CN105983926A - 无动力可调式连杆夹紧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无动力可调式连杆夹紧器，氮气活塞置于油缸无杆腔内，油缸的底部螺纹连接有端盖微调螺栓与端盖螺纹连接，调整活塞的一端与微调螺栓的旋入端固定连接，调整活塞的另一端伸入氮气腔内，油孔与油缸有杆腔相通，氮气孔与氮气腔相通，压臂的一端与油缸活塞的活塞杆顶部铰接，连杆的底端与油缸的顶部铰接，连杆的顶端与压臂的中部铰接。本发明有效的解决了氮气弹簧在高温高压下的密封问题，温度变化控制稳定，润滑性好，结构设计简单合理，制造成本低；自身不需要附加外部动力源，但却可以提供出恒定动力，实现了保压夹紧，夹紧力可调节，无泄漏，稳定性高，节约油、电等能源且无污染，大大降低了成本，安全性极高。

Description

无动力可调式连杆夹紧器

技术领域

本发明涉及夹紧器元件技术领域，尤其涉及一种无动力可调式连杆夹紧器。

背景技术

随着科学技术的不断进步，工业领域对夹紧器的要求越来越高，既要求夹紧器满足机械结构的各种需求，又要求夹紧器元件的小型化和高性能。现有技术中使用的常规夹紧器元件，如单动夹紧器(液压或气压夹紧，弹簧力松开)、双动夹紧器(液压或气压夹紧，弹簧力松开)和液压松开弹簧夹紧等。目前，世界各国各行业用的夹紧器以气压和液压为主。气压夹紧器的夹紧力小，液压夹紧器在工作时需要不停的补充动力，浪费能源，弹簧夹紧器是靠弹簧力夹紧。弹簧夹紧器产生的弹性力随着压缩量的增加成正比增加而不能在工作过程中保持恒定压力，且伸缩行程小，而且夹紧力无法随时灵活的调节，很多的工艺需要恒定且可调的夹紧力。常规夹紧器元件给工艺设计要求带来了非常大的影响和限制，特别是保压夹具对夹紧器的保压功能要求极高，普通的夹紧器不能满足工艺需求，导致直接影响产品质量和效率，造成生产成本大幅提高。在本技术领域，这些技术问题一直困扰着技术研发人员。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无动力可调式连杆夹紧器，解决夹紧过程中压力变化、泄漏、不稳定、不可调和浪费能源的问题；自身不需要附加外部动力源，但却可以提供出恒定动力的问题；氮气在高温高压下的密封、稳定性控制、节省能源以及降低成本的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：无动力可调式连杆夹紧器，包括压臂、油缸活塞、调整活塞、微调螺栓、端盖、氮气活塞、油缸和连杆，油缸活塞的活塞体与油缸的内腔间隙配合且通过油缸活塞体密封圈密封，油缸活塞的活塞杆与油缸的上部间隙配合且通过油缸活塞杆密封圈密封，油缸活塞的活塞体将油缸的内腔分为油缸有杆腔和油缸无杆腔，氮气活塞置于油缸无杆腔内，氮气活塞与油缸的内腔间隙配合且通过氮气活塞密封圈密封，油缸活塞的活塞体下端面开设圆锥体空腔结构，油缸活塞的活塞体下端面与氮气活塞的上端面之间构成蓄油腔，蓄油腔内存有油，油缸的底部螺纹连接有端盖且通过端盖密封圈密封，氮气活塞的下端面开设圆柱体空腔结构，氮气活塞的下端面与端盖之间构成氮气腔，微调螺栓与端盖螺纹连接，调整活塞的一端与微调螺栓的旋入端固定连接，调整活塞的另一端伸入氮气腔内，调整活塞与端盖之间通过调整活塞密封圈密封，油缸的侧壁开设油孔、氮气孔，油孔与油缸有杆腔相通，氮气孔与氮气腔相通，氮气腔内充有氮气，油缸的侧壁安装有调速阀，且调速阀与油孔相连，油孔的端口处设有板式密封圈，压臂的一端与油缸活塞的活塞杆顶部铰接，连杆的底端与油缸的顶部铰接，连杆的顶端与压臂的中部铰接。

进一步的，油缸活塞的活塞杆与油缸的上部之间设有防尘圈，防尘圈位于油缸活塞杆密封圈的上方。

进一步的，氮气活塞与油缸的内腔之间设有导向环，导向环位于氮气活塞密封圈的上方。

进一步的，微调螺栓的螺帽端设有挡圈，挡圈安装在端盖内。

进一步的，压臂的一端与油缸活塞的活塞杆顶部通过卡扣和销轴铰接。

进一步的，连杆的底端与油缸的顶部通过卡扣和销轴铰接，连杆的顶端与压臂的中部通过卡扣和销轴铰接。

本发明的有益效果：

一、夹紧力方面，采用氮气弹簧式结构作为动力源，其夹紧力稳定，夹紧力可灵活精准调节，去除了很多影响夹紧力的条件，如：温度、泵站、阀门、电力和自然因素等等，且在夹紧的整个过程中油缸都保持其氮气弹簧的最大压紧力，不会像传统液压夹紧器产生波动及供油间断的情况发生。

二、工艺设计方面，结构设计简单合理，体积小，重量轻，惯性小，结构紧凑，自身不需要附加外部动力源，但却可以提供出恒定动力；另有高压密封技术，使氮气弹簧和温度变化的控制稳定；再有，氮气活塞与油缸之间具有良好的润滑性，不会随着高速运动，使润滑性下降。

三、节约能源与环境保护方面，实现对被加工零件的保压夹紧，无泄漏。其稳定性高，节约能源且没有污染，工作时也不需要任何能源支持，可以大量的节约不可再生的资源。

四、互换性强，实现加工的机械化、自动化，应用领域更广，本产品具有更加完善的性能，能代替传统夹紧器元件有利于组织大规模专业化生产，有利于采用先进工艺和高效率的专用设备使用。本产品从用途来讲，可以作为标准件、通用件来使用。从安装尺寸来讲，有良好的互换性，可以和帕斯卡等相关的产品进行互换。这样有利于实现加工的机械化、自动化，从而减轻工人的劳动，提高生产率，保证产品质量，降低生产成本。并且本产品还可以按客户要求定制。

五、除以上特点外，由于使用氮气弹簧作为动力源，还具有如下优点：1.安全可靠。氮气无毒、无腐蚀、不燃烧，氮气气体不宜与其他物质发生反应，而且对于温度与压强的影响较小。由于工作时不需要提供电，油等资源的供给，所以就算有一些不可避免的自然因素也不会对它产生影响。2.成本较传统的夹紧器成本更低。

附图说明

图1是本发明主视图；

图2是本发明俯视图。

其中：1.压臂，2.油缸活塞，3.防尘圈，4.调速阀，5.板式密封圈，6.油孔，7.氮气活塞密封圈，8.调整活塞，9.氮气孔，10.调整活塞密封圈，11.端盖密封圈，12.挡圈，13.微调螺栓，14.端盖，15.氮气腔，16.氮气活塞，17.导向环，18.蓄油腔，19.油缸活塞体密封圈，20.油缸活塞杆密封圈，21.油缸，22.卡扣，23.销轴，24.连杆。

具体实施方式

如图1、图2所示，无动力可调式连杆夹紧器，包括压臂1、油缸活塞2、调整活塞8、微调螺栓13、端盖14、氮气活塞16、油缸21和连杆24，油缸活塞2的活塞体与油缸21的内腔间隙配合且通过油缸活塞体密封圈19密封，油缸活塞2的活塞杆与油缸21的上部间隙配合且通过油缸活塞杆密封圈20密封，油缸活塞2的活塞杆与油缸21的上部之间设有防尘圈3，防尘圈3位于油缸活塞杆密封圈20的上方，油缸活塞2的活塞体将油缸21的内腔分为油缸有杆腔和油缸无杆腔，氮气活塞16置于油缸无杆腔内，氮气活塞16与油缸21的内腔间隙配合且通过氮气活塞密封圈7密封，氮气活塞16与油缸21的内腔之间设有导向环17，导向环17位于氮气活塞密封圈7的上方，油缸活塞2的活塞体下端面开设圆锥体空腔结构，油缸活塞2的活塞体下端面与氮气活塞16的上端面之间构成蓄油腔18，蓄油腔18内存有油，蓄油腔18的设置，有效的防止了偏心，增加了导向环17的使用寿命，油缸21的底部螺纹连接有端盖14且通过端盖密封圈11密封，氮气活塞16的下端面开设圆柱体空腔结构，氮气活塞16的下端面与端盖14之间构成氮气腔15，微调螺栓13与端盖14螺纹连接，微调螺栓13的螺帽端设有挡圈12，挡圈12安装在端盖14内，调整活塞8的一端与微调螺栓13的旋入端固定连接，调整活塞8的另一端伸入氮气腔15内，调整活塞8与端盖14之间通过调整活塞密封圈10密封，通过调节微调螺栓13的旋入距离，调节调整活塞8在氮气腔15内的伸入体积，从而实现氮气压力的调节，伸入体积越大，氮气压力越大，油缸21的侧壁开设油孔6、氮气孔9，油孔6与油缸有杆腔相通，氮气孔9与氮气腔15相通，氮气腔15内充有氮气，油缸21的侧壁安装有调速阀4，且调速阀4与油孔6相连，油孔6的端口处设有板式密封圈5，压臂1的一端与油缸活塞2的活塞杆顶部通过卡扣22和销轴23铰接，连杆24的底端与油缸21的顶部通过卡扣22和销轴23铰接，连杆24的顶端与压臂1的中部通过卡扣22和销轴23铰接；供油系统启动，从油孔6进油至油缸有杆腔，油缸活塞2向下运动并带动氮气活塞16压缩氮气，同时，油缸活塞2带动压臂1抬起，放松工件；供油系统启动，油缸有杆腔中的油从油孔6回油后，供油系统关闭，氮气膨胀复位，氮气活塞16带动油缸活塞2向上运动，压臂1夹紧工件，加工工件，在整个夹紧的过程中，无需任何附加外部动力源，依然能够保持恒定动力，实现对工件的保压夹紧，无泄漏，稳定性高，节约油、电等能源且无污染，大大降低了成本，安全性极高。

以下为现有技术与采用本发明后在耗能以及成本的对比，以100台泵站为例：

现有液压泵站：泵站成本35000元/年+年用电448000元/年+年用油216000元/年＝总成本699000元/年；

采用本发明的气动泵站：泵站成本8000元/年+年用电0元/年+年用油8640/年＝总成本16640元/年；

按5年计算：

现有液压泵站五年总成本3355000元-采用本发明的气动泵站五年总成本51200元＝五年节省总成本3303800元。

本发明在整个研发过程中，通过了数次性能测试以及可靠性测试，解决了长期困扰本领域研发人员的一大难题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.无动力可调式连杆夹紧器，其特征在于：包括压臂(1)、油缸活塞(2)、调整活塞(8)、微调螺栓(13)、端盖(14)、氮气活塞(16)、油缸(21)和连杆(24)，油缸活塞(2)的活塞体与油缸(21)的内腔间隙配合且通过油缸活塞体密封圈(19)密封，油缸活塞(2)的活塞杆与油缸(21)的上部间隙配合且通过油缸活塞杆密封圈(20)密封，油缸活塞(2)的活塞体将油缸(21)的内腔分为油缸有杆腔和油缸无杆腔，氮气活塞(16)置于油缸无杆腔内，氮气活塞(16)与油缸(21)的内腔间隙配合且通过氮气活塞密封圈(7)密封，油缸活塞(2)的活塞体下端面开设圆锥体空腔结构，油缸活塞(2)的活塞体下端面与氮气活塞(16)的上端面之间构成蓄油腔(18)，蓄油腔(18)内存有油，油缸(21)的底部螺纹连接有端盖(14)且通过端盖密封圈(11)密封，氮气活塞(16)的下端面开设圆柱体空腔结构，氮气活塞(16)的下端面与端盖(14)之间构成氮气腔(15)，微调螺栓(13)与端盖(14)螺纹连接，调整活塞(8)的一端与微调螺栓(13)的旋入端固定连接，调整活塞(8)的另一端伸入氮气腔(15)内，调整活塞(8)与端盖(14)之间通过调整活塞密封圈(10)密封，油缸(21)的侧壁开设油孔(6)、氮气孔(9)，油孔(6)与油缸有杆腔相通，氮气孔(9)与氮气腔(15)相通，氮气腔(15)内充有氮气，油缸(21)的侧壁安装有调速阀(4)，且调速阀(4)与油孔(6)相连，油孔(6)的端口处设有板式密封圈(5)，压臂(1)的一端与油缸活塞(2)的活塞杆顶部铰接，连杆(24)的底端与油缸(21)的顶部铰接，连杆(24)的顶端与压臂(1)的中部铰接。

2.根据权利要求1所述的无动力可调式连杆夹紧器，其特征在于：所述油缸活塞(2)的活塞杆与油缸(21)的上部之间设有防尘圈(3)，防尘圈(3)位于油缸活塞杆密封圈(20)的上方。

3.根据权利要求1所述的无动力可调式连杆夹紧器，其特征在于：所述的氮气活塞(16)与油缸(21)的内腔之间设有导向环(17)，导向环(17)位于氮气活塞密封圈(7)的上方。

4.根据权利要求1所述的无动力可调式连杆夹紧器，其特征在于：所述微调螺栓(13)的螺帽端设有挡圈(12)，挡圈(12)安装在端盖(14)内。

5.根据权利要求1所述的无动力可调式连杆夹紧器，其特征在于：所述压臂(1)的一端与油缸活塞(2)的活塞杆顶部通过卡扣(22)和销轴(23)铰接。

6.根据权利要求1所述的无动力可调式连杆夹紧器，其特征在于：所述连杆(24)的底端与油缸(21)的顶部通过卡扣(22)和销轴(23)铰接，连杆(24)的顶端与压臂(1)的中部通过卡扣(22)和销轴(23)铰接。