CN208879774U - 高精度恒压阀生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度恒压阀生产线，包括压簧测试装置、压簧孔深度加工装置；所述压簧测试装置包括测试机架、压力传感器、加压装置及压缩量读取装置；所述压簧孔深度加工装置包括加工机架；工件夹具；铣刀装置；所述铣刀装置包括加工电机及被所述加工电机带动的铣刀；导轨，所述导轨与所述工件夹具配合，使所述工件夹具可沿导轨移动，所述导轨平行于所述铣刀轴线。本实用新型用于恒压阀的加工，提高了恒压阀的恒压精度及成品率。

Description

高精度恒压阀生产线

技术领域

本实用新型涉及恒压阀生产加工技术领域，特别是一种高精度恒压阀生产线。

背景技术

恒压阀的工作原理是：如图1所示，恒压阀包括上阀体141、下阀体142、分隔装置143及弹性装置，弹性装置置于下阀体142中，分隔装置143将上阀体141与下阀体142分隔成两个独立空间，弹性装置包括压簧8及设在下阀体 142上的压簧孔144，装配时，压簧8被预压缩使其对分隔装置143具备反作用力，使用时，当上阀体141内的压强变大使其对于分隔装置143的压力大于弹性装置的设定值时，分隔装置143将压簧8进一步压缩使得上阀体141与下阀体142连通，上阀体141的流体向下阀体142泄漏使压强变小，直到压簧8将分隔装置143复位，从而起到使上阀体141压力恒定的作用。现有技术中，恒压阀的加工工艺是：将压簧的长度设定在公差范围内，将压簧孔的深度公差范围值尽可能缩小，但实际效果得到的恒压阀被打开的压力值波动范围大，达不到标注的恒压常数值，原因是F＝Kx，K值与压簧的材质及热处理的效果等因素综合体现的值，每一个压簧的K值都不相同，而且，x值是指压簧受压后的长度变化值，因此仅控制压簧在自由状态下的长度公差及压簧孔的深度公差范围，不能得到高精度的恒压阀，同时也提高了废品率，降低产量。

发明内容

本实用新型解决的问题是，提供一种提高精度、降低废品率，提高产量的高精度恒压阀生产线。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种高精度恒压阀生产线，该高精度恒压阀包括上阀体、下阀体、分隔装置及弹性装置，所述弹性装置包括压簧及设在所述下阀体上的压簧孔，所述压簧在自由状态下的具有长度值a，所述高精度恒压阀具有设定的压强值p，包括压簧测试装置、压簧孔深度加工装置；所述压簧测试装置包括测试机架、压力传感器、加压装置及压缩量读取装置；所述加压装置包括测量电机、施力框架及测量螺杆装置，所述测量电机带动测量螺杆装置转动，所述测量螺杆装置牵动所述施力框架移动，所述施力框架与压力传感器正对，所述压簧置于所述施力框架及压力传感器之间，所述压缩量读取装置反应受压状态缩短值b；

所述压簧孔深度加工装置包括加工机架；工件夹具；铣刀装置；所述铣刀装置包括加工电机及被所述加工电机带动的铣刀；导轨，所述导轨与所述工件夹具配合，使所述工件夹具可沿导轨移动，所述导轨平行于所述铣刀轴线；所述下阀体固定在所述工件夹具上，使所述压簧孔与所述铣刀同轴；自动进给装置，所述自动进给装置包括进给电机及进给装置，所述进给电机带动进给装置控制所述工件夹具沿所述导轨运动；所述自动进给装置、铣刀装置及导轨固定在所述加工机架上；当所述压簧孔的孔外沿与所述铣刀相抵时，所述自动进给装置在机架上处于初始位置，当所述压簧孔的孔底部与所述铣刀相抵时，所述自动进给装置在机架上处于终止位置，所述初始位置与终止位置的距离值，与所述长度值a与受压状态缩短值b之差相对应。

有益效果：上述技术方案采用了测量电机带动测量螺杆装置转动，所述测量螺杆装置牵动所述施力框架移动，对置于所述施力框架与压力传感器之间的压簧进行加压测试，测试所述压簧在恒定压力下的长度变化值，通过压簧测试装置测试所述压簧在恒定压力下的长度变化值，将压簧在自由状态下的长度标准值与所测得的长度变化值换算出对应的压簧孔的深度值，便于用压簧孔深度加工装置来加工所述压簧孔的深度，这种逆向操作保证了压簧产生这个长度变化值时所受的压力恒定，自动进给装置的初始位置与终止位置的距离值，与所述长度值a与受压状态缩短值b之差相对应，即：装配恒压阀时，将该压簧压进具有该深度的压簧孔后，压簧被压缩所呈现的长度等于测试时被压缩后的长度，从而保证了恒压阀的压力准确度，得到了高精度的恒压阀。

作为上述技术方案的一个具体方案，所述测试机架包括固接为一体的工作台及电机固定架，所述电机固定架置于工作台的下方，所述测量电机固定在所述电机固定架上，所述压力传感器固定在所述工作台上，所述测量螺杆装置包括测量螺杆及与之配合的测量螺母套，所述测量螺杆与所述测量电机的输出轴同轴固接，所述测量螺母套与所述施力框架的下端固接，所述施力框架的上方固接施力板，所述施力板置于所述工作台的上方，所述施力框架的下端置于所述工作台的下方，所述压力传感器伸入所述施力框架内与所述施力板正对。

作为上述技术方案的进一步改进，所述施力框架还包括底板及固定在底板上的n根拉杆，n≥3，所述拉杆的顶端与所述施力板固接，施力板下端面固定有正对压簧的压块；所述加压装置还包括两根固定在所述工作台上的导向柱，所述导向柱平行于所述螺杆，所述施力板上有导向孔，所述导向柱与所述导向孔相适配。

作为上述技术方案的进一步改进，所述施力框架还包括底板及固定在底板上的n根拉杆，n≥3，所述拉杆的顶端与所述施力板固接，施力板下端面固定有正对压簧的压块；所述加压装置还包括两根固定在所述工作台上的导向柱，所述导向柱平行于所述螺杆，所述施力板上有导向孔，所述导向柱与所述导向孔相适配。

作为上述技术方案的一个具体方案，所述工作台上端面固定有压力传感器安装座，所述压力传感器安装在所述压力传感器安装座上，所述压簧固定在所述压力传感器上端面。

作为上述技术方案的一个具体方案，所述进给装置包括相互配合的进给螺杆及进给螺母套，所述进给螺杆可转动地支承在所述加工机架上，所述进给螺母套与所述工件夹具固接，所述进给螺杆平行于所述导轨，所述进给电机带动进给螺杆转动；所述进给螺杆的两端设有与进给电机连接且用于控制进给电机停转的保护开关。

进一步的技术方案为，所述工件夹具包括定夹具及动夹具，所述动夹具包括气缸，所述气缸的活塞杆、压簧孔及铣刀同轴并顺次排列，所述动夹具还包括安装座，所述气缸固定在安装座上，所述安装座与定夹具固接为一体，所述活塞杆端部固定有施力块。

进一步的技术方案为，还包括PLC控制器，所述压簧长度测试装置还包括压力变送器，所述压力传感器、压力变送器、测量电机、进给电机及加工电机与所述PLC控制器电联接，所述PLC控制器接收所述压力传感器及测量电机的数据，并换算出所述压簧孔对应的深度，所述PLC控制器还控制所述进给电机及加工电机，使所述工件夹具轴向移动的距离与所述压簧孔对应的深度相对应。

进一步的技术方案为，所述的压缩量读取装置是所述PLC控制器上的计数模块，所述计数模块将所述测量电机转动圈数及测量螺杆的螺距相乘的积转化为电信号，得到所述长度值a与受压状态缩短值b之差。

与现有技术相比，本实用新型的高精度恒压阀生产线，由PLC控制器直接读取压簧的长度值a与受压状态缩短值b之差的数值，并换算出对应的压簧孔深度，由PLC控制器直接控制进给电机及加工电机，从而自动进行压簧孔加工，便于节省人工，一个工人可以管三个工位，从操作压簧测试、加工压簧孔到装配，一气呵成。

附图说明

图1为压簧测试装置的结构示意图；

图2为本实用新型的高精度恒压阀生产线的示意图；

图3为压簧测试装置结构示意图；

图4为压簧孔深度加工装置的结构示意图；

图5为电路控制框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述。

高精度恒压阀加工工艺实施例

如图1所示，本实施例中的高精度恒压阀包括上阀体141、下阀体142、分隔装置143及弹性装置，弹性装置置于下阀体142中，分隔装置143将上阀体141与下阀体142分隔成两个独立空间，弹性装置包括压簧8及设在下阀体142 上的压簧孔144，压簧8在自由状态下的长度值在公差范围内，本实施例的压簧 8在自由状态下的长度值为:47±1.0mm，圈数：7.5圈；弹簧尾部封闭；外径： 24.2～24.5mm；线径:3.2±0.10mm；在弹簧压缩到32.2mm时,压力为:245±10N；尾部磨平,磨两端内孔批锋,无毛刺.成形后热处理：350℃持续30分钟；热处理后要求产品不变形；材料：304不锈钢,性能符合AS2837；弹簧刚性：15±1.0N/mm。高精度恒压阀具有设定的压强值p。

本实施例的高精度恒压阀加工工艺：参见图2，首先，通过压簧测试装置 100对压簧8施加压力使其单位面积上的压力达到压强值p，测量压簧8被压缩后的长度，然后用压簧孔深度加工装置200加工压簧孔144，使压簧孔144的深度与压缩后的长度相对应，将压簧8置于压簧孔144内，再用装配设备完成高精度恒压阀的装配。对装配后的高精度恒压阀进行恒压测试。

高精度恒压阀生产线实施例

本实施例中所加工的高精度恒压阀与上述实施例相同，回看图1，压簧8在自由状态下的具有长度值a，高精度恒压阀具有设定的压强值p。

如图2所示，本实施例的高精度恒压阀生产线包括压簧测试装置200、压簧孔深度加工装置100、PLC控制器300及安装测试工位。

如图3所示，压簧测试装置200包括测试机架、压力传感器7、加压装置及压缩量读取装置，加压装置包括固定在电机固定架2上的测量电机3、施力框架 5及测量螺杆装置4，测量电机3带动测量螺杆装置4转动，测量螺杆装置4牵动施力框架5移动，施力框架5与压力传感器7正对，压簧8置于压力传感器7 与施力框架5之间，由施力框架5对压簧8施加压力，压簧8的反作用力在压力传感器7上形成压强，当压强等于高精度恒压阀设定的压强值p时，压缩量读取装置反应压簧8的受压状态缩短值b。

测试机架包括固接为一体的工作台1及电机固定架2，电机固定架2置于工作台1的下方，压力传感器8固定在工作台1上，测量螺杆装置4包括测量螺杆41及与之配合的测量螺母套101，测量螺杆41与测量电机3的输出轴同轴固接，施力框架5包括底板及固定在底板上的n根拉杆51，n≥3，本实施例的测量螺母套101与底板一体成型，施力框架5的上方固接施力板103，拉杆51的顶端与施力板103固接，压力传感器7伸入施力框架5内与施力板103正对，压簧测试装置的工作台1上端面固定有压力传感器安装座6，压力传感器7安装在压力传感器安装座6上，压簧8固定在压力传感器7上端面，施力板103下端面固定有正对压簧8的定位块9。测量电机3为伺服电机。

本实施例中，加压装置还包括两根固定在工作台1上的导向柱102，导向柱102平行于螺杆4，施力板103上有导向孔，导向柱102与导向孔相适配。

如图4所示，本实施例的压簧孔深度加工装置100用于加工下阀体142的压簧孔144深度，包括；加工机架10；工件夹具1001；铣刀装置1002；自动进给装置1003；导轨17；铣刀装置1002包括加工电机11及被加工电机11带动的铣刀12；导轨17与工件夹具1001配合，使工件夹具1001可沿导轨17移动，导轨17平行于铣刀12轴线；下阀体142固定在工件夹具上，使压簧孔144与铣刀12同轴；自动进给装置1003包括进给电机20及进给装置201，进给电机 20带动进给装置201控制工件夹具沿导轨17运动；自动进给装置1003、铣刀装置1002及导轨17固定在加工机架10上。

进给装置201包括相互配合的进给螺杆22及进给螺母套19，进给螺杆22 可转动地支承在加工机架10上，进给螺母套19与工件夹具1001固接，进给螺杆22平行于导轨17，进给电机20带动进给螺杆22转动。

工件夹具1001包括定夹具13及动夹具15，动夹具15包括气缸16及安装座151，气缸16的活塞杆、压簧孔144及铣刀12同轴并顺次排列。气缸16固定在安装座151上，安装座151与定夹具13固接为一体，气缸16的活塞杆端部固定有施力块21，施力块21将下阀体142顶向定夹具13，使动夹具15对下阀体142的施力更平稳，定夹具13与动夹具15将下阀体142夹持更稳定。

进给螺杆22的两端设有与进给电机20连接且用于控制进给电机停转的保护开关18。保护开关18主要起到防护作用，用于防止进给电机20产生故障不停机继续进给或后退造成损坏设备的情况出现。

回看图2结合图5，压簧长度测试装置200还包括压力变送器71，压力传感器7、压力变送器71、测量电机3、进给电机20及加工电机11与PLC控制器300电联接，PLC控制器300接收压力传感器7及测量电机3传输的数据，并换算出压簧孔144对应的深度，PLC控制器300还控制进给电机20及加工电机11，使工件夹具1001轴向移动的距离与压簧孔144对应的深度相对应。

压缩量读取装置是PLC控制器300上的计数模块，计数模块将测量电机3 转动圈数及测量螺杆41的螺距相乘的积转化为电信号，得到长度值a与受压状态缩短值b之差。

本实用新型的高精度恒压阀生产线，由PLC控制器300直接读取压簧8的长度值a与受压状态缩短值b之差的数值，并换算出对应的压簧孔144深度，由PLC控制器300直接控制进给电机20及加工电机11，从而自动进行压簧孔 144加工，便于节省人工，一个工人可以管三个工位，从操作压簧测试、加工压簧孔到装配检测，一气呵成。

Claims (8)

1.一种高精度恒压阀生产线，所述高精度恒压阀包括上阀体、下阀体、分隔装置及弹性装置，所述弹性装置包括压簧及设在所述下阀体上的压簧孔，所述压簧在自由状态下具有长度值a，所述高精度恒压阀具有设定的压强值p，其特征在于：包括压簧测试装置、压簧孔深度加工装置；所述压簧测试装置包括测试机架、压力传感器、加压装置及压缩量读取装置；所述加压装置包括测量电机、施力框架及测量螺杆装置，所述测量电机带动测量螺杆装置转动，所述测量螺杆装置牵动所述施力框架移动，所述施力框架与压力传感器正对，所述压簧置于所述施力框架及压力传感器之间，所述压缩量读取装置反应所述压簧的受压状态缩短值b；

所述压簧孔深度加工装置包括加工机架；工件夹具；铣刀装置；所述铣刀装置包括加工电机及被所述加工电机带动的铣刀；导轨，所述导轨与所述工件夹具配合，使所述工件夹具可沿导轨移动，所述导轨平行于铣刀轴线；所述下阀体固定在所述工件夹具上，使所述压簧孔与所述铣刀同轴；自动进给装置，所述自动进给装置包括进给电机及进给装置，所述进给电机带动进给装置控制所述工件夹具沿所述导轨运动；所述自动进给装置、铣刀装置及导轨固定在所述加工机架上；当所述压簧孔的孔外沿与所述铣刀相抵时，所述自动进给装置在机架上处于初始位置，当所述压簧孔的孔底部与所述铣刀相抵时，所述自动进给装置在机架上处于终止位置，所述初始位置与终止位置的距离值，与所述长度值a与受压状态缩短值b之差相对应。

2.根据权利要求1所述的高精度恒压阀生产线，其特征在于：所述测试机架包括固接为一体的工作台及电机固定架，所述电机固定架置于工作台的下方，所述测量电机固定在所述电机固定架上，所述压力传感器固定在所述工作台上，所述测量螺杆装置包括测量螺杆及与之配合的测量螺母套，所述测量螺杆与所述测量电机的输出轴同轴固接，所述测量螺母套与所述施力框架的下端固接，所述施力框架的上方固接施力板，所述施力板置于所述工作台的上方，所述施力框架的下端置于所述工作台的下方，所述压力传感器伸入所述施力框架内与所述施力板正对。

3.根据权利要求2所述的高精度恒压阀生产线，其特征在于：所述施力框架还包括底板及固定在底板上的n根拉杆，n≥3，所述拉杆的顶端与所述施力板固接，施力板下端面固定有正对压簧的压块；所述加压装置还包括两根固定在所述工作台上的导向柱，所述导向柱平行于所述螺杆，所述施力板上有导向孔，所述导向柱与所述导向孔相适配。

4.根据权利要求2所述的高精度恒压阀生产线，其特征在于：所述工作台上端面固定有压力传感器安装座，所述压力传感器安装在所述压力传感器安装座上，所述压簧固定在所述压力传感器上端面。

5.根据权利要求1所述的高精度恒压阀生产线，其特征在于：所述进给装置包括相互配合的进给螺杆及进给螺母套，所述进给螺杆可转动地支承在所述加工机架上，所述进给螺母套与所述工件夹具固接，所述进给螺杆平行于所述导轨，所述进给电机带动进给螺杆转动；所述进给螺杆的两端设有与进给电机连接且用于控制进给电机停转的保护开关。

6.根据权利要求1所述的高精度恒压阀生产线，其特征在于：所述工件夹具包括定夹具及动夹具，所述动夹具包括气缸，所述气缸的活塞杆、压簧孔及铣刀同轴并顺次排列，所述动夹具还包括安装座，所述气缸固定在安装座上，所述安装座与定夹具固接为一体，所述活塞杆端部固定有施力块。

7.根据权利要求1至6的任一项所述的高精度恒压阀生产线，其特征在于：还包括PLC控制器，所述压簧长度测试装置还包括压力变送器，所述压力传感器、压力变送器、测量电机、进给电机及加工电机与所述PLC控制器电联接，所述PLC控制器接收所述压力传感器及测量电机传输的数据，并换算出所述压簧孔对应的深度，所述PLC控制器还控制所述进给电机及加工电机，使所述工件夹具轴向移动的距离与所述压簧孔对应的深度相对应。

8.根据权利要求7所述的高精度恒压阀生产线，其特征在于：所述的压缩量读取装置是所述PLC控制器上的计数模块，所述计数模块将所述测量电机转动圈数及测量螺杆的螺距相乘的积转化为电信号，并转化为所述长度值a与受压状态缩短值b之差。