軸的自旋轉控制裝置的製作方法

2023-05-29 14:00:36

專利名稱：軸的自旋轉控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及機器設備中軸的旋轉定位控制技術。
背景技術：
鍛造壓機根據工藝要求經常需要更換上、下砧子，由於上砧是懸掛在活動橫梁上的，所以一般用幾個安裝在活動橫梁上的夾緊裝置來完成上砧的更換，這些夾緊裝置都必須讓懸掛軸或者稱加緊軸實現周期為90°的旋轉。為了減少換砧時間，較原始的鍛造壓機使用了如圖1所示的旋轉裝置，這種裝置採用齒輪條與齒輪傳動，存在結構複雜、易損壞、換砧速度慢等缺點。目前出現了一些在此旋轉裝置基礎上改進的自旋轉裝置，其中比較先進的是太原重工股份有限公司所設計的自旋轉夾緊裝置(專利號201020154698. X)，如圖2，主要由軸
5、彈簧6、移動套7、導向稜8組成。該裝置在一定程度上簡化了原始裝置的結構，提高了換砧的速度，但還是存在以下缺點(I)運動過程複雜，彈簧和移動套、移動套和四個導向稜、軸和移動套都存在相互的移動、碰撞，這使整個裝置出現故障的可能性大大增加；(2)彈簧
6、移動套7都屬於運動件,且軸5的齒要與導向稜8產生碰撞,所以上述彈簧6、移動套7、導向稜8都屬於易損件，而且上述三個零部件的更換都比較困難；(3)由於彈簧6、移動套7和軸5的齒都設置在軸5的中部，佔據了一定的空間，使得配合此裝置的輔助裝置布置困難。此外，該裝置核心並不是夾緊，而是讓懸掛軸或者稱加緊軸實現周期為90°的旋轉，故其名稱為「自旋轉夾緊裝置」不夠確切。

發明內容
本發明的目的是克服軸的旋轉定位控制現有技術的缺陷，簡化運動過程，減少易損件，降低故障率；減小維修難度，並為輔助裝置的布置提供便利。本發明是通過以下技術方案來實現的一種軸的自旋轉控制裝置，包括軸I和套在軸I上的圓環2，軸I 一端設有上導程1-1和下導程1-2，圓環2在徑向設有導向銷軸2-1。上述上、下導程分別有波形導向面，上導程1-1的波形導向面主要包括斜面1-1-1，下導程的波形導向面主要包括斜面1-2-2和直槽1-2-1、1-2-3，斜面的作用是讓軸發生預期的旋轉，直槽的作用是防止軸在不必要的時候發生旋轉。上、下導程的波形導向面的斜面和直槽共同形成周期為180°的導向槽，圓環2是相對固定的，圓環2的導向銷軸2-1與導向槽配合，軸I可以在圓環2中上下滑動和轉動，當軸在圓環中按預定的方式上、下滑動，由於斜面和直槽的導向作用，軸將發生預定的旋轉，每次旋轉90°，同時使得該軸定位於降低或者升高位置，使被夾緊部件處於夾緊或者脫離狀態。與現有技術相比，本裝置省去了彈簧和移動套、導向稜三個能夠產生相對運動的而且難以更換的易損零部件，而只增加導向銷軸一個更換方便的易損零部件，出現故障的可能性降低，大大減小維修的工作量；並且以在軸一端設上、下導程代替在中部設置彈簧、移動套、導向稜和軸的齒，從而讓出軸中部的空間，這樣十分有利於配套裝置的布置。本裝置特別適用於鍛造壓機快換上砧的夾緊裝置中夾緊軸的自旋轉控制，也適用於鍛造壓機快換上模具夾緊裝置中夾緊軸的自旋轉裝置，以及其他需要實現對軸旋轉定位控制的裝置上。


圖1是較原始的上砧夾緊裝置示意圖；圖2是太原重工股份有限公司所設計的自旋轉夾緊裝置(專利號201020154698.X)示意圖，其中5軸、6彈簧、7移動套、8導向稜；圖3是本發明的結構示意圖，其中1軸、2圓環、1-1上導程、1-2下導程、2-1導向銷軸；圖4是上、下導程波形導向面的斜面和直槽的示意圖，其中1-1上導程、1-1-1上導程的波形導向面斜面，1-2-2下導程的波形導向面斜面、1-2-1、1-2-3下導程的直槽；圖5是上、下導程的展開圖，其中2-1導向銷軸；1-1-1上導程的波形導向面斜面，1-2-2下導程的波形導向面斜面、下導程的直槽1-2-1、1-2-3 ；圖6是夾緊裝置脫離狀態，其中3T型頭、4夾緊套；圖7是夾緊裝置夾緊狀態，其中3Τ型頭、4夾緊套。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。圖3、4為本發明的結構示意圖，軸的自旋轉裝置包括軸I和套在軸上的圓環2，軸I 一端設有上導程1-1和下導程1-2，圓環2在徑向設有導向銷軸2-1。上述上、下導程分別設有波形導向面，上導程1-1的波形導向面主要包括斜面1-1-1，下導程的波形導向面主要包括斜面1-2-2和直槽1-2-1、1-2-3，斜面的作用是讓軸發生預期的旋轉，直槽的作用是防止軸在不必要的時候發生旋轉，而且直槽分為長直槽和短直槽兩種，目的在於控制銷軸的軸向位置。上、下導程的波形導向面的斜面和直槽共同形成周期為180°的導向槽，圓環2是相對固定的，圓環2的導向銷軸2-1與導向槽配合，軸I可以在圓環2中上下滑動和轉動，當軸在圓環中按預定的方式上、下滑動，由於斜面和直槽的導向作用，軸將發生預定的旋轉，即周期為180°的旋轉，每個周期內又包含兩次90°的旋轉。(如圖3、4、5)圖5是上、下導程的展開圖，它顯示了本發明的具體運動過程，需要說明的是，銷軸2-1是相對固定的，而上、下導程是隨著軸一起上、下滑動和轉動的，圖5顯示的是上、下導程相對銷軸的運動狀態。圖6、圖7中所標3是T型頭，位於軸的另一端，4是夾緊套，位於被夾緊件上，二者共同起夾緊作用。圖6顯示的是夾緊裝置的初始狀態，此時導向銷軸2-1的位置為圖5中Al的位置，即下導程的直槽1-2-3的最低端和導向銷軸接觸，T型頭3與夾緊套脫離。當需要夾緊上砧時，軸向下滑時，此時由於直槽1-2-3的作用，軸豎直向下，不發生旋轉，上述過程的目的是讓T型頭3順利進入夾緊套，以免發生幹涉。軸繼續向下滑動，當上導程的斜面1-1-1接觸到導向銷軸2-1時，軸將發生旋轉，即向下運動的同時發生旋轉，直至運動到圖5中BI位置。軸開始向上運動，當下導程的斜面1-2-2接觸到導向銷軸2-1時，軸繼續沿之前的方向旋轉，直至運動至下導程的直槽1-2-1，即導向銷軸2-1處於點C位置，此時T型頭3的狀態相對於初始狀態旋轉了 90°，又由於直槽1-2-1較直槽1-3-2短，所以此時T型頭3的軸向位置較脫離狀態低，即T型頭3深入至夾緊套中，夾緊裝置的狀態為夾緊狀態(如圖7)。當需要換砧時，需要先讓T型頭3與夾緊套4脫離，軸向下滑動，當上導程的斜面
1-1-1接觸到導向銷軸2-1時，軸將發生旋轉，即向下運動的同時發生旋轉，直至運動到圖5中B2位置。軸開始向上運動，當下導程的斜面1-2-2接觸到導向銷軸2-1時，軸繼續沿之前的方向旋轉，直至運動至下導程的直槽1-2-3，此時T型頭3的狀態相對於夾緊狀態旋轉了90°，軸繼續沿著直槽1-2-3豎著向上運動，直至導向銷軸2-1處於點A2位置，T型頭3脫離夾緊套4，夾緊裝置恢復到初始狀態(如圖6)。經過上述的一個循環，軸完成一個周期的運動過程，即實現了夾緊裝置的「脫離——夾緊——脫離」的循環運動過程。
權利要求
1.一種軸的自旋轉控制裝置，包括軸(I)和套在軸上的圓環(2)，其特徵是軸(I) 一端設有上導程(1-1)和下導程(1-2)，上、下導程分別有波形導向面，下導程(1-2)的波形導向面上有直槽，上、下導程的波形導向面之間的空隙形成導向槽，圓環(2)在徑向設有可與導向槽配合的導向銷軸(2-1)，圓環⑵是相對固定的，軸⑴可在圓環(2)中滑動和轉動。
2.按權利要求1所述的軸的自旋轉控制裝置，其特徵是所述的上導程(1-1)和下導程(1-2)的波形導向面各有4個，在其圓周上每90度I個，均勻分布。
3.按權利要求1所述的軸的自旋轉控制裝置，其特徵是所述軸下導程(1-2)的波形導向面上的直槽有長、短兩種，各有2個，間隔分布，相距90度。
全文摘要
一種軸的自旋轉控制裝置，該裝置以軸的自旋轉方式實現對軸的定位控制。所述自旋轉裝置包括軸1和套在軸1上的圓環2，軸1一端設有上導程1-1和下導程1-2，上、下導程分別設有波形導向面，波形導向面包括斜面和直槽，上、下導程的波形導向面之間的空隙形成導向槽，圓環2在徑向設有可與導向槽配合的導向銷軸2-1，圓環2是相對固定的，軸1可在圓環2中滑動和轉動。本發明相對於現有技術有以下優點減少了產生相對運動的部件，裝置的故障率降低，大大減小維修的工作量；並且此裝置設置在軸一端，從而讓出軸中部的空間，十分有利於配套裝置的布置。該裝置可以用在鍛壓機上砧、上模具的夾緊裝置的夾緊軸上及其他需要實現對軸定位控制的裝置上。
文檔編號B21J13/00GK102989963SQ20111026879
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月9日 優先權日2011年9月9日
發明者蘇鐵明, 陳哲, 張果林, 尚英軍 申請人:西安蘭石重工機械有限公司