螺旋弹簧蜗轮蜗杆卡箍的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种螺旋弹簧蜗轮蜗杆卡箍，包括弯曲为圆形的箍带和固定在箍带上的箍座，箍带的一端可活动地穿过箍座并在此端上顺长度方向设置有一段蜗齿段，所述箍座上设置有蜗杆，蜗杆具有一个插入箍座的筒形部分内腔中的啮合端且与箍带上的蜗齿相啮合，蜗杆旋转施力端和箍带的蜗齿一端延伸方向相同，蜗杆旋转能够通过啮合配合带动箍带的蜗齿端移动；其特征在于，所述蜗杆的旋转施力端上还套设有一个螺旋弹簧，螺旋弹簧抵接在蜗杆外端端头的一个螺栓头和箍座之间。本实用新型具有卡紧范围大，弹簧调节量大，能够实现全方位补偿，安装位置要求低，破坏扭矩较大，成本低廉，安装效率好，装配时不会啃齿影响自由扭矩，螺栓占用空间小等优点。
【专利说明】螺旋弹簧蜗轮蜗杆卡箍
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种管路系统连接的卡箍，尤其是一种用于冷热温差变化较大管路系统连接的螺旋弹簧蜗轮蜗杆卡箍。
【背景技术】
[0002]现有燃油动力设备如汽车、工程机械、发电机、农业机械等，在工作时都会有燃油系统、进排气系统、冷却系统和冷热交换系统、润滑系统等需要靠管路连接形成的系统。这些系统中有些系统工作时温度变化比较大，如排气系统、冷却系统和冷热交换系统。其中的冷却系统和冷热交换系统的管路连接时，一般都采用橡胶管套在金属管外面连接，两端用卡箍卡紧。由于上述管路系统工作时温度高达200° C左右，设备在冬天静止时低温时可达-30° C，正负温差高达230° C。同时由于橡胶有热胀冷缩的特性，橡胶材质在大幅度的温差变化时变形量大，在正常温度下卡箍卡紧的胶管，胶管本身会储存弹性，对低温收缩产生的空隙起补偿作用。但当胶管老化失去弹性后，在低温下收缩产生的间隙就必须靠卡箍的调节来补偿收缩间隙，如果卡箍不具备调节功能就会造成管路密封不严，设备出现故障，故为了保证管路连接长久可靠，生产者会倾向于选用具有调节功能的卡箍进行管路连接。
[0003]现有的具有调节功能的卡箍分几种类型，第一种是弹簧T型卡箍，由箍带、螺栓、紧固螺母和弹簧等构成，将螺旋弹簧安装在螺栓上，螺栓端部再安装紧固螺母，拧紧和松开螺母即可调节卡箍内径大小。具体结构如图1和图2所示。这种卡箍安装到位后，通过调节紧固螺母位置可以压缩弹簧储存能量，当胶管出现松动时弹簧回弹补偿间隙，相当于二次紧固，该方式应用最为广泛，但存在的缺点是:1、卡紧范围是受到螺栓长度限制，卡紧范围小，有效调节直径只有7mm左右，往往造成不同的管径需要很多规格的卡箍，在设计选型、运输、仓库和现场管理等环节浪费大量的人力财力，2、卡箍带宽超宽，一般为19_，有些安装位置不足19mm，造成安装困难。3、紧固螺母跟常规应用量最大的蜗杆卡箍螺栓头尺寸不同，安装时需要更换安装工具，造成安装效率降低。4、螺栓长度较长，一端突出，占用空间多，部分狭小空间内无法安装。5、无法生产直径小于40mm的管路的卡箍。
[0004]第二种卡箍，是径向弹簧蜗轮蜗杆卡箍，如图3和图4所示，其结构原理是在蜗轮蜗杆卡箍基础上，在卡箍内圈表面设置了一个径向弹簧，这样紧固时从径向弹簧上储存能量，当胶管收缩出现间隙时径向弹簧回弹进行补偿，该卡箍的优点是:1、该卡箍弥补了 T型卡箍卡紧范围即调节范围小的缺点，直径的调节范围可达到20mm以上；2、该卡箍克服了 T型卡箍带宽较宽，个别位置安装不上的特点；3、该卡箍克服了螺栓头与普通卡箍螺栓头不同，需要更换安装工具的缺点，安装效率高；4、螺栓长度较短占用空间小；5、可以生产小于40_的管路的卡箍，但是同样也出现一些缺点:1、径向弹簧属于单边补偿，不能实现360°补偿，大压力会有泄漏隐患；2、单边补偿会导致大规格(即直径较大)时补偿效果不佳；3、装配扭矩不能做大。
[0005]第三种卡箍是采用碟形弹簧蜗轮蜗杆卡箍(又称垫片卡箍或垫圈卡箍)，其结构如图5和图6所示，在蜗轮蜗杆卡箍螺栓基础上增加了碟形弹簧，该卡箍结合了上述两种卡箍的部分优点:1、保留了径向弹簧卡箍调节范围较大的特点；2、保留了径向弹簧卡箍带宽窄的特点；3、保留了径向弹簧卡紧范围小的特点；4、保留了 T型卡箍可以实现360°全方位补偿的特点；5、破坏扭矩比径向弹簧卡箍高；6、螺栓长度较短，占用空间小。但存在的缺点是:1、因为加工难度大，技术要求高，所以成本高，是T型卡箍和径向弹簧卡箍的3倍左右；2、碟形弹簧的调节幅度小于T型卡箍的螺旋弹簧，当胶管的收缩间隙大于碟形弹簧可调节范围时，碟形弹簧卡箍将无法全程补偿胶管间隙；3、为了提高破坏扭矩，安装的螺栓头比普通安装螺栓头要大，与安装工具不能通用，安装效率低；4、碟形弹簧尺寸大，导致在箍带旋出时啃齿，在装配中造成自由扭矩偏大。
[0006]综上所述，现有的具有调节补偿功能的卡箍，存在的缺陷有:1、卡紧调节范围小；
2、弹簧调节量小；3、不能实现360°全方位补偿；4、卡箍带宽偏大，个别安装位置不够；5、破坏扭矩偏小；6、成本高；7、螺栓头的尺寸不统一，安装效率低下；8、碟形弹簧外径尺寸偏大，在装配中啃齿造成自由扭矩偏大；9、螺栓占用空间多。
实用新型内容
[0007]针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是:如何提供一种卡紧范围大，弹簧调节量大，能够实现全方位补偿，安装位置要求低，破坏扭矩较大，成本低廉，安装效率好，装配时不会啃齿影响自由扭矩，螺栓占用空间小的螺旋弹簧蜗轮蜗杆卡箍，解决了前述现有卡箍九大缺陷，扩大卡箍可使用范围并降低用户使用成本。
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案:
[0009]一种螺旋弹簧蜗轮蜗杆卡箍，包括弯曲为圆形的箍带和固定在箍带上的箍座，箍带的一端可活动地穿过箍座并在此端上顺长度方向设置有一段蜗齿段，所述箍座上设置有蜗杆，蜗杆具有一个位于箍座外侧的旋转施力端和一个插入箍座的筒形部分内腔中的哨合端，哨合端上具有一段哨合齿且与箍带上的蜗齿相哨合，蜗杆旋转施力端和箍带的蜗齿一端延伸方向相同，蜗杆旋转能够通过啮合配合带动箍带的蜗齿端移动；其特征在于，所述蜗杆的旋转施力端上还套设有一个螺旋弹簧，螺旋弹簧抵接在蜗杆外端端头的一个螺栓头和箍座之间。
[0010]上述方案中，采用了蜗杆箍带和螺旋弹簧，重新设计箍座和受力平衡垫片，保证了卡紧范围大，弹簧调节量大，且可以实现360°全方位补尝。故综合了【背景技术】所述三种弹簧卡箍的优点。
[0011]作为优化，箍座的内腔具有一个用于安装所述蜗杆的筒形部分和一个用于连接所述箍带的槽形部分，箍带一端固定在箍座的槽形部分内，箍带另一端沿长度方向设置有一段所述的蜗齿，箍带具有蜗齿一端回旋后穿过在箍座的槽形部分上使得箍带弯曲形成圆形蜗轮。这样，可以方便安装。
[0012]作为优化，所述螺旋弹簧和箍座之间具有一个套设在蜗杆上的垫片，垫片直径和螺旋弹簧直径匹配。这样，垫片可以保证解决螺旋弹簧跟箍座之间的平衡受力，将螺旋弹簧的压力均衡分布在箍座上并传递到箍带上，实现360度全方位受力，保证了螺旋弹簧可以于蜗杆卡箍中使用，解决传统蜗轮蜗杆卡箍不能加装螺旋弹簧的技术难点。
[0013]作为优化，所述螺栓头内侧面直径和螺栓弹簧直径匹配。这样，可以保证弹簧另一端的受力稳定，平衡，使得压紧可靠稳定。
[0014]作为优化，箍座为一张金属片弯曲后对称地焊接形成的整体式箍座。这样箍座强度高，可以实现蜗杆卡箍在大扭力下不会变行，从而提高产品扭矩的稳定性。
[0015]作为优化，所述箍带上的蜗齿为均匀连续的凸起和凹槽构成，且箍带任一长度方向的截面为连续截面。这样，和现有碟形弹簧蜗杆卡箍结构中蜗齿为穿透式结构相比，加工更加方便快捷，且箍带自身强度更高，保证箍带的抗拉强度，从而提高产品的安全性。
[0016]本实用新型使用时，将产品放在安装位置，旋转蜗杆，使得箍带的蜗齿一端向前移动，将连接位置箍紧，然后继续旋转蜗杆，使得蜗杆的端面和垫片将螺旋弹簧压紧，实现紧固和储能，故具备了调节功能。其中，采用螺旋弹簧增加弹簧调节的幅度，相比于高成本的碟形弹簧，其成本非常低廉，也根除了弹簧调节范围小且不能全方位补偿胶管间隙的隐患；其中为了解决螺旋弹簧跟箍座之间的平衡受力，在螺旋弹簧跟箍座之间设计一个垫片，将螺旋弹簧的力量均衡的压力分布在箍座上并传递到箍带上，实现360度全方位受力，保证了螺旋弹簧在蜗轮蜗杆卡箍上的使用成为可能，将螺栓头部设计一个跟弹簧直径匹配的平面用来支撑螺旋弹簧的另一端，同时用于施加给弹簧用于储存能量的压力，螺栓头外端可以仍然采用普通蜗杆卡箍的形状和尺寸，这样可以保证安装工具使用的通用性，提高安装效率。安装时，通过紧固螺栓头，观察螺旋弹簧的压缩幅度就能直观的判定是否安装到位，防止过度安装，降低安装人员对工作经验要求和安装工具高的要求。
[0017]综上所述，本实用新型具有卡紧范围大，弹簧调节量大，能够实现全方位补偿，安装位置要求低，破坏扭矩较大，成本低廉，安装效率高，装配时不会啃齿影响自由扭矩，螺栓占用空间小等优点，解决了现有卡箍的各种缺陷，扩大卡箍可使用范围并降低了用户使用成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为【背景技术】中所述现有的第一种卡箍的结构示意图(即弹簧T型卡箍)。
[0019]图2为图1的左视图。
[0020]图3为【背景技术】所述第二种卡箍的结构示意图(即径向弹簧卡箍)。
[0021]图4为图3的左视图。
[0022]图5为【背景技术】所述第三种卡箍的结构示意图(即蝶形弹簧蜗杆卡箍)。
[0023]图6为图5的左视图。
[0024]图7为本实用新型【具体实施方式】的结构示意图(即螺旋弹簧蜗轮蜗杆卡箍)。
[0025]图8为图5的左视图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0027]作为本实用新型一种优选实施方式，如图7-图8所示，一种螺旋弹簧蜗轮蜗杆卡箍，包括箍带I和箍座2，箍座2的内腔具有一个用于安装蜗杆的筒形部分和一个用于固定箍带I的槽形部分，箍带I 一端固定在箍座2的槽形部分内，箍带I另一端沿长度方向设置有一段蜗齿，箍带I具有蜗齿一端回旋后穿过箍座2的槽形部分上使得箍带I弯曲形成圆形，箍座2上安装有蜗杆3，蜗杆3具有一个位于箍座2外侧的旋转施力端和一个插入箍座2的筒形部分内腔中的啮合端，啮合端上具有一段啮合齿且与箍带I上的蜗齿相啮合，蜗杆3旋转施力端和箍带I的蜗齿一端延伸方向相同，蜗杆3旋转能够通过哨合配合带动箍带I的蜗齿端移动；所述蜗杆3的旋转施力端上还套设有一个螺旋弹簧4，螺旋弹簧4和箍座2之间具有一个套设在蜗杆上的垫片5，垫片5直径和螺旋弹簧4直径匹配，所述蜗杆旋转施力端端部具有一个螺栓头6，螺栓头6内侧面直径和弹簧直径匹配使得螺旋弹簧4两端抵接在螺栓头6和垫片5之间。
[0028]本【具体实施方式】中，箍座为一张金属片弯曲后对称地焊接形成的整体式箍座。这样箍座的结构更简单且方便制作，降低成本，另外该结构保证箍座连接可靠的同时，更重要的是保证了箍座尺寸的一致性，这样就保证了产品核心指标扭矩的稳定。
[0029]本【具体实施方式】中，所述箍带I上的蜗齿为均匀连续的凸起和凹槽构成，且箍带I任一长度方向的截面为连续截面。这样，和现有碟形弹簧蜗杆卡箍结构中蜗齿为穿透式结构相比，抗拉强度更大，破坏扭矩和可靠性更高。
[0030]本实用新型使用时，将产品放在连接位置，转动蜗杆，使得箍带的蜗齿一端向前移动，将连接位置箍紧，然后继续旋转蜗杆，螺栓上的端面与箍座之间的垫片就会压缩螺旋弹簧，实现储能，故具备了调节功能。本实用新型核心要点之一克服了现有技术中不能将螺旋弹簧用于蜗杆卡箍的技术难点，这样保证了卡紧范围大，弹簧调节量大，能够实现全方位补偿等效果的实现。核心要点之二是将传统的焊接式箍座或铆接式箍座设计成整体式箍座，保证了箍座尺寸的一致性，这样就保证了将箍带和螺栓组装在一起构成产品核心指标扭矩的稳定，核心要点之三是箍带采用冲压非穿孔式，这样可以在满足抗拉强度的要求下减少箍带的宽度，同时也节省了成本。
[0031]本实用新型可以产生以下明显的效果:1、解决现有的弹簧T型卡箍卡紧范围小弊端，卡紧范围还可以随要求进行加大，2、解决碟形蜗杆卡箍中弹簧调节余量小问题，防止胶管收缩间隙大于弹簧调节的隐患。3、实现360°全方位补偿。4、箍带带宽窄，适应更多的安装位置。5、破坏扭矩大，产品使用安全。6、成本在原来蝶形弹簧蜗杆卡箍的基础上至少降低成本10%以上，7、因螺栓头跟传统蜗杆卡箍尺寸相同，不用更换安装头，用一把安装工具可将连接用卡箍全部安装完毕，安装效率高。8、和碟形蜗杆卡箍相比，螺旋弹簧直径尺寸比原碟形弹簧小，可根本的解决弹簧啃齿问题。9、和碟形蜗杆卡箍相比，通过压缩的螺旋弹簧幅度直观的判定安装扭矩，不会出现过度安装现象，降低了安装人员的素质和工作经验的要求，同时也降低了在安装工具上的投入。
[0032]上述【具体实施方式】应视为本实用新型的优选示例，而不是限制，具体实施时还可以做出种种变形结构，例如所述垫片是为了保证受力平衡，故实施时，也可以采用直接将箍座的端部设置翻边或加厚甚至设置弹簧安装槽等结构方式以方便弹簧的安装和平稳受力，应视为仍然落入本实用新型保护范围。再例如，所述蜗杆端部的螺栓头内侧面做大使其直径和螺栓弹簧直径匹配，也是为了保证弹簧受力平衡且节省构件数量，如果换位直接在该位置加装一个匹配的垫片来保证受力稳定，也应视为落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种螺旋弹簧蜗轮蜗杆卡箍，包括弯曲为圆形的箍带和固定在箍带上的箍座，箍带的一端可活动地穿过箍座并在此端上顺长度方向设置有一段蜗齿段，所述箍座上设置有蜗杆，蜗杆具有一个位于箍座外侧的旋转施力端和一个插入箍座的筒形部分内腔中的哨合端，哨合端上具有一段哨合齿且与箍带上的蜗齿相哨合，蜗杆旋转施力端和箍带的蜗齿一端延伸方向相同，蜗杆旋转能够通过啮合配合带动箍带的蜗齿端移动；其特征在于，所述蜗杆的旋转施力端上还套设有一个螺旋弹簧，螺旋弹簧抵接在蜗杆外端端头的一个螺栓头和箍座之间。
2.如权利要求1所述的螺旋弹簧蜗轮蜗杆卡箍，其特征在于，箍座的内腔具有一个用于安装所述蜗杆的筒形部分和一个用于固定所述箍带的槽形部分，箍带一端固定在箍座的槽形部分内，箍带另一端沿长度方向设置有一段所述的蜗齿，箍带具有蜗齿一端回旋后穿过箍座的槽形部分上使得箍带弯曲形成圆形蜗轮。
3.如权利要求1所述的螺旋弹簧蜗轮蜗杆卡箍，其特征在于，所述螺旋弹簧和箍座之间具有一个套设在蜗杆上的垫片，垫片直径和螺旋弹簧直径匹配。
4.如权利要求1所述的螺旋弹簧蜗轮蜗杆卡箍，其特征在于，所述螺栓头内侧面直径和螺栓弹簧直径匹配。
5.如权利要求1所述的螺旋弹簧蜗轮蜗杆卡箍，其特征在于，箍座为一张金属片弯曲后对称地焊接形成的整体式箍座。
6.如权利要求1所述的螺旋弹簧蜗轮蜗杆卡箍，其特征在于，所述箍带上的蜗齿为均匀连续的凸起和凹槽构成，且箍带任一长度方向的截面为连续截面。
【文档编号】F16L21/08GK204025978SQ201420517231
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】唐维明 申请人:重庆铱格管道技术有限公司