一种地弹簧上的限位轴的制作方法

本实用新型属于地弹簧的配件技术领域，涉及一种地弹簧上的限位轴。

背景技术：

地弹簧是一种液压式闭门器，其结构例如申请号为201410660425.5所公开的一种开关门力可调式多段定位地弹簧，包括阀体和中心轴，阀体内设有相通的阀体腔和活动腔，阀体腔的两端分别设有活塞和后盖，活塞与后盖之间连接有弹簧，活动腔内自上向下依次设有上拉片、主凸轮、副凸轮和下拉片，上拉片与下拉片上均设有导槽，中心轴穿过上拉片与下拉片的导槽并竖直连接在活动腔内，主凸轮和副凸轮均与中心轴固定连接，上拉片与下拉片通过大滚轮轴连接，大滚轮轴上连接有与主凸轮抵接的传动滚轮，主凸轮具有连续的弧形曲面的外轮廓，主凸轮上设有能够与传动滚轮配合使用的缺口，副凸轮具有弧形的外轮廓，下拉片上连接有小滚轮轴，小滚轮轴上连接有能够与副凸轮抵接的缓冲滚轮，活塞的头部设有连通阀体腔和活动腔的泄油孔，泄油孔中设有单向阀，活塞的头部固定在上拉片和下拉片之间，活动腔的上部设有上盖，上拉片和下拉片上均设有小孔，小孔内连接有拉片螺丝，活塞的头部设有与小孔对准的过孔，上拉片和下拉片通过拉片螺丝与活塞固定。它使用双凸轮结构，不仅可以实现90度的定位，又可以实现90～180度的任意点定位。

由于主凸轮和副凸轮决定着门的定位效果，一般来说，中心轴、主凸轮和副凸轮都会制成一体式结构，也就是利用加工中心以整体锻造方式对毛坯进行加工，这样可以保证主凸轮和副凸轮及中心轴之间的配合角度，从而使中心轴得以具备良好的使用性能。然而，这种整体锻造方式对于加工质量的要求非常之高，而且加工起来也非常地困难，尤其是主凸轮和副凸轮之间要求具备合适的间距且该间距又是比较小的，以及中心轴两端的形状及主凸轮和副凸轮的形状都比较特殊，对于加工刀具的选择和使用更是有着非常高的要求，一旦某个位置的加工出现偏差便会导致整个产品报废，因此还存在着合格率不高的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种地弹簧上的限位轴，所要解决的技术问题是在保证良好使用性能的同时降低加工要求、提高产品的合格率。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种地弹簧上的限位轴，包括轴体以及均沿轴向设于轴体上并用于实现门定位的凸轮一与凸轮二，所述轴体一端具有用于与门相连接的联结头，轴体另一端具有定位头，其特征在于，所述定位头外侧沿轴向具有凸环一与凸环二，凸环一靠近联结头，凸环一外周面包括圆弧面一以及连接于圆弧面一两端之间的直面一，凸轮一上设有与凸环一形状相同的配合孔一，凸轮一通过配合孔一固定在凸环一上，凸环二外周面包括圆弧面二以及连接于圆弧面二两端之间的直面二，凸轮二上设有与凸环二形状相同的配合孔二，凸轮二通过配合孔二固定在凸环二上，直面一与直面二位于同一平面上。

将限位轴设计为包括轴体以及用于实现门定位的凸轮一与凸轮二这样的分体式结构，对各部件进行单独生产及加工，然后再进行组装以形成完整的限位轴。相比于现有技术中限位轴采用整体锻造而言，各部件单独生产时对于细节更加容易控制，从而使本限位轴很好地降低了加工要求，并且各部件的尺寸更加容易控制，提高了产品的合格率；同时，在本领域中，凸轮一与凸轮二为标准尺寸，轴体部分的尺寸则会有所不同，因此将限位轴拆分为包括轴体、凸轮一以及凸轮二这样的分体式结构后使得企业可预先批量生产出多余的凸轮一与凸轮二进行贮存，待下次需要生产不同规格的限位轴时只需生产出对应的轴体，然后直接将预先生产的凸轮一、凸轮二与轴体相拼接即可，很好地提高了企业的生产效率，实现了批量生产。

由于凸轮一与凸轮二的角度决定着门的定位性能，虽然整体锻造式限位轴对于加工有着比较高的要求，但加工成型后的凸轮一与凸轮二角度比较准确。为此，本限位轴在定位头上设置凸环一与凸环二，凸环一外周面包括圆弧面一以及连接于圆弧面一两端之间的直面一，凸环二外周面包括圆弧面二以及连接于圆弧面二两端之间的直面二，在生产轴体时直接将直面一同联结头建立关系，然后在凸轮一上设置与凸环一形状相同的配合孔一，凸轮二上设置与凸环二形状相同的配合孔二，这样在组装时就可以通过配合孔一与凸环一的配合以及配合孔二与凸环二的配合确保凸轮一与凸轮二在轴体上的安装角度，从而在降低加工难度、提高生产效率的同时保证了限位轴的正常使用性能，尤其是将直面一与直面二设置为位于同一平面上，更是能够对凸轮一与凸轮二之间的相对角度进行控制，从而使得凸轮一与凸轮二的安装精度更高，确保了使用时对门的定位精度。另外，直面一与直面二的设置还可以确保凸轮一与凸环一以及凸轮二与凸环二之间并不全是圆面接触，可以起到使用时防止凸轮一与凸轮二相对于轴体偏摆的作用以及使用时增大扭矩的作用。

在上述的地弹簧上的限位轴中，所述轴体上靠近凸环一处具有环形限位面，凸轮一靠近联结头的一端面抵靠在环形限位面上。

装配时，将凸轮一以过盈配合方式固定在凸环一上，同时凸轮一靠近联结头的一端面会抵靠在轴体的环形限位面上，这样可以保证凸轮一准确地安装到位，从而在提高加工便利性的同时确保限位轴具备良好的使用性能。

在上述的地弹簧上的限位轴中，所述凸环二靠近凸环一的一端外周面设有环形限位部，凸轮二的一端面设有限位腔，限位腔与配合孔二的一端相连通，环形限位部嵌入限位腔内。

在限位轴行业标准中，对于凸轮一与凸轮二之间的间隙大小是有要求的，间隙过大或过小都会影响到门的定位效果，这也是决定现有限位轴采用整体锻造方式的重要原因之一，因为整体锻造方式可以确保凸轮一与凸轮二之间的间隙能够控制在合理范围内。

而本申请中，除了采用分体式结构来提高加工便利性外，还在凸环二靠近凸环一的一端外周面上设置环形限位部(环形限位部的设置也是由数控机床在生产轴体时完成的，而且加工环形限位部非常简单，因此并未降低加工便利性)，并在凸轮二的一端面设置限位腔，在组装时以限位腔所在的端面与凸轮一相对的方式将凸轮二固定到凸环二上，然后由环形限位部嵌入到限位腔内来对凸轮二的位置进行限定，再结合上环形限位面保证凸轮一的准确安装，从而确保凸轮一与凸轮二之间的间隙能够控制在合理范围内。

在上述的地弹簧上的限位轴中，所述环形限位部的外周面包括圆弧面三以及连接于圆弧面三两端之间的直面三，直面三与直面二相连接，且直面三与直面二位于同一平面上，所述限位腔形状与环形限位部相同。

通过在环形限位部上设置直面三，直面三与直面二相连接且直面三与直面二位于同一平面上，同时将限位腔的形状设置为与环形限位部相同，这样可以增大凸轮二与凸环二之间非圆处的接触面积，能够进一步保证凸轮二与轴体之间的安装角度，同时还可以提高防止凸轮二相对于轴体转动的效果。

在上述的地弹簧上的限位轴中，所述配合孔一的尺寸略大于环形限位部的尺寸。

配合孔一的尺寸设计为略大于环形限位部的尺寸，这样凸轮一可以不受环形限位部的影响而顺利固定到凸环一上，保证了组装时的便利性。

在上述的地弹簧上的限位轴中，所述凸轮一与凸轮二均采用粉末冶金方式成型。

采用粉末冶金方式成型凸轮一与凸轮二，可以进一步提高加工的便利性，尤其是对于需要设置配合孔一的凸轮一以及需要设置配合孔二与限位腔的凸轮二而言，只需事先制作好具有相应形状的模具即可，在开模后无需再另外加工。

与现有技术相比，本地弹簧上的限位轴具有以下优点：

1、将轴体、凸轮一与凸轮二单独加工成型后再进行组装，很好地降低了加工要求，并且各部件的尺寸更加容易控制，提高了产品的合格率；

2、将限位轴拆分为包括轴体、凸轮一以及凸轮二这样的分体式结构后使得企业可预先批量生产出多余的凸轮一与凸轮二进行贮存，待下次需要生产不同规格的限位轴时只需生产出对应的轴体，然后直接将预先生产的凸轮一、凸轮二与轴体相拼接即可，很好地提高了企业的生产效率，实现了批量生产；

3、直面一与直面二的设置使得凸轮一与凸轮二，组装时可以确保凸轮一与凸轮二在轴体上的安装角度，从而在降低加工难度、提高生产效率的同时保证了限位轴的正常使用性能；

4、环形限位面、环形限位部及限位腔的设置保证凸轮一与凸轮二之间的间距能够控制在合理范围内，进一步保证了限位轴的正常使用性能。

附图说明

图1是本地弹簧上的限位轴的示意图。

图2是本地弹簧上的限位轴的爆炸图。

图3是本地弹簧上的限位轴中凸轮一的示意图。

图4a是本地弹簧上的限位轴中凸轮二的示意图。

图4b是本地弹簧上的限位轴中凸轮二另一角示意图。

图5是本地弹簧上的限位轴的剖视图。

图中，1、轴体；1a、联结头；1b、定位头；1b1、凸环一；1b11、圆弧面一；1b12、直面一；1b2、凸环二；1b21、圆弧面二；1b22、直面二；1b3、环形限位部；1b31、圆弧面三；1b32、直面三；1c、环形限位面；2、凸轮一；2a、配合孔一；3、凸轮二；3a、配合孔二；3b、限位腔。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

一种地弹簧上的限位轴的制作方法，该制作方法包括如下步骤：

a、下料：在一根金属棒料上切割下一段棒料毛坯，棒料毛坯的长度按照限位轴的设计长度进行切割；

b、轴体1成型：将步骤a中得到的棒料毛坯放置在数控机床上进行机加工，使得棒料毛坯形成一端为联结头1a、另一端为定位头1b的轴体1，联结头1a的形状与门底部孔的形状相同，同时在定位头1b上沿轴向加工出凸环一1b1以及凸环二1b2；

在加工凸环一1b1的过程中还需要对凸环一1b1的外周面进行切削，使得凸环一1b1的外周面包括圆弧面一1b11以及连接于圆弧面一1b11两端之间的直面一1b12；以及在加工凸环二1b2的过程中还需要对凸环二1b2的外周面进行切削，使得凸环二1b2的外周面包括圆弧面二1b21以及连接于圆弧面二1b21两端之间的直面二1b22，并同时要保证凸环二1b2靠近凸环一1b1的一端外侧具有环形限位部1b3，且环形限位部1b3的外周面要包括圆弧面三1b31以及连接于圆弧面三1b31两端之间的直面三1b32。

c、凸轮成型：利用金属粉末配合对应钢模以粉末冶金方式分别成型出与所设计形状相同的凸轮一2与凸轮二3，成型后的凸轮一2上具有与凸环一1b1形状相同的配合孔一2a，成型后的凸轮二3上具有与凸环二1b2形状相同的配合孔二3a以及与环形限位部1b3形状相同的限位腔3b；

步骤c可以步骤a之前、之后或是与步骤a同时进行，也就是说可以先生产轴体1、再生产凸轮一2与凸轮二3，或者是先生产凸轮一2与凸轮二3、再生产轴体1，亦或者是在生产轴体1的同时生产凸轮一2与凸轮二3。为了保证凸轮一2的正常装配，要将凸轮一2上的配合孔一2a的内径尺寸设计为大于环形限位部1b3的外径尺寸。

d、组装：将步骤b中得到的轴体1固定在夹具上，然后以人工或机械手方式先将凸轮一2通过配合孔一2a安装到定位头1b的凸环一1b1上，使得凸轮一2与凸环一1b1以过盈配合方式形成固定，再以人工或机械手方式将凸轮二3通过配合孔二3a安装到定位头1b的凸环二1b2上，使得凸轮二3与凸环二1b2以过盈配合方式形成固定，同时凸环二1b2上的环形限位部1b3嵌入到凸轮二3的限位腔3b内以控制凸轮一2与凸轮二3之间的间距，这样轴体1、凸轮一2及凸轮二3便组合成了一个完整的限位轴；

e、焊接：采用钎焊方式对凸轮二3与轴体1之间以及凸轮一2与轴体1之间进行焊接固定。具体在钎焊时，可以将步骤d中的限位轴竖直放置，然后将钎料放置在凸轮一2与凸环一1b1的抵接处，接着对钎料和限位轴进行加热，钎料被加热到稍高于钎料熔点温度后，钎料熔化并借助毛细作用被吸入和充满凸轮一2与凸环一1b1之间的间隙内；接着将钎料放置在凸轮二3与凸环二1b2的抵接处，对钎料和限位轴进行加热，钎料熔化并借助毛细作用被吸入和充满凸轮二3与凸环二1b2之间的间隙内。

如图1所示，一种地弹簧上的限位轴，包括轴体1以及均沿轴向设于轴体1上并用于实现门定位的凸轮一2与凸轮二3，轴体1的一端具有用于与门相连接的联结头1a，轴体1的另一端具有定位头1b，凸轮一2与凸轮二3均位于定位头1b上。凸轮一2与凸轮二3上用于实现门定位的结构以及联结头1a的具体结构可参照申请号为201410660425.5所公开的一种开关门力可调式多段定位地弹簧。

如图1和图2所示，定位头1b外侧沿轴向具有凸环一1b1与凸环二1b2，其中凸环一1b1靠近联结头1a，凸环二1b2远离联结头1a，凸轮一2与凸轮二3均采用粉末冶金方式成型，凸轮一2上具有配合孔一2a，凸轮二3上具有配合孔二3a，凸轮一2通过配合孔一2a固定在凸环一1b1上，凸轮二3通过配合孔二3a固定在凸环二1b2上。

如图2、图3和图4a所示，凸环一1b1的外周面包括圆弧面一1b11以及连接于圆弧面一1b11两端之间的直面一1b12，凸轮一2上的配合孔一2a形状与凸环一1b1的形状相同，凸轮一2与轴体1通过钎焊方式进行焊接固定；凸环二1b2的外周面包括圆弧面二1b21以及连接于圆弧面二1b21两端的直面二1b22，凸轮二3上的配合孔二3a形状与凸环二1b2的形状相同，直面一1b12与直面二1b22位于同一平面上，凸轮二3与轴体1通过钎焊方式进行焊接固定。

如图2、图4b和图5所示，轴体1上靠近凸环一1b1处具有环形限位面1c，凸轮一2靠近联结头1a的一端面抵靠在环形限位面1c上。凸环二1b2靠近凸环一1b1的一端外周面设有环形限位部1b3，环形限位部1b3靠近凸环一1b1的端面与凸环二1b2靠近凸环一1b1的端面相齐平，凸轮二3的一端面设有限位腔3b，限位腔3b与配合孔二3a的一端相连通，环形限位部1b3嵌入到限位腔3b内。

如图2和图5所示，具体来说，环形限位部1b3的外周面包括圆弧面三1b31以及连接于圆弧面三1b31两端之间的直面三1b32，直面三1b32与直面二1b22相连接，且直面三1b32与直面二1b22位于同一平面上，限位腔3b的形状与环形限位部1b3的形状相同。由于环形限位部1b3的设置，为了使凸轮一2能够不受环形限位部1b3的影响而顺利固定到凸环一1b1上，需要将配合孔一2a的内径尺寸设计为略大于环形限位部1b3的外径尺寸。

制作限位轴时，按照设计尺寸从金属棒料上切割下一段棒料毛坯，将棒料毛坯放置在数控机床上进行机加工，使棒料毛坯能够形成一端为用于与门连接的联结头1a、另一端为定位头1b的轴体1，并且该过程中要在轴体1的定位头1b上加工出凸环一1b1与凸环二1b2。然后取来金属粉末配合对应钢模以粉末冶金方式分别成型出凸轮一2与凸轮二3，成型后的凸轮一2上具有与凸环一1b1形状相同的配合孔一2a，成型后的凸轮二3上具有与凸环二1b2形状相同的配合孔二3a。接着，利用人工或机械手方式将成型后的凸轮一2以过盈配合的方式固定到定位头1b的凸环一1b1上，并同样地再以人工或机械手方式将成型后的凸轮二3以过盈配合的方式固定到定位头1b的凸环二1b2上，这样轴体1、凸轮一2与凸轮二3便组合连接成为了完整的限位轴。最后，再利用钎焊方式对凸轮二3与轴体1之间以及凸轮一2与轴体1之间进行焊接，使得凸轮一2、凸轮二3及轴体1牢固地连接成为一个整体。

本限位轴的制作方法通过将轴体1、凸轮一2与凸轮二3单独加工成型后再进行组装，代替了现有限位轴需要整体锻造的加工方式，本限位轴的制作方法很好地降低了加工要求，并且各部件的尺寸更加容易控制，提高了产品的合格率；同时，在本领域中，凸轮一2与凸轮二3为标准尺寸，轴体1部分的尺寸则会有所不同，因此将限位轴拆分为包括轴体1、凸轮一2以及凸轮二3这样的分体式结构后使得企业可预先批量生产出多余的凸轮一2与凸轮二3进行贮存，待下次需要生产不同规格的限位轴时只需生产出对应的轴体1，然后直接将预先生产的凸轮一2、凸轮二3与轴体1相组装即可，很好地提高了企业的生产效率，实现了批量生产。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。