CN113579805A - 一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构，包括置于加工平台上的固定板和与固定板固定连接的夹持装置，所述夹持装置为环形，所述夹持装置内开设有环形槽，所述环形槽内固定连接有环形壁，所述环形壁上转动连接有多个螺纹筒，多个所述螺纹筒周向设置，每个所述螺纹筒内通过螺纹转动连接有螺纹杆。本发明的优点在于，通过齿环一和齿轮一等结构可以让电机同时带动多个螺纹筒转动，以此使多个螺纹杆伸出从多个方位同时对管材进行夹持，在避免管材在夹持中受到损伤的同时，可以保证多个螺纹杆的夹持力度相同，整个装置的夹持效果更好，且适用于不同粗细的管材，使用起来方便快捷。

Description

一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构

技术领域

本发明涉及管材加工技术领域，尤其涉及一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构。

背景技术

在对钢管进行切割、打孔或者焊接等加工过程中需要对管材夹持固定，而现有的夹持固定装置比较简单功能性单一，虽然能够对管材进行夹持，但是夹持管材的尺寸有限，对于一些较粗的管材则不能起到良好的夹持效果，较粗的管材需要通过多个夹板从多方位进行夹持，而现有技术中仅仅从上下或者左右两个方向进行夹持容易使钢管形变，但是如果从多个方位进行夹持的夹持力度不能保持同步，则对钢管的夹持效果依旧不好；同时现有的夹持装置只能依靠工作人员的手感来判断夹持力度，如果管材夹持力度较松，则管材在加工过程中容易脱落，反之如果较紧的话容易损伤管材，因此管材夹持的力度不便于掌握；在管材加工过程中还容易使管材产生振动，如果不对管材进行减震消能则容易引起夹持装置松动，降低管材的夹持力度。

为此，我们提出一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中管材的夹持效果不好和力度不易控制等问题，而提出的一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构，包括置于加工平台上的固定板和与固定板固定连接的夹持装置，所述夹持装置为环形，所述夹持装置内开设有环形槽，所述环形槽内固定连接有环形壁，所述环形壁上转动连接有多个螺纹筒，多个所述螺纹筒周向设置，每个所述螺纹筒内通过螺纹转动连接有螺纹杆，多个所述螺纹杆远离螺纹筒的一端贯穿环形槽的内侧壁伸入夹持装置的内环，每个所述螺纹杆远离螺纹筒的一端设有压板，所述环形壁的侧壁转动连接有齿环一，多个所述螺纹筒靠近齿环一的部分固定连接有与齿环一啮合的齿轮一，所述环形壁与环形槽的内侧壁之间设有电机，所述电机的输出轴贯穿环形壁并且固定连接有与齿环一啮合的齿轮二，每个所述螺纹杆内部为中空结构，所述螺纹杆内部远离螺纹筒的一端滑动密封连接有多边形块，所述压板与多边形块固定连接，所述多边形块远离压板的一端通过压力弹簧卡接连接有活塞块，所述活塞块远离压力弹簧的一端转动连接有螺纹条，所述螺纹条与螺纹杆通过螺纹转动连接，所述螺纹条远离活塞块的一端固定连接有多边形杆，所述多边形杆贯穿螺纹筒和螺纹杆，所述环形槽靠近多个多边形杆的内侧壁转动连接有齿轮三，所述齿轮三开设有与多边形杆匹配的多边形槽，所述多边形杆通过多边形槽贯穿齿轮三和环形槽，所述环形槽内转动连接有与齿轮三啮合的齿环二，所述压板内开设有缓冲槽，所述压板远离多边形块的一端为弧形并且密封连接有弹性垫，每个所述多边形块开设有两个连通管，每个所述连通管内设有单向阀，所述缓冲槽内同样设有磁流变液。

优选的，每个所述多边形块靠近压力弹簧的一端固定连接有电磁线圈筒，每个所述活塞块靠近压力弹簧的一端固定连接有与电磁线圈筒匹配的永磁体，所述活塞块与多边形块之间的空间内设有磁流变液。

优选的，所述夹持装置的外侧壁靠近多个多边形杆的部分转动连接有多个防护套，多个所述防护套与多个多边形杆相匹配。

优选的，一个所述防护套上固定连接有转盘，所述转盘远离防护套的一端固定连接有把手。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过齿环一和齿轮一等结构可以让电机同时带动多个螺纹筒转动，以此使多个螺纹杆伸出从多个方位同时对管材进行夹持，在避免管材在夹持中受到损伤的同时，可以保证多个螺纹杆的夹持力度相同，整个装置的夹持效果更好，且适用于不同粗细的管材，使用起来方便快捷；

2、可以通过多个螺纹杆和压板对管材进行预夹持，先将管材固定住，在利用螺纹条和压力弹簧等结构使多边形块挤压压板，增大压板对管材的挤压力度，由于压力弹簧受到挤压时会发生形变，因此工作人员可以根据多边形杆的收缩量来判断压板的夹持力度，便于工作人员对钢管夹持力度的掌握，保持钢管处于合适的夹持力度范围内；

3、通过压力弹簧还可以对多边形块进行缓冲消能，利用磁流变液在磁场中粘滞系数变高的特性可以提高对压板缓冲消能的效果，且压板在振动时可以使永磁体在电磁线圈筒内往复运动，从而使电磁线圈筒产生阻止永磁体移动的感应磁场，以此进一步对压板的振动进行消能，减少管材在加工时产生的振动，提高管材的加工效果，避免夹持装置在管材振动中降低夹持力度。

附图说明

图1为本发明提出的一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构的结构示意图；

图2为本发明提出的一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构中夹持装置的内部结构示意图；

图3为图1中A处的结构示意图；

图4为本发明提出的一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构的截面结构示意图；

图5为本发明提出的一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构中螺纹杆与螺纹筒等结构的结构示意图；

图6为本发明提出的一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构中螺纹筒的内部结构示意图。

图中：1加工平台、2固定板、3夹持装置、4环形槽、5齿环一、6环形壁、7螺纹筒、8螺纹杆、9压板、10齿轮一、11电机、12齿轮二、13多边形块、14压力弹簧、15活塞块、16螺纹条、17多边形杆、18齿轮三、19齿环二、20电磁线圈筒、21永磁体、22缓冲槽、23弹性垫、24连通管、25防护套、26转盘、27把手。

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。

参照图1-6，一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构，包括置于加工平台1上的固定板2和与固定板2固定连接的夹持装置3，夹持装置3为环形，夹持装置3内开设有环形槽4，环形槽4内固定连接有环形壁6，环形壁6上转动连接有多个螺纹筒7，多个螺纹筒7周向设置，每个螺纹筒7内通过螺纹转动连接有螺纹杆8，多个螺纹杆8远离螺纹筒7的一端贯穿环形槽4的内侧壁伸入夹持装置3的内环，每个螺纹杆8远离螺纹筒7的一端设有压板9，环形壁6的侧壁转动连接有齿环一5，多个螺纹筒7靠近齿环一5的部分固定连接有与齿环一5啮合的齿轮一10，环形壁6与环形槽4的内侧壁之间设有电机11，电机11的输出轴贯穿环形壁6并且固定连接有与齿环一5啮合的齿轮二12；

通过齿环一5和齿轮一10等结构可以让电机11同时带动多个螺纹筒7转动，以此使多个螺纹杆8伸出从多个方位同时对管材进行夹持，在避免管材在夹持中受到损伤的同时，可以保证多个螺纹杆8的夹持力度相同，整个装置的夹持效果更好，且适用于不同粗细的管材，使用起来方便快捷；

每个螺纹杆8内部为中空结构，螺纹杆8内部远离螺纹筒7的一端滑动密封连接有多边形块13，压板9与多边形块13固定连接，多边形块13远离压板9的一端通过压力弹簧14卡接连接有活塞块15，活塞块15远离压力弹簧14的一端转动连接有螺纹条16，螺纹条16与螺纹杆8通过螺纹转动连接，螺纹条16远离活塞块15的一端固定连接有多边形杆17，多边形杆17贯穿螺纹筒7和螺纹杆8，环形槽4靠近多个多边形杆17的内侧壁转动连接有齿轮三18，齿轮三18开设有与多边形杆17匹配的多边形槽，多边形杆17通过多边形槽贯穿齿轮三18和环形槽4，环形槽4内转动连接有与齿轮三18啮合的齿环二19；

可以通过多个螺纹杆8和压板9对管材进行预夹持，先将管材固定住，在利用螺纹条16和压力弹簧14等结构使多边形块13挤压压板9，增大压板9对管材的挤压力度，由于压力弹簧14受到挤压时会发生形变，因此工作人员可以根据多边形杆17的收缩量来判断压板9的夹持力度，便于工作人员对钢管夹持力度的掌握，保持钢管处于合适的夹持力度范围内；

每个多边形块13靠近压力弹簧14的一端固定连接有电磁线圈筒20，每个活塞块15靠近压力弹簧14的一端固定连接有与电磁线圈筒20匹配的永磁体21，永磁体21在电磁线圈内往复运动时可以使电磁线圈产生感应电流，而感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，因此感应电流产生的磁场会阻碍永磁体21的运动，活塞块15与多边形块13之间的空间内设有磁流变液，磁流变液是由微米级可磁化颗粒均匀分散在特定载体母液和添加剂中所形成的特殊悬浮体系.在外加磁场作用下,表现出非牛顿流体的特性,在毫秒级时间内从自由流动的液体转变为半固体甚至固体,呈现出强烈的可控流变特性，因此在永磁体21的作用下磁流变液具有良好的粘性，可以对压板9的振动产生阻尼，压板9内开设有缓冲槽22，压板9远离多边形块13的一端为弧形并且密封连接有弹性垫23，每个多边形块13开设有两个连通管24，每个连通管24内设有单向阀，两个连通管24内的单向阀允许液体流动的方向相反，缓冲槽22内同样设有磁流变液；

通过压力弹簧14还可以对多边形块13进行缓冲消能，利用磁流变液在磁场中粘滞系数变高的特性可以提高对压板9缓冲消能的效果，且压板9在振动时可以使永磁体21在电磁线圈筒20内往复运动，从而使电磁线圈筒20产生阻止永磁体21移动的感应磁场，以此进一步对压板9的振动进行消能，减少管材在加工时产生的振动，提高管材的加工效果，避免夹持装置3在管材振动中降低夹持力度；

夹持装置3的外侧壁靠近多个多边形杆17的部分转动连接有多个防护套25，多个防护套25与多个多边形杆17相匹配，一个防护套25上固定连接有转盘26，转盘26远离防护套25的一端固定连接有把手27，防护套25可以设置透明状，以便工作人员观察夹持装置3的夹持力度，同时通过把手27可以方便工作人员转动多边形杆17，或者将防护套25与驱动装置连接，就不需要人工进行夹持。

本发明在对管材进行夹持时，将管材伸入环形的夹持装置3内，启动电机11，电机11的输出轴通过齿轮二12带动齿环一5转动，齿环一5转动时带动多个齿轮一10转动，齿轮一10带动螺纹筒7转动，螺纹筒7转动时会使螺纹杆8移动，螺纹杆8带动压板9等结构向管材靠近，直到多个压板9将管材夹持住，可以将压板9通过伸缩杆与夹持装置3固定住，以防止螺纹筒7带动螺纹杆8转动，此时管材被多个压板9预固定，然后工作人员通过把手27转动转盘26，转盘26带动防护套25转动，防护套25与多边形杆17相匹配，因此防护套25可以带动多边形杆17转动，多边形杆17带动螺纹条16转动使螺纹条16逐渐移动，而多边形杆17也可以在防护套25内滑动，螺纹条16带动活塞块15压缩压力弹簧14，压力弹簧14收缩的同时与对多边形块13施加等同的压力，同样多边形块13通过压板9牢牢抵住管材，通过压力弹簧14的伸缩量可以判断管材受到的压力范围，以此工作人员在对管材夹持时可以很容易判断管材的夹持力度，保持管材处于合适的夹持力度范围内，便于工作人员对管材加工；

在压力弹簧14下压过程中永磁体21会伸入电磁线圈筒20内，如果在对管材加工过程中管材产生振动，此时通过压力弹簧14和粘性的磁流变液可以对振动进行消能，在管材带动多边形块13振动的同时，电磁线圈筒20与永磁体21会往复相对运动，从而使电磁线圈筒20产生感应电磁场阻止永磁体21的运动，以此对管材的振动进行消能，同时感应电磁场还能够增阿基磁流变液的粘性，增大磁流变液的阻尼，进一步提高装置减震消能的效果；

在活塞块15挤压压力弹簧14时，螺纹杆8内部的磁流变液会通过一个连通管24内部的单向阀进入缓冲槽22中使弹性垫23膨胀，以此可以增大弹性垫23与管材的挤出面积，提高多个压板9对管材的夹持效果，在压力弹簧14复位时，又可以将磁流变液从另一个连通管24的单向阀中吸入螺纹杆8内。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构，包括置于加工平台（1）上的固定板（2）和与固定板（2）固定连接的夹持装置（3），其特征在于，所述夹持装置（3）为环形，所述夹持装置（3）内开设有环形槽（4），所述环形槽（4）内固定连接有环形壁（6），所述环形壁（6）上转动连接有多个螺纹筒（7），多个所述螺纹筒（7）周向设置，每个所述螺纹筒（7）内通过螺纹转动连接有螺纹杆（8），多个所述螺纹杆（8）远离螺纹筒（7）的一端贯穿环形槽（4）的内侧壁伸入夹持装置（3）的内环，每个所述螺纹杆（8）远离螺纹筒（7）的一端设有压板（9），所述环形壁（6）的侧壁转动连接有齿环一（5），多个所述螺纹筒（7）靠近齿环一（5）的部分固定连接有与齿环一（5）啮合的齿轮一（10），所述环形壁（6）与环形槽（4）的内侧壁之间设有电机（11），所述电机（11）的输出轴贯穿环形壁（6）并且固定连接有与齿环一（5）啮合的齿轮二（12），每个所述螺纹杆（8）内部为中空结构，所述螺纹杆（8）内部远离螺纹筒（7）的一端滑动密封连接有多边形块（13），所述压板（9）与多边形块（13）固定连接，所述多边形块（13）远离压板（9）的一端通过压力弹簧（14）卡接连接有活塞块（15），所述活塞块（15）远离压力弹簧（14）的一端转动连接有螺纹条（16），所述螺纹条（16）与螺纹杆（8）通过螺纹转动连接，所述螺纹条（16）远离活塞块（15）的一端固定连接有多边形杆（17），所述多边形杆（17）贯穿螺纹筒（7）和螺纹杆（8），所述环形槽（4）靠近多个多边形杆（17）的内侧壁转动连接有齿轮三（18），所述齿轮三（18）开设有与多边形杆（17）匹配的多边形槽，所述多边形杆（17）通过多边形槽贯穿齿轮三（18）和环形槽（4），所述环形槽（4）内转动连接有与齿轮三（18）啮合的齿环二（19），所述压板（9）内开设有缓冲槽（22），所述压板（9）远离多边形块（13）的一端为弧形并且密封连接有弹性垫（23），每个所述多边形块（13）开设有两个连通管（24），每个所述连通管（24）内设有单向阀，所述缓冲槽（22）内同样设有磁流变液。

2.根据权利要求1所述的一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构，其特征在于，每个所述多边形块（13）靠近压力弹簧（14）的一端固定连接有电磁线圈筒（20），每个所述活塞块（15）靠近压力弹簧（14）的一端固定连接有与电磁线圈筒（20）匹配的永磁体（21），所述活塞块（15）与多边形块（13）之间的空间内设有磁流变液。

3.根据权利要求1所述的一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构，其特征在于，所述夹持装置（3）的外侧壁靠近多个多边形杆（17）的部分转动连接有多个防护套（25），多个所述防护套（25）与多个多边形杆（17）相匹配。

4.根据权利要求3所述的一种钢管生产用的钢管管身夹持定位机构，其特征在于，一个所述防护套（25）上固定连接有转盘（26），所述转盘（26）远离防护套（25）的一端固定连接有把手（27）。

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