CN1168587C - 一种螺旋卷定螺距拉伸装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种螺旋卷定螺距拉伸装置，该装置主要由电动机、高速级带传动、低速级带传动、主动橡胶滚轮、差动橡胶滚轮，主动锥形滚轮、从动锥形滚轮、调速螺旋以及轴和轴承组成，电动机驱动高速级带传动上的小带轮，主轴锥形滚轮、高速级带传动上的大带轮及主动橡胶滚轮均在主动轴上，从动锥形滚轮和低速级带传动上的小带轮均在中间轴上，低速级带传动上的大带轮和差动橡胶滚轮在从动轴上，主动锥形滚轮和从动锥形滚轮之间装有调速螺旋，调速螺旋上有调速螺旋控制手柄，轴承均装在箱体上。本发明结构简单，使用方便，不仅可以提高金属橡胶产品的质量，而且可以提高制备橡胶产品的生产效率。

Description

一种螺旋卷定螺距拉伸装置

技术领域：

本发明提出一种螺旋卷定螺距拉伸装置，具体地说是制备金属橡胶产品的专用设备。

背景技术：

金属橡胶产品是以直径为0.05～0.3mm的金属丝为原材料，经特殊制备工艺成型的结构件，可广泛应用于高温、低温、大温差、高真空及腐蚀环境等特殊工况下的阻尼减振、密封、过滤及热传导结构中。在航空、航天、汽车工业及特种联轴器等领域中，金属橡胶成为普通橡胶的最佳替代品。制备金属橡胶构件的基本步骤如下：首先，选择合适的金属丝，卷制成螺旋卷(该螺旋卷形状如同细长的拉伸弹簧)；其二，根据所需金属橡胶构件的结构形式和工作特点，拉伸螺旋卷以改变其螺距(经拉伸后的螺旋卷如同细长的压缩弹簧)，以利于成型时螺旋卷之间的牢固嵌合；其三，将拉伸后的螺旋卷按一定规律铺设到相应的模具中，制成坯料并冷压成型；最后，进行后期制作，制备出合格的金属橡胶产品。我国对金属橡胶产品的研制开发尚处于起步阶段，研制过程中对螺旋卷的定螺距拉伸大多用手工来完成，手工拉伸螺旋卷不仅劳动强度高，造成人力资源的巨大浪费，而且此过程受人为因素的影响很大，很难保证拉伸后螺旋卷螺距的一致性，直接影响了金属橡胶构件成型过程中螺旋卷之间结合力的均匀性和产品性能的稳定性。因此，利用手工方法对螺旋卷进行定螺距拉伸不适合金属橡胶产品的批量生产。

发明内容：

本发明是针对现有技术不足提出的。本发明能够很好地保证螺旋卷的拉伸工艺要求。拉伸螺旋卷以改变其螺距是金属橡胶产品制备工艺中的主要环节，其工艺要求为：1、必须严格控制拉伸螺旋卷的拉力，以保证每次拉伸后螺距的一致性；2、螺距的大小应根据产品的结构形状和受力特点而定，以保证构件中螺旋卷间牢固的嵌合；3、在保证质量的前提下，必须保证较高的拉伸效率，以适应金属橡胶产品的批量生产；4、螺旋卷拉伸后，应该随时拉伸随时盘入模具中，防止拉伸后的螺旋卷相互勾连在一起，以利于储存和保管。如图1所示，本发明主要由直流电动机1、高速级带传动2、主动橡胶滚轮3、主动锥形滚轮4、调速螺旋5、调速螺旋控制手柄6、从动锥形滚轮7、低速级带传动8、差动橡胶滚轮9、轴10、13、16以及轴承11、12、14、15、17、18组成，其中在箱体19上自左至右上下箱面依次装有轴承17、18和14、15及11、12，轴承17、18之间装有轴16，轴承14、15之间装有轴13，轴承11、12之间装有轴10，轴16上端装有低速级带传动8的大带轮，下端装有差动橡胶滚轮9，轴13中间装有从动锥形滚轮7，轴13上端装有低速级带传动8的小带轮，轴10中间装有主动锥形滚轮4和高速级带传动2的大带轮，而且高速级带传动2的大带轮在主动锥形滚轮4下方，轴10的下端装有主动橡胶滚轮3，主动橡胶滚轮3为一对，其中一个固定在轴10的下端，另一个装配在与轴10平行的小轴的一端，为从动轮，小轴的另一端通过轴承安装在箱体19上，差动橡胶滚轮9也为一对，其中一个固定在轴16下端，另一个装配在与轴16平行的小轴的一端，为从动轮，小轴的另一端通过轴承安装在箱体19上，高速级带传动2的小带轮装在电动机1的输出轴上，在主动锥形滚轮4和从动锥形滚轮7之间装有调速螺旋5，在调速螺旋5上有调速螺旋控制手柄6，调速螺旋5由螺杆和螺母组成。轴10为主动轴，轴16为从动轴，轴13为中间轴，工作时，被拉伸的螺旋卷21在导向管路20中穿过，导向管路20在主动橡胶滚轮3中间和差动橡胶滚轮9中间。本发明的工作原理是：电动机1通过高速级带传动2，同时驱动主动橡胶滚轮3(一对)和主动锥形滚轮4，主动锥形滚轮4通过调速螺旋5调速后将运动和动力传递到从动锥形滚轮7，从动锥形滚轮7的速度通过低速级带传动8传递到差动橡胶滚轮9。这样，当被拉伸螺旋卷在导向管路的引导下，经过橡胶滚轮时，利用主动橡胶滚轮3与差动橡胶滚轮9之间的线速度差Δv，便可以实现螺旋卷的定螺距拉伸；同时，通过调整调速螺旋改变主动橡胶滚轮3和差动橡胶滚轮9的线速度差，实现螺旋卷不同螺距的要求。本发明螺旋卷定螺距拉伸原理如图2所示：在时间t内，经过差动橡胶滚轮的螺旋卷长度为L₁＝d_nN₁＝πD₁n₁t(式中：d_n-金属丝直径；N₁-螺旋卷匝数；D₁-差动橡胶滚轮直径；n₁-差动橡胶滚轮的转速)；由于在两组滚轮之间存在速度差，所以在相同时间内，相同匝数的螺旋卷被拉伸，长度为：L₂＝P_∑N₂＝πD₂n₂t，(式中：P_∑-螺旋卷的螺距总和，它等于实际螺旋卷螺距p加上弹性变形量Δx；N₂-螺旋卷匝数；D₂-主动橡胶滚轮直径；n₂-主动橡胶滚轮的转速)。如果滚轮的直径相同，则拉伸后螺旋卷的螺距和金属丝直径之间的关系将取决于两滚轮之间的相互运动关系： $\frac{p_{\mathrm{\Σ}}}{d_n}=\frac{n_2}{n_1}.$ 拉伸后螺旋卷螺距为： $p=\frac{n_2}{n_1}{d}_n-\mathrm{\Δx}.$ 本发明通过调整调速螺旋，改变无级摩擦轮传动的传动比，实现主动橡胶滚轮与差动橡胶滚轮线速度Δv的无级变速，满足了获得不同螺距螺旋卷的需求。装置调定后，输出螺旋卷的螺距均匀一致，不受人为因素影响，为金属橡胶成型过程中螺旋卷的有效结合提供了保证。在装置中，每对拉伸滚轮中都有一个是中心可调的。这样，滚轮的中心距可以自适应螺旋卷的直径，使该装置适合拉伸不同直径的螺旋卷，以满足不同金属橡胶构件的制作需求。本发明不仅有利于提高金属橡胶产品的质量，使金属橡胶产品可以批量生产，而且极大地提高制备金属橡胶产品的生产效率。

附图说明：

图1为本发明原理结构图。

图2为本发明工作原理图。

具体实施方式：

本发明箱体长×高×宽为300×200×150毫米，本发明直流电动机功率为24W，转速为1400转/分，轴承为调心球轴承，主动传动带公称长度320毫米，从动传动带公称长度480毫米，主动锥形滚轮和从动锥形滚轮的锥度为1∶6，调速螺旋的螺距为1毫米，本发明中所有的滚轮芯部材料为45^#钢，滚轮轮缘为氯丁橡胶，主动橡胶滚轮和差动橡胶滚轮直径均为32毫米。

Claims (1)

1、一种螺旋卷定螺距拉伸装置，其特征在于：主要由直流电动机[1]、高速级带传动[2]、主动橡胶滚轮[3]、主动锥形滚轮[4]、调速螺旋[5]、调速螺旋控制手柄[6]、从动锥形滚轮[7]、低速级带传动[8]、差动橡胶滚轮[9]、轴[10]、[13]、[16]以及轴承[11]、[12]、[14]、[15]、[17]、[18]组成，其中在箱体[19]上自左至右上下箱面依次装有轴承[17]、[18]和[14]、[15]及[11]、[12]，轴承[17]、[18]之间装有轴[16]，轴承[14]、[15]之间装有轴[13]，轴承[11]、[12]之间装有轴[10]，轴[16]上端装有低速级带传动[8]的大带轮，下端装有差动橡胶滚轮[9]，轴[13]中间装有从动锥形滚轮[7]，轴[13]上端装有低速级带传动[8]的小带轮，轴[10]中间装有主动锥形滚轮[4]和高速级带传动[2]的大带轮，高速级带传动[2]的大带轮在主动锥形滚轮[4]下方，轴[10]的下端装有主动橡胶滚轮[3]，主动橡胶滚轮[3]为一对，其中一个固定在轴[10]的下端，另一个装配在与轴[10]平行的小轴的一端，小轴的另一端通过轴承安装在箱体[19]上，差动橡胶滚轮[9]为一对，其中一个固定在轴[16]下端，另一个装配在与轴[16]平行的小轴的一端，小轴的另一端通过轴承安装在箱体[19]上，高速级带传动[2]的小带轮装在电动机[1]的输出轴上，在主动锥形滚轮[4]和从动锥形滚轮[7]之间装有调速螺旋[5]，在调速螺旋[5]上有调速螺旋控制手柄[6]，螺旋卷[21]在导向管路[20]中穿过，导向管路[20]在主动橡胶滚轮[3]中间和差动橡胶滚轮[9]中间。

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