CN112520455A - 一种可升降的钢带卷盘装载机构 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种可升降的钢带卷盘装载机构属于机械转台装载技术领域，包括钢带涨紧组件(11)、钢带上限位组件(12)和钢带卷盘升降组件(13)，从而实现钢带卷盘涨紧、限位和缠绕高度调整功能。本发明在为提供带缠绕钢带提供稳定的承载功能的同时，可在毫米级别调整相邻道钢带间距，实现稳定、准确缠绕。多个单元配合使用可实现与应力高压模具全尺寸同步缠绕，保证模具轴向预应力均匀。

Description

一种可升降的钢带卷盘装载机构
技术领域
本发明属于机械转台装载技术领域，特别涉及一种预紧力高压模具待缠绕钢卷盘的装载机构。
背景技术
Belta型的两面顶液压机是国外高压科学研究和人造超硬材料生产中广泛使用的高压产生装置，在我国仍没有大范围推广使用。其根本原因是高压模具制备的核心技术(包括材料)尚待解决。采用缠绕式设计的预应力高压模具是降低对高压模具材质要求，提高其综合性能的有效手段。
我国是超硬材料生产大国，产量占全球总产量的95％以上。但高品质人造金刚石，与国外还有一定的差距。其原因是，我国超硬材料行业广泛使用高压产生装置是国内自主研发的六面顶液压机虽具有操作简单，升降压速度快等优点，但高压腔体压力一般低于6万大气压强(GPa)，不利于制备高品质的超硬材料及制品。为了促进我国从超硬材料大国向超硬材料强国发展，推广使用两面顶高压产生装置(腔体压强高于8GPa)是必经之路。其核心技术是设计、制造大型化的预应力高压模具。
预应力高压模具，是利用缠绕机张紧钢带产生张应力，并将分瓣式模块缠绕装配而成。大型预应力高压模具，使用的高压模具缠绕环瓣外径高达700mm以上，模具轴向高度不低于150mm。装配模具使用的钢带材质一般为65Mn薄钢，厚0.15mm；缠绕过程中钢带单位张紧应力可达757MPa以上；预计缠绕层数为1200，厚度可达180mm。排布为并行4道缠绕，每道钢带宽度为34.5mm，相邻两道钢带间距为2.4mm；并且随着高压模具尺寸的大型化，相邻道钢带间距越小，高度定位难度越大。因此，装配大型化预应力高压分瓣模具，要求钢带卷盘装载平台可按照预应力高压模具缠绕高度随动。
现有的钢带缠绕工装采用固定式钢带卷盘装载台，装载后钢带卷盘高度固定，可满足单道钢带的缠绕要求，但无法在高压模具轴向高度上调节，调节模具高度后逐道钢带缠绕会导致轴向预应力分布不均匀，模具内样品腔产生形变，缩短其使用寿命；同时固定式钢带卷盘需要增加坯料开卷缠绕工序，加大模具缠绕时间成本。现有钢带装载装置使得钢带在缠绕过程中，实现变高度、多道且同步缠绕存在较大的技术难度。为实现在高度方向上均布的4道钢带同时缠绕，解决预紧力分瓣高压模具轴向方向预紧力不均匀的技术难题，必须对待缠绕钢带卷盘装载平台机构进行优化设计。
发明内容
为了克服背景技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构紧凑，能在高压模具轴向高度上升降的钢带卷盘装载机构。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种可升降的钢带卷盘装载机构，包括钢带涨紧组件11、钢带上限位组件12和钢带卷盘升降组件13，从而实现钢带卷盘涨紧、限位和缠绕高度调整功能；
所述的钢带涨紧组件11具体结构为，在钢带承载转盘1204圆心处设置有3块涨紧推块1105，涨紧推块1105外径与钢带卷盘1106内径相接触，通过旋转设置在芯轴套1101上的压紧螺母1102，从而沿径向推动斜销支架1103、斜销1104，进而扩大涨紧推块1105的外径实现从钢带卷盘1106内径涨紧钢带卷盘的目标。
所述的钢带上限位组件12的具体结构为，在钢带承载转盘1204中心设置有转轴座1203，通过转轴与上限位压板1201连接，所述上限位压板1201可绕着转轴成90°转动，再通过压紧帽1202实现钢带卷盘1106上限位压紧。
所述的钢带卷盘升降组件13通过回转支撑芯轴1301上端与所述钢带涨紧组件11连接，回转支撑芯轴1301下端与回转支撑顶板1302连接，回转支撑顶板1302、回转支撑底板1305分别与卷盘回转轴承1304内、外圈相连接，从而实现钢带承载转盘1204自由回转；卷盘回转轴承1304的外侧设置有卷盘刹车顶杆1303，所述回转支撑底板1305与回转支撑推板1309之间设置有4根导杆1308，所述导杆1308穿过设置有法兰直线轴承1312的缠绕平台底板1311，在回转支撑推板1309上设置有升降丝杆1307，升降丝杆1307上端与回转支撑底板1305连接，升降丝杆1307下端与旋转手柄1310连接，通过旋转手柄1310带动升降丝杆1307旋转，使导杆1308沿法兰直线轴承移动，实现钢带承载卷盘1204相对于缠绕平台底板1311的升降。
有益效果：
1、本发明在为提供带缠绕钢带提供稳定的承载功能的同时，可在毫米级别调整相邻道钢带间距，实现稳定、准确缠绕。
2、本发明可根据带缠绕预应力高压模具的尺寸调节高度，从而适应尺寸系列化预应力高压模具的生产。
3、本发明作为钢带卷盘装载机构，多个单元配合使用可实现与应力高压模具全尺寸同步缠绕，保证模具轴向预应力均匀。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为钢带卷盘涨紧组件结构示意图。
图3为钢带卷盘涨紧组件的剖视图。
图4为钢带上限位组件结构示意图。
图5为钢带上限位组件的剖视图。
图6为钢带卷盘升降组件的结构示意图。
图7为钢带卷盘升降组件的剖视图。
图8为本利用4个本发明的装置进行钢带缠绕的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：本发明的整体结构及各部件的作用
如图1所示，本发明的一种可升降的钢带卷盘装载机构包括钢带涨紧组件11、钢带上限位组件12和钢带卷盘升降组件13；待缠绕钢带放置在钢带承载转盘1204上，通过钢带涨紧组件11由钢带内环向外涨紧钢带卷盘1106，再使用钢带上限位组件12对钢带卷盘1106轴向限位，保证连续缠绕过程中钢带输出稳定，所述钢带卷盘1106、钢带承载转盘1204、钢带涨紧组件11和钢带上限位组件12通过钢带卷盘升降组件13实现钢带高度调节功能。
实施例2：钢带涨紧组件11的具体结构
如图2、图3所示，所述的待缠绕钢带卷盘1106放置在钢带承载转盘1204上，钢带涨紧推块1105穿过钢带卷盘1106内径，顺时针旋转与芯轴套1101配合的锁紧螺母1102，推动斜销架1103向下移动，进而使斜销1104推动涨紧推块1105完成钢带卷盘的涨紧动作。
实施例3：钢带上限位组件12的具体结构
如图4、图5所示，钢带上限位组件12中钢带上限位压板1201尾部通过销钉与转轴座1203连接，并可实现向上折起90°的动作，上述部件在向上折起工位时可使钢带涨紧组件顺利穿过钢带卷盘内孔，向下折起工位时可通过压紧帽1202使钢带卷盘1106压紧在钢带承载转盘1204上，从而实现钢带卷盘轴向压紧限位。
实施例4：钢带卷盘升降组件13的具体结构
如图6、图7所示，所述钢带卷盘升降组件13包括回转支撑芯轴1301、回转支承顶板1302、卷盘刹车顶杆1303、卷盘回转轴承1304、回转支撑底板1305、导向螺纹法兰1306、升降丝杆1307、导杆1308、回转支撑板推板1309、旋转手柄1310、缠绕平台底板1311和法兰直线轴承1312组成，回转支撑芯轴1301上端与涨紧组件芯轴套1101连接，下端与回转支撑顶板1302连接，从而实现钢带升降组件13与涨紧组件11的连接，回转支撑顶板1302与卷盘回转轴承1304外圈连接，回转支撑底板1305与卷盘回转轴承1304内圈连接，这样钢带承载转盘1204可绕芯轴旋转，在卷盘回转轴承1034两侧设置有卷盘刹车顶杆，可在钢带缠绕过程中提供制动阻尼，保证缠绕稳定性，4根并行的导杆1308与回转支撑底板1305、回转支撑板推板构成钢带卷盘升降组件框架，通过法兰直线轴承1312穿过缠绕平台底板，升降丝杆1307一端与回转支撑底板1305连接，一端与旋转手柄连接1310连接，并通过导向螺纹法兰1306穿过缠绕平台底板，转动升降手柄1310可以调整钢带承载转盘1204的高度。
实施例5：应用场景
如图8所示，根据系列化预应力高压模具缠绕要求，在预应力高压模具缠绕平台上均布4个上述可升降的钢带卷盘装载机构，实现同时多道且同步钢带缠绕，在保证预应力高压模具缠绕均匀的前提下提高预应力高压模具的缠绕效率，从而实现大尺寸、高预应力模具的系列化生产。

Claims (1)

1.一种可升降的钢带卷盘装载机构，包括钢带涨紧组件(11)、钢带上限位组件(12)和钢带卷盘升降组件(13)，从而实现钢带卷盘涨紧、限位和缠绕高度调整功能；
所述的钢带涨紧组件(11)具体结构为，在钢带承载转盘(1204)圆心处设置有3块涨紧推块(1105)，涨紧推块(1105)外径与钢带卷盘(1106)内径相接触，通过旋转设置在芯轴套(1101)上的压紧螺母(1102)，从而沿径向推动斜销支架(1103)、斜销(1104)，进而扩大涨紧推块(1105)的外径实现从钢带卷盘(1106)内径涨紧钢带卷盘的目标。
所述的钢带上限位组件(12)的具体结构为，在钢带承载转盘(1204)中心设置有转轴座(1203)，通过转轴与上限位压板(1201)连接，所述上限位压板(1201)可绕着转轴成90°转动，再通过压紧帽(1202)实现钢带卷盘(1106)上限位压紧。
所述的钢带卷盘升降组件(13)通过回转支撑芯轴(1301)上端与所述钢带涨紧组件(11)连接，回转支撑芯轴(1301)下端与回转支撑顶板(1302)连接，回转支撑顶板(1302)、回转支撑底板(1305)分别与卷盘回转轴承(1304)内、外圈相连接，从而实现钢带承载转盘(1204)自由回转；卷盘回转轴承(1304)的外侧设置有卷盘刹车顶杆(1303)，所述回转支撑底板(1305)与回转支撑推板(1309)之间设置有4根导杆(1308)，所述导杆(1308)穿过设置有法兰直线轴承(1312)的缠绕平台底板(1311)，在回转支撑推板(1309)上设置有升降丝杆(1307)，升降丝杆(1307)上端与回转支撑底板(1305)连接，升降丝杆(1307)下端与旋转手柄(1310)连接，通过旋转手柄(1310)带动升降丝杆(1307)旋转，使导杆(1308)沿法兰直线轴承移动，实现钢带承载卷盘(1204)相对于缠绕平台底板(1311)的升降。
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