CN103836031B - 环形永磁铁装配机构 - Google Patents
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Abstract
环形永磁铁装配机构，涉及一种机械装配机构。它为了解决环形永磁铁反向装配过程中出现的偏心问题。本发明的正八边形螺纹套筒、正八边形通孔套筒和两组防松螺母均套在中心长螺柱上，螺纹套筒组合的四个肋条与通孔套筒组合的四个肋条穿插分布，正八边形通孔套筒位于两组防松螺母之间。本发明利用中心长螺柱传动的步进作用，克服永磁铁组合在反向装配过程中所受的斥力，将永磁铁组合靠近，利用中心长螺柱、肋条和金属纽扣的支撑作用，能够大幅度避免反向永磁铁组合在装配过程中的偏心现象。本发明适用于环形永磁铁的装配。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械装配机构。
背景技术
环形永磁铁组合在行波管，多级会切磁场等离子体推力器等许多领域都有应用，在装配环形永磁铁的过程中，极性相反的两组永磁铁组合之间存在斥力，随着两组永磁铁不断接近，这种轴向斥力会不断增大，稍有振动容易转变成法平面的切向斥力，最终导致永磁铁组合在装配过程中发生偏心现象。在具有强磁场的环形永磁铁的装配过程中，由于永磁铁受到磁场力较大，稍有不慎容易损坏实验材料并对操作人员造成伤害。为了保证环形永磁铁组合能够安全稳定的克服斥力组装成功，需要一种能够仅在轴向运动的环形永磁铁装配机构。
发明内容
本发明的目的是为了解决环形永磁铁反向装配过程中出现的偏心问题，提供一种环形永磁铁装配机构。
本发明所述的环形永磁铁装配机构包括中心长螺柱、螺纹套筒组合、通孔套筒组合和两组防松螺母；
所述螺纹套筒组合包括正八边形螺纹套筒、四根等长的一号肋条和四个一号金属纽扣，所述螺纹套筒组合中，正八边形螺纹套筒的内螺纹与中心长螺柱的外螺纹啮合连接，一号肋条为板条状结构，一号肋条的长度大于正八边形螺纹套筒的长度的2倍，一号肋条的宽度与正八边形螺纹套筒端面的正八边形的边长相等，四个一号肋条的一端分别通过螺栓固定在正八边形螺纹套筒的四个不相邻的侧壁上，所述四个一号肋条的长度方向与正八边形螺纹套筒的中心轴方向平行，每个一号肋条的另一端的外表面均固定有一号金属纽扣；
所述通孔套筒组合包括正八边形通孔套筒、四根等长的二号肋条和四个二号金属纽扣，所述正八边形通孔套筒的内径大于中心长螺柱的直径、且套在中心长螺柱上，正八边形通孔套筒的长度和端面形状分别与正八边形螺纹套筒的长度和端面形状相同，四个二号肋条的一端分别通过螺栓固定在正八边形通孔套筒的四个不相邻的侧壁上，所述四个二号肋条的长度方向与正八边形通孔套筒的中心轴方向平行，每个二号肋条的另一端的外表面均通过螺栓固定有二号金属纽扣；
正八边形螺纹套筒和正八边形通孔套筒相邻设置，且螺纹套筒组合的四个一号肋条与通孔套筒组合的四个二号肋条穿插分布，两组防松螺母均套在中心长螺柱上，且与该中心长螺柱螺纹连接，其中一组防松螺母位于正八边形螺纹套筒与正八边形通孔套筒之间，并且该正八边形通孔套筒位于两组防松螺母之间。
本发明所述的环形永磁铁装配机构需要配合梅花扳手使用。将待装配环形永磁铁套在螺纹套筒组合的肋条和通孔套筒组合的肋条外面，待装配环形永磁铁均为沿中心长螺柱的轴向充磁，每相邻的两个环形永磁铁的充磁方向相反。螺纹套筒组合的四根肋条与通孔套筒组合的四根肋条穿插排列，将八个金属纽扣分别安装在八根肋条上。梅花扳手套在中心长螺柱一端的防松螺母上。通过转动梅花扳手来转动防松螺母，防松螺母与中心长螺柱相对防松固定，因此中心长螺柱随之转动，保持正八边形螺纹套筒及其上的四根肋条不转动，此时由于中心长螺柱传动的作用，正八边形螺纹套筒与中心长螺柱在轴线方向上发生相对运动，中心长螺柱上的另一组防松螺母与中心长螺柱相对固定，所以正八边形通孔套筒在轴线方向上与中心长螺柱的位置相对不变，此时夹在正八边形螺纹套筒和正八边形通孔套筒之间的反向永磁铁组合相互靠近。
肋条的厚度根据不同的环形永磁铁的内径进行调整，使肋条组合与环形永磁铁的内壁之间的距离最小，则装配过程中的偏心影响最小，肋条的宽度应该满足两个肋条组合之间的间距较小，以减小回程差并增加肋条的强度，肋条的长度需要比反向永磁铁组合的总长度长60mm；
本发明所述的环形永磁铁装配机构利用中心长螺柱传动的步进作用，克服永磁铁组合在反向装配过程中所受的斥力，将永磁铁组合靠近，利用中心长螺柱、肋条和金属纽扣的支撑作用，能够大幅度避免反向永磁铁组合在装配过程中的偏心现象，利用梅花扳手增长作用力臂，达到省力的效果，利用中心长螺柱的自锁效果，能够稳定地装配反向永磁铁组合，在反向永磁铁组合装配完成后能够保持装配完成状态，结构简单可靠，可以节省装配反向永磁铁组合的时间，并为安装其他相关部件提供了安全保障。
附图说明
图1为实施方式一所述的环形永磁铁装配机构的剖面图；
图2为实施方式一所述的环形永磁铁装配机构的立体图；
图3为实施方式一中的中心长螺柱的结构示意图；
图4为实施方式一中的正八边形螺纹套筒的透视图；
图5为实施方式一中的正八边形通孔套筒的透视图；
图6为实施方式一中的肋条的透视图；
图7为实施方式一中的金属纽扣的透视图；
图8为实施方式一中的防松螺母的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式所述的环形永磁铁装配机构包括中心长螺柱1、螺纹套筒组合、通孔套筒组合和两组防松螺母6；
所述螺纹套筒组合包括正八边形螺纹套筒2、四根等长的肋条3和四个金属纽扣4，所述螺纹套筒组合中，正八边形螺纹套筒2的内螺纹与中心长螺柱1的外螺纹啮合连接，肋条3为板条状结构，肋条3的长度大于正八边形螺纹套筒2的长度的2倍，肋条3的宽度与正八边形螺纹套筒2端面的正八边形的边长相等，四个肋条3的一端分别通过螺栓固定在正八边形螺纹套筒2的四个不相邻的侧壁上，所述四个肋条3的长度方向与正八边形螺纹套筒2的中心轴方向平行，每个肋条3的另一端的外表面均固定有金属纽扣4；
所述通孔套筒组合包括正八边形通孔套筒5、四根等长的肋条3和四个金属纽扣4，所述正八边形通孔套筒5的内径大于中心长螺柱1的直径、且套在中心长螺柱1上，正八边形通孔套筒5的长度和端面形状分别与正八边形螺纹套筒2的长度和端面形状相同，四个肋条3的一端分别通过螺栓固定在正八边形通孔套筒5的四个不相邻的侧壁上，所述四个肋条3的长度方向与正八边形通孔套筒5的中心轴方向平行，每个肋条3的另一端的外表面均通过螺栓固定有金属纽扣4；
正八边形螺纹套筒2和正八边形通孔套筒5相邻设置，且螺纹套筒组合的四个肋条3与通孔套筒组合的四个肋条3穿插分布，两组防松螺母6均套在中心长螺柱1上，且与该中心长螺柱1螺纹连接，其中一组防松螺母6位于正八边形螺纹套筒2与正八边形通孔套筒5之间，并且该正八边形通孔套筒5位于两组防松螺母6之间。
本实施方式中，所述的正八边形螺纹套筒2的中心是螺纹通孔，螺纹通孔的螺纹尺寸与中心长螺柱1的螺纹尺寸相同，中心长螺柱1贯穿正八边形螺纹套筒2中心的螺纹通孔，正八边形螺纹套筒2的侧面相间加工出4排共12个螺纹孔；
所述的正八边形通孔套筒5的中心是光滑通孔，通孔的孔径比中心长螺柱的螺纹大径稍大，中心长螺柱1贯穿正八边形通孔套筒5中心的光滑通孔，正八边形通孔套筒5的侧面相间加工出4排共12个螺纹孔；
所述的肋条3一端加工出3个沉头座孔，在另一端加工出3个螺纹孔，肋条3沿沉头座孔一端向螺纹孔一端的方向称为肋条方向i，加工出的沉头座孔通过螺栓与正八边形螺纹套筒2或正八边形通孔套筒5侧面的螺纹孔连接，螺纹套筒组合的方向i与通孔套筒组合的方向i相对，肋条3另一端的螺纹孔通过螺栓与金属纽扣4连接，肋条组合能够贯穿环形永磁铁的中心孔；
所述的金属纽扣4上加工有3个沉头座孔，沉头座孔通过螺栓与金属纽扣4一端的螺纹孔连接，金属纽扣组合不能贯穿环形永磁铁的中心孔；
每组防松螺母6包含4个同样尺寸的螺母，螺母的尺寸与中心长螺柱1的尺寸配合，一组防松螺母6在中心长螺柱的一端拧紧，另一组防松螺母6在距离中心长螺柱1的另一端一定距离处拧紧，该组中心长螺柱1的位置位于正八边形螺纹套筒2和正八边形通孔套筒5的中间区域。
本实施方式所述的环形永磁铁装配机构需要配合梅花扳手使用。将待装配环形永磁铁套在螺纹套筒组合的肋条3和通孔套筒组合的肋条3外面，待装配环形永磁铁均为沿中心长螺柱1的轴向充磁，每相邻的两个环形永磁铁的充磁方向相反。螺纹套筒组合的四根肋条3与通孔套筒组合的四根肋条3穿插排列，将八个金属纽扣4分别安装在八根肋条3上。梅花扳手套在中心长螺柱1一端的防松螺母6上。通过转动梅花扳手来转动防松螺母6，防松螺母6与中心长螺柱1相对防松固定，因此中心长螺柱1随之转动，保持正八边形螺纹套筒2及其上的四根肋条3不转动，此时由于中心长螺柱1传动的作用，正八边形螺纹套筒2与中心长螺柱1在轴线方向上发生相对运动，中心长螺柱1上的另一组防松螺母与中心长螺柱1相对固定，所以正八边形通孔套筒5在轴线方向上与中心长螺柱1的位置相对不变，此时夹在正八边形螺纹套筒2和正八边形通孔套筒5之间的反向永磁铁组合相互靠近。
肋条3的厚度根据不同的环形永磁铁的内径进行调整，使肋条组合与环形永磁铁的内壁之间的距离最小，则装配过程中的偏心影响最小，肋条3的宽度应该满足两个肋条组合之间的间距较小，以减小回程差并增加肋条3的强度，肋条3的长度需要比反向永磁铁组合的总长度长60mm；
本实施方式所述的环形永磁铁装配机构利用中心长螺柱1传动的步进作用，克服永磁铁组合在反向装配过程中所受的斥力，将永磁铁组合靠近，利用中心长螺柱1、肋条3和金属纽扣4的支撑作用，能够大幅度避免反向永磁铁组合在装配过程中的偏心现象，利用梅花扳手增长作用力臂，达到省力的效果，利用中心长螺柱1的自锁效果，能够稳定地装配反向永磁铁组合，在反向永磁铁组合装配完成后能够保持装配完成状态，结构简单可靠，可以节省装配反向永磁铁组合的时间，并为安装其他相关部件提供了安全保障。
具体实施方式二：结合图1、图2和图8说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的环形永磁铁装配机构的进一步限定，本实施方式中，所述的每组防松螺母6由4个相同尺寸的螺母构成。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的环形永磁铁装配机构的进一步限定，本实施方式中，所述的中心长螺柱1、螺纹套筒组合和通孔套筒组合均采用不锈钢材料制成。
具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的环形永磁铁装配机构的进一步限定，本实施方式中，所述的防松螺母6采用铁质材料制成。
防松螺母6为铁质材料，能够对永磁铁起到一定定位作用。
具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的环形永磁铁装配机构的进一步限定，本实施方式中，所述的金属纽扣4为板条状结构，其厚度大于4mm且小于8mm。
具体实施方式六：结合图1、图2和图7说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的环形永磁铁装配机构的进一步限定，本实施方式中，所述的肋条3与待装配永磁铁的内壁面之间最小间隙小于0.5mm。
肋条组合与环形永磁铁的内壁面之间的距离最小，则装配过程中的偏心影响最小。
具体实施方式七：结合图1、图2和图4说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的环形永磁铁装配机构的进一步限定，本实施方式中，所述的正八边形螺纹套筒2的长度为50mm，端面边长为10mm，内螺纹尺寸为M10。
本实施方式中，正八边形螺纹套筒2的长度为50mm，端面边长为10mm，内螺纹尺寸为M10，侧面用于固定肋条3的螺纹孔孔径为M5，孔深4mm。相应地，正八边形通孔套筒5的长度为50mm，端面边长为10mm，侧面用于固定肋条3的螺纹孔孔径为M5，孔深4mm。
具体实施方式八：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式是对实施方式七所述的环形永磁铁装配机构的进一步限定，本实施方式中，所述的中心长螺柱1的长度为500mm。
本实施方式中，中心长螺柱1的长度为500mm，螺纹尺寸为M10。
具体实施方式九：结合图1、图2和图6说明本实施方式，本实施方式是对实施方式七所述的环形永磁铁装配机构的进一步限定，本实施方式中，所述的肋条3的长度为200mm。
本实施方式中，肋条3的长度为200mm，宽度为10mm，厚度为7mm。
具体实施方式十：结合图1、图2和图5说明本实施方式，本实施方式是对实施方式七所述的环形永磁铁装配机构的进一步限定，本实施方式中，所述的正八边形通孔套筒5的中心通孔的直径为11mm。
Claims (10)
1.环形永磁铁装配机构，其特征在于：它包括中心长螺柱(1)、螺纹套筒组合、通孔套筒组合和两组防松螺母(6)；
所述螺纹套筒组合包括正八边形螺纹套筒(2)、四根等长的一号肋条(3)和四个一号金属纽扣(4)，所述螺纹套筒组合中，正八边形螺纹套筒(2)的内螺纹与长螺柱(1)的外螺纹啮合连接，一号肋条(3)为板条状结构，一号肋条(3)的长度大于正八边形螺纹套筒(2)的长度的2倍，一号肋条(3)的宽度与正八边形螺纹套筒(2)端面的正八边形的边长相等，四个一号肋条(3)的一端分别通过螺栓固定在正八边形螺纹套筒(2)的四个不相邻的侧壁上，所述四个一号肋条(3)的长度方向与正八边形螺纹套筒(2)的中心轴方向平行，每个一号肋条(3)的另一端的外表面均固定有一号金属纽扣(4)；
所述通孔套筒组合包括正八边形通孔套筒(5)、四根等长的二号肋条和四个二号金属纽扣，所述正八边形通孔套筒(5)的内径大于中心长螺柱(1)的直径、且套在中心长螺柱(1)上，正八边形通孔套筒(5)的长度和端面形状分别与正八边形螺纹套筒(2)的长度和端面形状相同，四个二号肋条的一端分别通过螺栓固定在正八边形通孔套筒(5)的四个不相邻的侧壁上，所述四个二号肋条的长度方向与正八边形通孔套筒(5)的中心轴方向平行，每个二号肋条的另一端的外表面均通过螺栓固定有二号金属纽扣；
正八边形螺纹套筒(2)和正八边形通孔套筒(5)相邻设置，且螺纹套筒组合的四个一号肋条(3)与通孔套筒组合的四个二号肋条穿插分布，两组防松螺母(6)均套在中心长螺柱(1)上，且与该中心长螺柱(1)螺纹连接，其中一组防松螺母(6)位于正八边形螺纹套筒(2)与正八边形通孔套筒(5)之间，并且该正八边形通孔套筒(5)位于两组防松螺母(6)之间。
2.根据权利要求1所述的环形永磁铁装配机构，其特征在于：每组防松螺母(6)由4个相同尺寸的螺母构成。
3.根据权利要求1所述的环形永磁铁装配机构，其特征在于：所述的中心长螺柱(1)、螺纹套筒组合和通孔套筒组合均采用不锈钢材料制成。
4.根据权利要求1所述的环形永磁铁装配机构，其特征在于：所述的防松螺母(6)采用铁材料制成。
5.根据权利要求1所述的环形永磁铁装配机构，其特征在于：所述的一号金属纽扣(4)和二号金属纽扣均为板条状结构，其厚度大于4mm且小于8mm。
6.根据权利要求1所述的环形永磁铁装配机构，其特征在于：所述的一号肋条(3)和二号肋条与待装配永磁铁的内壁面之间最小间隙均小于0.5mm。
7.根据权利要求1所述的环形永磁铁装配机构，其特征在于：所述的正八边形螺纹套筒(2)的长度为50mm，端面边长为10mm，内螺纹尺寸为M10。
8.根据权利要求7所述的环形永磁铁装配机构，其特征在于：所述的中心长螺柱(1)的长度为500mm。
9.根据权利要求7所述的环形永磁铁装配机构，其特征在于：所述的一号肋条(3)和二号肋条的长度均为200mm。
10.根据权利要求8所述的环形永磁铁装配机构，其特征在于：所述的正八边形通孔套筒(5)的中心通孔的直径为11mm。
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