CN101251157A - 复合弹簧式柔性联轴器及其焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及复合弹簧式柔性联轴器，包括第一半联轴器、第二半联轴器、连接在第一半联轴器与第二半联轴器之间的压缩弹簧，其特征在于：压缩弹簧为复合弹簧，该复合弹簧至少由一层两根以上的左旋/右旋螺旋弹簧组成，复合弹簧的两端头分别与第一半联轴器和第二半联轴器的一端固定连接。还涉及复合弹簧式柔性联轴器的焊接方法，采用感应钎焊工艺，其步骤是：将片状银钎料冲栽加工成两片环状焊料，先将复合弹簧的一端与第一半联轴器焊接，再复合弹簧的另一端与第二半联轴器焊接。利用本发明生产的零件合格率达到95％以上，与原工艺比较，工艺参数得到固化、生产的零件在保存过程中不存在非金属的老化问题、不用增加大量的备件，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及联轴节及其制造方法，具体涉及复合弹簧式柔性联轴器及其焊接方法。
背景技术
CN2462142Y公告的名称为“弹性联轴器”，由一根压缩弹簧两端的弯钩分别勾住两个弹簧座构成，在传递扭矩时起柔性缓冲作用。单根弹簧的柔性联轴器，其连接方式采用弯勾连接，这种连接方式使弹性联轴器的功能得不到保证，若弹簧出现断裂则整个联轴器报废。而复合弹簧式柔性联轴器则可避免此类事故的发生，即一个弹簧出现断裂仍能保证部件的正常运行。复合弹簧式柔性联轴器的复合弹簧至少为两层螺旋弹簧组成。由于螺旋弹簧的端面与两个半联轴器接触面小，在连接时又不能影响复合弹簧的性能，并且连接后零件连接的情况只能从外层观察，故复合弹簧式柔性联轴器的连接技术要求较高。过去的连接技术中是采用非金属材料粘接实现其连接，在工艺上要求高，操作复杂，清洁度要求高，固化温度、时间等参数不能确定掌握，可靠性低，并且非金属的最大的缺陷是容易老化。这是一个长期以来没有解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合弹簧式柔性联轴器，它与刚性联轴器比具有结构简单、体积小、重量轻，能在有限的空间内往复运动、传递力矩，适用于中、小结构件的力矩的传递。
本发明所述的复合弹簧式柔性联轴器，包括第一半联轴器、第二半联轴器、连接在第一半联轴器与第二半联轴器之间的压缩弹簧，其特征在于：压缩弹簧为复合弹簧，该复合弹簧至少由一层两根以上的左旋/右旋螺旋弹簧组成，复合弹簧的两端头分别与第一半联轴器和第二半联轴器的一端固定连接。组成复合弹簧的单根螺旋弹簧的截面为矩形或圆形。
所述的复合弹簧式柔性联轴器，其复合弹簧由两层旋向相反的螺旋弹簧组成，复合弹簧的两端头分别与第一半联轴器和第二半联轴器的一端固定连接。相邻两层螺旋弹簧的旋向相反，以此保证复合弹簧的性能。
优选的技术方案是：所述的复合弹簧式柔性联轴器，其复合弹簧由内层螺旋弹簧、中层螺旋弹簧和外层螺旋弹簧组成，其中内、外两层螺旋弹簧的旋向为右旋/左旋，中层螺旋弹簧的旋向为左旋/右旋；复合弹簧的两端头分别与第一半联轴器和第二半联轴器的一端固定连接。
所述的复合弹簧式柔性联轴器，其复合弹簧的每层螺旋弹簧的二根以上的螺旋弹簧的端头均匀分布。
所述的复合弹簧式柔性联轴器，其复合弹簧的两端头分别与第一半联轴器和第二半联轴器的一端设有的台阶焊接。
所述的复合弹簧式柔性联轴器，其第一半联轴器和第二半联轴器的中心分别设有通孔，通孔呈多边形。
本发明的另一个目的是提供一种复合弹簧式柔性联轴器焊接方法，能有效地控制焊接参数，保证复合弹簧的性能，并且连接可靠。
本发明所述的复合弹簧式柔性联轴器的焊接方法，其步骤如下：
第一步，焊料准备：将片状银钎料冲栽加工成两片环状焊料，环状焊料的圆环面积等于复合弹簧端面与第一半联轴器/第二半联轴器一端的台阶接触的面积，然后，用纱布沾酒精将环状焊料的两面擦洗干净，晾干；
第二步，磨削复合弹簧端面：在磨床上将复合弹簧的两端面磨削加工平整，以便与第一半联轴器和第二半联轴器一端的台阶保持良好的接触；
第三步，清理脱脂：用砂布除去复合弹簧两端及第一半联轴器和第二半联轴器一端的台阶部位的磷化层，并用纱布沾酒精擦洗，晾干，再进行去油脂处理；去油脂处理是在铁槽中，按每100Kg水加脱脂剂(FC-301)3-5Kg的比例配制脱脂溶液，将工件放入脱脂溶液中用电炉加热煮沸1-1.5小时。
然后，取出用水冲洗，再用无水酒精进行清洗，最后放入烘箱中在100℃烘10min取出；再次用砂布除去复合弹簧端面及第一半联轴器和第二半联轴器一端的台阶部位的磷化层，并用纱布沾酒精擦洗干净，晾干；
第四步，涂膏状焊剂：在复合弹簧的一端、第一半联轴器与该端接触的台阶及一片环状焊料的两面均匀涂上膏状焊剂；
第五步，在第一半联轴器安装环状焊料：将一片涂上膏状焊剂的环状焊料装在第一半联轴器一端的台阶上，再将复合弹簧的一端装在台阶上并压住环状焊料，转动复合弹簧使其紧密接触，然后，清除挤压出来的多余焊剂，放置在干净处待焊；
第六步，调试焊接工艺参数：采用感应钎焊工艺，用“工艺复合弹簧式柔性联轴器”在中频加热炉上进行调试；
将由工作平台、从工作平台中心部位引出的旋转轴、连接在旋转轴下端的电机及减速器组成的焊接辅具，放置在中频加热炉中；
再将工艺复合弹簧式柔性联轴器竖置安装在旋转轴的上端，确定加热感应圈的位置；使加热感应圈的中心线与旋转轴中心线的同轴度在1mm以内，加热感应圈处于下面半联轴器的位置，加热感应圈的上面距台阶、即焊缝2-4mm，用压紧螺栓将加热感应圈固定在中频加热炉上；然后，启动设备，电机及减速器带动旋转轴旋转和装在其上端的，旋转轴带动放在它上面的“工艺复合弹簧式柔性联轴器”旋转，并将参数调至10KW、3KHz，在19.5-20秒内加热，观察下面半联轴器与复合弹簧的接触的颜色，如呈暗红色(温度为610±10℃)，则参数为正常；
第七步，复合弹簧的一端与第一半联轴器焊接：将第五步安装了环状焊料的复合弹簧和第一半联轴器装在旋转轴上，在复合弹簧的一端上装上“工艺半联轴器”和0.4Kg的配重，启动中频加热炉及旋转轴进行感应钎焊，工艺参数按第六步调试正常的参数；焊接结束后，从旋转轴上卸下焊接好的复合弹簧与第一半联轴器，去掉复合弹簧一端的“工艺半联轴器”，用纱布沾酒精擦洗复合弹簧的另一端，晾干；
第八步，在第二半联轴器上安装环状焊料：将另一片两面涂上膏状焊剂的环状焊料装在第二半联轴器一端的台阶上，再将复合弹簧的另一端装在台阶上并压住环状焊料，转动复合弹簧使其紧密接触，然后，清除挤压出来的多余焊剂，放置在干净处待焊；
第九步，复合弹簧的另一端与第二半联轴器焊接：将第二半联轴器装在旋转轴上，在复合弹簧一端的第一半联轴器加上0.4Kg的配重，启动中频加热炉及旋转轴进行感应钎焊，工艺参数按第六步调试正常的参数；焊接结束后，从旋转轴上卸下复合弹簧式柔性联轴器进行冷却；
第十步，检测：采用扭力扳手在40Nm的扭转力来回扳动10次零件，检测无脱落现象即可。最后，对复合弹簧式柔性联轴器涂防锈油进行保护。
本发明的有益效果：利用本发明生产的零件合格率达到95％以上，与原工艺比较，工艺参数得到固化、生产的零件在保存过程中不存在非金属的老化问题、不用增加大量的备件，降低了成本。
附图说明
图1是复合弹簧式柔性联轴器的结构示意图。
图2是图1的左视图。
图3是复合弹簧(三层螺旋弹簧、每层三根螺旋弹簧)的端面图。
图4是复合弹簧式柔性联轴器焊接加工示意图。
图5是焊接装置的示意图。
具体实施方式
参见图1、图2和图3，复合弹簧5由内层螺旋弹簧3、中层螺旋弹簧2和外层螺旋弹簧1组成；每层螺旋弹簧由三根截面为矩形螺旋弹簧组成，三根螺旋弹簧的端头均匀分；其中内、外两层螺旋弹簧的旋向为右旋，中层螺旋弹簧的旋向为左旋；复合弹簧5的两端头分别与中心设有六边形通孔第一半联轴器4和第二半联轴器7的一端设有的台阶6焊接即可。
参见图4和图5，本发明所述的复合弹簧式柔性联轴器的焊接方法，其步骤如下：
第一步，焊料准备：将厚度为0.2mm的片状银钎料冲栽加工成两片环状焊料12，环状焊料的圆环面积等于复合弹簧端面与第一半联轴器/第二半联轴器一端的台阶6接触的面积，再用纱布沾酒精将环状焊料的两面擦洗干净，晾干；
第二步，磨削复合弹簧端面：在磨床上将复合弹簧5的两端面磨削加工平整，以便与第一半联轴器4和第二半联轴器7一端的台阶6保持良好的接触；
第三步，清理脱脂：用砂布除去复合弹簧5两端及第一半联轴器4和第二半联轴器7一端的台阶6部位的磷化层，并用纱布沾酒精擦洗，晾干，再进行去油脂处理；去油脂处理是在铁槽中，按每100Kg水加脱脂剂(FC-301)3-5Kg的比例配制脱脂溶液，将复合弹簧5、第一半联轴器4和第二半联轴器放入脱脂溶液中用电炉加热煮沸1-1.5小时，煮时必须将复合弹簧5、第一半联轴器4和第二半联轴器淹没。然后，取出用水冲洗，再用无水酒精进行清洗，最后放入烘箱中在100℃烘10min取出；再次用砂布除去复合弹簧5端面及第一半联轴器4和第二半联轴器7一端的台阶6部位的磷化层，并用纱布沾酒精擦洗干净，晾干；
第四步，涂膏状焊剂：在复合弹簧5的一端、第一半联轴器4与该端接触的台阶6及一片环状焊料12的两面均匀涂上膏状焊剂；
第五步，在第一半联轴器安装环状焊料：将一片涂上膏状焊剂的环状焊料12装在第一半联轴器一端的台阶6上，再将复合弹簧的一端装在台阶6上并压住环状焊料，转动复合弹簧使其紧密接触，然后，清除挤压出来的多余焊剂，放置在干净处待焊；
第六步，调试焊接工艺参数：采用感应钎焊工艺，用“工艺复合弹簧式柔性联轴器”在中频加热炉(KGPS100KW/4-8KHz)上进行调试；将由工作平台14、从工作平台中心部位引出的旋转轴13、连接在旋转轴下端的电机及减速器15组成的焊接辅具放置在中频加热炉中；
再将工艺复合弹簧式柔性联轴器竖置安装在旋转轴13的上端，确定加热感应圈10的位置；使加热感应圈的中心线与旋转轴中心线的同轴度在1mm以内，加热感应圈处于下面半联轴器的位置，加热感应圈的上面距台阶6、即焊缝2-4mm，用压紧螺栓9将加热感应圈固定在中频加热炉8上；
然后，启动设备，电机及减速器15带动旋转轴13旋转和装在其上端的，旋转轴带动放在它上面的“工艺复合弹簧式柔性联轴器”旋转，并将参数调至10KW、3KHz，在19.5-20秒内加热，观察下面半联轴器与复合弹簧的接触的颜色，如呈暗红色，度为610±10℃，则参数为正常；否则需用工艺复合弹簧式柔性联轴器重新调整参数至正常为准。
第七步，复合弹簧的一端与第一半联轴器焊接：将第五步安装了环状焊料的复合弹簧和第一半联轴器装在旋转轴上，在复合弹簧的一端上装上“工艺半联轴器”和0.4Kg的配重11，启动中频加热炉及旋转轴进行感应钎焊，工艺参数按第六步调试正常的参数；焊接结束后，从旋转轴上卸下焊接好的复合弹簧与第一半联轴器，去掉复合弹簧一端的“工艺半联轴器”，用纱布沾酒精擦洗复合弹簧的另一端，晾干；
第八步，在第二半联轴器上安装环状焊料：将另一片两面涂上膏状焊剂的环状焊料装在第二半联轴器一端的台阶6上，再将复合弹簧的另一端装在台阶上并压住环状焊料，转动复合弹簧使其紧密接触，然后，清除挤压出来的多余焊剂，放置在干净处待焊；
第九步，复合弹簧的另一端与第二半联轴器焊接：将第二半联轴器装在旋转轴上，在复合弹簧一端的第一半联轴器加上0.4Kg的配重11，启动中频加热炉及旋转轴进行感应钎焊，工艺参数按第六步调试正常的参数；焊接结束后，从旋转轴上卸下复合弹簧式柔性联轴器进行冷却；
第十步，检测：采用扭力扳手在40Nm的扭转力来回扳动10次零件，检测无脱落现象即可。最后，对复合弹簧式柔性联轴器涂防锈油进行保护。
Claims (10)
1、复合弹簧式柔性联轴器，包括第一半联轴器(4)、第二半联轴器(7)、连接在第一半联轴器与第二半联轴器之间的压缩弹簧，其特征在于：压缩弹簧为复合弹簧(5)，该复合弹簧至少由一层两根以上的左旋/右旋螺旋弹簧组成，复合弹簧的两端头分别与第一半联轴器和第二半联轴器的一端固定连接。
2、根据权利要求1所述的复合弹簧式柔性联轴器，其特征在于：复合弹簧(5)由两层旋向相反的螺旋弹簧组成，复合弹簧的两端头分别与第一半联轴器和第二半联轴器的一端固定连接。
3、根据权利要求1所述的复合弹簧式柔性联轴器，其特征在于：复合弹簧(5)由内层螺旋弹簧(3)、中层螺旋弹簧(2)和外层螺旋弹簧(1)组成，其中内、外两层螺旋弹簧的旋向为右旋/左旋，中层螺旋弹簧的旋向为左旋/右旋；复合弹簧(5)的两端头分别与第一半联轴器和第二半联轴器的一端固定连接。
4、根据权利要求2或3所述的复合弹簧式柔性联轴器，其特征在于：复合弹簧(5)的每层螺旋弹簧的二根以上的螺旋弹簧的端头均匀分布。
5、根据权利要求1所述的复合弹簧式柔性联轴器，其特征在于：复合弹簧(5)的两端头分别与第一半联轴器和第二半联轴器的一端设有的台阶(6)焊接。
6、根据权利要求1所述的复合弹簧式柔性联轴器，其特征在于：组成复合弹簧(5)的单根螺旋弹簧的截面为矩形或圆形。
7、根据权利要求1所述的复合弹簧式柔性联轴器，其特征在于：第一半联轴器和第二半联轴器的中心分别设有通孔，通孔呈多边形。
8、如权利要求1所述的复合弹簧式柔性联轴器的焊接方法，其步骤如下：
第一步，焊料准备：将片状银钎料冲栽加工成两片环状焊料(12)，用纱布沾酒精将环状焊料的两面擦洗干净、晾干；
第二步，磨削复合弹簧端面：在磨床上将复合弹簧(5)的两端面磨削加工平整；
第三步，清理脱脂：用砂布除去复合弹簧(5)两端及第一半联轴器(4)和第二半联轴器(7)一端的台阶(6)部位的磷化层，并用纱布沾酒精擦洗，晾干，再进行去油脂处理，然后，用纱布沾酒精擦洗干净，晾干；
第四步，涂膏状焊剂：在复合弹簧(5)的一端、第一半联轴器(4)与该端接触的台阶(6)及一片环状焊料(12)的两面均匀涂上膏状焊剂；
第五步，在第一半联轴器上安装环状焊料：将一片涂上膏状焊剂的环状焊料(12)装在第一半联轴器一端的台阶(6)上，再将复合弹簧的一端装在台阶(6)上并压住环状焊料，转动复合弹簧使其紧密接触；
第六步，调试焊接工艺参数：采用感应钎焊工艺，用“工艺复合弹簧式柔性联轴器”在中频加热炉和焊接辅具上进行调试；合适的焊接工艺参数为10KW、3KHz，加热时间在19.5-20秒范围内，温度为610±10℃；
第七步，复合弹簧的一端与第一半联轴器焊接：将第五步安装了环状焊料的复合弹簧和第一半联轴器装在焊接辅具上，在复合弹簧的一端上装上“工艺半联轴器”和配重(11)，启动中频加热炉及焊接辅具进行感应钎焊，工艺参数按第六步调试正常的参数；
第八步，在第二半联轴器上安装环状焊料：将另一片两面涂上膏状焊剂的环状焊料装在第二半联轴器一端的台阶(6)上，再将复合弹簧的另一端装在台阶(6)上并压住环状焊料，转动复合弹簧使其紧密接触，然后，清除挤压出来的多余焊剂，放置在干净处待焊；
第九步，复合弹簧的另一端与第二半联轴器焊接：将第二半联轴器装在焊接辅具上，在复合弹簧一端的第一半联轴器加上0.4Kg的配重，启动中频加热炉及焊接辅具进行感应钎焊，工艺参数按第六步调试正常的参数；焊接结束后，从焊接辅具上卸下复合弹簧式柔性联轴器进行冷却；
第十步，检测：采用扭力扳手在40Nm的扭转力来回扳动10次零件，检测无脱落现象即可。
9、根据权利要求8所述的复合弹簧式柔性联轴器的焊接方法，其特征在于：去油脂处理是在铁槽中进行，按每100Kg水加脱脂剂3-5Kg的比例配制脱脂溶液，将工件放入脱脂溶液中用电炉加热煮沸1-1.5小时。
10、根据权利要求8所述的复合弹簧式柔性联轴器的焊接方法，其特征在于：第六步，调试焊接工艺参数，是将由工作平台(14)、从工作平台中心部位引出的旋转轴(13)、连接在旋转轴下端的电机及减速器(15)组成的焊接辅具放置在中频加热炉中；再将工艺复合弹簧式柔性联轴器竖置安装在旋转轴(13)的上端，确定加热感应圈(10)的位置；使加热感应圈的中心线与旋转轴(13)中心线的同轴度在1mm以内，加热感应圈处于下面半联轴器的位置，加热感应圈的上面距台阶(6)、即焊缝2-4mm，用压紧螺栓(9)将加热感应圈(10)固定在中频加热炉(8)上；然后，启动设备，电机及减速器(15)带动旋转轴旋转(13)和装在其上端的，旋转轴带动放在它上面的“工艺复合弹簧式柔性联轴器”旋转，并将参数调至10KW、3KHz，在19.5-20秒内加热，观察下面半联轴器与复合弹簧的接触处的颜色呈暗红色，温度为610±10℃，则参数为正常。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20101201 Termination date: 20170414 |