CN104550565B - 多股螺旋弹簧连续卷簧装置 - Google Patents

Abstract

一种多股螺旋弹簧连续卷簧装置，包括机架，机架上设有用于将钢索卷制成多股螺旋弹簧的卷簧装置和用于将钢索牵引推送至卷簧装置的牵引推送装置；卷簧装置包括固定安装在机架上的卷簧支撑座，卷簧支撑座上设有与其旋转配合的绕簧轴和用于驱动绕簧轴旋转的卷簧驱动机构，绕簧轴的周围还设有多个用于限位钢索并使其螺旋缠绕在绕簧轴上的绕簧滚轮，卷簧支撑座上设有用于调节绕簧滚轮相对于绕簧轴的径向位置的绕簧滚轮径向位置调节机构和用于调节绕簧滚轮相对于绕簧轴的轴向位置的绕簧滚轮轴向位置调节机构。本发明的多股螺旋弹簧连续卷簧装置，不仅能够满足多股螺旋弹簧的卷制加工要求，而且具有生产效率高、加工精度高和自动化程度高的优点。

Description

多股螺旋弹簧连续卷簧装置

技术领域

本发明属于多股螺旋弹簧加工设备技术领域,具体涉及一种多股螺旋弹簧连续卷簧装置。

背景技术

多股螺旋弹簧(简称多股螺旋弹簧)是由几股钢丝绕成钢索后再卷制而成的螺旋弹簧，由于多股螺旋弹簧所用钢丝比同等功能的单股螺旋弹簧所用钢丝细，材料强度高，同时多股螺旋弹簧在变形时，各股钢丝间产生的接触压力引起的相互摩擦可以吸收能量，兼有缓冲作用，且多股螺旋弹簧每股钢丝的刚度都比同功能的单股螺旋弹簧小，在动载荷作用下寿命有较大提高。其使用寿命是相同规格传统单股螺旋弹簧的3-5倍。因此，多股螺旋弹簧广泛应用于汽车，航空，机械等行业中的各种高频往返运动设备中，在汽车仪器仪表减振系统和航空发动机等多个领域中都具有重要的应用价值。

螺旋弹簧的加工分为有芯卷制和无芯卷制两种。多股螺旋弹簧的加工过程较为复杂，基于多股螺旋弹簧本身结构的复杂性，现有的多股螺旋弹簧数控加工机床多采用有芯卷制。如申请号为200910104597.3的“多股螺旋弹簧数控加工机床”专利，包括机床架、拧索装置、绕簧装置和自动控制装置。所述拧索装置包括拧索架、中心供丝套管的内层供丝装置、由中空主轴和中层供丝支座及中间层伺服电机组成的中层供丝装置，由外层供丝支座和外层伺服电机组成的外层供丝装置。所述的绕簧装置包括由绕簧主轴和绕簧伺服电机及钢索夹具组成的绕簧主轴总成，由丝杠传动机构和进给伺服电机组成的进给部件总成。该加工机床的一个主要缺点是：每加工一段弹簧都要经过机床主体前进、钢索装夹、绕簧、停车、机床主体退回、钢索剪断、主轴拆卸、弹簧拆卸、主轴装夹等几个步骤，无法实现自动化连续加工，加大人工劳动强度，降低了工作效率，限制了多股螺旋弹簧的大批量生产。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多股螺旋弹簧连续卷簧装置，不仅能够满足多股螺旋弹簧的卷制加工要求，而且具有生产效率高、加工精度高和自动化程度高的优点。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多股螺旋弹簧连续卷簧装置，包括机架，所述机架上设有用于将钢索卷制成多股螺旋弹簧的卷簧装置和用于将钢索牵引推送至所述卷簧装置的牵引推送装置；

所述卷簧装置包括固定安装在所述机架上的卷簧支撑座，所述卷簧支撑座上设有与其旋转配合的绕簧轴和用于驱动所述绕簧轴旋转的卷簧驱动机构，所述绕簧轴的周围还设有多个用于限位钢索并使其螺旋缠绕在所述绕簧轴上的绕簧滚轮，所述卷簧支撑座上设有用于调节所述绕簧滚轮相对于所述绕簧轴的径向位置的绕簧滚轮径向位置调节机构和用于调节所述绕簧滚轮相对于所述绕簧轴的轴向位置的绕簧滚轮轴向位置调节机构。

进一步，所述卷簧驱动机构包括固定安装在卷簧支撑座上的卷簧伺服电机和与所述卷簧伺服电机传动连接的卷簧减速器，所述卷簧减速器与所述绕簧轴传动连接。

进一步，所述卷簧支撑座上固定安装有卷簧基座，所述卷簧基座内套装设有与其旋转配合的中空轴套，所述绕簧轴套装在所述中空轴套内并与所述中空轴套同步转动，且所述中空轴套与所述绕簧轴之间设有胀套结构，以便加工不同内径的多股螺旋弹簧时更换对应直径的绕簧轴。

进一步，所述绕簧滚轮径向位置调节机构包括设置在所述卷簧支撑座上的滑槽和安装在所述滑槽内的移动块，所述卷簧支撑座上还设有用于驱动所述移动块沿着所述滑槽移动并与所述移动块螺纹配合的调节螺杆；所述绕簧滚轮轴向位置调节机构包括螺纹配合安装在所述移动块上的绕簧滚轮轴，所述绕簧滚轮轴的轴线与所述绕簧轴的轴向平行，且所述绕簧滚轮固定安装在所述绕簧滚轮轴上，所述绕簧滚轮轴上还设有用于锁定其在所述移动块上的位置的锁止螺母。

进一步，所述牵引推送装置包括用于牵引钢索的牵引装置、用于将钢索推送至所述卷簧装置的推送装置和位于所述牵引装置与所述推送装置之间的缓冲装置。

进一步，所述缓冲装置包括固定安装在所述机架上方的缓冲气缸，所述缓冲气缸的活塞杆上设有活动滚轮安装架，所述活动滚轮安装架上旋转配合安装有活动缓冲滚轮；所述机架上还设有分别位于所述缓冲气缸两侧的两个固定滚轮安装架，两个固定滚轮安装架上分别设有与其旋转配合的固定缓冲滚轮，两个所述固定缓冲滚轮的轴线与所述活动缓冲滚轮的轴线平行，且两个所述固定缓冲滚轮之间的间距大于所述活动缓冲滚轮的外径。

本发明的有益效果在于：

本发明的多股螺旋弹簧连续卷簧装置，通过设置绕簧轴和在绕簧轴的周围设置绕簧滚轮，使用时，利用绕簧滚轮径向位置调节机构和绕簧滚轮轴向位置调节机构分别调节绕簧滚轮的径向位置和轴向位置，使其能够在卷制多股螺旋弹簧时限位钢索，使钢索在绕簧轴的作用下按照绕簧滚轮限定的螺旋路径成型；通过更换不同直径的绕簧轴以加工对应内径的多股螺旋弹簧，绕簧滚轮的径向位置根据绕簧轴的直径以及钢索直径进行相应的调节，且通过绕簧滚轮轴向位置调节机构调节绕簧滚轮的轴向位置，能够加工不同螺距的多股螺旋弹簧，能够满足多股螺旋弹簧的连续卷簧要求，并具有生产效率高、加工精度高和自动化程度高的优点。

通过设置牵引装置和推送装置，能够将钢索牵引并推送至卷簧装置处，使用时，由于牵引装置与位于牵引装置前方的拧索装置配合，需要连续牵引钢索，而推送装置需要根据多股螺旋弹簧的生产要求间歇推送钢索，如此，则会在牵引装置和推送装置之间形成冗余的钢索；通过在牵引装置和推送装置之间设置缓冲装置，利用缓冲装置可缓冲冗余的钢索，使得拧索装置和牵引装置可以稳定连续生产，能够有效提高多股螺旋弹簧生产线的自动化程度。

通过在牵引装置和推送装置上均设置多个压轮机构，能够减少单个压轮机构的压紧力，从而能够减小钢索的受压变形，提高多股螺旋弹簧的加工几何精度；通过在牵引装置和推送装置上均设置压轮间距调节机构，可以调节压轮的压紧力，可以使得各个压轮机构中的两个压轮之间的压力均匀，有助于调节牵引装置的牵引力和调节推送装置的推送力，提高牵引和推送效率，同时能够提高钢索的加工质量，进而提高多股螺旋弹簧的质量和延长牵引装置和推送装置的使用寿命。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明的多股螺旋弹簧连续卷簧装置实施例的结构示意图；

图2为卷簧装置的结构示意图；

图3为图2的右视图；

图4为图2的A详图；

图5为缓冲装置的结构示意图；

图6为图5的B-B剖视图；

图7为牵引装置的结构示意图；

图8为图7的C-C剖视图；

图9为图7的D-D剖视图。

附图标记说明：

1-机架；2-卷簧装置；3-卷簧支撑座；4-绕簧轴；5-绕簧滚轮；6-卷簧伺服电机；7-卷簧减速器；8-卷簧基座；9-中空轴套；10-外胀套；11-内胀套；12-滑槽；13-移动块；14-调节螺杆；15-压板；16-定位螺母；17-绕簧滚轮轴；18-锁止螺母；19-压紧螺母；20-牵引装置；21-推送装置；22-缓冲装置；23-缓冲气缸；24-活动滚轮安装架；25-活动缓冲滚轮；26-固定滚轮安装架；27-固定缓冲滚轮；28-箱体；29-压轮轴；30-压轮；31-导向槽盖板；32-压轮驱动伺服电机；33-压轮驱动减速器；34-主动齿轮；35-传动齿轮；36-惰轮；37-轴承座；38-调节孔；39-柔性弹簧；40-施力螺杆；41-调节压板；42-橡胶垫；43-施力板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，为本发明的多股螺旋弹簧连续卷簧装置实施例的结构示意图。本实施例的多股螺旋弹簧连续卷簧装置，包括机架1，机架1上设有用于将钢索卷制成多股螺旋弹簧的卷簧装置2和用于将钢索牵引推送至卷簧装置2的牵引推送装置。

卷簧装置包括固定安装在机架1上的卷簧支撑座3，卷簧支撑座3上设有与其旋转配合的绕簧轴4和用于驱动绕簧轴4旋转的卷簧驱动机构，绕簧轴4的周围还设有多个用于限位钢索并使其螺旋缠绕在绕簧轴4上的绕簧滚轮5，卷簧支撑座3上设有用于调节绕簧滚轮5相对于绕簧轴4的径向位置的绕簧滚轮径向位置调节机构和用于调节绕簧滚轮5相对于绕簧轴4的轴向位置的绕簧滚轮轴向位置调节机构。

本实施例的卷簧驱动机构包括固定安装在卷簧支撑座3上的卷簧伺服电机6和与卷簧伺服电机6传动连接的卷簧减速器7，卷簧减速器7与绕簧轴4传动连接。具体的，本实施例的绕簧轴4与卷簧减速器7的输出轴之间固定连接。卷簧支撑座3上固定安装有卷簧基座8，卷簧基座8内套装设有与其旋转配合的中空轴套9，绕簧轴4套装在中空轴套9内并与中空轴套9同步转动.本实施例的且中空轴套9与绕簧轴4之间设有胀套结构，本实施例的胀套结构包括固定套装在中空轴套9内的外胀套10和套装在绕簧轴4上与外胀套10配合的内胀套11，通过设置胀套结构，能够将绕簧轴4胀紧固定在中空轴套9内并与中空轴套9同轴、

进一步，本实施例的绕簧滚轮径向位置调节机构包括设置在卷簧支撑座3上的滑槽12和安装在滑槽12内的移动块13，卷簧支撑座3上还设有用于驱动移动块13沿着滑槽12移动并与移动块13螺纹配合的调节螺杆14，具体的，卷簧支撑座3上设有压板15，压板15上设有通孔，调节螺杆14延伸穿过该通孔后与移动块13螺纹配合，且调节螺杆14上设有用于将其轴向定位在压板15上的定位螺母16。绕簧滚轮轴向位置调节机构包括螺纹配合安装在移动块13上的绕簧滚轮轴17，绕簧滚轮轴17的轴线与绕簧轴4的轴向平行，且绕簧滚轮5固定安装在绕簧滚轮轴17上，绕簧滚轮轴17上还设有用于锁定其在移动块13上的位置的锁止螺母18。

具体的，本实施例的绕簧滚轮5套装在绕簧滚轮轴17上并采用压紧螺母19压紧固定。本实施例的绕簧轴4的周围设有6个绕簧滚轮5，与其中5个绕簧滚轮5对应设置的移动块13的移动方向位于绕簧轴4的径向方向，另一个绕簧滚轮5与钢索进入由绕簧滚轮5围城的绕簧区间的进入位置对应设置，且与该绕簧滚轮5对应设置的移动块13的移动方向垂直于钢索进入绕簧区间前的前进方向。

进一步，本实施例的牵引推送装置包括用于牵引钢索的牵引装置20、用于将钢索推送至卷簧装置2的推送装置21和位于牵引装置20与推送装置21之间的缓冲装置22。

本实施例的缓冲装置包括固定安装在机架1上方的缓冲气缸23，缓冲气缸23的活塞杆上设有活动滚轮安装架24，活动滚轮安装架24上旋转配合安装有活动缓冲滚轮25。机架1上还设有分别位于缓冲气缸23两侧的两个固定滚轮安装架26，两个固定滚轮安装架26上分别设有与其旋转配合的固定缓冲滚轮27，两个固定缓冲滚轮27的轴线与活动缓冲滚轮25的轴线平行，且两个固定缓冲滚轮27之间的间距大于活动缓冲滚轮25的外径。具体的，活动缓冲滚轮25和固定缓冲滚轮27的外周壁上均设有与钢索配合的凹槽。活动缓冲滚轮25通过轴承座旋转配合安装在活动滚轮安装架24上，固定缓冲滚轮27也通过轴承座旋转配合安装在固定滚轮安装架26上。如此，当牵引装置20和推送装置21之间出现冗余钢索时，利用缓冲气缸23驱动活动缓冲滚轮25向下运动，能够增加钢索在牵引装置20和推送装置21之间的行程距离，即能够将冗余的钢索缓冲存储在活动缓冲滚轮25和两个固定缓冲滚轮27之间。

本实施例的牵引装置20和推送装置21的结构相同，且均包括固定安装在机架1上的箱体28，箱体28上间隔地设有多个压轮机构，压轮机构包括旋转配合安装在箱体28上的两根压轮轴29，两根压轮轴29的轴线均位于与钢索进给方向垂直的同一个竖直平面上，且两根压轮轴29分别位于钢索进给方向的上下两侧。两根压轮轴29的一端分别设有相互配合的压轮30，两个压轮30的外周壁上对应开设有多对内径不等圆弧凹槽，属于同一个压轮机构的两个压轮30外周壁上的每一对圆弧凹槽形成钢索穿行的钢丝通道，不同内径的钢丝通道与相应直径的钢索对应，即通过设置多个内径不等的钢丝通道，能够与不同直径的钢索配合。箱体28上与钢丝通道设有导向槽，导向槽由固定安装在箱体28上的导向槽盖板31和导向槽底座之间形成，用于对钢索的行进方向进行导向。两根压轮轴29的另一端设有用于驱动压轮30旋转的压轮驱动机构，压轮驱动机构包括固定安装在机架1上的压轮驱动伺服电机32和与压轮驱动伺服电机32传动连接的压轮驱动减速器33，压轮驱动减速器33与所有的压轮轴29之间设有用于驱动所有的压轮30旋转的齿轮传动机构。本实施例的牵引装置20和推送装置21均设有四个压轮机构，齿轮传动机构包括设置在压轮驱动减速器33输出轴上的主动齿轮34，压轮轴29上设有与其同步转动的传动齿轮35，箱体28上旋转配合安装有惰轮36，同一个压轮机构的两个压轮轴29上设置的传动齿轮35相互啮合，主动齿轮34通过传动齿轮35和惰轮36驱动所有的压轮轴29旋转。

本实施例的箱体28上与压轮轴29一一对应设有轴承座37，压轮轴29通过轴承座37旋转配合安装在箱体28上，且箱体28上还设有用于调节属于同一个压轮机构的两个压轮30之间的间距的压轮间距调节机构。本实施例的压轮间距调节机构包括设置在箱体28位于压轮30所在侧的调节孔38，轴承座37的一端安装在调节孔38内，调节孔38的底面与轴承座37之间设有柔性弹簧39，调节孔38的顶面设有竖直的施力螺杆40，施力螺杆40上设有与其旋转配合并在轴向方向同步移动的调节压板41，调节压板41与轴承座37的顶面之间设有橡胶垫42，且箱体28上设有与施力螺杆40螺纹配合的施力板43。本实施例的调节孔38设置在钢索进给方向的上方，即本实施例的压轮间距调节机构调节同一个压轮机构中位于上方的一个压轮30的位置，进而实现同一个压轮机构中的两个压轮30之间的间距调节。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (4)

1.一种多股螺旋弹簧连续卷簧装置，其特征在于：包括机架，所述机架上设有用于将钢索卷制成多股螺旋弹簧的卷簧装置和用于将钢索牵引推送至所述卷簧装置的牵引推送装置；

所述卷簧装置包括固定安装在所述机架上的卷簧支撑座，所述卷簧支撑座上设有与其旋转配合的绕簧轴和用于驱动所述绕簧轴旋转的卷簧驱动机构，所述绕簧轴的周围还设有多个用于限位钢索并使其螺旋缠绕在所述绕簧轴上的绕簧滚轮，所述卷簧支撑座上设有用于调节所述绕簧滚轮相对于所述绕簧轴的径向位置的绕簧滚轮径向位置调节机构和用于调节所述绕簧滚轮相对于所述绕簧轴的轴向位置的绕簧滚轮轴向位置调节机构；

所述卷簧驱动机构包括固定安装在卷簧支撑座上的卷簧伺服电机和与所述卷簧伺服电机传动连接的卷簧减速器，所述卷簧减速器与所述绕簧轴传动连接；

所述卷簧支撑座上固定安装有卷簧基座，所述卷簧基座内套装设有与其旋转配合的中空轴套，所述绕簧轴套装在所述中空轴套内并与所述中空轴套同步转动，且所述中空轴套与所述绕簧轴之间设有胀套结构。

2.根据权利要求1所述的多股螺旋弹簧连续卷簧装置，其特征在于：所述绕簧滚轮径向位置调节机构包括设置在所述卷簧支撑座上的滑槽和安装在所述滑槽内的移动块，所述卷簧支撑座上还设有用于驱动所述移动块沿着所述滑槽移动并与所述移动块螺纹配合的调节螺杆；所述绕簧滚轮轴向位置调节机构包括螺纹配合安装在所述移动块上的绕簧滚轮轴，所述绕簧滚轮轴的轴线与所述绕簧轴的轴向平行，且所述绕簧滚轮固定安装在所述绕簧滚轮轴上，所述绕簧滚轮轴上还设有用于锁定其在所述移动块上的位置的锁止螺母。

3.根据权利要求1或2所述的多股螺旋弹簧连续卷簧装置，其特征在于：所述牵引推送装置包括用于牵引钢索的牵引装置、用于将钢索推送至所述卷簧装置的推送装置和位于所述牵引装置与所述推送装置之间的缓冲装置。

4.根据权利要求3述的多股螺旋弹簧连续卷簧装置，其特征在于：所述缓冲装置包括固定安装在所述机架上方的缓冲气缸，所述缓冲气缸的活塞杆上设有活动滚轮安装架，所述活动滚轮安装架上旋转配合安装有活动缓冲滚轮；所述机架上还设有分别位于所述缓冲气缸两侧的两个固定滚轮安装架，两个固定滚轮安装架上分别设有与其旋转配合的固定缓冲滚轮，两个所述固定缓冲滚轮的轴线与所述活动缓冲滚轮的轴线平行，且两个所述固定缓冲滚轮之间的间距大于所述活动缓冲滚轮的外径。