CN113523752A - 一种阀体安装定扭力装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及阀门加工设备技术领域，尤其是涉及一种阀体安装定扭力装置，其包括底座以及设在底座上方的悬臂，底座上设有下模座，悬臂上设有扭力执行机构，扭力执行机构包括转动电机，转动电机设在悬臂上，转动电机的输出端穿过悬臂且固定连接有啮合齿，啮合齿外滑移设置有齿圈套，齿圈套的内侧壁设有与啮合齿相配合的内齿圈，齿圈套远离转动电机的一端设有位于下模座正上方的上模座，悬臂上设有驱使齿圈套沿转动电机输出端的轴线方向进行滑移的上模升降机构。本申请具有以下效果：上模座在移动的过程中，齿圈套在啮合齿外滑移，齿圈套的内齿圈和啮合齿之间形成限位，以使得齿圈套不易沿齿圈套的周向产生窜动，从而使得齿圈套上的上模座保持稳定。

Description

一种阀体安装定扭力装置

技术领域

本申请涉及阀门加工设备技术领域，尤其是涉及一种阀体安装定扭力装置。

背景技术

阀门通常为两端开口的结构，且阀门的两端设有与管道螺纹连接的阀门端头。阀门在加工的过程中，为便于阀座和球阀在阀体内的安装与固定，往往将阀体其中一端上的阀门端头设置为与阀体螺纹连接的形式，另一端上的阀门端头可以设置为与阀体为一体结构的形式。

将阀座和球阀固定在阀体内，再将阀门端头与阀体螺纹连接时，需注意阀门端头与阀体连接时施加的扭力，扭力过大或者过小均易对阀门的加工质量造成影响。阀体与阀门端头连接时的扭力可以通过伺服扭力机进行控制，授权公告号为CN103056645B的中国发明专利公开了一种伺服扭力机，其包括有底座、立柱、仪表支架和电机支架成台式机体结构，减速电机、通过电机支架、丝杆与电机支架横梁相连构成横梁升降机构；气缸通过推杆连接联杆轴承座构成主轴升降机构；伺服电机和减速器通过联轴器连接花键轴等联接构成主轴执行机构，当主轴执行机构下行工作到设定位置时，支点与位置传感器接触，接触信号被接收反馈到控制箱内；开机主轴执行机构高速运转下行直接进行认帽，到达预设位置，控制器指定主轴执行机构拧紧操作达到预定扭矩参数实现精度要求。

针对上述中的相关技术，发明人认为主动升降机构控制固定在主轴执行机构上的上模座靠近固定在底座上的下模座时，需保持上模座的稳固性，若上模座受到的震动或者晃动较大，易致使上模座的工件歪斜，从而导致上模座上的工件与下模座上的工件螺纹不牢甚至是破坏螺纹使工件报废。

发明内容

为了提高上模座在竖直滑移过程中的稳固性，本申请提供一种阀体安装定扭力装置。

本申请提供的一种阀体安装定扭力装置采用如下的技术方案：

一种阀体安装定扭力装置，包括底座以及设在底座上方的悬臂，所述底座上设有下模座，所述悬臂上设有扭力执行机构，所述扭力执行机构包括转动电机，所述转动电机设在悬臂上，所述转动电机的输出端穿过悬臂且固定连接有啮合齿，所述啮合齿外滑移设置有齿圈套，所述齿圈套的内侧壁设有与啮合齿相配合的内齿圈，所述齿圈套远离转动电机的一端设有位于下模座正上方的上模座，所述悬臂上设有驱使齿圈套沿转动电机输出端的轴线方向进行滑移的上模升降机构。

通过采用上述技术方案，先将阀体固定在下模座上，将阀门端头固定在上模座上，上模驱动机构驱使上模座沿靠近下模座的方向滑移，当阀门端头与阀体相接触后，转动电机的输出端驱使啮合齿转动，以带动齿圈套转动，从而达到驱使上模座转动的目的，并使阀门端头拧入阀体内；上模座在移动的过程中，齿圈套在啮合齿外滑移，齿圈套的内齿圈和啮合齿之间形成限位，以使得齿圈套不易沿齿圈套的周向产生窜动，从而使得齿圈套上的上模座保持稳定。

可选的，所述上模升降机构包括驱动气缸和联动座，所述驱动气缸固定在悬臂上，所述驱动气缸的输出端穿过悬臂且与联动座固定连接，所述齿圈套转动设置在联动座上，且齿圈套和联动座沿转动电机输出端的轴向形成有限位。

通过采用上述技术方案，驱动气缸的输出端伸缩时驱使联动座竖直滑移，齿圈套随联动座的滑移而滑移，从而达到驱使上模座靠近或者远离下模座的目的；齿圈套转动设置在联动座上用以保证转动电机驱使齿圈套正常转动的功能。

可选的，所述底座上设有滑杆，所述悬臂滑移设置在滑杆上，所述滑杆远离底座的一端设有驱使悬臂竖直滑移的悬臂升降机构，所述悬臂上设有减震机构，所述减震机构包括与悬臂固定连接的减震支架以及设在减震支架上的减震座，所述驱动气缸的输出端穿过联动座且固定连接有抵接球头，所述驱动气缸的输出端可以驱使抵接球头与减震座相抵接。

通过采用上述技术方案，先通过悬臂升降机构调节悬臂在滑杆上的高度，以使得驱动气缸的输出端伸长且驱使上模座靠近下模座，且上模座上的阀门端头马上与下模座上的阀体相接触时，抵接球头可以与减震座相抵接；减震座可以对抵接球头形成缓冲，以减小阀门端头与阀体相接触时阀门端头受到的震动，从而便于将阀门端头顺畅地拧入阀体内。

可选的，所述齿圈套靠近转动电机一端的外侧壁上设有限位环沿，所述联动座设有供限位环沿转动设置的内腔，所述内腔的腔底与限位环沿相互靠近的一侧均设有环槽，两个环槽之间设有滚珠。

通过采用上述技术方案，滚珠可以减小限位环沿转动时受到的摩擦阻力，以使得限位环沿和齿圈套的转动更加顺畅，从而使得阀门端头更容易拧入阀体内。

可选的，所述驱动气缸的输出端上设有缓冲座，所述缓冲座设在联动座靠近驱动气缸的一侧，所述驱动气缸的输出端收缩至最短时，所述联动座与悬臂间隔设置。

通过采用上述技术方案，缓冲座用于对驱动气缸输出端的收缩进行缓冲，并同时可以避免联动座与悬臂之间产生撞击致使联动座歪斜或者是联动座内的滚珠受到震动。

可选的，所述上模座靠近齿圈套的一端设有嵌设在齿圈套内的嵌合柱，所述上模座的侧壁和嵌合柱上穿设固定有销轴。

通过采用上述技术方案，嵌合柱通过销轴可拆卸固定在齿圈套上，以使得上模座可以从齿圈套上取下进行保养更换等。

可选的，所述扭力执行机构包括抗震组件，所述抗震组件包括设在上模座和齿圈套远离转动电机一端之间的抵接弹簧以及设在嵌合柱和啮合齿之间的缓冲弹簧。

通过采用上述技术方案，抵接弹簧对上模座形成有远离齿圈套方向的推力，以使得上模座不易产生晃动，从而增强上模座在齿圈套上的稳固性；缓冲弹簧在嵌合柱远离上模座的一端对嵌合柱形成抵接，以使得上模座在齿圈套上的稳固性进一步增强。

可选的，所述嵌合柱转动设置在齿圈套上，所述齿圈套靠近上模座一端的侧壁沿齿圈套的轴线对称设置有两个调节孔，所述调节孔沿齿圈套的周向进行设置，所述销轴穿设在调节孔内。

通过采用上述技术方案，转动电机首次驱使上模座转动，并使阀门端头拧入阀门内时，阀门端头开始与阀体螺纹连接使阀门端头与阀体之间产生扭力后，销轴可以在调节孔内滑移，以使得上模座和齿圈套之间产生一定的相对位移，若在相对位移期间检查到上模座与下模座未能对齐致使阀门端头与阀体螺纹连接产生歪斜，那么可以驱使转动电机停止转动，重新对上模座和下模座的同轴度进行调节，以保证后续产品的加工质量。

可选的，所述下模座和上模座相互靠近的一端均设有用于对工件进行限位的限位孔。

通过采用上述技术方案，限位孔用于保持工件的稳固性，以便于将阀门端头与阀体螺纹连接。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.上模座在移动的过程中，齿圈套在啮合齿外滑移，齿圈套的内齿圈和啮合齿之间形成限位，以使得齿圈套不易沿齿圈套的周向产生窜动，从而使得齿圈套上的上模座保持稳定；

2.通过设置缓冲座，缓冲座用于对驱动气缸输出端的收缩进行缓冲，并同时可以避免联动座与悬臂之间产生撞击致使联动座歪斜或者是联动座内的滚珠受到震动。

附图说明

图1是本申请实施例阀体安装定扭力装置整体的结构示意图；

图2是本申请实施例中扭力执行机构和上模升降机构的纵向剖视图；

图3是本申请实施例中扭力执行机构、减震机构和上模升降机构的爆炸图；

图4是图2中A部的放大图。

附图标记说明：1、底座；2、滑杆；3、悬臂；4、悬臂升降机构；41、支架平台；5、扭力执行机构；51、转动电机；511、啮合齿；52、扭力传感器；521、第一联轴器；522、第二联轴器；523、罩壳；53、控制面板；531、面板支架；54、齿圈套；541、内齿圈；542、限位环沿；543、环槽；544、滚珠；545、调节孔；55、抗震组件；551、抵接弹簧；552、缓冲弹簧；6、上模升降机构；61、驱动气缸；611、抵接球头；612、缓冲座；62、联动座；621、柱套本体；622、侧板；623、内腔；7、下模座；71、限位孔；8、上模座；81、嵌合柱；82、销轴；9、减震机构；91、减震支架；911、竖直段；912、水平段；92、减震座。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种阀体安装定扭力装置。参照图1，一种阀体安装定扭力装置包括底座1、滑杆2、悬臂3、悬臂升降机构4、扭力执行机构5和上模升降机构6。

底座1固设于地面，滑杆2竖直设置在底座1的一端；底座1远离滑杆2的一端固定有下模座7，本实施例中，下模座7用于阀体的放置。悬臂3滑移设置在滑杆2上，悬臂3位于底座1的正上方。悬臂升降机构4通过支架平台41固定在滑杆2远离底座1的一端。悬臂升降机构4用于驱使悬臂3在滑杆2上升降。扭力执行机构5和上模升降机构6均固定在悬臂3上，扭力执行机构5设有位于下模座7正上方的上模座8，上模座8用于阀门端头的固定，上模升降机构6用于驱使上模座8靠近或者远离下模座7。上模座8和下模座7上均设有用于对工件进行限位的限位孔71，本实施例中，限位孔71呈正六边形。当上模座8带动阀门端头与下模座7上的阀体相抵接时，扭力执行机构5驱使上模座8转动，以使得阀门端头与阀体螺纹连接，并同时对二者的螺纹连接施加适当的扭力。

参照图1和图2，扭力执行机构5包括转动电机51、扭力传感器52和控制面板53。扭力传感器52通过第一联轴器521和第二联轴器522固定在转动电机51的输出端上，第一联轴器521和第二联轴器522分别设在扭力传感器52的两端。扭力传感器52用于测量转动电机51转动受阻时其输出端受到的扭力值。第一联轴器521、扭力传感器52和第二联轴器522外设有罩壳523，罩壳523用作外围防护件。罩壳523为两端开口的壳体，罩壳523的一端固定在悬臂3远离底座1的一侧，罩壳523的另一端于转动电机51的外壳固定连接，以达到将转动电机51固定在悬臂3上的目的。控制面板53通过面板支架531固定在滑杆2上，且控制面板53设在悬臂3的一侧。扭力传感器52与控制面板53电连接。控制面板53用于显示扭力传感器52所测的扭力值以及设定阀门端头与阀体螺纹连接时的扭力值。

参照图2和图3，转动电机51的输出端穿过悬臂3且固定连接有啮合齿511。转动电机51启动时，可以驱使啮合齿511发生转动。啮合齿511外滑移设置有齿圈套54，齿圈套54设置呈圆管状，齿圈套54的内侧壁固定有内齿圈541，内齿圈541沿齿圈套54的轴向进行设置，且内齿圈541与啮合齿511相啮合，以使得齿圈套54可以随啮合齿511的转动而转动。上模座8固定在齿圈套54远离转动电机51的一端。齿圈套54转动时，可以带动上模座8转动。

上模升降机构6包括驱动气缸61和联动座62。驱动气缸61固定在悬臂3上，且驱动气缸61设在转动电机51和滑杆2之间。驱动气缸61的输出端穿过悬臂3且与联动座62固定连接。联动座62包括柱套本体621和侧板622，柱套本体621呈圆管状，柱套本体621用于与齿圈套54固定连接。齿圈套54转动设置在柱套本体621上，且齿圈套54和柱套本体621同轴设置。侧板622固定在柱套本体621的外侧壁上，且侧板622水平设置。侧板622可以设置呈大小端状，且侧板622的大端与柱套本体621焊接固定，侧板622的小端沿靠近驱动气缸61的方向延伸，驱动气缸61的输出端固定在侧板622上。驱动气缸61的输出端伸缩时，可以驱使联动座62沿竖直方向进行滑移。

参照图2和图4，齿圈套54靠近转动电机51的一端固定有限位环沿542，限位环沿542由齿圈套54的外侧壁沿远离齿圈套54轴线的方向凸起所形成。柱套本体621靠近柱套本体621轴线的一侧设有内腔623，限位环沿542转动设置在内腔623中，且限位环沿542和内腔623的腔顶和腔底均沿转动电机51输出端的轴向形成有限位，以使得齿圈套54不易与限位环沿542相分离。驱动气缸61的输出端伸缩时，可以通过联动座62带动齿圈套54沿竖直方向进行滑移，从而达到驱使上模座8在竖直方向进行滑移的目的。

具体加工时，先将阀体固定在下模座7上，将阀门端头固定在上模座8上，然后驱使驱动气缸61的输出端伸长，使联动座62带动齿圈套54沿靠近下模座7的方向靠近，以达到驱使上模座8靠近下模座7的目的。当上模座8上的阀门端头与下模座7上的阀体相接触后，启动转动电机51，转动电机51的输出端驱使啮合齿511转动，以带动齿圈套54转动，从而达到驱使上模座8转动的目的。上模座8转动时，使阀门端头拧入阀体内。当扭力传感器52监测到阀门端头与阀体螺纹连接达到预定的扭力值时，转动电机51停止转动，驱动气缸61的输出端缩短，驱使上模座8远离下模座7。

限位环沿542轴向的两侧以及内腔623的腔底和腔顶均设有环槽543。环槽543均设置为弧形槽，槽口相对的两个环槽543之间组合构成环形通道，环形通槽内设有滚珠544，滚珠544沿限位环沿542的轴向设有多个，且多个滚珠544之间保持有一定的间隙。同时，限位环沿542轴向的两侧壁与内腔623的腔底和腔顶均保持间隙。限位环沿542在内腔623中转动时，可以带动滚珠544转动；滚珠544可以减小限位环沿542转动时受到的摩擦阻力，以使得限位环沿542和齿圈套54的转动更加顺畅，从而使得阀门端头更容易拧入阀体内。

参照图1和图3，悬臂3上还设有减震机构9。减震机构9包括减震支架91和减震座92，其中，减震支架91包括竖直段911和水平段912，竖直段911和水平段912相互垂直且端部固定连接，以构成“L”形结构。竖直段911远离水平段912的一端与悬臂3固定连接，竖直段911靠近水平段912的一端沿靠近底座1的方向延伸；水平段912沿靠近驱动气缸61的方向延伸。减震座92固定在水平段912远离竖直段911的一端。减震座92可以设置为回转体状的台体，且减震座92采用橡胶材料制成。

驱动气缸61的输出端穿过侧板622的小端且固定连接有抵接球头611。驱动气缸61的输出端驱使上模座8沿竖直方向滑移时，可以同时驱使抵接球头611沿竖直方向进行滑移。具体加工时，先通过悬臂升降机构4调节悬臂3在滑杆2上的高度，以使得驱动气缸61的输出端伸长且驱使上模座8靠近下模座7，且上模座8上的阀门端头马上与下模座7上的阀体相接触时，抵接球头611可以与减震座92相抵接。抵接球头611将减震座92挤压变形，减震座92对抵接球头611形成缓冲，以减小阀门端头与阀体相接触时阀门端头受到的震动，从而便于将阀门端头顺畅地拧入阀体内。

驱动气缸61的输出端上还设有缓冲座612。缓冲座612可以设置呈圆柱状，且缓冲座612和减震座92采用同种材质制成。缓冲座612套设在驱动气缸61的输出端上，且缓冲座612固定在侧板622靠近驱动气缸61的一侧。当驱动气缸61的输出端收缩至最短时，缓冲座612与驱动气缸61的气缸座相抵接，以对驱动气缸61的收缩形成缓冲。并且，驱动气缸61的输出端收缩至最短时，柱套本体621与悬臂3间隔设置，以避免柱套本体621撞击在悬臂3上致使柱套本体621歪斜或者是柱套本体621内的滚珠544受到震动。

上模座8靠近齿圈套54的一端设有嵌设在齿圈套54内的嵌合柱81。嵌合柱81设置为圆柱体，且嵌合柱81转动设置在齿圈套54上。齿圈套54靠近上模座8的一端设有供嵌合柱81转动设置的且横截面呈圆形的沉孔。沉槽的侧壁沿齿圈套54的轴线对称设置有两个调节孔545，调节孔545为腰型孔，且调节孔545沿齿圈套54的周向进行设置。调节孔545内穿设有销轴82，销轴82从一个调节孔545穿入，且穿过嵌合柱81后从另一个调节孔545穿过，销轴82的轴径等于调节孔545的宽度。嵌合柱81通过销轴82可拆卸固定在齿圈套54上，以使得上模座8可以从齿圈套54上取下进行保养更换等。

同时，转动电机51首次驱使上模座8转动，并使阀门端头拧入阀门内时，阀门端头开始与阀体螺纹连接使阀门端头与阀体之间产生扭力后，销轴82可以在调节孔545内滑移，以使得上模座8和齿圈套54之间产生一定的相对位移，且在产生相对位移期间，齿圈套54产生的位移大于上模座8的位移，此时阀门端头不会继续被拧入阀门内，若在此期间检查到上模座8与下模座7未能对齐致使阀门端头与阀体螺纹连接产生歪斜，那么可以驱使转动电机51停止转动，重新对上模座8和下模座7的同轴度进行调节，以保证后续产品的加工质量。

扭力执行机构5还包括抗震组件55。抗震组件55包括抵接弹簧551和缓冲弹簧552，其中，抵接弹簧551设在上模座8和齿圈套54远离转动电机51的一端之间，且抵接弹簧551套设在嵌合柱81上；抵接弹簧551对上模座8形成有远离齿圈套54方向的推力，以使得上模座8不易产生晃动，从而增强上模座8在齿圈套54上的稳固性。缓冲弹簧552设在嵌合柱81和啮合齿511之间，缓冲弹簧552在嵌合柱81远离上模座8的一端对嵌合柱81形成抵接，以使得上模座8在齿圈套54上的稳固性进一步增强。

本申请实施例一种阀体安装定扭力装置的实施原理为：具体加工时，先通过悬臂升降机构4调节悬臂3在滑杆2上的距离，再将阀体固定在下模座7上，将阀门端头固定在上模座8上，然后驱使驱动气缸61的输出端伸长，使联动座62带动齿圈套54沿靠近下模座7的方向靠近，以达到驱使上模座8靠近下模座7的目的；并同时驱使抵接球头611靠近减震座92。

当上模座8上的阀门端头与下模座7上的阀体快相互接触时，抵接球头611与减震座92相抵接，减震座92对驱动气缸61的输出端形成缓冲，以减小阀门端头在上模座8上受到的震动。阀门端头与阀体相接触后，启动转动电机51，转动电机51的输出端驱使啮合齿511转动，以带动齿圈套54转动，从而达到驱使上模座8转动的目的。上模座8转动时，使阀门端头拧入阀体内。当扭力传感器52监测到阀门端头与阀体螺纹连接达到预定的扭力值时，转动电机51停止转动，驱动气缸61的输出端缩短，驱使上模座8远离下模座7。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种阀体安装定扭力装置，包括底座（1）以及设在底座（1）上方的悬臂（3），所述底座（1）上设有下模座（7），所述悬臂（3）上设有扭力执行机构（5），所述扭力执行机构（5）包括转动电机（51），所述转动电机（51）设在悬臂（3）上，其特征在于：所述转动电机（51）的输出端穿过悬臂（3）且固定连接有啮合齿（511），所述啮合齿（511）外滑移设置有齿圈套（54），所述齿圈套（54）的内侧壁设有与啮合齿（511）相配合的内齿圈（541），所述齿圈套（54）远离转动电机（51）的一端设有位于下模座（7）正上方的上模座（8），所述悬臂（3）上设有驱使齿圈套（54）沿转动电机（51）输出端的轴线方向进行滑移的上模升降机构（6）。

2.根据权利要求1所述的一种阀体安装定扭力装置，其特征在于：所述上模升降机构（6）包括驱动气缸（61）和联动座（62），所述驱动气缸（61）固定在悬臂（3）上，所述驱动气缸（61）的输出端穿过悬臂（3）且与联动座（62）固定连接，所述齿圈套（54）转动设置在联动座（62）上，且齿圈套（54）和联动座（62）沿转动电机（51）输出端的轴向形成有限位。

3.根据权利要求2所述的一种阀体安装定扭力装置，其特征在于：所述底座（1）上设有滑杆（2），所述悬臂（3）滑移设置在滑杆（2）上，所述滑杆（2）远离底座（1）的一端设有驱使悬臂（3）竖直滑移的悬臂升降机构（4），所述悬臂（3）上设有减震机构（9），所述减震机构（9）包括与悬臂（3）固定连接的减震支架（91）以及设在减震支架（91）上的减震座（92），所述驱动气缸（61）的输出端穿过联动座（62）且固定连接有抵接球头（611），所述驱动气缸（61）的输出端可以驱使抵接球头（611）与减震座（92）相抵接。

4.根据权利要求2所述的一种阀体安装定扭力装置，其特征在于：所述齿圈套（54）靠近转动电机（51）一端的外侧壁上设有限位环沿（542），所述联动座（62）设有供限位环沿（542）转动设置的内腔（623），所述内腔（623）的腔底与限位环沿（542）相互靠近的一侧均设有环槽（543），两个环槽（543）之间设有滚珠（544）。

5.根据权利要求4所述的一种阀体安装定扭力装置，其特征在于：所述驱动气缸（61）的输出端上设有缓冲座（612），所述缓冲座（612）设在联动座（62）靠近驱动气缸（61）的一侧，所述驱动气缸（61）的输出端收缩至最短时，所述联动座（62）与悬臂（3）间隔设置。

6.根据权利要求1所述的一种阀体安装定扭力装置，其特征在于：所述上模座（8）靠近齿圈套（54）的一端设有嵌设在齿圈套（54）内的嵌合柱（81），所述上模座（8）的侧壁和嵌合柱（81）上穿设固定有销轴（82）。

7.根据权利要求6所述的一种阀体安装定扭力装置，其特征在于：所述扭力执行机构（5）包括抗震组件（55），所述抗震组件（55）包括设在上模座（8）和齿圈套（54）远离转动电机（51）一端之间的抵接弹簧（551）以及设在嵌合柱（81）和啮合齿（511）之间的缓冲弹簧（552）。

8.根据权利要求6所述的一种阀体安装定扭力装置，其特征在于：所述嵌合柱（81）转动设置在齿圈套（54）上，所述齿圈套（54）靠近上模座（8）一端的侧壁沿齿圈套（54）的轴线对称设置有两个调节孔（545），所述调节孔（545）沿齿圈套（54）的周向进行设置，所述销轴（82）穿设在调节孔（545）内。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种阀体安装定扭力装置，其特征在于：所述下模座（7）和上模座（8）相互靠近的一端均设有用于对工件进行限位的限位孔（71）。

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