CN1030126A - 橡胶弹簧平衡缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于机械设备万向接轴橡胶弹簧 平衡缓冲装置，它包括一个内外双曲线的中空橡胶弹 性体，两头分别与室塔形梳齿状连结套热压硫化为一 体构成橡胶弹簧。并与一组差动螺栓微调机构相连 接，可用于调节机械设备的平衡力。本橡胶弹簧装 置，在机械设备运行中，可同时起到抗拉、抗压及抗扭 的作用，并可精确调节平衡力的大小。

Description

本发明是一种用于机械设备万向接轴橡胶弹簧平衡缓冲装置，属于机械设备领域。

现有机械设备的万向接轴的平衡机构，大都采用液压平衡装置或是金属制螺旋弹簧平衡装置。采用液压平衡装置，结构复杂，体积庞大，液压元件多，密封易磨损，易漏油;采用金属制的螺旋弹簧平衡装置，阻尼消振性较差，设备笨重，调节不便，并有噪音。因此，这两种平衡装置维护检修次数较多，停机率高。

机械工业出版社翻译出版的苏联C.H.柯热夫尼柯夫等著的《机构》一书中，介绍了一种空心橡胶隔振器，但它只能起到隔振缓冲的作用。

本发明的目的是针对上述机构设备万向接轴平衡装置的缺点和不足，设计出一种结构简单，调节方便，同时能起到抗拉、抗压和抗扭作用的平衡缓冲装置。

本发明的设计构思是：用一种中空橡胶弹性体（6），内外均呈双曲线形状与金属制的宝塔形梳齿状的连结套（7）热压硫化成一体构成橡胶弹簧。橡胶弹簧体与连结套的高度比为1∶6，其外径比为1∶16，梳齿宽度与齿槽宽度之比为1∶1或1∶1.5。

中空橡胶弹性体内外呈双曲线形状，是符合于X²/6²-Y²/17²＝1双曲线公式特点，使其具有变截面而不变厚度的特性，这种结构可保证工作中，截面上的各处在受拉、受压的情况下，其内应力均匀分布，近似成线性比例关系。在动态下产生弹性变形，可支承和吸收万向接轴传来的振动和冲击负荷，其缓冲比可达1∶180～1∶200（即1Kg橡胶可缓冲180-200Kg负荷）。完全可以达到平衡缓冲的目的;中空橡胶体又与金属制的宝塔形梳齿状连结套热压硫化成一体，此种梳齿状结构，可使橡胶体与金属件结合牢固，不易脱层，便于与其它零件连接。

本发明所述的中空橡胶弹性体，是选用优质丁晴耐油合成橡胶，耐油性好，耐热性为-15～+65℃，硬度为邵氏A67±1°不易老化。因橡胶弹性体是中空的，所以又具有良好的散热性能。

本发明所述的差动螺旋微调机构是由：调节螺栓（1）、大螺帽（2）、内外丝套（3）、丝圈（4）、弯板（8）所组成。可精确调节橡胶弹簧的轴向、径向变形量，以取得平衡时所需要的动平衡力（予应力）。

根据予应力的大小确定轴向变形量的公式为：△L＝△s·n，式中△L为实际使用时的轴向变形量，△s为内外丝套每拧一圈的轴向变形量，n为内外丝套应拧的圈数。

上轴用的橡胶弹簧平衡缓冲装置（图1）所用公式为：△s＝t₁-t₂＝-x，t₁表示内外丝套的外螺距，t₂表示为内外丝套的内螺距，-x表示橡胶弹簧承受拉应力变形值。

下轴用的橡胶弹簧平衡缓冲装置（图2）所用公式为：△s＝t₁-t₃＝x，t₃表示为内外丝套的内螺距，x表示橡胶弹簧承受压应力变化值。

本发明橡胶弹簧平衡缓冲装置，完全可以满足机械设备万向接轴的平衡缓冲要求。这种装置不仅机构简单，经济实用，而且可精确调节平衡应力应变大小，同时能承受多向负荷，不用专人维修和减少维修时间，提高机械设备的作业率，没有噪音和漏油现象有利于环保。

下面结合附图说明，进一步叙述本橡胶弹簧平衡缓冲装置的实施过程。

图1是万向接轴上轴用的橡胶弹簧平衡缓冲装置装配图。

图2是万向接轴下轴用的橡胶弹簧平衡缓冲装置装配图。

1调节螺栓、2大螺帽、3内外丝套、4丝圈、5垫圈、6橡胶弹性体、7宝塔形梳齿状连结套、8弯板、9固定螺栓、10台阶螺栓、11小螺帽、12支座、13托瓦、14活动轴瓦、15滑动支座、16调节螺丝。

图1，上轴用的橡胶弹簧平衡缓冲装置，其弯板（8）通过固定螺栓（9）与立柱相连，上部为差动螺旋机构，它是由调节螺栓（1）、大螺帽（2）内外丝套（3）、丝圈（4）、弯板（8）组成，丝圈（4）用于定位。调节螺栓（1）又与连结套（7）在橡胶弹性体（6）内部以螺纹相连接。垫圈（5）用于防止橡胶弹簧受压不均匀。下部是与托瓦（13）相连接，又与台阶螺栓（10）与支座（12）相连，用小螺帽（11）固定。在支座（12）下的框架内放置活动轴瓦（14），二者为滑动配合。同时活动轴瓦（14）又作为万向接轴托瓦（13）的支承件，传递万向接轴的振动冲击负荷，最后反应到橡胶弹性体（6）上，由橡胶弹性体（6）的变形量产生的予应力来起平衡和缓冲作用。

图2下轴用的橡胶弹簧平衡缓冲装置，其工作原理与上述上轴相同，但由于橡胶弹性体（6）的受力方向相反，所以安装在相反，差动螺旋机构改在下部。上部装有调节螺丝（16）有一个120°的锥角，顶住滑动支座（15）的底部锥形槽，以自动对中并承受上部压力，防止滑动支座（15）偏移。同样，滑动支座（15）的U形槽内直接与托瓦（13）的轴端连接。

本发明已在太钢四轧厂φ350/1200×φ1150/1200四辊可逆式冷轧机上得到应用。经过七个多月的使用证明，本发明的设计构思正确，设备运行平衡可靠，达到了予期的目的。

根据有关资料统计计算，由于采用橡胶弹簧平衡缓冲装置代替油缸平衡装置，可节约一次性投资90%以上，提高轧机有效作业率3-5%，可延长万向接轴及球瓦滑块的使用寿命约1/3。初步予计年经济效益为5～10万元。

Claims (4)

1、一种用于机械设备万向接轴橡胶弹簧平衡缓冲装置。其特征在于该橡胶弹簧平衡缓冲装置是由中空橡胶弹性体(6)、宝塔形梳齿状连结套(7)、调节螺栓(1)、大螺帽(2)、内外丝套(3)、丝圈(4)、垫圈(5)、弯板(8)组成。

2、根据权利要求1所述的橡胶弹簧平衡缓冲装置，其特征在于中空橡胶弹性体，内外均呈双曲形状，符合同一双曲线公式，具有变截面不变厚度的特性，并与金属制的宝塔形梳齿状连结套（7）以热压硫化成一体，构成橡胶弹簧。

3、根据权利要求1、2所述的橡胶弹簧平衡缓冲装置，其特征在于橡胶弹性体（6）成份为优质丁腈耐油合成橡胶。

4、根据权利要求1所述的橡胶弹簧平衡缓冲装置，其特征在于橡胶弹簧连有一个差动螺旋微调机构，是由调节螺栓（1）、大螺帽（2）、内外丝套（3）、丝圈（4）、弯板（8）组成。