CN115431079A - 一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置，包括夹持机构、辅助筒、环撑机构、调节机构以及侧撑机构，辅助筒夹持在夹持机构上；环撑机构包括环形阵列的侧撑板、设置在侧撑板两侧的弧形橡胶板以及设置在侧撑板的内部能从两侧支撑起弧形橡胶板的顶板；调节机构包括环形阵列设置在辅助筒内部限位筒上的螺纹筒以及与螺纹筒配合连接的转杆，侧撑板连接在转杆的远端；侧撑机构包括转杆远端连接的金属螺旋片上套装的棘轮，容纳腔的外侧内壁上转动安装有能与棘轮上棘齿相互啮合的内齿轮套，内齿轮套的外环的齿圈正对的上下端分别啮合安装有与顶板连接的第二齿条，本发明提高了对皮带轮的夹持加工的效率。

Description

一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置

技术领域

本发明涉及加工辅助装置技术领域，具体涉及一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置。

背景技术

薄壁类零件加工一直是零部件加工技术难题之一，尤其是大直径薄壁皮带轮的圆度控制技术，夹具的夹紧力过大，薄壁大直径皮带轮在车削加工时极易发生变形，夹具的夹紧力过小，皮带轮松动造成工件报废。

现有技术中有的采用加长筒支撑在皮带轮的内侧，卡盘夹持加长筒进行其上皮带轮的车削加工，局部变形发生在加长筒上，皮带轮加工变形不受夹紧力的影响，有效控制加工时工件出现的变形。

但是此种方式难以使皮带轮紧密套装在加长筒的外部，容易引起皮带轮加工过程中的晃动，而且对于不同直径的皮带轮需要配备不同直径的加长筒，适用性不高。

发明内容

为此，本发明提供一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置，以解决现有技术中的上述缺陷。

一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置，包括：

夹持机构；

辅助筒，其一端夹持在所述夹持机构上；

环撑机构，其周向安装在所述辅助筒外部，包括若干环形阵列的侧撑板、设置在所述侧撑板两侧的弧形橡胶板以及滑动设置在所述侧撑板内部容纳腔，能从两侧支撑起所述弧形橡胶板的顶板，皮带轮套设在若干所述侧撑板的外围；

调节机构，其包括设置在所述辅助筒内部的限位筒、环形阵列设置在所述限位筒圆周上的螺纹筒以及内端与所述螺纹筒配合连接的转杆，所述转杆的远端延伸至容纳腔的内部，若干所述转杆通过动力机构驱动同时沿各自轴向旋转外移；

侧撑机构，其包括一端转动连接在所述转杆远端的金属螺旋片，所述金属螺旋片的另一端通过压缩弹簧连接在所述容纳腔的外侧内壁，所述金属螺旋片上通过与其螺旋相互配合的螺旋套套装有棘轮，所述容纳腔的外侧内壁上转动安装有能与所述棘轮上棘齿相互啮合的内齿轮套，所述内齿轮套靠近转杆的一端设置有用于将棘轮限位在所述内齿轮套内部的盖板，所述内齿轮套的外环设置有齿圈，所述齿圈正对的上下端分别啮合安装有第二齿条，所述第二齿条分别连接一个所述顶板。

优选的，所述动力机构包括设置在所述辅助筒和限位筒之间能平行于所述辅助筒的轴向移动的滑筒,所述滑筒的周向环形阵列开设有若干贯穿所述转杆的长型槽，所述长型槽平行于所述辅助筒的轴向分布，所述长型槽的槽壁上设置有第一齿条，所述转杆上与所述长型槽的对应的位置套装有与所述第一齿条相互啮合的第一齿轮，所述第一齿轮上齿型的长度大于所述第一齿条的宽度。

优选的，所述容纳腔上开设有用于贯穿所述转杆的通孔，转杆能相对所述通孔旋转，所述转杆的远端设置有一端连接着所述金属螺旋片的轴承，所述金属螺旋片靠近转杆的一端内壁上设置有限位棱，所述容纳腔内安装有用于限位所述限位棱只能沿着平行于所述转杆方向移动的导向轨。

优选的，所述夹持机构为卡盘，其包括卡盘体以及周向安装在所述卡盘体上的若干卡爪，所述卡爪能支撑在所述辅助筒的一端内侧壁。

优选的，所述辅助筒朝向所述夹持机构的外侧设置有环形板，所述环形板上设置有用于供所述侧撑板导向移动的第一导向槽，所述第一导向槽平行于对应所述转杆设置。

优选的，所述滑筒远离夹持机构一端的端盖上设置有螺纹孔，所述螺纹孔的内部设置有与之相互配合的螺杆，位于滑筒外侧的螺杆的端部安装有转盘。

优选的，所述辅助筒的内侧壁平行于辅助筒的轴向设置有第二导向槽，所述滑筒的外侧壁设置有沿着所述第二导向槽滑动的限位滑块。

优选的，所述侧撑板的外侧壁设置有与两端所述弧形橡胶板连接的橡胶连接段。

本发明具有如下优点：

本发明装置通过夹持机构、辅助筒、环撑机构、调节机构以及侧撑机构间的配合，驱动调节机构使辅助筒外围的环撑机构的侧撑板侧撑在待加工的皮带轮的外围，当侧撑板抵压在皮带轮的内壁时继续操作调节机构能触发侧撑机构运作，驱动侧撑板两侧的顶板外延支撑起弧形橡胶板从而使弧形橡胶板能贴合并支撑皮带轮的弧形内壁，针对大直径的皮带轮，在无需增加侧撑板体量的前提下，通过多次调节的方式促使顶板逐步外延，一方面，该装置能够适用于多种规格直径的皮带轮的夹持加工；另一方面，可使加工过程中作用在皮带轮表面的局部变形发生在侧撑板以及弧形橡胶板上，避免壁薄的皮带轮在夹持的过程中发生变形，提高了对皮带轮的夹持加工效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的纵剖局部结构示意图；

图3为本发明的横剖局部结构示意图；

图4为本发明的图3中A部位的放大结构示意图；

图5为本发明的侧撑板未接触皮带轮内壁时侧撑机构部位的结构示意图；

图6为本发明的侧撑板挤压皮带轮内壁时侧撑机构部位的结构示意图；

图7为本发明的顶板的连接结构示意图；

图8为本发明的顶板挤压弧形橡胶板时的示意图。

图中：

1-夹持机构；2-辅助筒；3-环撑机构；4-调节机构；5-侧撑机构；10-皮带轮；

101-卡盘体；102-卡爪；

201-环形板；202-第一导向槽；203-第二导向槽；

301-侧撑板；302-弧形橡胶板；303-顶板；304-容纳腔；305-通孔；306-橡胶连接段；

401-限位筒；402-螺纹筒；403-转杆；404-滑筒；405-长型槽；406-第一齿条；407-第一齿轮；408-螺纹孔；409-螺杆；410-转盘；411-限位滑块；

501-金属螺旋片；502-压缩弹簧；503-螺旋套；504-棘轮；505-内齿轮套；506- 盖板；507-齿圈；508-第二齿条；509-轴承；510-限位棱；511-导向轨。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图8所示，本发明提供了一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置，包括夹持机构1、辅助筒2、环撑机构3、调节机构4以及侧撑机构5。

其中，辅助筒2的一端夹持在所述夹持机构1上。所述夹持机构1为卡盘，其包括卡盘体101以及周向安装在所述卡盘体101上的若干卡爪102，所述卡爪102能支撑在所述辅助筒2的一端内侧壁。

所述辅助筒2朝向所述夹持机构1的外侧设置有环形板201，所述环形板201上设置有用于供所述侧撑板301导向移动的第一导向槽202。

其中，环撑机构3周向安装在所述辅助筒2外部，包括若干环形阵列的侧撑板301、设置在所述侧撑板301两侧的弧形橡胶板302以及滑动设置在所述侧撑板301的内部容纳腔304，能从两侧支撑起所述弧形橡胶板302的顶板303，皮带轮10套设在若干所述侧撑板301的外围；

所述侧撑板301的外侧壁设置有与两端所述弧形橡胶板302连接的橡胶连接段306。采用橡胶材质一方面可以增强其与皮带轮10内壁之间的摩擦力；另一方面，橡胶还具有能变形的特性，便于后期变形与皮带轮10的内壁贴合。

其中，调节机构4包括设置在所述辅助筒2内部的限位筒401、环形阵列设置在所述限位筒401圆周上的螺纹筒402以及内端与所述螺纹筒402配合连接的转杆403，所述第一导向槽202平行于对应所述转杆403设置。

所述转杆403的远端延伸至容纳腔304的内部，若干所述转杆403通过动力机构驱动同时沿各自轴向旋转外移；

具体的：所述动力机构包括设置在所述辅助筒2和限位筒401之间能平行于所述辅助筒2的轴向移动的滑筒404,具体的：

所述辅助筒2的内侧壁平行于辅助筒2的轴向设置有第二导向槽203，所述滑筒404的外侧壁设置有沿着所述第二导向槽203滑动的限位滑块411。

所述滑筒404的周向环形阵列开设有若干贯穿所述转杆403的长型槽405，所述长型槽405平行于所述辅助筒2的轴向分布，所述长型槽405的槽壁上设置有第一齿条406，所述转杆403上与所述长型槽405的对应的位置套装有与所述第一齿条406相互啮合的第一齿轮407，所述第一齿轮407上齿型的长度大于所述第一齿条406的宽度。这样的设置方式可使第一齿条406驱动第一齿轮407旋转的时，第一齿轮407还能沿着垂直于第一齿条406的方向移动。

所述滑筒404远离夹持机构1一端的端盖上设置有螺纹孔408，所述螺纹孔408的内部设置有与之相互配合的螺杆409，位于滑筒404外侧的螺杆409的端部安装有转盘 410。

其中，侧撑机构5连接所述顶板303与转杆403的远端，当转杆403远端驱动侧撑板301抵压在皮带轮10的内侧壁时，能触发两侧所述顶板303外移支撑起弧形橡胶板302，从而使弧形橡胶板302贴合在皮带轮10的内壁。

具体的：所述容纳腔304上开设有用于贯穿所述转杆403的通孔305，转杆403能相对所述通孔305旋转。

侧撑机构5包括一端转动连接在所述转杆403远端的金属螺旋片501。所述转杆403的远端设置有一端连接着所述金属螺旋片501的轴承509，所述金属螺旋片501靠近转杆403的一端内壁上设置有限位棱510，所述容纳腔304内安装有用于限位所述限位棱 510只能沿着平行于所述转杆403方向移动的导向轨511。

所述金属螺旋片501的另一端通过压缩弹簧502连接在所述容纳腔304的外侧内壁，所述金属螺旋片501上通过与其螺旋相互配合的螺旋套503套装有棘轮504。

螺旋套503并不是内部与金属螺旋片501的外侧完全贴合的轨道，这样的设计是为了保证棘轮504旋转的同时，减少与金属螺旋片501的接触面积，使转动顺滑。

所述容纳腔304的外侧内壁上转动安装有能与所述棘轮504上棘齿相互啮合的内齿轮套505，所述内齿轮套505靠近转杆403的一端设置有用于将棘轮504限位在所述内齿轮套505内部的盖板506，所述内齿轮套505的外环设置有齿圈507，所述齿圈507正对的上下端分别啮合安装有第二齿条508，所述第二齿条508分别连接一个所述顶板 303。

本发明装置的工作原理是：

一、套装皮带轮10：

将辅助筒2的一端套装在夹持机构1的卡盘体101上的卡爪102上，卡爪102从内部涨紧辅助筒2的内壁实现固定。之后将皮带轮10套装在环撑机构3的外侧，并条调整皮带轮10的位置，使皮带轮10对应弧形橡胶板302所在的区域。

二、调节侧撑板301侧撑在皮带轮10的内侧壁：

旋转转盘410，转盘410驱动螺杆409沿着对应的螺纹孔408旋转，由于螺纹孔408所在的滑筒404被限位只能沿着轴向移动，因此旋转转盘410会驱动滑筒404往辅助筒2 的外侧移动，移动的过程中滑筒404上长型槽405部位的第一齿条406驱动一侧的第一齿轮407发生旋转，从而第一齿轮407所在的转杆403也会发生旋转，由于转杆403的内端与螺纹筒402相互对应，因此在转杆403旋转的过程中，能使转杆403往螺纹筒402 的外端移动，安装在转杆403远端的侧撑板301将在环形板201的第一导向槽202的导向作用下往外侧移动。调节机构4的此种设置方式，还具有自锁的功能，当停止旋转转盘410时，转杆403不再向外伸展以及同步旋转，可保持转杆403对端部侧撑板301的侧撑位置，从而能保持侧撑板301对外侧套装的皮带轮10的支撑效果。

在侧撑板301没有与皮带轮10的内筒壁接触时，侧撑板301随转杆403同步外移，由于金属螺旋片501被导向轨511限位只能沿着平行于所述转杆403方向移动，因此转杆403的旋进不会促使金属螺旋片501也发生旋转。金属螺旋片501与转杆403中间的相对位置不会改变。

三、侧撑机构5驱动侧撑板301两侧的弧形橡胶板302撑开抵靠在皮带轮10的内侧壁。

由于对于不同直径的皮带轮10采用同一套侧撑板301，当皮带轮10的直径更大时，相邻两个侧撑板301之间的间隙过大，对于薄壁的皮带轮10而言，容易使薄壁的皮带轮10的表面受力不均，仍然会导致变形。

在侧撑板301与皮带轮10的内筒壁接触时，由于侧撑板301的外侧被限位，转杆403能相对侧撑板301往容纳腔304内旋进，连接在转杆403远端的金属螺旋片501也往容纳腔304的内部移动，金属螺旋片501会带着套装其上的棘轮504朝着与棘轮504配合的内齿轮套505旋转，当棘轮504与内齿轮套505中的棘齿接触并相互啮合后，金属螺旋片 501的进一步推进会驱动棘轮504以及内齿轮套505发生旋转。旋转的内齿轮套505外侧的齿圈507会驱动上下端啮合的两根第二齿条508相互反向旋转，第二齿条508所连接的顶板303会同步向外延伸，将侧撑板301两端连接的弧形橡胶板302撑开，并支撑在皮带轮10的内壁。实现对皮带轮10的牢固夹持，撑开的弧形橡胶板302不仅可以增加与皮带轮10的内壁间的接触面积，而且能够适应不同弧度的皮带轮10的内侧壁。

但是对于一些直径较大的皮带轮10，顶板303支撑起侧撑板301两侧的弧形橡胶板302需要较大的顶板303运行较大的行程，这就需要容纳腔304的内部为金属螺旋片501 留出足够大的行程空间，就需要侧撑板301有足够大的体积，这回使转杆403承载过多，降低了装置的稳定性，为了解决上述问题，本发明装置使用的过程中，当金属螺旋片 501不足以一次推进使顶板303将弧形橡胶板302撑开时，可以驱动转杆403反向旋转，其前端连接的金属螺旋片501发生后退，后退过程中，安装在金属螺旋片501上的棘轮 504会从与其啮合的内齿轮套505的表面移开，此时即使棘轮504发生反向旋转，内齿轮套505也不会随着反向旋转，并且由于惯性，内齿轮套505可能依然沿着之前旋转的方向进一步旋转驱动顶板303外移。

接着再次快速的驱动转杆403往侧撑板301的一侧旋转，棘轮504与内齿轮套505啮合后，实现顶板303的外移，即当驱动转杆403往侧撑板301的一侧旋进时，使顶板 303外移；当驱动转杆403往远离侧撑板301的一侧旋转时，顶板303不会反向回退位移。在转盘410交替几次正反转并实现转杆403相对侧撑板301旋进旋出几次后，可使顶板 303逐次外移，并将弧形橡胶板302撑紧在皮带轮10的内壁。从而在无需增加侧撑板301 体量的前提下，使该装置能够适用于大直径皮带轮10的侧壁支撑。

本发明装置通过夹持机构1、辅助筒2、环撑机构3、调节机构4以及侧撑机构5间的配合，驱动调节机构4使辅助筒2外围的环撑机构3的侧撑板301侧撑在待加工的皮带轮10的外围，当侧撑板301抵压在皮带轮10的内壁时继续操作调节机构4能触发侧撑机构5运作，驱动侧撑板301两侧的顶板303外延支撑起弧形橡胶板302从而使弧形橡胶板 302能贴合并支撑皮带轮10的弧形内壁，针对大直径的皮带轮10，在无需增加侧撑板 301体量的前提下，通过多次调节的方式促使顶板303逐步外延，一方面，该装置能够适用于多种规格直径的皮带轮10的夹持加工；另一方面，可使加工过程中作用在皮带轮10表面的局部变形发生在侧撑板301以及弧形橡胶板302上，避免壁薄的皮带轮10 在夹持的过程中发生变形，提高了对皮带轮10的夹持加工效率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置，其特征在于：包括

夹持机构(1)；

辅助筒(2)，其一端夹持在所述夹持机构(1)上；

环撑机构(3)，其周向安装在所述辅助筒(2)外部，包括若干环形阵列的侧撑板(301)、设置在所述侧撑板(301)两侧的弧形橡胶板(302)以及滑动设置在所述侧撑板(301)内部容纳腔(304)，能从两侧支撑起所述弧形橡胶板(302)的顶板(303)，皮带轮(10)套设在若干所述侧撑板(301)的外围；

调节机构(4)，其包括设置在所述辅助筒(2)内部的限位筒(401)、环形阵列设置在所述限位筒(401)圆周上的螺纹筒(402)以及内端与所述螺纹筒(402)配合连接的转杆(403)，所述转杆(403)的远端延伸至容纳腔(304)的内部，若干所述转杆(403)通过动力机构驱动同时沿各自轴向旋转外移；

侧撑机构(5)，其包括一端转动连接在所述转杆(403)远端的金属螺旋片(501)，所述金属螺旋片(501)的另一端通过压缩弹簧(502)连接在所述容纳腔(304)的外侧内壁，所述金属螺旋片(501)上通过与其螺旋相互配合的螺旋套(503)套装有棘轮(504)，所述容纳腔(304)的外侧内壁上转动安装有能与所述棘轮(504)上棘齿相互啮合的内齿轮套(505)，所述内齿轮套(505)靠近转杆(403)的一端设置有用于将棘轮(504)限位在所述内齿轮套(505)内部的盖板(506)，所述内齿轮套(505)的外环设置有齿圈(507)，所述齿圈(507)正对的上下端分别啮合安装有第二齿条(508)，所述第二齿条(508)分别连接一个所述顶板(303)。

2.根据权利要求1所述的一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置，其特征在于：所述动力机构包括设置在所述辅助筒(2)和限位筒(401)之间能平行于所述辅助筒(2)的轴向移动的滑筒(404),所述滑筒(404)的周向环形阵列开设有若干贯穿所述转杆(403)的长型槽(405)，所述长型槽(405)平行于所述辅助筒(2)的轴向分布，所述长型槽(405)的槽壁上设置有第一齿条(406)，所述转杆(403)上与所述长型槽(405)的对应的位置套装有与所述第一齿条(406)相互啮合的第一齿轮(407)，所述第一齿轮(407)上齿型的长度大于所述第一齿条(406)的宽度。

3.根据权利要求1所述的一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置，其特征在于：所述容纳腔(304)上开设有用于贯穿所述转杆(403)的通孔(305)，转杆(403)能相对所述通孔(305)旋转，所述转杆(403)的远端设置有一端连接着所述金属螺旋片(501)的轴承(509)，所述金属螺旋片(501)靠近转杆(403)的一端内壁上设置有限位棱(510)，所述容纳腔(304)内安装有用于限位所述限位棱(510)只能沿着平行于所述转杆(403)方向移动的导向轨(511)。

4.根据权利要求1所述的一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置，其特征在于：所述夹持机构(1)为卡盘，其包括卡盘体(101)以及周向安装在所述卡盘体(101)上的若干卡爪(102)，所述卡爪(102)能支撑在所述辅助筒(2)的一端内侧壁。

5.根据权利要求1所述的一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置，其特征在于：所述辅助筒(2)朝向所述夹持机构(1)的外侧设置有环形板(201)，所述环形板(201)上设置有用于供所述侧撑板(301)导向移动的第一导向槽(202)，所述第一导向槽(202)平行于对应所述转杆(403)设置。

6.根据权利要求2所述的一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置，其特征在于：所述滑筒(404)远离夹持机构(1)一端的端盖上设置有螺纹孔(408)，所述螺纹孔(408)的内部设置有与之相互配合的螺杆(409)，位于滑筒(404)外侧的螺杆(409)的端部安装有转盘(410)。

7.根据权利要求2所述的一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置，其特征在于：所述辅助筒(2)的内侧壁平行于辅助筒(2)的轴向设置有第二导向槽(203)，所述滑筒(404)的外侧壁设置有沿着所述第二导向槽(203)滑动的限位滑块(411)。

8.根据权利要求1所述的一种工程机械用的皮带轮加工辅助装置，其特征在于：所述侧撑板(301)的外侧壁设置有与两端所述弧形橡胶板(302)连接的橡胶连接段(306)。

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