CN107900753A - 一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置 - Google Patents

一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种夹紧装置，尤其是一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置，包括连接板、底板、进气管夹紧装置、出气管夹紧装置；所述连接板上装有底板，底板上装有定位座，涡轮异形涡轮增压壳的进气管卡在定位座上，进气管夹紧装置将异形涡轮增压壳的进气管压紧在定位座上；所述出气管夹紧装置将异形涡轮增压壳的出气管固定底板上。本发明提供的一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置结构简单、重量轻、装夹方便、定位精度高、稳定性好、震动小、提高了加工精度、降低了加工成本。

Description

一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置
技术领域
本发明涉及一种夹紧装置，尤其是一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置。
背景技术
涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。参加竞赛的跑车一般在发动机上装有涡轮增压器，以使汽车迸发出更大的功率。发动机是靠燃料在气缸内燃烧来产生功率的，输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制，所产生的功率也会受到限制，如果发动机的运行性能已处于最佳状态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量，提高燃烧做功能力。涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
涡轮增压器的壳体的进气管和出气管上均需要进行机加工，而涡轮增压器的壳体多为不规则形状，导致装夹困难，引起加工质量差、加工效率低、合格率低、加工成本高。
虽然有些采用夹具进行涡轮增压壳的固定，如中国专利CN203357330U公布了一种涡轮增压器夹具，包括底板和位于所述底板上的挡板和定位销，所述底板上固定有直线导轨一、阶梯导轨和叶片仿形型腔，所述直线导轨一上设有壳体夹紧机构，所述壳体夹紧机构顶端设有叶片固定机构，所述壳体夹紧机构包括位于底端的导轨滑块，位于侧面的压头、弹簧滚轮机构和气缸推板，所述弹簧滚轮机构位于所述阶梯导轨上，所述叶片固定机构包括推板和位于所述推板前端的角度定位块、弹簧压紧块和弹簧顶珠，所述推板的后端设有解锁杆，底面设有直线导轨二，本发明所公开的涡轮增压器夹具夹装方便，可以灵活移动，便于安装，有利于提高安装效率。其中叶片仿形型腔的结构复杂，整体的结构也较复杂，加工成本高。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种结构简单、装夹方便、定位精度高、稳定性好的一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置，具体技术方案为：
一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置，包括连接板、底板、进气管夹紧装置、出气管夹紧装置；所述连接板上装有底板，底板上装有定位座，涡轮异形涡轮增压壳的进气管卡在定位座上，进气管夹紧装置将异形涡轮增压壳的进气管压紧在定位座上；所述出气管夹紧装置将异形涡轮增压壳的出气管固定底板上。
通过采用上述技术方案，连接板将底板固定在卡盘上，使底板的结构简单，降低加工难度、减轻重量。定位座与进气管夹紧装置配合夹紧异形涡轮增压壳的进气管，出气管夹紧装置夹紧出气管，使异形涡轮增压壳固定，并且位置精确，方便后续的机加工，能有效减少加工过程中的震动，提高加工精度。
优选的，所述定位座上设有定位凸台，定位凸台卡在异形涡轮增压壳的进气管的底部。
通过采用上述技术方案，定位座顶部的定位凸台能够精确的限定涡轮增压壳进气管的位置。
优选的，所述进气管夹紧装置包括压紧块、压紧杆和主压紧油缸，所述主压紧油缸安装在定位座的底部，定位座的中心设有中心孔，压紧杆插在中心孔中，压紧杆的一端与主压紧油缸连接，压紧杆穿过异形涡轮增压壳的进气管，压紧杆的另一端活动装有压紧块，压紧块位于异形涡轮增压壳进气管的顶部，压紧块将涡轮增压壳压紧在定位座上。
通过采用上述技术方案，主压紧油缸带动压紧杆，压紧杆带动压紧块，压紧块将异形涡轮增压壳压紧在定位座上。压紧块活动装在压紧杆上，方便异形涡轮增压壳的装卸。
优选的，所述压紧块为圆柱体，压紧块上设有U形槽，U形槽的圆心与压紧块的圆心在同一轴线上；所述压紧杆的另一端设有压紧台，压紧台的直径大于U形槽的直径，压紧台压在压紧块上；所述压紧杆上还装有防护套。
通过采用上述技术方案，压紧块装卸方便，只要卡到压紧杆上即可。防护套防止压紧杆划碰伤异形涡轮增压壳的进气管内表面。
优选的，所述压紧块的侧面装有弹性柱塞，弹性柱塞的端部位于U形槽内，弹性柱塞将压紧杆卡在U形槽内。
通过采用上述技术方案，弹性柱塞防止压紧块脱落，同时也不影响压紧块的装卸。
优选的，所述出气管夹紧装置包括横向夹紧装置，所述横向夹紧装置包括定位销、横压杆和横向油缸；所述定位销和横压杆位于出气管的两侧，定位销与横压杆的一端位置相对，定位销与连接管之间的夹角不小于30°，不大于150°，定位销和横压杆固定住出气管，限制出气管绕定位座转动；所述横压杆通过连接轴活动安装在压紧座上，横压杆的一端压在出气管的一侧，另一端与横向油缸的活塞杆连接。
通过采用上述技术方案，定位销位于连接管的外侧不影响异形涡轮增压壳的装卸，定位销与连接管之间的夹角为90°时为最佳位置，定位销与横压杆能有效限定出气管绕定位座左右移动。定位销为固定的，横压杆为活动的，横压杆通过横向油缸将出气管压紧在定位销的端部。
优选的，所述定位销固定在销钉座上，定位销与销钉座通过螺纹连接，定位销的端部设有倒圆角，定位销上还装有锁紧螺母；所述横压杆的另一端设有插孔和滑动孔，插孔和滑动孔均为腰形孔，插孔和滑动孔相互垂直，且相互连通，横向油缸的活塞杆插在插孔中，活塞杆端部装有滑动轴，滑动轴活动插在滑动孔中。
通过采用上述技术方案，定位销通过螺纹与销钉座连接方便进行位置的精调，减少加工和装配的要求，降低加工成本。倒圆角防止划碰伤出气管的外表面。锁紧螺母在定位销位置调整好后锁紧定位销，防止定位销发生转动影响定位精度，能有效避免因震动而产生的转动，提高了定位精度和稳定性。滑动孔为腰形孔方便滑动轴的滑动，从而实现推动横压杆压紧出气管。
优选的，所述出气管夹紧装置还包括纵向夹紧装置，所述纵向夹紧装置包括纵向浮动支撑缸、纵压杆和纵向油缸；所述纵向浮动支撑缸和纵压杆位于出气管的两侧，纵向浮动支撑缸与纵压杆一端的位置相对，纵向浮动支撑缸的轴线与定位销的轴线的夹角为不小于40°，不大于80°，所述纵向浮动支撑缸位于连接管的外侧，纵向浮动支撑缸和纵压杆共同压住出气管；纵压杆的另一端通过连接轴与连接杆活动连接，连接杆固定在纵向油缸的活塞杆上，纵压杆还通过连接轴与活动板的一端活动连接，活动板的另一端通过连接轴与纵支座活动连接，纵支座固定在纵向油缸上。
通过采用上述技术方案，纵向浮动支撑缸位于连接管的外侧不影响异形涡轮增压壳的装卸。纵向浮动支撑缸的轴线与定位销的轴线之间的夹角不小于40°使纵向浮动支撑和纵压杆实现对出气管的前后方向的限位，纵向夹紧装置与横向夹紧装置共同实现出气管的X和Y方向的完全定位，有效提高了出气管的稳定性，减少了加工过程中的震动，提高了加工精度。通过活动板使结构紧凑、占用空间小。
优选的，所述出气管夹紧装置还包括竖向夹紧装置，竖向限位装置包括竖向浮动支撑缸，竖向浮动支撑缸位于出气管的一侧，且倾斜设置，竖向浮动支撑缸的活塞杆顶在出气管与连接管的连接处，竖向浮动支撑缸限制出气管上下移动。
通过采用上述技术方案，出气管和连接管的连接处形成凸台方便竖向浮动支撑的活动杆顶住。竖向浮动支撑缸实现了出气管的Z向的定位，防止加工过程中出气管上下窜动，提高了出气管的稳定性和加工精度。
优选的，所述出气管夹紧装置还包括限位装置，所述限位装置包括限位座和弹性柱塞，所述限位座安装在定位座的一侧，所述弹性柱塞固定在限位座上，弹性柱塞压在出气管的凸起上。
通过采用上述技术方案，限位装置提高了异形涡轮增压壳放置到定位座上的位置精度，从而减少了在夹紧过程中异形涡轮增压壳的转动距离，避免了应力的存在，提高了加工精度，也能减少划碰伤。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置结构简单、重量轻、装夹方便、定位精度高、稳定性好、震动小、提高了加工精度、降低了加工成本。
附图说明
图1是异形涡轮增压壳的结构示意图；
图2是一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置的俯视图；
图3是未安装异形涡轮增压壳的结构示意图；
图4是纵压杆与纵向油缸的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示，一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置包括连接板11、底板12、进气管夹紧装置、出气管夹紧装置。
如图1所示，异形涡轮增压壳包括进气管16和出气管18；进气管16的轴线与出气管18的轴线平行，出气管18通过连接管17与异形涡轮增压壳连接；异形涡轮增压壳的侧面设有凸起19。
如图2和图3所示，连接板11上装有底板12，底板12与连接板11相互垂直，底板12与连接板11之间还装有加强板13。
底板12上装有定位座14，定位座14上设有定位凸台15，定位凸台15卡在异形涡轮增压壳的进气管16的底部。
进气管夹紧装置包括压紧块25、压紧杆21和主压紧油缸，主压紧油缸安装在定位座14的底部或底板12的底部，定位座14的中心设有中心孔，压紧杆21插在中心孔中，压紧杆21与中心孔为间隙配合，压紧杆21的一端与主压紧油缸连接，压紧杆21穿过异形涡轮增压壳的进气管16，压紧杆21的另一端活动装有压紧块25，压紧块25位于异形涡轮增压壳进气管16的顶部，压紧块25将涡轮增压壳压紧在定位座14上。
压紧块25为圆柱体，压紧块25上设有U形槽26，U形槽26的圆心与压紧块25的圆心在同一轴线上。压紧块25的侧面装有弹性柱塞27，弹性柱塞27的端部位于U形槽26内，弹性柱塞27将压紧杆21卡在U形槽26内。
压紧杆21的另一端设有压紧台22，压紧台22的直径大于U形槽26的直径，压紧台22压在压紧块25上；压紧杆21上还装有防护套23。
出气管夹紧装置包括横向夹紧装置、纵向夹紧装置、竖向夹紧装置和限位装置。
横向夹紧装置包括定位销31、横压杆35和横向油缸37；定位销31和横压杆35位于出气管18的两侧，定位销31与横压杆35的一端位置相对，定位销31与连接管17之间的夹角为90°，定位销31和横压杆35固定住出气管18，限制出气管18绕定位座14转动。
定位销31固定在销钉座32上，销钉座32安装在固定座42上，定位销31与销钉座32通过螺纹连接，定位销31的端部设有倒圆角，定位销31上还装有锁紧螺母33。
横压杆35通过连接轴活动安装在压紧座36上，横压杆35的一端压在出气管18的一侧，横压杆35的另一端设有插孔38和滑动孔39，插孔38和滑动孔39均为腰形孔，插孔38和滑动孔39相互垂直，且相互连通，横向油缸37的活塞杆插在插孔38中，活塞杆端部装有滑动轴，滑动轴活动插在滑动孔39中，横向油缸37安装在压紧座36上。
如图2、图3和图4所示，纵向夹紧装置包括纵向浮动支撑缸41、纵压杆45和纵向油缸48；纵向浮动支撑缸41和纵压杆45位于出气管18的两侧，纵向浮动支撑缸41与纵压杆45一端的位置相对，纵向浮动支撑缸41的轴线与定位销31的轴线的夹角为45°，纵向浮动支撑缸41位于连接管17的外侧，纵向浮动支撑缸41安装在固定座42上，纵向浮动支撑缸41和纵压杆45共同压住出气管18。纵压杆45的另一端通过连接轴与连接杆49活动连接，连接杆49固定在纵向油缸48的活塞杆上，纵压杆45还通过连接轴与活动板46的一端活动连接，活动板46的另一端通过连接轴与纵支座47活动连接，纵支座47固定在纵向油缸48上，纵向油缸48安装在固定座42上。
竖向限位装置包括竖向浮动支撑缸51，竖向浮动支撑缸51位于出气管18的一侧，且倾斜设置，竖向浮动支撑缸51安装在压紧座36上，竖向浮动支撑缸51的活塞杆顶在出气管18与连接管17的连接处，竖向浮动支撑缸51限制出气管18上下移动。
限位装置包括限位座62和弹性柱塞27，限位座62安装底板12上，且在定位座14的一侧，弹性柱塞27固定在限位座62上，弹性柱塞27压在出气管18的凸起19上。
销钉座32、纵向油缸48和纵向浮动支撑缸41均安装在固定座42上，横向油缸37和竖向浮动支撑缸51均安装在压紧座36上，固定座42和压紧座36减少了零件的数量，使结构紧凑。底板12、压紧座36和固定座42的内部均设有油路，减少了油管的布置，简化结构、方便装配。

Claims (10)

1.一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置，其特征在于，包括连接板(11)、底板(12)、进气管夹紧装置、出气管夹紧装置；所述连接板(11)上装有底板(12)，底板(12)上装有定位座(14)，异形涡轮增压壳的进气管(16)卡在定位座(14)上，进气管夹紧装置将异形涡轮增压壳的进气管(16)压紧在定位座(14)上；所述出气管夹紧装置将异形涡轮增压壳的出气管(18)固定底板(12)上。
2.根据权利要求1所述的一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置，其特征在于，所述定位座(14)上设有定位凸台(15)，定位凸台(15)卡在异形涡轮增压壳的进气管(16)的底部。
3.根据权利要求1所述的一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置，其特征在于，所述进气管夹紧装置包括压紧块(25)、压紧杆(21)和主压紧油缸，所述主压紧油缸安装在定位座(14)的底部，定位座(14)的中心设有中心孔，压紧杆(21)插在中心孔中，压紧杆(21)的一端与主压紧油缸连接，压紧杆(21)穿过异形涡轮增压壳的进气管(16)，压紧杆(21)的另一端活动装有压紧块(25)，压紧块(25)位于异形涡轮增压壳进气管(16)的顶部，压紧块(25)将涡轮增压壳压紧在定位座(14)上。
4.根据权利要求3所述的一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置，其特征在于，所述压紧块(25)为圆柱体，压紧块(25)上设有U形槽(26)，U形槽(26)的圆心与压紧块(25)的圆心在同一轴线上；所述压紧杆(21)的另一端设有压紧台(22)，压紧台(22)的直径大于U形槽(26)的直径，压紧台(22)压在压紧块(25)上；所述压紧杆(21)上还装有防护套(23)。
5.根据权利要求4所述的一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置，其特征在于，所述压紧块(25)的侧面装有弹性柱塞(27)，弹性柱塞(27)的端部位于U形槽(26)内，弹性柱塞(27)将压紧杆(21)卡在U形槽(26)内。
6.根据权利要求1所述的一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置，其特征在于，所述出气管夹紧装置包括横向夹紧装置，所述横向夹紧装置包括定位销(31)、横压杆(35)和横向油缸(37)；所述定位销(31)和横压杆(35)位于出气管(18)的两侧，定位销(31)与横压杆(35)的一端位置相对，定位销(31)与连接管(17)之间的夹角不小于30°，不大于150°，定位销(31)和横压杆(35)固定住出气管(18)，限制出气管(18)绕定位座(14)转动；所述横压杆(35)通过连接轴活动安装在压紧座(36)上，横压杆(35)的一端压在出气管(18)的一侧，另一端与横向油缸(37)的活塞杆连接。
7.根据权利要求6所述的一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置，其特征在于，所述定位销(31)固定在销钉座(32)上，定位销(31)与销钉座(32)通过螺纹连接，定位销(31)的端部设有倒圆角，定位销(31)上还装有锁紧螺母(33)；所述横压杆(35)的另一端设有插孔(38)和滑动孔(39)，插孔(38)和滑动孔(39)均为腰形孔，插孔(38)和滑动孔(39)相互垂直，且相互连通，横向油缸(37)的活塞杆插在插孔(38)中，活塞杆端部装有滑动轴，滑动轴活动插在滑动孔(39)中。
8.根据权利要求6所述的一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置，其特征在于，所述出气管夹紧装置还包括纵向夹紧装置，所述纵向夹紧装置包括纵向浮动支撑缸(41)、纵压杆(45)和纵向油缸(48)；所述纵向浮动支撑缸(41)和纵压杆(45)位于出气管(18)的两侧，纵向浮动支撑缸(41)与纵压杆(45)一端的位置相对，纵向浮动支撑缸(41)的轴线与定位销(31)的轴线的夹角为不小于40°，不大于80°，所述纵向浮动支撑缸(41)位于连接管(17)的外侧，纵向浮动支撑缸(41)和纵压杆(45)共同压住出气管(18)；纵压杆(45)的另一端通过连接轴与连接杆(49)活动连接，连接杆(49)固定在纵向油缸(48)的活塞杆上，纵压杆(45)还通过连接轴与活动板(46)的一端活动连接，活动板(46)的另一端通过连接轴与纵支座(47)活动连接，纵支座(47)固定在纵向油缸(48)上。
9.根据权利要求6所述的一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置，其特征在于，所述出气管夹紧装置还包括竖向夹紧装置，竖向限位装置包括竖向浮动支撑缸(51)，竖向浮动支撑缸(51)位于出气管(18)的一侧，且倾斜设置，竖向浮动支撑缸(51)的活塞杆顶在出气管(18)与连接管(17)的连接处，竖向浮动支撑缸(51)限制出气管(18)上下移动。
10.根据权利要求6所述的一种全自动四轴涡轮增压壳夹紧装置，其特征在于，所述出气管夹紧装置还包括限位装置，所述限位装置包括限位座(62)和弹性柱塞(27)，所述限位座(62)安装在定位座(14)的一侧，所述弹性柱塞(27)固定在限位座(62)上，弹性柱塞(27)压在出气管(18)的凸起(19)上。
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