專利名稱：波形曲面纏繞式彈簧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械零件、尤其涉及圓柱螺旋彈簧的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
不銹鋼彈簧是機械和電子電工裝置設(shè)備中的重要零部件，常利用彈簧的彈力及 時、自動的有效驅(qū)動相關(guān)部件，自動實現(xiàn)相關(guān)功能，由于機械裝置設(shè)備應(yīng)用面廣、涉及各行 各業(yè)，工作環(huán)境復(fù)雜，涉及高溫、高壓、腐蝕、工作頻率等，因而對其中的彈簧的具體要求各 不相同，有的彈簧只需要具備某一方面的性能要求，有的彈簧卻要求同時具備多個方面的 性能要求，而有的彈簧除了需要同時具備多種性能要求外，還對彈簧自身的幾何形狀和彈 力有著嚴(yán)格的要求，如由于安裝彈簧的空間有限，而又對彈簧的壓縮長度、彈力以及疲勞強 度等性能指標(biāo)有較高的要求，這些情況下都要求彈簧自身具有較強的適應(yīng)性。尤其在安裝 空間很小，又希望彈簧有較大的壓縮長度，而且對氣液相物料的流動阻礙較小時，圓柱螺旋 彈簧中彈簧絲的直徑或軸向高度較大，使得圓柱螺旋彈簧有時難以勝任。于是有人發(fā)明了 單片波形彈簧，這種單片波形彈簧由呈封閉環(huán)形的波紋形彈性曲面薄片構(gòu)成，波紋形彈性 曲面薄片中依次設(shè)有等距離的平滑過渡的波峰和波谷，依靠波紋形彈性曲面薄片的彈性提 供彈力，由于單片波形彈簧的薄片較薄，彈簧對沿其徑向流動的氣液相物料阻力很小，并且 其所需的安裝空間不大，在很多場合得到廣泛應(yīng)用，但在要求更大的壓縮長度時，必須要將 幾個相同的單片波形彈簧重疊起來一起工作才行，重疊中必須相鄰兩只單片波形彈簧上的 波峰相對且相向設(shè)置并接觸，而單片波形彈簧的表面平滑彎曲且摩擦因數(shù)較小，容易產(chǎn)生 滑動，導(dǎo)致相鄰兩只單片波形彈簧的波峰和波谷分別相互重疊而失效，因而要將幾個相向 接觸的波峰焊接起來防止錯位，但這在波形彈簧的工作頻率較高時，焊接處容易產(chǎn)生疲勞 而損壞，目前尚未有理想的解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，本發(fā)明的目的是要提供一種波形曲面纏繞式彈 簧，它既能在安裝空間不大的情況下有效提高彈簧的彈力和壓縮(拉伸)長度，又對沿彈簧 徑向流通的氣液相物料阻礙很小。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明解決技術(shù)問題的方案是波形曲面纏繞式彈簧，包 括加工有波峰波谷的波狀條形曲面薄片，該波狀條形曲面薄片一圈挨一圈地纏繞成圓柱形 狀，且相鄰兩圈的所述波狀條形曲面薄片上的波峰相對且相向設(shè)置并接觸，相鄰兩圈的所 述波狀條形曲面薄片上的波谷相對且相向設(shè)置并分開。采用上述方案后，由于該波狀條形曲面薄片一圈挨一圈地纏繞成圓柱形狀，且相 鄰兩圈的波狀條形曲面薄片上的波峰相對且相向設(shè)置并接觸，相鄰兩圈的波狀條形曲面薄 片上的波谷相對且相向設(shè)置并分開，因而彈簧的圈數(shù)較多，彈簧工作時整個彈簧的每一個 部分都發(fā)生形變，大大增強了彈簧的抗疲勞性能，又由于彈簧的圈數(shù)可根據(jù)需要適當(dāng)增加， 因而這種彈簧可提供很大的壓縮長度，并且所需的安裝空間很小，約為普通圓柱螺旋彈簧的40 50%左右，更重要的是這種由波狀條形曲面薄片連續(xù)纏繞的彈簧的內(nèi)徑可以達(dá)到 Im左右，為大型設(shè)備和大型船舶的大軸徑軸系配套，使彈性部件的結(jié)構(gòu)變得簡單，特別是所 需安裝空間很小，又能夠提供較大的壓縮長度和彈力，在大軸徑軸系裝置中，能夠使裝置的 設(shè)計更加合理緊湊，減小體積，降低制造成本，突破了普通圓柱螺旋彈簧的內(nèi)外徑不容易制 造得很大的不足。另外在有氣、液相流體通過彈簧的安裝空間，并希望對流體的阻礙較小時，由于這 種波形曲面纏繞式彈簧的波狀條形曲面薄片的壁厚遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普通圓柱螺旋彈簧的絲徑，因 而沿彈簧徑向?qū)α黧w的阻力大大減小，也使得彈簧的安裝空間能夠得到重復(fù)利用，整個裝 置可以設(shè)計得更加合理緊湊。這種波形曲面纏繞式彈簧在制造時如使波狀條形曲面薄片上的波峰和波谷適當(dāng) 趨于平緩矮胖，并適當(dāng)增加彈簧的圈數(shù)，則彈簧工作時，在不影響彈力和壓縮長度的前提 下，曲面薄片的形變相對下降，這使彈簧能夠更好的長時間連續(xù)工作在高頻狀態(tài)成為可能。波形曲面纏繞式彈簧中每一圈波狀條形曲面薄片上的波峰和波谷分別至少為兩 個，且波峰和波谷依次分布，并且波峰位于相鄰兩波谷的中間，波谷位于相鄰兩波峰的中 間。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明波形曲面纏繞式彈簧作進(jìn)一步的說明圖1是本發(fā)明波形曲面纏繞式彈簧的波狀條形曲面薄片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明波形曲面纏繞式彈簧的主視圖。圖3是本發(fā)明波形曲面纏繞式彈簧的左視圖。
具體實施例方式圖1、圖2中波形條形曲面薄片1為平滑曲面，呈波紋狀長條形結(jié)構(gòu)，其中波峰3位 于相鄰兩波谷2的中間，波谷2位于相鄰兩波峰3的中間，波狀條形曲面薄片1通過特殊的 加工工藝，一圈挨一圈地纏繞成圓柱形狀而構(gòu)成本發(fā)明波形曲面纏繞式彈簧，其中相鄰兩 圈的波峰3相向且大致相對設(shè)置并相互接觸，相鄰兩圈的波谷相向且大致相對設(shè)置并相互 分開，相鄰兩圈之間波谷2分開的距離之和即為整個彈簧的最大壓縮長度。工作時，在外力 的壓縮作用下，整個曲面均發(fā)生形變，其中尤以波峰3和波谷2處發(fā)生的形變較大。但由于 波峰3和波谷2及其附近區(qū)域顯得較為矮胖平滑，使得彈簧的形變不過分集中在波峰3和 波谷2上，從而使彈簧的波峰3和波谷2處不會過分疲勞，使彈簧既能在高頻率狀態(tài)下有效 工作，又延長了彈簧的使用壽命，能夠長期連續(xù)不間斷工作，由于波狀條形曲面薄片1的厚 度較小，一般情況下僅為2mm以下，故在滿足彈力、壓縮長度、頻率等要求的前提下，彈簧的 安裝空間可以很小，更加方便于整臺裝置設(shè)備的前后級之間的銜接和設(shè)計，尤其是含有氣 液相物料流通的裝置設(shè)備，由于彈簧對沿其徑向流通的物料的阻力很小，且彈簧一般選用 不銹鋼彈性材料制成，彈簧的安裝空間還可作為氣液相物料的流通通道，更好的合理利用 設(shè)備空間，優(yōu)化設(shè)備設(shè)計、降低制造成本。
權(quán)利要求
1.一種波形曲面纏繞式彈簧，包括加工有波峰波谷的波狀條形曲面薄片(1)，其特征 是該波狀條形曲面薄片(1) 一圈挨一圈地纏繞成圓柱形狀，且相鄰兩圈的所述波狀條形 曲面薄片(1)上的波峰C3)相對且相向設(shè)置并接觸，相鄰兩圈的所述波狀條形曲面薄片(1) 上的波谷(2)相對且相向設(shè)置并分開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波形曲面纏繞式彈簧，其特征是所述波狀條形曲面薄 片⑴上的波峰⑶和波谷⑵適當(dāng)趨于平緩矮胖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波形曲面纏繞式彈簧，其特征是每一圈所述波狀條形 曲面薄片(1)上的波峰C3)和波谷( 分別至少為兩個，且波峰C3)和波谷( 依次分布， 并且波峰(3)位于相鄰兩波谷O)的中間，波谷(2)位于相鄰兩波峰的中間。
全文摘要
本發(fā)明涉及機械零件、尤其涉及圓柱螺旋彈簧的改進(jìn)。本發(fā)明波形曲面纏繞式彈簧，包括加工有波峰波谷的波狀條形曲面薄片，該波狀條形曲面薄片一圈挨一圈地纏繞成圓柱形狀，且相鄰兩圈的所述波狀條形曲面薄片上的波峰相對且相向設(shè)置并接觸，相鄰兩圈的所述波狀條形曲面薄片上的波谷相對且相向設(shè)置并分開。它既能在安裝空間不大的情況下有效提高彈簧的彈力和壓縮(拉伸)長度，又對沿彈簧徑向流通的氣液相物料阻礙很小。
文檔編號F16F1/06GK102094919SQ20091026289
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者趙國華 申請人:趙國華