球压接导向设备和球压接系统的制作方法

1.本实用新型涉及阀体球压接领域，尤其涉及一种球压接导向设备和一种球压接系统。


背景技术：

2.为了在阀体中加工出有各种功能作用的阀，会在阀体内加工出多个通道。这经常要求，加工工具、例如钻头从阀体外出发向阀体内引入所需的通道，由此会在阀体壁上产生冗余的后续须封堵的工艺孔。通常借助于球压接系统将钢球、例如5mm钢球压入工艺孔中来封堵这些工艺孔。球压接系统可以包括压机和带有压头的球压接导向设备。在压机的压力下，压头可以将球过盈配合地压入阀体的待封堵的工艺孔中，并且将球上方周围的阀体材料、例如铝切割压封到球上以形成球上方的材料凸缘，由此能够将工艺孔可靠地封堵。
3.图1示出一种现有的球压接导向设备1’的局部的剖视图。球压接导向设备1’具有压头14’，该压头14’具有在前部或者说下部的较细的区段16’和在后部或者说上部的较粗的区段16”。导向组件19’具有彼此固定连接的上导向装置21’和下导向装置35’。上导向装置21’的导向区段23’的内径相应于压头14’的较粗的区段16”的直径，并且大于压头14’的较细的区段16’的直径，因此压头14’的较细的区段16’与导向区段23’之间存在较大的径向间隙100。在工作过程中，在压头14’的较粗的区段16”进入导向区段23’并且与之形成滑动配合时，压头14’已经穿过下导向装置35’而进入阀体中。也就是说，在此之前，压头14’始终以其较细的区段16’与导向区段23形成间隙配合。
4.然而，在下导向装置35’刚移动到并且以其下端撞到阀体的工艺孔中时，基于工艺孔的锥形设计以及下导向装置35’与工艺孔不可能绝对同心以及上述的间隙配合，整个导向组件19’就会由于下导向装置35’的下部受到侧向偏心力而发生倾斜。此时，压头14’与导向组件19’的中央通道20’已经不再平行，而是相对彼此倾斜。由于压机向压头14’施加20kn的高的压力并且压头以100mm/s的高速相对于导向组件19’向下运动，在压头14’压开楔形挡球块31’之后继续向下运动时，基于压头14’相对于中央通道20’的倾斜，压头14’会以高的力和速度撞到给球口30’或者下导向装置35’的中央通道37’的侧壁上，由此会导致压头顶部边缘的崩裂，这将导致整个压头14’的失效。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，提出一种球压接导向设备和球压接系统，其能避免在工作过程中因撞击而造成的压头崩裂。
6.为了达到上述目的，本实用新型提出一种球压接导向设备，其特征在于，所述球压接导向设备包括长形的压头以及包括导向组件，该导向组件能够供压头运动穿过并且对压头进行导向，其中，所述导向组件包括导向区段，该导向区段的内径相应于压头的杆部区段的至少部分区段的直径，使得所述部分区段与所述导向区段形成滑动配合，并且在压头的初始状态，所述部分区段已伸入所述导向区段中而形成滑动配合。
7.本实用新型的球压接导向设备的有益效果在于、但不限于，压头在工作过程中始终能与导向组件或者说其导向区段滑动配合，由此确保压头始终与导向组件的中央通道的平行度，从而能够确保压头在运动过程中不会因碰撞给球口或者通道侧壁而导致崩裂。
8.有利地，所述部分区段是压头的杆部区段的在压头工作过程中能穿过所述导向区段的区段。
9.有利地，压头至少在其所述部分区段上具有一致的直径。
10.有利地，压头在其整个杆部区段上具有一致的直径。
11.有利地，所述导向组件包括第一导向装置和第二导向装置，所述第二导向装置布置在第一导向装置下游，所述第一导向装置具有所述导向区段。
12.有利地，第一导向装置在导向区段的下游设有给球区段，所述给球区段具有给球通道。
13.有利地，楔形的挡球块设置在与给球通道对置的一侧，该挡球块在其径向外侧经由弹性体支撑在挡靠件上，而在其径向内侧具有斜面。
14.有利地，挡球块在其初始状态下经由其斜面保持来自给球通道的球。
15.有利地，挡球块在其斜面受到压头挤压时能够克服弹性体的力而径向向外运动。
16.有利地，压头经由连接杆固定连接于球压接导向设备的壳体。
17.有利地，压头经由锁紧螺母固定连接于连接杆。
18.有利地，连接杆经由螺钉固定连接于球压接导向设备的壳体。
19.有利地，所述球压接导向设备具有导向环，所述导向环与导向组件固定连接并且能够在球压接导向设备的壳体中导向。
20.有利地，所述球压接导向设备具有弹簧，该弹簧以其一端支撑在球压接导向设备的壳体上，并且以其另一端与导向环固定连接。
21.有利地，所述球压接导向设备具有弹簧，该弹簧以其一端支撑在球压接导向设备的壳体上，并且以其另一端支承在盖板上，盖板能够在壳体内沿着壳体移动。
22.有利地，盖板在与弹簧对置的一侧上被限界。
23.有利地，盖板能够被导向环挤压并且因此使弹簧压缩。
24.有利地，导向组件的所述导向区段的内径小于导向组件的除导向区段之外的区段的内径。
25.有利地，压头的所述部分区段与导向组件的所述导向区段的径向距离在0.01mm至0.1mm之间。
26.为了达到上述目的，本实用新型还提出一种球压接系统，其特征在于，所述球压接系统包括本实用新型的球压接导向设备以及包括压机。
附图说明
27.下面借助于实施例参照附图来更详细地解释本实用新型，但本实用新型并不限制于附图所描述的并且在下面详细说明的实施例。附图如下：
28.图1是按照现有技术的球压接导向设备的局部的示意性剖视图；
29.图2是按照本实用新型的球压接导向设备的一种实施方式的示意性剖视图；
30.图3是图2中的球压接导向设备的局部的相应于图1的示意性剖视图。
具体实施方式
31.下面描述本实用新型的球压接导向设备1和球压接系统的说明性实施例。在本说明书中，仅为了解释起见，在附图中示意性地描绘各个系统、结构和装置，但未描述实际系统、结构和装置的所有特征，比如熟知的功能或结构并未详细描述，以避免不必要的细节使得本实用新型模糊不清。当然应该明白，在任何实际应用时，需要作出许多具体实施决策以达到开发者或使用者的特定目标，并且需要遵从与系统相关和行业相关的限制，这些特定目标可能随着实际应用的不同而不同。此外，应该明白，这样的具体实施决策虽然是复杂的且耗费大量时间的，然而这对于受益于本技术的本领域普通技术人员来说是例行任务。
32.本文使用的术语和短语应该被理解和解释为具有与相关领域技术人员对这些术语和短语的理解一致的含义。本文的术语或短语的一致用法不意在暗示术语或短语的特殊定义，即，与本领域技术人员所理解的普通和惯常含义不同的定义。对于意在具有特殊含义的术语或短语，即，与技术人员所理解的不同的含义，这种特殊定义将在说明书中以定义方式明确列出，直接且毫不含糊地给出术语或短语的特殊定义。
33.除非内容要求，否则在下文的整个说明书中，词语“包括”及其变型、诸如“包含”将以开放式的、包容的意义来解释，也就是如“包括但不限于”。
34.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.接下来结合图2和3示例性说明按照本实用新型的球压接导向设备1的一种实施方式的结构和工作原理。本实用新型的球压接导向设备1可以借助于压机(未示出)将球2压接到阀体(未示出)的孔、例如工艺孔(通常具有锥形结构，未示出)中以对工艺孔进行封堵。球2可以具有5mm或其它所需的直径，并且例如可以由钢制成。阀体例如可以由铝制成。
36.参见图2，球压接导向设备1可以具有大致圆柱形的壳体3，该壳体3可以以其上端部上的凸缘4经由连接装置5固定连接于底座6，并且同时壳体3可以以其上端的突出部7形锁合地伸入底座6内部。底座6可以直接或间接地连接于压机。
37.球压接导向设备1可以具有连接杆8。连接杆8可以具有两个连接端部9、10和位于它们之间的杆部11。连接杆8的杆部11可以具有柱形的形状，但也可以想到方形或多边形等其它形状。连接杆8的上连接端部9可以从其杆部11上端面向上突出，并且具有居中的螺纹孔12。连接杆8可以以该上连接端部9插入壳体3顶部中的配合凹部中。壳体3顶部及其上端的突出部7可以具有螺纹孔13。螺钉可以从上方穿过壳体3顶部的螺纹孔13和连接杆8的上连接端部9的螺纹孔12，以便将连接杆8固定连接于壳体3顶部。连接杆8的下连接端部10可以从其杆部11下端面向下突出，并且在其外周面上具有外螺纹。
38.球压接导向设备1可以具有压头14。压头14可以具有长形的结构并且包括上方的用于与连接杆8连接的连接端部15和在该连接端部15下方的自由的杆部区段16。压头14的连接端部15可以由凸缘构成，该凸缘可以抵靠到连接杆8的下连接端部10的端面上。具有对应凸缘17的锁紧螺母18可以穿过压头14的杆部区段16、拧紧在连接杆8的下连接端部10的外螺纹上并且同时以其对应凸缘17将压头14的连接端部15或者说凸缘夹紧在连接杆8的下连接端部10的端面上，由此实现压头14与连接杆8的牢靠连接。在该实施例中，压头14可以
在其整个杆部区段16上具有一致的直径。但也可想到，压头14在能实现本实用新型技术效果的情况下仅在其部分区段上具有一致的直径，而在其其它区段上可以具有与该直径相同或不同的直径。
39.球压接导向设备1可以具有导向组件19，该导向组件19可以对压头14、具体而言压头14的杆部区段16进行导向。导向组件19可以具有与压头14共轴的中央通道20，该中央通道20可以从导向组件19的最上端延伸至其最下端。压头14可以在该中央通道20中来回移动并且被导向。从图2的局部放大图中可以更清楚地看到导向组件19的细节。
40.导向组件19可以具有上导向装置21，该上导向装置21具有例如一体构成的上部的套筒状的支撑区段22、中部的导向区段23以及下部的给球区段24。
41.上导向装置21的支撑区段22可以具有套筒形结构，并且可以以其上端固定支撑在导向环25上，该导向环25具有套筒形结构并且可以在壳体3中被导向并且由此对导向组件19进行导向(参见图2)。
42.上导向装置21的中部的导向区段23可以具有供压头14穿过的中央通道26，该中央通道26可以具有预定的直径和长度(或者说高度)。导向区段23的中央通道26相比于支撑区段22的中央通道27可以具有较小的通道直径。在本实用新型中重要的是，导向区段23的通道直径可以基本上相应于压头14的杆部区段16(具体而言杆部区段16的在工作过程中可穿过该导向区段23的至少部分区段)的直径，由此压头14的杆部区段16可以与该导向区段23形成滑动配合。此外重要的是，在压头14的在图3所示的初始状态下，即在压头14相对于导向组件19最靠后或者说最靠上的状态下，或者说在球压接导向设备1未工作时，压头14已经可以以其下部的自由端伸入导向区段23的通道中一段距离，并且由此已经可以与导向区段23发生滑动配合。由此，在球压接导向设备1开始工作时，在导向组件19刚碰到阀体的锥形工艺孔而受到侧向力时，基于压头14与导向区段23的本就存在的滑动配合，坚硬的压头14可以阻止导向组件19发生或者过度发生侧向弯曲变形，从而在压头14相对导向组件19继续向下运动过程中，压头14始终基本上平行于导向组件19的中央通道20并且因此不会像现有技术中那样因过度倾斜而与中央通道20的侧壁发生碰撞，由此避免了压头14的崩裂。
[0043]“滑动配合”在此可以理解为，进入导向区段23中的压头杆部区段16的外周面距导向区段23的中央通道26内周面仅具有足够小的径向距离或者说侧隙(例如在0.01mm至0.1mm之间、例如约0.05mm)，使得导向组件19相对于压头杆部区段16在出现侧向力时基本上不发生相对倾斜或者仅发生可忽略不计的倾斜。同时压头杆部区段16依然可以顺利地在导向区段23的中央通道26中来回移动而不至于卡死。
[0044]
上导向装置21的下部的给球区段24除了其中央通道28之外还可以设有给球通道29，经由该给球通道29可由将球2馈给到中央通道28中。给球通道29可以倾斜于中央通道28并且在其给球口30处可以相交于中央通道28。
[0045]
楔形的挡球块31可以设置在与给球口30大致对置的一侧。该挡球块31在其径向外侧可以经由弹性体32、例如弹簧支撑在挡靠件33上，该挡靠件33可以经由螺钉固定在上导向装置21的径向外侧，而该挡球块31在其径向内侧可以具有斜面34。挡球块31在其初始状态下可以伸入中央通道28中并且可以经由其斜面34保持进入中央通道28内的球2以防止其因重力作用而掉落。挡球块31在其斜面34受到压头14挤压时能够克服弹性体32的力而径向向外运动，从而允许球2和压头14继续向下运动。
[0046]
导向组件19还可以具有下导向装置35，其布置在上导向装置21下部或者说下游。上导向装置21和下导向装置35固定连接或者一体地构成，在图示实施例中二者是两件式的并且彼此固定连接。
[0047]
下导向装置35可以具有上部的凸缘状的连接部36，该连接部36可以贴靠并经由固定机构固定在上导向装置21的下部。楔形的挡球块31可以以其下端面贴靠在下导向装置35的凸缘状的连接部36的上端面上并且在其上滑动。下导向装置35的中央通道37可以具有柱形的结构。在其它实施例中，下导向装置35的中央通道37也可以具有大致漏斗形的结构(参见图1)。在压头14将挡球块31压开后，压头14和球2可以进入下导向装置35的中央通道37中并且最终进入阀体的工艺孔中。
[0048]
参见图2，球压接导向设备1可以具有弹簧38，该弹簧38被套装在连接杆8上。弹簧38可以以其上端支撑在壳体3顶部上并且以其下端固定连接于导向环25。为此，导向环25在其内壁的上侧可以设有周向延伸的卡槽39，这些卡槽39可以被弹簧38的下端嵌入，由此实现导向环25与弹簧38的固定连接。在一个工作循环期间，在工作循环开始时，随着连接杆8相对于导向环25向下移动，导向环25可以向上挤压并因此预紧弹簧38，而在工作循环结束时，即在下导向装置35脱离阀体孔之后，弹簧38以其回位力使导向环25连同导向组件19向下回位以使其恢复到初始状态。弹簧38由此能够实现导向组件19的自动回位。
[0049]
球压接导向设备1还可以具有弹簧40，该弹簧40可以以其上端支撑在壳体3顶部上并且以其下端支承在中空的盖板41上。盖板41可以在壳体3侧壁内沿着壳体3侧壁上下移动，但向下移动的行程被设置在壳体3侧壁上的台阶42限界。在工作过程中，随着压头14移动到阀体孔内并且接触球2，盖板41与弹簧40运动至接触导向环25，此时盖板41被导向环25止挡而不能继续向下运动。随着压头14继续运动将球2压接在阀体孔内，弹簧40被壳体顶部向下压缩。在压机完成压接而开始后移并且因此卸除压力时，弹簧40基于其回位力而向上挤压壳体3顶部，使得壳体3带动压头14向上运动而从阀体孔脱离。由此实现压机后移时压头14从阀体孔的自动安全脱离。
[0050]
本实用新型的球压接系统可以包括球压接导向设备1以及包括未示出的压机。球压接系统可以将球2压接到阀体的孔中以对孔进行封堵。在此，在导向组件19以其下导向装置35的下端伸入阀体孔中之后被止挡，接着在压机的压力作用下，球压接导向设备1的压头14能够相对于导向组件19向下运动并且同时被导向组件19导向，使得压头14伸入阀体孔中以便将球2以过盈配合的方式压入阀体孔中并且同时将阀体材料压到球2上方，从而实现对阀体孔的封堵。
[0051]
接下来介绍本实用新型的球压接系统和球压接导向设备1的工作原理：
[0052]
在压机启动下压时，压头14处于其初始状态，但压头14下部已经与上导向装置21的导向区段23处于滑动配合状态。此时压头14下部处于球2的上方，球2被挡球块31保持。接着下导向装置35以其下部伸入阀体的工艺孔中并且因此同时受到竖直力和侧向力(基于孔的锥形设计以及不完全对心)，但由于压头14与导向区段23的已经存在的滑动配合，压头14可以对导向区段23产生侧向支撑，使得包括导向区段23的整个导向组件19都基本上不会相对于压头14倾斜或者仅基于在压头14与导向区段23之间存在的很小的侧隙而略微倾斜，而此侧隙远远小于压头14与给球口30或下导向装置35的中央通道37的侧壁的间隙或者说径向距离。
[0053]
接下来，导向组件19因抵靠阀体而保持不动并且对压头14进行导向，压头14则在压机的压力下相对于导向组件19向下运动。压头14顶部压开挡球块31，使得球2经由下导向装置35的中央通道37落入阀体工艺孔中，而压头14能够在不与给球口30发生碰撞的情况下继续运动到下导向装置35的中央通道37中并且因此也不会碰撞到中央通道37的侧壁上，从而确保了压头14在运动过程中不会因碰撞而导致崩裂。
[0054]
因此，本实用新型的球压接系统和球压接导向设备1能实现的技术效果例如在于，压头14在工作过程中始终能与导向组件19或者说其导向区段23滑动配合，由此确保压头14始终与导向组件19的中央通道20的平行度，从而能够确保压头14在运动过程中不会因碰撞给球口30或者通道侧壁而导致崩裂。
[0055]
最后要指出的是，上述各个实施例仅仅用于理解和解释本实用新型，而不对本实用新型的保护范围构成限制。对于本领域技术人员来说，在上述实施例的基础上可以做出修改，所有这些修改都不脱离本实用新型的保护范围。