CN106903635B - 一种应用于薄壁套件夹紧的高精度自定心夹紧机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种应用于薄壁套件夹紧的高精度自定心夹紧机构，主要由：运动杆、锥形导向套、夹紧支架、膨胀套、压紧钢球、弹簧、前端安装盘、前端安装法兰、后端安装法兰、O型圈等零部件所组成，该夹紧机构通过锥形导向套的外锥面与夹紧支架内部的圆柱面共同作用将压紧钢球向外挤压完成对薄壁套件的夹紧工作。压紧钢球和锥形导向套的加工精度高，膨胀套在每次夹紧薄壁套件时均产生径向均匀的弹性变形，这保证了每次夹紧工件的夹紧精度；每个压紧钢球在夹紧时均能够实现自身万向旋转，这种设计可以保证在机构夹紧薄壁套件的过程中实现自定心功能，使薄壁套件的中心与夹具机构运动杆的中心保持一致。
Description
技术领域
本发明涉及动力机械装配技术领域，尤其应用于重型柴油发动机薄壁套件的抓取，具体来说涉及一种在动力机械装配技术领域中薄壁套件的高精度自定心夹紧机构。
背景技术
当今，动力机械在各行各业中应用及其广泛，已经成为驱动世界发展的必要组成部分。在动力机械的动力组成部件中，由于高速、高温、高压等的工作条件，装备制造工艺等限制因素，往往需要在此类部件的运动副表面加入薄壁套件。薄壁套件的夹取因为其自身的结构因素，在以往的薄壁套件夹具当中，一般存在薄壁套件夹取定位精度不高，无法定位同心等问题。本发明设计了一种应用于薄壁套件夹紧的高精度自定心的夹紧机构，相对于以往的薄壁套件夹具具有有效的自定心功能和较高的定位精度，空间结构简单、紧凑。
发明内容
本发明主要针对薄壁套件的夹取工艺所设计的一种高精度自定心的夹取机构。该机构通过均匀分布的膨胀钢球对薄壁套件内壁施力，机构设计保证了力的施加方向垂直于薄壁套件受力点的切面，具有有效的自定心功能。该机构的设计通过高精度的钢球定位，具有较高的定位精度。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种应用于薄壁套件夹紧的高精度自定心夹紧机构，包括运动杆、锥形导向套、夹紧支架、膨胀套、压紧钢球、弹簧、前端安装盘、前端安装法兰、后端安装法兰和O型圈，所述运动杆的一端通过过渡接头安装在设备驱动元件的输出端上，运动杆另一端通过螺钉安装有前端安装盘。
所述支架上设有通孔，通孔内安装有两个锥形导向套，两个锥形套之间固定有弹簧，运动杆穿过锥形导向套和弹簧。
所述夹紧支架一端通过螺钉安装有前端安装法兰，另一端通过螺钉安装后端安装法兰。
所述夹紧支架内壁设有压紧钢球，压紧钢球位于夹紧支架上的通孔内。
所述夹紧支架的一侧设有膨胀套，夹紧支架和膨胀套的外侧设有O型圈。
所述前端安装盘的上侧与下端锥形导向套的下侧紧密连接固定，下端锥形导向套的上侧与弹簧的下侧固定连接，弹簧的上侧与上端锥形导向套的下侧固定连接。
所述锥形导向套根据位置可分为上端锥形导向套和下端锥形导向套。
所述锥形导向套的外锥面和夹紧支架的内圆柱面共同作用，将压紧钢球向外推出，挤压膨胀套使膨胀套发生弹性变形，从而夹紧薄壁套件。
所述夹紧薄壁套件的方式包括但不限于夹紧薄壁套件的内壁。
所述锥形导向套的数量依据实际薄壁套件的规格来确定。
所述压紧钢球的分布包括但不限于在夹紧支架周侧均匀分布。
所述相邻的锥形导向套之间包括但不限于使用弹簧进行力的传递。
本发明的有益效果：
1、本发明采用钢球挤压膨胀套的设计，使膨胀套在每次受到挤压时发生弹性变形，从而夹紧薄壁套件，这种设计使得该夹紧机构具有有效的稳定性和可靠性，使用寿命相对较长；
2、本发明在夹紧薄壁套件过程中，压紧钢球可以在夹紧支架的安装孔中进行各个方向上的自由转动，这种设计能够使的薄壁套件在被夹紧的时候，工件的几何中心与夹紧机构运动杆的几何中心保持一致，具有自定心功能；
3、本发明利用锥面对夹紧钢球进行挤压，从而实现挤压钢球对膨胀套进行挤压，由于对夹紧钢球的挤压采用锥面，锥面在挤压时过渡平稳，结构紧凑，成功率高。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明夹紧机构结构示意图；
图2是本发明所夹紧的薄壁套件的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
一种应用于薄壁套件夹紧的高精度自定心夹紧机构，包括运动杆1、锥形导向套2、夹紧支架3、膨胀套4、压紧钢球5、弹簧6、前端安装盘7、前端安装法兰8、后端安装法兰9和O型圈10。
其中，运动杆1的一端通过过渡接头安装在设备驱动元件11的输出端上，运动杆1另一端通过螺钉安装有前端安装盘7，驱动元件11驱动运动杆1在竖直方向上做直线运动。运动杆1位于夹紧支架3上的通孔内，通孔内安装有锥形导向套2，运动杆1穿过锥形导向套2，运动杆1和锥形导向套2可在通孔内自由活动。两个锥形套2之间固定有弹簧6，弹簧6穿过运动杆1。夹紧支架3一端通过螺钉安装有前端安装法兰8，另一端通过螺钉安装后端安装法兰9。夹紧支架3内壁设有压紧钢球5，压紧钢球5位于夹紧支架3上的通孔内，压紧钢球5可在通孔内的水平方向上自由活动。夹紧支架3的一侧设有膨胀套4，夹紧支架3和膨胀套4的外侧设有O型圈10，O型圈10对膨胀套4具有限位和一定的固定作用。运动杆1、锥形导向套2、弹簧6、前端安装盘7均安装在夹紧支架3的通孔中。
该夹紧机构通过运动杆1所连接的驱动元件11做直线运动，运动杆1带动前端安装盘7移动，前端安装盘7的上侧与下端锥形导向套2的下侧紧密连接固定。前端安装盘7带动下端锥形导向套2移动，下端的锥形导向套2的上侧与弹簧6的下侧固定连接。下端锥形套2通过弹簧6带动上端锥形套2运动，弹簧6的上侧与上端锥形导向套2的下侧紧密贴合。
在夹紧机构对薄壁套件进行夹紧时，首先整个夹紧机构插入薄壁套件中。随后，运动杆1在驱动元件11的驱动下向上运动，运动杆1带动下端锥形导向套2向上运动，下端锥形套2通过弹簧6带动上端锥形套2向上运动。由于锥形导向套2的外侧面为一锥面，该锥面在移动过程中与压紧钢球5相接触，在锥形导向套2的锥面和夹紧支架3的内圆柱面的作用下，压紧钢球5穿过通孔向外推出，压紧钢球5在夹紧支架3径向上运动，并将膨胀套4往外挤压，膨胀套4在挤压力的作用之下，朝外侧发生弹性变形。变形后的膨胀套4与薄壁套件受力接触，并完成薄壁套件的夹紧工作。在夹紧过程中，两个相邻锥形导向套2之间通过弹簧6进行力的传递使得各个锥形导向套2协同工作。
在薄壁套件运送到位后，运动杆1反向移动，原本被锥形导向套2上的锥面压紧的压紧钢球5受力逐渐减小，压紧钢球5在膨胀套4的作用下向内侧收回，失去压紧钢球5压紧力的膨胀套4也随之向内侧收回，此时薄壁套件内侧不再受到膨胀套4提供的摩擦力，将夹紧机构从薄壁套件内腔中收回。
压紧钢球5和锥形导向套2的加工精度高，膨胀套4在每次夹紧薄壁套件时均产生径向均匀的弹性变形，保证了每次夹紧工件的夹紧精度。该机构压紧钢球5根据不同薄壁套件在夹紧支架3的周向上均匀分布安装。每个压紧钢球5在夹紧时均能够实现自身万向旋转，这种设计可以保证在机构夹紧薄壁套件的过程中实现自定心功能，使薄壁套件的中心与夹具机构运动杆1的中心保持一致。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种应用于薄壁套件夹紧的高精度自定心夹紧机构，包括运动杆(1)、锥形导向套(2)、夹紧支架(3)、膨胀套(4)、压紧钢球(5)、弹簧(6)、前端安装盘(7)、前端安装法兰(8)、后端安装法兰(9)和O型圈(10)，其特征在于，所述运动杆(1)的一端通过过渡接头安装在设备驱动元件11的输出端上，运动杆(1)另一端通过螺钉安装有前端安装盘(7)；
所述夹紧支架(3)上设有通孔，通孔内安装有两个锥形导向套(2)，两个锥形导向套(2)之间固定有弹簧(6)，运动杆(1)穿过锥形导向套(2)和弹簧(6)；
所述夹紧支架(3)一端通过螺钉安装有前端安装法兰(8)，另一端通过螺钉安装后端安装法兰(9)；
所述夹紧支架(3)内壁设有压紧钢球(5)，压紧钢球(5)位于夹紧支架(3)上的通孔内；
所述夹紧支架(3)的一侧设有膨胀套(4)，夹紧支架(3)和膨胀套(4)的外侧设有O型圈(10)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于薄壁套件夹紧的高精度自定心夹紧机构,其特征在于，所述前端安装盘(7)的上侧与下端锥形导向套(2)的下侧紧密连接固定，下端锥形导向套(2)的上侧与弹簧(6)的下侧固定连接，弹簧(6)的上侧与上端锥形导向套(2)的下侧固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种应用于薄壁套件夹紧的高精度自定心夹紧机构,其特征在于，所述锥形导向套(2)根据位置可分为上端锥形导向套(2)和下端锥形导向套(2)。
4.根据权利要求1所述的一种应用于薄壁套件夹紧的高精度自定心夹紧机构,其特征在于，所述锥形导向套(2)的外锥面和夹紧支架(3)的内圆柱面共同作用，将压紧钢球(5)向外推出，挤压膨胀套(4)使膨胀套(4)发生弹性变形，从而夹紧薄壁套件。
5.根据权利要求4所述的一种应用于薄壁套件夹紧的高精度自定心夹紧机构,其特征在于，所述夹紧薄壁套件的方式包括但不限于夹紧薄壁套件的内壁。
6.根据权利要求1所述的一种应用于薄壁套件夹紧的高精度自定心夹紧机构,其特征在于，所述锥形导向套(2)的数量依据实际薄壁套件的规格来确定。
7.根据权利要求1所述的一种应用于薄壁套件夹紧的高精度自定心夹紧机构,其特征在于，所述压紧钢球(5)的分布包括但不限于在夹紧支架(3)周侧均匀分布。
8.根据权利要求1所述的一种应用于薄壁套件夹紧的高精度自定心夹紧机构,其特征在于，相邻的所述锥形导向套(2)之间包括但不限于使用弹簧(6)进行力的传递。
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