专利名称：一种大型弹簧热卷机床及成型方法
技术领域：
本发明涉及卷簧机床，尤其一种大型弹簧热卷机床及成型方法。
背景技术：
目前，国内加工弹簧设备大多采用的是热卷加工设备，加工圆截面大直径弹簧，一般采用热卷方法制造。主要有车床改造卷簧机、简易不开档卷簧机、自动开档卷簧机、靠模 自动开档卷簧机、自动退芯卷簧机等，基本是机械结构的简易设备，装备落后，成形过程中 人为影响的因素较多，产品质量难以保证，生产效率较低，产品生产过程中能耗较大。国内 仅有少数企业在使用英国、德国的设备，但都是二十世纪八、九十年代的产品，采用液压伺 服控制程序，编程较为烦琐，调整也较为复杂，对操作工要求较高。美国的热卷设备较为先 进，采用的是交流伺服四轴联动。日本生产的是线径Φ60以上的大型设备。但国外的产品 价格比较高，国内的企业较难接受，兼于这些原因，弹簧机床装备，必须自我创新制造。
发明内容
本发明为解决目前国内弹簧机床装备简陋、依靠进口的缺陷，提供了一种大型弹 簧热卷机床及成型方法。本发明包括大同步齿形带1、主传动伺服电机2、减速箱3、圆锥 滚子轴承4、向心轴承5、小齿轮6、主轴套7、大齿轮8、轴承9、主轴10、可移式联轴器11、连 接杆12、支座13、固定联轴器14、芯轴15、弹簧16、支架17、拖板18、调心轴承19、滚珠丝 杠20、螺母21、向心轴承22、小同步齿型带23、螺距伺服电机24、双联齿轮25、传动轴26、 减速箱输入轴27、机架28、收尾液压缸29、活塞杆30、摆杆31、压轮32 ；本发明解决技术问 题的技术方案是弹簧卷制系统是由主传动伺服电机通过下方设置的大同步齿型带传动， 大同步齿型带通过右侧设置的减速箱输入轴带动上方设置的减速箱，减速箱内设置锥齿轮 和直齿轮两级传动，驱动传动轴，减速箱右侧设置双联齿轮，双联齿轮中部预留孔，孔中通 过传动轴，双联齿轮两侧设置两个圆锥滚子轴承支撑，双联齿轮内孔与传动轴之间设置键、 槽，双联齿轮上方设置主轴套，主轴套左端设置向心轴承、右端设置轴承支撑，主轴套中部 设置小齿轮、大齿轮与双联齿轮对应，双联齿轮通过键槽导向，与上方的小齿轮或大齿轮啮 合，形成高速、低速驱动主轴套，主轴套内设置花键孔，主轴套右方设置主轴，主轴左方带有 花键与花键孔对应，主轴右方设置可移动式联轴器，可移动式联轴器右方设置连接杆，连接 杆右方设置两个轴承支撑，连接杆右方设置固定联轴器，固定联轴器右方设置芯轴，芯轴中 部下方设置支架，由传动伺服电机连轴驱动，由芯轴缠绕卷制弹簧。弹簧螺距成型系统设置在弹簧卷制系统下方与其平行设置，是由螺距电机右方设 置小同步齿型带，小同步齿型带上方设置滚珠丝杠，滚珠丝杠两端分别设置向心轴承、调心 轴承支撑，滚珠丝杠的两个轴承之间设置螺母，螺母上方设置拖板，拖板上方设置支座，支 座对应连接杆的两个轴承设置，芯轴与联轴器、连接杆、支座、拖板间接和螺母相连，螺距伺 服电机通过小同步齿型带带动滚珠丝杠连轴驱动，控制芯轴顺轴伸缩，使弹簧卷制成型。收尾部分在主床对应芯轴的左上方设置机架，机架下方设置收尾液压缸，收尾液压缸缸中设置与活塞相连的活塞杆，活塞杆右端设置轴心与主床固定，轴心下方设置压轮， 摆杆、轴心、压轮设置为一体，轴心右方设置摆杆、下方设置压轮形成杠杆的动力臂、阻力 臂，以轴心为支点，通过液压驱动摆杆，使压轮挤压芯轴缠绕的料坯尾端，完成弹簧卷制成型。本发明大型弹簧热卷机床的成型方法采用数字控制系统，由(工作模式有手动、自动、单件等九种)工作模式选择，弹簧钢丝在加热状态下弹簧的卷制，采用有芯卷簧，用 于卷制较大钢丝线径的右旋或左旋圆柱形压力弹簧。主伺服电机通过大同步齿形带，带动减速箱，减速箱右侧设置传动轴，传动轴设置 两个圆锥滚子轴承，两个圆锥滚子轴承之间设计双联齿轮，连接的传动轴主轴传动，主轴通 过花键，一端和主轴套连在一起，另一端主轴通过两个联轴器、连接杆带动芯轴旋转；同时 芯轴又通过支座、拖板和滚珠丝杠副螺母连在一起，螺距伺服电机通过皮带传动带动滚珠 丝杠旋转，螺母带动拖板、芯轴移动，通过芯轴转动和往复运动，收尾液压缸带动压轮压紧 料坯尾部，用专数控系统控制成形机构的导向，完成弹簧成形，成形动作稳定、准确。本发明的有益效果通过合理的设计，填补国内大型弹簧热卷机床的空白，满足国 内使用中国制造的大型弹簧热卷机床。结构合理，功率强大，安全防护，自动控制，劳动强度 低，操作简单，维修方便，故障率低，生产效率高，产品多样，质量标准，适用于各种直径的钢 丝加热状态下卷制弹簧。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明图1是本发明的弹簧热卷机的主传动示意图。图2是本发明的弹簧热卷机的收尾部分传动示意图。图1、2中，大同步齿形带1、主传动伺服电机2、减速箱3、圆锥滚子轴承4、向心轴 承5、小齿轮6、主轴套7、大齿轮8、轴承9、主轴10、可移式联轴器11、连接杆12、支座13、固 定联轴器14、芯轴15、弹簧16、支架17、拖板18、调心轴承19、滚珠丝杠20、螺母21、向心轴 承22、小同步齿型带23、螺距伺服电机24、双联齿轮25、传动轴26、减速箱输入轴27、机架 28、收尾液压缸29、活塞杆30、摆杆31、压轮32。
具体实施例方式如图1、2所示，弹簧卷制系统是由主传动伺服电机2通过下方设置的大同步齿型 带ι传动，大同步齿型带1通过右侧设置的减速箱输入轴27带动上方设置的减速箱3，减 速箱3内设置锥齿轮和直齿轮两极传动，驱动传动轴26，减速箱右侧设置双联齿轮25，双联 齿轮25中部预留孔，孔中通过传动轴26，双联齿轮25两侧设置两个圆锥滚子轴承4支撑， 双联齿轮25内孔与传动轴26之间设置键、槽，双联齿轮25上方设置主轴套7，主轴套7左 端设置向心轴承5、右端设置轴承9支撑，主轴套7中部设置小齿轮6、大齿轮8与双联齿轮 25对应，双联齿轮25通过键槽导向，与上方的小齿轮6或大齿轮8啮合，形成高速、低速驱 动主轴套7，主轴套7内设置花键孔，主轴套7右方设置主轴10，主轴10左方带有花键与花 键孔对应，主轴10右方设置可移动式联轴器11，可移动式联轴器11右方设置连接杆12，连 接杆12右方设置两个轴承9支撑，连接杆12右方设置固定联轴器14，固定联轴器14右方设置芯轴15，芯轴15中部下方设置支架17，由传动伺服电机2连轴驱动，由芯轴15缠绕卷 制弹簧16。弹簧成型系统设置在弹簧卷制系统下方与其平行设置，是由螺距电机24右方设 置小同步齿型带23，小同步齿型带23上方设置滚珠丝杠20，滚珠丝杠20两端分别设置向 心轴承22、调心轴承19支撑，滚珠丝杠20的两个轴承之间设置螺母21，螺母21上方设置 拖板18，拖板18上方设置支座13，支座13对应连接杆12的两个轴承9设置，芯轴15与联 轴器14、连接杆12、支座13、拖板18间接和螺母21相连，螺距伺服电机24通过小同步齿型 带23带动滚珠丝杠20连轴驱动，控制芯轴15顺轴伸缩，使弹簧16卷制成型。
收尾部分在主床对应芯轴的左上方设置机架28，机架28下方设置收尾液压缸29， 收尾液压缸29缸中设置与活塞相连的活塞杆30，活塞杆右30端设置轴心与主床固定，轴心 下方设置压轮32，摆杆31、轴心、压轮32设置为一体，轴心右方设置摆杆31、下方设置压轮 32形成杠杆的动力臂、阻力臂，以轴心为支点，通过液压驱动摆杆31，使压轮32挤压芯轴15 缠绕的料坯尾端，完成弹簧16卷制成型。本发明大型弹簧热卷机床的成型方法采用数字控制系统，由(工作模式有手动、 自动、单件等九种)工作模式选择，弹簧钢丝在加热状态下弹簧的卷制，采用有芯卷簧，用 于卷制较大钢丝线径的右旋或左旋圆柱形压力弹簧。主伺服电机通过大同步齿形带，带动减速箱，减速箱右侧设置传动轴，传动轴设置 两个圆锥滚子轴承，两个圆锥滚子轴承之间设计双联齿轮，连接的传动轴主轴传动，主轴通 过花键，一端和主轴套连在一起，另一端主轴通过两个联轴器、连接杆带动芯轴旋转；同时 芯轴又通过支座、拖板和滚珠丝杠副螺母连在一起，螺距伺服电机通过皮带传动带动滚珠 丝杠旋转，螺母带动拖板、芯轴移动，通过芯轴转动和往复运动，收尾液压缸带动压轮压紧 料坯尾部，用专数控系统控制成形机构的导向，完成弹簧成形，成形动作稳定、准确。
权利要求
一种大型弹簧热卷机床及成型方法，包括大同步齿形带(1)、主传动伺服电机(2)、减速箱(3)、圆锥滚子轴承(4)、向心轴承(5)、小齿轮(6)、主轴套(7)、大齿轮(8)、轴承(9)、主轴(10)、可移式联轴器(11)、连接杆(12)、支座(13)、固定联轴器(14)、芯轴(15)、弹簧(16)、支架(17)、拖板(18)、调心轴承(19)、滚珠丝杠(20)、螺母(21)、向心轴承(22)、小同步齿型带(23)、螺距伺服电机(24)、双联齿轮(25)、传动轴(26)、减速箱输入轴(27)、机架(28)、收尾液压缸(29)、活塞杆(30)、摆杆(31)、压轮(32)构成，其特征在于主传动伺服电机(2)通过下方设置的大同步齿型带(1)传动，大同步齿型带(1)通过右侧设置的减速箱输入轴(27)带动上方设置的减速箱(3)驱动传动轴(26)，减速箱右侧设置双联齿轮(25)，双联齿轮(25)中部预留孔，孔中通过传动轴(26)，双联齿轮(25)两侧设置两个圆锥滚子轴承(4)支撑，双联齿轮(25)内孔与传动轴(26)之间设置键、槽，双联齿轮(25)上方设置主轴套(7)，主轴套(7)左端设置向心轴承(5)、右端设置轴承(9)支撑，主轴套(7)中部设置小齿轮(6)、大齿轮(8)与双联齿轮(25)对应，双联齿轮(25)通过键槽导向，与上方的小齿轮(6)或大齿轮(8)啮合，形成高速、低速驱动主轴套(7)，主轴套(7)内设置花键孔，主轴套(7)右方设置主轴(10)，主轴(10)左方带有花键与花键孔对应，主轴(10)右方设置可移动式联轴器(11)，可移动式联轴器(11)右方设置连接杆(12)，连接杆(12)右方设置两个轴承(9)支撑，连接杆(12)右方设置固定联轴器(14)，固定联轴器(14)右方设置芯轴(15)，芯轴(15)中部下方设置支架(17)，由传动伺服电机(2)连轴驱动，由芯轴(15)缠绕卷制弹簧(16)；螺距电机(24)右方设置小同步齿型带(23)，小同步齿型带(23)上方设置滚珠丝杠(20)，滚珠丝杠(20)两端分别设置向心轴承(22)、调心轴承(19)支撑，滚珠丝杠(20)的两个轴承之间设置螺母(21)，螺母(21)上方设置拖板(18)，拖板(18)上方设置支座(13)，支座(13)对应连接杆(12)的两个轴承(9)设置，芯轴(15)与联轴器(14)、连接杆(12)、支座(13)、拖板(18)间接和螺母(21)相连，螺距伺服电机(24)通过小同步齿型带(23)带动滚珠丝杠(20)连轴驱动，控制芯轴(15)顺轴伸缩，使弹簧(16)卷制成型；在主床对应芯轴的左上方设置机架(28)，机架(28)下方设置收尾液压缸(29)，收尾液压缸(29)缸中设置与活塞相连的活塞杆(30)，活塞杆右(30)端设置轴心与主床固定，轴心下方设置压轮(32)，摆杆(31)、轴心、压轮(32)设置为一体，轴心右方设置摆杆(31)、下方设置压轮(32)形成杠杆的动力臂、阻力臂，以轴心为支点，通过液压驱动摆杆(31)，使压轮(32)挤压芯轴(15)缠绕的料坯尾端，完成弹簧(16)卷制成型。
2.一种大型弹簧热卷机床及成型方法，其特征在于采用数字控制系统，选择手动、自 动、单件工作模式，弹簧钢丝在加热状态下弹簧的卷制，采用有芯卷簧，用于卷制较大钢丝 线径的右旋或左旋圆柱形压力弹簧；主伺服电机通过大同步齿形带，带动减速箱，减速箱右 侧设置传动轴，传动轴设置两个圆锥滚子轴承，两个圆锥滚子轴承之间设计双联齿轮，连接 的传动轴主轴传动，主轴通过花键，一端和主轴套连在一起，另一端主轴通过两个联轴器、 连接杆带动芯轴旋转；同时芯轴又通过支座、拖板和滚珠丝杠副螺母连在一起，螺距伺服电 机通过皮带传动带动滚珠丝杠旋转，螺母带动拖板、芯轴移动，通过芯轴转动和往复运动， 收尾液压缸带动压轮压紧料坯尾部，用专数控系统控制成形机构的导向，完成弹簧成型，成 型动作稳定、准确。
全文摘要
一种大型弹簧热卷机床及成型方法，具体是弹簧成型系统设置在弹簧卷制系统下方与其平行位置，收尾部分在主床对应芯轴的左上方设置机架，机架下方设置收尾液压缸，收尾液压缸缸中设置与活塞相连的活塞杆，活塞杆右端设置轴心与主床固定，轴心下方设置压轮，摆杆、轴心、压轮设置为一体，轴心右方设置摆杆、下方设置压轮形成杠杆的动力臂、阻力臂，以轴心为支点，通过液压驱动摆杆，使压轮挤压芯轴缠绕的料坯尾端，完成弹簧卷制成型。本发明结构合理，功率强大，安全防护，自动控制，劳动强度低，操作简单，维修方便，故障率低，生产效率高，产品多样，质量标准。
文档编号B21F3/04GK101804437SQ201010131728
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月25日 优先权日2010年3月25日
发明者任晓欣, 孙东明, 常跃军, 蔺红辉 申请人:洛阳机床有限责任公司