专利名称：盒式恒力簧的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种适应于各种上、下开关式窗户的平衡以及其它垂直移位物体的平衡用的盒式恒力簧。所谓恒力簧，就是在其工作范围内平衡力恒定不变，属于机械领域中的平衡装置。
目前，国内铁路客车用窗户的平衡装置有多种型式，如盒式吊簧，其结构虽简单，但平衡性能差，开关窗户费力，需借助止锁定位装置调整窗户开度，不好用。其它如重锤式，剪刀形杠杆弹簧式等结构比较复杂，使用效果不好，现已被淘汰。新型的空气弹簧式平衡性能也不够理想。
本实用新型的目的在于避免上述原有技术中的不足之处，而提供一种结构简单，平衡性能好，使用安全可靠，并适用于各种场所、各种车辆上开或下开式窗户的盒式恒力簧。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到本实用新型是一种盒式恒力簧，属于机械领域中的平衡装置。为便于安装、维修，盒体上装有两个带通孔的芯轴。盒体内一侧的芯轴上装有带绳槽的锥形弹簧轮，弹簧轮内装有弹簧，该弹簧为发条式，为的是贮备平衡力。盒体内另一侧的芯轴上装有带绳槽的平衡轮，平衡轮由轴承安装在芯轴上，弹簧轮与平衡轮上均缠有绳索，绳索一端固定在弹簧轮底部的边缘上，其另一端由止挡限止在盒体外面，以悬吊平衡物，棘轮由螺母固定在盒体外的弹簧轮轴心上，与棘轮相吻合的止子安装在盒体外面，主要是用来调整平衡力的大小。
附图的图面说明
图1为本实用新型的结构剖面示意图弹簧轮(1)，弹簧(2)，芯轴(3)，棘轮(4)，螺母(5)，止子(6)，芯轴孔(7)，轴承(8)，绳槽(9)，止挡(10)，芯轴(11)，平衡轮(12)，绳索(13)，盒体(14)图2为本实用新型的原理图本实用新型下面结合(附图)实施例作进一步详述本实用新型是一种盒式恒力簧，属于机械领域中的平衡装置。盒式恒力簧的盒体(14)上装有上、下通孔的芯轴(3)和(11)，芯轴(3)上装有带绳槽(9)的弹簧轮(1)，芯轴(11)上装有上、下轴承(8)，轴承(8)的外面装有带绳槽(9)的平衡轮(12)，弹簧轮(1)内装有弹簧(2)，由螺母(5)固定的棘轮(4)装在盒体外面弹簧轮(1)的芯轴(3)上。盒体(14)外面的止子(6)与棘轮(4)吻合。固定在弹簧轮(1)底部边缘的绳索(13)由大直径开始绕向小直径端，绕满弹簧轮(1)后，过渡到平衡轮(12)上，继续绕满其等直径部分，绕满后，将绳索(13)的一端穿出盒体(14)的长形孔外，用钻卡头式的止挡(10)紧住，以防止绳索(13)松脱，造成盒内绕绳混乱，不能工作。
其工作原理是通过螺母(5)旋转棘轮(4)，带动芯轴(3)旋转，因为弹簧(2)的内端勾在芯轴(3)的卡口内，因而弹簧(2)被拉紧。由于绳索(13)已被止挡(10)限止，不能再进入盒内，所以弹簧轮(1)和平衡轮(12)都不能转动，此时弹簧(2)的拉紧力应该等于平衡物的重力。附图2中状态(a)，平衡轮等直径部分的绳索，一端拉紧弹簧，设弹簧作用力为f，另一端悬吊平衡物体，其重力为W，因为两绳端的平衡轮半径相等，均为R，所以其系统平衡时，f·R＝w·R，即初始状态的平衡，弹簧力f等于平衡物重力w。如被平衡物体移动，使止挡(10)离开盒体(14)，绳索(13)将拉动平衡轮(12)向反时针方向旋转，同时绳索(13)将绕向平衡轮变小的直径方向，并继续拉紧弹簧(2)，由于绳索(13)被拉出盒外，所以绕满弹簧轮绳槽(9)的绳索逐渐减少，到极端位时，绳索只剩一圈移到弹簧轮的最大直径端，在平衡轮(12)则作用在最小直径端。此时弹簧力最大，假设为F，平衡轮的半径假设为r，附图2中状态(b)，此时为系统的最终的平衡状态，则有F·r＝w·R，因为W端仍作用在R半径上，所以在任何状态时WR值不变，即平衡轮的转距不变，谓之恒力。从而可知f·R＝F·r，即 (f)/(F) ＝ (r)/(R) 。平衡轮半径的变化要与弹簧张力的变化相适应，以达到恒力特性。
芯轴通孔(7)是为安装方便而设。采用发条式的弹簧与普通螺旋弹簧相比体积大为减小，安装实用方便。钟表上的弹簧轮是圆柱形，本实用新型的弹簧轮是锥度形，其用意在于在拉紧弹簧的过程中相对说不断降低弹簧刚度，以减小弹簧张力增大的幅度，从而可使平衡轮半径的变小减缓些，有利于加工工艺和延长绳索的使用寿命。所以本实用新型紧凑、小巧，还可应用于其它平衡场所，如生产流水线、手工作业比较沉重的工具等悬吊平衡，可得到任意稳定的空间位置，操作使用方便，减轻体力劳动强度。
本实用新型相比原有技术具有结构设计合理，成本低，安全可靠，平衡性能好，平衡力可调整的特点，是一种较理想的平衡装置。
权利要求1.一种盒式恒力簧，其特征在于盒体上装有两个带通孔的芯轴，盒体内一侧的芯轴上装有带绳槽的锥形弹簧轮，盒体内另一侧的芯轴上装有带绳槽的平衡轮，弹簧轮与平衡轮上均缠有绳索。
2.根据权利要求1所述的一种盒式恒力簧，其特征在于弹簧轮内装有弹簧，绳索一端固定在弹簧轮底部的边缘上，其另一端由止挡限止在盒体外面，棘轮由螺母固定在盒体外的弹簧轮轴心上，与棘轮相吻合的止子安装在盒体外面。
3.根据权利要求1所述的一种盒式恒力簧，其特征在于平衡轮由轴承安装在芯轴上。
专利摘要本实用新型是一种适应于各种上、下开关式窗户的平衡以及其它垂直移位物体的平衡用的盒式恒力簧，属于机械领域中的平衡装置。其特征在于盒体上装有两个带通孔的芯轴，盒体内一侧的芯轴上装有带绳槽的锥形弹簧轮，盒体内另一侧的芯轴上装有带绳槽的平衡轮，弹簧轮与平衡轮上均缠有绳索。本实用新型结构设计合理，成本低，安全可靠，使用、维修方便、平衡性能好，平衡力可调整，是各种车辆上开、下开窗户下使用的一种理想的盒式恒力簧。
文档编号F16F15/00GK2097317SQ9120131
公开日1992年2月26日 申请日期1991年1月29日 优先权日1991年1月29日
发明者李世桐 申请人:铁道部唐山机车车辆工厂