CN104358731A - 一种用于液压夹具上锁定用液压缸 - Google Patents

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杨辉
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Abstract

本发明是一种用于液压夹具上锁定用液压缸，采用织物强化的圆形耐油橡胶片作为密封件，其边缘压在缸体与端盖之间，两侧分别为液压油腔和碟簧组件，在液压力或碟簧力的作用下，橡胶片凹凸变形，推动活塞在缸体内轴向移动，实现液压夹具的锁紧与松开。本发明采用橡胶片形成的静密封代替常规的动密封方式，能够有效地避免液压缸内泄漏问题；锁紧力由碟簧提供，锁紧、松开状态由液压控制，保证可靠、自动、高精度地装夹。

Description

一种用于液压夹具上锁定用液压缸
技术领域
本发明是一种用于液压夹具上锁定用液压缸，属于产品的结构技术领域，该液压缸用于对移动部件自动锁紧、松开的场合。
背景技术
液压夹具广泛应用于数控机床、加工中心、自动化生产线，具有尺寸小、力量大、响应快、定位准、控制方便等优点，能够实现快速、可靠地高精度装夹。液压缸泄露是液压夹具绝大多数故障的根源，既直接导致压力降低造成的锁紧失效，也是影响安全、污染环境的重要隐患。工程上通常采用提高加工精度、设置多重密封、频繁更换密封件、实时监测油压等方式消减泄露，成本较高、维修困难并且未能从根本上解决问题。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种用于液压夹具上锁定用液压缸，其目的是提高液压缸的密封性能、防止液压夹具锁紧失效。
本发明的目的是通过以下技术措施来实现的：
该种用于液压夹具上锁定用液压缸，其特征在于：在缸体(10)和端盖(6)的接触面之间压装一个橡胶片(5)，橡胶片(5)将缸体(10)和端盖(6)中空的内腔隔离，端盖(6)的内腔通过端盖(6)上加工的通孔(11)与液压油泵连接，缸体(10)的内腔中安装一个活塞(4)，活塞(4)的两侧端面分别与橡胶片(5)、活塞杆(1)的一端相抵触，活塞杆(1)的另一端穿过缸体(10)中轴线上的中心孔，在缸体(10)的内腔中，活塞杆(1)上套装导杆(3)，导杆(3)上套装碟簧(2)，碟簧(2)通过套装在活塞杆(1)上的螺母(8)和垫圈(9)预压紧在环缸体(10)的中心孔的内壁上，缸体(10)和端盖(6)之间通过螺钉(7)固定连接。
橡胶片(5)是一种织物强化的耐油橡胶片，由中间织物层及贴覆在其两侧面的耐油橡胶层构成。该种圆形的橡胶片(5)作为密封件，其边缘压在相对静止的液压缸缸体(10)和端盖(6)之间形成静密封。橡胶片(5)的两侧端面中的一侧为油腔，即端盖(6)的内腔，另一侧与活塞(4)相接触，在油腔内的液压力和作用于活塞(4)的碟簧(2)的力的作用下，橡胶片(5)发生凹凸变形，推动活塞(4)在缸体(10)内移动，实现液压卡具的锁紧与松开。
本发明所述液压缸相对于现有技术存在以下有益效果：
首先，采用橡胶片(5)代替传统液压缸中的O型密封圈，将动密封改为静密封，阻止液压油通过活塞与缸内壁、活塞内孔与活塞杆之间的间隙由高压腔向低压腔泄露，解决了最为棘手的液压缸内泄露问题；其次，液压缸的防泄漏能力受缸体、活塞、活塞杆加工及装配精度(特别是密封件安装沟槽精度)的影响较小，加工效率高、成本低；再次，利用碟簧施加夹具工作中的锁紧力，通过液压切换夹具锁紧与松开状态，将碟簧锁紧可靠和液压易于自动控制的优点相结合，既避免了压力波动造成的锁紧不稳，又通过自动控制提高装夹效率；最后，该液压夹具无人工干扰、定位精度高，保证夹紧或松开过程中工件移动量小于等于0.5μm。
附图说明
图1为本发明所述液压缸的整体结构示意图
图2为橡胶片的横截面结构示意图
图3为本发明所述液压缸用于机床尾座锁紧卡具的实施结构示意图
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明。
参见附图1所示，该种用于液压夹具上锁定用液压缸，在缸体10和端盖6的接触面之间压装一个橡胶片5，橡胶片5将缸体10和端盖6中空的内腔隔离，端盖6的内腔通过端盖6上加工的通孔11与液压油泵连接，缸体10的内腔中安装一个活塞4，活塞4的两侧端面分别与橡胶片5、活塞杆1的一端相抵触，活塞杆1的另一端穿过缸体10中轴线上的中心孔，在缸体10的内腔中，活塞杆1上套装导杆3，导杆3上套装碟簧2，碟簧2与活塞杆1同轴，导杆3起到对碟簧2的导向作用，碟簧2通过套装在活塞杆1上的螺母8和垫圈9预压紧在环缸体10的中心孔的内壁上，缸体10和端盖6之间通过螺钉7固定连接。
参见附图2所示，橡胶片5是一种织物强化的耐油橡胶垫，由中间织物层及贴覆在其两侧面的构成。中间织物层为模压制备时交叉铺设的强度纤维。其作用是是提高橡胶片5的强度。橡胶片5具有较高的耐油性和抗拉性能，耐油橡胶层材料选用丁晴橡胶(NBR)、氟橡胶(FPM)或丙烯酸酯橡胶(AR)。
参见附图3所示，以机床尾座锁紧为例，为适应不同长度工件的加工需求，顶尖17轴向位置能够调节，尾座12整体沿导轨14移动到大概位置后固定，再通过手柄13微调。尾座12与导轨14之间的锁紧、松开通过本发明所述液压缸16实现，液压缸16的活塞杆1端部的T型槽螺栓穿过托板15后与导轨14上的T型槽配合。将液压缸16与高压油路接通，尾座12能够相对导轨14移动；将液压缸16与低压油路接通，尾座12与导轨14固定。设顶尖17承受的最大轴向力F1＝1kN，托板5与导轨4间的摩擦系数μ＝0.12，则所需正压力F2≥F1/μ＝8.33kN。设计n＝4个相同的液压缸6，则单缸锁紧力为F＝F2/n＝2.08kN。选用7片GB/T1972‐2005B31.5‐2型碟簧2对合安装，预紧量f＝1.08mm。活塞横截面积S＝1210mm2，夹具松开所需油压为P＝F/S＝1.72Mpa。
该液压卡具的锁紧通过碟簧2的力实现，松开通过液压力实现。锁紧行程：油腔与低压油路接通，液压力小于碟簧2的力，合力方向向下，橡胶片5下凹变形，活塞4及活塞杆1向下移动，夹具锁紧；松开行程：油腔与高压油路接通，液压力大于碟簧2的力，合力方向向上，橡胶片5上凸变形，活塞4及活塞杆1向上移动，夹具松开。
与现有技术相比，本发明技术方案由碟簧锁紧卡具，由液压松开夹具，兼具碟簧锁紧可靠和液压自动控制、定位精度高的优点。

Claims (2)

1.一种用于液压夹具上锁定用液压缸，其特征在于：在缸体(10)和端盖(6)的接触面之间压装一个橡胶片(5)，橡胶片(5)将缸体(10)和端盖(6)中空的内腔隔离，端盖(6)的内腔通过端盖(6)上加工的通孔(11)与液压油泵连接，缸体(10)的内腔中安装一个活塞(4)，活塞(4)的两侧端面分别与橡胶片(5)、活塞杆(1)的一端相抵触，活塞杆(1)的另一端穿过缸体(10)中轴线上的中心孔，在缸体(10)的内腔中，活塞杆(1)上套装导杆(3)，导杆(3)上套装碟簧(2)，碟簧(2)通过套装在活塞杆(1)上的螺母(8)和垫圈(9)预压紧在缸体(10)的中心孔的内壁上，缸体(10)和端盖(6)之间通过螺钉(7)固定连接。
2.根据权利要求1所述的用于液压夹具上锁定用液压缸，其特征在于：橡胶片(5)是一种织物强化的耐油橡胶垫，由中间织物层及贴覆在其两侧面的耐油橡胶层构成。
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