一种适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备及其装配方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备及其装配方法，所述设备包括支撑平台及安装在支撑平台上的液压缸、定位构件和抵座，所述定位构件位于液压缸和抵座之间，该定位构件包括底部的托座和设在托座上的门架，在所述门架上设有压块，所述压块通过丝杆可调节的安装在门架的横梁上，在所述抵座上沿竖直方向开设有开口槽。本发明结构简单、安全性高，能够快速方便地装配弹力较大的压缩弹簧组件。
【专利说明】一种适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备及其装配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械构件的装配设备，具体为一种适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备及其装配方法。
【背景技术】
[0002]目前许多机械设备用到弹簧压缩力较大的弹簧组件，如图7所示的一种用于煤矿液压支架的弹簧组件，其包括芯轴17和套装在芯轴上的弹簧14，芯轴的两端开设有销孔，在芯轴的两端分别设有挡圈15，并在销孔内安装有开口销16以固定所述挡圈，在挡圈15作用下使弹簧呈压缩状态。目前在装配这种压缩力较大的弹簧组件时，先将芯轴一端的挡圈和开口销安装好，再套上弹簧，利用一种丝杆机构，通过人力来压缩弹簧，使其收缩一段距离露出芯轴的另外一端后，再将挡圈和开口销安装在芯轴的另外一端上。利用这种丝杆机构并通过人力来装配压缩力较大的弹簧组件，不仅耗时费力，装配效率极低，而且装配操作不可靠，存在弹簧弹出挡圈和开口销伤人的风险。CN 102922285 A公开了一种“用于装配弹簧顶珠结构的气动组装设备”，以解决弹簧压缩力大，装配过程中钢珠容易滑落，装配困难的问题，以及在使用过程中钢珠被挤压飞出的问题。但是，该气动组装设备不能用于装配压缩力较大的弹簧组件。因此，需要开发一种适用于压缩力较大的弹簧组件装配的设备。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备及其装配方法，其结构简单，能够快速方便地装配弹力较大的压缩弹簧组件，装配可靠，安全性高。
[0004]本发明所述的适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备，包括一支撑平台，一液压缸设在所述支撑平台的一端部上；一抵座设在所述支撑平台的另一端部上，在所述抵座上沿竖直方向设有开口槽；两副结构相同的定位构件设在所述支撑平台的中部上并位于所述液压缸和抵座之间；所述定位构件包括底部的托座和连接在托座上的门架，所述门架包括两侧的立柱和连接在两立柱间的横梁，一压块通过丝杆连接在所述门架的横梁上。
[0005]进一步的，在所述抵座上设有能够上下移动的挡圈定位块，所述挡圈定位块上沿竖直方向开有条形孔，所述挡圈定位块通过螺栓与条形孔配合连接在所述抵座的内侧。
[0006]进一步的，还包括芯轴导向筒。
[0007]进一步的，在所述液压缸的活塞杆上设有顶头，在该顶头的端面中心设有沉孔。
[0008]进一步的，所述门架通过其一侧的立柱与托座铰接，通过螺栓将另一侧立柱与托座锁紧。
[0009]进一步的，所述定位构件中的托座的顶部具有V型的凹槽，所述压块的底部也具有相应的呈倒V型的凹槽。
[0010]进一步的，所述抵座上的挡圈定位块的顶部具有V型的凹槽。
[0011]进一步的，在所述支撑平台上开设有平行于液压缸的活塞杆轴线的调节槽，所述抵座和定位构件中的托座通过螺栓固定在所述调节槽上。
[0012]进一步的，还包括与通过液压管与液压缸相连的控制阀。
[0013]本发明所述的压缩弹簧组件的装配方法，包括如下步骤:
1)将一个挡圈和开口销装配至芯轴的一端，然后将芯轴导向筒套在所述芯轴另一端，再沿该端将弹簧和另一个挡圈依次套入所述芯轴形成预装好的组件；
2)将上述组件放置到所述支撑平台的托座上，通过托座和压块限制所述弹簧的径向位移，所述芯轴的待装配一端的挡圈放置在抵座的挡圈定位块上；
3)通过液压缸的活塞杆推动芯轴的已装配好挡圈和开口销的一端，此时抵触在两端挡圈之间的弹簧被挤压收缩，所述芯轴导向筒由芯轴推动从所述抵座上的开口槽向外伸出，待其伸出足够距离后，取下该芯轴导向筒，将开口销装配在露出的芯轴的销孔内；
4)液压缸活塞杆收缩到位后，取出装配好的压缩弹簧组件
本发明的有益效果在于:采用液压缸方式压缩弹簧，大大降低了工人劳动强度，操作方便快捷，提高了装配效率。本装置结构简单，制造成本低，通用性高，能够适用于各种工件，并且对弹簧的夹持稳定可靠，极大的提高了安全性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明所述设备的结构示意图；
图2是本发明中支撑平台的俯视图；
图3是本发明中定位构件的结构示意图(省略丝杆)；
图4是本发明中抵座和挡圈定位块的结构示意图；
图5是本发明中抵座的结构示意图；
图6是装配时芯轴导向筒与芯轴配合连接的示意图；
图7是所述弹簧组件装配完成后的结构示意图；
图中，1-支撑平台、2-液压缸、3-定位构件、4-抵座、5-托座、6-门架、7-压块、8-开口槽、9-挡圈定位块、10-条形孔、11-顶头、12-调节槽、13-控制阀、14-弹簧、15-挡圈、16-开口销、17-芯轴，18 —芯轴导向筒。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细阐述:
如图1所示的液压式弹簧装配装置，包括支撑平台I及安装在支撑平台上的液压缸2、控制阀13、抵座4和两副定位构件3。参见图2，在所述支撑平台I上开设有两条平行于液压缸的活塞杆轴线的调节槽12，所述抵座4和定位构件3中的托座5通过螺栓固定在所述调节槽12上，针对工件的轴向长度不同，可沿所述调节槽12调整定位构件3和抵座4在支撑平台I上的固定位置。
[0016]所述两个定位构件3沿液压缸2活塞杆的轴线布置并位于液压缸2和抵座4之间。在装配弹簧时，操作人员通过该控制阀13来操纵液压缸的工作，使液压缸2的活塞杆伸缩。
[0017]参见图3，所述定位构件3包括底部的托座5和设在托座5上的门架6，所述门架6包括两侧的立柱和连接在两立柱间的横梁，所述门架6通过其一侧的立柱与托座5铰接，通过螺栓将另一侧立柱与托座5锁紧，使该门架6可相对托座5旋转打开或闭合，所述托座5的顶部具有V型的凹槽，在所述门架6上设有压块7，所述压块7通过丝杆安装在门架6的横梁上，旋转该丝杆可使压块7上下移动，达到调整压块7与托座5之间间距的目的，从而使得该装置能够适应与不用直径弹簧的装配，通用性能高。所述压块7的底部也具有相应的呈倒V型的凹槽，托座5和压块7之间形成装配时弹簧穿过的空间，将托座5和压块7与弹簧接触的部分设计成V型结构，是为了进一步起到定位作用，限制弹簧的径向位移，保证弹簧的固定，提高安全性。
[0018]如图4、图5所示，在所述抵座4上沿竖直方向开设有开口槽8，在装配弹簧时，待装配一端的挡圈被抵压在所述抵座4的内侧,所述芯轴导向筒18从所述开口槽8向外伸出，因此开口槽8的宽度略大于芯轴导向筒的外径。
[0019]为了在径向方向定位挡圈，在所述抵座4上设有可上下移动的挡圈定位块9，所述挡圈定位块9上沿竖直方向开有条形孔10，挡圈定位块9的顶部具有V型的凹槽，所述挡圈定位块9通过螺栓与条形孔配合连接在所述抵座4的内侧，针对不同的待装配工件，可沿该条形孔10使挡圈定位块9在抵座4上进行上下高度的调节，确定高度后拧紧螺栓即可。
[0020]由于在自由状态下，未被压缩的弹簧14的轴向长度大于所述芯轴17，因此待装配一端的挡圈不能直接套在芯轴上。参见图6，所述芯轴导向筒18套装在所述芯轴17的待装配一端的销孔段上起到辅助延长芯轴的作用，其外径与芯轴的外径相同，使得挡圈能够装配在该芯轴导向筒上，两端的挡圈便能实现芯轴17的径向定位。
[0021]在所述液压缸2的活塞杆上设有顶头11，在顶头11的端面中心设有沉孔，在装配弹簧组件时，芯轴17伸在该沉孔内，活塞杆通过该顶头端面的沉孔推动芯轴，所述顶头端面的沉孔能够实现与芯轴的定位，保证两者同心。
[0022]在利用上述装置装配如图7所示的液压支架中的弹簧组件时，其装配方法如下:根据弹簧组件的尺寸，调节定位构件3和抵座4在支撑平台I上的位置，以及挡圈定位块9在抵座4上的高度，并松开定位构件中门架6与托座5间的连接螺栓，沿铰接点将门架6旋转打开，然后通过控制阀13使液压缸的活塞杆收缩。将一个挡圈15和开口销16装配至芯轴17的左端，然后将芯轴导向筒18套在所述芯轴右端，再沿该端将弹簧14和另一个挡圈15依次套入所述芯轴形成预装好的组件，所述弹簧14的弹簧丝的直径为10mm。将上述组件放置到所述支撑平台的两个托座5上，然后闭合门架6并用螺栓紧固，使弹簧被压在托座和压块之间，所述压块7对弹簧的下压力不宜过大，只需适度压住弹簧防止其径向窜动，并要保证弹簧能够轴向收缩，通过托座和压块限制所述弹簧的径向位移，所述芯轴的右端的挡圈放置在抵座的挡圈定位块上；
通过控制阀13使活塞杆伸出，活塞杆上的顶头11缓慢推动芯轴的左端，由于组件的右端被抵座抵住，使得抵触在两端挡圈之间的弹簧被挤压收缩，所述芯轴导向筒18由芯轴推动从所述抵座上的开口槽8向外伸出，待其完全伸出足够距离后，即至少保证芯轴17的右端的销孔也伸出抵座，取下该芯轴导向筒18，然后将开口销装配在露出的芯轴右端的销孔内，然后再使活塞杆收缩，最后将门架6打开，即可取出装配好的弹簧组件。
【权利要求】
1.一种适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备，包括一支撑平台(1)，其特征在于: 一液压缸(2)设在所述支撑平台的一端部上； 一抵座(4)设在所述支撑平台的另一端部上，在所述抵座上沿竖直方向设有开口槽(8)； 两副结构相同的定位构件(3)设在所述支撑平台的中部上并位于所述液压缸和抵座之间；所述定位构件(3)包括底部的托座(5)和连接在托座上的门架(6)，所述门架包括两侧的立柱和连接在两立柱间的横梁，一压块(7 )通过丝杆连接在所述门架的横梁上。
2.根据权利要求1所述的一种适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备，其特征在于:在所述抵座(4)上设有能够上下移动的挡圈定位块(9)，所述挡圈定位块上沿竖直方向开有条形孔(10 )，所述挡圈定位块(9 )通过螺栓与条形孔配合连接在所述抵座(4 )的内侧。
3.根据权利要求2所述的一种适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备，其特征在于:还包括芯轴导向筒(18)。
4.根据权利要求1或2所述的一种适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备，其特征在于:在所述液压缸(2)的活塞杆上设有顶头(11)，在该顶头的端面中心设有沉孔。
5.根据权利要求1或2所述的一种适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备，其特征在于:所述门架(6)通过其一侧的立柱与托座(5)铰接，通过螺栓将另一侧立柱与托座(5)锁紧。
6.根据权利要求1或2所述的一种适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备，其特征在于:所述定位构件(3)中的托座(5)的顶部具有V型的凹槽，所述压块(7)的底部也具有相应的呈倒V型的凹槽。
7.根据权利要求1或2所述的一种适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备，其特征在于:所述抵座(4)上的挡圈定位块(9)的顶部具有V型的凹槽。
8.根据权利要求1或2所述的一种适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备，其特征在于:在所述支撑平台(I)上开设有平行于液压缸的活塞杆轴线的调节槽(12)，所述抵座(4)和定位构件(3)中的托座(5)通过螺栓固定在所述调节槽(12)上。
9.根据权利要求1或2所述的一种适用于弹力较大的压缩弹簧组件的装配设备，其特征在于:还包括与通过液压管与液压缸(2 )相连的控制阀(13 )。
10.一种压缩弹簧组件的装配方法，其特征在于:包括如下步骤: 1)将一个挡圈和开口销装配至芯轴的一端，然后将芯轴导向筒套在所述芯轴另一端，再沿该端将弹簧和另一个挡圈依次套入所述芯轴形成预装好的组件； 2)将上述组件放置到所述支撑平台的托座上，通过托座和压块限制所述弹簧的径向位移，所述芯轴的待装配一端的挡圈放置在抵座的挡圈定位块上； 3)通过液压缸的活塞杆推动芯轴的已装配好挡圈和开口销的一端，此时抵触在两端挡圈之间的弹簧被挤压收缩，所述芯轴导向筒由芯轴推动从所述抵座上的开口槽向外伸出，待其伸出足够距离后，取下该芯轴导向筒，将开口销装配在露出的芯轴的销孔内； 4)液压缸活塞杆收缩到位后，取出装配好的压缩弹簧组件。
【文档编号】B23P21/00GK104384921SQ201410435006
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年8月30日 优先权日:2014年8月30日
【发明者】赵世培, 张燕, 胡红斌, 张伟, 何光强, 李茂华 申请人:重庆大江工业有限责任公司