一、定义
碟形弹簧是用金属板料或锻压坯料而成的截锥形截面的垫圈式弹簧。碟形弹簧是在轴向上呈锥形并承受负载的特殊弹簧,在承受负载变形后,储蓄一定的势能,当螺栓出现松弛时,碟形弹簧释放部分势能以保持法兰连接间的压力达到密封要求。碟形弹簧应力分布由里到外均匀递减,能够实现低行程高补偿力的效果。
二、生产工序
1.冲制环坯
2.磨平两面
3.车削内外径并倒圆
4.冷成型
5.高温正火
6.强压
7.抛丸
8.淬火热处理
9.回火
10.抛丸
11.强压处理
12.表面处理
13.检验
三、使用场合
●缓冲减震装置 ●控制装置 ●夹紧装置 ●自动传动器 ●检测装置
四、特点
1.负荷大,行程短,所需空间小
2.组合使用方便
3.维修换装容易
4.经济安全性高
五、选型
弹力选择:参考样册上最大载荷,去选择碟簧尺寸规格。
公差选择:根据实际使用需求选择:外径、内径、厚度公差均按IT12级公差。
行程选择:根据实际使用需求选择即可(建议不超过最大位移量,超过最大行程,弹簧有产生塑性变形或断裂的风险)。
材质选择:1.304不锈钢的耐腐蚀能力强,韧性均匀疲劳比较好些;2.C75S的抗拉强度高。
六、安装
1.检查确保与螺母的法兰面干净光洁。还要检查螺栓材质、工况参数及尺寸是否相符,检查碟簧是否完好,规格是否正确。
2.用润滑剂(或防卡剂)润滑螺纹与螺母表面,以利于实际运用中螺栓紧力的均匀性。
3.将碟簧套入螺栓,凹面朝向法兰,并使碟簧与螺栓保持同心。然后用手初步拧紧所有螺母,用力要均匀细致。
4.按逆时针或者顺时针的方向依次检查螺栓,确认全部紧固完好。
5.在尚未发生泄漏的法兰在现有螺栓增加碟簧垫片时,可不更换法兰密封垫,采用先拆一根螺栓更换上碟簧垫片后,上紧,再更换另一根螺栓,所有螺栓更换完后,再全部紧固一遍,达到法兰密封的要求。对已经泄漏的法兰采用更换密封垫片后再上螺栓和增加碟簧。
6.保证用力均匀,紧固时需要按照对角线原则进行紧固。即先紧固一个螺栓,再紧固对角的螺栓。其目的是为保证法兰紧固的用力均匀性,从而能够更好的密封。将螺栓全部紧固后,再按顺时针或逆时针方向依次检查螺栓,确认全部紧固好。
七、保养
1.擦干磨削液,保持碟簧片表面干燥,不允许碟簧片表面出现污锈。
2.对于灰尘较多的使用环境,要按时清理下弹簧表面的粉尘。
3.在使用时,要检查碟簧表面无凹痕、划伤及其它缺陷,去除碟簧毛坯外圆周边毛刺。
八、常见问题及分析
1.严格按照要求的预紧力选用碟簧。选用预紧力过小的碟簧,在螺栓松弛后将无法提供密封所需的最低预紧力。选用预紧力过大的碟簧,有可能超过垫片的弹性极限产生永久变形,效果比不用碟簧还差。
2.要按照给定的使用温度选择不同材质的碟簧。
3.对于密封性较为严格的设备,碟形弹簧配合选用密封性能好的垫片,会起到更好的密封效果。
九、应用案例
设备名称:数控车床尾架的碟形弹簧锁紧装置
设计目的:预紧作用
零件应用说明:当碟形弹簧锁紧装置要达到锁紧目的时,只靠碟形弹簧所产生的弹力即可完成,无需额外的元件投入,碟形弹簧锁紧装置主要的工作部分为机械结构,可靠性高,易于维护。