CN113172122A - 一种环状工件同步撑圆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种环状工件同步撑圆装置，包括撑圆盘、沿周向分布于所述撑圆盘表面并可沿其径向伸缩的若干根支撑杆，以及可旋转地设置于所述撑圆盘表面中心、用于驱动各根所述支撑杆进行同步径向伸缩的驱动轮，所述驱动轮上沿其周向设置有若干个用于与各根所述支撑杆形成轴向抵接的驱动部。如此，由于各个驱动部分别设置在驱动轮的周向上，当驱动轮在撑圆盘的表面中心进行旋转时，各个驱动部将随着驱动轮的旋转而同时驱动各自对应的支撑杆进行同步伸缩运动，使得各根支撑杆在撑圆盘的表面上同步伸出，对环状工件的环向内壁的不同位置同时形成抵接，将环状工件撑圆，因此能够方便、快捷实现对环状工件的撑圆作业，提高对环状工件的撑圆同步性。

Description

一种环状工件同步撑圆装置

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种环状工件同步撑圆装置。

背景技术

随着中国机械工业的发展，越来越多的工程机械已得到广泛使用。

在工业生产中，经常需要使用环状工件，比如轮毂、管道等。这些环状工件的整体形状理论上呈正圆形，但是由于制造误差或拼接时的安装误差，环状工件并非呈正圆形，而是呈一定凹凸状的椭圆形。另外，部分圆度较高的环状工件，在自然放置状态下时可以保持较高圆度，但是在进行搬运、吊装等过程中时，由于外部牵引力、重力等因素的影响，导致环状工件的外轮廓产生形状，难以保持较高圆度。为保证环状工件具有较高圆度，且在搬运、吊装过程中保持较高圆度，需要利用撑圆装置对环状工件进行撑圆。

目前，行业内对环状工件进行撑圆的方法主要有两种，其中，第一种是利用焊接而成的“米”字型刚结构撑圆支架，将撑圆支架的多个末端焊接在环状工件的内壁上，在安装或吊装工序完成后，再将撑圆支架切割拆除，此种方法对于环状工件的圆度改善率不佳，而且非常容易损伤环状工件，同时焊接而成的撑圆支架仅能适用于某一直径的环状工件，通用性较差，无法重复使用，容易造成材料的浪费；第二种是利用气动、液动、电动或螺纹驱动的撑圆装置，此种撑圆装置虽然能够大幅改善环状工件的圆度，但结构复杂、管线交错、零部件众多，操作不便且体积与重量较大，另外对环状工件的撑圆同步性较差，经常出现部分内壁已经撑圆而另一部分内壁还未撑圆的情况，如此容易导致环状工件的撑圆状态不均匀。

因此，如何方便、快捷实现对环状工件的撑圆作业，提高对环状工件的撑圆同步性，是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种环状工件同步撑圆装置，能够方便、快捷实现对环状工件的撑圆作业，提高对环状工件的撑圆同步性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种环状工件同步撑圆装置，包括撑圆盘、沿周向分布于所述撑圆盘表面并可沿其径向伸缩的若干根支撑杆，以及可旋转地设置于所述撑圆盘表面中心、用于驱动各根所述支撑杆进行同步径向伸缩的驱动轮，所述驱动轮上沿其周向设置有若干个用于与各根所述支撑杆形成轴向抵接的驱动部。

优选地，所述驱动轮为凸轮盘，且所述驱动部为设置在所述驱动轮的外圆面上、径向厚度渐变的凸轮齿。

优选地，所述凸轮齿的径向厚度最大区域设置有用于与对应的所述支撑杆形成周向抵接的止挡块。

优选地，所述凸轮齿为弧形齿或三角齿。

优选地，各根所述支撑杆上均插设安装有顶销，且各所述顶销分别与对应的所述驱动部保持抵接。

优选地，各所述顶销均套设有用于减缓磨损的外套环。

优选地，所述撑圆盘的表面还沿周向设置有若干个导向块，且各根所述支撑杆分别穿设在对应的所述导向块内。

优选地，所述驱动轮的中心连接有旋转轴，且所述旋转轴通过轴承安装于所述撑圆盘的中心位置。

优选地，所述驱动轮的表面设置有若干根便于抓握施力旋转的助力杆。

优选地，所述驱动轮的表面还设置有若干个用于与所述撑圆盘相连、以将所述驱动轮紧固在当前旋转位置的锁紧件。

本发明所提供的环状工件同步撑圆装置，主要包括撑圆盘、支撑杆和驱动轮。其中，撑圆盘为本撑圆装置的主体结构，主要用于安装和支承其余零部件，同时也为环状工件提供适配的撑圆作业环境。支撑杆设置在撑圆盘的表面上，一般同时设置多根，各根支撑杆在撑圆盘的表面上沿着周向方向分布，并且各根支撑杆均可沿撑圆盘的对应径向方向进行伸缩运动。驱动轮设置在撑圆盘的表面中心位置，并且可在撑圆盘的表面上进行旋转运动，主要用于同时驱动各根支撑杆进行径向伸缩。在驱动轮上设置有若干个驱动部，各个驱动部在驱动轮上沿周向方向分布，每个驱动部分别与各自对应的每根支撑杆在其轴向上形成抵接，主要用于驱动各根支撑杆进行轴向伸缩运动，即驱动各根支撑杆进行沿撑圆盘各个径向的伸缩运动。如此，由于各个驱动部分别设置在驱动轮的周向上，当驱动轮在撑圆盘的表面中心进行旋转时，各个驱动部将随着驱动轮的旋转而同时驱动各自对应的支撑杆进行同步伸缩运动，使得各根支撑杆在撑圆盘的表面上同步沿各自径向伸出(或缩回)，从而同步抵接到环状工件的环向内壁上，对环状工件的环向内壁的不同位置同时形成抵接，将环状工件撑圆。因此，本发明所提供的环状工件同步撑圆装置，能够方便、快捷实现对环状工件的撑圆作业，提高对环状工件的撑圆同步性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图2的纵切半剖视图。

其中，图1—图3中：

撑圆盘—1，支撑杆—2，驱动轮—3，顶销—4，外套环—5，导向块—6，旋转轴—7，轴承—8，助力杆—9，锁紧件—10；

驱动部—31，止挡块—32。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参考图1、图2，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图，图2为图1的俯视图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，环状工件同步撑圆装置主要包括撑圆盘1、支撑杆2和驱动轮3。

其中，撑圆盘1为本撑圆装置的主体结构，主要用于安装和支承其余零部件，同时也为环状工件提供适配的撑圆作业环境。

支撑杆2设置在撑圆盘1的表面上，一般同时设置多根，各根支撑杆2在撑圆盘1的表面上沿着周向方向分布，并且各根支撑杆2均可沿撑圆盘1的对应径向方向进行伸缩运动。为提高对环状工件的撑圆均匀性，一般的，支撑杆2可同时设置4～12根，并且各根支撑杆2在撑圆盘1的表面上沿周向均匀分布。

驱动轮3设置在撑圆盘1的表面中心位置，并且可在撑圆盘1的表面上进行旋转运动，主要用于同时驱动各根支撑杆2进行径向伸缩。在驱动轮3上设置有若干个驱动部31，各个驱动部31在驱动轮3上沿周向方向分布，每个驱动部31分别与各自对应的每根支撑杆2在其轴向上形成抵接，主要用于驱动各根支撑杆2进行轴向伸缩运动，即驱动各根支撑杆2进行沿撑圆盘1各个径向的伸缩运动。

如此，由于各个驱动部31分别设置在驱动轮3的周向上，当驱动轮3在撑圆盘1的表面中心进行旋转时，各个驱动部31将随着驱动轮3的旋转而同时驱动各自对应的支撑杆2进行同步伸缩运动，使得各根支撑杆2在撑圆盘1的表面上同步沿各自径向伸出(或缩回)，从而同步抵接到环状工件的环向内壁上，对环状工件的环向内壁的不同位置同时形成抵接，将环状工件撑圆。

因此，本实施例所提供的环状工件同步撑圆装置，能够方便、快捷实现对环状工件的撑圆作业，提高对环状工件的撑圆同步性。

在关于驱动轮3的一种优选实施例中，该驱动轮3具体为凸轮盘，同时驱动部31具体为设置在驱动轮3的外圆面上的凸轮齿。具体的，凸轮齿的径向厚度不同，并且从其一端至其另一端的厚度渐变，比如逐渐增厚，即径向长度逐渐增加。如此设置，凸轮盘的外圆面上将通过各个凸轮齿形成多个厚度渐增的凸起，每个凸起对应一根支撑杆2。当凸轮盘在撑圆盘1的表面中心旋转时，各个凸轮齿与其同步旋转，利用其径向渐变的厚度将对应的支撑杆2向外顶起，使得各根支撑杆2同步伸出。

一般的，凸轮盘上的各个凸轮齿具体可为弧形齿，其表面轮廓呈弧形渐变状，径向厚度的变化平缓、均匀，对支撑杆2的驱动效果比较平缓、稳定，可尽量使各根支撑杆2处于均速直线运动状态。当然，各个凸轮齿不仅限于弧形齿，其余比如三角齿等也同样可以采用。

进一步的，考虑到在设计撑圆装置的尺寸时，优选地，当各根凸轮齿的径向最大厚度位置与对应的支撑杆2形成抵接时，各根支撑杆2即达到最大伸出长度，此时的支撑杆2长度即为可以支持的最大环状工件的半径。为使各根支撑杆2能够长期稳定地停留在最大伸出长度，本实施例在凸轮齿的径向厚度最大区域处设置了止挡块32。具体的，该止挡块32主要用于与支撑杆2形成周向抵接，使得支撑杆2在由凸轮齿逐渐形成轴向抵接直至最大值时，被止挡块32形成周向抵接，从而具有停留在当前位置的趋势，使得各根支撑杆2在伸出至最大长度后，能够较容易地保持在当前状态。

如图3所示，图3为图2的纵切半剖视图。

为使驱动部31能够方便地轴向抵接各根支撑杆2，进而驱动各根支撑杆2进行轴向伸缩运动，本实施例在各根支撑杆2上均插设了顶销4，同时利用该顶销4与对应的驱动部31保持抵接，即顶销4代替支撑杆2与驱动部31形成轴向抵接。具体的，顶销4一般设置在各根支撑杆2的中部位置，在撑圆盘1的径向方向上，自然状态下刚好处于驱动部31的径向厚度最薄点。如此设置，当驱动轮3旋转时，各个驱动部31即可在进行旋转时即开始对各根顶销4进行轴向抵接，将其沿撑圆盘1的径向向外顶出，进而将各根支撑杆2向外顶出。显然，对于不同直径的环状工件而言，各根支撑杆2的伸出长度不同，意味着各个驱动部31上与各根支撑杆2形成轴向抵接的位置的径向厚度不同，同时代表驱动轮3的旋转角度不同。

进一步的，考虑到顶销4直接与驱动部31形成抵接，为避免两者在相对运动时磨损表面，本实施例在各根顶销4的外表面均套设有外套环5。具体的，该外套环5可为摩擦材料，比如橡胶材料、聚氨酯材料等，具有一定弹性，一方面可利用其弹性形变特性加强与驱动部31之间的抵接紧密性，另一方面可以降低与驱动部31表面的摩擦力和磨损。

此外，考虑到在实际运用时，环状工件与各根支撑杆2的长度均较大，若各根支撑杆2的伸出长度过大时，将不可避免地产生弯曲或振动位移，从而导致对环状工件的撑圆位置产生偏移，针对此，本实施例在撑圆盘1的表面上增设了若干个导向块6。具体的，各个导向块6可设置在于各根支撑杆2的对应位置处，使得各根支撑杆2均能够穿设在对应的导向块6中，从而对各根支撑杆2的伸缩运动提供导向支持。

当然，为加强对各根支撑杆2的导向作用，还可在撑圆盘1的外周上沿径向方向连接多根延长杆，每根延长杆对应一根支撑杆2，并在各根延长杆上均设置导向块6，使得各个径向上的支撑杆2能够同时对应两个共线的导向块6。

为保证驱动轮3在撑圆盘1表面上的稳定旋转运动，在本实施例中，驱动轮3的中心位置连接有旋转轴7，同时该旋转轴7通过轴承8安装在撑圆盘1的中心位置处。具体的，在撑圆盘1的中心位置处可设置圆锥滚子轴承等，并将旋转轴7安装在该轴承8内，同时在旋转轴7的底端设置端盖进行封闭。

此外，为便于工人操作驱动轮3，使得驱动轮3顺利产生定向旋转，本实施例在驱动轮3的表面设置了若干根助力杆9。具体的，助力杆9一般设置偶数个，并且在驱动轮3的表面上呈对称分布，主要用于供工人进行双手抓握施力，以便对驱动轮3形成周向力矩，从而使驱动轮3进行旋转。

不仅如此，考虑到环状工件在进行搬运、吊装等作业时，即使已经被撑圆装置所撑圆，但可能在搬运、吊装作业过程中由于外力、重力等因素的影响而导致圆度降低，针对此，本实施例在驱动轮3的表面上还设置了若干个锁紧件10，以通过各个锁紧件10对驱动轮3的锁紧作用将驱动轮3稳定地保持在当前状态，进而使各根支撑杆2稳定地保持在撑圆状态。具体的，各个锁紧件10可为螺栓等紧固件，可将驱动轮3与撑圆盘1相连并锁紧，从而将驱动轮3固定在撑圆盘1上，并保持当前状态。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种环状工件同步撑圆装置，其特征在于，包括撑圆盘(1)、沿周向分布于所述撑圆盘(1)表面并可沿其径向伸缩的若干根支撑杆(2)，以及可旋转地设置于所述撑圆盘(1)表面中心、用于驱动各根所述支撑杆(2)进行同步径向伸缩的驱动轮(3)，所述驱动轮(3)上沿其周向设置有若干个用于与各根所述支撑杆(2)形成轴向抵接的驱动部(31)。

2.根据权利要求1所述的环状工件同步撑圆装置，其特征在于，所述驱动轮(3)为凸轮盘，且所述驱动部(31)为设置在所述驱动轮(3)的外圆面上、径向厚度渐变的凸轮齿。

3.根据权利要求2所述的环状工件同步撑圆装置，其特征在于，所述凸轮齿的径向厚度最大区域设置有用于与对应的所述支撑杆(2)形成周向抵接的止挡块(32)。

4.根据权利要求3所述的环状工件同步撑圆装置，其特征在于，所述凸轮齿为弧形齿或三角齿。

5.根据权利要求1所述的环状工件同步撑圆装置，其特征在于，各根所述支撑杆(2)上均插设安装有顶销(4)，且各所述顶销(4)分别与对应的所述驱动部(31)保持抵接。

6.根据权利要求5所述的环状工件同步撑圆装置，其特征在于，各所述顶销(4)均套设有用于减缓磨损的外套环(5)。

7.根据权利要求1所述的环状工件同步撑圆装置，其特征在于，所述撑圆盘(1)的表面还沿周向设置有若干个导向块(6)，且各根所述支撑杆(2)分别穿设在对应的所述导向块(6)内。

8.根据权利要求1所述的环状工件同步撑圆装置，其特征在于，所述驱动轮(3)的中心连接有旋转轴(7)，且所述旋转轴(7)通过轴承(8)安装于所述撑圆盘(1)的中心位置。

9.根据权利要求8所述的环状工件同步撑圆装置，其特征在于，所述驱动轮(3)的表面设置有若干根便于抓握施力旋转的助力杆(9)。

10.根据权利要求9所述的环状工件同步撑圆装置，其特征在于，所述驱动轮(3)的表面还设置有若干个用于与所述撑圆盘(1)相连、以将所述驱动轮(3)紧固在当前旋转位置的锁紧件(10)。

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