定的高度，副辊的提高会推动被动辊向上抬起，被动辊向上抬起会融 动限位传感器的限位杆下端，并推动限位杆向罩体内縮进，限位杆向罩体内縮进 时推动下盘上移并与上盘相接融，上盘与下盘上的
电极接融点也同时接融而接通 电源，电源沿箱体上的电源线传导给液压电动机并使液压电动机启动，液压电动机启动带动液压泵开始工作，液压泵通过液压管道将油压力输送至液压升降器， 液压升降器因油压力的推动下、推动升降器支杆上升、其升降器支杆顶部的半环 从下部托住被动辊一端的被动轴同步上升，其被动辊被两端的被动轴同步托起上 升，其上升的高度为可取出异物的距离而设置；异物取出后可将电源关闭，被动辊本身的自重压力会将液压升降器及液压管 道中的油退回液压油箱内而退回原来的位置，这一切动作的出现，不会影响设备 的正常运转；本实用新型的使用范围是适用于高强度碳纤维、特种纤维及其它纤维生产线 的传动、牵伸等fL器装置，是传统牵伸设备的替代设备。本实用新型的优点是：1、只要掉进任何东西或随着纤维传动带进任何异性物 品都将会自动（或手动）将最上方的辊轮迅速升起，避免了事故的发生；2、在出 现进入副辊下的异物事故及处理事故中，不影响设备的正常运转，使生产流水线 能正常生产；3、将机器工作
台面加装透明可视的玻璃箱体，减少了其它异物与设 备接融的机会；4、具有适用性，适合于碳纤维及特种纤维生产线产业化生产，能 减少和能及时处理已发生的事故，提高生产数量和
质量，且具有安全价值和经济 价值。
附图说明图1是本实用新型的立体示意简图图2是本实用新型的限位调整器放大示意简图图3是本实用新型开启的限位传感器放大示意简图图4是本实用新型关闭的限位传感器放大示意简图图5是本实用新型的三辊侧面示意简图具体实施方式 在图l、图2、图3、图4、图5所示的三辊智能牵伸机器 立体示意简图中，其辊架箱1中设置有电动机2，安装在辊架箱1内底部位置， 电源线3—端与电动机2连接，另一端与电源控制开关4相连接，电源控制开关 4与电源相连接，电动机2 —侧探出的传动轴5 —端与减速机6轴一端圆对轮式 螺栓连接，减速机传动轴齿轮7与传动齿轮A8咬合式连接，传动齿轮A8的轴一 端经辊箱壁轴承中心探出安装有传动齿轮B9，传动链条10下端咬托在传动齿轮 B9上，上端挂套式咬合在主辊传动小齿轮ll上；主辊12为空心圆管状且两端用圆盘焊接封闭，在两圆盘中心位置上固定焊接 有向两侧延伸的、通心的中心轴B，其主辊12两端通心的中心轴13被主辊轴承 及轴承盒支架14托起在辊架箱1上部位置，主辊支架14下端采用螺栓固定在辊 架箱1体上部两侧向内位置，主辊支架14上端轴承盒中有活动轴承15，其主辊 12两端横向探出的中心轴13插入并固定在轴承15空心中，其两个支架14同样 设置，主辊12的一端圆盘边沿上设置有传动大齿轮16，圆盘中部位置固定安装 有传动小齿轮11，传动小齿轮11中心透孔有通心的中心轴13探出；副辊17除 无传动小齿轮外其余与主辊12同样设置，只是两侧副辊支架18上部有上下条状 通透活动槽19，使支架18上镶嵌的轴承20在外逃的保护下整体滚轮可沿活动槽 19上下移动自如；主辊传动大齿轮16与副辊传动大齿轮21上挂套着链条22，链条22将两大齿 轮咬合式连接，主辊12与副辊17以水平位置紧靠摆放、两辊之间留有设定的微 小间隙；被动辊23支架24撑起在主辊12与副辊17中间位置的上方，其撑起方 式与主辊12和副辊17同样的撑起方式，其被动辊23形状也与主辊12和副辊17 相似，只是被动辊23两端比主辊12和副辊17长出一段，其长出部分各用被动辊23支撑托起在主辊12和副辊17的上方，其被动辊支架24的上端设定有上下凹 形孔间隙25、其所探出的通心的中心轴26可上下移动，横向探出的通心的中心 轴26分为托被动轴圆盘轴承27部分和定位轴28部分，即中心轴26在被动轴支 架24向里部分为托被动轴圆盘轴承27部分，被动轴支架24向外部分为定位轴 28部分，定位轴28为耐磨材料制作，并添加有润滑油润滑，其他为传统金属材 料制作；限位调整器29设在箱盖30两侧位置的被动辊23两端上方，由定位罩31、定 位弹簧32、罩内下圆盘33、定位半环34、罩内上圆盘35、定位螺杆36、定位旋 盘37组成，其定位罩31为无底圆桶形并固定在被动辊23两端上方的箱盖30 — 侧，定位罩31内设有定位弹簧32，定位弹簧32下端设有罩内下圆盘33，罩内下 圆盘33与弹簧32下部固定式焊接，其下部中心位置焊接有下垂的定位半环34, 定位半环34透过定位罩31底部扣压在定位轴28上部位置，定位罩31内定位弹 簧32上部有上圆盘35，上圆盘35下部与弹簧32上部固定式焊接；定位罩32上 部中心位置设置有贯通式螺丝孔，定位螺杆36下端呈半圆球状，并沿螺丝孔旋转 拧入至定位罩31内后与上圆盘35接融，定位螺杆36上部固定镶嵌有定位旋盘 37;限位传感器38设在被动辊23上方两侧位置，由罩体39、下回位弹簧40、下 盘41、固定限位杆42、上盘43、上回位弹簧44、限位调整杆45、调整螺母46、 固定座47、电源接融点A48、电源接融点49、电源线50、绝缘层51,罩体两侧 固定竖板及固定螺丝51组成；其罩体39为圆形呈上下直桶状、且下部为下小上 大又呈锥形中心留有上下贯通的透孔，其内有下回位弹簧40，下回位弹簧40上 部有活动式圆形下盘41，下盘41下部中心位置固定镶嵌有画定限位杆42，固定限位杆42下部沿透孔透出至罩体39下锥体外；罩体39内上盘43为活动式，上 盘43上部有上回位弹簧44,限位调整杆45沿罩体39上部中心位置的螺丝孔旋 转式拧^罩体39内，沿上回位弹簧44中心位置串过至上盘43上部中心位置、并 与之固定式镶嵌连接，限位调整杆45上部罩体39外螺旋拧入调整螺母46，调整 杆45顶部固定镶嵌有固定座47，罩体39两侧有固定罩体的竖板及竖板上部有螺 丝孔，螺丝孔上有固定螺丝46;上盘43、下盘41为硬质绝缘材料制作，限位杆 42为可导电金属材料制作，罩体39为硬质绝缘材料制作，其他为金属材料制作； 在罩体39 --侧中间位置、留有呈上下位置长方形内外贯通形透孔，在透孔 中、下盘41上部留有电源接融点A48，电源接融点A48与限位杆42上端显露 出下盘41部位焊接式连接，电源接融点A48与沿透孔进入的电源线50相连接； 同时沿透孔进入的另一根电源接融点B49与罩体39内的上盘43下部电源接融 点B49焊接式连接，且上盘43与下盘41的电源接融点呈上下相对应位置；电 源接融点的电源线50另一端沿箱盖30边沿向下延伸至液压控制开关52处与液 压电源线53相连接，液压控制开关52与电源相连接；液压电源线53与液压电动机54相连接，液压电动机54的传动轴55与液压 泵56相连接，液压泵56上部镶嵌有储油箱57，液压管道58—端与液压泵56 相连接，另一端与两侧的液压升降器59相连接，两侧液压升降器59由升降器 固定轴60固定在箱体两侧，升降器支杆61从升降器59上部直达被动辊23 — 端中心轴26下部位置，升降器支杆61顶部设置成半环形托住中心轴26;箱盖（安全罩）30的前后侧设置为透明有机玻璃或透明塑料材质制作，前后 留有纤维进出工作的长条形透孔62,其他可用传统材料；各种连接均采用传统的 连接方式。工作原理如下：在整体设备起动前，首先旋动限位调整器29定位旋盘37， 使与定位旋盘37成一整体的定位螺杆36沿定位罩31顶部螺丝孔旋转式探入定位 罩31内，并推动罩内上圆盘35下落，罩内上圆盘35的下落推动定位弹簧32下 落，定位弹簧32的下落推动罩内下圆盘33也下落，罩内下圆盘33下部的定位半 环34扣压住主辊12的定位轴28部分下落至既定的间隙距离，两侧的限位调整器 29同样调整设置；然后调整被动辊23上方固定在箱体上方两侧位置的限位传感器38，先将固 定限位杆42下端校准被动辊23上方中部位置并保留既定的间隙距离后，拧紧罩 体39两侧的固定螺丝柱51将限位传感器38固定在箱体上，然后反旋转限位调整 杆固定座47并带动上盘43上移至离开下盘41既定间隙距离后，拧紧调整螺母46;电源控制开关的电源开启后，辊架箱1中的电动机2开始转动，所产生的动 力经电动机传动轴2将转动的动力经相连接的传动轴2传递给减速机6，减速机6 经传动轴齿轮7将动力传输给传动齿轮A8，传动齿轮A8经轴将动力传输给传动 齿轮B9，固定镶嵌在辊箱1壁上的轴承滚珠跟随轴同步转动，传动齿轮B9下部 的齿尖咬托住传动链条10的下端、其传动链条10上端挂套式咬合在主辊传动小 齿轮11上、传动齿轮B9的转动动力经传动链条10拉动主辊小齿轮11转动，主 辊小齿轮11与主辊12呈一体装置，主辊小齿轮11的转动带动主辊12转动；主辊 传动大齿轮16以链条22拉动副辊传动大齿轮21转动，主辊12的转动带动副辊 17同步向同一个方向转动；当纤维一端经副辊17下部进入，随副辊17圆体向上转动弯折至呈半孤形时、 与上方的被动辊23接融，并沿被动辊23圆体下部向内侧上升，至被动辊23匕部后又随被动辊23外侧下落至下部呈孤形时接融到主辊12的上部，沿主辊12圆体 内侧向下至主辊12下向外透出；主辊12的转动带动副辊17同步向同一个方向转 动，主辊12和副辊17的转动带动纤维向前移动，纤维的向前移动也带动被动辊 23转动；在主辊12的转动动力带动副辊17正常转动时，同时以副辊17的转动将纤维 送入至上方的被动辊23上和主辊J[2的转动拉动纤维向前移动，因进入副辊17底 部的纤维和被主辊12转动带出的是同一纤维，其纤维始终保持在拉紧状态下进入 转动的辊中，呈孤形绕在被动辊23上的束丝有着一定的压力，同样呈半孤形附着 在副辊17和主辊12上的纤维也具有一定的压力，由于三个辊所承受的纤维压力 不同和主动和被动之间的转动拉拆关系，对纤维起到了牵伸作用；纤维进入转动的辊中后，进入了正常的生产工序，但如果不谨将钳子、螺丝 刀随纤维进入副辊17中，很可能造成机器损坏，更可怕的是将手或胳膊或衣物进 入拖动人身体的某个部位随纤维进入副辊17中，就会出现大的伤亡事故；当出现 异物进入副辊17下时，其异物物体大于纤维的体积、会迅速将副辊17推动而提 高到一定的高度，副辊17的提高会推动被动辊23向上抬起，被动辊23向上抬起 会融动限位传感器38的限位杆42下端，并推动限位杆42向罩体39内缩进，限 位杆42向罩体39内縮进时推动下盘41上移并与上盘43相接融，上盘43与下盘 41上的电极接融点也同时接融而接通电源，电源沿箱体上的电源线50传导给液压 电动机54并使液压电动机54启动，液压电动机54启动带动液压泵56开始工作， 液压泵56通过液压管道58将油压力输送至液压升降器59，液压升降器59因油压 力的推动下、推动升降器支杆61上升、其升降器支杆61顶部的半环从下部托住 被动辊23 —端的被动轴同步上升，其被动辊23被两端的被动轴同步托起上升，其上升的高度为可取出异物的距离而设置；异物取出后可将电源关闭，被动辊23本身的自重压力会将液压升降器59及 液压管道58中的油退回液压油箱内而退回原来的位置，这一切动作的出现，不会 影响设备的正常运转；
