一种重型铰链转让专利

申请号 : CN201680085404.2

文献号 : CN109154174B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 川上耕史郎

申请人 : 宁波卡恩化工设备有限公司

摘要 :

一种重型铰链,铰链由上铰链、下铰链以及旋转轴组成,上铰链和下铰链的铰链部(1)通过旋转轴可转动地配合。铰链部(1)上设有燕尾槽(11),燕尾槽(11)是纵截面为梯形的凹槽;连接部(2)上设有燕尾部(21),燕尾部(21)在纵截面上为梯形;燕尾槽(11)和燕尾部(21)的倾斜面角度相匹配,铰链部(1)和连接部(2)之间通过燕尾部(21)与燕尾槽(11)相连接,燕尾槽(11)的至少一个侧面设有螺孔,螺孔内设有固定螺钉,固定螺钉在燕尾槽(11)和燕尾部(21)配合后穿过燕尾槽(11)侧面并施加力于燕尾部(21)。通过连接部和铰链部配合的特殊形状,能提高各自的尺寸公差并可以单独加工,降低加工制作成本;此外,铰链在可以精准密封的同时还可以兼顾可拆卸性,还可以容忍因高温变形而导致的装配误差。

权利要求 :

1.一种重型铰链,所述铰链由上铰链、下铰链以及旋转轴组成,所述上铰链和下铰链均由铰链部和连接部组成,上铰链和下铰链的铰链部通过旋转轴可转动地配合;

其特征在于,所述铰链部上设有燕尾槽,所述燕尾槽为纵截面为梯形的凹槽;所述连接部的第一端上设有燕尾部,燕尾部在纵截面上呈梯形;燕尾槽和燕尾部的倾斜面角度相匹配,铰链部和连接部之间通过燕尾部与燕尾槽相连接,燕尾槽的至少一个侧面设有螺孔,螺孔内设有固定螺钉,所述固定螺钉在燕尾槽和燕尾部配合后穿过燕尾槽侧面并施加力于燕尾部;铰链部和连接部通过相互配合的燕尾状结构以及固定螺钉施加力于燕尾部摩擦力的相互作用而稳固地连接;

所述重型铰链还包括平行调整装置,平行调整装置由一铰链部和两个平行调节螺丝组成;铰链部包括轴套和支架,轴套为中空的圆柱体,轴套上设有调节块,调节块上设有第一通孔、第一接触面和第二接触面,支架一端设有与第一通孔相配合的第二通孔另一端设有燕尾槽;轴套和支架通过第一通孔、第二通孔以及连接轴活动连接;所述平行调节螺丝分别设置于支架上与调节块接触处以及支架外侧,两平行调节螺丝分别与第一接触面和第二接触面相配合,两平行调节螺丝的旋入位置是可调节的;通过调节两平行调节螺丝使得轴套上下移动,以调整上铰链和下铰链之间的间距,从而调节铰链安装以后盖子与主体的密封性。

2.根据权利要求1所述的重型铰链,其特征在于,所述重型铰链还包括助力装置,所述助力装置为弹簧,所述弹簧两端分别与上铰链和下铰链的铰链部相连接;所述弹簧在铰链闭合时处于形变状态,其回复力作为助力使用;所述弹簧为拉伸弹簧或压缩弹簧。

3.根据权利要求1所述的重型铰链,其特征在于,所述重型铰链还包括助力装置,所述助力装置为弹簧,所述弹簧在铰链闭合时处于形变状态,其回复力作为助力使用;所述弹簧为扭转弹簧;

所述旋转轴与一铰链部固定连接,所述扭转弹簧两端分别与旋转轴和另一铰链部固定连接;

所述重型铰链还包括助力调节装置,所述助力调节装置包括助力调节螺丝以及设置于旋转轴上的调节凹槽,所述助力调节螺丝设置于轴套上并且其头部穿过轴套旋入调节凹槽;旋转轴端头固定有弹簧固定环,所述扭转弹簧两端分别直接或间接地与弹簧固定环和不含轴套的链接部相连接;

在未旋入助力调节螺丝时铰链处于助力装置不发挥作用的正常状态,而在铰链安装完成后,打开铰链至一定角度,旋入助力调节螺丝,通过助力调节螺丝旋入程度的不同,将旋转轴固定在对应的位置,由于旋转轴的位置是和助力大小相关的,从而调整助力的大小;当助力调节螺丝全部旋入时,助力处于最大状态。

4.根据权利要求3所述的重型铰链,其特征在于,所述重型铰链还包括弹簧导柱,所述弹簧导柱直接或间接地设置于铰链部上并且弹簧导柱设置于弹簧内部。

5.根据权利要求3或4所述的重型铰链,其特征在于,所述重型铰链还包括弹簧罩壳,所述弹簧罩壳设置于铰链部上,其内腔用于容置旋转轴和扭转弹簧。

6.根据权利要求2或3所述的重型铰链,其特征在于,所述重型铰链还包括挡片和挡块,所述挡片和挡块在铰链打开至最大打开角度时相互配合以保护铰链。

7.根据权利要求6所述的重型铰链,其特征在于,所述挡片和/或挡块的位置,以及挡片和/或挡块的厚度是可调节的,从而对铰链的最大打开角进行调节。

8.根据权利要求1所述的重型铰链,其特征在于,所述燕尾槽内壁和/或燕尾部外壁和/或固定螺钉头部为粗糙面。

9.根据权利要求1所述的重型铰链,其特征在于,所述燕尾部还包括一加强部,所述加强部呈长方体状设置于燕尾部上,所述加强部与燕尾部为一体结构。

10.根据权利要求9所述的重型铰链,其特征在于,所述加强部上设有支撑部。

11.根据权利要求1所述的重型铰链,其特征在于,所述燕尾部在纵截面上梯形较大的一侧设有凹槽。

说明书 :

一种重型铰链

技术领域

[0001] 本发明涉及新型重型铰链,尤其是适用于重型门或盖子的安装紧固的重型铰链。

背景技术

[0002] 铰链又称合页是用来连接两个固体并允许两者之间做相对转动的机械装置。铰链可由可移动的组件构成,或者由可折叠的材料构成。重型铰链由于安装位置的特殊性,对铰链的要求也是很大的,一般尺寸在150MM以上,承重力较大,外形结构符合柜门的特殊结构,常用于冷藏库,冷柜等大型的门,多为锌合金材质。
[0003] 铰链在工业设备中也应用广泛,类似于门、盖子等其他类似的部件与其他部分(例如罐子)间的活动可拆卸连接大多采用铰链进行连接;较重的门和盖子之类的铰链一般用螺栓和铰链安装紧固,开关时产生的冲击和反复操作承重等会使螺栓松动从而导致铰链与连接板错位。为了防止这种错位,安装部分多采取定位销或者焊接的方式将盖子与铰链连接。为了维护盖子(清洗、维修或更换)或者清洗罐子而需要拆卸盖子时,需要将盖子和罐子进行分离;对于焊接方式,其在需要拆卸时无法进行拆卸而产生不便;而定位销固定的方式则需要在被加工的销子孔的对方侧和铰链侧设置销子通过,但是如此安装的话,为了保证螺栓孔的直径与螺栓的直径吻合,对螺栓和定位销加工的精度要求很高,因为如果两者加工的位置有一点点的偏差,都会造成组装后盖子容易倾斜,这样会导致密封不好而影响整体设备使用;一般是将铰链和安装部位一起进行加工,这样就会导致加工成本过大,并且要求的加工设备也比较高;即使加工精度的问题可以不考虑,在后续使用过程中螺栓和定位销会逐渐会有磨损,此时会导致盖子配合的位置会产生偏移,此时再想重新匹配合适的螺栓和定位销会很难。此外,在一些高温设备(例如烧结炉等)上,铰链还要承受高温引起的变形,变形以后也会导致盖子和主体无法严密匹配。
[0004] 对本领域的研发人员而言,亟需开发一种可以承受较重的门和盖子反复开关时的冲击力、不会产生松动而错位,并且制作和维护成本较低的新型重型铰链。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种不易错位并且制作和维护成本低廉的重型铰链。
[0006] 为了达到上述目的,本发明所采用的方案为:
[0007] 一种重型铰链,该重型铰链由上铰链、下铰链以及旋转轴组成,所述上铰链和下铰链均由铰链部和连接部组成,上铰链和下铰链的铰链部通过旋转轴可转动地配合从而实现铰链的开合。所述连接部的第一端与铰链部相连接,其第二端供待铰链物(门、盖子或其他待铰链部件或主体)连接。
[0008] 所述铰链部上设有燕尾槽,所述燕尾槽为纵截面为梯形的凹槽;所述连接部的第一端上设有燕尾部,燕尾部在纵截面上呈梯形,燕尾部与燕尾槽的倾斜面角度相匹配,上铰链和下铰链的铰链部和连接部之间通过燕尾部与燕尾槽相连接;所述燕尾槽至少一个侧面设有螺孔,螺孔内设有固定螺钉,所述固定螺钉在燕尾槽和燕尾部配合后穿过燕尾槽侧面并施加力于燕尾部,铰链部和连接部通过相互配合的燕尾状结构以及摩擦力(螺钉作用后产生的)的相互作用而稳固地连接。
[0009] 上述方案中,燕尾部和燕尾槽在截面上均呈梯形形状,但具体的尺寸不要求完全对应,只需要倾斜面角度相匹配即可,即燕尾部可以比燕尾槽稍小,再通过固定螺钉对燕尾部外壁施加作用力从而实现铰链部和连接部的紧固连接。这样,燕尾部和燕尾槽可以分别在不同的机器上进行加工,在设置加工参数时将燕尾部设置比燕尾槽稍小一些即可;这样还可以使燕尾部在燕尾槽中可以有一定的活动空间,通过固定螺钉的调节也可以实现紧固连接。从而,一方面可以降低加工的工艺要求(不需要在一起加工),另一方面还可以使本发明的铰链可以容忍一定量的铰链变形误差,从而可以适用于高温设备的固定铰链。
[0010] 该方案的重型铰链,将安装对象物和铰链连接部分之间通过铰链部和连接部的燕尾槽和燕尾部相配合,将燕尾部嵌入燕尾槽后,将固定螺钉旋入然后挤压,使燕尾槽和燕尾型的左右方向和上下方向固定住。此外,由于燕尾槽的方向和铰链的开关方向是相互垂直的,门或者较重的盖子在开关时产生的冲击能够抵消向下移位的影响,然后通过螺栓挤压燕尾槽与燕尾型接触面,产生摩擦从而固定,从而避免燕尾部沿着其插入的方向发生位移。
[0011] 通过本发明的连接部和铰链部配合的特殊形状,燕尾槽和燕尾部的梯形的倾斜面角度匹配,能提高各自的尺寸公差并可以单独加工,降低加工制作成本;铰链部和连接部还可以分别在不同的设备上进行加工,从而可以减少约束;此外,本发明的铰链在可以精准密封的同时还可以兼顾可拆卸性,可以更方便地适用于需要拆卸盖子的场合,或者说有利于降低盖子维护的成本。另外,本发明的铰链还可以容忍因高温变形而导致的装配误差,在此情况下仍然可以实现盖子的严密配合,因而可以适用于一般铰链很难胜任的高温设备(例如烧结炉)的门或盖子的固定。
[0012] 优选地,所述燕尾槽内壁和/或燕尾部外壁和/或固定螺钉头部为粗糙面。摩擦力是燕尾槽和燕尾部之间固定的一个重要作用力,粗糙面的设计可以增加相关摩擦力的大小,从而可以铰链部和连接部间的连接更加紧固。
[0013] 优选地,所述重型铰链还包括平行调整装置,平行调整装置由一铰链部和两个平行调节螺丝组成;铰链部包括轴套和支架,轴套为中空的圆柱体,轴套上设有调节块,调节块上设有第一通孔、第一接触面和第二接触面,支架一端设有与第一通孔相配合的第二通孔另一端设有燕尾槽;轴套和支架通过第一通孔、第二通孔以及连接轴活动连接,第二通孔有两个且分别设置于第一通孔两侧,连接轴依次穿过第一、第二通孔且固定于其中;所述平行调节螺丝分别设置于支架上与调节块接触处以及支架外侧,两平行调节螺丝分别与第一接触面和第二接触面相配合,两平行调节螺丝的旋入位置是可调节的。通过调节两平行调节螺丝,轴套可以在一定范围内上下活动,而上铰链是和轴套相连接的;从而,通过平行调整装置的两平行调节螺丝旋入程度的调整,可以使铰链的上、下铰链之间的间距是可调整的;因而可以在铰链安装以后根据需要进行调节,从而可以消除铰链安装以后盖子与主体密封不严格的问题。
[0014] 优选地,所述燕尾部还包括一加强部,所述加强部呈长方体状设置于燕尾部上,所述加强部与燕尾部为一体结构。加强部可以增加燕尾部的结构强度,增加其在重型设备上的使用范围。
[0015] 优选地,所述加强部上设有支撑部,所述支撑部为三角形形状,支撑部可以增大燕尾部一待铰链部接触的面积,增加结构强度,同时三角形结构的支撑部还可以增加稳定性;使其可以更好地适合于重量较大的待铰链物。
[0016] 优选地,所述燕尾部在纵截面上梯形较大的一侧设有凹槽,设置凹槽后,燕尾部在截面上呈“Y”形;这样一方面可以节省用料,另一方面还可以增加结构强度;从而在减少制造成本的同时可以保证性能更优。
[0017] 进一步地,所述重型铰链还包括助力装置,所述助力装置为弹簧,所述弹簧两端分别与上铰链和下铰链的铰链部相连接。弹簧在铰链闭合时处于受外力作用而形变的状态(即弹簧处于受力状态,有回复到正常状态的趋势),其回复力作为助力使用。这样一来在需要打开铰链时,使用较小的力并辅以弹簧回复力,即可实现铰链的开启;而在关闭时,弹簧的形变力又可以抵消门或盖子一部分重力,从而可以大大减轻较重的门或盖子开闭时的劳动强度。对于助力装置弹簧设置,可以是出厂的时候就是组装好的并在成品上设置一螺钉进行固定从而保证在未组装前助力装置不生产作用;或者生产后弹簧不组装,待铰链安装完成后再安装弹簧;又或者可以设置成弹簧默认是装配在铰链中但此时助力装置不发挥作用,需要装置并调节后助力装置才发挥作用;总体而言,要保证铰链在安装前助力装置弹簧的回复力不会影响正常的运输和安装。
[0018] 优选地,所述弹簧为拉伸弹簧、压缩弹簧或扭转弹簧。这三种弹簧均可以实现上述助力装置的效果,但具体设置的方式可能有所不同;拉伸弹簧、压缩弹簧设置的方式类似,可以是在上、下铰链的铰链部对应位置分别设置一弹簧固定片,然后将拉伸弹簧或压缩弹簧设置于两弹簧固定片之间,并使弹簧在铰链闭合时处于受力形变状态而在铰链打开时可以向正常状态回复;扭转弹簧两端分别与上、下铰链的铰链部连接,通过铰链开闭使扭转弹簧同时发生形变,从而产生助力的效果,铰链处于闭合状态时扭转弹簧处于受力形变状态。助力大小可以通过弹簧的弹性参数和弹簧固定片的间距等参数进行调整。
[0019] 优选地,所述铰链部在旋转轴处呈“U”形,即铰链部在旋转轴处有两个相互之间有一定间隔的支角组成,扭转弹簧设置于铰链部两支角之间,旋转轴穿过扭转弹簧和铰链部;
[0020] 优选地,所述旋转轴与一铰链部固定连接,扭转弹簧两端分别与旋转轴和另一铰链部固定连接。该结构是本发明较佳的一种结构方式,通过弹簧固定环和旋转轴将上、下铰链的铰链部连接在一起,这样设置可以使铰链部的结构最为简单,有利于加工制造,并且这样设置以后弹簧位于组装后的铰链的两侧,对于铰链整体的组装,后期弹簧的维护、更换均会有所帮助。
[0021] 进一步地,所述重型铰链还包括助力调节装置,所述助力调节装置包括助力调节螺丝以及设置于旋转轴上的调节凹槽,所述助力调节螺丝设置于轴套上并且其头部可穿过轴套旋入调节凹槽,旋转轴端头固定有弹簧固定环,所述扭转弹簧两端分别直接或间接地与弹簧固定环和不含轴套的链接部相连接。通过该结构,可以实现在未旋入助力调节螺丝时铰链处于正常状态(助力装置不发挥作用),而在铰链安装完成后,打开铰链至一定角度,开始旋下助力调节螺丝,通过助力调节螺丝旋入程度的不同,可以将旋转轴固定在对应的位置,而旋转轴的位置是和助力大小相关的,从而可以调整助力的大小;当助力调节螺丝全部旋入时,助力处于最大状态。该结构的铰链在安装调试前助力装置处于未工作状态,不会给储存和运输环节增加风险和成本,并且弹簧只是在安装调试后才处于工作状态,故可以增加弹簧的使用寿命;另外,该结构的助力大小是可以调节的,从而使铰链可以做成不同区间的一系列产品,实际使用时根据需要的反馈力度进行选择和调节,克服了固定弹簧的助力装置只能产生固定助力的不足,可以使该结构的铰链更有利于应用。
[0022] 优选地,所述重型铰链还包括弹簧导柱,所述弹簧导柱直接或间接地设置于铰链部上并且弹簧导柱设置于弹簧内部。弹簧导柱的设置位置和弹簧的直径相关,并且设置于靠近上部的位置,从而可以对扭转弹簧起到很好的支撑的作用,有利于扭转弹簧更好地发挥其作用;并且弹簧导柱上还可以涂覆润滑油,以使扭转弹簧工作时更加顺畅。如果将本发明的铰链使用于弹簧可能腐蚀的环境下,弹簧也需要涂覆上润滑油以起到保护作用,其他环境下一般不需要涂覆。
[0023] 优选地,所述重型铰链还包括弹簧罩壳,所述弹簧罩壳与上铰链的铰链部相连,其内腔用于容置旋转轴和扭转弹簧;罩壳一方面可以使铰链整体更加美观,另一方面也可以对弹簧起到保护作用。
[0024] 优选地,所述重型铰链还包括挡片和挡块,所述挡片和挡块在铰链打开至最大打开角度时相互配合以保护铰链;挡片和挡块可以对铰链起到保护作用,防止瞬间大冲击力对铰链的不利影响。
[0025] 进一步地,所述挡片和/或挡块的位置,以及挡片和/或挡块的厚度是可调节的,从而对铰链的最大打开角进行调节。所述最大打开角可以通过调节挡片和挡块的位置或者挡片或挡块的厚度进行调节;最大打开角度的调节可以根据需要进行调整,使本发明的铰链应用更广泛。
[0026] 本发明的重型铰链,燕尾槽的方向和铰链的开关方向是相互垂直的,门或者较重的盖子在开关时产生的冲击能够抵消向下移位的影响,然后通过螺栓挤压燕尾槽与燕尾型接触面,产生摩擦从而固定,从而避免燕尾部沿着其插入的方向发生位移。通过本发明的连接部和铰链部配合的特殊形状,燕尾槽和燕尾部的梯形的倾斜面角度匹配,则能够提高各自的尺寸公差,从而降低加工成本。此外,铰链部和连接部可以分别在不同的设备上进行加工,以减少约束。本发明的铰链还可以有一定的容错率,即使一些加热设备上也可以使用,铰链的特殊结构设计可以抵消铰链因加热变形而导致的装配误差,这是现有的传统铰链所不能够实现的。

附图说明

[0027] 图1是实施例一的结构示意图;
[0028] 图2是图1中A-A面剖视图;
[0029] 图3是实施例一中铰链部的结构示意图;
[0030] 图4是实施例一中连接部的结构示意图;
[0031] 图5是实施例一中连接部的配合结构示意图;
[0032] 图6是实施例二的平行调整装置的主要部件的立体示意图;
[0033] 图7是实施例二的轴套的立体结构示意图;
[0034] 图8是实施例二的支架与轴套配合部分的立体结构示意图;
[0035] 图9是实施例二的平行调整装置的剖视图;
[0036] 图10是实施例二的平行调整装置调节前的配合示意图;
[0037] 图11是实施例二的支架的立体结构示意图;
[0038] 图12是实施例二下铰链的连接部的立体结构示意图;
[0039] 图13是实施例四的助力装置示意图;
[0040] 图14是实施例四的铰链安装调试前的结构示意图;
[0041] 图15是实施例四的助力调节示意图一;
[0042] 图16是实施例四的助力调节示意图二;
[0043] 图17是实施例四的助力调节示意图三;
[0044] 图18是本发明较佳实施例与设备配合后的结构示意图;
[0045] 图19是本发明较佳实施例的铰链部的结构示意图;
[0046] 图20是本发明较佳实施例与设备配合后打开示意图;
[0047] 其中,1、铰链部,2、连接部,11、燕尾槽,21、燕尾部,211、加强部,212、支撑部,30、平行调节螺丝,31、轴套,32、支架,311、调节块,312、第一通孔,313、第一接触面,314、第二接触面,321、第二通孔,4、助力装置,51、助力调节螺丝,52、调节凹槽,53、弹簧固定环,54、弹簧导柱。

具体实施方式

[0048] 下面,结合附图对本发明做出具体描述,以使本领域技术人员可以更清楚地了解本发明的保护范围。
[0049] 实施例一
[0050] 如图1-5所示,一种重型铰链,所述铰链由上铰链、下铰链以及旋转轴组成,所述上铰链和下铰链均由铰链部1和连接部2组成,上铰链和下铰链的铰链部1通过旋转轴可转动地配合从而实现铰链的开合;所述连接部2的第一端与铰链部1相连接,其第二端供待铰链物(门、盖子等需要可打开设置的部件以主体设备,以下分别用“盖子”和“主体”代替,并且默认上铰链连接盖子,下铰链连接主体)连接。上铰链和下铰链分别与主体和盖子相连,通过上、下铰链的转动配合实现盖子的并闭。
[0051] 所述铰链部1上设有燕尾槽11,所述燕尾槽11为长条状的凹槽,其是在纵截面上为梯形形状的凹槽,内部空腔用于与对应部件配合(即后述的燕尾部);所述连接部2的第一端上设有燕尾部21,所述燕尾部21亦为长条状,其在纵截面上为梯形形状,燕尾部与燕尾槽的倾斜面角度相匹配(即两者的倾斜面倾斜的程度是相同的,配合后两者的倾斜面是平行或贴合的),燕尾部21可以插入燕尾槽11中,上铰链和下铰链的铰链部和连接部之间通过燕尾部与燕尾槽相连接。所述燕尾槽11的至少一个侧面设有螺孔,螺孔内设有固定螺钉,固定螺钉的螺纹和螺孔内的螺纹相匹配,所述固定螺钉穿过燕尾槽11的侧壁后对燕尾部21施加作用力,从而使燕尾部21的两侧壁与固定螺钉和/或燕尾槽侧壁内壁产生摩擦力而固定;两者配合的方式可以是一侧设有固定螺钉,另一侧无螺钉,通过一侧的螺钉对燕尾部的作用力,通过另一侧的燕尾部和燕尾槽外、内壁间的摩擦力以及固定螺钉和燕尾部外壁的摩擦力将燕尾部和燕尾槽固定在一起;还可以是两侧均设有固定螺钉,通过两侧固定螺钉和燕尾部外壁间的摩擦力将燕尾部和连接部紧固地连接在一起;实际采用任一种方式均是可以的,当只有一侧设有固定螺钉时由于燕尾部和燕尾槽的特殊形状设计,在各个方向均可以实现紧固的连接;当两侧均现有固定螺钉时,由于燕尾部和燕尾槽倾斜面是匹配的,固定螺钉作用于燕尾部表面后也是可以实现燕尾部和燕尾槽的紧固连接;固定螺钉在同一侧可以是若干个,分布于不同的位置,以均衡受力;同时,还可以在小范围内调节盖子安装的位置。
[0052] 燕尾部21和燕尾槽11的形状不一定要求完全对应,只需要倾斜面角度匹配,通过固定螺钉可以实现牢固的连接即可,即燕尾部可以比燕尾槽稍小,再通过螺钉对燕尾部外壁施加作用力从而实现铰链部和连接部的紧固连接;这样一方面可以降低加工的工艺要求,另一方面还可以允许更大的装配和可以容忍一定量的铰链变形,从而可以适用于高温设备的固定铰链。上述燕尾部和燕尾槽的设置位置是举例说明使用的,实际应用中可以对调设置,这对本发明来说也明显可以预见的。
[0053] 该方案的重型铰链,将安装对象物和铰链连接部分之间通过铰链部和连接部的燕尾槽和燕尾部相配合,将燕尾部嵌入燕尾槽后,将螺钉旋入然后挤压,使燕尾槽和燕尾型的左右方向和上下方向固定住。此外,由于燕尾槽的方向和铰链的开关方向是相互垂直的,门或者较重的盖子在开关时产生的冲击能够抵消向下移位的影响,然后通过螺栓挤压燕尾槽与燕尾型接触面,产生摩擦从而固定,从而避免燕尾部沿着其插入的方向发生位移。
[0054] 通过该方案的连接部和铰链部配合的特殊形状,燕尾槽和燕尾部的梯形的倾斜面角度匹配,能提高各自的尺寸公差并可以单独加工,降低加工制作成本;铰链部和连接部还可以分别在不同的设备上进行加工,从而可以减少约束;此外,本发明的铰链在可以精准密封的同时还可以兼顾可拆卸性,可以更方便地适用于需要拆卸盖子的场合,或者说有利于降低盖子维护的成本。另外,本发明的铰链还可以容忍因高温变形而导致的装配误差,在此情况下仍然可以实现盖子的严密配合,因而可以适用于一般铰链很难胜任的高温设备(例如烧结炉)的门或盖子的固定。
[0055] 在较佳情况下,所述燕尾槽11内壁和/或燕尾部21外壁和/或固定螺钉头部为粗糙面。摩擦力是燕尾槽11和燕尾部21之间固定的一个重要作用力,粗糙面的设计可以增加相关摩擦力的大小,从而可以铰链部1和连接部2间的连接更加紧固。
[0056] 实施例二
[0057] 如图6-12所示,在实施例一的重型铰链的基础上,重型铰链还包括平行调整装置,平行调整装置由一铰链部和两个平行调节螺丝30组成,平行调整装置中的铰链部可以设置于上、下铰链中的铰链部中的任一个上,为了方便描述以设置于下铰链为例说明。下铰链的铰链部包括轴套31和支架32,轴套31为中空的圆柱体,轴套31上固定设有调节块311;调节块311上设有第一通孔312、第一接触面313和第二接触面314,第一通孔312优选设置于调节块311一侧,第一、第二接触面313、314为另一侧沿第一通孔312方向的相邻外侧壁平面;支架32一端设有与第一通孔312相配合的第二通孔321、另一端设有燕尾槽11,轴套31和支架32通过第一、二通孔312、313以及连接轴活动连接而形成下铰链,第二通孔321有两个且分别设置于第一通孔两侧,连接轴依次穿过第一、第二通孔312、321且固定于其中,轴套31用于和上铰链连接、燕尾槽11部分用于和下铰链的连接部2相配合;所述平行调节螺丝分别设置于支架32上与调节块311接触处以及支架32外侧,两平行调节螺丝分别与第一接触面313和第二接触面314相配合,配合后结构如图9所示。两平行调节螺丝的旋入位置是可调节的,通过调节两平行调节螺丝,轴套31的第一、第二接触面313、314的位置是可以活动的,配合第一通孔312及其旋转轴,可以实现轴套31在竖直方向上进行小范围的活动,而旋转轴和上铰链是配合于轴套31是相连接的;从而,通过平行调整装置的两平行调节螺丝旋入程度的调整,可以使铰链的两连接部之间的间距是可调整的,这样一来,即可以消除铰链安装以后盖子与主体密封不严格的问题。
[0058] 调节过程参考图9、10所示,例如当安装后盖子如图10所示的靠近铰链一侧有缝隙,此时旋动两平行调节螺丝30,使两螺丝都向外旋出,从而第一接触面向左运动、第二接触面向下运动,而调节块左上部是通过连接轴固定的,故轴套部分会向竖直向下移动,上铰链和轴套是通过旋转轴固定的,盖子连同铰链部分一同向下移动,从而实现盖子的完美贴合密封;当盖子翘起的方向是相反位置时,相反地调节平行调节螺丝即可;总之,该方案的铰链可以在安装以后对盖子密封进行微调,从而使两者可以完全贴合密封,这是现有铰链所不能达到的(现有铰链只能在安装时凭测量和经验确定安装位置,安装后发现有误没有办法调整,只能通过密封圈吸收误差,这样的密封效果是不好的)。
[0059] 如图2、4、5、12所示,较佳情况下,所述燕尾部21还包括一加强部211,所述加强部211呈长方体状设置于燕尾部21上,所述加强部211与燕尾部21为一体结构。加强部211可以增加燕尾部21的结构强度,使铰链可以承担更大的门或盖子的重力和冲击力,从而使铰链的使用范围更广。所述加强部上设有支撑部212,所述支撑部212为三角形形状,因燕尾部和强加部形状限制,强加部在顶部较连接部端头更窄;支撑部212呈三角形形状并设置于加强部和连接部端头之间。支撑部212可以增大燕尾部一待铰链部接触的面积,增加结构强度,同时三角形结构的支撑部还可以增加稳定性;使其可以更好地适合于重量较大的待铰链物。所述燕尾部21在纵截面上梯形较大的一侧设有凹槽,设置凹槽后,燕尾部21在截面上呈“Y”形;这样一方面可以节省用料,另一方面还可以增加结构强度;从而在减少制造成本的同时可以保证性能更优。
[0060] 实施例三
[0061] 如图13所示,在实施例二的结构的基础上,所述重型铰链还包括助力装置4,所述助力装置为弹簧,所述弹簧两端分别与上铰链和下铰链的铰链部直接或间接地相连接。弹簧在铰链闭合时处于受外力作用而形变的状态(即弹簧处于受力状态,有回复到正常状态的趋势),其回复力作为助力使用。这样一来在需要打开铰链时,使用较小的力并辅以弹簧回复力,即可实现铰链的开启;而在关闭时,弹簧的形变力又可以抵消门或盖子一部分重力,从而可以大大减轻较重的门或盖子开闭时的劳动强度。对于助力装置4的弹簧设置,可以是出厂的时候就是组装好的并在成品上设置一螺钉进行固定从而保证在未组装前助力装置不生产作用;或者生产后弹簧不组装,待铰链安装完成后再安装弹簧;又或者可以设置成弹簧默认是装配在铰链中但此时助力装置不发挥作用,需要装置并调节后助力装置才发挥作用;总体而言,要保证铰链在安装前助力装置弹簧的回复力不会影响正常的运输和安装。
[0062] 较佳情况下,所述弹簧为拉伸弹簧、压缩弹簧或扭转弹簧。拉伸弹簧、压缩弹簧设置的方式类似,可以是在上、下铰链的铰链部对应位置分别设置一弹簧固定片,然后将拉伸弹簧或压缩弹簧设置于两弹簧固定片之间,并使弹簧在铰链闭合时处于受力形变状态而在铰链打开时可以向正常状态回复;所述扭转弹簧两端分别与上铰链和下铰链的铰链部相连接。助力装置3在铰链闭合时呈受力变形状态,扭转弹簧被压缩或拉伸,这样一来在需要打开铰链时,使用较小的力并辅以弹簧回复力,即可实现铰链的开启;而在关闭时,弹簧的形变力又可以抵消门或盖子一部分重力,从而可以大大减轻较重的门或盖子开闭时的劳动强度。助力大小可以通过弹簧的参数和弹簧固定片的间距等参数进行调整。
[0063] 如图13、18-20所示,较佳情况下,如图13所示,铰链部在旋转轴处呈“U”形,即铰链部在旋转轴处有两个相互之间有一定间隔的支角组成,扭转弹簧设置于铰链部两支角之间,旋转轴穿过扭转弹簧和铰链部;
[0064] 如图13所示,更佳情况下,所述旋转轴与一铰链部固定连接,扭转弹簧两端分别与旋转轴和另一铰链部固定连接。该结构是较佳的一种结构方式,通过弹簧固定环和旋转轴将上、下铰链的铰链部连接在一起,这样设置可以使铰链部的结构最为简单,有利于加工制造,并且这样设置以后弹簧位于组装后的铰链的两侧,对于铰链整体的组装,后期弹簧的维护、更换均会有所帮助。上、下铰链的铰链部与旋转轴之间可以直接连接,更优的是通过轴承连接。
[0065] 实施例四
[0066] 如图14-17所示,在实施例三的结构的基础上,重型铰链还包括助力调节装置,所述助力调节装置包括助力调节螺丝51以及设置于旋转轴上的调节凹槽52,所述助力调节螺丝51设置于轴套上并且其头部可穿过轴套31而旋入调节凹槽52,旋转轴端头固定有弹簧固定环53,所述扭转弹簧两端分别直接或间接地与弹簧固定环53和不含轴套的链接部(参照上述内容即为上铰链的铰链部)相连接;在安装前调试前,调节凹槽52位于旋转轴顶部附近位置,助力调节螺丝51位于水平外侧位置,两者间的夹角接近90度,并可以根据需要进行调整;安装调试时,将铰链打开至最大角度,此时调节凹槽52旋转至接近助力调节螺丝51位置,此时旋入助力调节螺丝51,可以将助力调节螺丝51头部旋入调节凹槽52中,从而对旋转轴进行限制,由于扭转弹簧两端分别设置于上铰链和旋转轴端头上,限制旋转轴的转动可以便弹簧处理形变状态,进而对上铰链产生作用力。通过该结构,可以实现在未旋入助力调节螺丝51时铰链处于正常状态(助力装置不发挥作用),而在铰链安装完成后,打开铰链至一定角度,开始旋下助力调节螺丝51,通过助力调节螺丝51旋入程度的不同,可以将旋转轴固定在对应的位置,而旋转轴的位置是和助力大小相关的,从而可以调整助力的大小;当助力调节螺丝51全部旋入时,助力处于最大状态。该结构的铰链在安装调试前助力装置处于未工作状态,不会给储存和运输环节增加风险和成本,并且弹簧只是在安装调试后才处于工作状态,故可以增加弹簧的使用寿命;另外,该结构的助力大小是可以调节的,从而使铰链可以做成不同区间的一系列产品,实际使用时根据需要的反馈力度进行选择和调节,克服了固定弹簧的助力装置只能产生固定助力的不足,可以使该结构的铰链更有利于应用。这样设置可以使铰链部1的结构最为简单,有利于加工制造,并且这样设置以后弹簧位于组装后的铰链的两侧,对于铰链整体的组装,后期弹簧的维护、更换均会有所帮助。
[0067] 图14是铰链出厂状态时的结构示意图,至安装调试之前,应该都保持此状态,此时扭转弹簧处于0势能状态;图15是铰链安装后,打开铰链至一定角度,此时可以旋动助力调节螺丝,使其头部逐渐进入调节凹槽中,此时旋转轴在扭转弹簧的带动下转动,在调节位置时,因为旋转轴是可以自由活动的,故扭转弹簧此时也是处于0势能状态;图16是助力设置为中间值(介于最大和最小之间时)的结构示意图;图17是将助力调节为最大时的结构示意图。该方案的铰链在出厂状态时旋转轴是可以自由活动的,扭转弹簧处于0势能状态;安装后打开铰链,旋转轴在扭转弹簧的带动下发动转动使调节凹槽转动至可使助力调节螺丝旋入的位置,此时,扭转弹簧也是处于0势能的状态(弹簧一端与上铰链固定的,另一端和可自由活动的旋转轴活动的,铰链打开后,由于旋转轴可以自由活动,弹簧当然也是处于0势能状态),旋入助力调节螺丝对旋转轴位置进行固定,防止其向初始位置(安装调试前的位置)回复。此时关闭铰链,旋转轴由于助力调节螺丝的限位而且而不能回归原位,进而使扭转弹簧在铰链闭合时处于形变状态,其蓄储的弹簧势能将在铰链打开时作为助力使用;而当铰链关闭时扭转弹簧会在盖子重力的作用下发生形变,其产生的反作用力可以作为助力使用;从而该铰链在打开和关闭盖子时均有助力帮忙以减轻操作的劳动强度。
[0068] 如图13所示,在较佳情况下,重型铰链还包括弹簧导柱54,所述弹簧导柱54直接或间接地设置于上铰链上并设置于弹簧内部。弹簧导柱54的设置位置和弹簧的直径相关,并且设置于靠近上部的位置,从而可以对扭转弹簧起到很好的支撑的作用,有利于扭转弹簧更好地发挥其作用;并且弹簧导柱54上还可以涂覆润滑油,以使扭转弹簧工作时更加顺畅。如果将本发明的铰链使用于弹簧可能腐蚀的环境下,弹簧也需要涂覆上润滑油以起到保护作用,其他环境下一般不需要涂覆。重型铰链还包括弹簧罩壳,所述弹簧罩壳设置于铰链部上,其内腔用于容置旋转轴和扭转弹簧。罩壳一方面可以使铰链整体更加美观,另一方面也可以对弹簧起到保护作用。
[0069] 在另一些情况下,重型铰链还包括挡片和挡块,所述挡片和挡块在铰链打开至最大打开角度时相互配合以保护铰链;挡片和挡块可以对铰链起到保护作用,防止瞬间大冲击力对铰链的不利影响。更好地,挡片和/或挡块的位置,以及挡片和/或挡块的厚度是可调节的,从而铰链的最大打开角进行调节。所述最大打开角可以通过调节挡片和挡块的位置或者挡片或挡块的厚度进行调节;最大打开角度的调节可以根据需要进行调整,使本发明的铰链应用更广泛。
[0070] 该方案的重型铰链,将安装对象物和铰链连接部分之间通过铰链部和连接部的燕尾槽和燕尾部相配合,将燕尾部嵌入燕尾槽后,将固定螺钉旋入然后挤压,使燕尾槽和燕尾型在各个方向上均可以实现紧固地连接。此外,由于燕尾槽的方向和铰链的开关方向是相互垂直的,门或者较重的盖子在开关时产生的冲击能够抵消向下移位的影响,然后通过螺栓挤压燕尾槽与燕尾型接触面,产生摩擦从而固定,从而避免燕尾部沿着其插入的方向发生位移。
[0071] 通过本发明的连接部和铰链部配合的特殊形状,燕尾槽和燕尾部的梯形的倾斜面角度匹配,则能够提高各自的尺寸公差,从而降低加工成本。此外,铰链部和连接部可以分别在不同的设备上进行加工,以减少约束。本发明的铰链还可以有一定的容错率,即使一些加热设备上也可以使用,铰链的特殊结构设计可以抵消铰链因加热变形而导致的装配误差,这是现有的传统铰链所不能够实现的。
[0072] 此外,需要说明的是,上述实施例中提及的上铰链、下铰链、连接部、铰链部等结构间采用相互配合的结构进行连接,上述实施例中所描述的每个部件所采用的具体结构是为了方便描述而举例说明的,本领域技术人员根据上述描述可以明确得知,将上述实施例中相互配合的各部件所采用的具体结构对调当然也是可以的,其他本领域技术人员根据以上描述而作出的直接的、简单的替换和变形,也都当然属于本发明要求保护的范围。