CN102896594B - 前置式快动台虎钳 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前置式快动台虎钳，包括固定钳体、活动钳体、丝杆以及设置在固定钳体前端的快动结构，该快动结构又包括丝母、弹簧、螺纹套、连接板和侧手把总成；在丝母槽内设置有与丝杆相啮合的丝母；在丝母把上套设有弹簧，并由旋合在螺孔中的螺纹套锁定位置；丝母把的下端插入螺纹套上的中心孔内，并通过连接板与侧手把形成偏心连接。转动侧手把，通过丝母的上下移动，能够实现丝母与丝杆的啮合或者脱离，从而实现慢动与快动动作；丝杆与丝母处于螺纹啮合状态时也能实现快速推进。本发明具有结构简单，工艺性好，制造成本低，钳口夹持工件的种类多范围广，夹紧力大，夹持更加牢固可靠，操作使用更加方便等优点。

Description

前置式快动台虎钳

技术领域

本发明涉及钳工工具技术领域，具体是涉及一种前置式快动台虎钳。

背景技术

快动台虎钳是一种钳工用快速夹持工具，主要用于钳工加工时对工件的夹持固定。

现有快动台虎钳都是在固定钳体中间设置有快动结构，该快动结构的基本原理都是以丝杆与丝母的脱离为根本，大致有以下两种形式：

(1)第一种快动结构是将丝母设计成偏心轮结构，其偏心螺母的中心孔一侧有螺纹而另一侧无螺纹，以右旋螺纹为例：顺时针旋转丝杆时，依靠摩擦力或键的作用使丝杆带动偏心螺母旋转，偏心螺母转到有螺纹的一侧，使丝杆与丝母的螺纹啮合，实现正常的慢动动作；逆时针转动丝杆时，偏心螺母转到无螺纹的一侧，使丝杆与丝母的螺纹脱离，实现快动动作。其存在的不足如下：一是，逆时针旋转丝杆时，无慢动功能。二是，若靠摩擦力带动偏心轮旋转，则不能有效地实现丝杆与丝母的啮合，有时易出现不能啮合的缺陷；若靠键带动偏心轮旋转，则会影响丝杆强度。三是，靠摩擦力带动偏心螺母时，若润滑良好，则摩擦力小，慢动转换不可靠；若摩擦力大，则润滑差，磨损加剧。

(2)另一种快动结构是在丝杆头部设置有一转动手把；该手把安装在支架上并与一扭簧装配，手把的另一端套装有与长条板相连接的棘轮；长条板一侧有支点，其另一侧插在丝母柄上的槽内。快动时，转动手把，带动棘轮使长条板转动，拨动丝母向下移动脱离丝杆实现快动动作；慢动时，松开手把使长条板回转，拨动丝母与丝杆螺纹啮合，从而实现慢动动作。其存在的不足是：结构复杂，工艺性差，制造成本高。

(3)上述两种快动结构存在的共同不足是：在丝母与丝杆螺纹正常啮合时都不能实现快速推进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够克服上述不足的前置式快动台虎钳，其能够实现快速夹紧和快速松开，并且在螺纹正常啮合时亦能实现快速推进。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：前置式快动台虎钳包括活动钳体、固定钳体、底盘、丝杆以及设置在固定钳体前端的快动结构；所述快动结构包括丝母、弹簧、螺纹套、连接板以及侧手把总成；其中：在固定钳体前端设置有位于丝杆正下方的丝母槽和与丝母槽上下连通的螺孔，在丝母槽内设置有丝母；所述丝母由丝母本体和丝母把组成，其中：丝母本体的中间贯穿有圆弧槽，在上述圆弧槽的底部设置有与丝杆相啮合的螺纹；在丝母把上套设有弹簧，并由旋合在螺孔中的螺纹套锁定位置；所述丝母把的下端插入螺纹套上的中心孔内，并通过连接板与侧手把形成偏心连接；转动侧手把至慢动位置，丝母通过向上移动，实现丝母与丝杆的啮合，实现慢动动作；转动侧手把至快动位置，丝母通过向下移动，实现丝母与丝杆的螺纹脱离，实现快动动作；丝母与丝杆处于螺纹啮合状态时，也能实现快速推进。

所述侧手把总成包括侧手把、紧定螺钉、小弹簧、钢球以及设置在固定钳体上的十字型安装孔；其中：所述侧手把设置在固定钳体的一侧，其外端弯曲成一定角度，其内端偏心设置有偏心小轴，其中间圆柱部分设有环状V型槽并装配在固定钳体上的十字型安装孔中；紧定螺钉也装配于上述十字型安装孔中，在紧定螺钉的内端与钢球之间设置有小弹簧，该小弹簧能将钢球从侧面顶紧在V型槽中；在侧手把上的V型槽内对称地设置有一对呈八字状的盲孔，在上述一对盲孔中装配有一对挡销。

所述丝母把的尾部设有开口槽以及设置在开口槽部的销孔，连接板的一端装配于开口槽内，弹性圆柱销穿过上述销孔并将连接板连接在丝母把的尾部；该连接板的另一端设有狭槽，在狭槽中装配有侧手把上的偏心小轴。

所述丝母槽为一上下竖直槽形结构，其前后两端为固定设置在固定钳体前端的前立壁和后立壁；该丝母槽的左右及上端开口，其下端封闭；该前立壁的内侧垂直面和后立壁的内侧垂直面均为丝母上下移动的导轨，在前立壁和后立壁上分别贯穿有与丝杆相配合的圆弧槽。

所述丝母与丝杆上的螺纹均为负角度非标锯齿形螺纹，丝母螺纹的主受力面轴向剖为α内倾角，α内倾角在1°～10°范围；丝杆螺纹前端轴向剖面为α内倾角，α内倾角在1°～10°范围，丝杆螺纹后端轴向剖面为β大斜角，β在20°～60°范围。

所述弹簧为一圆柱或圆锥压缩弹簧，该弹簧的上端顶在丝母本体的下表面上，其下端支承在螺纹套上。

所述底盘由一对螺钉锁紧在固定钳体的底部，该螺钉为六角头带孔结构；在固定钳体上且靠近螺钉的部位设置有安置小拨杆的孔；该小拨杆为阶梯形圆柱，其内端通过与螺钉上的横向孔配合来旋紧或旋松螺钉。

在前置式快动台虎钳砧部后端设有砧后部尾巴，其俯视形状为等腰三角形，其侧视形状为直角三角形，且俯视形状、侧视形状都是由砧后部的宽处逐渐缩小延伸至尾部并在尾部形成小圆弧。

所述固定钳体和活动钳体上各镶有一件钳口铁，该钳口铁为一长方体结构，在其远离侧手把的一侧面上设置有一大一小V型槽。

所述固定钳体上安装有两件管钳口，所述活动钳体上安装有一件管钳口；该管钳口为浮动式结构，其为一带有V型齿的长方体，中心有孔。

本发明与已有技术相比，具有以下有益效果：

(1)快动结构设置在固定钳体前端，且快动结构简单，工艺性好，制造成本低，快动动作操作方便，丝杆夹紧可靠。扳动侧手把至快动位置即可实现快动动作，扳动侧手把至慢动位置即可实现慢动动作，而且动作稳定可靠，无失效发生。丝母与丝杆处于螺纹啮合状态时，随意向后推动活动钳体，无需附加任何动作，即可实现活动钳体向后快速推进。

(2)丝杆丝母采用负角度非标锯齿形螺纹结构，其α内倾角具有自锁功能，在螺纹啮合状态时能够保证丝母与丝杆的有效螺纹啮合，夹紧时产生向心力，不致于脱开，使夹紧稳定可靠，不上浮；其β大斜角能够减少在螺纹啮合状态时实现快速推进时的推力。

(3)锁紧底盘的螺钉头部采用六角头带孔设计，该螺钉既可用小拨杆又可用扳手旋紧，旋紧力大。为了不影响侧手把的扳动操作，小拨杆用完后，可从螺钉上取下并安置在螺钉旁边的孔中，使小拨杆附带在台虎钳上，这样既方便使用又不易丢失。

(4)增加的钳口铁采用一大一小V型槽结构设计，可用于夹持不同直径的小圆形工件，延展了圆形工件的夹持范围。

(5)在台虎钳砧部后端设置有锥形尾巴，锥形尾巴是为钳工操作特备的结构，可对工件进行异型弯曲，目的是增加台虎钳的可用性，拓展台虎钳的使用功能。

(6)增加的管钳口并采用浮动式结构设计，可用于夹持圆料或管料，并可随夹持工件形状做一定范围的浮动，从而能使工件受力更合理，管件夹持更牢固更可靠，并且管钳口损坏后可以更换。

(7)总之，本发明前置式快动台虎钳既具有慢动功能，又具有快动功能，且螺纹啮合状态时亦能实现快速推进功能；还具有结构简单，工艺性好，制造成本低，钳口夹持工件的种类多、范围广，夹紧力大，夹持更加牢固可靠，操作使用更加方便等优点。

附图说明

图1为本发明的主视全剖图；

图2为图1的左视图；

图3为图1中的I部剖视放大图；

图4为图2的A-A剖视图；

图5为本发明的主视外观图；

图6为图5的B-B剖视图；

图7为丝杆与丝母的螺纹啮合图。

图1至图7中的部件说明：

1、活动钳体；2、钳口铁；3、固定钳体；3-1、砧后部尾巴；3-2、丝母槽；3-3、螺孔；3-4、固定钳体前端；3-5、孔；3-6、前立壁；3-7、后立壁；4、管钳口；5、大拨杆；6、丝母；6-1、丝母把；6-2、开口槽；7、丝杆；8、底盘；9、侧手把；9a、侧手把快动位置；9b、侧手把慢动位置；9-1、偏心小轴；9-1a、快动时偏心小轴位置；9-2、V型槽；10、螺钉；10-1、横向孔；11、小拨杆；12、螺纹套；13、弹性圆柱销；14、连接板；14-1、狭槽；15、紧定螺钉；16、小弹簧；17、钢球；18a、18b、一对挡销；19、弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

本发明前置式快动台虎钳是在固定钳体前端安装有快动结构，该快动结构是本发明的核心，其快动结构简单，操作更加方便，工艺性好，制造成本低；不仅具有慢动功能、快动功能，而且在螺纹啮合状态时也能实现快速推进。

如图1所示，本发明前置式快动台虎钳包括活动钳体1、固定钳体3、底盘8、丝杆7以及快动结构；该快动结构设置在固定钳体前端3-4，其包括丝母6、弹簧19、螺纹套12、连接板14以及侧手把总成；其中：

由图1、图3、图5可知，在固定钳体前端3-4设置有位于丝杆7正下方的丝母槽3-2、位于丝母槽3-2下方且与其连通的螺孔3-3。在固定钳体前端3-4且位于丝杆7正下方的部位设置有前立壁3-6和后立壁3-7，前立壁3-6和后立壁3-7与固定钳体前端3-4为一体结构。前立壁3-6的内侧垂直面与后立壁3-7的内侧垂直面之间的空间部分即为丝母槽3-2；该丝母槽3-2为一上下竖直槽型结构，其前后两端立壁，左右及上端开口，下端封闭；丝母槽沿丝杆方向的长度大于丝母的长度。该丝母槽3-2用于安装丝母6，其前后两端立壁的内侧垂直面用以固定丝母的前后位置，做丝母上下移动的导轨，承受夹紧力；丝母6通过沿丝母槽3-2上下移动，来实现丝母与丝杆的啮合或脱离。

在前立壁3-6和后立壁3-7上分别贯穿有与丝杆7相配合的圆弧槽，位于二者之间的丝母上也设有底部带有螺纹的圆弧槽。装配时，前立壁、后立壁和丝母上的三个圆弧槽是连通的，可三个圆弧槽同时与丝杆相配合，也可仅有前立壁、后立壁上的圆弧槽与丝杆相配合，这要根据慢动与快动动作需要来决定。

如图3、图5、图7所示，丝母6由丝母本体和丝母把6-1组成，其中：丝母本体为一上端带有四脚的长方体，长方体的中间贯穿有圆弧槽，在上述圆弧槽的底部设置有与丝杆7相啮合的螺纹，该丝母螺纹为负角度非标锯齿形螺纹，丝母螺纹的主受力面轴向剖为α内倾角，α内倾角在1°～10°范围，夹紧时产生向心力，具有自锁功能。

该丝母把6-1为一圆柱，在丝母把6-1的尾部设有开口槽6-2以及垂直贯穿过开口槽的销孔；连接板14设有销孔的一端装配于上述开口槽6-2内，由弹性圆柱销13穿过上述销孔并将连接板14一端连接在丝母把6-1的尾部。在连接板14的另一端设有狭槽14-1，在狭槽14-1中装配有侧手把9上的偏心小轴9-1。狭槽的作用是：当丝母与丝杆处于螺纹啮合状态且进行快速推进时，能保证丝母与丝杆螺纹脱离所必需的有效移动距离。

该丝母把6-1的下端插入螺纹套12上的中心孔内，该螺纹套12旋合在螺孔3-3中。在丝母把6-1上套设有弹簧19，该弹簧19为一圆柱或圆锥压缩弹簧，弹簧19的上端顶在丝母本体的下表面上，其下端支承在螺纹套12上，并由螺纹套12锁定位置。

该螺纹套12为一螺柱，中间设有丝母把6-1贯穿其中的中心孔，在螺纹套的一端设有四槽，可用工具旋转以调整其上下位置，从而调整弹簧19的预紧力，目的在于：一是为保证丝母螺纹与丝杆螺纹能够啮合可靠，承受巨大的夹紧力；二是慢动开口时，支撑的丝母不会下滑脱离丝杆；三是在螺纹啮合状态下使用快速推进功能时，保证推力适中。

如图1、图7所示，丝杆7由丝杆头、丝杆杆和大拨杆5组成，在丝杆杆上设置有负角度非标锯齿形螺纹。丝杆螺纹前端轴向剖面为α内倾角，α内倾角在1°～10°范围，具有自锁功能，在螺纹啮合状态时能够保证丝杆与丝母螺纹的有效啮合，产生向心力，不致于脱开。丝杆螺纹轴向剖面的后端为β大斜角，β在20°～60°范围，β角能够减少在啮合状态时实现快速推进时的推力。

如图2、图5、图6所示，侧手把总成包括侧手把9、紧定螺钉15、小弹簧16、钢球17以及设置在固定钳体3上的安装孔；上述安装孔为十字型通孔，即由垂直连通的垂直通孔和径向通孔组成。其中：

侧手把9装配在固定钳体3的一侧。该侧手把9为一圆柱杆，其外端弯曲成一定角度，其内端面上偏心设置有一偏心小轴9-1；其中间圆柱部分的圆周面上设有环状V型槽9-2并装配于固定钳体3上的垂直通孔中；紧定螺钉15装配于上述径向通孔中，在紧定螺钉15的内端与钢球17之间设置有小弹簧16，该小弹簧16将钢球17从侧面顶紧在V型槽9-2内，钢球起定位作用，能够准确定位侧手把9的安装位置。

在侧手把9上的V型槽9-2内对称设置有一对盲孔，上述一对盲孔呈八字状设置，并以经过丝母把6-1中心轴线的垂直面为中心线进行对称设置。在上述一对盲孔中装配有一对挡销18a、18b；一对挡销用来限制侧手把9在实现快动和慢动动作时的具体位置。

如图5所示，向前扳动侧手把9至不能扳动的位置为快动位置，即图5所示的侧手把快动位置9a；向后扳动侧手把9至不能扳动的位置为慢动夹紧位置，即图5所示的侧手把慢动位置9b。扳动侧手把9至快动位置，由偏心小轴9-1带动连接板14向下移动，使丝母6与丝杆7的螺纹脱开，以实现快速开合；扳动侧手把9至慢动位置，在弹力作用下丝母与丝杆的螺纹有效啮合，可实现慢动动作，可靠地夹持工件。

如图1、图2、图4所示，在固定钳体3的底部安装有可转动调整的底盘8，底盘8由一对螺钉10锁紧于固定钳体上，该螺钉10为六角头带孔结构。在固定钳体3上且靠近螺钉10的部位垂直设置有用于安置小拨杆11的孔3-5。该小拨杆11为一阶梯形圆柱，使用时，其内端可与螺钉10上设有的横向孔10-1配合，以旋紧或旋松螺钉10，实现底盘8的锁紧或松开。当小拨杆11使用完毕，为了不影响侧手把9的扳动操作，可将小拨杆11从螺钉10上取下并插入孔3-5中；由于小拨杆11附带在前置式快动台虎钳上，因而使用更加方便。当然，该螺钉的六角头结构也可使用扳手操作，锁紧力更大更可靠。

如图1、图5所示，在前置式快动台虎钳砧部后端设有砧后部尾巴3-1，其俯视形状为等腰三角形，其侧视形状为直角三角形，且其俯视形状、侧视形状都是由砧后部的宽处逐渐缩小延伸至尾部并在尾部形成小圆弧。该砧部后部尾巴3-1是为钳工操作特备的，可对工件进行异型弯曲，拓展了台虎钳的使用功能。

本发明增设了钳口铁2，该钳口铁2为一长方体结构，在固定钳体3和活动钳体1上各镶有一件钳口铁2，在钳口铁2远离侧手把9的一侧面上设有一大一小V型槽，上述两个V型槽可用于夹持不同直径的小圆形工件。

本发明增设了可更换的管钳口4，并采用浮动式结构；该管钳口4为一带有V型齿的长方体，中心有孔；在固定钳体3上安装有两件管钳口4，在活动钳体1上安装有一件管钳口4。管钳口可用于夹持圆料或管料，并可随夹持工件形状做一定范围的浮动，从而使工件受力更合理，管钳口夹持更可靠。

本发明的快动动作与慢动动作过程如下：参照图3、图5、图7。

当侧手把9处于图5所示的慢动时侧手把位置9b时，侧手把9内端的偏心小轴9-1处于图3所示的最上端位置，此时，弹簧19依靠自身的弹力将丝母6顶紧在丝杆7上，并使丝杆螺纹与丝母螺纹形成紧密啮合；旋转丝杆，由丝杆带动活动钳体1移动，从而实现有效地螺纹传动，此时丝母6仅受弹簧19施加的弹力，连接板14及侧手把9均不受力。

当侧手把9处于图5所示的快动时侧手把位置9a时，侧手把9内端的偏心小轴9-1处于最下端位置，如图3所表示的就是快动时偏心小轴位置9-1a，此时，偏心小轴9-1带动连接板14向下运动，并使丝母螺纹与丝杆螺纹脱开，推拉活动钳体1即可实现快速开合，完成快动动作，此时，丝母6受连接板14及偏心小轴9-1施加的向下拉力。快动时，虽然丝母与丝杆脱离，但丝母本体的下表面与丝母槽底部之间还保持有一适当间距。

如图7所示，在丝母6与丝杆7处于螺纹啮合状态时，向后推动丝杆7，由于丝杆螺纹与丝母螺纹均带有后背角β，因而能使啮合的螺纹顺利脱离，实现丝母6与丝杆7处于啮合状态时的快速推进。同时，丝母在弹力作用下，会随时实现螺纹的啮合，一旦停止推动丝杆，丝母立即就会与丝杆快速啮合，实现工件的可靠夹紧。

Claims (9)

1.前置式快动台虎钳，其特征是，

a、包括活动钳体(1)、固定钳体(3)、底盘(8)、丝杆(7)以及设置在固定钳体前端(3-4)的快动结构；

b、所述快动结构包括丝母(6)、弹簧(19)、螺纹套(12)、连接板(14)以及侧手把总成；其中：在固定钳体前端(3-4)设置有位于丝杆(7)正下方的丝母槽(3-2)和与丝母槽连通的螺孔(3-3)，在丝母槽(3-2)内设置有丝母(6)；所述丝母(6)由丝母本体和丝母把(6-1)组成，该丝母本体的中间贯穿有圆弧槽，在上述圆弧槽的底部设置有与丝杆(7)相啮合的螺纹；在丝母把(6-1)上套设有弹簧(19)，并由旋合在螺孔(3-3)中的螺纹套(12)锁定位置；所述丝母把(6-1)的下端插入螺纹套(12)上的中心孔内，并通过连接板(14)与侧手把(9)形成偏心连接；

c、转动侧手把(9)至慢动位置，丝母(6)通过向上移动，实现丝母与丝杆的啮合，实现慢动动作；转动侧手把(9)至快动位置，丝母(6)通过向下移动，实现丝母与丝杆的螺纹脱离，实现快动动作；丝母与丝杆处于螺纹啮合状态时，也能实现快速推进；

所述侧手把总成包括侧手把(9)、紧定螺钉(15)、小弹簧(16)、钢球(17)以及设置在固定钳体(3)上的十字型安装孔；其中：所述侧手把(9)设置在固定钳体(3)的一侧，其外端弯曲成一定角度，其内端偏心设置有偏心小轴(9-1)，其中间圆柱部分设有环状V型槽(9-2)并装配在固定钳体(3)上的十字型安装孔中；紧定螺钉(15)也装配于上述十字型安装孔中，在紧定螺钉(15)的内端与钢球(17)之间设置有小弹簧(16)，该小弹簧(16)能将钢球从侧面顶紧在V型槽(9-2)中；在侧手把(9)上的V型槽(9-2)内对称地设置有一对呈八字状的盲孔，在上述一对盲孔中装配有一对挡销(18a、18b)。

2.如权利要求1所述的前置式快动台虎钳，其特征是，所述丝母把(6-1)的尾部设有开口槽(6-2)以及设置在开口槽部的销孔，连接板(14)的一端装配于开口槽(6-2)内，弹性圆柱销(13)穿过上述销孔并将连接板(14)连接在丝母把(6-1)的尾部；该连接板(14)的另一端设有狭槽(14-1)，在狭槽(14-1)中装配有侧手把(9)上的偏心小轴(9-1)。

3.如权利要求2所述的前置式快动台虎钳，其特征是，所述丝母槽(3-2)为一上下竖直槽形结构，其前后两端为固定设置在固定钳体前端(3-4)的前立壁(3-6)和后立壁(3-7)，该丝母槽(3-2)的左右及上端开口，其下端封闭；该前立壁的内侧垂直面和后立壁的内侧垂直面均为丝母上下移动的导轨，在前立壁(3-6)和后立壁(3-7)上分别贯穿有与丝杆(7)相配合的圆弧槽。

4.如权利要求3所述的前置式快动台虎钳，其特征是，所述丝母(6)与丝杆(7)上的螺纹均为负角度非标锯齿形螺纹，丝母螺纹的主受力面轴向剖为α内倾角，α内倾角在1°～10°范围；丝杆螺纹前端轴向剖面为α内倾角，α内倾角在1°～10°范围，丝杆螺纹后端轴向剖面为β大斜角，β在20°～60°范围。

5.如权利要求4所述的前置式快动台虎钳，其特征是，所述弹簧(19)为一圆柱或圆锥压缩弹簧，该弹簧(19)的上端顶在丝母本体的下表面上，其下端支承在螺纹套(12)上。

6.如权利要求1至5中的任一项所述的前置式快动台虎钳，其特征是，所述底盘(8)由一对螺钉(10)锁紧在固定钳体(3)的底部，该螺钉(10)为六角头带孔结构；在固定钳体(3)上且靠近螺钉(10)的部位设置有安置小拨杆(11)的孔(3-5)；该小拨杆(11)为阶梯形圆柱，其内端通过与螺钉(10)上的横向孔(10-1)配合来旋紧或旋松螺钉(10)。

7.如权利要求6所述的前置式快动台虎钳，其特征是，在前置式快动台虎钳砧部后端设有砧后部尾巴(3-1)，其俯视形状为等腰三角形，其侧视形状为直角三角形，且俯视形状、侧视形状都是由砧后部的宽处逐渐缩小延伸至尾部并在尾部形成小圆弧。

8.如权利要求7所述的前置式快动台虎钳，其特征是，所述固定钳体(3)和活动钳体(1)上各镶有一件钳口铁(2)，该钳口铁为一长方体结构，在其远离侧手把(9)的一侧面上设置有一大一小V型槽。

9.如权利要求8所述的前置式快动台虎钳，其特征是，所述固定钳体(3)上安装有两件管钳口(4)，所述活动钳体(1)上安装有一件管钳口(4)；该管钳口(4)为浮动式结构，其为一带有V型齿的长方体，中心有孔。