CN114227568B - 一种可调节行程的快速锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调节行程的快速锁紧装置，包括锁体、锁芯、锁头、压簧、拉簧、调节杆、可压缩垫片。锁体套在锁芯上，锁芯中部正多边形法兰可在锁体上下相通的两个腔体内移动，上腔体为正多边形腔体，下腔体为圆形腔体，调节杆穿过锁芯、可压缩垫片后与T形锁头螺纹连接形成一个连接体，拉簧和压簧置于锁体腔内；锁芯法兰面上下侧沿调节杆下移，锁芯法兰离开锁体上腔体进入下腔体，转动后再通过压簧、拉簧进行回位，将物体锁紧；通过锁紧面压力传感器检测，调整调节杆行程以调节锁紧压力，多组该装置的闭环调节可补偿锁紧面的型面误差。装置具有结构小巧简单，锁紧可靠，可单手徒手操作等优点，特别适合于振动冲击环境下的锁紧。

Description

一种可调节行程的快速锁紧装置

技术领域

本发明涉及紧固装置技术领域。

背景技术

天线反射面的型面精度对天线的电气性能具有重要影响，天线的工作频率越高，对其型面精度的要求也越严格。在天线型面精度控制时，往往会采用螺栓连接，铆接等工艺手段。螺栓连接、铆接对提高结构刚度和抑制零部件表面变形具有一定作用，然而多螺栓连接、铆接会产生过约束定位问题，使得部分连接处应力过高，在外部载荷激励下易出现变形、断裂等状况，从而造成产品精度下降和性能受损。螺栓连接、铆接一旦成型后，对装配体局部型面精度调整也非常困难，需要多次检测，反复调整、拆装，耗时耗力。

螺栓连接，铆接时需要借助工具进行锁紧，现有快速锁紧机构大多依靠凸轮机构进行锁紧，结构尺寸较大，对于空间较小的使用环境很难满足锁紧要求，而市面上1/4转快锁式紧固件尺寸虽然较小，但适用面板厚度范围很窄，不同厚度面板须选用不同型号的紧固件，且锁紧后无法再调整锁紧行程，从而无法来调节锁紧器与被锁物体之间的压力值，对被锁物体型面精度要求高时，无法精确有效地控制这一问题。

发明内容

为解决锁紧装置体积较大、操作复杂、锁紧行程无法自由调节的问题，本发明提出了一种可调节行程的快速锁紧装置。

本发明提出的一种可调节行程的快速锁紧装置，包括锁体、锁芯、锁头、压簧、拉簧、调节杆、可压缩垫片，锁体套在锁芯上，锁芯中部设有正多边形法兰，锁体设上下相通两个腔体，上腔体为正多边形腔体，形状尺寸与锁芯法兰相同，约束锁芯在上腔体内部转动，下腔体为直径大于正多边形法兰外接圆直径的圆形腔体，锁芯可在下腔体内部转动，拉簧套在锁芯上，拉簧的下端面固定在锁芯正多边形法兰上侧，上端面固定在锁体正多边形腔内侧，锁头设为T形结构，并设有螺纹孔，调节杆下端设有螺纹，调节杆穿过锁芯、可压缩垫片后与锁头相连接形成一个连接体，可旋转连接螺纹行程微量调节连接体的长度，压簧套在连接体下端，被安装在锁芯正多边形法兰和锁体圆形腔内侧之间。沿调节杆下移，锁芯正多边形法兰离开锁体上腔体进入下腔体，连接体转动正多边形内角值倍数的角度后，再通过压簧、拉簧进行回位，锁芯正多边形法兰重回锁体上腔体内，约束锁芯方位转动，锁头将物体锁紧在锁头与锁体之间。物体被锁紧后，调节调节杆与锁头连接的螺纹行程来控制锁头与锁体之间的距离。

进一步的，锁头的锁紧面上贴装压力传感器测量被锁物体与锁头之间的压力值，通过获取的压力值再调节锁头行程，如此采用行程-压力闭环控制方式可实现被锁物体表面局部达到理想的压力值和变形量。

进一步的，锁芯的正多边形法兰面底部设有滚珠，压簧的上端面上设有凹槽，滚珠在凹槽内滚动，且在凹槽内与锁芯正多边形内角值相等的角度位置设限位器，辅助锁芯旋转到位后复位。

进一步的，调节杆端部手柄设为圆柱状结构，手柄外侧圆周面上沿圆柱轴向方向设有多个凸棱，有利于施力转动手柄。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构小巧简单，锁紧安全可靠，操作空间受限的区域，只要能容下单手操作空间就可安装；操作方便，可单手徒手快捷操作，不需要借助工具即可锁紧；锁紧行程可调节，从而可控制被锁物体表面局部的锁紧压力和变形量，使用多组该装置，通过行程-压力的闭环控制方式可调节物体表面的型面精度。

附图说明

以装置所述锁芯的正多边形法兰为正四边形法兰为例进行附图说明。

图1是本发明的一个实施例的结构示意图；

图2是图1锁芯正四边形法兰对边中点连线上的剖视图；

图3是图1锁芯正四边形法兰对角线上的剖视图；

图4是图1锁体正四边形上腔体俯视剖视图。

其中，1-锁体，2-锁芯，3-锁头，4-压簧，5-拉簧、6-调节杆、7-滚珠，8-压力传感器，9-可压缩垫片。

具体实施方式

以装置所述锁芯的正多边形法兰为正四边形法兰为例进行说明，实施例如图1～4所示：

如图1、图2、图3、图4所示，一种可调节行程的快速锁紧装置，包括锁体、锁芯、锁头、压簧、拉簧、调节杆、可压缩垫片，锁体套在锁芯上，锁芯中部设有正四边形法兰，锁体设上下相通两个腔体，上腔体为正四边形腔体，尺寸与锁芯正方形法兰相同，约束锁芯在上腔体内部转动，下腔体为直径大于正四方形法兰外接圆直径的圆形腔体，锁芯可在下腔体内部转动，拉簧套在锁芯上，拉簧的下端面固定在锁芯正四边形法兰上侧，上端面固定在锁体正四边形腔内侧，锁头设为T形结构，并设有螺纹孔，调节杆下端设有螺纹，调节杆穿过锁芯、可压缩垫片后与锁头相连接形成一个连接体，可旋转连接螺纹行程微量调节连接体的长度，压簧套在连接体下端，被安装在锁芯正四边形法兰和锁体圆形腔内侧之间。沿调节杆下移，锁芯正四边形法兰离开锁体上腔体进入下腔体，连接体转动90度后，再通过压簧、拉簧进行回位，锁芯正四边形法兰重回锁体上腔体内，约束锁芯方位转动，锁头将物体锁紧在锁头与锁体之间。物体被锁紧后，旋转调节杆，调节调节杆与锁头连接的螺纹行程来控制锁头与锁体之间的距离，从而可调节被锁物体表面的压力和变形量。

在本实施例中，还可对上述方案进行进一步优化，具体如下：

如图1、图2、图3所示，在锁头的锁紧面上贴装压力传感器，可测量被锁物体与锁头之间的压力值，通过压力传感器获取的压力值再调节锁头行程，控制锁头与物体之间的压力值，如此采用行程-压力闭环控制的方式来实现被锁物体表面局部的理想压力值和变形控制量。

如图3所示，在锁芯的正四边形法兰面底部对角线位置设有滚珠，压簧的上端面上设有凹槽，滚珠在凹槽内滚动，减小锁芯转动时与压簧之间的摩擦力，且在凹槽内与锁芯正四边形内角相应位置处设限位器，辅助锁芯旋转到位后复位。

如图1所示的调节杆，调节杆端部手柄设为圆柱状结构，手柄外侧圆周面上沿圆柱轴向方向设有多个凸棱，方便施力转动手柄，不需要借助于工具，即可单手转动调节杆来调节调节杆行程，从而调节锁头到锁体之间的距离。

如图2、图3所示，调节杆下端螺纹为细牙螺纹，可微量无级调节锁头行程。物体被锁紧在锁头和锁体之间时，调节杆右旋或左旋可相应地缩小或增加调节杆与锁头的螺纹连接行程，从而可细微的无级的调节锁头到锁体之间的距离。

Claims (4)

1.一种可调节行程的快速锁紧装置，其特征在于：包括锁体、锁芯、锁头、压簧、拉簧、调节杆、可压缩垫片，所述锁体套在锁芯上，锁芯中部设有正多边形法兰，所述锁体设上下相通两个腔体，上腔体为正多边形腔体，形状尺寸与锁芯正多边形法兰相同，约束锁芯在上腔体内部转动，下腔体为直径大于正多边形法兰外接圆直径的圆形腔体，锁芯可在下腔体内部转动，所述拉簧套在锁芯上，拉簧的下端面固定在锁芯正多边形法兰上侧，上端面固定在锁体正多边形腔内侧，所述锁头设为T形结构，并设有螺纹孔，所述调节杆下端设有螺纹，调节杆穿过锁芯、可压缩垫片后与锁头相连接形成一个连接体，可旋转连接螺纹行程调节连接体的长度，所述压簧套在连接体下端，被安装在锁芯正多边形法兰和锁体圆形腔内侧之间；沿所述调节杆下移，锁芯正多边形法兰离开锁体上腔体进入下腔体，连接体转动正多边形内角值倍数的角度后，再通过压簧、拉簧进行回位，锁芯正多边形法兰重回锁体上腔体内，约束锁芯方位转动，锁头将物体锁紧在锁头与锁体之间；物体被锁紧后，调节所述调节杆与锁头连接的螺纹行程来控制锁头与锁体之间的距离。

2.根据权利要求1所述一种可调节行程的快速锁紧装置，其特征在于：所述锁头的锁紧面上贴装压力传感器测量被锁物体与锁头之间的压力，通过压力传感器获取的压力值调节锁头行程达到被锁物体表面理想的压力值。

3.根据权利要求1所述一种可调节行程的快速锁紧装置，其特征在于：所述锁芯的正多边形法兰面底部设有滚珠，所述压簧的上端面上设有凹槽，滚珠可在凹槽内滚动，且在凹槽内与锁芯正多边形内角值相等的角度位置设限位器，辅助锁芯旋转到位后复位。

4.根据权利要求1所述一种可调节行程的快速锁紧装置，其特征在于：所述调节杆端部手柄设为圆柱状结构，所述手柄外侧圆周面上沿圆柱轴向方向设有多个凸棱。

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