CN109895008B - 一种用于螺栓的自动液压拧紧器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于螺栓的自动液压拧紧器，包括工作台，工作台上设有可以自动旋转的工件放置座，工件放置座上固定有定位环，定位环上设有若干均布的定位孔，其中一个定位孔的下方设有定位轴，定位轴通过驱动机构驱使其升降，驱动机构还连接有升降支架，升降支架上设有液压拧紧器。本发明通过油缸提供动力将螺栓或螺母拧紧到需要的扭矩，且工件可以自动旋转，自动对多个螺栓或螺母依次拧紧，可以大幅度提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及液压设备技术领域，具体涉及一种用于螺栓的自动液压拧紧器。
背景技术
在现有的机械设备加工过程中，螺栓或螺母一般通过气动风枪将其拧紧，但有些设备上对螺栓的拧紧的扭矩加大，气动风枪受到自身的规格限制或气源压力低等因素，利用风枪不能达到需要的扭矩，就需要人工将螺栓或螺母拧紧，这样人工长时间频繁操作，容易造成疲劳杆，且生产效率低；且一般的机械设备通常通过几颗圆周均布的螺栓或螺母进行紧固。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于螺栓的自动液压拧紧器，它通过油缸提供动力将螺栓或螺母拧紧到需要的扭矩，且工件可以自动旋转，自动对多个螺栓或螺母依次拧紧，可以大幅度提高生产效率。
本发明解决所述技术问题的方案是：
一种用于螺栓的自动液压拧紧器，包括工作台，所述工作台上固定有芯轴，芯轴上通过第一轴承转动连接有用于放置工件的工件安置座，工件安置座的底部固定有与芯轴同轴心设置的减速齿圈，减速齿圈与驱动齿轮啮合，驱动齿轮固定在伺服电机的电机轴上，伺服电机与工作台固定连接；所述工件安置座的外壁上固定有定位环，定位环上成型有若干圆周均布的定位孔，所述定位孔的数量与工件上的圆柱均布的螺栓或螺母的数量一致，其中一个定位孔的下侧设有定位轴，定位轴插套在基座的台阶孔内，所述基座固定在工作台上，所述定位轴的下端固定有升降块，所述基座成型有驱动腔，驱动腔的上侧套接有升降支架套接有升降支架，所述驱动腔内设置有驱使升降支架与升降块同步升降的驱动机构；所述升降支架的上端固定连接有液压拧紧器，所述液压拧紧器包括与升降支架固定连接的壳体，所述壳体成型有上侧开口的空腔，空腔内通过第二轴承转动连接有输出轴，输出轴的下端成型有用于连接套筒的四棱柱体，四棱柱体伸出到壳体外，所述输出轴的中部成型有凸台，凸台的上端面上成型有第一螺旋面，所述输出轴上套接有输入轴，输入轴的下端面上成型有与第一螺旋面相配合的第二螺旋面，第一螺旋面压靠在第二螺旋面上，所述输入轴与凸台之间设有拉簧；所述输入轴的外壁上固定有内齿圈，内齿圈与长齿轮的上端啮合，长齿轮的下端与齿条啮合，长齿轮通过第三轴承转动连接在空腔内，齿条的一端与第一油缸的活塞杆固定连接，所述第一油缸固定在壳体的外壁上，所述输出轴的上端通过第四轴承转动连接在端盖上，端盖固定在壳体的上端面上。
所述驱动机构包括设置在驱动腔内的第二油缸，第二油缸的缸体夹持在两块上下设置的挡板之间，挡板固定在驱动腔的内壁上，所述第二油缸的活塞杆穿过下侧的挡板的伸出端固定有压块，压块的下侧壁成型有左低右高设置的第一斜面，第一斜面压靠在驱动块上的左低右高设置的第二斜面上，所述驱动块的右侧壁上成型有左高右低设置的第三斜面及连接第三斜面的低端的平面，平面压靠在升降块的下底面上，所述升降块的上底面与台阶孔的台阶面之间设有压簧，所述压块与L型推拉杆的一端固定连接，L型推拉杆的另一端穿过两块挡板的上伸出端与升降支架固定连接。
所述基座的下端成型有连通驱动腔与台阶孔的矩形槽，所述驱动块插套在矩形槽内，所述驱动块的下侧壁上固定有滑块，滑块插套在滑轨的滑行槽内，所述滑轨与基座固定连接。
所述输出轴上固定有挡块，挡块位于输出轴的上方
所述挡块的下底面与输入轴的上端面之间的距离L1大于第二螺旋面的首端与尾端之间的高度差H。
所述输出轴的下端成型有环槽，所述齿条的赤背部分插套在环槽内。
所述长齿轮的下端成型有齿轮轴，所述空腔的底面上成型有与齿轮轴同轴心设置的轴承孔，所述齿轮轴通过两个以上上下设置的轴承转动连接在轴承孔内。
所述第一油缸与第二油缸分别通过一个电磁阀与控制柜连接，控制柜与伺服电机电性连接。
本发明的突出效果是：与现有技术相比，它通过油缸提供动力将螺栓或螺母拧紧到需要的扭矩，且工件可以自动旋转，自动对多个螺栓或螺母依次拧紧，可以大幅度提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1关于A的局部放大图；
图3为图1关于B的局部放大图；
图4为图2关于C-C的剖视图；
图5为本发明的输出轴和输入轴的部装示意图。
具体实施方式
实施例，见如图1至图5所示，一种用于螺栓的自动液压拧紧器，包括工作台11，所述工作台11上固定有芯轴12，芯轴12上通过第一轴承转动连接有用于放置工件13的工件安置座14，工件安置座14 的底部固定有与芯轴12同轴心设置的减速齿圈15，减速齿圈15与驱动齿轮16啮合，驱动齿轮16固定在伺服电机17的电机轴上，伺服电机17与工作台11固定连接；所述工件安置座14的外壁上固定有定位环18，定位环18上成型有若干圆周均布的定位孔181，所述定位孔的数量与工件上的圆柱均布的螺栓或螺母的数量一致，其中一个定位孔181的下侧设有定位轴19，定位轴19插套在基座20的台阶孔201内，所述基座20固定在工作台11上，所述定位轴19的下端固定有升降块21，所述基座20成型有驱动腔202，驱动腔202的上侧套接有升降支架22套接有升降支架22，所述驱动腔202内设置有驱使升降支架22与升降块21同步升降的驱动机构3；所述升降支架22的上端固定连接有液压拧紧器4，所述液压拧紧器4包括与升降支架22固定连接的壳体41，所述壳体41成型有上侧开口的空腔411，空腔411内通过第二轴承转动连接有输出轴42，输出轴42的下端成型有用于连接套筒49的四棱柱体421，四棱柱体421伸出到壳体41外，所述输出轴42的中部成型有凸台422，凸台422的上端面上成型有第一螺旋面423，所述输出轴42上套接有输入轴43，输入轴43的下端面上成型有与第一螺旋面423相配合的第二螺旋面 431，第一螺旋面423压靠在第二螺旋面431上，所述输入轴43与凸台422之间设有拉簧48；所述输入轴43的外壁上固定有内齿圈44，内齿圈44与长齿轮46的上端啮合，长齿轮46的下端与齿条45啮合，长齿轮46通过第三轴承转动连接在空腔411内，齿条45的一端与第一油缸47的活塞杆固定连接，所述第一油缸47固定在壳体41的外壁上，所述输出轴42的上端通过第四轴承转动连接在端盖上，端盖20固定在壳体41的上端面上。
更进一步的说，所述驱动机构3包括设置在驱动腔202内的第二油缸31，第二油缸31的缸体夹持在两块上下设置的挡板32之间，挡板32固定在驱动腔202的内壁上，所述第二油缸31的活塞杆穿过下侧的挡板32的伸出端固定有压块33，压块33的下侧壁成型有左低右高设置的第一斜面331，第一斜面331压靠在驱动块34上的左低右高设置的第二斜面341上，所述驱动块34的右侧壁上成型有左高右低设置的第三斜面342及连接第三斜面342的低端的平面343，平面343压靠在升降块21的下底面上，所述升降块21的上底面与台阶孔201的台阶面之间设有压簧35，所述压块33与L型推拉杆36 的一端固定连接，L型推拉杆36的另一端穿过两块挡板32的上伸出端与升降支架22固定连接。
更进一步的说，所述基座20的下端成型有连通驱动腔202与台阶孔201的矩形槽203，所述驱动块34插套在矩形槽203内，所述驱动块34的下侧壁上固定有滑块37，滑块37插套在滑轨38的滑行槽381内，所述滑轨38与基座20固定连接。
更进一步的说，所述输出轴42上固定有挡块40，挡块40位于输出轴42的上方。
更进一步的说，所述挡块40的下底面与输入轴43的上端面之间的距离L1大于第二螺旋面431的首端与尾端之间的高度差H。
更进一步的说，所述输出轴42的下端成型有环槽425，所述齿条45的赤背部分插套在环槽425内。
更进一步的说，所述长齿轮46的下端成型有齿轮轴461，所述空腔411的底面上成型有与齿轮轴461同轴心设置的轴承孔412，所述齿轮轴461通过两个以上上下设置的轴承转动连接在轴承孔412 内。
更进一步的说，所述第一油缸47与第二油缸31分别通过一个电磁阀与控制柜连接，控制柜与伺服电机17电性连接。
工作原理：第一，将工件13放置在工件放置座上；第二，第二油缸31的活塞杆伸展，带动压块33下移，压块33通过第一斜面331 与第二斜面341的配合驱动驱动块34向右滑移，驱动块34在第三斜面342的作用下，将升降块21向上顶，升降块21将定位轴19插入到其中一个定位孔181内，从而将工件放置座固定，同时的，压块33下移带动L型推拉杆下移，L型推拉带动升降支架22下移，升降支架22带动液压拧紧器4下移，液压拧紧器4的套筒49插套在工件的螺栓或螺母上；第三，第一油缸47的活塞杆收缩，带动齿条45后移，齿条45带动长齿轮46顺时针转动，长齿轮46带动内齿圈44顺时针转动，内齿圈44带动输入轴43顺时针转动，第二螺旋面431的竖直面压靠在第一螺旋面423的竖直面上从而推动输出轴42顺时针转动，输出轴42带动套筒顺时针转动，从而将螺栓拧紧；当第一油缸47的活塞杆伸展，带动齿条45前移，齿条45带动长齿轮46逆时针转动，长齿轮46带动内齿圈44逆时针转动，内齿圈44带动输入轴43逆时针转动，由于第一螺旋面423不能阻挡第二螺旋面431顺时针转动，且输出轴在打紧的螺栓或螺母的反作用力下，输出轴保持不动，相当于输入轴43在输出轴42上打滑，输入轴43在第二螺旋面431及第一螺旋面423的共同作用下会向上移动，当转弯一周后在拉簧48的作用下会自动下移复位，这样活塞杆伸展时，就不会带动输出轴旋转，从而实现螺栓或螺母的单向拧紧；第四，当一个螺栓或螺母打紧后需要打紧下一个螺栓或螺母时，第二油缸31的活塞杆收缩，带动压块33上移复位，压块通过L型推拉带动液压拧紧器4上移复位，且套筒脱离已经拧紧的螺栓或螺母，同时的，在压簧35的作用下，升降块21下移复位，升降块21将驱动块34推向左侧复位，然后伺服电机17开启，伺服电机17带动驱动齿轮旋转，驱动齿轮通过减速齿圈带动工件安置座旋转，工件安置座带动工件同时转动，工件转过的角度为工件上相邻两个螺栓或螺母之间的夹角，通过驱动齿轮与减速齿轮的传动比及伺服电机17的电机轴转过的角度来确定每次转过的角度为工件上相邻两个螺栓或螺母之间的夹角角度，此时，定位轴19与下一个定位孔181对准，套筒与下一个需要拧紧的螺栓或螺母对准；然后，重复第二、第三所述的步骤进行下一个螺栓或螺母的拧紧工作。
最后，以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (8)
1.一种用于螺栓的自动液压拧紧器，包括工作台(11)，其特征在于：所述工作台(11)上固定有芯轴(12)，芯轴(12)上通过第一轴承转动连接有用于放置工件(13)的工件安置座(14)，工件安置座(14)的底部固定有与芯轴(12)同轴心设置的减速齿圈(15)，减速齿圈(15)与驱动齿轮(16)啮合，驱动齿轮(16)固定在伺服电机(17)的电机轴上，伺服电机(17)与工作台(11)固定连接；所述工件安置座(14)的外壁上固定有定位环(18)，定位环(18)上成型有若干圆周均布的定位孔(181)，其中一个定位孔(181)的下侧设有定位轴(19)，定位轴(19)插套在基座(20)的台阶孔(201)内，所述基座(20)固定在工作台(11)上，所述定位轴(19)的下端固定有升降块(21)，所述基座(20)成型有驱动腔(202)，驱动腔(202)的上侧套接有升降支架(22)套接有升降支架(22)，所述驱动腔(202)内设置有驱使升降支架(22)与升降块(21)同步升降的驱动机构(3)；所述升降支架(22)的上端固定连接有液压拧紧器(4)，所述液压拧紧器(4)包括与升降支架(22)固定连接的壳体(41)，所述壳体(41)成型有上侧开口的空腔(411)，空腔(411)内通过第二轴承转动连接有输出轴(42)，输出轴(42)的下端成型有用于连接套筒(49)的四棱柱体(421)，四棱柱体(421)伸出到壳体(41)外，所述输出轴(42)的中部成型有凸台(422)，凸台(422)的上端面上成型有第一螺旋面(423)，所述输出轴(42)上套接有输入轴(43)，输入轴(43)的下端面上成型有与第一螺旋面(423)相配合的第二螺旋面(431)，第一螺旋面(423)压靠在第二螺旋面(431)上，所述输入轴(43)与凸台(422)之间设有拉簧(48)；所述输入轴(43)的外壁上固定有内齿圈(44)，内齿圈(44)与长齿轮(46)的上端啮合，长齿轮(46)的下端与齿条(45)啮合，长齿轮(46)通过第三轴承转动连接在空腔(411)内，齿条(45)的一端与第一油缸(47)的活塞杆固定连接，所述第一油缸(47)固定在壳体(41)的外壁上，所述输出轴(42)的上端通过第四轴承转动连接在端盖上，端盖固定在壳体(41)的上端面上。
2.根据权利要求1所述的一种用于螺栓的自动液压拧紧器，其特征在于：所述驱动机构(3)包括设置在驱动腔(202)内的第二油缸(31)，第二油缸(31)的缸体夹持在两块上下设置的挡板(32)之间，挡板(32)固定在驱动腔(202)的内壁上，所述第二油缸(31)的活塞杆穿过下侧的挡板(32)的伸出端固定有压块(33)，压块(33)的下侧壁成型有左低右高设置的第一斜面(331)，第一斜面(331)压靠在驱动块(34)上的左低右高设置的第二斜面(341)上，所述驱动块(34)的右侧壁上成型有左高右低设置的第三斜面(342)及连接第三斜面(342)的低端的平面(343)，平面(343)压靠在升降块(21)的下底面上，所述升降块(21)的上底面与台阶孔(201)的台阶面之间设有压簧(35)，所述压块(33)与L型推拉杆(36)的一端固定连接，L型推拉杆(36)的另一端穿过两块挡板(32)的上伸出端与升降支架(22)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于螺栓的自动液压拧紧器，其特征在于：所述基座(20)的下端成型有连通驱动腔(202)与台阶孔(201)的矩形槽(203)，所述驱动块(34)插套在矩形槽(203)内，所述驱动块(34)的下侧壁上固定有滑块(37)，滑块(37)插套在滑轨(38)的滑行槽(381)内，所述滑轨(38)与基座(20)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于螺栓的自动液压拧紧器，其特征在于：所述输出轴(42)上固定有挡块(40)，挡块(40)位于输出轴(42)的上方。
5.根据权利要求4所述的一种用于螺栓的自动液压拧紧器，其特征在于：所述挡块(40)的下底面与输入轴(43)的上端面之间的距离L1大于第二螺旋面(431)的首端与尾端之间的高度差H。
6.根据权利要求1所述的一种用于螺栓的自动液压拧紧器，其特征在于：所述输出轴(42)的下端成型有环槽(425)，所述齿条(45)的赤背部分插套在环槽(425)内。
7.根据权利要求1所述的一种用于螺栓的自动液压拧紧器，其特征在于：所述长齿轮(46)的下端成型有齿轮轴(461)，所述空腔(411)的底面上成型有与齿轮轴(461)同轴心设置的轴承孔(412)，所述齿轮轴(461)通过两个以上上下设置的轴承转动连接在轴承孔(412)内。
8.根据权利要求2所述的一种用于螺栓的自动液压拧紧器，其特征在于：所述第一油缸(47)与第二油缸(31)分别通过一个电磁阀与控制柜连接，控制柜与伺服电机(17)电性连接。
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