CN113118547A - 将螺旋衬环钢带料切断成自由开口环钢带料的方法及机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及将螺旋衬环钢带料切断成自由开口环钢带料的方法及机构，应用于制作成品衬环。它包括中心线在同一条水平线上的装料杆、线槽杆、接料杆；以及抽送轮、切断机构、拔料叉；所述切断机构带切刀；所述线槽杆表面带螺纹线槽，线槽杆上部带切刀空腔；按以下步骤切断：第一步聚，拉伸螺旋衬环钢带料一端并将拉伸段压入螺纹线槽中；第二步聚，转动抽送轮抽送螺旋衬环钢带料至经过切刀口的螺旋衬环钢带料长度等于所需制作衬环的长度；第三步聚，驱动切断机构切断得自由开口环钢带料；第四步聚，启动拔料叉将自由开口环钢带料拔离线槽杆挂在接料杆上。具有抽送轮制作简单，成本低，增强了抽送料的能力，带料剪切口平整统一等优点。

Description

将螺旋衬环钢带料切断成自由开口环钢带料的方法及机构

技术领域

本发明涉及将螺旋衬环钢带料切断成自由开口环钢带料的方法及机构，应用于制作成品衬环。

背景技术

衬环又名H形衬环、长城形衬环、波形衬环。衬环与刮片环一起组合成安装在活塞上用的组合油环，这种组合油环的结构是两只刮片环分别位于衬环两侧的肩台上。在组合结构中，衬环的作用是从径向、轴向两个方向支撑刮片环，向刮片环提供径向的一定大小的弹性作用力。

衬环的制作方法是：

第一步工序，将横截面为矩形的薄钢带通过两道特殊模具粗滚压、精滚压得滚压钢带料。

第二步工序，使用绕圆设备把滚压钢带料侧着弯曲成一圈圈相连的圆环，得到螺旋衬环钢带料。中国发明专利ZL201110431219.3公开了题为《利用钢带生产衬环工艺中切向等曲率弯曲加工设备》的发明创造，它就是一种可以把滚压钢带料侧着弯曲成一圈圈相连的圆环的绕圆设备。

第三步工序，将螺旋衬环钢带料切断成一只只自由开口环钢带料。其切断方法是：

(a)将螺旋衬环钢带料套在装料杆上；

(b)牵拉螺旋衬环钢带料一端，将端头插入进料口；所述进料口是指抽送轮轮缘凹槽与托料杆表面相切组合成的通孔，轮缘凹槽内带有两排同螺旋衬环钢带料一比一啮合的齿。

(c)转动抽送轮，让螺旋衬环钢带料从进料口末端穿出。从进料口末端穿出的螺旋衬环钢带料处于自由状态，恢复了绕圆设备加工后的具有切向等曲率弯曲的形状，因而在抽送轮转动过程中从进料口末端穿出的螺旋衬环钢带料绕着托料杆表面作圆周运动。

(d)托料杆表面设置切刀座，切刀座带有垂直于托料杆表面的切刀座竖直面，切刀座竖直面上开设一条竖向切刀槽；从进料口末端穿出的螺旋衬环钢带料绕着托料杆表面运动的同时也从切刀座竖直面前经过。

(e)当经过竖向切刀槽的自由长度达到需要制作的成品开口衬环的长度时，停止转动抽送轮；沿着托料杆轴向驱动切刀对准竖向切刀槽运动，将自由长度的螺旋衬环钢带料在竖向切刀槽处斩切下即得一只自由开口环钢带料。

(f)由拔料叉将自由开口环钢带料拔离托料杆挂在接料杆上。拔料叉贴着切刀座竖直面停靠，沿着托料杆轴向作往复运动。接料杆、托料杆、装料杆同轴，轴中心线处于同一水平面上。拔离的同时，抽送轮转动，开始斩切下一只自由开口环钢带料。如此循环，直至将装料杆上的整只螺旋衬环钢带料切割完。

第四步工序，将自由开口环钢带料热处理制得成品衬环。

上述切断方法不足有二：其一，螺旋衬环钢带料垫在竖向切刀槽上，切刀对准竖向切刀槽运动，螺旋衬环钢带料切断处受切刀座及刀刃的作用在切断的短暂过程中产生了形变，因而所得自由开口环钢带料的周长及切断口形状统一性较差，不利于规模标准化生产。其二，抽送轮轮缘凹槽槽内两排齿加工复杂，需要一比一啮合螺旋衬环钢带料上的波形孔制作，且一种规格衬环就要求有相应规格的抽送轮，制作成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种周长长度、切断口形状统一稳定的、抽送轮制作简单的将螺旋衬环钢带料切断成自由开口环钢带料的方法。本发明还将提供一种实现所述方法的机构。

本发明的目的可以通过下述技术方案来实现：

(a)将螺旋衬环钢带料切断成自由开口环钢带料的方法，包括装料杆、接料杆、抽送轮、切断机构、拔料叉；螺旋衬环钢带料套在装料杆上；

其特征是:

所述切断机构带切刀；还包括线槽杆；装料杆、线槽杆、接料杆三者的中心线在同一条水平线上；线槽杆从中心孔穿过拔料叉；所述线槽杆表面带螺纹线槽，线槽杆上部带切刀空腔；螺纹线槽起于线槽杆底部，经180度后与切刀空腔相连通；切刀动件和切刀静件伸入切刀空腔中，切刀静件方位固定不变；

所述抽送轮外缘为单排三角齿或方形齿；

按以下步骤切断：

第一步聚，拉伸螺旋衬环钢带料一端并将拉伸段压入螺纹线槽中，使抽送轮与螺纹线槽中的螺旋衬环钢带料啮合，并让螺旋衬环钢带料端头穿过切刀静件与切刀动件张开的切刀口之间；

第二步聚，转动抽送轮抽送螺旋衬环钢带料至经过切刀口的螺旋衬环钢带料长度等于所需制作衬环的长度，停止转动；

第三步聚，驱动切断机构切断得自由开口环钢带料；

第四步聚，启动拔料叉将自由开口环钢带料拔离线槽杆挂在接料杆上；

第五步聚，回到第二步聚，直至切断完装料杆上的螺旋衬环钢带料。

(b)一种实现上述方法的机构，包括装料杆、接料杆、抽送轮、切断机构、拔料叉；其特征是:还包括线槽杆；装料杆、线槽杆、接料杆三者的中心线在同一条水平线上；接料杆从中心孔穿过拔料叉；所述线槽杆表面带螺纹线槽，线槽杆上部带切刀空腔；螺纹线槽起于线槽杆底部，经180度后与切刀空腔相连通；所述切断机构带切刀；切刀动件和切刀静件伸入切刀空腔中，切刀静件方位固定不变；所述抽送轮外缘为单排三角齿或方形齿；抽送轮外缘插入到螺纹线槽中。

本发明具有如下优点：

1、本发明将现有抽送轮轮缘凹槽及槽内的齿作了“槽齿”分离，槽制作在线槽杆上，齿则保留在抽送轮轮缘上。因为这种分离，抽送轮轮缘上的齿型及排列得以简化，只需单排简单的齿即可，制作简单，成本低。采用螺纹线，只需选取适当的螺距即可加工出线槽杆上的螺纹线槽。

2、螺旋衬环钢带料在螺纹线槽内段为螺旋衬环钢带料拉伸段，这种拉伸在螺旋衬环钢带料的弹性形变范围内，恢复自由状态后，保持了原有绕圆的曲率，不影响制作成品衬环下道工序的制作。

3、抽送轮与螺纹线槽内的螺旋衬环钢带料段啮合，相比现有技术中同接近自由状态螺旋衬环钢带料段啮合，在齿长相同的情况下，参与啮合的轮齿数会更多，这增强了抽送料的能力。因而，同一抽送轮可以切断制作不同规格型号的自由开口螺旋衬环钢带料，而不必一种规格衬环制作相应的一种一比一啮合的抽送轮。

4、由抽送轮输送规定长度的自由状态的螺旋衬环钢带料段处于切刀静件和切刀动件之间；切断时，带料受作用力推动产生的运动幅度很小，这就保证了所切自由开口螺旋衬环钢带料在长度上具有统一性。同时，切刀口方位保持不变，带料切断口也能平整统一。

附图说明

图1是滚压钢带料示意图。

图2是图1放大部分结构示意图。

图中1是肩台

图3是本发明装料杆、线槽杆、接料杆相连结构示意图。

图中2是装料杆，3是线槽杆，4是接料杆。

图4是图3放大部分结构示意图。

图中2是装料杆，3是线槽杆，5是切刀空腔，4是接料杆，6是螺纹线槽。

图5是螺旋衬环钢带料套在装料杆上装料杆、线槽杆、接料杆相连组合安装在竖直板座上的结构示意图。

图中2是装料杆，7是螺旋衬环钢带料，8是竖直板座，3是线槽杆，4是接料杆。

图6是图5基础上加装拔料叉的结构示意图。

图中2是装料杆，7是螺旋衬环钢带料，8是竖直板座，3是线槽杆，4是接料杆，9是拔料叉推动机构，10是拨料叉。

图7是拔料叉及拔料叉推动机构。

图中9是拔料叉推动机构，10是拔料叉，11是中心孔。

图8是实现本发明所述方法的机构结构示意图

图中2是装料杆，7是螺旋衬环钢带料，8是竖直板座，12是抽送轮，13是步进电机，9是拔料叉推动机构，4是接料杆，10是拔料叉，5是切刀空腔，14是切刀动件，15是切断机构。

具体实施方式

将螺旋衬环钢带料切断成自由开口环钢带料的方法，包括装料杆(2)、接料杆(4)、抽送轮(12)、切断机构(15)、拔料叉(10)；螺旋衬环钢带料(7)套在装料杆(2)上；本发明的改进之处是所述切断机构带切刀，切刀用于切断螺旋衬环钢带料。还包括线槽杆(3)。装料杆(2)、线槽杆(3)、接料杆(4)三者的中心线在同一条水平线上，相互间轴向的距离保持不变。线槽杆(3)从中心孔(11)穿过拔料叉(10)，拔料叉沿着接料杆中心线方向可作往复运动。所述线槽杆表面带螺纹线槽(6)。本发明方法把螺旋衬环钢带料前端拉伸，拉伸段置于螺纹线槽中。拉伸时保持弹性形变，以保证切断下的螺旋衬环钢带料恢复形变后是一只原有曲率半径的圆形开口环。因此，螺纹线槽的螺距不宜过大。抽送轮轮缘插入螺纹线槽中，与螺纹线槽中的螺旋衬环钢带料相啮合。

线槽杆上部带切刀空腔(5)；螺纹线槽起于线槽杆底部，经180度后与切刀空腔相连通。切刀动件(14)和切刀静件伸入切刀空腔中，切刀静件方位固定不变。螺纹线槽的起点是螺旋衬环钢带料拉伸形变的开始，而切刀空腔则是拉伸形变的终止处。螺旋衬环钢带料在终止处由切刀动件和切刀静件切断。切刀可以是剪刀，此时剪刀静刃为切刀静件，剪刀动刃为切刀动件。切刀也可以是切刀槽及切刀刀刃，此时，切刀槽为切刀静件，切刀刀刃为切刀动件。

所述抽送轮外缘为单排三角齿或方形齿。轮缘采用简单的齿型，螺纹线槽槽侧壁以及抽送轮轮缘单排齿共同强制螺旋衬环钢带料在槽中作微小弹性形变，在抽送轮持续转动的推动下螺旋衬环钢带料在槽中滑动向切刀空腔连续送出相应的螺旋衬环钢带料长度。因此，轮缘上的轮齿不必同螺旋衬环钢带料一比一啮合。

本发明按以下步骤切断：

第一步聚，拉伸螺旋衬环钢带料一端并将拉伸段压入螺纹线槽中，使抽送轮与螺纹线槽中的螺旋衬环钢带料波形孔啮合，并让螺旋衬环钢带料端头穿过切刀静件与切刀动件张开的切刀口之间。螺旋衬环钢带料穿过切刀口处即为切断处。切刀静件所处方位相对于竖直板座静止，切断口平整如一。

第二步聚，转动抽送轮抽送螺旋衬环钢带料至经过切刀口的螺旋衬环钢带料长度等于所需制作衬环的长度，停止转动。抽送轮轮缘齿与螺旋衬环钢带料波形孔啮合，通过步进电机数控驱动抽送轮，抽送轮向切刀口输送的螺旋衬环钢带料长度可以精确控制。

第三步聚，驱动切断机构切断得自由开口环钢带料。相邻两次切断即为同一自由开口环钢带料开口的两端。

第四步聚，启动拔料叉将自由开+口环钢带料拔离线槽杆挂在接料杆上。剪下的自由开口环钢带料收集在接料杆上。拔离后的拔料叉回到初始位。

第五步聚，回到第二步聚，直至切断完装料杆上的螺旋衬环钢带料。

本发明机构，包括装料杆(2)、接料杆(4)、抽送轮(12)、切断机构(15)、拔料叉(10)、线槽杆(3)。装料杆、线槽杆、接料杆三者的中心线在同一条水平线上；线槽杆(3)从中心孔(11)穿过拔料叉；线槽杆表面带螺纹线槽(6)，线槽杆上部带切刀空腔(5)；螺纹线槽起于线槽杆底部，经180度后与切刀空腔(5)相连通；切断机构带切刀；切刀动件(14)和切刀静件伸入切刀空腔中，切刀静件方位固定不变；抽送轮外缘为单排三角齿或方形齿；抽送轮外缘插入螺纹线槽(6)。为了减轻螺旋衬环钢带料在抽送中的阻力以及防止螺旋衬环钢带料在拉伸中损坏，可让装料杆顺着抽送方向绕着自身中心线旋转。工作时，装料杆持续旋转，抽送轮得到数控指令转动一个角度从装料杆上螺旋衬环钢带料抽取一定长度并向切刀口送出，停止转动。然后切断机构得到数控指令将所送长度的螺旋衬环钢带料切断下来，切下来的自由开口环钢带料挂在线槽杆上，切断机构随即恢复初始状态等待下一次切断任务。最后拔料叉得到数控指令将挂在线槽杆上自由开口环钢带料拔离收集在接料杆上。拔离的同时，抽送轮进行下一次等角度的转动。然后是下一次切断、拔离，如些循环直至切断完装料杆上整只螺旋衬环钢带料。

Claims (2)

1.将螺旋衬环钢带料切断成自由开口环钢带料的方法，包括装料杆(2)、接料杆(4)、抽送轮(12)、切断机构(15)、拔料叉(10)；螺旋衬环钢带料(7)套在装料杆(2)上；

其特征是:

所述切断机构带切刀；还包括线槽杆(3)；装料杆(2)、线槽杆(3)、接料杆(4)三者的中心线在同一条水平线上；线槽杆(3)从中心孔(11)穿过拔料叉(10)；所述线槽杆表面带螺纹线槽(6)，线槽杆上部带切刀空腔(5)；螺纹线槽起于线槽杆底部，经180度后与切刀空腔相连通；切刀动件(14)和切刀静件伸入切刀空腔中，切刀静件方位固定不变；

所述抽送轮外缘为单排三角齿或方形齿；

按以下步骤切断：

第一步聚，拉伸螺旋衬环钢带料一端并将拉伸段压入螺纹线槽中，使抽送轮与螺纹线槽中的螺旋衬环钢带料啮合，并让螺旋衬环钢带料端头穿过切刀静件与切刀动件张开的切刀口之间；

第二步聚，转动抽送轮抽送螺旋衬环钢带料至经过切刀口的螺旋衬环钢带料长度等于所需制作衬环的长度，停止转动；

第三步聚，驱动切断机构剪切得自由开口环钢带料；

第四步聚，启动拔料叉将自由开口环钢带料拔离线槽杆挂在接料杆上；

第五步聚，回到第二步聚，直至剪切完装料杆上的螺旋衬环钢带料。

2.一种实现权利要求1所述将螺旋衬环钢带料切断成自由开口环钢带料的方法的机构，包括装料杆(2)、接料杆(4)、抽送轮(12)、切断机构(15)、拔料叉(10)；其特征是:还包括线槽杆(3)；装料杆、线槽杆、接料杆三者的中心线在同一条水平线上；线槽杆(3)从中心孔(11)穿过拔料叉；所述线槽杆表面带螺纹线槽(6)，线槽杆上部带切刀空腔(5)；螺纹线槽起于线槽杆底部，经180度后与切刀空腔(5)相连通；所述切断机构带切刀；切刀动件(14)和切刀静件伸入切刀空腔中，切刀静件方位固定不变；所述抽送轮外缘为单排三角齿或方形齿；抽送轮外缘插入螺纹线槽(6)中。

Images