CN108058043B - 无隙定心及限位压紧节圆夹具 - Google Patents

无隙定心及限位压紧节圆夹具 Download PDF

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Abstract

一种无隙定心及限位压紧节圆夹具,包括底座,底座包括设置在中部的柱形凸台和围绕柱形凸台设置的支撑凸台,柱形凸台设置通孔,通孔的孔底配合螺母衬套;底座上设有径向定位机构和轴向压紧机构;本发明提供了一种无隙定心及限位压紧节圆夹具,将定位与夹紧分开进行,避免了夹紧力过大引起的变形,也解决了夹紧力小引起的振动,从而从根本上解决了此类零件的加工问题。

Description

无隙定心及限位压紧节圆夹具
技术领域
本发明属于齿圈夹具技术领域,特指一种无隙定心及限位压紧节圆夹具。
背景技术
随着大型风力发电设备的应用,其中有一重要零件:齿圈。因其工作环境的要求,所以,在设计上尽可能减小重量,齿圈往往都是薄壁的。对于这种大型薄壁齿圈类零件的加工,如果齿圈的齿是贯通的,加工时还要方便些,尤其是对于齿圈齿形不是贯通的这种情况更加困难(见附图9齿圈)。因这种情况下,齿圈的端面要加工没有可以压紧的地方,采用节圆定心与夹紧时会产生夹紧变形的问题。因为,齿圈经热处理后必然产生一定的变形(椭圆),经节圆夹紧时因夹紧力很大把齿圈给撑圆了,车止口或外圆未拆下时是圆的,工件拆下时工件的变形回弹回去后使车削的止口也随之变为椭圆。因工件较大如果夹紧力较小时车削加工时会产生振动等因素。总之,加工此类零件往往会很难办。
发明内容
本发明的目的是提供一种无隙定心及限位压紧节圆夹具,将定位与夹紧分开进行,避免了夹紧力过大引起的变形,也解决了夹紧力小引起的振动,从而从根本上解决了此类零件的加工问题。
本发明的目的是这样实现的:一种无隙定心及限位压紧节圆夹具,包括底座,底座包括设置在中部的柱形凸台和围绕柱形凸台设置的支撑凸台,柱形凸台设置通孔,通孔的孔底配合螺母衬套;底座上设有径向定位机构和轴向压紧机构;
所述径向定位机构包括弹性套、锥度套、压圈、定心螺杆,弹性套支撑在支撑凸台上,锥度套设置在弹性套和柱形凸台之间,压圈与锥度套固定,定心螺杆与压圈轴向限位配合,定心螺杆与螺母衬套螺接,定心螺杆通过压圈带动锥度套轴向升降;
所述轴向压紧机构包括压板、压爪、压紧螺杆、压紧螺母、过渡杆、限位凸轮,限位凸轮转动设置在压板内腔,压板径向设有若干连通内腔和外壁的滑移槽,压爪具有若干块并相应配合在滑移槽内,限位凸轮具有配合压爪的缺口结构;压脚螺母由过渡杆支撑在压板上方,过渡杆底部固定在螺母衬套上;压脚螺杆与压紧螺母螺纹连接,并与压板轴向限位配合。
其中,所述弹性套外周间隙配合有若干安装圈,安装圈轴向间隔排列,安装圈之间配合有竖向设置的定位量棒,定位量棒上下端与安装圈间隙配合并具有径向的活动量,定位量棒围绕弹性套圆周间隔分布。
其中,所述安装圈外壁上凸设有与齿圈内齿槽适配的仿形齿。
其中,所述定心螺杆穿设在压紧螺杆内。
其中,所述支撑凸台与柱形凸台之间形成有环形槽。
其中,所述底座底部设有定位止口,底座周边设有与车床连接的螺孔。
其中,所述压板上开设有径向孔和弧形孔,压爪上连接有径向拨柄,限位凸轮上连接转动拨柄,径向拨柄伸出径向孔,转动拨柄伸出弧形孔。
其中,所述压板为六方形,压爪在压板上均布有三块。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是:
本夹具的关键技术点是把定心与夹紧分开执行,尤其是对非贯通齿圈内的过渡槽的针对性设计,其压紧装置很有特点,既解决了压紧的问题,也解决了方便装卸的问题,深受使用者欢迎。
附图说明
图1是本发明的立体结构图;
图2是本发明的俯视图;
图3是本发明的图2中A-A方形的剖视图;
图4是本发明的侧视图;
图5是本发明径向定位机构的剖视图;
图6是本发明弹性套、锥度套和安装圈的配合图;
图7是本发明压板与压爪、限位凸轮的配合图;
图8是本发明压板的零件图;
图9是本发明轴向压紧机构的剖视图;
图10是本发明针对产品齿圈的零件图。
附图标记:1、齿圈;2、压板;2a、径向孔;2b、弧形孔;2c、滑移槽;3、径向拨柄;4、转动拨柄;5、压爪;6、定心螺杆;7、压紧螺杆;8、压紧螺母;9、螺母衬套;10、定位量棒;11、安装圈;11a、限位凸起;11b、仿形齿;12、底座;12a、支撑凸台;12b、柱形凸台;12c、定位止口;13、限位凸轮;13a、缺口;14、过渡杆;15、弹性套;15a、周向限位槽;15b、轴向环形限位槽;16、锥度套;17、压圈;18、下拉套;19、圆螺母。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述,参见图1-10:
一种无隙定心及限位压紧节圆夹具,包括底座12,底座12底部设有定位止口12c,底座12周边设有与车床连接的螺孔;底座12包括设置在中部的柱形凸台12b和围绕柱形凸台12b设置的支撑凸台12a,柱形凸台12b设置通孔,通孔的孔底配合固定螺母衬套9;柱形凸台12b和支撑凸台12a间隔设置,中间形成环形槽;其中底座12上设有径向定位机构和轴向压紧机构。
结合图3、图5和图6,径向定位机构包括弹性套15、锥度套16、压圈17、定心螺杆6,弹性套15支撑在支撑凸台12a上,锥度套16设置在弹性套15和柱形凸台12b之间,压圈17与锥度套16固定,定心螺杆6在压圈17下方设置环形凸起,压圈17下方固定有下拉套18,下拉套卡住环形凸起,实现定心螺杆6与压圈17轴向限位配合;定心螺杆6与下方的螺母衬套9螺接,定心螺杆6通过压圈17带动锥度套16轴向升降;
其中,结合图1和图6,弹性套15外周间隙配合有若干安装圈11,安装圈11轴向间隔排列,安装圈11之间配合有竖向设置的定位量棒10,定位量棒10上下端与安装圈11间隙配合并具有径向的活动量(安装圈11上的轴孔大于定位量棒10两端的安装轴),定位量棒10围绕弹性套15圆周间隔分布;安装圈11外壁上凸设有与齿圈1内齿槽适配的仿形齿11b。安装圈11内壁设有限位凸起11a,对应在弹性套15外壁上设有周向限位槽15a,用于配合限位凸起11a,起到限制安装圈11周向转动的作用;在弹性套15外壁上还设置轴向环形限位槽15b,每个安装圈11对应分布在环形限位槽,从而对安装圈11轴向位置限位。
结合图2和图7-9,轴向压紧机构包括压板2、压爪5、压紧螺杆7、压紧螺母8、过渡杆14、限位凸轮13,限位凸轮13转动设置在压板2内腔,压板2为六方形结构,并沿六方形边径向设有若干连通内腔和外壁的滑移槽2c,压爪5具有三块并相应配合在滑移槽2c内,限位凸轮13具有配合压爪5的缺口13a结构;压板2上开设有径向孔2a和弧形孔2b,压爪5上连接有径向拨柄3,限位凸轮13上连接转动拨柄4,径向拨柄3伸出径向孔2a,转动拨柄4伸出弧形孔2b;压脚螺母由过渡杆14支撑在压板2上方,过渡杆14底部固定在螺母衬套9上;压脚螺杆套设在定心螺杆上,并与压紧螺母8螺纹连接,并穿过压板2后在底端连接圆螺母19,在压紧螺杆7上侧设置环形凸起,实现与压板2轴向限位配合。
本方案的工作原理如下:本夹具由安装定位止口12c与立式车床法兰连接,保证与车床主轴的同心,通过底座12周边的螺孔与车床法兰固定。夹具调整好后即可开始加工使用。
首先将连接凸轮的转动拨柄4转动松开位置,此时凸轮的三个缺口13a位置正对三个压爪5,再向内移动连接压爪5的径向拨柄3,此时压爪5均回缩至内部;接下来就可以把工件齿圈1吊起,让齿圈1的齿槽对着夹具的定位量棒10,即可把齿圈1放入夹具中,让齿圈1下面的小端面与底座12上的支撑凸台接触,留出待加工的端面,便可开始定心与压紧的工作。用公斤扳手转动定心螺杆6,此时定心螺杆6向下移动,利用定心螺杆6上的凸台带动下拉套18向下移动,因下拉套18与压圈17由螺钉已连接,所以压圈17也向下移动,又因压圈17与锥度套16也是连接的,所以锥度套16也向下移动,因其外锥度向下移动就胀开弹性套15的直径变大,同时也使其接触的定位量棒10向外移动,使其定位的直径变大,这样就消除了定位量棒10与齿圈1齿槽的间隙;此时根据试用确定拧紧公斤扳手的力矩大小以不致齿圈1变形为宜,这也就完成了定心的要求。
接着就可以向外移动三处连接压爪5的径向拨柄3使压爪5的头端伸入到齿圈1的过渡槽内,此时转动转动拨柄至工作位置,这时候凸轮的三个凸爪对着三个压爪5后面的圆弧部分,确保压爪5不会回移;再接下来就可以拧动压紧螺杆7向下移动。因压紧螺母8通过过渡杆14(3件)与螺母衬套9连接。由于螺母衬套9与底座12连接,所以压紧螺母8相对于底座12是不动的。因此在压紧螺杆7向下移动时利用其上面的凸台压紧六方压板2向下移动,因三个压爪5均在六方压板2孔滑移槽2c内,所以就实现了压爪5压紧齿圈1的目的。这样就可以进行齿圈1工件上下两面及外圆的加工了。
加工完毕后,反拧压紧螺母8,因其下端已用两个圆螺母19将六方压板2限制,在压紧螺母8反拧向上时将带动六方压板2向上移动,同时带动压爪5向上移动,即实现了松开要求。(这里要说明一下:压爪5松开上移的距离要控制适当,上升太多会与齿圈1过渡槽上面接触反而不利压爪5的缩回与下次加工时的伸出)接着将转动连接凸轮的转动拨柄4至松开位置再向内移动连接压爪5径向拨柄3;接下来反拧定心螺杆6向上移动,带动压圈17及锥度套16向上移动其外锥释放间隙,使弹性套15向内回弹,使定位量棒10与齿圈1齿槽出现间隙,使工件发生松动便可以向上吊出,再装工件即可重复上面的操作过程。本夹具针对是非贯通性齿圈1,所以定心后采用的是手动夹紧,如果是贯通的齿圈1,手动定心后可以采用车床液压拉紧将更加方便。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无隙定心及限位压紧节圆夹具,包括底座(12),其特征在于:
底座(12)包括设置在中部的柱形凸台(12b)和围绕柱形凸台(12b)设置的支撑凸台(12a),柱形凸台(12b)设置通孔,通孔的孔底配合螺母衬套(9);底座(12)上设有径向定位机构和轴向压紧机构;
所述径向定位机构包括弹性套(15)、锥度套(16)、压圈(17)、定心螺杆(6),弹性套(15)支撑在支撑凸台(12a)上,锥度套(16)设置在弹性套(15)和柱形凸台(12b)之间,压圈(17)与锥度套(16)固定,定心螺杆(6)与压圈(17)轴向限位配合,定心螺杆(6)与螺母衬套(9)螺接,定心螺杆(6)通过压圈(17)带动锥度套(16)轴向升降;
所述轴向压紧机构包括压板(2)、压爪(5)、压紧螺杆(7)、压紧螺母(8)、过渡杆(14)、限位凸轮(13),限位凸轮(13)转动设置在压板(2)内腔,压板(2)径向设有若干连通内腔和外壁的滑移槽(2c),压爪(5)具有若干块并相应配合在滑移槽(2c)内,限位凸轮(13)具有配合压爪(5)的缺口(13a)结构;压紧螺母由过渡杆(14)支撑在压板(2)上方,过渡杆(14)底部固定在螺母衬套(9)上;压紧螺杆与压紧螺母(8)螺纹连接,并与压板(2)轴向限位配合。
2.根据权利要求1所述的无隙定心及限位压紧节圆夹具,其特征在于:所述弹性套(15)外周间隙配合有若干安装圈(11),安装圈(11)轴向间隔排列,安装圈(11)之间配合有竖向设置的定位量棒(10),定位量棒(10)上下端与安装圈(11)间隙配合并具有径向的活动量,定位量棒(10)围绕弹性套(15)圆周间隔分布。
3.根据权利要求2所述的无隙定心及限位压紧节圆夹具,其特征在于:所述安装圈(11)外壁上凸设有与齿圈(1)内齿槽适配的仿形齿。
4.根据权利要求1所述的无隙定心及限位压紧节圆夹具,其特征在于:所述定心螺杆(6)穿设在压紧螺杆(7)内。
5.根据权利要求1所述的无隙定心及限位压紧节圆夹具,其特征在于:所述支撑凸台(12a)与柱形凸台(12b)之间形成有环形槽。
6.根据权利要求1所述的无隙定心及限位压紧节圆夹具,其特征在于:所述底座(12)底部设有定位止口(12c),底座(12)周边设有与车床连接的螺孔。
7.根据权利要求1所述的无隙定心及限位压紧节圆夹具,其特征在于:所述压板(2)上开设有径向孔(2a)和弧形孔(2b),压爪(5)上连接有径向拨柄(3),限位凸轮(13)上连接转动拨柄(4),径向拨柄(3)伸出径向孔(2a),转动拨柄(4)伸出弧形孔(2b)。
8.根据权利要求1所述的无隙定心及限位压紧节圆夹具,其特征在于:所述压板(2)为六方形,压爪(5)在压板(2)上均布有三块。
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Denomination of invention: No gap centering and limit clamping pitch circle fixture

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Granted publication date: 20191001

Pledgee: Zhejiang Wenling Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: WENLING MINGHUA GEAR Co.,Ltd.

Registration number: Y2021330000637

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Date of cancellation: 20230323

Granted publication date: 20191001

Pledgee: Zhejiang Wenling Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: WENLING MINGHUA GEAR Co.,Ltd.

Registration number: Y2021330000637

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Denomination of invention: Clearance free centering and limit clamping pitch circle fixture

Effective date of registration: 20230426

Granted publication date: 20191001

Pledgee: Zhejiang Wenling Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: WENLING MINGHUA GEAR Co.,Ltd.

Registration number: Y2023330000804

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