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CN109415817A - 具有牺牲阳极的拉伸弹簧 - Google Patents

具有牺牲阳极的拉伸弹簧 Download PDF

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CN109415817A
CN109415817A CN201680084886.XA CN201680084886A CN109415817A CN 109415817 A CN109415817 A CN 109415817A CN 201680084886 A CN201680084886 A CN 201680084886A CN 109415817 A CN109415817 A CN 109415817A
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Abstract

本发明提供拉伸弹簧组件。该拉伸弹簧组件包括：螺旋拉伸弹簧，具有多个线圈；以及至少牺牲阳极，被安装到拉伸弹簧上，使得牺牲阳极与拉伸弹簧直接导电接触。

Description

具有牺牲阳极的拉伸弹簧
技术领域
本发明涉及拉伸弹簧，并且更具体地涉及具有用于防腐蚀保护的牺牲阳极的拉伸弹簧。
背景技术
在许多应用中，拉伸弹簧的腐蚀是一个问题，因为即使仅存在少量表面腐蚀，弹簧丝还是很容易断裂。
具体来讲，在使用缠绕到其端部中以用于将其安装到机器上的端部安装件的拉伸弹簧中，拉伸弹簧在其与端部安装件之间的接触区域附近的腐蚀经常导致拉伸弹簧的断裂，即使端部安装件和拉伸弹簧已被涂覆以用于防腐蚀保护，该情况仍旧如此。
在许多情况下，在将拉伸弹簧安装到机械中时，更换拉伸弹簧或者将拉伸弹簧拆下以进行修理/翻新(包括重新涂覆)是非常昂贵和耗时的。拉伸弹簧中的腐蚀可在油漆或涂层以下发生。因此，腐蚀不容易被看到而且可能被忽视。经受腐蚀的拉伸弹簧经常在负载下突然失效，这可导致机器的严重损坏并且对附近区域的人造成严重的安全隐患。
为了改善防腐蚀保护，拉伸弹簧已经涂覆有各种涂层和密封剂，这些涂层和密封剂包括利用高锌含量或其他牺牲材料的底漆。遗憾的是，如果防护涂层仍包含足量的牺牲材料，那么例如在机器维护期间通过目视检查也不容易检测。此外，防护涂层的更换/翻新需要从机器上拆下拉伸弹簧。
期望提供具有牺牲阳极保护的拉伸弹簧，其使得能够在拉伸弹簧保持安装到机器上的情况下容易地检查牺牲材料。
还期望提供具有牺牲阳极保护的拉伸弹簧，其使得能够在拉伸弹簧保持安装到机器上的情况下容易地更换牺牲材料。
还期望提供具有牺牲阳极保护的拉伸弹簧，其使得能够在拉伸弹簧保持安装到机器上的情况下容易地将牺牲材料紧固到拉伸弹簧。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供具有牺牲阳极保护的拉伸弹簧，其使得能够在拉伸弹簧保持安装到机器上的情况下容易地检查牺牲材料。
本发明的另一个目的是提供具有牺牲阳极保护的拉伸弹簧，其使得能够在拉伸弹簧保持安装到机器上的情况下容易地更换牺牲材料。
本发明的另一个目的是提供具有牺牲阳极保护的拉伸弹簧，其使得能够在拉伸弹簧保持安装到机器上的情况下容易地将牺牲材料紧固到拉伸弹簧。
根据本发明的一个方面，提供一种拉伸弹簧组件。该拉伸弹簧组件包括：螺旋拉伸弹簧，具有多个线圈；以及至少牺牲阳极，安装到所述拉伸弹簧上，使得牺牲阳极与拉伸弹簧直接导电接触。
根据本发明的该方面，提供一种拉伸弹簧组件。该拉伸弹簧组件包括：螺旋拉伸弹簧，具有多个线圈；两个端部安装件，具有缠绕到拉伸弹簧的端部的相应线圈中的凹槽；牺牲阳极，安装到拉伸弹簧的端部中的至少一个上，使得牺牲阳极与拉伸弹簧直接导电接触。
根据本发明的该方面，提供一种拉伸弹簧组件。该拉伸弹簧组件包括：螺旋拉伸弹簧，具有多个线圈；两个端部安装件，具有缠绕到拉伸弹簧的端部的相应线圈中的凹槽；牺牲阳极，安装到拉伸弹簧的端部中的至少一个上，使得牺牲阳极与拉伸弹簧直接导电接触。牺牲阳极包括开口环结构，该开口环结构具有在拉伸弹簧的线圈与端部安装件接合的位置处夹紧到拉伸弹簧上的两个环形元件。夹紧机构包括容纳在相应孔中的两个螺栓，该孔设置在彼此相对的两个环形元件中。
本发明的优点是提供具有牺牲阳极保护的拉伸弹簧，其使得能够在拉伸弹簧保持安装到机器上的情况下容易地检查牺牲材料。
本发明的另一个优点是提供具有牺牲阳极保护的拉伸弹簧，其使得能够在拉伸弹簧保持安装到机器上的情况下容易地更换牺牲材料。
本发明的另一个优点是提供具有牺牲阳极保护的拉伸弹簧，其使得能够在拉伸弹簧保持安装到机器上的情况下能够容易地将牺牲材料紧固到拉伸弹簧。
附图说明
下面参考附图描述本发明的优选实施例，其中：
图1a和图1b是以侧视图示出根据发明的优选实施例的拉伸弹簧组件的简化方框图；
图1c是以剖视图示出根据发明的优选实施例的拉伸弹簧组件的端部的简化方框图；
图1d是以前视图示出根据发明的优选实施例的拉伸弹簧组件的简化方框图；
图1e是以剖视图示出根据发明的优选实施例的拉伸弹簧组件的牺牲阳极环形元件的内表面的简化方框图；
图1f是以详细视图示出根据发明的优选实施例的拉伸弹簧组件的牺牲阳极环形元件的内表面与拉伸弹簧的线圈之间的接触的简化方框图；
图2a至图2c是以详细视图示出根据发明的优选实施例的拉伸弹簧组件的牺牲阳极环形元件的另选内表面与拉伸弹簧的线圈之间的接触的简化方框图；
图3是以前视图示出根据发明的另一个优选实施例的拉伸弹簧组件的简化方框图；
图4a是以前视图示出根据发明的另一个优选实施例的拉伸弹簧组件的简化方框图；
图4b是以剖视图示出根据图4a所示的发明的优选实施例的拉伸弹簧组件的牺牲阳极环形元件的简化方框图；
图5和图6是以前视图示出根据发明的其他优选实施例的拉伸弹簧组件的简化方框图；
图7a至图7c是分别以前视图、内视图和外视图示出根据发明的另一个优选实施例的拉伸弹簧组件的牺牲阳极环形元件的简化方框图；
图7d和图7e是分别以前视图和外视图示出根据发明的另一个优选实施例的拉伸弹簧组件的牺牲阳极环形元件的简化方框图；以及，
图7f是以前视图示出根据发明的另一个优选实施例的拉伸弹簧组件的牺牲阳极环形元件的简化方框图。
具体实施方式
除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。虽然与本文描述的那些类似或等同的任何方法和材料可用于本发明的实践或测试，但是现在描述优选的方法和材料。
虽然下面对优选实施例的描述参考具有端部安装件的拉伸弹簧，但是对于本领域技术人员将变得显而易见的是，发明的实施例不限于此，而是也可以将牺牲阳极保护的一些实施例用于保护具有用于将其安装到机器上的环形端部或钩状端部的拉伸弹簧。
参考图1a至图1f，提供根据发明的优选实施例的具有用于防腐蚀保护的牺牲阳极的拉伸弹簧组件100。拉伸弹簧组件100包括螺旋拉伸弹簧102和端部安装件104A和104B。螺旋拉伸弹簧102具有沿纵向轴线110设置在第一端部102A和第二端部102B之间的多个线圈。端部安装件104A、104B各自包括安装部分104A.2、104B.2以及线圈交互部104A.1、104B.1，该线圈交互部104A.1、104B.1具有以螺旋式方式设置在其上的凹槽，该凹槽分别缠绕到拉伸弹簧102的端部102A、102B的相应线圈中。由于两个端部102A和102B的线圈通过与端部安装件104A、104B的相应线圈交互部104A.1、104B.1相互作用而基本上彼此固定，因此弹簧的延伸由设置在它们之间的多个线圈提供，如图1b中的虚线所示。
优选地，牺牲阳极108安装到拉伸弹簧102的端部102A和102B上，使得牺牲阳极108与拉伸弹簧102直接导电接触。牺牲阳极108由以下金属制成：例如，锌、铝、镁或它们的合金，即与拉伸弹簧102的材料(如铬/硅钢合金)相比为“阳极的”或“不太贵的”金属。
进一步优选地，牺牲阳极包括具有两个环形元件108.1和108.2的开口环结构，两个环形元件108.1和108.2被夹紧到拉伸弹簧102上，在两个环形元件108.1和108.2之间具有间隙111，如图1c和图1d所示。两个环形元件108.1和108.2各自包括具有孔115设置在其中的相应凸缘114.1和114.2，如图1d和图1e所示。然后使用容纳在相应孔115中的螺栓112和螺母113将两个环形元件108.1和108.2夹紧到拉伸弹簧102上。两个环形元件108.1和108.2容易地放置在拉伸弹簧102上。包括两个螺栓112和相应螺母113的夹紧机构容易地紧固，同时在阳极材料中的一些已经被消耗之后，拉伸弹簧组件100保持安装到机器上以进行更换和重新紧固。牺牲阳极108被容易地目视检查以检测存在的牺牲材料的量并且被手动检查以确定牺牲阳极108是否仍然紧紧地安装到拉伸弹簧102上。任选地，夹紧机构包括蝶形螺母，该蝶形螺母使得能够在没有工具的情况下重新紧固夹紧机构。
进一步优选地，每个环形元件108.1和108.2包括设置在拉伸弹簧102的两个相邻线圈之间的脊部116，使得环形元件108.1和108.2的表面部分与拉伸弹簧102的线圈的相应表面部分直接接触，如图1f所示。脊部116的侧翼可对应于拉伸弹簧102的线圈的相应表面部分的曲率而弯曲，以增加牺牲阳极材料和拉伸弹簧102之间的接触区域。另选地，侧翼是平坦的，从而简化其生产。在拉伸弹簧102的两个相邻线圈之间的脊部116的处理使得能够沿纵向方向110固定牺牲阳极108，例如，在拉伸弹簧102暴露于相当大的振动时。为了确保正确接触并且为了便于安装牺牲阳极108，脊部116优选设置在对应于拉伸弹簧102的线圈的螺距的角度α处，如图1c和1e所示。
优选地，牺牲阳极108放置在拉伸弹簧102的线圈缠绕到端部安装件104A、104B的相应凹槽上的位置处。
包括凸缘114.1和114.2的环形元件108.1和108.2使用常规的金属模制工艺由金属例如锌、铝、镁或它们的合金制成。螺栓112和螺母113为例如由金属材料或塑料材料制成的现成的硬件物品。环形元件108.1和108.2的尺寸可在大的范围内变化，以适应具有各种尺寸的拉伸弹簧102，其中环形元件的剖面面积足以使环形元件足够坚固以便夹紧，并且具有足够的牺牲材料用于消耗，同时还其尺寸还被设定成允许在拉伸弹簧安装到机器上的情况下进行组装/拆卸。
任选地，拉伸弹簧组件100仅包括一个牺牲阳极108，例如，在拉伸弹簧组件100暴露于较少腐蚀的环境诸如防护外壳时。
优选地，拉伸弹簧组件100设置有防护涂料，例如，如美国专利申请公开案2015/0137438中所公开的。在进行涂覆之前，通过使用例如放置在相应外表面部分上的遮蔽胶带或金属箔来遮蔽将在其上放置牺牲阳极的拉伸弹簧102的外表面部分，容易地调整涂覆工艺。
另选地，环形元件108.1和108.2可包括一个以上的脊部116，如图2a所示。进一步另选地，环形元件108.1和108.2可包括凹槽118而不是脊部116以便放置在拉伸弹簧102的线圈的外表面部分上，如图2b所示，这在安装到具有钩状端部或环形端部的拉伸弹簧时是优选的。进一步另选地，环形元件108.1和108.2可包括基本上平坦的表面120，如图2c所示。优选地，脊部122设置在平坦表面120上，以用于沿纵向方向110固定牺牲阳极。
参考图3，环形元件108.1和108.2可经由铰链元件130.1、130.2和枢轴132可枢转移动地连接。然后使用与铰链相对放置的螺栓112和螺母113将环形元件108.1和108.2夹紧到拉伸弹簧102上，这也使得能够重新紧固。
参考图4a和图4b，可使用扎带134或软管夹将环形元件108.1和108.2夹紧到拉伸弹簧102上，该扎带134或软管夹设置在环形元件108.1和108.2的外表面中的相应凹槽136中。如上所述，扎带134和软管夹也允许重新紧固。
参考图5，环形元件可被提供为使用扎带134或软管夹而夹紧到拉伸弹簧102上的较短的块108.1和108.2，例如，在如图4a中所示的没有用于环结构的足够的空间的情况下。任选地，仅利用一个块108.1。
参考图6，牺牲阳极108可安装到拉伸弹簧102的端部102C上。拉伸弹簧102的端部102C向外弯曲并且包括设置在其上的螺纹，该螺纹与设置在牺牲阳极108中的相应螺纹配合。
任选地，在牺牲阳极108中设置导管，以便从牺牲阳极108周围的环境捕获电解质-通常是具有盐和其他矿物质溶解在其中的水，并且在牺牲阳极108和拉伸弹簧102之间的接触区域附近提供电解质。例如，孔140设置在牺牲阳极108的环形元件中，从而从环形元件的外侧通过其提供电解质到脊部116中的相应切口142，如图7a至图7c所示。进一步任选地，凹槽144例如以网状图案设置在环形元件的外表面中并且连接到孔140，如图7d和图7e所示，以增加捕获的电解质的量并且将捕获的电解质提供到孔140。另选地，切口146设置在环形元件中，使得其表面148位于拉伸弹簧102的外侧，如图7f所示。
本文已经参考优选实施例描述了本发明。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本文所述的发明的范围的情况下，可进行许多变化和修改。

Claims (20)

1.一种拉伸弹簧组件，包括：
螺旋拉伸弹簧，所述螺旋拉伸弹簧具有多个线圈；以及，
至少牺牲阳极，所述牺牲阳极安装到所述拉伸弹簧上，使得所述牺牲阳极与所述拉伸弹簧直接导电接触。
2.根据权利要求1所述的拉伸弹簧组件，其中所述至少牺牲阳极安装到所述拉伸弹簧的第一端部和第二端部中的至少一个上。
3.根据权利要求2所述的拉伸弹簧组件，其中所述至少牺牲阳极夹紧到所述拉伸弹簧上。
4.根据权利要求3所述的拉伸弹簧组件，其中所述至少牺牲阳极包括开口环结构。
5.根据权利要求4所述的拉伸弹簧组件，其中所述至少牺牲阳极包括两个环形元件和夹紧机构。
6.根据权利要求5所述的拉伸弹簧组件，其中所述夹紧机构包括至少螺栓，所述螺栓容纳在设置于所述两个环形元件中的相应孔中。
7.根据权利要求6所述的拉伸弹簧组件，其中所述夹紧机构包括可枢转移动地连接所述两个环形元件的铰链，和容纳在设置于所述两个环形元件中的相应孔中并与所述铰链基本上相对的螺栓。
8.根据权利要求5所述的拉伸弹簧组件，其中每个环形元件包括设置在所述拉伸弹簧的相邻线圈之间的至少脊部。
9.根据权利要求8所述的拉伸弹簧组件，其中至少脊部被设置在对应于所述拉伸弹簧的螺距的一定角度处。
10.根据权利要求5所述的拉伸弹簧组件，其中每个环形元件包括至少凹槽，所述拉伸弹簧的线圈的一部分容纳在所述凹槽中。
11.根据权利要求2所述的拉伸弹簧组件，包括两个端部安装件，所述端部安装件具有缠绕到所述拉伸弹簧的所述端部的相应线圈中的凹槽。
12.根据权利要求11所述的拉伸弹簧组件，其中所述至少牺牲阳极放置在所述拉伸弹簧的所述线圈缠绕到所述相应凹槽上的位置处。
13.一种拉伸弹簧组件，包括：
螺旋拉伸弹簧，所述螺旋拉伸弹簧具有多个线圈；
两个端部安装件，所述端部安装件具有缠绕到所述拉伸弹簧的端部的相应线圈中的凹槽；以及，
牺牲阳极，所述牺牲阳极安装到所述拉伸弹簧的所述端部中的至少一个上，使得所述牺牲阳极与所述拉伸弹簧直接导电接触。
14.根据权利要求13所述的拉伸弹簧组件，其中所述牺牲阳极在所述拉伸弹簧的所述线圈与所述端部安装件接合的位置处夹紧到所述拉伸弹簧上。
15.根据权利要求14所述的拉伸弹簧组件，其中所述牺牲阳极包括开口环结构。
16.根据权利要求15所述的拉伸弹簧组件，其中所述牺牲阳极包括两个环形元件和夹紧机构。
17.根据权利要求16所述的拉伸弹簧组件，其中所述夹紧机构包括至少螺栓，所述螺栓容纳在设置于所述两个环形元件中的相应孔中。
18.根据权利要求17所述的拉伸弹簧组件，其中所述夹紧机构包括可枢转移动地连接所述两个环形元件的铰链，和容纳在设置于所述两个环形元件中的相应孔中并与所述铰链基本上相对的螺栓。
19.根据权利要求16所述的拉伸弹簧组件，其中每个环形元件包括设置在所述拉伸弹簧的相邻线圈之间的至少脊部。
20.根据权利要求16所述的拉伸弹簧组件，其中每个环形元件包括至少凹槽，在所述凹槽中容纳所述拉伸弹簧的线圈的一部分。
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