CN113148832A

CN113148832A - 內胀式抛丸吊具

Info

Publication number: CN113148832A
Application number: CN202110254965.3A
Authority: CN
Inventors: 王守仁; 张天军; 刘立艳; 王伟; 郭培全; 周广振; 王庆河
Original assignee: Shandong Kaitai Shot Blasting Machinery Share Co ltd
Current assignee: Shandong Kaitai Shot Blasting Machinery Share Co ltd
Priority date: 2021-03-09
Filing date: 2021-03-09
Publication date: 2021-07-23

Abstract

本发明公开了一种內胀式抛丸吊具，其基本结构包括上铰支座、下铰支座、杠杆、驱动臂、支撑板，基于本发明能够对圆管类工件进行快速装夹。

Description

內胀式抛丸吊具

技术领域

本发明涉及一种抛丸工艺所使用的工装，具体是一种內胀式抛丸吊具。

背景技术

抛丸工艺是最常用的可用于工件表面清理的工艺之一，其通过具有一定初速的弹丸撞击工件表面，使附着在工件表面的例如锈迹脱落。对于圆筒类工件，首先需要将其定位在抛丸室的给定位置，然后再进行抛丸，其定位通常采用两端吊装或者一端吊装的方式，当前普遍采用一端吊装的方式对圆筒类工件进行定位，吊装方式一般是采用夹具夹持住圆筒类工件的管壁，这种方式吊挂可靠性好，但会覆盖圆管类工件的部分表面，而不能全面的对圆管类工件进行抛丸。

采用內胀式吊具可以在不必夹持圆管类工件外表面的情况下对圆管类工件进行吊装，在一些实现中，如中国专利文献CN202156870U，其公开了一种內胀式钢管吊具，该专利文献的内胀原理是其配有两类吊索，即一根主吊索和两根副吊索，其中副吊索与一支撑板相连，支撑板下方则连接有直立设置的筒体，筒体两侧开有钳口孔，钳口孔内则铰接有钳臂。而主吊索则连接有导引于筒体的主吊轴，主吊轴下端与钳臂配合的部分为楔面，楔面与钳臂配合即形成斜楔机构，当主吊轴为主吊索吊挂而上行时，钳臂被撑开而锁住圆管类工件。其工作方式需要对两副吊索分别操控，需要确保两副吊索存在运动距离差，操作相对复杂。同时其所配钳口为弧形的带齿钳口，钳口与圆管类工件内表面间通常只有一个齿接触，接触面积小，易于损伤圆管类工件内表面，因这种损伤易于藏垢而形成原电池，是需要尽量避免的。

相对于中国专利文献CN202156870U操作的复杂性，中国专利文献CN201703977U所公开内置钢管吊具的操作则相对简单，其只需要一个吊耳适配的吊点，该吊点适配连接机构，连杆机构的工具头端为钳口，在上吊过程中，钳口张开而与钢管内壁接触，基于摩擦力而将钢管吊起。同样地，由于钳口与钢管内壁接触面积小，仍然存在刮伤钢管内壁的问题。

中国专利文献CN211733586U公开了一种杠杆式内支撑吊具，相对于前述的两个专利文献公开的吊具，该专利文献所公开吊具在钳口处，也就是其所公开内支撑机构的端部设有一个活动的钳牙，具体是通过转轴安装在内支撑机构的端部，从而具有与例如钢管内壁的自适应性，而具有更大的接触面积，能够有效的避免划伤钢管内壁。不过受重力影响，钳牙在自由状态下，即在不受外力作用下会自然下垂，或者说其转轴的轴线过其重力线，在将吊具嵌入例如钢管管口时，可能会存在干涉而影响装入效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对圆管类工件进行快速装夹的內胀式抛丸吊具。

在本发明的实施例中，提供了一种內胀式抛丸吊具，其基本结构包括：

上铰支座，该上支座板上端设有吊挂结构，记吊挂方向为轴向，相应地，上铰支座周向均置有三~六个第一铰接点；

下铰支座，位于上铰支座的下方，并在该下铰支座的周向设有与第一铰支点一一对位的第二铰支点；

杠杆，与第二铰支点一一对应，且杠杆的中部铰接于第二铰支点；

驱动臂，与杠杆一一对应，该驱动臂的下端铰接于杠杆的上端，驱动臂的上端铰接于相应的第一铰接点；

支撑板，铰接于杠杆下端的离心侧，且该支撑板为弧形板，工作状态下，弧形板的轴线与吊挂方向平行；

其中，杠杆的下端设有螺钉座，该螺钉座位于相应支撑板铰接位置的下侧，且位于支撑板的背侧；

相应地，螺钉座上开有朝向相应支撑板的螺纹孔，提供与螺钉孔配合的定位螺钉，以限定支撑板的下翻角度。

可选地，杠杆以该杠杆的铰接位置为界而分成主动臂和从动臂，主动臂与从动臂间的夹角为75~110度，且相应于下铰支座，主动臂和从动臂均向外翻折。

可选地，主动臂的长度为从动臂长度的0.5~3倍；

相应地，从动臂为位于下侧的杠杆部分。

可选地，第一铰接点相对于与其对位的第二铰接点位置靠内。

可选地，所述支撑板包括：

支撑基板，为刚性的弧形板体；

橡胶垫，附着在弧形板体的外板面，以构建阻尼界面。

可选地，第一铰接点和第二铰接点由相互平行的一对座板构建；

对内两座板间的空间用于纳入被铰接部件的被铰接部分；

相应地，所适配铰轴为圆柱铰轴。

可选地，所述吊挂结构为吊环；

相应地，上铰支座上开有竖向的螺纹孔，吊环下端具有与所述螺纹孔配合的螺杆。

可选地，吊环的螺杆上备有锁紧螺母。

可选地，所述锁紧螺母配有防松结构。

可选地，所述杠杆的数量为三个。

在本发明的实施例中，采用两个铰支座，位于上面的铰支座为上支座，是吊挂结构的安装支座，当吊起上支座时，牵拉铰接于上支座的驱动臂，从而带动铰接于下铰支座上并与驱动臂间相铰接的杠杆，使杠杆的从动端向外张开而使铰接于杠杆从动端的支撑板与例如钢管的内壁接合，利用摩擦力将钢管吊起。由于支撑板与杠杆的从动端间为铰接，支撑板与例如钢管内壁间能够自适应吻合，接合面面积大，不容易划伤圆管类工件内表面。可以理解的是，支撑板的铰接点大致位于支撑板的背侧中部，才能够实现较好的自适应吻合效果，因此自由状态时，基于重力作用，支撑板的轴线处于相对水平的状态，不利于吊具向圆管类工件卡入，为此，在杠杆的下端设有用于限定支撑板下翻角度的定位螺钉，减轻了工人的工作负担，装夹效率较高。

附图说明

图1为一实施例中內胀式抛丸吊具结构示意图。

图2为一实施例中內胀式抛丸吊具工作状态示意图。

图中：1.橡胶垫，2.支撑基板，3.转轴，4.螺钉座，5.螺钉，6.下铰支座，7.从动臂，8.铰轴，9.铰轴，10.驱动臂，11.铰轴，12.上铰支座，13.吊环，14.锁紧螺母，15.耳板，16.主动臂，17.圆管类工件。

具体实施方式

关于吊具，具有确定的上下方向，因在本发明的实施例中，內胀式抛丸吊具用于圆管类工件17的吊装，而吊挂的方向恰恰是圆管类工件17的轴向。因此，在本发明的实施例中，以上下为基础方向，同时，因圆管类工件17为均匀分布的支撑板从内部支撑，从而基于摩擦力将圆管类工件17吊起，因此，这里的均匀分布具有确定的周向特征。

当轴向和周向被确定时，径向也被确定，进而，离心侧通常指外侧，向心侧通常指内侧，从而在內胀式抛丸吊具中具有确定的内外。

此外，对于工具头而言，其用以实现功能的一面为其正面，与正面相对的一面即为背面，这属于机械领域的一般常识。

参见说明书附图1所示的一种內胀式抛丸吊具，其基本构成包括上铰支座12、下铰支座6、驱动臂10、支撑板和具有主动臂16及从动臂7的杠杆。其中，上铰支座12为內胀式抛丸吊具与例如吊杆、吊钩或者其他外设连接的部件，同时用于提供第一铰接点。

相应地，上支座板12上端设有吊挂结构，如图1中所示的吊环13，如前所述，为了描述方便，记吊挂方向为轴向，该轴向显然与理想状态下圆管类工件17的轴向相一致，从图2中可以更加清楚的分辨。

对于上铰支座12周向所分布的第一铰接点的数量，以三个为宜，通常不能多于六个，否则会影响例如驱动臂10的分布，相互间的装配空间都会受到很大的压缩。

关于下铰支座6，在方位上其位于上铰支座12的下方，两者之间的距离由驱动臂10和杠杆之间的运动形式和杆长所确定，提拉铰支座6时，带动驱动臂10，从而使杠杆转动，图1中的从动臂7张开而使支撑板与圆管类工件17的内表面接合。

相应地，杠杆铰接于下铰支座6上，杠杆与驱动臂10一一对应，因此，在该下铰支座6的周向设有与第一铰支点一一对位的第二铰支点，而适配杠杆与驱动臂10的关系。

关于杠杆，基于其铰支位置而具有两个部分，如图1中所示的主动臂16和从动臂7。相应地，杠杆与第二铰支点一一对应，且杠杆的中部铰接于第二铰支点，而具备竖直面内的摆动自由度。

对于驱动臂10，则与杠杆一一对应，该驱动臂10的下端铰接于杠杆的上端，驱动臂10的上端则铰接于相应的第一铰接点，当上铰支座12向上提拉时，驱动臂10也跟随着向上运动。驱动臂10则带动杠杆的主动端运动，使杠杆绕第二铰接点旋转，显而易见的是，杠杆的主动端向内运动，而杠杆的从动端则向外运动。

对于支撑板，其铰接于杠杆下端的离心侧，且该支撑板为弧形板，工作状态下，弧形板的轴线与吊挂方向平行，理想状态下，支撑板的轴线与圆管类工件17的轴线共线。

作为设计结构，支撑板的外表面与圆管类工件17的内表面的曲率相同。可以理解的是，工装通常为专用工装，即对于圆管类工件17的管径，主要是内径，一工装对应于一类圆管类工件17，因此，从设计角度看，支撑板的外表面只需匹配一类圆管类工件17即可，而不必考虑其曲率是否可变。进而，支撑板在工作状态下，能够与圆管类工件17的内表面充分接合，接触面积大，从而能够避免圆管类工件17内表面被划伤。

正常情况下，如图1中所示的转轴3，其大致位于支撑板背侧的中部，可以使支撑板各处载荷大致相当，但若失去圆管类工件17内表面的支撑，基于重力，支撑板的轴线会处于大致水平的状态，从而初始阶段将內胀式抛丸吊具向圆管类工件17内置放时，容易因位置干涉，而影响工作效率。

有鉴于此，在杠杆的下端设有螺钉座4，该螺钉座4位于相应支撑板铰接位置的下侧，且位于支撑板的背侧；加以对应的，螺钉座4上开有朝向相应支撑板的螺纹孔，提供与螺钉孔配合的定位螺钉，如图1中所示的螺钉5，以限定支撑板的下翻角度。使支撑板处于大致斜置的状态即可，显然，这种斜置状态使若干支撑板所组成的阵列具有导锥作用，利于将內胀式抛丸夹具与圆管类工件17相配合的部分置入圆管类工件17管口。

杠杆不适宜用直杆，在优选的实施例中，杠杆以该杠杆的铰接位置为界而分成主动臂16和从动臂7，主动臂16与从动臂7间的夹角为75~110度，且相应于下铰支座6，主动臂16和从动臂7均向外翻折，在此情况下，无论是驱动臂10还是从动臂7，所对应的力臂都相对较大。

进一步地，关于杠杆的两个部分，即主动臂16和从动臂7间的长度关系，在优选的实施例中，主动臂16稍长为佳，但不宜过长，通常主动臂16为从动臂7长度的1.5倍为佳，最大不宜超过3倍。

在一些实现中，从动臂7的长度可以稍长于主动臂16，但不能超过主动臂16长度的两倍。

相应地，从动臂7为位于下侧的杠杆部分，是驱动臂10最终驱动的部分，进而使支撑板能够可靠的支撑在圆管类工件17的内表面。

为了减小主动臂16的长度，从而减少使用时的运动干涉，第一铰接点相对于与其对位的第二铰接点位置靠内。

在优选的实施例中，所述支撑板包括：

支撑基板2，为刚性的弧形板体；

橡胶垫1，附着在弧形板体的外板面，以构建阻尼界面。

橡胶垫1采用粘贴的方式粘贴在支撑基板2上，在挤压状态下，具有更强的附着能力，不会因为粘贴不够而脱落。

橡胶垫1还能够提供一定的压缩量，能够减轻制造误差和装配误差所产生的与圆管类工件17不对中的问题。

为了提高支撑的可靠性，第一铰接点和第二铰接点由相互平行的一对座板构建；

对内两座板间的空间用于纳入被铰接部件的被铰接部分；

相应地，所适配铰轴为圆柱铰轴。

关于所述吊挂结构优选为吊环13，也可以采用吊钩或者其他类型的吊挂结构。

相应地，上铰支座12上开有竖向的螺纹孔，吊环13下端具有与所述螺纹孔配合的螺杆，以方便更换。换言之，如果不考虑更换，吊环13可以焊接在上铰支座12上。

为了提高连接的可靠性，吊环13的螺杆上备有锁紧螺母14，以增加预紧力，提高连接强度。

进一步地，所述锁紧螺母14配有防松结构，例如配置防转垫圈，或者开侧孔，使用紧定螺钉锁紧。

Claims

1.一种內胀式抛丸吊具，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的內胀式抛丸吊具，其特征在于，杠杆以该杠杆的铰接位置为界而分成主动臂和从动臂，主动臂与从动臂间的夹角为75~110度，且相应于下铰支座，主动臂和从动臂均向外翻折。

3.根据权利要求2所述的內胀式抛丸吊具，其特征在于，主动臂的长度为从动臂长度的0.5~3倍；

相应地，从动臂为位于下侧的杠杆部分。

4.根据权利要求2或3所述的內胀式抛丸吊具，其特征在于，第一铰接点相对于与其对位的第二铰接点位置靠内。

5.根据权利要求1所述的內胀式抛丸吊具，其特征在于，所述支撑板包括：

支撑基板，为刚性的弧形板体；

橡胶垫，附着在弧形板体的外板面，以构建阻尼界面。

6.根据权利要求1所述的內胀式抛丸吊具，其特征在于，第一铰接点和第二铰接点由相互平行的一对座板构建；

对内两座板间的空间用于纳入被铰接部件的被铰接部分；

相应地，所适配铰轴为圆柱铰轴。

7.根据权利要求1所述的內胀式抛丸吊具，其特征在于，所述吊挂结构为吊环；

8.根据权利要求7所述的內胀式抛丸吊具，其特征在于，吊环的螺杆上备有锁紧螺母。

9.根据权利要求8所述的內胀式抛丸吊具，其特征在于，所述锁紧螺母配有防松结构。

10.根据权利要求1所述的內胀式抛丸吊具，其特征在于，所述杠杆的数量为三个。