一种胀紧定位内撑机构
技术领域
本发明涉及机械制造领域,尤其涉及一种胀紧定位内撑机构。
背景技术
现阶段,大型筒体都是通过卷圆后,焊接成圆环,并通过对多个圆环进行拼焊,来进行制作。在此焊接过程中,往往由于焊接收缩,导致圆环变形严重,无法保证整个筒体对接后的整体圆度,导致后期无法满足加工要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种胀紧定位内撑机构,以实现筒体焊接后仍能保证整个筒体的圆度。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种胀紧定位内撑机构,包括固定筒体,固定筒体上设有定位机构和胀紧机构;所述胀紧机构包括两块与固定筒体侧壁连接的外侧导向板,两块外侧导向板之间设有两块倍力放大导向板,两块倍力放大导向板远离固定筒体的一端固定有推板,所述外侧导向板上开设有竖向导槽,倍力放大导向板上开设有向固定筒体一侧倾斜的倍力导向槽;倍力导向槽与竖向导槽内均设有纵向滚轮,四个纵向滚轮上连有安装轴一;所述两块外侧导向板的下部固定有竖向伸缩的气缸,气缸的伸缩端伸入两块倍力放大导向板之间并与安装轴一连接,气缸的输入端连有气动系统,所述气缸为锁紧气缸。
进一步的,所述倍力导向槽下半段的倾斜度大于上半段的倾斜度。
进一步的,所述两块倍力放大导向板远离固定筒体的一侧固定有推板偏转轴,推板偏转轴的两端设有用于固定推板的推板安装座。
进一步的,所述倍力放大导向板上开设有横向导槽,横向导槽内设有横向滚轮,外侧导向板上开设有与横向导槽相对的安装孔,两个横向滚轮之间连有安装轴二,安装轴二的端部在安装孔内。
进一步的,所述固定筒体包括中空的外筒体,外筒体上开设有用于容纳倍力放大导向板的让位孔,让位孔的外周上设有用于连接外侧导向板的螺孔。
进一步的,所述定位机构包括与外筒体同心的内筒体,内筒体的上、下两端均设有定位环,定位环上设有周向均匀分布的定位块,相邻定位块之间形成定位槽。
进一步的,所述安装轴一上设有位于两块倍力放大导向板之间的隔套,气缸的伸缩端与隔套连接。
进一步的,所述两块外侧导向板的上下两端均连有安装板,所述气缸的外壳与下端的安装板连接,气缸的伸缩端穿过安装板后进入两块倍力放大导向板之间。
进一步的,所述气动系统包括气泵、低压球阀、手动释放阀、气动三联件、先导式单向阀、梭阀一、梭阀二、梭阀三及电磁阀阀座,电磁阀阀座上设有集装式减压阀、压力传感器及电磁换向阀;
所述气泵的输出端与低压球阀的输入端连接,低压球阀的输出端与手动释放阀的输入端连接,手动释放阀的输出端与气动三联件的输入端连接,气动三联件输出端的管路进入电磁阀阀座后分成三路,其中一路经过集装式减压阀后与压力传感器连接,另外两路上连有消声器且依次与集装式减压阀、电磁换向阀连接,电磁换向阀的两个输出端均连有调速阀,其中一个调速阀的输出端连有快插接头一,另一个调速阀的输出端连有快插接头二,快插接头一与梭阀一的输入端连接,快插接头二的与梭阀二的输入端连接;
所述气缸包括无活塞杆腔、活塞杆腔及锁止腔,无活塞杆腔的输入端与先导式单向阀的输出端,先导式单向阀的输入端分别与梭阀一、梭阀三的输出端连接;活塞杆腔的输入端梭阀二的输出端连接;锁止腔的输入端与梭阀三的输出端连接,所述梭阀三的输入端分别与梭阀一、梭阀二的输出端连接。
进一步的,所述气动三联件与电磁阀平台之间的管路上连有数字压力开关。
本发明的优点在于:
1. 本发明创造适用于大规格,大尺寸筒体的焊接辅助,保证筒体在拼焊时,不会因焊接收缩而变形,以保证圆度;
2. 推板对待焊接筒体的内撑力的放大倍数,可以通过修改倍力导向槽的角度来改变;
3. 定位环上通过设置由定位块和定位槽形成的凹凸结构,用于多个定位机构叠加时的定位,保证叠加后的定位机构仍然能在同一轴线上,避免因叠加时的偏移使得待焊接圆筒产生圆度误差;
4. 气缸采用锁紧气缸,保证在突发断气时,胀紧机构还能持续提供内撑力。
附图说明
图1为本发明俯视示意图;
图2为图1中的A-A剖视示意图;
图3为固定筒体的主视示意图;
图4为胀紧机构的主视示意图;
图5为图4中的B-B剖视示意图;
图6为图4中的C-C剖视示意图;
图7为气动系统的原理图;
标号说明
固定筒体1,外筒体2,内筒体3,外侧导向板4,倍力放大导向板5,推板6,竖向导槽7,倍力导向槽8,纵向滚轮9,安装轴一10,气缸11,推板偏转轴12,推板安装座13,横向导槽14,横向滚轮15,安装孔16,安装轴二17,让位孔18,螺孔19,定位环20,定位块21,定位槽22,隔套23,安装板24,胀紧机构25,气泵26,低压球阀27,手动释放阀28,气动三联件29,数字压力开关30,压力传感器31,消声器32,集装式减压阀33,电磁阀阀座34,电磁换向阀35,调速阀36,快插接头一37,快插接头二38,梭阀一39,梭阀二40,梭阀三41,先导式单向阀42,无活塞杆腔43,活塞杆腔44,锁止腔45。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
一种胀紧定位内撑机构,如图1至6所示,包括固定筒体1,固定筒体1上设有定位机构和胀紧机构25;所述胀紧机构25包括两块与固定筒体1侧壁连接的外侧导向板4,外侧导向板4的上下两端均连有安装板24,安装板24、外侧导向板4形成一个稳定的外框架。两块外侧导向板4之间设有两块倍力放大导向板5,两块倍力放大导向板5远离固定筒体1的一端固定有推板6,所述外侧导向板4上开设有竖向导槽7,倍力放大导向板5上开设有向固定筒体1一侧倾斜的倍力导向槽8,倍力导向槽8的倾斜度可以根据实际需求设定,倾斜度越大,所获得的内撑力就越大。倍力导向槽8与竖向导槽7内均设有纵向滚轮9,四个纵向滚轮9上连有安装轴一10,本实施例中,倍力导向槽8下半段的倾斜度大于上半段的倾斜度。安装轴一10上设有位于两块倍力放大导向板5之间的隔套23,所述位于下部的安装板24上固定有竖向伸缩的气缸11,气缸11的伸缩端穿过下部的安装板24后,伸入两块倍力放大导向板5之间并与安装轴一10上的隔套23连接,气缸11的输入端连有气动系统。隔套23有两个作用,一是将纵向滚轮9两两分组并限位,防止纵向滚轮9沿安装轴一10移动;二是方便与气缸11的伸缩端连接。
本实施例的胀紧机构25的使用原理如下所述:启动气缸11,气缸11的伸缩部向上伸长,带动安装轴一10向上移动,由于竖向导槽7的设计,四个纵向滚轮9只能竖直向上移动,但由于有两个纵向滚轮9位于倍力导向槽8内,纵向滚轮9的竖直移必定带动倍力放大导向板5的横向移动,倍力放大导向板5的横移带动推板6横向伸出,从而对待焊接筒体产生内撑力。本实施例中,气缸11采用锁紧气缸,保证在突发断气时,胀紧机构25还能持续提供内撑力。
为方便推板6角度的调节,两块倍力放大导向板5远离固定筒体1的一侧固定有推板偏转轴12,推板偏转轴12的两端设有用于固定推板6的推板安装座13,推板偏转轴12与推板安装座13转动连接。
为使得倍力放大导向板5的横向移动更加稳定,本实施例在倍力放大导向板5上开设有横向导槽14,横向导槽14内设有横向滚轮15,外侧导向板4上开设有与横向导槽14相对的安装孔16,两个横向滚轮15之间连有安装轴二17,安装轴二17的端部在安装孔16内。
固定筒体1包括中空的外筒体2,外筒体2上开设有用于容纳倍力放大导向板5的让位孔18,让位孔18的外周上设有用于连接外侧导向板4的螺孔19。如图2所示,位于初始状态时,倍力放大导向板5的一部分位于让位孔18内,外筒体2这样的设计既减轻了整个装置的重量,也减小了整个装置未使用状态时的体积。
本实施例中,定位机构包括与外筒体2同心的内筒体3,内筒体3的上、下两端均设有定位环20,定位环20上设有周向均匀分布的定位块21,相邻定位块21之间形成定位槽22。通过设置由定位块21和定位槽22形成的凹凸结构,用于多个定位机构叠加时的定位,保证叠加后的定位机构仍然能在同一轴线上,避免因叠加时的偏移使得待焊接圆筒产生圆度误差。
如图7所示,所述气动系统包括气泵26、低压球阀27、手动释放阀28、气动三联件29、先导式单向阀42、梭阀一39、梭阀二40、梭阀三41及电磁阀阀座34,电磁阀阀座34上设有集装式减压阀33、压力传感器31及电磁换向阀35;
所述气泵26的输出端与低压球阀27的输入端连接,低压球阀27的输出端与手动释放阀28的输入端连接,手动释放阀28的输出端与气动三联件29的输入端连接,气动三联件29输出端的管路进入电磁阀阀座34后分成三路,其中一路经过集装式减压阀33后与压力传感器31连接,另外两路上连有消声器32且依次与集装式减压阀33、电磁换向阀35连接,电磁换向阀35的两个输出端均连有调速阀36,其中一个调速阀36的输出端连有快插接头一37,另一个调速阀36的输出端连有快插接头二38,快插接头一37与梭阀一39的输入端连接,快插接头二38的与梭阀二40的输入端连接;
所述气缸11包括无活塞杆腔43、活塞杆腔44及锁止腔45,无活塞杆腔43的输入端与先导式单向阀42的输出端,先导式单向阀42的输入端分别与梭阀一39、梭阀三41的输出端连接;活塞杆腔44的输入端梭阀二40的输出端连接;锁止腔45的输入端与梭阀三41的输出端连接,所述梭阀三41的输入端分别与梭阀一39、梭阀二40的输出端连接。
气动三联件29与电磁阀平台之间的管路上连有数字压力开关30。
该气动系统的运行原理如下所述:气路从气泵26出来,依次经过低压球阀27、手动释放阀28后进入气动三联件29,经过气动三联件29的过滤、减压及油雾处理后进入电磁阀阀座34,气动三联件29与电磁阀阀座34之间设有用于检测管路压力的数字压力开关30,气路在电磁阀阀座34内被分成三路,其中一路经过集装式减压阀33后与压力传感器31连接,其余两路经过消声处理后依次经过集装式减压阀33、电磁换向阀35,及调速阀36,调速阀36后接有快插接头,快插接头一37和快插接头二38用于快速拆装管路,梭阀一39和梭阀二40用于保证气缸11可以单独使用或者联动使用,梭阀三41用于解除气缸11自带的机械锁(本实施例气缸11为锁紧气缸)。本实施例的气缸11包括无活塞杆腔43、活塞杆腔44及锁止腔45,故采用三路管路为每个腔体供气。当气缸11的活塞杆需要伸长时,关闭梭阀二40,开启梭阀一39和梭阀三41,进入梭阀三41的气体为气缸11解锁,进入梭阀一39的气体使得活塞上升,此时若断气,气缸11的机械锁启动,使得活塞杆保持在原有位置,以便给待焊接筒体提供内撑力,但考虑到管路太长,断气时,无法保证机械锁马上锁紧,故在无活塞杆腔43与梭阀一39之间设置先导式单向阀42,防止断气时,机械锁还没启动,活塞杆就缩回了。当活塞杆需要缩回时,关闭梭阀一39,开启梭阀二40和梭阀三41,进入梭阀三41的气体为气缸11解锁,进入梭阀二40的气体用于缩回活塞杆。
本实施例的所有气缸11上的气路均选用梭阀,确保气缸11能同时伸缩联动,也能单独伸缩。