CN108290227B - 用于液压工件支撑器的夹持机构 - Google Patents

Abstract

披露了一种工件支撑器以及一种用于夹持液压工件支撑器系统的可平移部件的方法。该工件支撑器可以包括刚性中空带槽夹头、套筒、以及诸如柱塞或杆的可平移部件。可以将液压流体泵送到该液压工件支撑器系统的入口中，以将该可平移部件从第一回缩位置向外液压地致动到第二伸出位置中。该液压流体可以进一步在足以使该套筒抵靠夹头进行按压的压力下被泵送到该套筒。该夹头通过挠曲成与该可平移部件相接触来对其作出响应，由此将该可平移部件固持在该第二伸出位置中。甚至在使用具有较强裂断强度的较厚材料时，该夹头中的这些狭槽也允许挠曲。

Description

用于液压工件支撑器的夹持机构

技术领域

本申请涉及夹持机构，尤其涉及一种用于液压工件支撑器的夹持机构。

背景技术

液压工件支撑器通常用于支撑夹具上的工件，使得可以通过计算机数字控制(CNC)机床等来对工件进行机加工或以其他方式进行作用。典型的工件支撑器可以包括柱塞(例如，轴或中空杆)，该柱塞通过弹簧、空气或液压力而轴向地移动以相对于工件进行定位。柱塞可以具有硬化的接触螺栓，该螺栓附接至该柱塞的末端上以接触工件。

工件支撑器还包括用于将液压压力传递到柱塞的薄壁式圆柱形不锈钢套筒。在柱塞前进之后，向该套筒的外部施加液压压力以抵靠该柱塞挤压该套筒，从而将该套筒抵靠工件锁定。套筒典型地非常薄(例如，0.009英寸厚的壁)，以在所需压力下关闭并夹紧柱塞。遗憾的是，薄的套筒在轴向压缩时具有非常低的刚度，并且向工件支撑器柱塞的末端施加的高负载可能导致套筒在工件支撑器内发生弹性变形。这可能致使工件支撑器略微地偏转，从而致使该工件发生相同的偏转。

此外，即使套筒薄，它仍需要显著的压力来封闭其内径与柱塞之间的间隙。因此，该间隙被设计为非常小并且具有非常严格的公差(例如，柱塞外径和套筒内径可能需要+/-0.0001英寸的公差)。套筒的这种小间隙使得制造非常困难、成本高且耗时。甚至温度变化也可能导致一批所得工件测量超出公差范围。此外，由于套筒是非常挠性的，因此大多数测量设备致使套筒扭曲并给出不准确的读数。

另一个缺点在于，软的不锈钢套筒由于套筒的内径被磨光掉而可能过早地失效，这增大了足以使得套筒不能夹紧柱塞的间隙，并且工件支撑器不再具有其额定容量。

另一个缺点在于，圆柱形套筒在绕其柱塞封闭时没有形成完全接触，而是变形并且仅在几个位置处与柱塞周向地接触。沿柱塞长度的接触也受到限制，其中套筒沿其长度的中间处接触柱塞，而不在端部处接触柱塞。

因此，需要一种克服现有技术工件支撑器的这些和其他缺点的工件支撑器。

发明内容

本发明的实施例解决了上述问题并且提供了液压工件支撑器领域的显著进步。

本发明的一个实施例是一种用于液压工件支撑器系统的夹持机构。该夹持机构可以包括杆或柱塞、中空刚性夹头以及套筒。该夹头可以具有一个或多个侧壁、第一开放端和第二开放端，其中穿过这些侧壁而形成多个狭槽。当该夹头绕该杆或柱塞时，该套筒可以遮盖该夹头。替代性地，该套筒可以被收纳在该夹头内，并且该夹头可以位于该杆或柱塞内。该套筒可以被定位成抵靠夹头进行按压以使该夹头的一部分挠曲，从而夹紧该杆或柱塞。有利的是，该刚性夹头中的狭槽使之挠性到足以允许在其制造中的大公差、并且允许该刚性夹头具有较厚侧壁，由此在该夹头被轴向压缩时提供较高的刚度。由于该刚性夹头是硬化的，因此它比现有技术的工件支撑器套筒更耐表面磨损，并且如果经历一些表面磨损，其挠性允许它承受住该夹头与该柱塞之间的任何所得的增大的间隙，同时继续牢固地保持该柱塞。由于通过狭槽提供的该夹头的高挠性，甚至在低压下，在套筒内浮动的刚性夹头有利地沿其长度和圆周完全接触该柱塞。

本发明的另一个实施例是一种用于液压工件支撑器系统的夹持机构。该夹持机构可以包括中空刚性夹头、杆或柱塞、套筒、以及外壳。该夹头可以具有一个或多个侧壁、第一开放端和第二开放端、以及穿过这些侧壁形成的多个狭槽。这些狭槽的大小和位置可以被设置为允许该夹头向内挠曲。该杆或柱塞可以通过第一开放端和/或第二开放端被收纳在该夹头中或穿过该夹头。该套筒可以基本上遮盖该夹头以向该夹头施加向内压力，使得施加到该套筒上的向内压力致使该夹头向内挠曲，从而夹持到该杆或柱塞上。该外壳可以有助于将该杆或柱塞在第一回缩位置与第二伸出位置之间液压地致动。该套筒可以位于该夹头与该外壳的至少一部分之间。该外壳还可以包括多个液压流体通道，这些液压流体通道允许液压流体被泵送到该套筒与该外壳之间的空间中。

本发明的另一个实施例是一种用于夹持液压工件支撑器系统的杆或柱塞的方法。该方法可以包括以下步骤：将液压流体泵送到该液压工件支撑器系统的入口中；以及经由该液压流体将该液压工件支撑器系统的柱塞从第一回缩位置向外液压地致动到第二伸出位置中。该方法还可以包括以下步骤：将该液压流体泵送到绕硬化的金属夹头或位于其内的塑料套筒的外表面或内表面。该夹头可以具有至少一个侧壁，该至少一个侧壁具有穿过其中形成的多个狭槽，这些狭槽的大小和位置被设置为允许该夹头向内挠曲或向外挠曲。该方法还可以包括以下步骤：当向该塑料套筒施加足够的液压压力时将该套筒抵靠该夹头径向向内或径向向外进行按压，从而使该夹头的一部分径向向内或径向向外挠曲以夹紧该柱塞的内表面或外表面，由此将该柱塞固持在该第二伸出位置中。

提供本概述是为了以简化形式介绍下文将在详述描述中进一步描述的一系列概念。本概述并不旨在确定所要求保护的主题的关键特征或必不可少的特征，也并不旨在用来限制所要求保护的主题的范围。本发明的其他方面和优点将从以下对实施例和附图的详细描述变得清楚。

附图说明

以下参照附图详细描述本发明的实施例，在附图中：

图1是根据本发明实施例构造的工件支撑器的透视图；

图2是图1的工件支撑器的截面正视图，其柱塞处于第一回缩构型；

图3是图1的工件支撑器的截面正视图，其柱塞处于第二伸出构型；

图3a是图3的工件支撑器的局部放大截面正视图，示出了穿过其中形成的液压通道；

图4是图1的工件支撑器的基座的顶部截面透视图；

图5是图4的基座的底部截面透视图；

图6是图1的工件支撑器的固位装置的剖视透视图；

图7是图2的柱塞的分解透视图；

图8是图1的工件支撑器的固位装置、夹头和套筒的分解透视图；

图9是图1的工件支撑器的各个外壳部件的分解透视图；

图10是图8的夹头的第一替代实施例的透视图；

图11是图8的夹头的第二替代实施例的透视图；

图12是图8的夹头的第三替代实施例的透视图；

图13是示出了根据本发明实施例的用于液压地夹紧工件支撑器的柱塞并且将其固持在位的方法的流程图；

图14是根据本发明的替代实施例构造的工件支撑器的透视图；

图15是图14的工件支撑器的截面正视图，其柱塞处于回缩构型；

图16是图14的工件支撑器的剖视正视图，其柱塞处于伸出构型。

附图不将本发明限于在此披露和描述的具体实施例。附图不一定按比例绘制，而是将重点放在清楚地说明本发明的原理上。

具体实施方式

本发明的以下详细描述参考了示出可以实践本发明的具体实施例的附图。这些实施例旨在足够详细地描述本发明的各方面，以使本领域技术人员能够实践本发明。在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用其他实施例并且可以做出改变。因此，以下详细描述不以限制性意义来理解。本发明的范围仅由所附权利要求连同此类权利要求所赋予的等效物的全部范围来限定。

在本说明书中，对“一个实施例”、“实施例”或“多个实施例”的引用意味着所提及的一个或多个特征被包含在本技术的至少一个实施例中。在本说明书中分开地提及“一个实施例”、“实施例”或“多个实施例”不一定是指同一个实施例，并且也不是相互排它的，除非如此陈述和/或除了本领域技术人员从本说明将容易了解的之外。例如，在一个实施例中描述的特征、结构、行为等也可以被包括(但不一定被包括)在其他实施例中。因此，当前技术可以包括在此描述的实施例的各种各样组合和/或整合。

图1至图3中示出了根据本发明的实施例构造的工件支撑器10。工件支撑器10可以是液压工件支撑器、或被配置成用于将工件大体上支撑在计算机数字控制(CNC)机床等内部的夹具上的任何工件支撑器。如图2和图3所示，工件支撑器10可以是或可以包括夹持机构，该夹持机构包括柱塞12、绕柱塞12的至少一部分放置的夹头14、以及绕该夹头的至少一部分放置的套筒16。当被压缩时，套筒16被配置成用于致使夹头14的一部分向内挠曲，从而封闭夹头14与柱塞12之间的间隙，由此提供锁定来防止柱塞12的轴向运动或角运动。如在此稍后描述的，工件支撑器10可以进一步包括外壳18和/或可插入该外壳中。

柱塞12(如在此定义的)可以是任何可平移部件，诸如实心的或中空的轴或杆，该部件是可移动的以通过弹簧、空气或液压力而轴向地滑动或平移以相对于工件(未示出)定位。例如，在此示出的本发明的实施例被配置成通过液压压力(诸如泵送或释放到工件支撑器10和/或其外壳18中的油)来致动柱塞12。柱塞12的外表面可以是大致平滑的或者被制造成具有特定粗糙度以增大柱塞12与夹头14之间的摩擦系数，并且因此增大负载固持能力。柱塞12可以完全容纳在套筒16和夹头14中、或者可以是完全穿过该套筒和夹头的杆、并且通过如气缸、齿轮和小齿轮、机械联动装置等一些外部装置而可移动地定位。

例如，如图2、图3和图7所示，柱塞12可以包括中空轴20、第一弹簧22、第二弹簧24、接触螺栓26、活塞28、活塞螺栓30、以及各种机械链接或密封装置，诸如一个或多个垫圈32、密封件34、O形环36、支承环38、擦拭件86等。如图2至图3所示，第一弹簧22和/或第二弹簧24可以被偏置并且被配置成用于将活塞28并且因此柱塞12作为整体沿向下或回缩方向维持，除非活塞28以其他方式经由液压流体等沿活塞28和柱塞12整体的向上位置或伸出位置被按压。然而，在不脱离在此描述的本发明的范围的情况下，可以使用其他液压柱塞构型。

如图2、图3和图8所示，夹头14可以是具有任何截面形状的中空管，该中空管具有在第一开放端42与第二开放端44之间延伸的一个或多个侧壁40。夹头14可以是例如圆柱形管。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，由侧壁40形成的截面形状可以替代性地为正方形、矩形、三角形、六边形或任何形状。在圆柱形构型中，夹头14可以具有长度、内径、外径以及由内径和外径限定的厚度。夹头14可以由本领域已知的任何刚性材料制成。例如，夹头14可以由诸如钢、不锈钢、工具钢、弹簧钢等被硬化到弹簧韧度范围内的材料钢制成的。又例如，夹头14可以由诸如不锈钢、工具钢、弹簧钢等被硬化到弹簧韧度范围内的材料制成的。夹头14的侧壁的各个表面可以是大致平滑的、或者被制造成具有特定粗糙度以例如增大柱塞12与夹头14之间的摩擦系数，并且因此增加负载固持能力。具体地，如图2、图3和图8所示，侧壁40的面向柱塞12的至少一个表面可以具有在其上形成的肋46或螺纹，以有助于夹紧柱塞12，如在此稍后描述的。此外，设置在侧壁40上的这些肋、螺纹和/或其他凹槽或突出部可以被配置成用于提供离隙部(relief)以供砂砾、油、冷却剂等从柱塞12与夹头14的接触表面之间逸出。

如图8所示，夹头14可以具有多个狭槽48，该多个狭槽以这样的构型被形成在在侧壁40中且穿过侧壁40，该构型被设计成使夹头14在从外径被挤压时成为挠性构件。这些狭槽48可以允许夹头14更厚，因此具有增大的轴向刚度，而不增大被加在柱塞12上进行封闭所需的力的量。例如，在本发明的一些实施例中，夹头14可以由不锈钢制成，其厚度在0.01英寸与0.08英寸之间或者在0.04英寸与0.06英寸之间的范围内。

这些狭槽48可以以对称或非对称构型以规则或不规则间隔来间隔开。这些狭槽48可以延伸该夹头14的整个长度或部分长度、并且可以从任一个开放端42、44或这两个开放端开始、或者沿夹头14的长度包括多个狭槽48。例如，这些狭槽48可以以竖直或成角度的取向沿夹头14的长度的至少一部分从第一开放端42和/或第二开放端44延伸。即，这些狭槽48可以是平行于夹头14的中心轴线形成的基本上竖直狭槽(即，从第一开放端42和/或第二开放端44垂直延伸的狭槽48)，或者这些狭槽48可以是相对于第一开放端42和/或第二开放端44以非直角形成的成角度狭槽。这些狭槽48可以被切割或以其他方式形成为具有任何截面形状，诸如正方形、圆形或二者的组合，并且可以以垂直或成角度的方式穿过夹头14的厚度。

在本发明的一个实施例中，如图8所示，夹头14中的狭槽48可以包括多个轴向对准的第一端槽50和多个轴向对准的第二端槽52。第一端槽50可以沿侧壁40彼此间隔开并且从第一端开口42延伸侧壁40的长度的一部分。第二端槽52也可以沿侧壁40彼此间隔开并且从第二端部开口44延伸侧壁40的长度的一部分。如图8所示，第一端槽50可以与第二端槽52交错或互锁，这样使得第一端槽50中的每一个与第二端槽52中的至少一个相邻。

在本发明的其他实施例中，夹头14可以用有狭槽148的夹头114来更换，这些狭槽在该夹头中形成并且其大小、间隔和定位如图10所示。在本发明的又一个实施例中，夹头14可以用有狭槽248的夹头214来更换，这些狭槽在该夹头中形成并且其大小、间隔和定位如图11所示。在本发明的还又一个实施例中，夹头14可以用有狭槽348的夹头314来更换，这些狭槽在该夹头中形成并且其大小、间隔和定位如图12所示。夹头114、夹头214和/或夹头314可以包括从末端开口延伸的狭槽以及不在夹头114、夹头214和/或夹头314的相反末端开口中的任一个处相遇的狭槽。如图10至图12所示，这些夹头中的任何一个中的这些狭槽之间的间距可以周向地和纵向地变化。

如图2、图3和图8所示，套筒16可以是由塑料或其他挠性可变形材料(诸如黄铜或铜)形成的中空管。例如，套筒16可以是基本上圆柱形的。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，套筒16可以具有任何截面形状。套筒16可以具有侧壁54、第一端56和第二端58。套筒16还可以具有长度、内径和外径。在松弛状态下该内径的大小可以被设置为略小于夹头的外径，以便当夹头14被安装到套筒16中时致使夹头14的预紧。套筒16的壁厚度(即，套筒16的外径与内径之间的差值)可以被设计成需要特定的外部液压压力来封闭夹头14与柱塞12之间的间隙。

套筒16还可以包括多个密封件60和/或联接至这些密封件上，这些密封件被配置成用于密封施加到套筒16上的液压压力。在本发明的一些实施例中，密封件60可以被配置成用于捕获套筒16与外壳18部分之间的液压流体，并且/或者以其他方式创建液压密封，该液压密封被配置成用于维持施加到套筒16和夹头14上的液压压力。密封件60可以包括例如挠性O形环、支承环和/或本领域已知的其他密封机构或装置。例如，O形环可以被定位在套筒16的内径或外径上、在套筒16的第一开放端和第二开放端中的任一个处。

外壳18可以是通常用于进行液压紧固的筒或基座安装的工件支撑器的一部分、或者可以形成为诸如上述CNC机器等机器的框架。在本发明的一些实施例中，如图1至图3和图8至图9所示，外壳18可以包括第一中空主体62、基座64和/或固位装置66。基座64可以容纳第一中空主体62的一部分，并且固位装置66可以位于第一中空主体62和基座64内。

第一中空主体62可以具有一个或多个侧壁，该一个或多个侧壁具有在第一末端开口与第二末端开口之间延伸的外表面和内表面。如图3a所示，第一中空主体62的内表面可以包括在其中形成的通路68、凹槽和/或通道以供液压流体穿过其中例如，第一中空主体62的内表面可以具有在其中形成的、靠近第一中空主体62的第一末端开口的螺旋形通路68。额外地或替代性地，第一中空主体62的内表面可以包括各种凹窝、突出部、肩台等，以用于限制柱塞12的运动和/或将工件支撑器10的各个其他部件适当地定位或放置在其中。在本发明的一些实施例中，第一中空主体62在第一中空主体62的第二末端开口处可以进一步包括预紧环70和/或与该预紧环配合(如图2、图3和图9所示)，而固位装置66可以插入第一中空主体62的第一端部开口中并且/或者位于该第一端部开口处。

基座64可以包括一个或多个入口、出口或开口，这些是穿过该基座形成并且被配置成用于将油或其他液压流体输送到第一中空主体62、固位装置66和/或柱塞12。例如，如图4和图5所示，基座64可以包括第一液压流体端口72和/或第二液压流体端口74。在本发明的一些实施例中，如图2和图3所示，该第一液压流体端口和该第二液压流体端口中的任一个可以包括插塞76，该插塞的大小和在其中位置被设置为密封第一液压流体端口72和/或第二液压流体端口74。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，可以在该基座中形成单一液压流体端口或任何多个液压流体端口。基座64还可以包括空腔78，其大小和构型被设置为使得固位装置66和/或第一中空主体62可以插入其中。例如，第一中空主体62可以经由螺纹拧入空腔78中(如图所示)、或者可以如图2至图3所示使用本领域已知的任何紧固装置和技术来固定在该空腔内。如图4和图5所示，空腔78还可以流体地连接至该基座的入口、出口或开口上，使得可以向其提供液压流体。

固位装置66可以具有在第一末端开口与第二末端开口之间延伸的一个或多个侧壁，由此形成被配置成用于容纳柱塞12的元件和/或液压流体的中空刚性管或圆筒。例如，柱塞12的第一弹簧22和/或活塞28可以容纳在固位装置66内，并且固位装置66可以定位在柱塞12的中空轴20内。在本发明的一些实施例中，固位装置66可以使用如上所述的密封件34、O形环36和/或支承环38中的任何一个以及垫片80和/或本领域已知的其他机械装置而液压密封到套筒16或其一端、基座18和/或第一中空主体62上，如图2、图3、图8和/或图9所示。固位装置66可以相对于第一中空主体62和/或基座64固定，其中固位装置66的第一端部开口基本上与基座64的入口、出口或开口中的一个或多个对准或者流体地联接至其上，使得液压流体可以流经基座64、进入固位装置66中，并且由此推动活塞28并压缩第一弹簧22。

在本发明的一些实施例中，如图3a和图6所示，在固位装置66的一个或多个侧壁中可以形成一个或多个液压通道82，从而允许液压流体从固位装置66内流出到在套筒16与第一中空主体62之间提供的空间84，如图3a所示。具体地，固位装置66的液压通道82可以与在第一中空主体62的内表面中形成的通路68流体地联接。一旦一定量的液压流体在某一压力下流入第一中空主体62与套筒16之间的空间84中(如图2和图3所示)，套筒16就可以挠曲或向内压缩，由此抵靠夹头14进行按压并且封闭夹头14与柱塞12之间的间隙。

在此描述的各个工件支撑器10部件仅是示例性的，并且在不脱离本发明的范围的情况可以用许多其他功能性替代方案来更换。例如，图7至图9中示出了多个不同的O形环、垫片、支承环、密封件、擦拭件等，并且这些元件可以在部件之间提供所希望的密封以限制液压流体在工件支撑器10内流动的位置。然而，这些元件可以用其他密封件、硫化橡胶、摩擦焊接、整合特征等来替代、或者可以在不脱离本发明的范围的情况下完全省略。

此外，在此描述的夹头14可以通过套筒16经由本领域已知的任何方法而挠曲，包括所引起的压力差(例如，使用空气泵或真空)、如图所示的液压压力(例如使用油、水或其他液压流体)、或者用于压缩套筒16以使夹头14挠曲从而封闭夹头14与柱塞12之间的间隙的任何其他方法。此外，在不脱离本发明的范围的情况下，夹头14和套筒16可以被设计成用于夹持或夹紧任何杆。

在使用中，在此描述的工件支撑器10可以被提供有外力以将套筒侧壁54抵靠夹头的侧壁40进行按压，由此使夹头14的一部分挠曲并且封闭夹头14与柱塞12或放置在其中的任何杆之间的间隙。套筒16的任一端上的密封件60可以将液压流体保持在外壳18的第一中空主体62与套筒16之间，直到柱塞12或杆被由夹头14释放的这个时候为止。

现在将更详细地描述根据本发明的多个不同实施例的用于用夹头14来夹持工件支撑器10的柱塞12的方法步骤。方法1300的步骤可以按照图13所示的顺序执行，或者它们可以按照不同的顺序执行。此外，一些步骤可以同时执行，而不是按顺序执行。此外，一些步骤可以不执行。

如图13所示，方法1300可以包括以下步骤：将诸如油等液压流体泵送到基座64的入口或液压流体端口72、74之一中，如框1302所描绘的，由此引起下一个步骤：经由流入固位装置66中的液压流体来向外致动柱塞12，这将活塞28压出到伸出位置或构型，如框1304和图3所描绘的。活塞28可以移动活塞螺栓30、与其相邻的垫圈32以及弹簧24，该弹簧通过接触螺栓26而作用于柱塞12的中空轴20上。例如，大约80PSI的压力可以克服足以开始将活塞28向外按压的第一弹簧22力，其中大约160PSI的压力使活塞28完全伸出，除非接触螺栓26首先接触工件从而限制柱塞12完全伸出。需注意，在图2和图3所示的构型中，当向活塞28施加液压压力时，活塞28可以肩顶到固位装置66中(即，活塞28的全冲程长度)，同时柱塞12的中空轴20可以仅伸出直到其接触工件为止。

接下来，如框1306所描绘的，方法1300可以包括以下步骤：泵送足以将套筒16向内或沿朝向夹头14的方向按压的液压流体。具体地，如图3和图3a所示，一旦固位装置66内的压力足够高并且活塞28无法进一步伸出，则液压流体可以流动通过固位装置的通道82、通过在第一中空主体62的内表面中形成的沟道68或通路、并且向上进入套筒16与第一中空主体62之间的空间84中。一旦在该空间84中提供了足够的压力，诸如大约300PSI至750PSI，套筒16就可以开始朝向并抵靠夹头14向内进行按压。

接着方法1300可以包括以下步骤：用足以使夹头14向内或朝向柱塞挠曲的力或压力来按压套筒16并且因此按压夹头14，从而封闭夹头14与柱塞12或杆之间的间隙，如框1308所描绘的。确切地，当夹头14在其外径处被挤压时，夹头14的侧壁40的在狭槽48之间的这部分可以挠曲。这种挠曲可以是足够的以仅封闭夹头14与柱塞12或杆之间的间隙，而不使夹头14显著变形，使得夹头14可以向外挠曲并且一旦液压压力被从第一中空主体62与套筒16之间的空间84排出就释放柱塞12或杆。

在本发明的一些实施例中，方法1300可以进一步包括以下步骤：密封该套筒16的每端(如框1310所描绘的)以维持抵靠套筒16上的液压压力从而经由夹头14来将柱塞12固持在第二伸出位置中，如上文所描述的。最后，方法1300可以包括以下步骤：从外壳18内排出液压流体(如框1312所描绘的)，由此释放套筒16上的压力并且允许夹头14向后向外挠曲或者以其他方式挠曲回它的自然状态，从而释放其对柱塞12或杆的夹紧。

替代性实施例

在本发明的一个替代性实施例中，如图14至图16所示，工件支撑器410设有中空柱塞412、搁置在中空柱塞412内的带槽夹头414、以及位于带槽夹头414内的套筒416。中空柱塞412、带槽夹头414、以及套筒416可以具有与上述柱塞12、夹头14和套筒16相同的许多属性。然而，代替套筒416将夹头416向内按压，套筒416可以被配置成沿总体上向外的方向从内部按压，从而使带槽夹头414向外挠曲以夹紧中空柱塞412。

如图15至图16所示，工件支撑器410还可以包括多个密封件460，这些密封件将套筒416的相反末端密封到工件支撑器410的外壳418的固位装置466和/或基座464。此外，如图15和图16所示，固位装置466与套筒416之间的空间484可以与通道482流体地联接，这些通道可以联接至液压流体端口474上。在柱塞412内居中的固位螺栓430的功能基本上与活塞28和/或固位螺栓30相同或相似。总体上，图14至图16中提供的所有参考数字在没有前缀“4”的情况下对应于图1至图12中的相同数字。例如，图15和图16所示的弹簧424与图2至图3中的弹簧24基本上相同或相似。

在使用中，接触螺栓426上的压力可以压缩弹簧424，从而将柱塞412从如图16中的伸出构型移动到如图15所示的回缩构型。在本发明的这个实施例中，柱塞412通常可以自然地偏置成处于伸出构型。一旦柱塞412被按压或以其他方式被致动到所希望的位置，液压流体就可以通过液压流体端口474来提供并且被馈送到空间484，以将套筒416抵靠夹头414向外液压地按压，这将柱塞412锁定在所希望的位置中。需注意，本发明的这个实施例中的所希望位置可以是柱塞412完全回缩(如图15所示)、或者位于图15和图16所示的柱塞412的这些位置之间的某个位置中。例如，当支撑工件时柱塞412的状态典型地处于在完全伸出构型与回缩构型之间的中间冲程位置。

虽然已经参考附图中所示的实施例描述了本发明，但是应当注意，在不脱离如权利要求书中所阐述的本发明的范围的情况下，在此可以采用等效物并且进行替换。例如，虽然本发明在此被描述用于工件支撑器中，但是在不脱离本发明的范围的情况下，使用在此描述的套筒和夹头构型的可平移构件(例如在此描述的柱塞)的液压致动式夹持还可以应用于任何液压固持装置、夹紧件等以用于将可平移构件以与其固定方式进行锁定。此外，虽然在此主要描述了液压工件支撑器，但是应当注意，工件支撑器10可以用经由弹簧或空气力或者本领域已知的任何其他方法致动或推进的工件支撑器来替换。例如，410在没有用于伸出和/或回缩柱塞412或其相关联部件所需的任何液压流体的情况下仅使用弹簧力。在本发明的其他实施例中，柱塞和/或活塞可以正常地回缩，但是在空气压力下推进或伸出。

已经如此描述了本发明的多个不同的实施例，所声称是新的且希望得到专利权保护的内容包括记载在权利要求书中的内容。

Claims (15)

1.一种用于固持装置的夹持机构，所述夹持机构包括：

可平移部件；

中空刚性的夹头，中空刚性的所述夹头绕所述可平移部件或者被收纳在所述可平移部件中，使得所述可平移部件相对于所述夹头是可轴向平移的，所述夹头具有一个或多个侧壁、第一开放端和第二开放端，所述夹头具有穿过一个或多个所述侧壁而形成的多个狭槽；以及

中空的套筒，中空的所述套筒被收纳在所述夹头内，所述套筒具有第一端和与所述第一端相反的第二端，其中所述套筒被配置成被致动以用足够的力来抵靠所述夹头的这些侧壁进行按压而使所述夹头的多个部分挠曲，从而夹紧所述可平移部件，

其中，所述狭槽的大小和位置被设置为允许所述夹头向外挠曲，其中所述套筒被配置成向所述夹头施加向外压力，以使得施加到所述套筒的向外压力致使所述夹头向外挠曲，从而夹持到所述可平移部件上。

2.如权利要求1所述的夹持机构，其中，所述狭槽绕所述夹头的所述侧壁周向地间隔开，并且从所述第一开放端、所述第二开放端以及位于所述第一开放端与所述第二开放端之间的一点中的至少一个起来竖直地或成角度地延伸。

3.如权利要求1所述的夹持机构，其中，所述套筒在其所述第一端和所述第二端上通过内部密封和外部密封中的至少一个被密封。

4.如权利要求1所述的夹持机构，其中，所述套筒由塑料、铝或铜制成。

5.如权利要求1所述的夹持机构，其中，所述套筒由复合物或黄铜制成。

6.如权利要求1所述的夹持机构，其中，所述套筒由任意弹性材料制成。

7.如权利要求4-6中任意一项所述的夹持机构，其中，所述夹头由不锈钢、合金钢、以及硬化钢中的至少一种制成。

8.如权利要求4-6中任意一项所述的夹持机构，其中，所述夹头由钢制成。

9.如权利要求1所述的夹持机构，其中，第一组狭槽中的每一个均从所述第一开放端起部分地沿着一个或多个所述侧壁的长度延伸，其中，第二组狭槽中的每一个各自从所述第二开放端起部分地沿着一个或多个所述侧壁的长度延伸。

10.如权利要求9所述的夹持机构，其中，所述第一组狭槽与所述第二组狭槽互锁，以使得所述第一组狭槽中的每一个狭槽与所述第二组狭槽中的至少一个狭槽相邻。

11.如权利要求1所述的夹持机构，进一步包括外壳，所述外壳具有至少一个液压流体端口，其被配置成用于当液压流体被迫进入或排出所述液压流体端口中时，将所述可平移部件在第一回缩位置与第二伸出位置之间液压地致动。

12.如权利要求11所述的夹持机构，其中，所述套筒位于所述夹头与所述外壳的至少一部分之间，其中在所述套筒与所述外壳之间存在空间，其中所述外壳包括液压流体通道，所述液压流体通道将至少一个所述液压流体端口同所述套筒与所述外壳之间的空间流体地联接，以使得被泵送到所述至少一个液压流体端口中的液压流体进入所述套筒与所述外壳之间的空间中，由此在液压压力下将所述套筒抵靠所述夹头进行按压。

13.一种用于夹持液压工件支撑器系统的可平移部件的方法，所述方法包括以下步骤：

将液压流体泵送到所述液压工件支撑器系统的入口中；

经由所述液压流体将所述液压工件支撑器系统的柱塞从第一回缩位置向外液压地致动到第二伸出位置中；

将所述液压流体泵送到位于金属夹头内的塑料套筒的内表面，其中，所述夹头包括至少一个侧壁，所述至少一个侧壁具有穿过其中形成的多个狭槽；并且

当向所述塑料套筒施加足够的液压压力时将所述塑料套筒抵靠所述夹头径向向外进行按压，从而使所述夹头的一部分径向向外挠曲以夹紧所述柱塞的内表面，从而将所述柱塞固持在所述第二伸出位置中，

其中，所述狭槽的大小和位置被设置为允许所述夹头向外挠曲，其中所述塑料套筒被配置成向所述夹头施加向外压力，以使得施加到所述塑料套筒的向外压力致使所述夹头向外挠曲，从而夹持到所述可平移部件上。

14.如权利要求13所述的方法，进一步包括以下步骤：通过内部密封件和外部密封件中的至少一种在相反端部上密封所述塑料套筒，从而维持抵靠所述塑料套筒的液压压力以将所述柱塞固持在所述第二伸出位置中。

15.如权利要求13所述的方法，进一步包括以下步骤：释放被施加到所述塑料套筒的液压流体，使得所述夹头释放其对柱塞的夹紧。

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