CN110561158A - 一种用于螺栓车端面和加工中心孔的夹紧装置及加工设备 - Google Patents

一种用于螺栓车端面和加工中心孔的夹紧装置及加工设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于螺栓车端面和加工中心孔的夹紧装置及加工设备，夹紧装置包括底座、套筒、缸盖、活塞套、丝套、轴承、弹性卡头和推套，将轴向的力通过相应内锥面、外锥面的配合转化为径向的夹紧力，操作方便快捷，大大提高了工件的夹紧效率，从而提高企业的生产效率和经济效益；加工设备的左右执行机构、前后执行机构带动同时具有刀头和中心钻的车刀组件进行前后左右的移动，提高待加工螺栓加工效率。

Description

一种用于螺栓车端面和加工中心孔的夹紧装置及加工设备
技术领域
本发明涉及螺栓加工设备技术领域，具体涉及一种用于螺栓车端面和加工中心孔的夹紧装置及采用该夹紧装置的加工设备。
背景技术
螺栓的种类繁多，是机械领域常用的连接件；其中，针对用于船舶发动机上的一类螺栓，在其加工过程中，需要对其一端的端面进行车削，然后加工中心孔，中心孔主要用于后续精加工的夹具固定使用，提高螺栓的加工精度；现有技术中，进行此工序时需要将螺栓通过车床的三爪卡盘进行夹紧，而由于三爪卡盘的操作效率较低，极大的影响了此工序的生产效率。
发明内容
本发明为克服上述现有技术存在的不足，提供了一种用于螺栓车端面及加工中心孔的夹紧装置，通过液压的方式控制夹紧动作，将轴向的力通过相应内锥面、外锥面的配合转化为径向的夹紧力，操作方便快捷，大大提高了工件的夹紧效率，从而提高企业的生产效率和经济效益。
本发明还提供了一种采用上述夹紧装置的加工设备，左右执行机构、前后执行机构带动同时具有刀头和中心钻的车刀组件进行前后左右的移动，提高待加工螺栓加工效率。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种用于螺栓车端面及加工中心孔的夹紧装置，包括底座，所述底座内设有容置腔，底座的前端从后至前依次安装有套筒和缸盖，所述套筒与缸盖的内圈安装有活塞套，所述活塞套的内圈连接有丝套，所述缸盖上设有第一油孔，底座上设有第二油孔，所述第一油孔、第二油孔一端与液压站连接，另一端连通套筒、底座和缸盖间形成的空腔；所述容置腔内圈的后端安装有轴承，所述轴承外圈与底座内壁连接，轴承内圈连接有轴承套，所述轴承套的内圈从后至前依次安装有用于对待加工螺栓进行夹紧的弹性卡头和推套，所述推套的前端通过推力轴承与所述丝套的后端连接；
所述弹性卡头的前后两端均设有外锥面，所述推套的后端设有与弹性卡头前端的所述外锥面相配合的内锥面，所述轴承套的后端设有挡板，所述挡板上设有通孔，所述通孔的内壁设有与弹性卡头后端的外锥面相配合的内锥面；
所述轴承套凸出于底座后端部分的外圈键连接有从皮带轮；底座的前端还设有用于对待加工螺栓进行限位的定位支架。
优选地，所述丝套和活塞套螺纹连接。
优选地，所述推套的后端与所述挡板之间还连接有弹簧。
优选地，所述底座与活塞套之间、活塞套与缸盖之间、活塞套与套筒之间均设有密封圈。
优选地，所述轴承为短圆柱轴承，轴承内圈与所述轴承套外圈之间还连接有锥形套。
一种采用上述夹紧装置的加工设备，包括上述夹紧装置、机架、电机、位于夹紧装置后端的车刀组件、带动所述车刀组件左右移动的左右执行机构以及带动车刀组件、左右执行机构进行前后移动的前后执行机构；上述夹紧装置通过底座安装在所述机架的上端，所述电机安装在机架的底部，电机转轴上设有主皮带轮，所述主皮带轮与所述从皮带轮通过皮带连接；所述车刀组件包括用于对螺栓端面进行车削的刀头和用于对螺栓端面加工中心孔的中心钻。
优选地，所述前后执行机构包括前后液压缸、前后滑轨和安装在前后滑轨上的前后滑台，所述前后液压缸通过前后液压缸底座安装在所述机架上，前后液压缸的活塞杆与前后滑台的后端连接；前后液压缸带动前后滑台沿前后滑轨移动；
所述左右执行机构包括左右液压缸、左右滑轨、安装在左右滑轨上的左右滑台和车刀组件连板，所述左右液压缸、左右滑轨均安装在所述前后滑台上，左右液压缸的活塞杆与左右滑台的左端连接，左右液压缸带动左右滑台沿左右滑轨移动；
所述左右滑台上安装有所述车刀组件连板，所述车刀组件安装在所述车刀组件连板上；
所述左右液压缸、前后液压缸分别通过管路与所述液压站连接，液压站设置在机架底部。
优选地，所述左右液压缸、前后液压缸的活塞杆上均设有螺纹，左右液压缸的活塞杆通过左右螺母与所述左右滑台连接，前后液压缸的活塞杆通过前后螺母与所述前后滑台连接，左右液压缸、前后液压缸的底座上均设有用于对活塞杆进行转动调节的调节旋钮。
本发明至少包括如下有益效果：
1、使用时，将待加工螺栓从前端放入夹紧装置内，当第一油孔进油、第二油孔出油时，活塞套向后移动，活塞套带动丝套后移，丝套通过推力轴承向后推动推套后移，推套后端的内锥面与挡板上的内锥面对弹性卡头前后两端的外锥面进行挤压，从而使弹性卡头在径向发生弹性形变，对的待加工螺栓进行夹紧；需取出待加工螺栓时，第一油孔出油、第二油孔进油，以使撤销对推套向后的挤压力，从而使弹性卡头恢复原形，即可将待加工螺栓取出；本夹紧装置通过液压的方式控制夹紧动作，将轴向的力通过相应内锥面、外锥面的配合转化为径向的夹紧力，操作方便快捷，大大提高了工件的夹紧效率，从而提高企业的生产效率和经济效益。
2、丝套与活塞套螺纹连接，安装方便，连接牢固，高效传递推力。
3、通过在推套后端和挡板之间设置弹簧，在拆卸待加工螺栓时对推套提供向前的推力，保证弹性卡头及时恢复原形，便于待加工螺栓的取出。
4、通过在底座与活塞套之间、活塞套与缸盖之间、活塞套与套筒之间设置密封圈，有效隔离液压油，防止液压油外漏以及渗入。
5、短圆柱轴承与锥形套配合，加固轴承套与底座的连接。
6、左右执行机构、前后执行机构带动车刀组件进行前后左右的移动，当待加工螺栓被夹紧装置带动高速转动时，对待加工螺栓端面进行加工；车刀组件具有刀头和中心钻，通过调节刀头和中心钻的位置可实现对待加工螺栓不同的加工形式，提高加工效率。
7、前后液压缸、左右液压缸的活塞杆均能够被转动调节，从而使螺纹连接在活塞杆上的左右螺母、前后螺母能够发生移动，进而实现对左右滑台、前后滑台位置的微调，提高设备的可调性。
附图说明
图1为本发明的加工设备的主视图；
图2为图1的左视图；
图3为图1中夹紧装置在A-A处的剖面图；
图4为弹性卡头的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
如图1-4所示，一种用于螺栓车端面及加工中心孔的夹紧装置1，包括底座11，所述底座11内设有容置腔，底座11的前端从后至前依次安装有套筒111和缸盖112，所述套筒111与缸盖112的内圈安装有活塞套113，所述活塞套113的内圈连接有丝套114，所述缸盖112上设有第一油孔1121，底座11上设有第二油孔115，所述第一油孔1121、第二油孔115一端与液压站8连接，另一端连通套筒111、底座11和缸盖112间形成的空腔；所述容置腔内圈的后端安装有轴承12，所述轴承12外圈与底座11内壁连接，轴承12内圈连接有轴承套13，所述轴承套13的内圈从后至前依次安装有用于对待加工螺栓2进行夹紧的弹性卡头14和推套15，所述推套15的前端通过推力轴承16与所述丝套114的后端连接；
所述弹性卡头14的前后两端均设有外锥面，所述推套15的后端设有与弹性卡头14前端的所述外锥面相配合的内锥面，所述轴承套13的后端设有挡板131，所述挡板上设有通孔，所述通孔的内壁设有与弹性卡头14后端的外锥面相配合的内锥面；
所述轴承套13凸出于底座11后端部分的外圈键连接有从皮带轮17；底座11的前端还设有用于对待加工螺栓2进行限位的定位支架18。
使用时，将待加工螺栓2从前端放入夹紧装置1内，当第一油孔1121进油、第二油孔115出油时，活塞套113向后移动，活塞套113带动丝套114后移，丝套114通过推力轴承16向后推动推套15后移，推套15后端的内锥面与挡板131上的内锥面对弹性卡头14前后两端的外锥面进行挤压，从而使弹性卡头14在径向发生弹性形变，对的待加工螺栓2进行夹紧；需取出待加工螺栓2时，第一油孔1121出油、第二油孔115进油，以使撤销对推套15向后的挤压力，从而使弹性卡头14恢复原形，即可将待加工螺栓2取出；本夹紧装置1通过液压的方式控制夹紧动作，将轴向的力通过相应内锥面、外锥面的配合转化为径向的夹紧力，操作方便快捷，大大提高了工件的夹紧效率，从而提高企业的生产效率和经济效益。
所述丝套114和活塞套113螺纹连接，安装方便，连接牢固，高效传递推力。
所述推套15的后端与所述挡板131之间还连接有弹簧151，在拆卸待加工螺栓2时对推套15提供向前的推力，保证弹性卡头14及时恢复原形，便于待加工螺栓2的取出。
所述底座11与活塞套113之间、活塞套113与缸盖112之间、活塞套113与套筒111之间均设有密封圈116，有效隔离液压油，防止液压油外漏以及渗入。
所述轴承12为短圆柱轴承，轴承12内圈与所述轴承套13外圈之间还连接有锥形套121，短圆柱轴承与锥形套121配合，加固轴承套13与底座11的连接。
一种采用上述夹紧装置的加工设备，包括上述夹紧装置1、机架3、电机4、位于夹紧装置1后端的车刀组件5、带动所述车刀组件5左右移动的左右执行机构6以及带动车刀组件5、左右执行机构6进行前后移动的前后执行机构7；上述夹紧装置1通过底座11安装在所述机架3的上端，所述电机4安装在机架3的底部，电机4转轴上设有主皮带轮41，所述主皮带轮41与所述从皮带轮17通过皮带42连接；所述车刀组件5包括用于对螺栓端面进行车削的刀头51和用于对螺栓端面加工中心孔的中心钻52。
所述前后执行机构7包括前后液压缸71、前后滑轨72和安装在前后滑轨72上的前后滑台73，所述前后液压缸71通过前后液压缸底座74安装在所述机架3上，前后液压缸71的活塞杆与前后滑台73的后端连接；前后液压缸71带动前后滑台73沿前后滑轨72移动；
所述左右执行机构6包括左右液压缸61、左右滑轨62、安装在左右滑轨62上的左右滑台63和车刀组件连板64，所述左右液压缸61、左右滑轨62均安装在所述前后滑台73上，左右液压缸61的活塞杆与左右滑台63的左端连接，左右液压缸61带动左右滑台63沿左右滑轨62移动；
所述左右滑台63上安装有所述车刀组件连板64，所述车刀组件5安装在所述车刀组件连板64上；
所述左右液压缸61、前后液压缸71分别通过管路与液压站8连接，液压站8设置在机架3底部。
左右执行机构6、前后执行机构7带动车刀组件5进行前后左右的移动，当待加工螺栓2被夹紧装置1带动高速转动时，对待加工螺栓2端面进行加工；车刀组件5具有刀头51和中心钻52，通过调节刀头51和中心钻52的位置可实现对待加工螺栓2不同的加工形式，提高加工效率。
所述左右液压缸61、前后液压缸71的活塞杆上均设有螺纹，左右液压缸61的活塞杆通过左右螺母65与所述左右滑台63连接，前后液压缸71的活塞杆通过前后螺母75与所述前后滑台73连接，左右液压缸、前后液压缸的缸体上均设有用于对活塞杆进行转动调节的调节旋钮。
前后液压缸71、左右液压缸61的活塞杆均能够被转动调节，从而使螺纹连接在活塞杆上的左右螺母65、前后螺母75能够发生移动，进而实现对左右滑台63、前后滑台75位置的微调，提高设备的可调性。
该装置在使用时，首先将待加工螺栓2从前端放入夹紧装置1内，当第一油孔1121进油、第二油孔115出油时，活塞套113向后移动，活塞套113带动丝套114后移，丝套114通过推力轴承16向后推动推套15后移，推套15后端的内锥面与挡板131上的内锥面对弹性卡头14前后两端的外锥面进行挤压，从而使弹性卡头14在径向发生弹性形变，对的待加工螺栓2进行夹紧；随后，启动电机4，电机4通过皮带42带动从皮带轮17转动，从而带动弹性卡头14以及待加工螺栓2转动，此时通过左右执行机构6和前后执行机构7调节车刀组件5的位置，首先对待加工螺栓2进行端面的车削加工，然后对端面进行中心孔加工；加工完毕后，待弹性卡头14停止转动后，控制第一油孔1121出油、第二油孔115进油，以使撤销对推套15向后的挤压力，从而使弹性卡头14恢复原形，即可将待加工螺栓2取出；完成单个待加工螺栓2的加工。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种用于螺栓车端面及加工中心孔的夹紧装置，包括底座，所述底座内设有容置腔，其特征在于，底座的前端从后至前依次安装有套筒和缸盖，所述套筒与缸盖的内圈安装有活塞套，所述活塞套的内圈连接有丝套，所述缸盖上设有第一油孔，底座上设有第二油孔，所述第一油孔、第二油孔一端与液压站连接，另一端连通套筒、底座和缸盖间形成的空腔；所述容置腔内圈的后端安装有轴承，所述轴承外圈与底座内壁连接，轴承内圈连接有轴承套，所述轴承套的内圈从后至前依次安装有用于对待加工螺栓进行夹紧的弹性卡头和推套，所述推套的前端通过推力轴承与所述丝套的后端连接；
所述弹性卡头的前后两端均设有外锥面，所述推套的后端设有与弹性卡头前端的所述外锥面相配合的内锥面，所述轴承套的后端设有挡板，所述挡板上设有通孔，所述通孔的内壁设有与弹性卡头后端的外锥面相配合的内锥面；
所述轴承套凸出于底座后端部分的外圈键连接有从皮带轮；底座的前端还设有用于对待加工螺栓进行限位的定位支架。
2.如权利要求1所述的一种用于螺栓车端面及加工中心孔的夹紧装置，其特征在于，所述丝套和活塞套螺纹连接。
3.如权利要求1所述的一种用于螺栓车端面及加工中心孔的夹紧装置，其特征在于，所述推套的后端与所述挡板之间还连接有弹簧。
4.如权利要求1所述的一种用于螺栓车端面及加工中心孔的夹紧装置，其特征在于，所述底座与活塞套之间、活塞套与缸盖之间、活塞套与套筒之间均设有密封圈。
5.如权利要求1所述的一种用于螺栓车端面及加工中心孔的夹紧装置，其特征在于，所述轴承为短圆柱轴承，轴承内圈与所述轴承套外圈之间还连接有锥形套。
6.采用如权利要求1-5任意一项所述的一种用于螺栓车端面及加工中心孔的夹紧装置的加工设备，其特征在于，包括上述夹紧装置、机架、电机、位于夹紧装置后端的车刀组件、带动所述车刀组件左右移动的左右执行机构以及带动车刀组件、左右执行机构进行前后移动的前后执行机构；上述夹紧装置通过底座安装在所述机架的上端，所述电机安装在机架的底部，电机转轴上设有主皮带轮，所述主皮带轮与所述从皮带轮通过皮带连接；所述车刀组件包括用于对螺栓端面进行车削的刀头和用于对螺栓端面加工中心孔的中心钻。
7.如权利要求6所述的加工设备，其特征在于，所述前后执行机构包括前后液压缸、前后滑轨和安装在前后滑轨上的前后滑台，所述前后液压缸通过前后液压缸底座安装在所述机架上，前后液压缸的活塞杆与前后滑台的后端连接；前后液压缸带动前后滑台沿前后滑轨移动；
所述左右执行机构包括左右液压缸、左右滑轨、安装在左右滑轨上的左右滑台和车刀组件连板，所述左右液压缸、左右滑轨均安装在所述前后滑台上，左右液压缸的活塞杆与左右滑台的左端连接，左右液压缸带动左右滑台沿左右滑轨移动；
所述左右滑台上安装有所述车刀组件连板，所述车刀组件安装在所述车刀组件连板上；
所述左右液压缸、前后液压缸分别通过管路与所述液压站连接，液压站设置在机架底部。
8.如权利要求7所述的加工设备，其特征在于，所述左右液压缸、前后液压缸的活塞杆上均设有螺纹，左右液压缸的活塞杆通过左右螺母与所述左右滑台连接，前后液压缸的活塞杆通过前后螺母与所述前后滑台连接，左右液压缸、前后液压缸的底座上均设有用于对活塞杆进行转动调节的调节旋钮。
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