本发明属于纸管卷制技术领域，具体涉及一种单层螺旋纸管卷制装置。
背景技术：
卷烟滤嘴棒是卷烟的主要组成部分，其作用是过滤烟气，减少烟气中的有害成分；普通的卷烟滤嘴棒主要由成型纸、丝束、搭口胶组成，成型纸是木浆处理并配以辅料成型，丝束为醋酸纤维丝束和丙烯纤维丝束，近年来也采用聚乳酸纤维丝束作为滤嘴棒丝束，将丝束包裹在成型纸中形成滤嘴棒。
现有螺旋型成型纸管采用多层成型纸螺旋全覆盖，其在制作过程中，只能在成型纸卷制呈筒状后再进行打孔；而若在成型纸卷制成纸管前打孔，则很难保证各层成型纸上的通风孔相互重合通风，影响纸管的通风率，进而导致各个纸管之间的通风率差异大，通风率不稳定。
上述问题，可采用单层螺旋纸管的方式解决，但是在单层螺旋纸管的卷制过程中，现有的多层成型纸螺旋全覆盖的设备，已经不再适用，存在卷制完毕后纸管与卷制棒紧贴，导致纸管不易脱离，拆取较为不便的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是：旨在提供一种单层螺旋纸管卷制装置，解决现有的纸管卷制装置结构缺陷导致的卷制完毕后纸管与卷制棒紧贴导致纸管不易脱离，拆取较为不便的问题。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种单层螺旋纸管卷制装置，包括卷轴机构、移动机构、放卷机构和夹紧机构，所述卷轴机构包括主轴和电机，所述主轴为一端大一端小的锥状结构，所述主轴外壁轴向均匀设有多个t形卡条，所述t形卡条上套设有扇形条，多根所述扇形条的外圆周共圆，相邻所述两根扇形条之间留有缝隙，所述扇形条轴向开设有t形卡槽，所述t形卡条和t形卡槽均沿着主轴外壁逐渐向内倾斜，所述扇形条通过t形卡槽套设在t形卡条上，所述主轴两端分别设有固定台和推台，所述主轴的一端还一体成型有连接杆，所述连接杆与推台滑动连接，所述固定台与扇形条之间安装有弹性构件，所述推台上转动安装有推动套，所述推动套连接有第一伸缩液压缸，所述推台外侧设有定位架，所述第一伸缩液压缸固定安装在定位架上，所述定位架上固定安装有滑动杆，所述所述推动套上固定安装有支耳，所述支耳套设在滑动杆上，所述移动机构包括蜗杆、蜗轮和基座，所述蜗杆和蜗轮相互啮合，所述基座上固定安装有齿条和两根滑轨，所述滑轨上滑动安装有滑台，所述滑台与定位架固定连接，所述蜗杆两端分别与连接杆和电机的输出轴固定连接，所述蜗轮上同轴固定安装有齿轮副，所述齿轮副与齿条啮合，所述放卷机构包括基座，所述基座上转动安装有放卷轮，所述夹紧机构包括安装环，所述安装环套设在主轴上，所述安装环内壁均匀安装有多个第二伸缩液压缸，所述第二伸缩液压缸自由端安装有弧形夹持片。
进一步限定，所述扇形条外壁呈磨砂状。这样的结构设计，通过呈磨砂状的扇形条外壁与纸管之间的摩擦力更强，能更好地带动纸管转动。
进一步限定，所述推台上开设有通孔，所述连接杆穿设在通孔内，所述连接杆上还开设有滑槽，所述推台于通孔内壁轴向一体成型有多个凸棱，所述凸棱卡设在滑槽内。这样的结构设计，通过凸棱与滑槽相互配合，完成连接杆与推台滑动连接之间的滑动连接，结构简单，安装方便。
进一步限定，所述扇形条靠近固定台一侧开设有阶梯孔，所述阶梯孔的中轴线与主轴的外轮廓线相平行，所述弹性构件包括多根固定安装在固定台上的导向杆和套设在导向杆上的压缩弹簧，所述导向杆的中轴线与阶梯孔的中轴线重合，所述导向杆自由端穿设在阶梯孔末端，所述压缩弹簧位于阶梯孔内。这样的结构设计，通过导向杆的自由端穿设在阶梯孔末端的方式，完成固定台与扇形条之间的相互定位，避免在安装固定台时发生压缩弹簧偏移的问题。
进一步限定，所述齿轮副包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮固定安装在蜗轮侧面、且与蜗轮同轴固定安装，所述第二齿轮转动安装在定位架上，所述第一齿轮和第二齿轮啮合，所述第二齿轮与齿条啮合。这样的结构设计，通过相互啮合的第一齿轮和第二齿轮组成齿轮副，完成蜗轮和齿条之间的传动连接，结构简单，安装方便。
进一步限定，所述第一齿轮、第二齿轮和齿条均为两个，两个所述第一齿轮分别位于蜗轮两侧。这样的结构设计，移动机构的受力更加均衡，移动更加顺畅。
进一步限定，所述推台与推动套之间安装有转动轴承。这样的结构设计，通过转动轴承实现推台与推动套之间的转动连接，可减小推台与推动套之间的摩擦力，延长使用寿命。
进一步限定，其中一根所述滑轨两端各安装有一个触碰开关。这样的结构设计，通过触碰开关对定位架的移动位置进行监控，结构简单，安装方便，监控准确度高。
采用上述技术方案的发明，具有如下优点：
1、通过第一伸缩液压缸的伸出，利用推台对套设在主轴的倾斜状的t形卡条上的扇形条进行挤压，从而使得多个扇形条的外圆周共圆，呈圆柱状，进而使得成型纸被卷制棒卷制成圆筒状，并在第一伸缩液压缸收缩后，扇形条在弹性元件的作用下，向内收缩，使得卷制棒直径变小，进而使得缠绕在卷制棒上的纸管可被轻松取下；
2、通过蜗杆、蜗轮、齿轮副和齿条的相互配合，并通过电机的正转，带动主轴的螺旋式转动，完成单层纸管的螺旋式转动，再通过电机反转，实现主轴的复位，实现纸管卷制的自动化。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明一种单层螺旋纸管卷制装置实施例的结构示意图一；
图2为本发明一种单层螺旋纸管卷制装置实施例的结构示意图二；
图3为本发明一种单层螺旋纸管卷制装置实施例的剖视结构示意图；
图4为图3中a处的放大结构示意图；
图5为图3中b处的放大结构示意图；
图6为本发明一种单层螺旋纸管卷制装置实施例中移动机构部分的结构示意图；
图7为本发明一种单层螺旋纸管卷制装置实施例中主轴和扇形条部分的结构示意图；
图8为本发明一种单层螺旋纸管卷制装置实施例中主轴和t形卡条部分的结构示意图；
图9为本发明一种单层螺旋纸管卷制装置实施例中推台部分的结构示意图；
主要元件符号说明如下：
卷轴机构1、纸管10、主轴11、t形卡条110、
扇形条12、
电机13、固定台131、转动轴承1310、导向杆1311、压缩弹簧1312、
推台132、通孔1320、凸棱13201、推动套1321、第一伸缩液压缸1322、定位架1323、滑动杆1324、支耳1325、
连接杆133、滑槽1330、
移动机构2、蜗杆21、蜗轮22、第一齿轮221、第二齿轮222、
基座23、触碰开关230、齿条231、滑轨232、滑台2320、
放卷机构3、基座31、放卷轮32、
夹紧机构4、安装环41、第二伸缩液压缸42、弧形夹持片43。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。
如图1～图9所示，本发明的一种单层螺旋纸管卷制装置，包括卷轴机构1、移动机构2、放卷机构3和夹紧机构4，卷轴机构1包括主轴11和电机13，主轴11为一端大一端小的锥状结构，主轴11外壁轴向均匀设有多个t形卡条110，t形卡条110上套设有扇形条12，多根扇形条12的外圆周共圆，相邻两根扇形条12之间留有缝隙，扇形条12轴向开设有t形卡槽，t形卡条110和t形卡槽均沿着主轴11外壁逐渐向内倾斜，扇形条12通过t形卡槽套设在t形卡条110上，主轴11两端分别设有固定台131和推台132，主轴11的一端还一体成型有连接杆133，连接杆133与推台132滑动连接，固定台131与扇形条12之间安装有弹性构件，推台132上转动安装有推动套1321，推动套1321连接有第一伸缩液压缸1322，推台132外侧设有定位架1323，第一伸缩液压缸1322固定安装在定位架1323上，定位架1323上固定安装有滑动杆1324，推动套1321上固定安装有支耳1325，支耳1325套设在滑动杆1324上，移动机构2包括蜗杆21、蜗轮22和基座23，蜗杆21和蜗轮22相互啮合，基座23上固定安装有齿条231和两根滑轨232，滑轨232上滑动安装有滑台2320，滑台2320与定位架1323固定连接，蜗杆21两端分别与连接杆133和电机13的输出轴固定连接，蜗轮22上同轴固定安装有齿轮副，齿轮副与齿条231啮合，放卷机构3包括基座31，基座31上转动安装有放卷轮32，夹紧机构4包括安装环41，安装环41套设在主轴11上，安装环41内壁均匀安装有多个第二伸缩液压缸42，第二伸缩液压缸42自由端安装有弧形夹持片43。
扇形条12外壁呈磨砂状。通过呈磨砂状的扇形条12外壁与纸管10之间的摩擦力更强，能更好地带动纸管10转动。
推台132上开设有通孔1320，连接杆133穿设在通孔1320内，连接杆133上还开设有滑槽1330，推台132于通孔1320内壁轴向一体成型有多个凸棱13201，凸棱13201卡设在滑槽1330内。通过凸棱13201与滑槽1330相互配合，完成连接杆133与推台132滑动连接之间的滑动连接，结构简单，安装方便。
扇形条12靠近固定台131一侧开设有阶梯孔，阶梯孔的中轴线与主轴11的外轮廓线相平行，弹性构件包括多根固定安装在固定台131上的导向杆1311和套设在导向杆1311上的压缩弹簧1312，导向杆1311的中轴线与阶梯孔的中轴线重合，导向杆1311自由端穿设在阶梯孔末端，压缩弹簧1312位于阶梯孔内。通过导向杆1311的自由端穿设在阶梯孔末端的方式，完成固定台131与扇形条12之间的相互定位，避免在安装固定台131时发生压缩弹簧偏移的问题。
齿轮副包括第一齿轮221和第二齿轮222，第一齿轮221固定安装在蜗轮22侧面、且与蜗轮22同轴固定安装，第二齿轮222转动安装在定位架1323上，第一齿轮221和第二齿轮222啮合，第二齿轮222与齿条231啮合。通过相互啮合的第一齿轮221和第二齿轮222组成齿轮副，完成蜗轮22和齿条231之间的传动连接，结构简单，安装方便。
第一齿轮221、第二齿轮222和齿条231均为两个，两个第一齿轮221分别位于蜗轮22两侧。移动机构2的受力更加均衡，移动更加顺畅。
推台132与推动套1321之间安装有转动轴承1310。通过转动轴承1310实现推台132与推动套1321之间的转动连接，可减小推台132与推动套1321之间的摩擦力，延长使用寿命。
其中一根滑轨232两端各安装有一个触碰开关230。通过触碰开关230对定位架1323的移动位置进行监控，结构简单，安装方便，监控准确度高。
本实施例中，卷制时，控制第一伸缩液压缸1322伸出，带动推台132向左运动，利用推台132左侧的侧壁对扇形条12向左进行推动，使得扇形条12克服压缩弹簧1312的预应力沿倾斜的t形卡条110向左运动，并向外扩张，直至扇形条12的左端面顶靠在固定台131的右端面，此时，多个扇形条12的外圆周共圆，呈圆柱状，然后把成型纸贴在扇形条12上，再启动电机13，通过电机13，即可带动主轴11和扇形条12转动；
在电机13转动过程中，通过蜗杆21、蜗轮22、第一齿轮221、第二齿轮222和齿条231的相互配合，带动定位架1323从右向左运动，进而把贴在扇形条12上的成型纸螺旋卷制成纸管10；
直至定位架1323触碰到左侧的触碰开关230，此时，电机13停止运转，第二伸缩液压缸42伸出，使得多个弧形夹持片43同时夹持在纸管10的外壁，对纸管10形成固定，然后控制第一伸缩液压缸1322回缩，使得推台132向右运动，此时，扇形条12在压缩弹簧1312的作用下，沿倾斜的t形卡条110向右运动，并向内收缩，从而达到缩小卷制棒整体直径的目的，以此使得纸管10与扇形条12脱离；
之后再控制电机13的输出轴反转，从而使得卷轴机构1向右运动，直至定位架1323触碰到右侧的触碰开关230，此时，电机13停止运转，然后控制第一伸缩液压缸1322伸出，使得扇形条12克服压缩弹簧1312的预应力沿倾斜的t形卡条110向左运动，并向外扩张，直至扇形条12的左端面顶靠在固定台131的右端面，此时，多个扇形条12的外圆周共圆，呈圆柱状，重新对纸管10形成支撑，再控制第二伸缩液压缸42回缩，使得多个弧形夹持片43脱离纸管10，最后，再重新控制电机13正转，卷轴机构1即可继续对成型纸进行卷制。
以上对本发明提供的一种单层螺旋纸管卷制装置进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
1.一种单层螺旋纸管卷制装置，其特征在于：包括卷轴机构(1)、移动机构(2)、放卷机构(3)和夹紧机构(4)，所述卷轴机构(1)包括主轴(11)和电机(13)，所述主轴(11)为一端大一端小的锥状结构，所述主轴(11)外壁轴向均匀设有多个t形卡条(110)，所述t形卡条(110)上套设有扇形条(12)，多根所述扇形条(12)的外圆周共圆，相邻所述两根扇形条(12)之间留有缝隙，所述扇形条(12)轴向开设有t形卡槽，所述t形卡条(110)和t形卡槽均沿着主轴(11)外壁逐渐向内倾斜，所述扇形条(12)通过t形卡槽套设在t形卡条(110)上，所述主轴(11)两端分别设有固定台(131)和推台(132)，所述主轴(11)的一端还一体成型有连接杆(133)，所述连接杆(133)与推台(132)滑动连接，所述固定台(131)与扇形条(12)之间安装有弹性构件，所述推台(132)上转动安装有推动套(1321)，所述推动套(1321)连接有第一伸缩液压缸(1322)，所述推台(132)外侧设有定位架(1323)，所述第一伸缩液压缸(1322)固定安装在定位架(1323)上，所述定位架(1323)上固定安装有滑动杆(1324)，所述所述推动套(1321)上固定安装有支耳(1325)，所述支耳(1325)套设在滑动杆(1324)上，所述移动机构(2)包括蜗杆(21)、蜗轮(22)和基座(23)，所述蜗杆(21)和蜗轮(22)相互啮合，所述基座(23)上固定安装有齿条(231)和两根滑轨(232)，所述滑轨(232)上滑动安装有滑台(2320)，所述滑台(2320)与定位架(1323)固定连接，所述蜗杆(21)两端分别与连接杆(133)和电机(13)的输出轴固定连接，所述蜗轮(22)上同轴固定安装有齿轮副，所述齿轮副与齿条(231)啮合，所述放卷机构(3)包括基座(31)，所述基座(31)上转动安装有放卷轮(32)，所述夹紧机构(4)包括安装环(41)，所述安装环(41)套设在主轴(11)上，所述安装环(41)内壁均匀安装有多个第二伸缩液压缸(42)，所述第二伸缩液压缸(42)自由端安装有弧形夹持片(43)。
2.根据权利要求1所述的一种单层螺旋纸管卷制装置，其特征在于：所述扇形条(12)外壁呈磨砂状。
3.根据权利要求1所述的一种单层螺旋纸管卷制装置，其特征在于：所述推台(132)上开设有通孔(1320)，所述连接杆(133)穿设在通孔(1320)内，所述连接杆(133)上还开设有滑槽(1330)，所述推台(132)于通孔(1320)内壁轴向一体成型有多个凸棱(13201)，所述凸棱(13201)卡设在滑槽(1330)内。
4.根据权利要求1所述的一种单层螺旋纸管卷制装置，其特征在于：所述扇形条(12)靠近固定台(131)一侧开设有阶梯孔，所述阶梯孔的中轴线与主轴(11)的外轮廓线相平行，所述弹性构件包括多根固定安装在固定台(131)上的导向杆(1311)和套设在导向杆(1311)上的压缩弹簧(1312)，所述导向杆(1311)的中轴线与阶梯孔的中轴线重合，所述导向杆(1311)自由端穿设在阶梯孔末端，所述压缩弹簧(1312)位于阶梯孔内。台(131)与扇形条(12)之间的相互定位，避免在安装固定台(131)时发生压缩弹簧偏移的问题。
5.根据权利要求1所述的一种单层螺旋纸管卷制装置，其特征在于：所述齿轮副包括第一齿轮(221)和第二齿轮(222)，所述第一齿轮(221)固定安装在蜗轮(22)侧面、且与蜗轮(22)同轴固定安装，所述第二齿轮(222)转动安装在定位架(1323)上，所述第一齿轮(221)和第二齿轮(222)啮合，所述第二齿轮(222)与齿条(231)啮合。
6.根据权利要求5所述的一种单层螺旋纸管卷制装置，其特征在于：所述第一齿轮(221)、第二齿轮(222)和齿条(231)均为两个，两个所述第一齿轮(221)分别位于蜗轮(22)两侧。
7.根据权利要求6所述的一种单层螺旋纸管卷制装置，其特征在于：所述推台(132)与推动套(1321)之间安装有转动轴承(1310)。
8.根据权利要求1所述的一种单层螺旋纸管卷制装置，其特征在于：其中一根所述滑轨(232)两端各安装有一个触碰开关(230)。
技术总结