弹性胶圈均匀预紧装置和预紧方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种弹性胶圈均匀预紧装置和预紧方法，解决了弹性胶圈(5)预紧过程中由于直径逐渐变大而导致无法均匀预紧的问题。本发明专利技术包括定位装置(1)、连续给胶圈装置(2)、施压装置(3)、渐扩装置(4)，所述定位装置(1)用于对连续给胶圈装置(2)、施压装置(3)、渐扩装置(4)进行中心定位；所述连续给胶圈装置(2)用于将待预紧的一系列弹性胶圈(5)依次进行给料；所述施压装置(3)为弹性胶圈(5)的预紧变形提供动力；所述渐扩装置(4)对弹性胶圈(5)进行预紧。本发明专利技术结构巧妙简单，易于实现弹性胶圈(5)均匀预紧的机械化和自动化，能够实现圆形弹性胶圈(5)的均匀变径预紧。

【技术实现步骤摘要】
弹性胶圈均匀预紧装置和预紧方法
本专利技术涉及机械自动化领域，特别涉及一种用渐扩装置和施压装置连续预紧弹性胶圈的弹性胶圈均匀预紧装置和预紧方法。
技术介绍
在化工、机械、医学等领域经常会需要用到预紧的胶圈，即胶圈在使用的初始状态就需要达到预紧状态。目前还没有一种专门的可机械化的胶圈预紧装置，对于胶圈弹力较小或使用场合精度要求低的场合，经常使用人力或机械方式通过几个力作用点，沿胶圈径向方向将胶圈尺寸扩大，然后套置在需要预紧的工件上。这种简单的胶圈预紧方式因为对其进行点施力，必然会导致胶圈在施力点的位置发生弯折形变，改变胶圈原有的形状并导致胶圈上各点受力不均匀。虽然可以通过增加胶圈上施力点的个数来使胶圈的受力尽量均匀化，但依旧无法保持胶圈在整个预紧扩大的过程中受力均匀且始终为圆形，会造成圆形的胶圈形成以受力点位顶点的多边形，无法均匀平滑的放置在所需预紧的圆形工件上。目前，胶圈均匀预紧装置和方法主要存在以下问题：(1)没有专用的可实现机械化的胶圈均匀预紧装置；(2)现有预紧装置和方法在胶圈预紧过程中会造成胶圈沿施力点发生弯折形变，一方面会破坏胶圈的使用寿命，另一方面导致胶圈预紧过程中的预紧力与预紧胶圈工作时所能产生的预紧力大小不一，难以精确控制预紧力的大小；(3)由于施力的需求，预紧后的胶圈无法均匀平滑的放置在所需预紧的工件上。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种弹性胶圈均匀预紧装置和预紧方法，这种预紧装置和预紧方法能够实现弹性胶圈在大尺寸变形范围内均匀预紧，预紧过程中弹性胶圈始终保持圆形，而且这种装置结构简单可靠、成本低，易于实现机械化和自动化。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种弹性胶圈均匀预紧装置，包括：定位装置、连续给胶圈装置、施压装置、渐扩装置，定位装置放置或固定在地面或工作台上，渐扩装置放置在定位装置上，连续给胶圈装置安装在渐扩装置上；其中定位装置由基础支撑板及固定在基础支撑板上的基础支撑杆组成，渐扩装置由颈部、渐扩部、定形部构成，其中颈部与胶圈下料块相邻，定形部紧挨定位装置；渐扩装置颈部的弹性胶圈在施压装置的施压杆作用下沿着渐扩部逐渐预紧扩大，当弹性胶圈到达定形部时，即达到设计的预紧要求，弹性胶圈保持在定形部上以待取用；渐扩装置的渐扩部为圆台，其锥角为20°～60°；所述定位装置、连续给胶圈装置、施压装置、渐扩装置同轴安装；所述定位装置安装在弹性胶圈均匀预紧装置的最底端，用于对连续给胶圈装置、施压装置和渐扩装置进行中心定位；所述连续给胶圈装置包括由基础支撑杆提供定位和支撑的胶圈预置块、径向支撑块、中间支撑块、胶圈下料块；所述胶圈预置块、径向支撑块、中间支撑块、胶圈下料块之间间隔依次为△1、△2、△3，其中△1、△2、△3均大于0mm，且满足△2+△3+0.5H1+H2＝1.5h，其中H1、H2、h分别为径向支撑块、中间支撑块、弹性胶圈的高度；所述弹性胶圈一次性套置在胶圈预置块上，弹性胶圈在自然状态下内径比胶圈预置块外径大0.5mm～1.5mm；所述施压装置包括限位壳、限位杆、复位弹簧C、滑槽C、施压杆、拉簧、限位块、压力均布圈、位置开关，安装在弹性胶圈均匀预紧装置最外缘，为弹性胶圈的预紧变形提供动力；所述限位壳为回转体，安装在定位装置上，其回转曲线设计保证施压杆内端紧贴渐扩装置时，其外端紧贴限位壳；所述施压杆在连续给胶圈装置位置时，其内端远离弹性胶圈，施压杆在渐扩装置位置时，其内端处于弹性胶圈上侧并紧贴渐扩装置；所述限位杆固定在限位壳上，限位杆上部分为空心部分，呈U形槽，滑槽C可以在限位杆空心部分内做上下自由移动，限位杆下半部分为实心部分，可以对滑槽C进行下降距离限制，同时保护复位弹簧C；所述复位弹簧C套在限位杆外侧，当挤压力F2撤去后可以使滑槽C复位；所述施压杆在滑槽C内做左右移动，同时跟随滑槽C做上下移动；所述拉簧使施压杆外端始终紧贴限位壳；所述限位块限制滑槽C的左右移动；所述压力均布圈将电机、气缸或液压缸提供的压力F2传递给所有施压杆；所述位置开关在施压杆到达设定位置后撤销压力F2。所述径向支撑块为两块对称圆弧，其圆弧外径与胶圈预置块外径相同，圆弧角度为30°～90°，径向支撑块每个圆弧具有一对滑杆A；所述滑杆A可在滑槽A内自由滑动；所述滑槽A固定安装在基础支撑杆上；所述径向支撑块在伸缩栅格的驱动下沿径向向外运动，将与径向支撑块接触的弹性胶圈绷紧，同时由于径向支撑块向外运动，阻挡了其它弹性胶圈的下落；所述径向支撑块在撤去施加于伸缩栅格的压力F1时，径向支撑块在复位弹簧A的作用下沿径向向内复位，弹性胶圈整体下落一个工位；所述径向支撑块在两个圆弧块中心位置设置柔性钢丝。所述径向支撑块外圆弧面进行网面滚花，滚花模数为0.3～0.5。所述中间支撑块外径与胶圈预置块外径相同，在其上设置两个相互平行且垂直于中间支撑块轴线的滚动支撑杆。所述胶圈下料块为两块对称圆弧，其形状与径向支撑块相同，胶圈下料块每个圆弧具有一对滑杆B；所述滑杆B可在滑槽B内自由滑动；所述滑槽B固定安装在基础支撑杆上；所述胶圈下料块在两个圆弧块中心位置设置柔性钢丝；所述胶圈下料块在径向支撑块径向向外运动时，柔性钢丝通过滚动支撑杆将胶圈下料块沿径向向内拉动，放置于胶圈下料块上的弹性胶圈下落到渐扩装置的颈部；所述胶圈下料块在径向支撑块径向向内运动时，复位弹簧B将胶圈下料块沿径向向外推动，胶圈下料块径向尺寸大于弹性胶圈径向尺寸，下落的弹性胶圈被胶圈下料块阻挡。所述柔性钢丝绕过滚动支撑杆，一端连接在径向支撑块上，另一端连接在胶圈下料块上。所述限位杆32、复位弹簧C33、滑槽C34、施压杆35、拉簧36一一对应，数量均为N个，360°均布，其中N为偶数，且6≤N≤18，所述限位块37数量为2N个，360°均布。所述弹性胶圈均匀预紧装置的均匀预紧方法用于将具有弹性的弹性胶圈的直径从自然状态下变大到工艺所需直径，使其具有一定的预紧力，所述预紧方法包含：(1)第一步骤：将待预紧的弹性胶圈一次性套置在胶圈预置块上，弹性胶圈可在重力作用下沿着胶圈预置块自由滑落到中间支撑块位置，被胶圈下料块阻挡；此时，预置弹性胶圈的最底部胶圈处在中间支撑块的位置，预置弹性胶圈的倒数第二个胶圈处在径向支撑块的位置；(2)第二步骤：通过电机、气缸或液压缸对伸缩栅格施加压力F1，所述径向支撑块在伸缩栅格的驱动下沿径向向外运动，将与径向支撑块接触的倒数第二个弹性胶圈绷紧，同时由于径向支撑块向外运动，阻挡了上部其它胶圈的下落；在沿径向向外运动时，所述径向支撑块通过柔性钢丝拉动胶圈下料块沿径向向内运动，此时被胶圈下料块阻挡的弹性胶圈的最底部胶圈落入渐扩装置的颈部；在撤去施加于伸缩栅格的压力F1时，径向支撑块在复位弹簧A的作用下沿径向向内复位，弹性胶圈整体下落一个工位，同时胶圈下料块在复位弹簧B作用下沿径向向外运动，将下落的弹性胶圈阻挡；(3)第三步骤：所述压力均布圈在压力F2的驱动下将压力均匀作用在滑槽C上，所述滑槽C在限位块的限位下克服复位弹簧B的弹力沿着限位杆竖直向下运动；所述施压杆一方面随着滑槽C向下运动，一方面在限位壳的限位下沿着径向向内运动，当施压杆在竖直方向运动到渐扩装置的颈部时，施压杆内端紧贴在渐扩装置的颈部上本文档来自技高网...

【技术保护点】
弹性胶圈均匀预紧装置，包括：定位装置(1)、连续给胶圈装置(2)、施压装置(3)、渐扩装置(4)，其特征在于，所述定位装置(1)、连续给胶圈装置(2)、施压装置(3)、渐扩装置(4)同心安装；所述定位装置(1)安装在弹性胶圈均匀预紧装置的最底端，用于对连续给胶圈装置(2)、施压装置(3)和渐扩装置(4)进行中心定位；所述定位装置(1)与地面或工作台进行紧固连接；所述施压装置(3)安装在弹性胶圈均匀预紧装置最外缘，为弹性胶圈(5)的预紧变形提供动力；所述渐扩装置(4)放置在定位装置(1)上，且与定位装置(1)同心；所述连续给胶圈装置(2)安装在渐扩装置(4)上方并与渐扩装置(4)同心；所述施压装置(3)安装在弹性胶圈均匀预紧装置最外缘，为弹性胶圈(5)的预紧变形提供动力。

【技术特征摘要】
1.弹性胶圈均匀预紧装置，包括：定位装置(1)、连续给胶圈装置(2)、施压装置(3)、渐扩装置(4)，定位装置(1)放置或固定在地面或工作台上，渐扩装置(4)放置在定位装置(1)上，连续给胶圈装置(2)安装在渐扩装置(4)上；其中定位装置(1)由基础支撑板(11)及固定在基础支撑板(11)上的基础支撑杆(12)组成，渐扩装置(4)由颈部(41)、渐扩部(42)、定形部(43)构成，其中颈部(41)与胶圈下料块(24)相邻，定形部(43)紧挨定位装置(1)；渐扩装置(4)颈部(41)的弹性胶圈(5)在施压装置(3)的施压杆(35)作用下沿着渐扩部(42)逐渐预紧扩大，当弹性胶圈(5)到达定形部(43)时，即达到设计的预紧要求，弹性胶圈(5)保持在定形部(43)上以待取用；渐扩装置(4)的渐扩部(42)为圆台，其锥角为20°～60°；其特征在于，所述定位装置(1)、连续给胶圈装置(2)、施压装置(3)、渐扩装置(4)同轴安装；所述定位装置(1)安装在弹性胶圈均匀预紧装置的最底端，用于对连续给胶圈装置(2)、施压装置(3)和渐扩装置(4)进行中心定位；所述连续给胶圈装置(2)包括由基础支撑杆(12)提供定位和支撑的胶圈预置块(21)、径向支撑块(22)、中间支撑块(23)、胶圈下料块(24)；所述胶圈预置块(21)、径向支撑块(22)、中间支撑块(23)、胶圈下料块(24)之间间隔依次为△1、△2、△3，其中△1、△2、△3均大于0mm，且满足△2+△3+0.5H1+H2＝1.5h，其中H1、H2、h分别为径向支撑块(22)、中间支撑块(23)、弹性胶圈(5)的高度；所述弹性胶圈(5)一次性套置在胶圈预置块(21)上，弹性胶圈(5)在自然状态下内径比胶圈预置块(21)外径大0.5mm～1.5mm；所述施压装置(3)包括限位壳(31)、限位杆(32)、复位弹簧C(33)、滑槽C(34)、施压杆(35)、拉簧(36)、限位块(37)、压力均布圈(38)、位置开关(39)，安装在弹性胶圈均匀预紧装置最外缘，为弹性胶圈(5)的预紧变形提供动力；所述限位壳(31)为回转体，安装在定位装置(1)上，其回转曲线设计保证施压杆(35)内端紧贴渐扩装置(4)时，其外端紧贴限位壳(31)；所述施压杆(35)在连续给胶圈装置(2)位置时，其内端远离弹性胶圈(5)，施压杆(35)在渐扩装置(4)位置时，其内端处于弹性胶圈(5)上侧并紧贴渐扩装置(4)；所述限位杆(32)固定在限位壳(31)上，限位杆(32)上部分为空心部分，呈U形槽，滑槽C(34)可以在限位杆(32)空心部分内做上下自由移动，限位杆(32)下半部分为实心部分，可以对滑槽C(34)进行下降距离限制，同时保护复位弹簧C(33)；所述复位弹簧C(33)套在限位杆(32)外侧，当挤压力F2撤去后可以使滑槽C(34)复位；所述施压杆(35)在滑槽C(34)内做左右移动，同时跟随滑槽C(34)做上下移动；所述拉簧(36)使施压杆(35)外端始终紧贴限位壳(31)；所述限位块(37)限制滑槽C(34)的左右移动；所述压力均布圈(38)将电机、气缸或液压缸提供的压力F2传递给所有施压杆(35)；所述位置开关(39)在施压杆(35)到达设定位置后撤销压力F2。2.根据权利要求1所述的弹性胶圈均匀预紧装置，其特征在于，所述径向支撑块(22)为两块对称圆弧，其圆弧外径与胶圈预置块(21)外径相同，圆弧角度为30°～90°，径向支撑块(22)每个圆弧具有一对滑杆A(222)；所述滑杆A(222)可在滑槽A(221)内自由滑动；所述滑槽A(221)固定安装在基础支撑杆(12)上；所述径向支撑块(22)在伸缩栅格(225)的驱动下沿径向向外运动，将与径向支撑块(22)接触的弹性胶圈(5)绷紧，同时由于径向支撑块(22)向外运动，阻挡了其它弹性胶圈(5)的下落；所述径向支撑块(22)在撤去施加于伸缩栅格(225)的压力F1时，径向支撑块(22)在复位弹簧A(223)的作用下沿径向向内复位，弹性胶圈(5)整体下落一个工位；所述径向支撑块(22)在两个圆弧块中心位置设置柔性钢丝(224)。3.根据权利要求1所述的弹性胶圈均匀预紧装置，其特征在于，所述径向支撑块(22)外圆弧面进行网面滚...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宁，秦能，陈松，孙晓朋，刘晶，张亮，雷全虎，张哲，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61