一种用于绕管机的主轴组件的制作方法

本实用新型涉及换热设备加工技术领域，具体涉及一种用于绕管机的主轴组件。

背景技术：

绕管机是用于加工缠绕式换热器的专用工装设备，通过绕管机将换热元件缠绕到套管或喷嘴等零件的槽路径上，使之具有换热的效果。缠绕式换热器具有换热均匀、换热速度快、结构紧凑、适应性好等优点，在制药、精细化工、食品饮料、暖通等领域已得到普遍应用。

现有绕管机一般包括电机和用来支撑中心筒两端的支承座，由电机带动中心筒转动，人工控制换热管的进料方向和位置，将换热管逐步绕制在中心筒上。该方法操作简单，但是自动化程度低，人为控制换热管的进料方向和位置，难以保证换热管螺旋方向。

因此，开发一种可以替代人工自动绕管的设备是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的发明人开发了一种可以自动绕管的绕管机，同时配套开发了一种用于绕管机的主轴组件。主轴组件配合尾座部件装夹工件，在伺服电机驱动下可以使加工工件做顺时针和逆时针两个方向的回转运动。

本实用新型采用的技术方案是：

一种用于绕管机的主轴组件，包括支座主体、空心传动轴、推杆、夹头组件、过渡套、撞杆、撞杆支架、伺服电机、蜗杆减速机及气缸；空心传动轴通过轴承可转动设于支座主体内，空心传动轴的两端从支座主体伸出，前端套装过渡套，后端与蜗杆减速机的蜗轮固定连接，过渡套与空心传动轴同步转动且轴向可滑动连接，空心传动轴头部端面与过渡套内腔底壁设有过渡套移动间距，过渡套的前端连接夹头组件，伺服电机通过蜗杆减速机驱动空心传动轴转动；夹头组件包括夹头、压板及螺钉，夹头内设有用于装夹加工工件的轴向通孔，轴向通孔的上侧壁设有用于容纳压板的径向槽，压板前端通过转轴可转动设于夹头径向槽内；空心传动轴的前端设有径向开口槽，开口槽底面为斜面，过渡套上设有径向通孔，螺钉螺旋穿过压板后端及过渡套径向通孔头部抵在空心传动轴的开口槽斜面上；推杆可滑动地穿过空心传动轴，头部容纳在空心传动轴中，尾部伸出蜗杆减速机；撞杆通过转轴可转动设于撞杆支架上，撞杆支架安装在蜗杆减速机机壳的后侧下端，气缸安装在支座主体的后侧面，气缸活塞杆与撞杆下端铰接，气缸伸出推动撞杆转动，撞杆上端部撞击推杆尾部。

进一步地，推杆尾部连接撞块，撞杆上端部设有用于击打撞块的击打部。

采用上述技术方案，撞块可选择耐磨损材质，且优化击打部与撞块的接触面可尽量减小撞杆所受径向力，减小撞杆与传动轴的摩擦，增大撞击面积。

进一步地，推杆前端连接弹簧，弹簧一端端部抵在过渡套内腔底壁上，另一端端部固定在推杆头部。

采用上述技术方案，使过渡套与推杆通过弹簧柔性连接，利用弹簧的性能实现推杆的自动复位。

进一步地，空心传动轴与过渡套通过定位键连接，定位键卡入过渡套上键槽内，空心传动轴键槽行程较过渡套键槽行程长，长度差值与过渡套移动间距适配。

采用上述技术方案，通过定位键限位防止过渡套与传动轴之间产生周向转动，且不限制过渡套与传动轴的轴向滑动。

进一步地，空心传动轴的前端通过设于传动轴前轴承外侧的轴承盖定位，后端通过设于后轴承外侧的轴承隔套及推力球轴承定位。

采用上述技术方案，防止传动轴产生轴向移动。推力球轴承可以承受尾座部件顶尖顶住加工工件时产生的较大的轴向推力。

进一步地，从侧面观测，支座主体呈倒置的l形，包括沿水平方向延伸的传动轴安装部及沿竖直方向延伸的支撑部，支撑部的底部连接支座底板，支撑部的后端面用于安装气缸；传动轴安装部内设有沿水平方向延伸的传动轴安装腔，传动轴安装部的后端面用于安装蜗杆减速机及伺服电机。

采用上述技术方案，通过优化支座主体的结构形状，使整个主轴组件结构简单匀称。

本实用新型的有益效果：

本申请结构简单，操作方便，装配时通过主轴组件与尾座组件配合夹紧加工工件；加工过程中，通过主轴组件的伺服电机驱动传动轴带动加工工件实现瞬时针和逆时针两个方向旋转，加工结束后，通过主轴组件的气缸带动连杆机构推动推杆释放工件。

附图说明

图1是示出本实用新型第一实施方案的主轴组件的结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是示出本实用新型第一实施方案的主轴组件的夹头组件、过渡套及空心传动轴的连接关系示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。

参阅图1及图2，图1是示出本实用新型第一实施方案的主轴组件的结构示意图，为了清楚地示出各零件的结构及连接关系，图1采用了局部剖视。且图1示出的是主轴组件夹紧加工工件时的状态。图2是图1的侧视图。图3是示出本实用新型第一实施方案的主轴组件的夹头组件、过渡套及空心传动轴的连接关系示意图，图3为分解图。

本申请提供一种用于绕管机的主轴组件，所述绕管机设有用于夹持及驱动加工工件旋转的主轴组件及尾座组件，主轴组件及尾座组件安装在底座上，底座内设有螺杆螺母传动机构，螺母在螺杆带动下可沿加工工件的轴线做往复直线运动，所述螺母作为连接尾部组件的螺母座。主轴组件安装在绕管机底座一侧的机架台面上，配合尾座部件装夹工件，并通过伺服电机驱动加工工件做顺时针和逆时针两个方向的回旋运动。

参阅图1及图2本实施例提供一种主轴组件，包括支座主体1、空心传动轴3、推杆4、夹头组件、过渡套5、撞杆18、撞杆支架21、伺服电机19、蜗杆减速机20及气缸22；空心传动轴3通过轴承可转动设于支座主体1内，传动轴两端从支座主体伸出，前端套装过渡套5，后端与蜗杆减速机20的蜗轮固定连接，过渡套5与空心传动轴3同步转动且轴向可滑动连接；空心传动轴2头部端面与过渡套5内腔底壁设有过渡套移动间距，过渡套3的前端连接夹头组件，伺服电机19通过蜗杆减速机20驱动空心传动轴3转动；夹头组件包括夹头6、压板7及螺钉10，夹头6内设有用于装夹加工工件的轴向通孔，轴向通孔的上侧壁设有用于容纳压板的径向槽，压板7前端通过转轴可转动设于夹头6径向槽内，空心传动轴3的前端设有径向开口槽，开口槽底面为斜面，过渡套5上设有径向通孔，螺钉10螺旋穿过压板7后端及过渡套5径向通孔其头部抵在空心传动轴的开口槽斜面上；推杆18可滑动地穿过空心传动轴3，推杆18头部容纳在空心传动轴3中，推杆18尾部伸出蜗杆减速机20；撞杆18通过转轴可转动设于撞杆支架21上，撞杆支架21安装在蜗杆减速机20机壳的后侧下端，气缸22安装在支座主体1的后侧面，气缸活塞杆与撞杆18下端铰接，气缸22伸出推动撞杆18转动，撞杆18上端部撞击推杆4尾部。

下面对各零件结构做详细介绍。

从侧面观测，支座主体1呈倒置的l形，包括沿水平方向延伸的传动轴安装部及沿竖直方向延伸的支撑部，支撑部的底部设有支座底板2，支撑部的后端面用于安装气缸22。传动轴安装部内设有沿水平方向延伸的传动轴安装腔，传动轴安装部的后端面用于安装蜗杆减速机20及伺服电机19。在本实施例中，蜗杆减速机20通过减速机固定板15安装在传动轴安装部的后端面。伺服电机19与蜗杆减速机20直连。支座主体1通过支座底板2用四个内六角圆柱头螺钉安装在绕管机底座一侧的机架台面上。

空心传动轴3通过两个深沟球轴承12可转动地安装在支座主体1的传动轴安装腔内，前侧的深沟球轴承通过轴承压盖11定位，后侧的深沟球轴承通过轴承隔套13及推力球轴承14定位，轴承隔套13连接推力球轴承14套装在传动轴3上，轴承隔套13前端面抵靠深沟球轴承外圈，后端面抵靠推力球轴承14外圈，推力球轴承14安装在支座主体1的后侧面。推力球轴承可以承受尾座部件顶尖顶住加工工件时产生的较大的轴向推力。空心传动轴3的轴腔内径与撞杆外径适配。空心传动轴3后端通过螺杆减速机20连接伺服电机19，空心传动轴3由伺服电机19驱动转动。空心传动轴3前端通过定位键9连接过渡套5。空心传动轴3的前端上侧面设有径向开口槽，开口槽底面为斜面。

过渡套5呈圆筒形，圆筒内径与空心传动轴3外径适配，圆筒侧壁对称设有两个键槽51，圆筒上侧壁设有用于穿过夹头组件螺钉的通孔。空心传动轴3与过渡套5对应位置上设有两个键槽31，键槽31与键槽51等宽，键槽31长度长于键槽51，长度差与过渡套移动间距适配。定位键9包括与过渡套5弧度适配的键身及长宽与过渡套5键槽适配的键体。定位键9的键体穿过过渡套5键槽51可滑动设于空心传动轴3的键槽31内。过渡套5与空心传动轴3通过定位键9及键槽31、51配合实现同步转动且轴向可滑动连接。

夹头6内设有用于装夹加工工件的轴向通孔，轴向通孔的上侧壁设有用于容纳压板7的径向槽。螺钉10螺旋穿过压板7螺纹孔及过渡套5径向通孔，螺钉头部抵在传动轴3的开口槽斜面上。从侧面观察，压板7呈开口向下的v形，v形压板的前端设有压头部，v形压板的后端设有螺纹孔，压板7通过转轴可转动固定在夹头6上，压板前端容纳在夹头6径向槽内。

推杆4轴向可滑动地穿过传动轴3推杆安装腔，其头部容纳在传动轴3推杆安装腔内，推杆4前端连接弹簧8，弹簧8一端端部抵在过渡套5内腔底壁上，另一端端部固定在推杆4的头部；弹簧8起到弹性连接过渡套5与推杆4的作用。推杆4后端可滑动地穿过蜗杆减速机20的轴向空腔，其后端部连接撞块17。撞块17像螺钉一样拧在推杆4尾部的螺纹孔中，撞块17的径向尺寸大于推杆直径，增大撞击面积。材质耐磨，撞击更可靠。

撞杆18呈一字型，上端通过转轴可转动安装在撞杆支架21上，撞杆支架21可通过螺钉固定在蜗杆减速机20外壳上，下端端部与气缸22活塞杆头部铰接。气缸22活塞杆、撞杆18及撞杆支架21组成连杆机构。

本申请的工作原理是：

当待加工工件装入夹头6中，同时绕管机尾座部件施加压力时，夹头6和过渡套5一起向前压盖11方向移动一段键槽配合间隙的行程，螺钉10沿传动轴3前端锥面向传动轴大端移动，螺钉10径向抬升带动压板7后端微微抬起，压板7前端压头下压，从而夹紧工件，弹簧8压缩受力。

当加工完成时，气缸22推出，撞杆18撞击推杆撞块17，推杆撞块17推动推杆4在传动轴3中向前移动，弹簧8推出夹头和过渡套一段键槽配合间隙微行程，螺钉10下移，压板7翘起，从而释放工件。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。