CN112792330A - 一种自动夹紧松开型坩埚夹持器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动夹紧松开型坩埚夹持器，属于夹具制造的技术领域，该坩埚夹持器包括：提升杆；活动套于提升杆上的限位块，所述提升杆上配设有对限位块运动限位的限位件；铰链件，通过提升杆与限位块的相对运动联动该铰链件运动；沿同一周向方向布置的至少两个齿板，各所述齿板分别与铰链件连接，且各所述齿板所围的直径大小随铰链件的运动而改变，以达到实现自动夹紧和松开坩埚的目的。

Description

一种自动夹紧松开型坩埚夹持器

技术领域

本发明属于夹具制造的技术领域，具体而言，涉及一种自动夹紧松开型坩埚夹持器。

背景技术

随着科学技术和国民经济的发展，各行各业对铸造生产提出了新的和更高的要求，不管是铸造方法还是铸造设备，都得到了飞速发展，在提高铸造质量和铸造性能的同时，铸造效率的提高也成为铸造行业发展的另一方面铸造分支。

坩埚是铸造行业不可缺少的耗材之一，为了提高铸件质量，每一次浇铸完成后需要更换一次坩埚，如果每次更换坩埚时，都需要破真空，这样对熔炼浇铸的时间会浪费在抽真空上，熔炼浇铸的速率无法提高。

为了提高熔炼浇铸效率，能有一种在真空条件下更换坩埚的夹持器成为重点关注和改进方向。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种自动夹紧松开型坩埚夹持器以达到实现自动夹紧和松开坩埚的目的。

本发明所采用的技术方案为：一种自动夹紧松开型坩埚夹持器，该坩埚夹持器包括：

提升杆；

活动套于提升杆上的限位块，所述提升杆上配设有对限位块运动限位的限位件；

铰链件，通过提升杆与限位块的相对运动联动该铰链件运动；

沿同一周向方向布置的至少两个齿板，各所述齿板分别与铰链件连接，且各所述齿板所围的直径大小随铰链件的运动而改变。

进一步地，所述限位件包括：

转动设于提升杆上挂钩，所述挂钩至少包括挂钩A端和挂钩B端，且挂钩在自身重力作用下发生自动偏转；

设于限位块上的销轴Ⅳ，通过挂钩A端和挂钩B端分别与销轴Ⅳ挂接以改变限位块与提升杆的相对位置。

进一步地，所述挂钩还包括设于挂钩A端和挂钩B端之间的偏转块，所述挂钩A端和挂钩B端位于同一直线方向上，挂钩A端设为楔形状且挂钩B端设为平直状。

进一步地，所述提升杆上开设有限位通孔，销轴Ⅳ穿过该限位通孔以限制限位块的活动范围。

进一步地，所述提升杆的端部连接有配重块，且配重块与限位块之间布置有所述铰链件。

进一步地，所述铰链件包括：

设于提升杆上的连接板Ⅰ，该连接板Ⅰ与齿板之间铰接连接有至少两个连杆；

设于限位块上的连接板Ⅱ，该连接板Ⅱ与齿板之间铰接连接有至少一个连杆。

进一步地，各所述齿板上设有连接板Ⅲ，连接板Ⅲ与对应的连杆之间铰接连接。

进一步地，所述连杆通过销轴Ⅰ铰接于连接板Ⅰ和连接板Ⅲ上，连杆通过销轴Ⅱ铰接于连接板Ⅱ上，且销轴Ⅰ和销轴Ⅱ分别配设有垫片。

进一步地，所述齿板的一端设有外延的挂板且通过该挂板悬挂于坩埚的边缘，另一端设为内折状结构。

进一步地，所述坩埚夹持器还包括：

接头，所述接头通过销轴Ⅲ连接于提升杆的端部，且销轴Ⅲ配设有垫片。

本发明的有益效果为：

1.采用本发明所提供的自动夹紧松开型坩埚夹持器，该夹持器主要由提升杆、限位块、铰链件以及齿板所组成，其整体结构设计简单、操作方便，无任何加工制作难度。

2.采用本发明所提供的自动夹紧松开型坩埚夹持器，该夹持器本身通过对提升杆的位移操作并配合限位块，即可实现坩埚的夹持和放置，减少采用多个夹持器来换装坩埚导致低效率问题，且操作简单，可以一人完成操作，提高生产效率，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明所提供的自动夹紧松开型坩埚夹持器在收紧状态的整体结构示意图；

图2是本发明所提供的自动夹紧松开型坩埚夹持器在扩张状态的整体结构示意图；

图3是本发明所提供的自动夹紧松开型坩埚夹持器在待夹持阶段的状态示意图；

图4是本发明所提供的自动夹紧松开型坩埚夹持器在对坩埚夹持阶段的状态示意图；

图5是本发明所提供的自动夹紧松开型坩埚夹持器在待松开阶段的状态示意图；

图6是本发明所提供的自动夹紧松开型坩埚夹持器在相对坩埚松开阶段的状态示意图；

附图中标注如下：

1-接头，2-提升杆，3-销轴Ⅴ，4-销轴Ⅳ，5-限位块，6-齿板，7-销轴Ⅰ，8-销轴Ⅱ，9-连杆，10-垫片，11-配重块，12-螺钉，13-销轴Ⅲ，14-挂钩，15-限位通孔，16-连接板Ⅰ，17-连接板Ⅱ，18-连接板Ⅲ，19-坩埚，20-挂钩A端，21-挂钩B端。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

坩埚炉是一种最简单的熔炼设备，主要用于熔化熔点不太高的有色金属，如铜、铝及其合金等。这种熔炉主要优点在于：合金是在坩埚19内熔化，热量经坩埚传给炉料，炉料种燃烧产物不直接接触，因此合金化学成分几乎不受炉气的影响，合金液的温度也较均匀。

在本实施例中具体提供了一种自动夹紧松开型坩埚夹持器，其结构设计合理、简单，且操作方便，实用性强。具体的，如图1、图2所示，该坩埚夹持器主要包括：提升杆2、限位件、铰链件以及齿板6等部分，在各个部件的配合作用下，实现对坩埚19的夹紧或松开。

①提升杆部分

提升杆2为夹持器的主体结构，用于安装挂钩14和限位块5。限位块5开设有与提升杆2相匹配的套孔并将限位块5活动套于提升杆2上，限位块5可在提升杆2上自由滑动，当限位块5沿提升杆2上下滑动时，会联动铰链件中的连杆9作自由伸缩，进而带动各齿板6所围直径尺寸的扩大或缩小。

在提升杆2的顶端部装配有接头1，接头1可通过销轴Ⅲ13连接于提升杆2的端部，且销轴Ⅲ13配设有垫片10。

在提升杆2的底端部连接有配重块11，配重块11通过螺钉12和提升杆2连接并固定，为提升杆2的升降运动提供助力，且配重块11与限位块5之间布置有所述铰链件。在实际应用时，配重块11和限位块5的重量约为1.5kg，可以提升容量为10kg重的坩埚19，当需要夹持更大重量的坩埚19时，只需要选用更大重量的限位块5即可。

②限位件部分

提升杆2上配设有对限位块5运动限位的限位件，以此来调节限位块5在提升杆2上的相对位置，从而改变各所述齿板6所围圆周的直径大小，实现对坩埚19的夹紧或者松开，并通过各所述齿板6作用在坩埚19内壁上。

在本实施例中，限位件主要构成为挂钩14，挂钩14转动设于提升杆2上，优选的，挂钩14通过销轴Ⅴ3固定在提升杆2上，并可以绕销轴Ⅴ3作自由旋转。

具体的，挂钩14包括挂钩A端20和挂钩B端21，且挂钩14在自身重力作用下发生自动偏转，且挂钩14还包括设于挂钩A端20和挂钩B端21之间的偏转块，所述挂钩A端20和挂钩B端21位于同一直线方向上，偏转块设于垂直于该直线方向上。将挂钩A端20设为楔形状且挂钩B端21设为平直状，其中，楔形状的挂钩A端20便于该端部能够顺利卡入至销轴Ⅳ4上。由于挂钩14采用重力偏转结构设计，当挂钩14与销轴Ⅳ4发生相对位移时，挂钩14在其自身重力作用下，使得挂钩14可以绕销轴Ⅴ3作旋转，从而改变挂钩14与销轴Ⅳ4之间的作用状态。

在限位块5上设置有销轴Ⅳ4且销轴Ⅳ4应当与挂钩14的位置设计相适配，在实际应用时，挂钩14通过上下旋转转换，通过挂钩A端20或挂钩B端21与销轴Ⅳ4进行挂接并作用于销轴Ⅳ4上，以此来调节限位块5在提升杆2上的相对位置。

为进一步限制限位块5相对于提升杆2的活动范围，在所述提升杆2上开设有限位通孔15，销轴Ⅳ4穿过该限位通孔15，当限位块5相对于提升杆2自由上下滑动时，以销轴Ⅳ4则在限位通孔15内运动，以此来限制限位块5的活动范围。

③铰链件部分

通过提升杆2与限位块5的相对运动联动该铰链件运动，而铰链件的运动则会联动各所述齿板6，以实现各所述齿板6所围圆周的直径大小扩大或缩小。铰链件包括：连接板Ⅰ16、连接板Ⅱ17、连接板Ⅲ18以及各个连杆9，具体的设计如下：

将连接板Ⅰ16设于提升杆2上，连接板Ⅱ17设于限位块5上，同时，在各所述齿板6上设有连接板Ⅲ18。在该连接板Ⅰ16与齿板6的连接板Ⅲ18之间铰接连接有两个连杆9且两个连杆9呈平行设置；在该连接板Ⅱ17与齿板6的连接板Ⅲ18之间铰接连接有一个连杆9。

各所述连杆9通过销轴Ⅰ7铰接于连接板Ⅰ16和连接板Ⅲ18上，各所述连杆9通过销轴Ⅱ8铰接于连接板Ⅱ17上，且销轴Ⅰ7和销轴Ⅱ8分别配设有垫片10，以确保各个销轴Ⅰ7和销轴Ⅱ8的可靠性。在实际应用中，为进一步简化结构设计，在连接板Ⅲ18设有以铰接点，该铰接点铰接有两个连杆9且两个连杆9的另一端分别铰接于连接板Ⅰ16和连接板Ⅱ17上。

为确保各个连杆9的运动能够驱动各所述齿板6的合理运动，在设计时，应当确保各个连杆9的转动轴线垂直于提升杆2的轴线方向与径向方向所构成的平面，同时，在实际应用时，连接板Ⅰ16、连接板Ⅱ17以及连接板Ⅲ18所在的表面均为该平面内。

④齿板部分

为确保该夹持器对坩埚19夹持的稳定以及同时兼顾制造成本，在本实施例中，设有三块齿板6且各所述齿板6沿同一周向方向均匀布置。由上述可知，各所述齿板6上设有连接板Ⅲ18，连接板Ⅲ18分别与各个连杆9铰接连接，且各所述齿板6所围的直径大小随铰链件的运动而改变，以通过调节限位块5和提升杆2的相对位置，来改变齿板6所围圆周的直径尺寸，从而实现对坩埚19的夹紧和松开动作，通过各个所述齿板6与坩埚19内壁之间产生的摩擦力来夹持坩埚19。

为实现提升杆2在运动时，能够触发提升杆2与限位块5之间的相对移动，在齿板6的一端设有外延的挂板且通过该挂板悬挂于坩埚19的边缘，以当提升杆2继续向下移动时，由于齿板6无法继续向下移动，在各所述连杆9的作用下，各所述齿板6所围圆周的直径尺寸将继续减小，另一端设为内折状结构，该内折状结构便于在需要夹持坩埚19的初期时，能够顺利将夹持器置入至坩埚19内。

在本实施例所提供的自动夹紧松开型坩埚夹持器中，各个部件采用碳钢或不锈钢制作，而对于标准件则采购或制作。

本实施例所提的坩埚夹持器，其工作原理为：

当夹持坩埚19时，需要将挂钩B端21和销轴Ⅳ4手动配合，用挂钩B端21的沟槽勾住销轴Ⅳ4，此时限位块5处于高位状态，连杆9处于拉伸状态，各个齿板6处于收缩状态，将夹持器放入到坩埚19中，待齿板6顶部的挂板和坩埚19上边缘接触时，在配重块11的助力作用，继续向下移动提升杆2，在铰链结构的作用下，限位块5将反向向上运动，挂钩14和销轴Ⅳ4相互脱离，由于挂钩14的质量分布不均匀，挂钩14将绕销轴Ⅴ3旋转，使得销轴Ⅳ4完全脱离挂钩14的挂钩B端21的作用范围。此时向上提升提升杆2，限位块5将向下运动，驱使各个连杆9收缩，带动齿板6张开并和坩埚19内壁相接触，继续向上提升夹持器，坩埚19将和夹持器一起提出，达到夹持坩埚19的目的。

当坩埚19放置在指定位置后，需要松开坩埚19时，旋转挂钩14使其挂钩A端20朝下放置，挂钩14自身不均匀的重量会保持挂钩14朝下。此时，向下移动提升杆2，带动连杆9拉伸，齿板6随着连杆9收缩，同时，连杆9带动限位块5向上移动，销轴Ⅳ4将挂入到挂钩A端20的沟槽内；此时反向向上提升提升杆2，限位块5将不会继续向下移动，因此连杆9不会继续压缩，各个齿板6也将不在继续扩张，因此，夹持器和坩埚19就分离开来。

基于上述所提供的坩埚夹持器工作原理，其操作步骤如下：

1.坩埚19夹持操作

(1)坩埚夹持器在放入前，将挂钩14的挂钩B端21挂在销轴Ⅳ4上，此时，限位块5与提升杆2的相对位置较高，各所述齿板6在连杆9的作用下处于收缩状态，各所述齿板6所围圆周的直径尺寸小与坩埚19的内径，然后，将夹持器缓慢放入坩埚19中，如图3所示；

(2)继续将夹持器缓慢放入到坩埚19中，当夹持器的各个齿板6均与坩埚19边沿接触后，提升杆2继续向下移动，由于齿板6的挂板悬挂于坩埚19边缘，进而无法继续向下移动，在连杆9的作用下，各个齿板6所围圆周的直径将继续减小，同时连杆9将带动限位块5向上移动，此时销轴Ⅳ4将从挂钩14的挂钩B端21脱离，挂钩14将自身重力作用下绕销轴Ⅴ3旋转，转动位置如图4所示；

此时，向上提升夹持器，提升杆2向上运动，在连杆9和限位块5重力的双重作用下，各个齿板6所围圆周直径将向外扩张，且因为挂钩14已经发生转动，挂钩B端21无法继续作用在销轴Ⅳ4上，限位块5将完全作用在连杆9和齿板6上，使得各个齿板6所围圆周的直径尺寸继续扩大，直到各个齿板6紧紧贴合在坩埚19内壁上；

(3)如图4所示，继续向上提升夹持器，坩埚19将跟随夹持器一起被提起。

2.坩埚19松开操作

(1)提升夹持器将坩埚19放置在指定位置后，需要让夹持器松开坩埚19，手动将挂钩14顺时针旋转一周，直到挂钩A端20与销轴Ⅳ4接触，如图5所示，此时，挂钩14在自身重力作用下将牢牢贴住销轴Ⅳ4；

向下移动提升杆2，各个齿板6所围圆周向内收缩且直径尺寸缩小，同时在限位块5的带动下，销轴Ⅳ4将向上移动，随着继续移动，销轴Ⅳ4将进入到挂钩14中挂钩A端20的沟槽内(由于挂钩A端20设为楔形状)；

(2)停止向下移动提升杆2，转而向上提升夹持器，限位块5由于自身重力作用将向下产生相对位置的改变，且各个齿板6所围圆周的直径也将反向向外扩大，当挂钩A端20与销轴Ⅳ4接触后，限位块5无法继续向下产生相对位置的改变，此时，各个齿板6所围圆周的直径也将停止扩张，此时各个齿板6所围圆周的直径小于坩埚19直径，如图6所示；

(3)继续提升夹持器，坩埚19和夹持器将分离开来。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动夹紧松开型坩埚夹持器，其特征在于，该坩埚夹持器包括：

提升杆；

活动套于提升杆上的限位块，所述提升杆上配设有对限位块运动限位的限位件；

铰链件，通过提升杆与限位块的相对运动联动该铰链件运动；

沿同一周向方向布置的至少两个齿板，各所述齿板分别与铰链件连接，且各所述齿板所围的直径大小随铰链件的运动而改变。

2.根据权利要求1所述的自动夹紧松开型坩埚夹持器，其特征在于，所述限位件包括：

转动设于提升杆上挂钩，所述挂钩至少包括挂钩A端和挂钩B端，且挂钩在自身重力作用下发生自动偏转；

设于限位块上的销轴Ⅳ，通过挂钩A端和挂钩B端分别与销轴Ⅳ挂接以改变限位块与提升杆的相对位置。

3.根据权利要求2所述的自动夹紧松开型坩埚夹持器，其特征在于，所述挂钩还包括设于挂钩A端和挂钩B端之间的偏转块，所述挂钩A端和挂钩B端位于同一直线方向上，挂钩A端设为楔形状且挂钩B端设为平直状。

4.根据权利要求2所述的自动夹紧松开型坩埚夹持器，其特征在于，所述提升杆上开设有限位通孔，销轴Ⅳ穿过该限位通孔以限制限位块的活动范围。

5.根据权利要求1所述的自动夹紧松开型坩埚夹持器，其特征在于，所述提升杆的端部连接有配重块，且配重块与限位块之间布置有所述铰链件。

6.根据权利要求1所述的自动夹紧松开型坩埚夹持器，其特征在于，所述铰链件包括：

设于提升杆上的连接板Ⅰ，该连接板Ⅰ与齿板之间铰接连接有至少两个连杆；

设于限位块上的连接板Ⅱ，该连接板Ⅱ与齿板之间铰接连接有至少一个连杆。

7.根据权利要求6所述的自动夹紧松开型坩埚夹持器，其特征在于，各所述齿板上设有连接板Ⅲ，连接板Ⅲ与对应的连杆之间铰接连接。

8.根据权利要求7所述的自动夹紧松开型坩埚夹持器，其特征在于，所述连杆通过销轴Ⅰ铰接于连接板Ⅰ和连接板Ⅲ上，连杆通过销轴Ⅱ铰接于连接板Ⅱ上，且销轴Ⅰ和销轴Ⅱ分别配设有垫片。

9.根据权利要求1所述的自动夹紧松开型坩埚夹持器，其特征在于，所述齿板的一端设有外延的挂板且通过该挂板悬挂于坩埚的边缘，另一端设为内折状结构。

10.根据权利要求1所述的自动夹紧松开型坩埚夹持器，其特征在于，所述坩埚夹持器还包括：

接头，所述接头通过销轴Ⅲ连接于提升杆的端部，且销轴Ⅲ配设有垫片。

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