[發明專利]一種用于鋼帶纏繞的多點靜摩擦夾緊機構

有效

• 申請號: 202011463077.4
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112678591B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 李洪宇;何志;朱品文;彭剛;吳洪偉;呂云洲;彭寅山;王海濤;李京
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B65H23/10
• 分類號: B65H23/10;B65H23/04
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王恩遠

本發明的一種用于鋼帶纏繞的多點靜摩擦夾緊機構屬于超硬材料合成設備技術領域，包括張力底板(102)、張力頂板(104)以及設置在張力底板(102)上的靜摩擦單元(100)、自由導向輪(102)和拉力傳感組件(103)。本發明利用4個靜摩擦塊組能為鋼帶提供757MPa拉應力，為高壓模具提供纏繞預應力，分布在每個靜摩擦單元的工作載荷小；每兩個靜摩擦單元的間距可釋放上一組靜摩擦單元的摩擦應力，消除鋼帶抖動現象，從而避免因為鋼帶斷裂導致的停止纏繞。

技術領域

本發明屬于超硬材料合成設備技術領域，特別涉及一種可用于高壓預應力模具鋼帶纏繞的多點靜摩擦夾緊機構。

背景技術

我國的超硬材料產量連年穩居世界行業內前列，國產兩面頂壓機廣泛應用于超硬材料的合成過程。隨著超硬材料工業的快速發展和國際市場對高檔超硬材料的需求不斷增加，為了配合兩面頂壓機大型化的發展，作為產生高壓力核心部件的預緊力分瓣高壓模具也逐漸向高預緊力、大腔體化發展。國產預緊力分瓣高壓模具由外部纏繞環瓣和內部密封環瓣組成，排列方式為內外圈兩組環瓣交錯排列，通過對分瓣模具提前施加預緊力載荷，達到降低模具工作時的拉應力，提升模具高壓承載能力，延長模具使用壽命。由于預緊力分瓣式高壓模具的大型化要求，密封環瓣內徑尺寸為160mm，纏繞環瓣部分外徑尺寸可達模具高度超過150mm。現有預應力分瓣高壓模具纏繞方式主要為鋼帶纏繞方式，鋼帶張緊力由夾緊摩擦塊間的摩擦力轉換過來，在滑動摩擦和靜摩擦轉換過程會出現鋼帶抖動現象，并且抖動是導致纏繞過程中鋼帶斷裂、纏繞中斷的主要原因。因此在有限的緊湊空間內完成鋼帶拉緊力的加載，并且在大張緊力纏繞過程中克服影響纏繞穩定性的抖動問題，必須優化現有的摩擦夾緊機構。根據設計要求使用寬34.5mm，厚0.15mm的65Mn鋼帶進行4道纏繞，纏繞1200圈，纏繞厚度為180mm，纏繞過程中鋼帶單位張緊應力可達757MPa以上。上述特點與要求使得鋼帶產生張緊力結構存在較大的技術難度，所以可以降低鋼帶抖動的多點靜摩擦夾緊機構成為生產鋼帶纏繞預緊力分瓣高壓模具的重要設備。

發明內容

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種用于鋼帶纏繞的多點靜摩擦夾緊機構，包括張力底板102、張力頂板104以及設置在張力底板102上的靜摩擦單元100、自由導向輪102和拉力傳感組件103，鋼帶105通過自由導向輪102進入靜摩擦單元100，每個靜摩擦單元100內設置有一對夾緊摩擦塊1004，由頂緊螺絲1006對向壓緊夾緊摩擦塊1004，夾緊摩擦塊1004與鋼帶105間的靜摩擦力產生鋼帶張緊力，通過自由導向輪102調整鋼帶105的運行方向，使鋼帶105依次通過4個靜摩擦單元；上述4個靜摩擦單元所產生的的靜摩擦力累加生成預應力高壓模具所需拉緊力，并通過設置在所述多點靜摩擦夾緊機構末端的拉力傳感器103測量鋼帶張緊力數值；

所述的夾緊摩擦塊1004由一個固定摩擦塊和一個推進摩擦塊組成，固定摩擦塊的材質為氧化鋁陶瓷，推進摩擦塊的材料為45號鋼，通過旋入頂緊螺絲1006能夠使推進摩擦塊與固定摩擦塊配合產生夾緊力，纏繞鋼帶105通過靜摩擦單元100時，克服靜摩擦單元中的靜摩擦力從而產生張緊力，鋼帶總的張緊力由4個摩擦塊組共同提供。

所述的張力底板102的底面尺寸優選720mm×725mm。

所述的靜摩擦單元100和自由導向輪102在張力底板102上的排列優選能使鋼帶105在張力底板102上按“幾”字型行進以節約空間。

有益效果：

1、本發明利用4個靜摩擦塊組能為鋼帶提供757MPa拉應力，為高壓模具提供纏繞預應力，分布在每個靜摩擦單元的工作載荷小；

2、本發明通過自由導輪可靈活調整各個靜摩擦單元位置及其載荷。

3、本發明根據結構設計和材料選擇使鋼帶在720mm×725mm的空間上完成757Mpa拉應力加載，有效縮小預應力高壓模具纏繞平臺占地面積。