專利名稱：氣控c形圈機(jī)械式脹縮軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸，屬于金屬和非金屬箔、膜狀卷材分卷加工軸的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在金屬和非金屬箔、膜狀卷材及鋁帶、鋁箔加工中，把大寬幅卷材分卷成不同寬度的成品卷材的程序是先將卷芯管穿在卷取軸上，然后將不同脹緊方式及不同軸頭結(jié)構(gòu)的脹軸，夾持在分卷機(jī)旋轉(zhuǎn)的夾軸之間完成開(kāi)卷和卷取。目前有三種結(jié)構(gòu)形式的卷取軸，一種是卷芯管穿在沒(méi)有脹縮功能的實(shí)心軸上，或帶有卷芯管端面鍵，用螺母夾緊。這種實(shí)心軸由于利用縮小與卷芯管配合間隙的方法來(lái)提高卷取精度，因此卷芯管的加工成本高，間隙減少與抽軸輕便是矛盾的，它常用于細(xì)卷芯管、寬幅重卷的卷取工作中，不足之處是卷取精度差、卷芯管端面帶鍵，不方便卷芯管的調(diào) 整對(duì)中及操作。為了提高這類卷取軸的精度，本申請(qǐng)人曾申報(bào)過(guò)兩項(xiàng)實(shí)用新型專利，專利號(hào)分別為ZL201020127985. I ZL201020589518. 0另外一種是傳統(tǒng)應(yīng)用中有脹縮功能的氣囊脹軸，它的優(yōu)點(diǎn)是卷芯管調(diào)整對(duì)中方便，不足之處是由于氣體的可壓縮性，致使卷取中的卷材徑向跳動(dòng)，從而影響精度的提高。常用的主軸管圓周開(kāi)有5至12條通長(zhǎng)安裝氣囊的深槽，這無(wú)凝降低了軸的強(qiáng)度，自身重量又加大了懸空抽軸操作令軸彎曲變形，另外還存在軸脹緊力小，容易打滑和氣囊漏氣、脹條變形不回縮等問(wèn)題。為了解決以上兩種結(jié)構(gòu)脹軸存在的不足，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了不帶卷芯端鍵的機(jī)械式脹縮軸，例如專利號(hào)為200620030689. 3實(shí)用新型“高精度卷取脹軸”，它采用斜面對(duì)斜面的典型結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)軸的脹緊力，取決于每組斜面塊大頭端尺寸和所要安裝的每組配合長(zhǎng)孔軸向尺寸的一致性，才能保證每個(gè)斜面塊都能參與外脹，這使得加工成本高，另外斜面塊本身沒(méi)有回縮功能，由于脹芯與通長(zhǎng)主軸存在配合間隙，因此脹軸的徑向跳動(dòng)影響了軸精度的提高。這類斜面對(duì)斜面結(jié)構(gòu)的機(jī)械脹軸，由于斜面脹塊的徑向尺寸大，壓縮了中心軸徑的設(shè)計(jì)空間，影響了這類結(jié)構(gòu)脹軸的抗彎曲強(qiáng)度的提高。上面氣脹軸中的氣囊和機(jī)械式脹軸中的外錐脹芯有一個(gè)共同點(diǎn)就是它們上面的執(zhí)行脹條和內(nèi)錐斜面脹塊是金屬的，或是由彈性材料制造的。為了獲取更大的脹緊力，制造中就要增加軸向條數(shù)、塊數(shù)以加大對(duì)被脹卷芯管內(nèi)徑的摩擦面積，而這又與增加脹軸的強(qiáng)度互相矛盾。對(duì)于被脹卷芯管的內(nèi)徑，它們是面對(duì)面誰(shuí)也不破壞誰(shuí)的光潔度的徑向摩擦接觸，是無(wú)根基和自鎖能力的脹緊。在卷取張力的拉動(dòng)下出現(xiàn)打滑、卷材徑向跳動(dòng)、板面忽緊忽松、端面錯(cuò)層、速度提不上來(lái)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種特別適用于鋁帶、箔加工中常用的粗管芯、寬幅面的卷取加工中的氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸，避免了分卷時(shí)卷芯管出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是所述的氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸，其特征在于包括主軸管和安裝在主軸管兩端的傳動(dòng)側(cè)軸頭、工作側(cè)軸頭，主軸管外套裝有錐楔管組和中位管，中位管固定在主軸管的中部，錐楔管組對(duì)稱安裝在中位管的兩側(cè)，錐楔管組由至少兩個(gè)錐楔管順次連接而成，錐楔管的前端為錐形頭，錐形頭朝向中位管，錐形頭上套有C形圈，最外側(cè)的錐楔管通過(guò)連接裝置與主軸管連接，最外側(cè)的錐楔管連接氣動(dòng)推動(dòng)機(jī)構(gòu)?！な褂脮r(shí)，可以在脹縮軸的任一側(cè)將卷芯管穿上，然后將脹縮軸吊放在分卷機(jī)上，通過(guò)氣動(dòng)推動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)最外側(cè)的錐楔管和錐楔管組向中位管方向移動(dòng)，套在錐形頭上的C形圈前面有端面的阻擋，內(nèi)徑有錐形頭的推動(dòng)，并由此一組推動(dòng)一組，促使C形圈的外脹，從而完成主軸管與卷芯管之間的固定，即可進(jìn)行分卷工作。當(dāng)分卷完畢后，通過(guò)氣動(dòng)控制再反向推動(dòng)錐楔管組，使其脫離中位管，由于C形圈有自行回縮的特點(diǎn)，從而使C形圈外徑脫離了卷芯管的內(nèi)徑。 所述的氣動(dòng)推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括活塞桿、氣缸和充氣閥,主軸管內(nèi)設(shè)有左、右兩對(duì)稱的活塞桿，活塞桿的外端與連接裝置固定連接，每根活塞桿由外向里串聯(lián)安裝至少一組氣缸，每組氣缸由兩缸端蓋和位于兩缸端蓋之間的一缸活塞組成，缸端蓋與主軸管固定連接，缸活塞通過(guò)鋼絲擋圈與活塞桿固定，缸端蓋以及缸活塞與活塞桿、主軸管的接觸位置均安裝有密封圈，充氣閥安裝在傳動(dòng)側(cè)軸頭的內(nèi)孔中，對(duì)應(yīng)充氣閥在傳動(dòng)側(cè)軸頭中設(shè)有兩氣孔，兩氣孔分別與主軸管管壁中的進(jìn)氣通道、排氣通道相通，進(jìn)氣通道、排氣通道分別與氣缸內(nèi)缸活塞的兩端腔相通，主軸管中部設(shè)有通大氣孔。主軸管本身是通軸，也是氣缸筒。所述的連接裝置是貫穿最外側(cè)的錐楔管的圓柱銷，對(duì)應(yīng)圓柱銷在主軸管上設(shè)有長(zhǎng)條孔。所述的錐楔管內(nèi)設(shè)置有螺釘連接副通槽，相鄰的兩個(gè)錐楔管通過(guò)螺釘連接副穿過(guò)螺釘連接副通槽連接在一起。工作中，使錐楔管組的各錐楔管統(tǒng)一后退，并以最短的行程控制C形圈的回縮和脹緊，提高了工作效率。所述的C形圈一端延圈中心方向延伸有圈頭鍵,對(duì)應(yīng)圈頭鍵在錐楔管的錐形頭上開(kāi)設(shè)有圈頭鍵槽并在主軸管上開(kāi)有至少一條長(zhǎng)鍵槽，C形圈的圈頭鍵穿過(guò)圈頭鍵槽安裝在主軸管的長(zhǎng)鍵槽內(nèi)，使錐楔管與C形圈在主軸管上，只能沿軸向移動(dòng)而不能轉(zhuǎn)動(dòng)。錐楔管的長(zhǎng)度及數(shù)量，要根據(jù)產(chǎn)品中最小卷幅寬度和脹縮軸的長(zhǎng)度而定。所述的圈頭鍵與另一端圈尾之間的距離為10 — 50mm,在C形圈的外徑表面上設(shè)有防滑件，C形圈截面呈圓形，或者在圓上有至少一個(gè)平面，C型圈的外徑小于錐楔管的管外徑，以儲(chǔ)存自身的回縮彈性力度。所述防滑件由多個(gè)連續(xù)半圓弧或凹臺(tái)組成，相鄰半圓弧或凹臺(tái)之間的間距為
0.I — 10mm。通過(guò)連續(xù)的半圓弧或凹臺(tái)，在C形圈外表面上構(gòu)成了眾多的防滑刃。與現(xiàn)有的氣囊脹軸和斜面的機(jī)械脹軸靠增大摩擦面積的方法正好相反，本發(fā)明是通過(guò)變化C形圈外徑的大小，使防滑刃與卷芯管緊密接觸，通過(guò)錐形頭的斜面對(duì)C形圈產(chǎn)生了二次機(jī)械增力，以產(chǎn)生數(shù)噸以上的卡緊力，在同等的推動(dòng)力下，C形圈的橫向卡緊程度要比大面積的摩擦脹緊牢固得多。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，防滑件還可以采用除上述形狀的其它形狀。
所述錐楔管前端的錐形頭上均勻開(kāi)有多個(gè)軸向槽，錐楔管的后端設(shè)有與錐形頭相對(duì)應(yīng)的限位臺(tái)。其目的，是為了給套在錐形頭上的C形圈設(shè)置一個(gè)彈性的空間，用以克服卷芯管的內(nèi)徑差對(duì)卡緊力的影響，使相鄰并且內(nèi)徑間隙存在差異的卷芯管也能脹緊、夾牢。另夕卜，這一彈性的空間又可以消除錐楔管與主軸管配合間隙，從而提高脹縮軸的卷取精度和
可靠性。所述的充氣閥通過(guò)彈性擋圈安裝在傳動(dòng)側(cè)軸頭的安裝孔中。在傳動(dòng)側(cè)軸頭與主軸管進(jìn)氣通道、排氣通道的孔端之間設(shè)有弧面平膠墊密封。其中，所述的充氣閥是二位三通充氣閥，包括充氣閥芯、閥芯底座、密封柱和閥芯簧，密封柱通過(guò)閥芯簧安裝在充氣閥芯中且位于充氣閥芯的中心孔處，充氣閥芯與閥芯底座密封安裝為一體，閥芯底座上設(shè)有座通孔，座通孔連通充氣閥芯密封腔與傳動(dòng)側(cè)軸頭中的兩個(gè)氣孔，閥芯底座與傳動(dòng)側(cè)軸頭接觸的平面上設(shè)有排氣槽和封墊槽，封墊槽中設(shè)有環(huán)形密封平墊，環(huán)形密封平墊通過(guò)閥體簧靠緊氣孔。兩個(gè)氣孔分別與主軸管的進(jìn)氣通道、排氣通道連接，從而實(shí)現(xiàn)充、放氣同用充氣閥芯的中心孔，使充、放氣快，與氣囊式脹縮軸相比操作更加方便、快捷。
所述錐楔管的長(zhǎng)度以及與C形圈組合的配置數(shù)量，要根據(jù)產(chǎn)品卷芯管中的最小幅寬度和脹縮軸的長(zhǎng)度而定。除上述外，本脹縮軸中，缸活塞數(shù)量的多少、推力的大小，要根據(jù)脹縮軸卷取中承載的卷幅直徑、重量以及壓縮空氣的大小來(lái)確定；主軸管內(nèi)的缸活塞和缸端蓋優(yōu)先采用工程塑料加工制造，從而使本脹縮軸的重量?jī)H是氣囊脹軸的2/3，軸重量的減輕有利于減少抽軸懸空中的彎曲，從而有利于軸精度的保持。中位管的兩端面對(duì)稱設(shè)置有同樣的限位臺(tái)，中位管中間有螺釘過(guò)孔，從而通過(guò)螺釘與主軸管固定。主軸管上也可以不設(shè)置中位管，而由主軸管的一端向另一端直接推動(dòng)錐楔管組中的錐楔管，為獲得更大的脹緊力，卷取更大的卷材，也可以把氣動(dòng)控制改為液壓控制。本發(fā)明所具有的有益效果是I、本氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸結(jié)構(gòu)合理，通過(guò)在主軸管內(nèi)增加缸活塞，能夠獲取更大的推動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)一次機(jī)械增力；2、錐楔管的錐形頭上設(shè)置C形圈，這種斜面對(duì)圓的卡緊結(jié)構(gòu)，由于徑向尺寸小，通長(zhǎng)的主軸管外徑大，使得整體脹縮軸的抗彎抗扭剛度大，本脹縮軸中的C形圈的獨(dú)特設(shè)計(jì)，能夠產(chǎn)生數(shù)噸以上的卡緊力，實(shí)現(xiàn)二次機(jī)械增力，同時(shí)還能夠修復(fù)被脹卷芯管內(nèi)外徑的不圓度；3、錐楔管中錐形頭、軸向槽和內(nèi)徑臺(tái)的設(shè)計(jì)，能夠消除錐楔管與主軸管的配合間隙，同時(shí)能均衡各卷芯管的內(nèi)徑差對(duì)卡緊力的影響，從而提高脹縮軸的卷取精度和可靠性；4、主軸管內(nèi)的缸活塞和缸端蓋采用雙密封，提高了密封的可靠性，適用高氣壓、長(zhǎng)時(shí)間保壓使用的場(chǎng)合；5、脹縮軸的充、排氣同用一個(gè)孔、同在一端，并且充、排氣比氣囊式脹軸快，時(shí)間短，操作方便；6、本發(fā)明的設(shè)計(jì)及加工，側(cè)重于使用彈簧等標(biāo)準(zhǔn)件，并以車床、磨床加工為主，因此效率高、精度高、成本低。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中C形圈的立體圖；圖3是本發(fā)明中錐楔管的立體剖面圖；圖4是本發(fā)明中主軸管的立體圖；圖5是本發(fā)明中最外側(cè)的錐楔管的立體剖面圖；圖6是圖I中I部位的局部放大圖；圖7是圖6中充氣閥芯的立體剖面圖；圖8是圖6中閥芯底座的立體圖。圖中1、傳動(dòng)側(cè)軸頭；1. I、氣孔；1. 2、氣孔；2、軸頭鍵；3、最外側(cè)的錐楔管；3. I、前端面；3. 2、內(nèi)徑臺(tái)；3. 3、軸向槽；3. 4、圈頭鍵槽；3. 5、螺釘連接副通槽；3. 6、錐形頭；
3.7、管外徑；3. 8、調(diào)整孔；3. 9、圓柱銷孔；3. 10、管內(nèi)徑；3. 11、空刀槽；4、圓柱銷；5、長(zhǎng)條孔；6、螺釘連接副；7、C形圈；7. I、半圓??；7. 2、防滑刃；7. 3、圈頭鍵；7. 4、圈尾；8、錐楔管;8. I、前端面；8. 2、內(nèi)徑臺(tái)；8. 3、軸向槽；8. 4、圈頭鍵槽；8. 5、螺釘連接副通槽；8. 6、錐形頭；8. 7、管外徑；8.8、調(diào)整孔；8.9、管內(nèi)徑；8. 10、限位臺(tái)；8. U、后端面；8. 12、空刀槽；9、主軸管；9. I、內(nèi)壁；9. 2、進(jìn)氣通道；9. 3、排氣通道；9. 4、內(nèi)徑端鍵槽；9. 5、主軸管外徑；
9.6、長(zhǎng)條孔；9. 7、缸端蓋固定孔；9. 8、長(zhǎng)鍵槽；9. 9、通大氣孔；10、中位管；11、卷芯管；12、工作側(cè)軸頭；13、螺釘；14、活塞桿；15、缸端蓋；16、鋼絲擋圈；17、缸活塞；18、密封圈；19、弧面平膠墊；20、充氣閥；20. I、閥芯底座；20. I. I、排氣槽；20. I. 2、封墊槽；20. I. 3、座通孔；20. 2、閥體簧；20. 3、彈性擋圈；20. 4、充氣閥芯；20. 4. I、導(dǎo)向斜面；20. 4. 2、轉(zhuǎn)向槽；20. 4. 3、中心孔；20. 4. 4、密封腔；20. 5、密封柱；20. 6、閥芯簧；20. 7、環(huán)形密封平墊。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步描述如圖I所示，氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸，包括主軸管9，主軸管9兩端通過(guò)軸頭鍵2分別安裝有傳動(dòng)側(cè)軸頭I、工作側(cè)軸頭12，主軸管9外套裝有錐楔管組和中位管10，中位管10固定在主軸管9的中部，中位管10的兩端面對(duì)稱設(shè)置有同樣的限位臺(tái)，中間有螺釘過(guò)孔，錐楔管組對(duì)稱安裝在中位管10的兩側(cè)，錐楔管組由至少兩個(gè)錐楔管8順次連接而成，錐楔管8的前端為錐形頭，錐形頭朝向中位管10，錐形頭上套有C形圈7，圓柱銷4貫穿最外側(cè)的錐楔管3與主軸管9及氣動(dòng)推動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。使用時(shí)，可以在脹縮軸的任一側(cè)將卷芯管穿上，然后將脹縮軸吊放在分卷機(jī)上，通過(guò)氣動(dòng)推動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)最外側(cè)的錐楔管3和錐楔管組向中位管10方向移動(dòng)，使C形圈7脹緊，從而完成主軸管9與卷芯管11之間的固定，即可進(jìn)行分卷工作。當(dāng)分卷完畢后，再反向推動(dòng)錐楔管組，使其脫離中位管9，由于C形圈7的外徑小于錐楔管的管外徑8. 7，本身有自行回縮的特性，從而使C形圈7外徑脫離了卷芯管11的內(nèi)徑。其中氣動(dòng)推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括活塞桿14、氣缸和充氣閥20，主軸管9內(nèi)設(shè)有左、右兩對(duì)稱的活塞桿14，活塞桿14的外端通過(guò)螺釘13與圓柱銷4固定連接，每根活塞桿14由外向里串聯(lián)安裝至少一組氣缸，每組氣缸由兩缸端蓋15和位于兩缸端蓋15之間的一缸活塞17組成，缸端蓋15通過(guò)緊固件與主軸管9固定連接，缸活塞17通過(guò)鋼絲擋圈16與活塞桿14固定，缸端蓋15以及缸活塞17與活塞桿14、主軸管9的接觸位置均安裝有密封圈18，充氣閥安裝在傳動(dòng)側(cè)軸頭I的內(nèi)孔中，對(duì)應(yīng)充氣閥在傳動(dòng)側(cè)軸頭I中設(shè)有兩氣孔I. 1、1. 2(如圖6所示)，氣孔I. I、氣孔I. 2分別與主軸管9管壁中的進(jìn)氣通道9. 2、排氣通道9. 3相通，進(jìn)氣通道9. 2、排氣通道9. 3分別與主軸管9內(nèi)缸活塞的兩端腔相通，主軸管中部設(shè)有通大氣孔
9.9。其中，連接裝置是貫穿最外側(cè)的錐楔管3的圓柱銷4，對(duì)應(yīng)圓柱銷4在主軸管9上設(shè)有長(zhǎng)條孔5。其中，主軸管9本身是通軸，也是氣缸筒。C形圈結(jié)構(gòu)如圖2所示，C形圈一端延圈中心方向延伸有圈頭鍵7. 3，圈頭鍵7. 3與另一端圈尾7. 4之間的距離為10 - 50mm，在C形圈的外徑表面上設(shè)有防滑件。其中，C形圈截面呈圓形，或者在圓上有至少一個(gè)平面，C型圈的外徑小于錐楔管8的管外徑8. 7，在C形圈脹緊時(shí)可以進(jìn)一步有效地增大與卷芯管之間的卡緊力。其中，防滑件由多個(gè)連續(xù)半圓弧或凹臺(tái)組成，相鄰半圓弧或凹臺(tái)之間的間距為0. 1-lOmm，本實(shí)施例中采用半圓弧7. 1，通過(guò)連續(xù)的半圓弧7. 1，在C形圈外表面上構(gòu)成了眾多的防滑刃7. 2。與現(xiàn)有的氣囊脹軸和斜面的機(jī)械脹軸靠增大摩擦面積的方法正好相反，本發(fā)明是通過(guò)變化C形圈外徑的大小，使 防滑刃7. 2與卷芯管11緊密接觸，通過(guò)錐形頭8. 6的斜面對(duì)C形圈產(chǎn)生了二次機(jī)械增力，在同等的推動(dòng)力下，C形圈的橫向卡緊程度要比大面積的摩擦脹緊牢固得多。防滑件還可以采用除上述形狀的其它形狀。錐楔管結(jié)構(gòu)如圖3所示,錐楔管8中錐形頭8. 6的前端面面向中位管10,錐楔管8的錐形頭8. 6上開(kāi)設(shè)有軸向槽8. 3和圈頭鍵槽8. 4，C形圈7的圈頭鍵7. 3從前端面8. I套入并且穿過(guò)圈頭鍵槽8. 4安裝在主軸管9上開(kāi)設(shè)的長(zhǎng)鍵槽9. 8內(nèi)，在錐楔管8內(nèi)設(shè)置有螺釘連接副通槽8. 5，螺釘連接副6穿過(guò)C形圈的圈頭鍵7. 3、圈尾7. 4之間的空檔，通過(guò)螺釘連接副通槽8. 5將相鄰的兩個(gè)錐楔管8連接在一起；為了使錐形頭8. 6的徑向形成一個(gè)彈性的支承，在錐形頭8. 6內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有內(nèi)徑臺(tái)8. 2，用以克服卷芯管11的內(nèi)徑差對(duì)C形圈7脹緊時(shí)的影響；為了給套裝在錐形頭8. 6上的C形圈7 —個(gè)阻擋，促使其外脹，對(duì)應(yīng)錐楔管8的后端面8. 11在其后端內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有限位臺(tái)8. 10，后端面8. 11與限位臺(tái)8. 10之間的深度形成了 C形圈7脹縮的行程，限位臺(tái)8. 10內(nèi)側(cè)壁構(gòu)成了一個(gè)用于與主軸管9的主軸管外徑9. 5配合安裝的管內(nèi)徑8. 9，為了螺釘連接副6在連接時(shí)使用方便，對(duì)應(yīng)螺釘連接副通槽8. 5在錐楔管8上開(kāi)設(shè)有調(diào)整孔8. 8且在錐楔管8內(nèi)側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有空刀槽8. 12。使用時(shí)，通過(guò)螺釘連接副6將相鄰的兩個(gè)錐楔管連接在一起，能使錐楔管組的各錐楔管統(tǒng)一后退，并以最短的行程控制C形圈的回縮和脹緊，提高了工作效率。通過(guò)軸向槽8. 3及內(nèi)徑臺(tái)8. 2，在推動(dòng)卡緊過(guò)程中，能夠消除錐楔管8與主軸管9的配合間隙，同時(shí)也均衡了各卷芯管11的內(nèi)徑差對(duì)卡緊力的影響，同時(shí)也提高了脹縮軸的卷取精度和可靠性。其中，錐楔管8的錐形頭8. 6的錐角大于27°。最外側(cè)的錐楔管結(jié)構(gòu)如圖5所示，也包括前端面3. I、內(nèi)徑臺(tái)3. 2、軸向槽3. 3、圈頭鍵槽3. 4、螺釘連接副通槽3. 5、錐形頭3. 6、調(diào)整孔3. 8和空刀槽3. 11，與其他錐楔管不同的是，在最外側(cè)的錐楔管上設(shè)有圓柱銷孔3. 9，且管外徑3. 7同樣小于卷芯管11的內(nèi)徑，管內(nèi)徑3. 10與主軸管9的主軸管外徑9. 5配合安裝。主軸管結(jié)構(gòu)如圖4所示，主軸管9的內(nèi)壁9. I兩端設(shè)有安裝軸頭鍵2用的內(nèi)徑端鍵槽9. 4，主軸管9的管壁中設(shè)有進(jìn)氣通道9. 2和排氣通道9. 3，主軸管上還設(shè)有與C形圈圈頭鍵7. 3配合的至少一條長(zhǎng)鍵槽9. 8、與圓柱銷4配合并徑向?qū)ΨQ的長(zhǎng)條孔9. 6以及固定安裝缸端蓋用的缸端蓋固定孔9. 7，除上述外，主軸管上還設(shè)有主軸管內(nèi)腔與外界大氣相通的通大氣孔9. 9。充氣閥20是二位三通充氣閥，如圖6所示，包括充氣閥芯20. 4、閥芯底座20. I、密封柱20. 5和閥芯簧20. 6，密封柱20. 5通過(guò)閥芯簧20. 6安裝在充氣閥芯20. 4中且位于充氣閥芯20. 4的中心孔20. 4. 3處，充氣閥芯20. 4與閥芯底座20. I密封安裝為一體，閥芯底座20. I上設(shè)有座通孔20. I. 3，座通孔20. I. 3連通充氣閥芯密封腔20. 4. 4與傳動(dòng)側(cè)軸頭I中的兩個(gè)氣孔I. 1、1. 2，這兩個(gè)氣孔一個(gè)為進(jìn)氣 孔、一個(gè)為排氣孔，閥芯底座20. I與傳動(dòng)側(cè)軸頭I接觸的平面上設(shè)有排氣槽20. I. I和封墊槽20. I. 2，封墊槽20. I. 2中設(shè)有環(huán)形密封平墊20. 7，環(huán)形密封平墊20. 7通過(guò)閥體簧20. 2靠緊氣孔，整個(gè)充氣閥通過(guò)彈性擋圈20. 3安裝在傳動(dòng)側(cè)軸頭I的安裝孔中，在傳動(dòng)側(cè)軸頭I與主軸管9進(jìn)氣通道、排氣通道的孔端之間設(shè)有兩個(gè)弧面平膠墊19密封，兩個(gè)氣孔分別與主軸管的進(jìn)氣通道、排氣通道連接，從而實(shí)現(xiàn)充、放氣同用充氣閥芯的中心孔，使充、放氣快，與氣囊式脹縮軸相比操作更加方便、快捷。充氣閥的充氣閥芯上設(shè)有導(dǎo)向斜面20. 4. I、轉(zhuǎn)向槽20. 4. 2、中心孔20. 4. 3和密封腔20. 4. 4，如圖7所示；閥芯底座上設(shè)有排氣槽20. I. I、封墊槽20. I. 2和座通孔20. I. 3，環(huán)形密封平墊20. 7裝在封墊槽20. 1.2中，如圖8所示。所述錐楔管8的長(zhǎng)度以及與C形圈13組合的配置數(shù)量，要根據(jù)產(chǎn)品卷芯管11中的最小幅寬度和脹縮軸的長(zhǎng)度而定。除上述外，本脹縮軸中，缸活塞17數(shù)量的多少、推力的大小，要根據(jù)脹縮軸卷取中承載的卷幅直徑、重量以及壓縮空氣的大小來(lái)確定；主軸管9內(nèi)的缸活塞17和缸端蓋15優(yōu)先采用用工程塑料加工制造，從而使本脹縮軸的重量?jī)H是氣囊脹軸的2/3，軸重量的減輕有利于減少抽軸懸空中的彎曲，從而有利于軸精度的保持。主軸管9上也可以不設(shè)置中位管10，而由主軸管9的一端向另一端直接推動(dòng)錐楔管組中的錐楔管8，為獲得更大的脹緊力，卷取更大的卷材，也可以把氣動(dòng)控制改為液壓控制。本實(shí)施例的使用過(guò)程及原理如下(I)當(dāng)脹縮軸需要脹緊卷芯管11而需要工作時(shí)如圖I所示的是C形圈機(jī)械式脹縮軸的回縮狀態(tài)，把卷芯管11穿到脹縮軸上，再把脹縮軸放到分卷機(jī)的夾緊錐頭之間，左右調(diào)整卷芯管11，使其兩側(cè)端面與所要卷取的箔材端面對(duì)齊。充氣槍的充氣咀，通過(guò)二位三通閥的充氣閥芯20. 4的導(dǎo)向斜面20. 4. I，頂靠在充氣的中心孔20. 4. 3處，同時(shí)充氣槍兩側(cè)的凸塊卡在轉(zhuǎn)向槽20. 4. 2內(nèi)，90°轉(zhuǎn)動(dòng)充氣閥芯20. 4并扣動(dòng)充氣槍，氣咀射出一長(zhǎng)短由操作者控制的壓縮氣流，氣流通過(guò)充氣閥芯20. 4的中心孔20. 4. 3，推開(kāi)密封柱20. 5進(jìn)入到密封腔20. 4. 4內(nèi)，并通過(guò)座通孔20. I. 3、環(huán)形密封平墊20. 7進(jìn)入到主軸管9的進(jìn)氣通道9. 2內(nèi)。氣流由氣孔道9. 2進(jìn)入到脹縮軸左側(cè)缸活塞的左腔和右側(cè)缸活塞的右腔。在脹縮軸兩側(cè)缸活塞17的帶動(dòng)下，兩側(cè)活塞桿14通過(guò)圓柱銷4推動(dòng)最外側(cè)的錐楔管3，使多個(gè)錐楔管8中的錐形頭8. 6推向脹縮軸的中位管10處。一圈圈的C形圈7，在錐形頭3. 6,8. 6的推動(dòng)下，每個(gè)C形圈7上的幾十把防滑刃7. 2是順刃，順著卷芯管11的軸線推進(jìn)，使C形圈7外徑增大，最后是橫刃橫向卡緊在卷芯管11的內(nèi)徑上。
與此同時(shí)，脹縮軸左側(cè)缸活塞的右腔和另一側(cè)缸活塞的左腔氣體，由主軸管9的排氣通道9. 3進(jìn)入到二位三通充氣閥20中閥芯底座20. I下面的排氣槽20. I. I內(nèi)，排到大氣中去。(2)當(dāng)脹縮軸需要排氣，把脹縮軸從卷芯管11中抽出來(lái)時(shí)卷取完成后，向相反的方向90°轉(zhuǎn)動(dòng)充氣閥芯20. 4，并扣動(dòng)充氣槍，氣咀射出一長(zhǎng)短由操作者控制的壓縮氣流，與前面的脹緊氣流一樣，也是通過(guò)二位三通充氣閥，但換了個(gè)方向，進(jìn)入到了排氣通道9. 3內(nèi)，氣流同時(shí)進(jìn)入到脹軸左側(cè)缸活塞的右腔和右側(cè)缸活塞的左腔，兩根活塞桿14最后帶動(dòng)最外側(cè)的錐楔管3，并通過(guò)各個(gè)螺釘連接副6，帶動(dòng)各個(gè)錐楔管8向軸的左右兩側(cè)后退。與此同時(shí)，脹縮軸左側(cè)缸活塞的左腔，脹縮軸右側(cè)缸活塞的右腔中停留的氣體，從原路中由圖6的二位三通充氣閥20的閥芯底座排氣槽20. I. I中排到大氣中去。由于錐形頭8. 6向后退，使C形圈7脫離了錐形頭的推動(dòng)，本身的彈性自行回縮，脫離了卷芯管11的內(nèi)徑，操作手可在脹縮軸的任意一端，從帶有料卷的卷芯管11內(nèi)，把脹·縮軸抽出來(lái)。兩個(gè)活塞桿14的向外推動(dòng)，克服脹縮軸自身的重量，拉動(dòng)各錐楔管后退，所需要的力量很小，在多缸活塞組合的情況下少使用一個(gè)缸活塞參與回縮，可以節(jié)約壓縮空氣，并提高脹縮軸的回縮速度。
權(quán)利要求
1.一種氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸，其特征在于包括主軸管(9)和安裝在主軸管(9)兩端的傳動(dòng)側(cè)軸頭(I)、工作側(cè)軸頭(12)，主軸管(9)外套裝有錐楔管組和中位管(10)，中位管(10)固定在主軸管(9)的中部，錐楔管組對(duì)稱安裝在中位管(10)的兩側(cè)，錐楔管組由至少兩個(gè)錐楔管(8)順次連接而成，錐楔管(8)的前端為錐形頭(8. 6)，錐形頭(8. 6)朝向中位管(10)，錐形頭(8. 6)上套有C形圈(7)，最外側(cè)的錐楔管(3)通過(guò)連接裝置與主軸管(9)連接，最外側(cè)的錐楔管(3 )連接氣動(dòng)推動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸，其特征在于所述的氣動(dòng)推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括活塞桿(14)、氣缸和充氣閥，主軸管(9)內(nèi)設(shè)有左、右兩對(duì)稱的活塞桿(14)，活塞桿(14)的外端與連接裝置固定連接，每根活塞桿(14)由外向里串聯(lián)安裝至少一組氣缸，每組氣缸由兩缸端蓋(15)和位于兩缸端蓋(15)之間的一缸活塞(17)組成,缸端蓋(15)與主軸管(9)固定連接，缸活塞(17)通過(guò)鋼絲擋圈(16)與活塞桿(14)固定，缸端蓋(15)以及缸活塞(17)與活塞桿(14)、主軸管(9)的接觸位置均安裝有密封圈(18)，充氣閥(20)安裝在 傳動(dòng)側(cè)軸頭(I)的內(nèi)孔中，對(duì)應(yīng)充氣閥(20 )在傳動(dòng)側(cè)軸頭(I)中設(shè)有兩氣孔(I. I)、( 1. 2 )，兩氣孔(I. I)、(I. 2)分別與主軸管(9)管壁中的進(jìn)氣通道(9. 2)、排氣通道(9. 3)相通，進(jìn)氣通道(9. 2)、排氣通道(9. 3)分別與氣缸內(nèi)缸活塞(17)的兩端腔相通，主軸管(9)中部設(shè)有通大氣孔(9. 9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸，其特征在于所述的連接裝置是貫穿最外側(cè)的錐楔管(8)的圓柱銷(4)，對(duì)應(yīng)圓柱銷(4)在主軸管(9)上設(shè)有長(zhǎng)條孔(9. 6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸，其特征在于所述的錐楔管(8)內(nèi)設(shè)置有螺釘連接副通槽(3. 5)，相鄰的兩個(gè)錐楔管(8)通過(guò)螺釘連接副(6)穿過(guò)螺釘連接副通槽(3. 5)連接在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸，其特征在于所述的C形圈(7)—端延圈中心方向延伸有圈頭鍵(7. 3)，對(duì)應(yīng)圈頭鍵(7. 3)在錐楔管(8)的錐形頭(8. 6)上開(kāi)設(shè)有圈頭鍵槽(8. 4)并在主軸管(9)上開(kāi)有至少一條長(zhǎng)鍵槽(9. 8)，C形圈的圈頭鍵(7. 3)穿過(guò)圈頭鍵槽(8. 4)安裝在主軸管的長(zhǎng)鍵槽(9. 8)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸，其特征在于所述的圈頭鍵(7.3)與另一端圈尾(7. 4)之間的距離為10 - 50mm，在C形圈(7)的外徑表面上設(shè)有防滑件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸，其特征在于所述防滑件由多個(gè)連續(xù)半圓弧或凹臺(tái)組成，相鄰半圓弧或凹臺(tái)之間的間距為0. I - 10mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸，其特征在于所述錐楔管(8)前端的錐形頭(8. 6)上均勻開(kāi)有多個(gè)軸向槽(8. 3)，在錐形頭(8. 6)的內(nèi)壁上設(shè)有一個(gè)內(nèi)徑臺(tái)(8. 2)，錐楔管(8)的后端設(shè)有限位臺(tái)(8. 10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸，其特征在于所述的充氣閥(20)通過(guò)彈性擋圈(20. 3)安裝在傳動(dòng)側(cè)軸頭(I)的安裝孔中。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或9所述的氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸，其特征在于所述的充氣閥(20 )是二位三通充氣閥，包括充氣閥芯(20. 4 )、閥芯底座(20. I)、密封柱(20. 5 )和閥芯簧(20. 6)，密封柱(20. 5)通過(guò)閥芯簧(20. 6)安裝在充氣閥芯(20. 4)中且位于充氣閥芯(20. 4)的中心孔(20. 4. 3)處，充氣閥芯(20. 4)與閥芯底座(20. I)密封安裝為一體，閥芯底座(20. I)上設(shè)有座通孔(20. I. 3)，座通孔(20. I. 3)連通充氣閥芯密封腔(20. 4. 4)與傳動(dòng)側(cè)軸頭(I)中的兩個(gè)氣孔(I. D (I. 2)，閥芯底座(20. I)與傳動(dòng)側(cè)軸頭(I)接觸的平面上設(shè)有排氣槽(20. I. I)和封 墊槽(20. I. 2)，封墊槽(20. I. 2)中設(shè)有環(huán)形密封平墊(20. 7)，環(huán)形密封平墊(20. 7)通過(guò)閥體簧(20. 2)靠緊氣孔。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于金屬和非金屬箔、膜狀卷材，并適用于鋁帶、箔生產(chǎn)中的一種氣控C形圈機(jī)械式脹縮軸。針對(duì)目前氣囊和斜面對(duì)斜面式的機(jī)械脹縮軸存在脹條的可壓縮、斜面脹塊摩擦中的無(wú)根基、精度及結(jié)構(gòu)性強(qiáng)度低的問(wèn)題，提出了一種有自行回縮能力，斜面對(duì)圓的新型結(jié)構(gòu)，以替代斜面對(duì)斜面的典型老式結(jié)構(gòu)，它包括主軸管、及對(duì)稱的套有多個(gè)錐楔管、C形圈組合的脹縮機(jī)構(gòu)，錐楔管的相向推進(jìn)，使套在錐面上的有眾多防滑刃的C形圈外脹，變?yōu)闄C(jī)械的二次增力，從而卡緊卷芯管。這種斜面對(duì)圓的結(jié)構(gòu)，徑向尺寸小，脹軸的強(qiáng)度因此得到提高，在卡緊中由于刃與軸間隙的消失，從而減小了軸的徑向跳動(dòng)誤差。本發(fā)明適用于粗管芯、寬幅面的卷取生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)B65H75/24GK102745556SQ201210268830
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者柳燕明 申請(qǐng)人:柳燕明