一种用于大型金属管状杆的制造装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于金属成形装置领域,尤其是涉及一种用于大型金属管状杆的制造
目.0
【背景技术】
[0002]展开机构作为航天器的重要机构,其应用越来越广泛。根据展开轨迹的不同,以把展开机构分为一维展开机构、二维展开机构和三维展开机构。一维展开机构根据其运动方式的不同,可分为转动展开机构、直线展开机构、组合展开机构和一维平面展开机构,其中直线展开机构包括管状杆、伸缩杆等。
[0003]管状杆也称为管状伸展臂。它可以平绕在鼓轮上或自身卷成筒形,呈收拢状态。依靠自身的弹性,从平卷状态恢复为弯曲的管状。可贮存的管状伸展件是历史上使用最久最成功的可展开杆设计之一。该类结构的优点是有效的收缩和简单的结构。其中管状杆材料的选择主要取决于强度和热的要求,一般选择材料指数高的材料,如铍青铜等高弹性合金带材。由于选用薄壁金属带材,长径比较大,且对其力学性能要求较高,该类管状杆的成形制造较难。因此,需要专门的装置用于金属带材管状杆结构的成形。
【发明内容】
[0004]有鉴于此,本实用新型旨在提出一种用于大型金属管状杆的制造装置,以实现薄壁金属带材的缠绕成形,成形后的管状杆具有固定的螺旋角,以及较大的弯曲刚度和强度的效果。
[0005]为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]一种用于大型金属管状杆的制造装置,包括
[0007]一支架,其包括一个工作空间;
[0008]一带轴组件,置于所述工作空间内,其包括转轴、固定结构和动力单元,该固定结构固定在所述支架上;所述转轴倾斜放置,并支承在所述固定结构上,且在所述动力单元的作用下绕其轴线转动;
[0009]若干个滚动组件,每个滚动组件包括若干个滚动单元,每个滚动单元包括滚轮、芯轴和滚轮支架,该芯轴的两端固定在所述滚轮支架上,所述滚轮支架通过芯轴支承所述滚轮绕芯轴转动;
[0010]若干个支撑组件,每个支撑组件包括支撑板和若干个支撑杆;所述若干个支撑组件的支撑板通过支撑杆纵向依次支撑在所述支架上,且每个支撑板的中心处开有通孔;每个支撑组件支撑一个滚动组件;
[0011]拉绳组件,其包括拉绳滚轮、两个侧支撑板、导绳管、滚弯芯轴、绳缆、导管固定架和拉杆;两个所述侧支撑板上分别设有拉绳轴承,该侧支撑板固定在所述支架上,且其通过所述拉绳轴承支承所述拉绳滚轮绕其轴线转动;所述滚弯芯轴为空心管,竖直依次穿过所述支撑板上的通孔,且其外壁与所述滚轮抵顶;所述导绳管呈“L”形,一端通过导管固定架固定在所述支架上,另一端置于所述滚弯芯轴中;所述拉杆为空心管,部分插入所述滚弯芯轴的上端口 ;所述绳缆一端缠绕在所述拉绳滚轮上,另一端通过所述导绳管穿过滚弯芯轴,并穿过所述拉杆。
[0012]进一步的,所述支架包括上板和底板,所述上板通过若干根底支撑杆支撑在所述底板上。
[0013]进一步的,所述底板下端面的四角处分别设有支脚。
[0014]进一步的,所述固定结构包括上固定架和下固定架,所述上固定架和下固定架分别固定在所述上板的下端面上和所述下板的上端面上。
[0015]进一步的,所述上固定架和下固定架上分别设有轴承,且其通过所述轴承支承所述转轴转动。
[0016]进一步的,所述下固定架上的轴承上设有轴承盖。
[0017]进一步的,所述动力单元固定在所述上固定架上。
[0018]进一步的,所述动力单元为驱动电机。
[0019]进一步的,每个所述滚动单元匹配有一个上支撑架,该上支撑架固定在所述支撑板上;所述支撑板通过所述上支撑架支承所述滚动单元。
[0020]进一步的,所述滚动单元还包括调整手轮和转盘,所述调整手轮中心处设有螺纹杆,所述转盘上开有与所述螺纹杆相匹配的螺纹孔,该螺纹杆穿过所述螺纹孔与所述滚轮支架连接。
[0021]相对于现有技术,本实用新型所述的用于大型金属管状杆的制造装置具有以下优势:
[0022]本实用新型所述的装置采用的结构简单,制造成本低。整个机构关键结构采用不锈钢材料制成,刚度好,不生锈,便于长期保存和维护。机构采用电机进行驱动,调整好后不需要人为干预,自动化程度高。
[0023]与传统簧类零件成形方式相比,该机构经过两次碾压滚序之后,直接成形到所需要的弹簧内径尺寸;机构整体尺寸小,结构紧凑,能够成形的管状杆长度从500mm理论上到无限长,满足不同类型航天器使用要求;机构采用立式构型,带材上下成形,依靠拉绳组件抵消重力影响,成形后的管状杆适合空间使用;机构自带滚轮间隙调整功能,能够实现不同直径大小的管状杆成形;同时通过简单的更换固定板就能实现具有不同螺旋角带材的成形,通用性强。
【附图说明】
[0024]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0025]图1为本实用新型实施例所述的用于大型金属管状杆的制造装置主视图;
[0026]图2为本实用新型实施例所述的用于大型金属管状杆的制造装置剖视图;
[0027]图3为本实用新型实施例所述的用于大型金属管状杆的制造装置俯视图;
[0028]图4为本实用新型实施例所述的拉绳组件剖视图。
[0029]附图标记说明:
[0030]001-带材,002-铆钉,1-带轴组件,101-转轴,102-上固定架,103-下固定架,104-驱动电机,105-轴承,106-轴承盖,2-支撑组件,201-支撑板,202-支撑杆,3-支架,301-上板,302-底板,303-底支撑杆,304-支脚,4-滚动组件,401-滚轮,402-芯轴,403-滚轮支架,404-转盘,405-上支撑架,406-调整手轮,6-拉绳组件,601-拉绳滚轮,602-侧支撑板,603-拉绳轴承,604-导绳管,605-滚弯芯轴,606-绳缆,607-导管固定架,608-拉杆。
【具体实施方式】
[0031]需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0032]一种用于大型金属管状杆的制造装置,包括
[0033]一支架3,其包括一个工作空间;
[0034]一带轴组件1,置于所述工作空间内,其包括转轴101、固定结构和动力单元,该固定结构固定在所述支架3上;所述转轴101倾斜放置,并支承在所述固定结构上,且在所述动力单元的作用下绕其轴线转动;
[0035]两个滚动组件4,每个滚动组件4包括三个滚动单元,每个滚动单元包括滚轮401、芯轴402和滚轮支架403,该芯轴402的两端固定在所述滚轮支架403上,所述滚轮支架403通过芯轴402支承所述滚轮401绕芯轴转动;
[0036]两个支撑组件2,每个支撑组件2包括支撑板201和三个支撑杆202 ;所述两个支撑组件2的支撑板201通过支撑杆202纵向依次支撑在所述支架3上,且每个支撑板201的中心处开有通孔;每个支撑组件2支撑一个滚动组件4 ;
[0037]拉绳组件6,其包括拉绳滚轮601、两个侧支撑板602、导绳管604、滚弯芯轴605、绳缆606、导管固定架607和拉杆608 ;两个所述侧支撑板602上分别设有拉绳轴承603,该侧支撑板602固定在所述支架3上,且其通过所述拉绳轴承603支承所述拉绳滚轮601绕其轴线转动;所述滚弯芯轴605为空心管,竖直依次穿过所述支撑板201上的通孔,且其外壁与所述滚轮401抵顶;所述导绳管604呈“L”形,一端通过导管固定架607固定在所述支架3上,另一端置于所述滚弯芯轴605中;所述拉杆608为空心管,部分插入所述滚弯芯轴605的上端口 ;所述绳缆606 —端缠绕在所述拉绳滚轮601上,另一端通过所述导绳管604穿过滚弯芯轴605,并穿过所述拉杆608。
[0038]所述支架3包括上板301和底板302,所述上板301
通过若干根底支撑杆303支撑在所述底板302上。
[0039]所述底板302下端面的四角处分别设有支脚304。
[0040]所述固定结构包括上固定架102和下固定架103,所述上固定架102和下固定架103分别固定在所述上板301的下端面上和所述底板302的上端面上。
[0041]所述上固定架102和下固定架103上分别设有轴承105,且其通过所述轴承105支承所述转轴101转动。
[0042]所述下固定架103上的轴承105上设有轴承盖106。
[0043]所述动力单元固定在所述上固定架102上。
[0044]所述动力单元为驱动电机104。
[0045]每个所述滚动单元匹配有一个上支撑架405,该上支撑架405固定在所述支撑板201上;所述支撑板201通过所述上支撑架405支承所述滚动单元。
[0046]所述滚动单元还包括调整手轮406和转盘404,所述调整手轮406中心处设有螺纹杆,所述转盘404上开有与所述螺纹杆相匹配的螺纹孔,该螺纹杆穿过所述螺纹孔与所述滚轮支架403连接。
[0047]工作原理:
[0048]本实用新型中,带轴组件的运动由驱动电机104提供驱动力,带动转轴101转动,向侧上输送带材001,进而为整个系统提供金属带材。通过简单的改装,带轴组件可以任意调节与竖直方向的角度及转轴的长度,进而调整金属管状杆成形时的螺旋角和不同的板材带宽,满足不同规格管状杆的成形。
[0049]滚动组件4由三个独立运动的滚轮401组成,三个滚轮401同时挤压经过其的金属带材001,依靠金属带材001与其间的摩擦力提供其自身的运动,并对带材001施加滚动成形压力。上一层滚轮组件4对金属带材001实施二次挤压成形,使成形质量进一步提高。两组滚动组件4同时也起到支撑导向的作用,防止管状杆成形过程发生侧向翻转。滚动组件4自带手动调整功能,通过调整手轮406实现。通过调整手轮406,调整三个滚轮401中心距离,进而可以实现不同直径的管状杆成形。
[0050]拉绳组件6为整个系统管状杆提供向上的驱动力和导向。绳索首先缠绕在拉绳滚轮601上,通过导绳管604穿入,经过滚弯芯轴605和拉杆608伸出,挂在高处横梁上的滑轮上,最后绳索向下固定在地面电机驱动轴上。依靠电机拉绳索,提供整个系统向上的拉力Po其中滚弯芯轴605是根据不同的管状杆成形直径,车制的光滑金属棒导绳管。604固定在滚弯芯轴605内,导绳管依靠导管固定架607固定在底板302上。拉杆608为空心管结构,绳索打结穿过其中,金属带材经过铆钉002固定在其外径上,为整个系统提供向上的牵引。
[0051]支撑组件主要为整个系统提供平台支撑,其中支脚304固定在底板302,为整个系统提供可调整的稳固支撑。
[0052]本实用新型通过设计巧妙的成形结构,依靠紧凑的机构能够制造出大型的管状金属杆。因此,本实用新型在大型金属管状杆的成形应用领域具有很强的竞争力,符合实用新型的新颖性、创造性和实用性等要求。
[0053]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于大型金属管状杆的制造装置,其特征在于:包括 一支架(3),其包括一个工作空间; 一带轴组件(1),置于所述工作空间内,其包括转轴(101)、固定结构和动力单元,该固定结构固定在所述支架(3)上;所述转轴(101)倾斜放置,并支承在所述固定结构上,且在所述动力单元的作用下绕其轴线转动; 若干个滚动组件(4),每个滚动组件(4)包括若干个滚动单元,每个滚动单元包括滚轮(401)、芯轴(402)和滚轮支架(403),该芯轴(402)的两端固定在所述滚轮支架(403)上,所述滚轮支架(403)通过芯轴(402)支承所述滚轮(401)绕芯轴转动; 若干个支撑组件(2),每个支撑组件(2)包括支撑板(201)和若干个支撑杆(202);所述若干个支撑组件(2)的支撑板(201)通过支撑杆(202)纵向依次支撑在所述支架(3)上,且每个支撑板(201)的中心处开有通孔;每个支撑组件(2)支撑一个滚动组件(4); 拉绳组件¢),其包括拉绳滚轮¢01)、两个侧支撑板¢02)、导绳管¢04)、滚弯芯轴(605)、绳缆¢06)、导管固定架(607)和拉杆¢08);两个所述侧支撑板(602)上分别设有拉绳轴承¢03),该侧支撑板¢02)固定在所述支架(3)上,且其通过所述拉绳轴承(603)支承所述拉绳滚轮(601)绕其轴线转动;所述滚弯芯轴(605)为空心管,竖直依次穿过所述支撑板(201)上的通孔,且其外壁与所述滚轮(401)抵顶;所述导绳管(604)呈“L”形,一端通过导管固定架(607)固定在所述支架(3)上,另一端置于所述滚弯芯轴(605)中;所述拉杆(608)为空心管,部分插入所述滚弯芯轴(605)的上端口 ;所述绳缆(606) —端缠绕在所述拉绳滚轮(601)上,另一端通过所述导绳管(604)穿过滚弯芯轴(605),并穿过所述拉杆(608)ο2.根据权利要求1所述的用于大型金属管状杆的制造装置,其特征在于:所述支架(3)包括上板(301)和底板(302),所述上板(301)通过若干根底支撑杆(303)支撑在所述底板(302)上。3.根据权利要求2所述的用于大型金属管状杆的制造装置,其特征在于:所述底板(302)下端面的四角处分别设有支脚(304)。4.根据权利要求2所述的用于大型金属管状杆的制造装置,其特征在于:所述固定结构包括上固定架(102)和下固定架(103),所述上固定架(102)和下固定架(103)分别固定在所述上板(301)的下端面上和所述底板(302)的上端面上。5.根据权利要求4所述的用于大型金属管状杆的制造装置,其特征在于:所述上固定架(102)和下固定架(103)上分别设有轴承(105),且其通过所述轴承(105)支承所述转轴(101)转动。6.根据权利要求5所述的用于大型金属管状杆的制造装置,其特征在于:所述下固定架(103)上的轴承(105)上设有轴承盖(106) ο7.根据权利要求4所述的用于大型金属管状杆的制造装置,其特征在于:所述动力单元固定在所述上固定架(102)上。8.根据权利要求7所述的用于大型金属管状杆的制造装置,其特征在于:所述动力单元为驱动电机(104)。9.根据权利要求1所述的用于大型金属管状杆的制造装置,其特征在于:每个所述滚动单元匹配有一个上支撑架(405),该上支撑架(405)固定在所述支撑板(201)上;所述支撑板(201)通过所述上支撑架(405)支承所述滚动单元。10.根据权利要求9所述的用于大型金属管状杆的制造装置,其特征在于:所述滚动单元还包括调整手轮(406)和转盘(404),所述调整手轮(406)中心处设有螺纹杆,所述转盘(404)上开有与所述螺纹杆相匹配的螺纹孔,该螺纹杆穿过所述螺纹孔与所述滚轮支架(403)连接。
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于大型金属管状杆的制造装置,包括一支架,其包括一个工作空间;一带轴组件,置于所述工作空间内,其包括转轴、固定结构和动力单元,该固定结构固定在所述支架上;若干个滚动组件,每个滚动组件包括若干个滚动单元,每个滚动单元包括滚轮、芯轴和滚轮支架,该芯轴的两端固定在所述滚轮支架上;若干个支撑组件,每个支撑组件包括支撑板和若干个支撑杆;所述若干个支撑组件的支撑板通过支撑杆纵向依次支撑在所述支架上;拉绳组件,其包括拉绳滚轮、两个侧支撑板、导绳管、滚弯芯轴、绳缆、导管固定架和拉杆。本实用新型所述的装置采用的结构简单,制造成本低。整个机构关键结构采用不锈钢材料制成,便于长期保存和维护。
【IPC分类】B21C37/06
【公开号】CN204657141
【申请号】CN201520247462
【发明人】盆洪民, 张少峰
【申请人】天津航天机电设备研究所
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年4月22日