专利名称：水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置，具体地说是对气 瓶进行外测法水压试验时，测试用水套盖的装卸及气瓶内螺纹与试验设备螺 纹接头之间的连接与退出。
背景技术：
目前，在对气瓶进行外测法水压试验时，测试用水套盖的装卸及气瓶内 螺纹与试验设备螺纹接头之间的连接与退出，全部依赖人工操作。这种人工 操作不仅劳动强度大，作业效率低，而且作业不规范，还存在安全隐患等诸 多弊病。为克服上述几种不足，特设计一种水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸 装置。这种装置不仅人工劳动强度小，作业效率高，而且作业规范，人机作 业分离，方便可靠，很好地保证了作业人员的人身安全。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种水套盖及气瓶螺纹 接头自动装卸装置，该装置不仅人工劳动强度小，作业效率高，而且作业规 范，人机作业分离，方便可靠，可保证作业人员的人身安全。
按照本发明提供的技术方案，水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置，包 括执行装置及升降机，执行装置与升降机连为一体，由升降机带动上下移动， 特征是所述执行装置采用螺母与空心杆下端外螺纹连接，空心杆顶端外螺 纹接头与薄型气缸活塞推杆内螺纹连接，薄型气缸通过螺纹固定在气缸座上 端面，小齿轮通过键与力矩电机输出轴连接，力矩电机固定在电机座板上， 小齿轮与大齿轮啮合转动连接，大齿轮经过垫块垫在水套盖上表面，垫块中 心对称均匀分布，大齿轮、垫块及水套盖连接成一个整体安装在转轴上，转 轴下端连接法兰，卡在水套盖下表面与螺纹接头上表面之间，转轴上端内部 是圆柱形桶形空腔，其内表面设有内螺纹，与承重螺塞下端外螺纹连接，转 轴上端外表面是圆柱面，与两件圆锥滚子轴承内圈配合，转轴内部是圆形通 孔，空心杆从中通过，两件圆锥滚子轴承相对放置在轴承套上下两空腔中， 电机座板、两件支板与轴承套连接，构成力矩电机的安装座，压簧上端面支
4撑住导杆上端盖板下表面，压簧下端面支撑在导套连接法兰上端面上，导杆 从中通过，导杆上端圆形盖盘放置在压簧上端面之上，导杆下端连接外螺纹 与小罩壳上端内螺纹连接，并用锁紧螺母锁紧，小罩壳下端设有连接法兰， 连接法兰与气缸座下端的连接法兰重叠固定轴承套上端面，油缸下端连接法 兰，通过螺纹固定在大罩壳的上端面，大罩壳下端连接法兰与导套上端法兰 重叠固定在座板之上，座板、筋板与安装板连接，安装板固定在连接板上， 连接板与升降机的移动块连接，排气阀通过其下端的连接外螺纹与水套盖的 螺纹通孔连接，升降机的上下移动块与连接板固定，其上下起停位置由行程 开关或感应开关控制。
所述承重螺塞外形是两个圆柱体的叠加，上面大，下面小，下面圆柱体 外表设有外螺纹，与转轴上端内螺纹匹配，内部设有内六角通孔。
所述轴承套外形是圆柱体，内部设有上下两圆柱形空腔，内部中间是环 状凸起，将上下两个空腔隔开。
所述圆锥滚子轴承的内圈下端面支承在水套盖的上平面，其外圈上端面 支撑住轴承套环状凸起下表面。
所述导杆上端是圆形盖盘，下端连接外螺纹，中间是光轴，光轴中间偏 下位置正对光轴轴线设有与轴线成90。的通孔。
所述小罩壳从侧面沿其轴线方向设有一长孔，空心杆上方垂直方向分布 的外螺纹接头及薄型气缸的进出气管接头从中通过。
所述大罩壳上端及下端均连接法兰，中间外形是圆柱体，内部是圆柱形 腔体，上端连接法兰中心位置设有圆形通孔，油缸的活塞推杆从中通过。
所述空心杆内部设有通孔，下端外表面设有外螺纹，顶端外螺纹接头下 面是凸起台阶，凸起台阶外表面设有两平行平面，在凸起台阶一侧，垂直于 空心杆轴线方向设有外螺纹接头，其内部有通孔，与空心杆轴线方向内部孔贯通。
所述螺纹接头下端连接外螺纹，上端连接法兰，内部为通孔，空心杆从
中通过。
所述气缸座外形为上下两件圆柱体的叠加，上面小，下面大，下端面设 有四个均匀分布的通孔，上端面设有四个均匀分布的螺纹盲孔。
所述气缸座上圆柱体侧面向内正对其轴线位置开一长孔，空心杆上方凸
5起台阶放置其中。
所述水套盖下表面设有两道环形凹槽，分别放置大0型圈及小0型圈， 在水套盖下面小0型圈凹槽外围，设有四个均匀分布的螺纹盲孔。 本发明与已有技术相比具有以下优点-
本发明结构简单、紧凑，合理；不仅人工劳动强度小，作业效率高，而
且作业规范，人机作业分离，方便可靠，可保证作业人员的人身安全。
图1为本发明结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，包括螺母l、垫片2、弹性垫圈3、螺纹接头4、空心杆 5、转轴6、水套盖7、小0型圈8、力矩电机9、小齿轮IO、电机座板ll、 两件支板12、轴承套13、两件圆锥滚子轴承14、承重螺塞15、气缸座16、 薄形气缸17、小罩壳18、锁紧螺母19、油缸20、大罩壳21、压簧22、导杆 23、座板24、安装板25、筋板26、连接板27、升降机28、螺杆29、卡位螺 母30、导套31、大齿轮32、四件垫块33、大0型圈34及排气阀35、水套 36及气缸37等。
本发明由执行装置及升降机28 二部分组成。水套位于执行装置的正下 方；执行装置与升降机28连为一体，由升降机28带动，上下移动。整套装 置每一项动作均由电信号控制。
本发明执行装置釆用螺母1与空心杆5下端外螺纹连接，其外表面垂直 于其中心轴线方向开一紧定螺纹孔，用于定位螺母1，使其在空心杆5上位 置固定。垫片2安装在螺母1上表面，空心杆5从中通过。弹性垫圈3是环 状弹性体，位于螺纹接头4下表面及垫片2之间。螺母l、垫片2、弹性垫圈 3三者的外径均比气瓶进出口内螺纹内径小，在自由状态下可以轻松进入或 退出气瓶进出口。
螺纹接头4下端外表面设有外螺纹，外螺纹与气瓶进出口内螺纹相匹配， 上端是圆形连接法兰，法兰上均匀分布着四个中心对称的沉孔，其内部是圆 形通孔，空心杆5从中通过。
空心杆5是件细长杆状零件，其下端外表面设有外螺纹，顶端是外螺纹 接头，与薄型气缸17活塞推杆内螺纹连接，顶端外螺纹接头设在空心杆5上方的凸台之上，凸台外表面设有两平行平面，凸台一侧，垂直于空心杆5
轴线方向设有外螺纹接头，螺纹接头内部设有通孔，与空心杆5轴线方向内 部通孔贯通，试验介质由此螺纹接头流经空心杆5内部通孔进入到压力容器 内部。空心杆5有两大作用 一是试验介质的通道，二是起到一个拉力杆的 作用。在薄型气缸17的拉力作用下，空心杆5上移，带动螺母l,垫片2上 移，挤压弹性垫圈3，使弹性垫圈3膨胀变形，达到密封要求，试验结束， 薄型气缸17换向工作，空心杆5下移，弹性垫圈3复位，螺纹接头4即可轻 松从压力容器进出口中退出。
螺纹接头4、转轴6、水套盖7、小0型圈8、四件垫块33、大齿轮32 通过上、下两组螺纹连接为一个整体， 一起绕转轴6轴线转动。转轴6下端 是连接法兰，设有四个均匀分布、中心对称的通孔，卡在螺纹接头4上表面 及水套盖7下表面之间。其上端外形是圆柱体，上端内部设有圆柱体空腔， 空腔内表面设有内螺纹，与承重螺塞15外螺纹匹配。转轴6内部是圆形通孔， 空心杆5从中穿过；转轴6上方外表面与两件圆锥滚子轴承14的内圈配合。 其中一件圆锥滚子轴承14内圈下端支撑在水套盖7上表面，另一件圆锥滚子 轴承14的内圈上端面支撑住承重螺塞15上端盖盘下表面。两件圆锥滚子轴 承14相对放置。
水套盖7是件中心设有圆形通孔的圆盘。其下表面设有两道环状凹槽， 用于放置小O型圈8及大O型圈34。在水套盖7下表面，小O型圈8外围， 均匀分布着四个中心对称的螺纹盲孔，四组螺纹将螺纹接头4，转轴6，小O 型圈8及水套盖7连接为一个整体。在水套盖7上表面，大O型圈34内侧， 均匀分布着四个中心对称的螺纹盲孔，又一组螺纹将水套盖7，四件垫块33 及大齿轮32连接为一个整体安装在转轴6上。在水套盖7大小O型圈凹槽 中间位置，设有螺纹通孔，排气阀35旋置其中。水套盖7中心圆形通孔是转 轴6的通道。小齿轮10通过键与力矩电机9的输出轴连接，小齿轮上端外圆 柱表面设有紧定螺纹孔，紧定螺钉通过此螺纹孔将小齿轮10固定在力矩电机 9输出轴上，使小齿轮10不致脱出。
电机座板ll，两件支板12，轴承套13之间通过焊接连接在一起， 构成力矩电机9的安装座。力矩电机9通过四组螺纹固定在电机座板11上。 轴承套13是两件圆锥滚子轴承14外圈的载体，其内部是通孔，内部中间设
7有环状凸起，将两圆锥滚子轴承14分隔开。轴承套13上端面设有均匀分布，
中心对称的四个螺纹盲孔，四组螺纹通过此螺纹孔将小罩壳18，气缸座16 及轴承套13连为一体。
气缸座16外形是上下两个圆柱体的叠加，中间是通孔，空心杆5从中通 过。气缸座16下端是连接法兰，此法兰面设有四孔，上端面设有四个螺纹盲 孔，四组螺纹通过此孔将薄型气缸17固定在气缸座16之上。从气缸座16 上面圆柱体侧面开一长槽，用于放置空心杆5上方外表有两平行平面的凸台。 另外，此长槽也是空心杆5上方垂直分布的螺纹接头的通道。
小罩壳18是一件钟形零件，其上端面中心设有内螺纹通孔，与导杆23 下端外螺纹连接。其下端是连接法兰，法兰上设有四个光孔， 一组螺纹将小 罩壳18及气缸座16的连接法兰叠加固定在轴承套13上端面。小罩壳18侧 面自下往上开一长孔，用于通过空心杆5上方垂直方向分布的外螺纹接头及 薄型气缸17的进出气管接头。薄型气缸17的作用是空心杆5的动力源，使 空心杆5上下移动，从而带动空心杆5下端的螺母1、垫片2上下移动，上 移使弹性垫圈3膨胀变形，达到密封要求，下移使弹性垫圈3复位，便于螺 纹接头4容易进入与退出。
锁紧螺母19用于将导杆23与小罩壳18连接紧固，不松动。
油缸20通过一组螺纹固定在大罩壳21上端面。油缸20的作用是与水套 装置上三个气缸37协调配合，共同或独立完成水套盖7的密封动作。大罩壳 21上下两端均为圆形连接法兰面，每个法兰面均设有四孔。上法兰面与油缸 20法兰螺纹连接，下法兰面与导套31上端法兰面重叠， 一起用一组螺纹固 定在座板24上表面，随升降机28上下移动。大罩壳21内部是圆柱形空腔， 上端连接法兰中心位置设有一个通孔，油缸20的活塞杆从中通过。
压簧22是圆柱形弹簧，安装在导杆23上端盖盘之下，导套31上端面之 上，导杆23外表面与大罩壳21空腔内表面之间的空腔中。压簧22有三大作 用 一是承重，二是缓冲，保护螺纹接头4及压力容器进出口内螺纹不被损 坏，三是将已往松开的螺纹接头自动弹起。
导杆23是一件顶端有圆形盖盘的阶梯轴，其下端是连接外螺纹，连接外 螺纹上端是一段光轴，光轴中间偏下位置，在垂直于导杆23轴线方向设有通 孔。光轴顶端是圆形盖盘，压在压簧22上端面。圆形盖盘上表面是油缸20活塞推杆的着力面。导杆23有三大作用 一是承重，二是导向，三是将油缸
20的推力传到水套盖7，实现水套盖7与水套36的密封。
导套31外形是两个上下圆柱体的叠加，上端圆柱体半径较大，高度较小， 是导套31的连接法兰，该法兰面设有四个通孔。下端圆柱体半径较小，高度 较大。从下端圆柱体一侧到另一侧，正对圆柱体轴线位置，高度方向设有长 圆通孔，导套31内部是通孔，导杆23从中穿过。螺杆29从导套31下段圆 柱体一侧长孔经过导杆23到导套31下段圆柱体另外一侧，末端用卡位螺母 30卡住，使螺杆29不致脱出。螺杆29的作用是使导杆23只能上下移动， 而不能转动。
座板24、安装板25与筋板26三者共同构成执行装置的安装座。通过安 装板25与连接板27的螺纹连接固定在升降机28的移动块上，随升降机28 的移动块一起上下移动。座板24上设有四孔，通过一组螺纹将大罩壳21、 导套31与座板24连接成一个整体。
升降机28的作用是操纵执行装置上下移动。升降机28上下两位置设有 两件控制执行装置上下位置的感应开关或行程开关，可随意设定连接板27 的上下起停位置。
本发明的工作原理及工作过程
1、 将本装置设定至初始工作状态薄型气缸17活塞推杆处于下位；油 缸20活塞推杆处于上位；升降机28移动块及连接板27处于上位。
2、 气瓶内螺纹与螺纹接头4对接。
3、 启动升降机28，连接板27下降一定高度后停机，启动力矩电机9将 螺纹接头4旋入气瓶进出口内螺纹。
4、 开启薄型气缸17工作，空心杆5上移，弹性垫圈3膨胀变形，密封。
5、 开启升降机28，将气瓶降入水套36中，在连接板27降到下位时， 升降机28停机。
6、 启动水套36上三组气缸37或油缸20工作，完成水套盖7与水套36 的密封动作。水压试验结束后则反方向操作，结束一个工作循环。
权利要求
1、一种水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置，包括执行装置及升降机(28)，执行装置与升降机(28)连为一体，由升降机(28)带动上下移动，其特征是所述执行装置采用螺母(1)与空心杆(5)下端外螺纹连接，空心杆(5)顶端外螺纹接头与薄型气缸(17)活塞推杆内螺纹连接，薄型气缸(17)通过螺纹固定在气缸座(16)上端面，小齿轮(10)通过键与力矩电机(9)输出轴连接，力矩电机(9)固定在电机座板(11)上，小齿轮(10)与大齿轮(32)啮合转动连接，大齿轮(32)经过垫块(33)垫在水套盖(7)上表面，垫块(33)中心对称均匀分布，大齿轮(32)、垫块(33)及水套盖(7)连接成一个整体安装在转轴(6)上，转轴(6)下端连接法兰，卡在水套盖(7)下表面与螺纹接头(4)上表面之间，转轴(6)上端内部是圆柱形桶形空腔，其内表面设有内螺纹，与承重螺塞(15)下端外螺纹连接，转轴(6)上端外表面是圆柱面，与两件圆锥滚子轴承(14)内圈配合，转轴(6)内部是圆形通孔，空心杆(5)从中通过，两件圆锥滚子轴承(14)相对放置在轴承套(13)上下两空腔中，电机座板(11)、两件支板(12)与轴承套(13)连接，构成力矩电机(9)的安装座，压簧(22)上端面支撑住导杆(23)上端盖板下表面，压簧(22)下端面支撑在导套(31)连接法兰上端面上，导杆(23)从中通过，导杆(23)上端圆形盖盘放置在压簧(22)上端面之上，导杆(23)下端连接外螺纹与小罩壳(18)上端内螺纹连接，并用锁紧螺母(19)锁紧，小罩壳(18)下端设有连接法兰，连接法兰与气缸座(16)下端的连接法兰重叠固定在轴承套(13)上端面上，油缸(20)下端连接法兰，通过螺纹固定在大罩壳(21)的上端面，大罩壳(21)下端连接法兰与导套(31)上端法兰重叠固定在座板(24)之上，座板(24)、筋板(26)与安装板(25)连接，安装板(25)固定在连接板(27)上，连接板(27)与升降机(28)的移动块连接，排气阀(35)通过其下端的连接外螺纹与水套盖(7)的螺纹通孔连接，升降机(28)的上下移动块与连接板(27)固定。
2、 根据权利要求1所述的水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置，其特征在于所述承重螺塞(15)外形是两个圆柱体的叠加，上面大，下面小，下面圆柱体外表设有外螺纹，与转轴(6)上端内螺纹匹配，内部设有内六角通孔。
3、 根据权利要求1所述的水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置，其特征在于所述所述轴承套13外形是圆柱体，内部设有上下两圆柱形空腔，内部中间是环状凸起，将上下两个空腔隔开。
4、 根据权利要求1所述的水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置，其特征 在于所述圆锥滚子轴承(14)的内圈下端面支承在水套盖(7)的上平面，其 外圈上端面支撑住轴承套(13)环状凸起下表面。
5、 根据权利要求1所述的水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置，其特征 在于所述导杆(23)上端是圆形盖盘，下端连接外螺纹，中间是光轴，光轴 中间偏下位置正对光轴轴线设有与轴线成90。的通孔。
6、 根据权利要求1所述的水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置，其特征 在于所述大罩壳(21)上端及下端均为连接法兰，中间外形是圆柱体，内部 是圆柱形腔体，上端连接法兰中心位置设有圆形通孔，油缸(20)的活塞推 杆从中通过。
7、 根据权利要求1所述的水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置，其特征 在于所述空心杆(5)内部设有通孔，下端外表面设有外螺纹，顶端外螺纹接 头下面是凸起台阶，凸起台阶外表面设有两平行平面，在凸起台阶一侧，垂 直于空心杆(5)轴线方向设有外螺纹接头，其内部有通孔，与空心杆(5) 轴线方向内部孔贯通。
8、 根据权利要求1所述的水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置，其特征 在于所述螺纹接头(4)下端连接外螺纹，上端连接法兰，内部为通孔，空心 杆(5)从中通过。
9、 根据权利要求1所述的水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置，其特征 在于所述气缸座(16)外形为上下两件圆柱体的叠加，上面小，下面大，下 端面设有四个均匀分布的通孔，上端面设有四个均匀分布的螺纹盲孔。
10、 根据权利要求1所述的水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置，其特 征在于所述水套盖(7)下表面设有两道环形凹槽，分别放置大O型圈(34) 及小O型圈(8)，在水套盖(7)下面小O型圈(8)凹槽外围，设有四个均 匀分布的螺纹盲孔。
全文摘要
本发明涉及一种水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置，水套盖及气瓶螺纹接头自动装卸装置，包括执行装置及升降机，执行装置与升降机连为一体，由升降机带动上下移动，执行装置包括螺纹接头、空心杆、转轴、水套盖、力矩电机、小齿轮、电机座板、气缸座、薄形气缸、小罩壳、锁紧螺母、油缸、大罩壳、压簧、导杆、座板、安装板、筋板、连接板、升降机、螺杆、导套、大齿轮、四件垫块及排气阀。本发明结构简单、紧凑，合理；不仅人工劳动强度小，作业效率高，而且作业规范，人机作业分离，方便可靠，可保证作业人员的人身安全。
文档编号G01M99/00GK101482471SQ20091002817
公开日2009年7月15日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者丁大为, 贾品华 申请人:无锡昌华机电制造有限公司