CN104942012B - 一种改进的快速接头锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进的快速接头锁紧装置，属于机械锁紧设备技术领域。构成中包括快速接头公头、圆筒形外壳、装配于外壳内部的锁紧机构和汽缸。本发明利用锁紧机构内接头弹簧、滑块弹簧、底座弹簧、滑块、锁紧块和底座之间的相互配合实现快速接头公头锁紧、解锁分离过程；快速接头公头与轴承座内母头一起固定在轴承座上可随着轴承座一起动作。该装置动作可靠，具有较大的容错能力，因其工作中不用靠汽缸顶紧，因此避免了因轧辊轴承座铜滑板磨损、汽缸底座松动、汽缸缸杆弯曲变形因素引起的公母快速接头不能结合的问题。将供油气管从本发明的中心穿过与快速接头公头连接可有效保证油气进入轴承座中，避免轴承座烧毁事故。

Description

一种改进的快速接头锁紧装置

技术领域

本发明涉及一种改进的快速接头锁紧装置，属于机械锁紧设备技术领域。

背景技术

机械锁紧以其安全可靠、动作灵活等诸多优点广泛应用于日常生产、生活中。大到宇宙飞船对接、飞机空中加油管道锁紧，小到安全带卡扣、各种设备上接头的锁紧都大量使用各种机械锁紧机构。在钢铁企业，冷轧轧机油气润滑中快速接头的锁紧是靠汽缸持续给气顶住轴承座上快速接头的一端，并且随着轴承座一起运动；快速接头分为公母两部分，其中公头靠螺纹连接在汽缸的缸杆上，母头安装在轴承座上；当轧辊推入轧机后，汽缸向前伸出带着公头部分的快速接头与轴承侧母头相结合顶开单向阀，这时油气接通给轴承座供油；轴承座在窜动过程中只要没有超过汽缸的极限位置，配合使用的快速接头都可以通过汽缸顶紧结合在一起，达到持续供给油气的目的。但是正常生产中，由于轧机中轴承座底部铜滑板磨损量不同、汽缸底座定位螺栓松动、汽缸缸杆弯曲变形等因素影响，常常造成油气公、母侧快速接头不能对正，导致油气不能正常进入轴承座从而导致轴承座烧毁。以邯钢西区冷轧为例，每年因油气连接不到位导致轴承座烧毁的事故发生3次以上，造成直接轴承备件损失在百万左右，同时也严重制约生产的顺行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改进的快速接头锁紧装置，该装置工作中具有较大的容错能力，不会因轴承座铜滑板磨损、汽缸底座松动、汽缸缸杆弯曲变形因素的变化引起公母快速接头不能结合导致轴承损坏的问题，解决背景技术中的缺陷。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种改进的快速接头锁紧装置，构成中包括快速接头公头、圆筒形外壳、装配于外壳内部的锁紧机构和汽缸，快速接头公头侧面沿其中心轴线方向固定U型锁紧臂，两锁紧臂以快速接头公头中心轴线对称，两锁紧臂之间的距离大于外壳直径，两锁紧臂上对称开有开口方向相反的凹槽，快速接头公头右端固定接头弹簧；所述锁紧机构包括中空滑块、固定于滑块左端并与滑块端面垂直的圆筒形滑杆、套设于滑杆上并与其固定的环形前端盖、套设于滑杆上且其两端分别与前端盖和滑块端面固定的滑块弹簧、筒形底座、位于底座和滑块之间的内置阶梯筒形锁紧块、环形后端盖和底座弹簧；汽缸前端固定于后端盖右端面；所述底座弹簧一端穿过底座中心与锁紧块内部台阶面固定、另一端与后端盖左端相抵；前端盖和后端盖固定盖设于外壳上下端，滑块外周侧固定有定位键，外壳内壁沿其轴线方向开设与滑块上定位键相匹配的滑槽实现定位键在滑槽中的滑动定位，锁紧块相对的两侧面固定两根轴线重合的锁紧杆，锁紧杆与外壳中心轴线垂直，外壳壳壁上于锁紧杆延伸处开有用于穿过锁紧杆的通孔；快速接头公头、滑块、锁紧块、底座和汽缸的中心轴线重合；所述滑块右端面沿其周向以相等间距开设至少三个斜面滑道，所述锁紧块两端面和底座左端面开设与滑块右端面斜面滑道数量及尺寸相匹配的滑道，所述接头弹簧的直径介于滑杆内外径之间；所述底座弹簧的弹性系数K3大于接头弹簧的弹性系数K1；接头弹簧的弹性系数K1大于滑块弹簧的弹性系数K2；当接头弹簧、滑块弹簧和底座弹簧均处于原始状态时，滑杆左端与接头弹簧相抵，滑块与锁紧块、底座之间互不接触，此时，锁紧杆位于锁紧臂的两个凹槽中。

上述的一种快速接头锁紧装置，所述滑块、锁紧块和底座为圆筒形且外径相同，所述开设于滑块、锁紧块和底座端面上的斜面滑道分别为4个，斜面滑道的正投影呈直角梯形，梯形的斜边与底边呈30°～60°夹角；所述滑块外周侧的定位键为4个，沿滑块周向平均布设。

上述的一种快速接头锁紧装置，所述底座环形右端面和后端盖上开有相对应的螺孔，底座和后端盖之间通过连接螺栓连接。

本发明锁紧动作过程为：换辊中窜辊液压缸将推动轴承座带动快速接头公头向汽缸移动，接头弹簧与滑杆逐渐接触顶紧，由于K1＞K2，则初始时滑块弹簧的弹性收缩力力F2小于接头弹簧的弹性延伸力F1；随着接头弹簧顶紧力的作用滑块将沿着外壳上的滑槽轴向移动，最终滑块的斜面滑道与锁紧块滑道接触驱动锁紧块沿着顺时针旋转，锁紧块带动锁紧杆锁紧在U型锁紧臂的凹槽中；需要解锁分离时，轴承座向汽缸方向轴向推进，由于滑块弹簧不断伸长其弹性收缩力F2不断增大，将会出现F2＞F1的情况，这时将会出现锁紧块与滑块之间接触面逐渐分离开来，而此时快速接头公头的U型锁紧臂将带着锁紧杆继续轴向移动，锁紧杆带动锁紧块轴向移动直至与底座上的斜面滑道接触，由于底座与后端盖螺栓固定连接，所以底座不会发生转动，锁紧块受底座斜面滑道驱动逆时针旋转，从而使锁紧杆与快速接头锁紧臂上的凹槽分离，实现快速接头的解锁过程。

本发明的有益效果是：

本发明利用锁紧机构内接头弹簧、滑块弹簧、底座弹簧、滑块、锁紧块和底座之间的相互配合实现快速接头公头锁紧、解锁分离过程；快速接头公头与轴承座内母头一起固定在轴承座上可随着轴承座一起动作。该装置动作可靠，具有较大的容错能力，因其工作中不用靠汽缸顶紧，因此避免了因轧辊轴承座铜滑板磨损、汽缸底座松动、汽缸缸杆弯曲变形因素引起的公母快速接头不能结合的问题。将供油气管从本发明的中心穿过与快速接头公头连接可有效保证油气进入轴承座中，避免轴承座烧毁事故。

附图说明

图1为本发明示意图；

图2为图1的A-A向视图；

图3为本发明内部装配示意图；

图4为滑块与前端盖、接头弹簧装配示意图；

图5为图4的右视图；

图6为锁紧块与锁紧杆、底座弹簧装配示意图；

图7为底座示意图；

图中标记为：快速接头公头1、外壳2、汽缸3、U型锁紧臂4、凹槽5、接头弹簧6、滑块7、滑杆8、前端盖9、滑块弹簧10、底座11、锁紧块12、后端盖13、底座弹簧14、定位键15、滑槽16、锁紧杆17、通孔18、供油气管19。

具体实施方式

图1～图6显示，本发明构成中包括快速接头公头1、圆筒形外壳2、装配于外壳2内部的锁紧机构和汽缸3，快速接头公头两侧面沿其中心轴线方向固定U型锁紧臂4，两锁紧臂以快速接头公头1的中心轴线对称，两锁紧臂之间的距离大于外壳2的直径，两锁紧臂上对称开有开口方向相反的凹槽5，快速接头公头1的右端固定接头弹簧6；锁紧机构包括圆筒形滑块7、固定于滑块7左端并与滑块端面垂直的圆筒形滑杆8、套设于滑杆8上并与其固定的环形前端盖9、套设于滑杆8上且其两端分别与前端盖9和滑块7端面固定的滑块弹簧10、圆筒形底座11、位于底座11和滑块7之间的内置阶梯筒形锁紧块12、环形后端盖13和底座弹簧14；汽缸3前端固定于后端盖13的右端面；底座弹簧14一端穿过底座11的中心与锁紧块12的内部台阶面固定、另一端与后端盖13的左端相抵；前端盖9和后端盖13固定盖设于外壳2的上下端，滑块7的外周侧固定有4个沿滑块7周向平均分布的定位键15，外壳2内壁沿其轴线方向开设与定位键15数量及尺寸相匹配的滑槽16实现定位键15在滑槽16中的滑动定位，锁紧块12相对的两侧面固定两根轴线重合并与外壳2中心轴线垂直的锁紧杆17，外壳2壳壁上于锁紧杆17的延伸处开有用于穿过锁紧杆17的通孔18；本发明装配完成后，快速接头公头1、滑块7、锁紧块12、底座11和汽缸3的中心轴线重合。

滑块7的右端面沿其周向以相等间距开设4个斜面滑道，斜面滑道的正投影呈直角梯形，梯形的斜边与底边呈30°～60°夹角；锁紧块12的左右两端面和底座11的左端面开设与滑块7右端面斜面滑道数量及尺寸相匹配的滑道；接头弹簧6的直径介于圆筒形滑杆8的内外径之间，保证接头弹簧6的右端可以与滑杆8的环形左端面相抵；底座弹簧14的弹性系数K3大于接头弹簧6的弹性系数K1；接头弹簧6的弹性系数K1大于滑块弹簧10的弹性系数K2；当接头弹簧6、滑块弹簧10和底座弹簧14均处于原始状态时，滑杆8的左端与接头弹簧6相抵，滑块7与锁紧块12、底座11之间互不接触，此时，锁紧杆17位于锁紧臂4的两个凹槽5中。

图2显示，本发明滑块7、锁紧块12和底座11为圆筒形且外径相同。

图2和图7显示，本发明底座11的环形右端面和后端盖13上开有相对应的螺孔，底座11和后端盖13之间通过连接螺栓连接。

本发明的工作过程为：如图2所示，首先，快速接头公头与轴承座内母头一起固定在轴承座上；换辊中窜辊液压缸将推动轴承座带动快速接头公头1向汽缸3移动，接头弹簧6与滑杆8逐渐接触顶紧，由于接头弹簧弹性系数K1大于＞滑块弹簧弹性系数K2，则初始时滑块弹簧10的弹性收缩力力F2小于接头弹簧6的弹性延伸力F1；随着接头弹簧6顶紧力的作用滑块7将沿着外壳2上的滑道16轴向移动，最终滑块7的斜面滑道与锁紧块12滑道接触驱动锁紧块沿着顺时针旋转，锁紧块12带动锁紧杆17锁紧在U型锁紧臂4的凹槽5中；需要解锁分离时，轴承座继续向汽缸方向轴向推进，由于滑块弹簧10不断伸长其弹性收缩力F2不断增大，将会出现F2＞F1的情况，这时将会出现锁紧块与滑块之间接触面逐渐分离开来，而此时快速接头公头1的U型锁紧臂4将带着锁紧杆17继续轴向移动，锁紧杆17带动锁紧块12轴向移动直至与底座11上的斜面滑道接触，由于底座11与后端盖13螺栓固定连接，所以底座11不会发生转动，锁紧12块受底座斜面滑道驱动逆时针旋转，从而使锁紧杆17与快速接头锁紧臂4上的凹槽5分离，实现快速接头的解锁过程。

本发明具有较大的容错能力，因其工作中不用靠汽缸顶紧，因此避免了因轧辊轴承座铜滑板磨损、汽缸底座松动、汽缸缸杆弯曲变形因素引起的公母快速接头不能结合的问题。将供油气管从本发明的中心穿过与快速接头公头连接可有效保证油气进入轴承座中，避免轴承座烧毁事故。

Claims (3)

1.一种改进的快速接头锁紧装置，其特征在于：构成中包括快速接头公头（1）、圆筒形外壳（2）、装配于圆筒形外壳（2）内部的锁紧机构和汽缸（3），快速接头公头（1）侧面沿其中心轴线方向固定U型锁紧臂（4），两锁紧臂以快速接头公头（1）中心轴线对称，两锁紧臂之间的距离大于圆筒形外壳（2）的直径，两锁紧臂上对称开有开口方向相反的凹槽（5），快速接头公头（1）右端固定接头弹簧（6）；所述锁紧机构包括中空滑块（7）、固定于中空滑块（7）左端并与中空滑块端面垂直的圆筒形滑杆（8）、套设于圆筒形滑杆（8）上并与其固定的环形前端盖（9）、套设于圆筒形滑杆（8）上且其两端分别与环形前端盖（9）和中空滑块（7）端面固定的中空滑块弹簧（10）、筒形底座（11）、位于筒形底座（11）和中空滑块（7）之间的内置阶梯筒形锁紧块（12）、环形后端盖（13）和底座弹簧（14）；汽缸（3）的前端固定于环形后端盖（13）的右端面；所述底座弹簧（14）一端穿过筒形底座（11）的中心与内置阶梯筒形锁紧块（12）的内部台阶面固定、另一端与环形后端盖（13）左端相抵；环形前端盖（9）和环形后端盖（13）固定盖设于圆筒形外壳（2）的上下端，中空滑块（7）外周侧固定有定位键（15），圆筒形外壳（2）内壁沿其轴线方向开设与中空滑块上定位键（15）相匹配的滑槽（16）实现定位键（15）在滑槽（16）中的滑动定位，内置阶梯筒形锁紧块（12）相对的两侧面固定两根轴线重合的锁紧杆（17），锁紧杆（17）与圆筒形外壳（2）的中心轴线垂直，圆筒形外壳（2）的壳壁上于锁紧杆（17）的延伸处开有用于穿过锁紧杆（17）的通孔（18）；快速接头公头（1）、中空滑块（7）、内置阶梯筒形锁紧块（12）、筒形底座（11）和汽缸（3）的中心轴线重合；所述中空滑块（7）右端面沿其周向以相等间距开设至少三个斜面滑道，所述内置阶梯筒形锁紧块（12）两端面和筒形底座（11）左端面开设与中空滑块（7）右端面斜面滑道数量及尺寸相匹配的斜面滑道，所述接头弹簧（6）的直径介于圆筒形滑杆（8）内外径之间；所述底座弹簧（14）的弹性系数K3大于接头弹簧（6）的弹性系数K1；接头弹簧（6）的弹性系数K1大于中空滑块弹簧（10）的弹性系数K2；当接头弹簧（6）、中空滑块弹簧（10）和底座弹簧（14）均处于原始状态时，圆筒形滑杆（8）左端与接头弹簧（6）相抵，中空滑块（7）与内置阶梯筒形锁紧块（12）、筒形底座（11）之间互不接触，此时，锁紧杆（17）位于锁紧臂（4）的两个凹槽（5）中。

2.如权利要求1所述的一种改进的快速接头锁紧装置，其特征在于：所述中空滑块（7）、内置阶梯筒形锁紧块（12）和筒形底座（11）为圆筒形且外径相同，开设于中空滑块（7）、内置阶梯筒形锁紧块（12）和筒形底座（11）端面上的斜面滑道分别为4个，斜面滑道的正投影呈直角梯形，梯形的斜边与底边呈30°～60°夹角；所述中空滑块（7）外周侧的定位键为4个，沿中空滑块（7）周向平均布设。

3.如权利要求1或2所述的一种改进的快速接头锁紧装置，其特征在于：所述筒形底座（11）的环形右端面和环形后端盖（13）上开有相对应的螺孔，筒形底座（11）和环形后端盖（13）之间通过连接螺栓连接。