CN103264299A - 大型筒体装夹装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大型筒体装夹装置，用于减少现有的大型筒体在装夹时的轴向和径向偏移所产生的对机床的瞬时冲击力。该装置包括连接法兰、拔叉杆、定矩螺栓、拉撑座、支座、限位螺母、弹簧；所述连接法兰一端与机床卡盘固定连接，另一端伸入筒体内，连接法兰圆周部固定若干个拨叉杆和定矩螺栓；与拨叉杆相对的筒体内壁上固定连接有拉撑座，拉撑座至少在沿筒体圆周方向的一侧与拨叉接触，使得筒体可以在拨叉杆的带动下转动；与定矩螺栓相对的筒体内壁上固定连接有支座，定矩螺栓穿过支座，支座两侧的定矩螺栓上分别套装一个限位螺母，限位螺母与支座之间的定矩螺栓上分别套装一组具有一定预紧力的弹簧。

Description

大型筒体装夹装置

技术领域

本发明涉及一种大型筒体装夹装置。

背景技术

大型筒体一般用沿其轴向设置的多对托轮支撑，用固定其端部的机床卡盘带动在托轮上转动。由于大型筒体一般比较长，在装夹时不可避免地会产生微量的轴向或者径向偏移。这些微量的偏移在筒体的加工过程中使得筒体对机床的卡盘和尾座产生轴向冲击力，轻则影响筒体的加工精度，重则对机床及操作人员的安全构成威胁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型筒体装夹装置，该装置能显著降低大型筒体因安装偏差产生的对机床的轴向冲击力。

本发明的技术方案是：一种大型筒体装夹装置，包括连接法兰、拔叉杆、定矩螺栓、拉撑座、支座、限位螺母、碟形弹簧；所述连接法兰一端与机床卡盘固定连接，另一端伸入筒体内，连接法兰圆周部固定若干个拨叉杆和定矩螺栓；与拨叉杆相对的筒体内壁上固定连接有拉撑座，拉撑座至少在沿筒体圆周方向的一侧与拨叉杆接触，使得筒体可以在拨叉杆的带动下转动；与定矩螺栓相对的筒体内壁上固定连接有支座，定矩螺栓穿过支座，支座两侧的定矩螺栓上分别套装一个限位螺母，限位螺母与支座之间的定矩螺栓上分别套装一组具有一定预紧力的碟形弹簧。

采用本发明的技术方案：筒体因为轴向或者径向安装偏移产生的对筒体轴向冲击力可以被碟形弹簧吸收一大部分，从而减少该冲击力对机床的损坏。

本发明进一步的技术方案是：大型筒体装夹装置设置有辅助调节碟形弹簧预紧力的机构，所述辅助调节碟形弹簧预紧力的机构在筒体吊装前安装、在筒体校活好后拆卸下来，该机构包括设置在拨叉杆和/或定矩螺栓之间筒体端面上的定位螺杆，套装在定位螺杆上的定位机构，一端用定位螺钉固定在连接法兰端面的定位钢板，每组定位螺杆和定位螺钉沿同一条筒体径向线布置，定位机构的一侧端面贴紧筒体靠近卡盘侧的端面，定位钢板的另一端在安装过程中碰到定位机构另一侧端面时，即用螺母固定在定位螺杆上。

本发明进一步的技术方案是：所述套装在定位螺杆上的定位机构包括与定位螺杆螺纹连接的定位圈，套装在定位圈上的定位套，定位圈靠近卡盘一侧设有沿径向向外伸出的环状凸缘，定位套被夹在筒体端面与定位圈的环状凸缘之间，所述定位机构的一侧端面为定位套远离卡盘侧的端面，另一侧端面为定位圈靠近卡盘侧端面。

本发明进一步的技术方案是：拨叉杆上套装有与拉撑座接触的拔叉套，所述拔叉套与拨叉杆间隙配合，可绕拔叉杆转动。

本发明进一步的技术方案是：与拨叉杆相对的筒体内壁上固定连接的拉撑座有2个，分别与拨叉杆沿筒体圆周方向的其中一侧接触。

本发明进一步的技术方案是：每2个拨叉杆相对的筒体内壁中间固定连接1个拉撑座，每个拉撑座分别与这2个拨叉杆沿筒体圆周方向的相邻侧接触。

本发明进一步的技术方案是：所述拉撑座与拔叉杆相接触的面上开有V型凹槽或者半圆形凹槽。

本发明进一步的技术方案是：所述拨叉杆和定矩螺栓在连接法兰圆周部间隔分布。

附图说明

图1 处于加工状态时的大型筒体装夹装置侧视图

图2 沿图1所示剖面线所做的正视局部剖面图

图3 图2所示拉撑座与拨叉杆连接位置的放大图

图4 拉撑座与拨叉杆连接第一种变形

图5 拉撑座与拨叉杆连接第二种变形

图6 拉撑座与拨叉杆连接第三种变形

图7 图2所示定矩螺栓与支座连接位置的放大图

图8 筒体在校活完毕前大型筒体装夹装置侧视图

图9 沿图8所示剖面线所做的局部剖面图。

具体实施方式

如图1和2所示， 机床的卡盘15用螺钉固定有4块沿径向向外伸出的接长板16，接长板16端部固定有向连接法兰1轴向伸出的夹爪17，夹爪17顶压在连接法兰1的内壁上，与连接法兰1固定连接，使得卡盘15可以带动连接法兰1转动。连接法兰1另一端则伸入筒体14的内孔。连接法兰1的环状端面上开设有若干个通孔，通孔内间隔地插入有若干个拨叉杆2和定矩螺栓3。

如图3所示，拨叉杆2为一根阶梯轴，其直径较大的远离卡盘15部抵压在连接法兰1的通孔端面上；其直径较小的靠近卡盘15部上伸出连接法兰1的部分套装有固定螺母，将拨叉杆2固定在连接法兰1上。与拨叉杆2相对的筒体14内壁上焊接固定有一个背离筒体14内壁伸出的拉撑座4。拉撑座4与拔叉杆2沿筒体14圆周方向的一侧接触，使得筒体14可以在拔叉杆2的带动下转动。拨叉杆2背离卡盘15伸出部上套装有拨叉套11，拔叉套11与拔叉杆2间隙配合，可以绕拨叉杆2转动。这样在筒体14加工过程中，拔叉杆2就不直接与拉撑座4接触，而是通过拔叉套11与拉撑座4接触。如果拉撑座4与拔叉套11之间存在较大的摩擦力的话，可以通过拔叉套4的转动得到缓冲，不会直接作用到机床上。此外拔叉套11一般都是用柔性材料制成的，这样由于拔叉杆2每次与拉撑座4接触时，可以得到拔叉套11的缓冲，不会对机床产生很大的瞬时冲击力。

图4所示的拉撑座4与拨叉杆2连接的第一种变形，与1个拨叉杆2相对的筒体14内壁上焊接固定有2个背离筒体14内壁伸出的拉撑座4，这2个拉撑座4分别与该拔叉杆2沿筒体14圆周方向的其中一侧接触。这样机床的卡盘15无论从哪个方向转动都可以带动筒体14转动，而且拉撑座4与拔叉杆2的接触更为稳固，可以适应筒体加工转速比较高的情形。

图5所示的拉撑座4与拨叉杆2连接的第二种变形，与每2个拨叉杆2相对的筒体14内壁中间焊接固定有1个背离筒体14内壁伸出的拉撑座4，这两个拉撑座4分别与拔叉杆2沿筒体14圆周方向的其中一侧接触。这样机床的卡盘15无论从哪个方向转动都可以带动筒体14转动，而且拉撑座4与拔叉杆2的接触更为稳固，可以适应筒体加工转速比较高的情形。

图6所示是拉撑座4与拨叉杆3连接的第三种变形，拉撑座4与拔叉杆2沿筒体14圆周方向一侧的接触面上开有V形凹槽，当然该凹槽也可以是半圆形的，这样可以使得拉撑座4与拔叉杆2的接触更为稳固。该变形还可以与前面的两种变形叠加。

图7所示，定矩螺栓3的头部抵压在连接法兰1靠近卡盘15侧的端面上，定矩螺栓3的尾部套装一个抵压在连接法兰1背离卡盘15端面的螺母，从而将定矩螺栓3固定在连接法兰1上。与定矩螺栓3相对的筒体14内壁上焊接有支座5，定矩螺栓3的尾部穿过支座5。支座5两侧的定矩螺栓3上分别套装有一个限位螺母6，限位螺母6与支座5之间的定矩螺栓3套装有碟形弹簧7，碟形弹簧7具有一定的预紧力。这样当筒体14因为安装时的径向或者轴向微量偏移产生轴向窜动时，碟形弹簧7可以吸收大部分的轴向冲击力，避免对机床的卡盘或者尾座的直接冲击。

大型筒体装夹装置还包括辅助调节碟形弹簧7预紧力机构，该机构随着前面所述的零件一道安装到筒体14上，然后在筒体14校活好、可以加工时拆卸下来。如图8和图9所示该机构包括设置在拨叉杆2和定矩螺栓3之间以及定矩螺栓3之间筒体14端面上的定位螺杆8，套装在定位螺杆8上、与定位螺杆8螺纹连接的定位圈12，套装在定位圈12上的定位套9，一端用定位螺钉13固定在连接法兰1端面的定位钢板10。每组定位螺杆8和定位螺钉13沿同一条筒体14径向线布置，定位圈12远离筒体14一侧设有沿径向向外伸出的环状凸缘，定位套9被夹在筒体14端面与定位圈12的环状凸缘之间。定位钢板10的另一端在安装过程中碰到定位圈12靠近卡盘15侧的端面时，即用螺母固定在定位螺杆8上。

下面结合大型筒体装夹装置的装配来说明该预调碟形弹簧7预紧力机构是如何工作的。

1、将拉撑座4和支座5沿筒体14圆周方向间隔地焊接到筒体14内壁，将拔叉杆2套上拔叉套11，并朝卡盘15方向插入连接法兰1，并用螺母固定，将定矩螺栓3朝筒体12方向插入连接法兰1，并用螺母固定，将定位钢板10的一端用定位螺钉13固定在连接法兰1上，并将定位钢板10沿筒体14径向布置；

2、量出支座5到筒体14端面的距离，将定位螺杆8固定在筒体14端面上，在定位圈12上套装定位套9，并将定位圈12旋转固定到定位螺杆8上，使得定位套9接触到筒体14的端面；

3、根据定位套9的长度、定位圈12环状凸缘的厚度、定矩钢板10的厚度确定定位钢板10接触到定位圈12环状凸缘时定矩螺栓3与支座5相交的位置，并在定矩螺栓3上标记出来；

4、根据选择的碟形弹簧7性能参数，及减缓筒体14轴向冲击力所需的碟形弹簧7预紧力确定碟形弹簧7被压缩后的长度，该长度即为两侧限位螺母6与支座5的距离，在定位螺杆8上标记出来，将靠近连接法兰1侧的限位螺母6旋转到定矩螺栓3上的预定位置，然后将靠近连接法兰1侧的碟形弹簧7套装到定矩螺栓3上；

5、将连接法兰1沿轴向往筒体14方向插入，当定矩钢板10接触到定位套9的端面时，连接法兰1停止插入，并在定位螺杆8上套入螺母，将连接法兰1固定在筒体14上，同时在定矩螺栓3伸出支座4端先后套上另一个碟形弹簧7和限位螺母6，并将限位螺母6旋到预定位置。

6、将安装好大型通体装夹装置的筒体14吊装到加工机床加工平台上，校活好筒体12后，拆下定位螺杆8上的螺母，松开定位螺钉13，将定位钢板10取下，然后再取下定位圈12及套装在定位圈12上的定位套9，最后取下定位螺杆8。

Claims (8)

1.一种大型筒体装夹装置，其特征在于：包括连接法兰（1）、拔叉杆（2）、定矩螺栓（3）、拉撑座（4）、支座（5）、限位螺母（6）、碟形弹簧（7）；

所述连接法兰（1）一端与机床卡盘（15）固定连接，另一端伸入筒体（14）内，连接法兰（1）圆周部固定若干个拨叉杆（2）和定矩螺栓（3）；

与拨叉杆（2）相对的筒体（14）内壁上固定连接有拉撑座（4），拉撑座（4）至少在沿筒体（14）圆周方向的一侧与拨叉杆（2）接触，使得筒体（14）可以在拨叉杆（2）的带动下转动；

与定矩螺栓（3）相对的筒体（14）内壁上固定连接有支座（5），定矩螺栓（3）穿过支座（5），支座（5）两侧的定矩螺栓（3）上分别套装一个限位螺母（6），限位螺母（6）与支座（5）之间的定矩螺栓（3）上分别套装一组具有一定预紧力的碟形弹簧（7）。

2.根据权利要求1所述的大型筒体装夹装置，设置有辅助调节碟形弹簧（7）预紧力的机构，所述辅助调节碟形弹簧（7）预紧力的机构在筒体（14）吊装前安装、在筒体（14）校活好后拆卸下来，该机构包括设置在拨叉杆（2）和/或定矩螺栓（3）之间筒体（14）端面上的定位螺杆（8），套装在定位螺杆（8）上的定位机构，一端用定位螺钉（13）固定在连接法兰（1）端面的定位钢板（10），每组定位螺杆（8）和定位螺钉（13）沿同一条筒体（14）径向线布置，定位机构的一端贴紧筒体（14）靠近卡盘（15）侧的端面，定位钢板（10）的另一端在安装过程中碰到定位机构另一侧端面时，用螺母固定在定位螺杆（8）上。

3.根据权利要求2所述的大型筒体装夹装置，所述套装在定位螺杆（8）上的定位机构包括与定位螺杆（8）螺纹连接的定位圈（12），套装在定位圈（12）上的定位套（9），定位圈（12）靠近卡盘（15）一侧设有沿径向向外伸出的环状凸缘，定位套（9）被夹在筒体（14）端面与定位圈（12）的环状凸缘之间，所述定位机构的一侧端面为定位套（9）远离卡盘（15）—侧的端面，所述定位机构的另一侧端面为定位圈（12）靠近卡盘（15）侧端面。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的大型筒体装夹装置，所述拨叉杆（2）上套装有与拉撑座（4）接触的拔叉套（11），所述拔叉套（11）与拨叉杆（2）间隙配合，可绕拔叉杆（2）转动。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的大型筒体装夹装置，与每个拨叉杆（2）相对的筒体（14）内壁上固定连接的拉撑座（4）有2个，分别与拨叉杆（2）沿筒体（14）圆周方向的其中一侧接触。

6.根据权利要求1至3任意一项所述的大型筒体装夹装置，每2个拨叉杆（2）相对的筒体（14）内壁中间固定连接1个拉撑座（4），每个拉撑座（4）分别与这2个拨叉杆（2）沿筒体（14）圆周方向的相邻侧接触。

7.根据权利要求1至3任意一项所述的大型筒体装夹装置，所述拉撑座（4）与拔叉杆（2）相接触的面上开有V型凹槽或者半圆形凹槽。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的大型筒体装夹装置，所述拨叉杆（2）和定矩螺栓（3）在连接法兰（1）圆周部间隔分布。

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