[发明专利]模块化多股螺旋弹簧数控加工机床

说明书

技术领域

本发明属于多股螺旋弹簧加工设备技术领域，具体的涉及一种模块化多股螺旋弹簧数控加工机床。

背景技术

多股螺旋弹簧(简称多股螺旋弹簧)是由几股钢丝绕成钢索后再卷制而成的螺旋弹簧，由于多股螺旋弹簧所用钢丝比同等功能的单股螺旋弹簧所用钢丝细，材料强度高，同时多股螺旋弹簧在变形时，各股钢丝间产生的接触压力引起的相互摩擦可以吸收能量，兼有缓冲作用，且多股螺旋弹簧每股钢丝的刚度都比同功能的单股螺旋弹簧小，在动载荷作用下寿命有较大提高。其使用寿命是相同规格传统单股螺旋弹簧的3-5倍。因此，多股螺旋弹簧广泛应用于汽车，航空，机械等行业中的各种高频往返运动设备中，在汽车仪器仪表减振系统和航空发动机等多个领域中都具有重要的应用价值。目前，我国对于多股螺旋弹簧的制造技术尚不成熟，主要表现为废品率高，生产质量和精度均不够好。

螺旋弹簧的加工分为有芯卷制和无芯卷制两种，现有的多股螺旋弹簧数控加工机床多采用有芯卷制。如专利号为ZL200910104597.3中国专利公开了一种多股簧数控加工机床，该多股簧数控加工机床参照传统机械式卷簧装置，采用了有芯卷制的方式加工多股螺旋弹簧，这是卷簧机发展的初级阶段。这类卷簧机虽然具有结构较为简单、操作方便、维护费用及设备成本都较低的优点；但是，仍存在以下几点不足：

1、该多股螺旋弹簧数控机床的张力采集点距离绕索端较远，即将张力采集点置于出丝端附近，导致实际控制的张力为出丝附近的张力，钢丝在绕制过程中存在弯曲，以及与导向、牵引机构之间存在摩擦，导致该多股簧数控加工机床钢丝张力控制器中的各股钢丝在绕索处的张力并不均匀，且磁粉制动器输入端固定安装，一旦钢丝发生跳线，钢丝的张力会很快降为零；即现有技术中，生产过程中的张力控制方法不完善，不能满足实际的应用要求，严重影响生产合格率和多股螺旋弹簧质量；

2、在多股螺旋弹簧加工过程中，不同的钢索距需要不同的退扭率来消除扭转内应力，以保证多股螺旋弹簧的力学性能；该多股螺旋弹簧数控加工机床采用自然退扭或100%退扭的方式来消除钢丝的扭转内应力，但仍会导致钢丝内存在不稳定的残留扭转内应力；

3、该多股螺旋弹簧数控机床采用的有芯卷簧机构导致加工过程无法真正实现自动化，存在生产效率较低、自动化程度不高和生产劳动量较大的缺陷，所卷制的弹簧几何精度不高，仅适用于小批量生产。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种模块化多股螺旋弹簧数控加工机床，能够保证钢索中的各股钢丝的张力相互均匀一致，进而能够有效提高多股螺旋弹簧的生产质量和使用寿命。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种模块化多股螺旋弹簧数控加工机床，包括拧索装置、多股螺旋弹簧连续卷簧装置和控制系统，所述拧索装置包括串联设置的至少一台多股螺旋弹簧旋转拧索装置、与距离所述卷簧装置最远的一台所述多股螺旋弹簧旋转拧索装置对应设置的中心被动放线机和与每一台所述多股螺旋弹簧旋转拧索装置一一对应设置的并线模座；所述多股螺旋弹簧连续卷簧装置包括机架，所述机架上设有用于将钢索卷制成多股螺旋弹簧的卷簧装置和用于将经所述拧索装置绕制成型的钢索牵引推送至所述卷簧装置的牵引推送装置；

所述多股螺旋弹簧旋转拧索装置包括支架，所述支架上设有与其旋转配合的主轴和相对于所述主轴轴线环形呈均布设置的张力控制机构；所述张力控制机构包括张力检测机构和摇篮部件；

所述摇篮部件包括摇篮，所述摇篮的前部设有牵引导向机构，摇篮的尾部设有钢丝储线机构，所述摇篮上还设有钢丝张力控制机构，所述摇篮的前端与所述牵引导向机构对应设有钢丝出线孔；所述钢丝储线机构包括设置在所述摇篮上用于安装钢丝线盘的两个线盘座，所述钢丝张力控制机构包括磁粉离合器和与所述磁粉离合器的输入端传动连接的电机，两个所述线盘座上设有同轴并分别与钢丝线盘同步转动的线盘转轴Ⅰ和线盘转轴Ⅱ，所述线盘转轴Ⅰ与所述磁粉离合器的输出端传动连接，所述磁粉离合器和电机均固定安装在所述摇篮上；

所述张力检测机构包括用于钢丝导向的张力检测导向轮、用于安装张力检测导向轮的张力检测导向轮座和传感器座，所述张力检测导向轮座与所述传感器座之间设有用于检测所述张力检测导向轮受到的压力的张力传感器，所述张力传感器与所述磁粉离合器分别与所述控制系统电连接；