CN116329989A - 一种用于离心泵加工的泵体夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于离心泵加工的泵体夹持装置，涉及夹具技术领域，包括安装框架，所述安装框架上转动设置有中心环，所述安装框架上设置有用于驱动中心环的电机，所述中心环侧壁设置有两组夹持机构，两组所述夹持机构对称分布，并且两组所述夹持机构单独控制，所述安装框架内固定设置有气缸，所述气缸的伸缩端与中心环同轴设置，所述气缸的伸缩端设置有用于对泵体上的轴孔进行对正找中的定心机构。本发明通过多个定位块由内向外撑开的方式对泵体上的轴孔进行定位，使得泵体轴孔可以与车床加工轴线保持同轴状态，并且通过导向轮一和导向轮二，使得泵体可以绕轴孔的轴线转动，有利于提高泵体车削加工的精确度，保证车削加工的稳定性。

Description

一种用于离心泵加工的泵体夹持装置

技术领域

本发明涉及夹具技术领域，尤其涉及一种用于离心泵加工的泵体夹持装置。

背景技术

离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的一种水泵，离心泵在启动前，必须使泵体和吸水管内充满水，通过离心泵体背部设置的电机使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵体的流道流入水泵的压水管路排出，在泵体的加工过程中需要将离心泵内部零件安装入泵体内，为了防止泵体在加工过程中发生晃动，需要通过泵体加工固定工装对进行泵体夹持固定。

经检索，授权公告号为CN215616530U公开了一种用于离心泵加工的泵体夹持装置，包括防护壳，所述防护壳的底端粘接设置有防护垫，且防护壳内部底端的中心开设有供第一轴承固定设置的圆槽，第一轴承内活动设置有承重轴，所述承重轴的顶端固定焊接有底座，所述底座顶端的两侧均对称开设有供壳体固定安装的圆孔，且底座顶端的两侧均开设有供矩形滑块滑动设置的矩形滑槽，所述矩形滑块的顶端固定安装有固定装置，且矩形滑块的一侧开设有供丝杠螺纹配合安装的通孔，由于泵体一般为铸造制成，为了保证泵体的密封性和稳定性，泵体上的轴孔一般需要进行车床车销多余的铸疤并对内孔进行打磨，由于泵体外形为不规则形状，现有的夹具无法使轴孔直接对准车床轴线，为了使轴孔与车床轴线处于同轴状态，需要对夹具位置进行粗定位后，再借助工具进行精定位，并且每次装夹都需要重新进行定位，影响加工效率。

发明内容

本发明的目的是解决现有夹具无法使轴孔直接对准车床轴线使轴孔与车床轴线处于同轴状态，影响加工效率的问题，而提出的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于离心泵加工的泵体夹持装置，包括安装框架，所述安装框架上转动设置有中心环，所述安装框架上设置有用于驱动中心环的电机，所述中心环侧壁设置有两组夹持机构，两组所述夹持机构对称分布，并且两组所述夹持机构单独控制，所述安装框架内固定设置有气缸，所述气缸的伸缩端与中心环同轴设置，所述气缸的伸缩端设置有用于对泵体上的轴孔进行对正找中的定心机构，泵体通过所述定心机构使轴孔与中心环对正后，通过两个所述夹持机构进行夹紧固定。

优选地，所述电机的输出端固定设置有驱动齿轮，所述中心环外固定套设有齿环，所述驱动齿轮与齿环啮合连接。

优选地，所述夹持机构包括转动设置于中心环外壁的螺纹杆，所述螺纹杆外螺纹连接有夹块安装板，所述夹块安装板与中心环之间设置有限位结构，所述夹块安装板外壁固定设置有两个对称设置的夹持杆，所述夹持杆端部转动设置有呈“V”型设置的支架，所述支架的转动点设置在中部，所述支架的两端固定设置有夹持块。

优选地，所述限位结构包括固定设置于中心环外壁的限位杆，所述限位杆与螺纹杆相平行，所述夹块安装板上开设有滑孔，所述滑孔与限位杆滑动连接。

优选的，所述定心机构包括多个定位块，多个所述定位块绕中心环轴线圆周阵列分布，多个所述定位块之间设置有限位组件，使多个所述定位块只沿中心环径向移动，所述气缸输出端固定设置有导向环，所述定位块上开设有导向槽，所述导向环依次穿过全部的导向槽并与导向槽内壁相抵，所述导向槽为倾斜设置，所述导向槽靠近卡块一端距离中心环轴线更近。

优选地，所述定位块包括内撑块和固定在内撑块端部的卡块，所述卡块外壁设置有斜倒角。

优选地，所述限位组件包括滑动设置于内撑块上的插杆，所述插杆沿中心环径向设置，多个所述插杆相向的一端固定连接有同一个连接块，所述连接块与内撑块之间有弹簧。

优选地，所述内撑块内转动设置有导向轮一，所述导向轮一外周面超出内撑块的外端面，用于支撑泵体轴孔的内壁，所述卡块内转动设置有导向轮二，所述导向轮二外周面超出卡块的内侧面，用于卡紧泵体轴孔的外侧面。

优选地，该泵体夹持装置还包括固定设置于中心环侧壁的安装环，所述安装环上开设有多个密封孔，所述密封孔内滑动设置有定位柱，多个所述密封孔均与开设于安装环内的缓冲腔连通，所述缓冲腔内填充有电流变液。

优选地，所述定位柱位于密封孔内的一端固定设置有呈十字型设置的档杆。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明设置多个定位块，通过多个定位块由内向外撑开的方式对泵体上的轴孔进行定位，使得泵体轴孔可以与车床加工轴线保持同轴状态，并且通过设置在定位块上的导向轮一和导向轮二，使得定位块对泵体轴孔进行定位的同时，泵体可以绕轴孔的轴线转动，有利于提高泵体车削加工的精确度，保证车削加工的稳定性，由于定位块位置不变，泵体转动，车床加工刀具可以置于相邻两个定位块之间进行加工，防止定位块对刀具产生干涉，影响加工，解决现有夹具无法使轴孔直接对准车床轴线使轴孔与车床轴线处于同轴状态，影响加工效率的问题。

本发明通过设置两组对称的夹持机构，两组夹持机构均具有两个可转动的支架，使得夹持机构对泵体进行夹持时，通过支架的转动，实现夹持块与泵体外壁的抵压，由于支架的转动，使得夹持块可以根据泵体外部轮廓进行抵压固定，有利于适用不同型号以及不规则外形的泵体，适用性更广。

本发明通过设置安装环以及安装环内的缓冲腔，安装环上滑动设置的多个定位柱使缓冲腔形成密封空间，在缓冲腔内填充电流变液，在定位柱受到挤压时，其余定位柱则会通过伸缩来平衡缓冲腔内的压力变化，使得泵体向安装环一侧挤压时，通过定位柱伸缩形成与泵体外壁轮廓一致的支撑面，并且对电流变液通电，使得电流变液由液态变为固态，配合挡杆对定位柱位置进行限位，使得泵体的夹持安装稳定性更高，有利于提高加工精度。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置的整体结构示意图一；

图2为本发明提出的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置的整体结构示意图二；

图3为本发明提出的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置的侧视结构示意图；

图4为本发明提出的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置中定心机构的结构示意图；

图5为本发明提出的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置中定心机构的爆炸结构示意图；

图6为本发明提出的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置中夹持机构的结构示意图；

图7为本发明提出的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置中安装环的剖视结构示意图；

图8为本发明提出的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置中定位柱的结构示意图；

图9为本发明提出的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置的使用状态结构示意图。

图中：1、安装框架；2、中心环；21、齿环；22、螺纹杆；23、限位杆；3、电机；31、驱动齿轮；4、气缸；51、夹块安装板；52、夹持杆；53、支架；54、夹持块；61、定位块；611、内撑块；612、卡块；613、导向轮一；614、导向轮二；62、导向环；63、导向槽；64、插杆；65、弹簧；7、安装环；71、密封孔；72、定位柱；73、档杆。

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、完整的描述，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”“下”“前”“后”“左”“右”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-3，一种用于离心泵加工的泵体夹持装置，包括安装框架1，安装框架1固定安装在加工车床上，安装框架1包括一个固定环和多根连接杆，固定环与车床的加工轴线同轴设置，安装框架1上转动设置有中心环2，中心环2同轴转动设置于固定环上，使得中心环2也处于车床加工轴线上，安装框架1上设置有用于驱动中心环2的电机3，中心环2侧壁设置有两组夹持机构，两组夹持机构对称分布，并且两组夹持机构单独控制，通过夹持机构将待加工的泵体与中心环2固定在一起，通过电机3转动，驱动中心环2转动，带动泵体绕车床加工轴线转动，车床刀具在加工时不动，通过泵体与刀具之间产生的相对运动对泵体进行车削操作。

参照图3，电机3的输出端固定设置有驱动齿轮31，中心环2外固定套设有齿环21，驱动齿轮31与齿环21啮合连接，电机3转动时，带动驱动齿轮31转动，进而驱动齿环21转动，使中心环2转动，带动泵体绕车床加工轴线转动进行车削加工。

安装框架1内固定设置有气缸4，气缸4的伸缩端与中心环2同轴设置，因此气缸4伸缩时沿着中心环2轴向发生进行运动，气缸4的伸缩端设置有用于对泵体上的轴孔进行对正找中的定心机构，泵体通过定心机构使轴孔与中心环2对正后，通过两个夹持机构进行夹紧固定，由于泵体外形多为不规则形状，因此泵体通过常规夹具夹持时无法确保轴孔与车床加工轴线同轴，通过定心机构先对泵体的轴孔位置进行找正定心后，再分别控制两个夹持机构对泵体进行固定即可使泵体的轴孔与加工轴线处于高精度的同轴状态，那么在对轴孔进行车削作业时，即可提高轴孔加工的精密度，提高加工效果，提高轴孔加工后与离心泵被泵轴之间的密封性。

参照图4-5，定心机构包括多个定位块61，多个定位块61绕中心环2轴线圆周阵列分布，多个定位块61之间设置有限位组件，通过限位组件使多个定位块61形成一个可活动的整体，保持相邻两个定位块61之间的周向夹角不变，使多个定位块61只沿中心环2径向移动，气缸4输出端固定设置有导向环62，定位块61上开设有导向槽63，导向环62依次穿过全部的导向槽63并与导向槽63内壁相抵，在定位块61卡入轴孔内轴向位置不变时，通过气缸4驱动导向环62运动，使得导向环62抵压导向槽63，导向槽63为倾斜设置，导向槽63靠近卡块612一端距离中心环2轴线更近，由于限位组件的作用，定位块61只能进行径向滑动，当导向环62抵压导向槽63时，多个定位块61在导向环62的作用下同步收拢或者外扩，实现对泵体轴孔的定心。

参照图5，定位块61包括内撑块611和固定在内撑块611端部的卡块612，卡块612向远离中心环2圆心一端凸出，使内撑块611与卡块612之间形成90°拐角，将定位块61穿过轴孔后，使内撑块611内轴孔内壁进行外撑抵紧，再通过卡块612对泵体轴孔的外缘进行抵压，使得泵体随着定位块61同步向中心环2一侧运动，并在中心环2与卡块612之间进行固定，卡块612外壁设置有斜倒角，有利于定位块61与泵体的初始安装。

参照图4-5，限位组件包括滑动设置于内撑块611上的插杆64，插杆64位于内撑块611内的一端设置有防脱帽，降低插杆64与内撑块611直接脱离的风险，插杆64沿中心环2径向设置，多个插杆64相向的一端固定连接有同一个连接块，连接块与内撑块611之间有弹簧65，弹簧65处于压缩状态，始终对内撑块611施加向外的力。

安装泵体时，定位块61在弹簧65的弹力作用下向外伸出到极限位置，此时导向环62位于导向槽63靠近卡块612的一侧，定位块61 的撑开范围大于轴孔的直径，将泵体的轴孔对准多个定位块61的中心位置向定位块61抵压，使轴孔内壁与卡块612上的斜倒角相抵，并使定位块61向内同步收缩，直至卡块612穿过轴孔后，卡块612再次受到弹簧65的弹力作用向外位移，使内撑块611的外壁抵压轴孔内壁，此时驱动气缸4收缩，卡块612抵压轴孔的外缘，使泵体向中心环2运动，直至卡块612与中心环2将泵体夹紧，继续收缩气缸4，使导向环62抵压导向槽63，使定位块61进一步外扩，多个定位块61同步向外对轴孔内径进行抵紧，使泵体的轴孔与中心环2处于同轴状态，实现找正，通过夹持机构对泵体的两侧进行固定，实现对泵体的进一步夹持固定，提高泵体的稳定性。

参照图5，内撑块611内转动设置有导向轮一613，导向轮一613外周面超出内撑块611的外端面，用于支撑泵体轴孔的内壁，卡块612内转动设置有导向轮二614，导向轮二614外周面超出卡块612的内侧面，用于卡紧泵体轴孔的外侧面，由于加工泵体的轴孔时，需要泵体随中心环2进行转动，将车床刀具对准两个定位块61之间的空白区域进行加工，刀具与定位块61的相对位置不发生变化，因此对轴孔加工时，刀具不与定位块61发生干涉，通过设置导向轮一613与导向轮二614，使得定位块61在对轴孔进行外撑定心时，泵体与定位块61的接触点均可以进行转动，使得泵体转动时与内撑块611与卡块612之间为滚动接触，提高定位块61支撑轴孔的灵活性，降低车削加工时的定位块61与轴孔摩擦造成的损耗，提高加工精度。

参照图1和6，夹持机构包括转动设置于中心环2外壁的螺纹杆22，螺纹杆22外螺纹连接有夹块安装板51，转动螺纹杆22可以通过螺纹作用驱动夹块安装板51沿着螺纹杆22的轴线方向运动，实现对夹块安装板51位置的调节，夹块安装板51与中心环2之间设置有限位结构，通过限位结构对夹块安装板51进行限位，可以有效降低夹块安装板51随着螺纹杆22偏转的风险，夹块安装板51外壁固定设置有两个对称设置的夹持杆52，两个夹持杆52相向设置，夹持杆52端部转动设置有呈“V”型设置的支架53，支架53的转动点设置在中部，支架53的两端固定设置有夹持块54，在夹持杆52向泵体靠近进行夹持时，夹持块54首先与泵体接触，由于泵体形状不规则，支架53会进行转动，使得两个夹持块54均与泵体接触，保证夹持块54 正常受力，通过转动的支架53和多个夹持块54相互配合，可以提高对泵体夹持的稳定性。

参照图1和6，限位结构包括固定设置于中心环2外壁的限位杆23，限位杆23与螺纹杆22相平行，夹块安装板51上开设有滑孔，滑孔与限位杆23滑动连接，通过限位杆23与滑孔配合，对夹块安装板51进行周向限位，防止夹块安装板51发生周向偏转。

参照图1、7和8，该泵体夹持装置还包括固定设置于中心环2侧壁的安装环7，安装环7上开设有多个密封孔71，密封孔71内滑动设置有定位柱72，定位柱72向安装泵体一侧延伸，多个密封孔71均与开设于安装环7内的缓冲腔连通，缓冲腔内填充有电流变液，由于泵体的侧面非平面，在加工时稳定性欠佳，为了降低泵体出现偏移的情况，通过多个定位柱72对泵体进行支撑，由于多个定位柱72与缓冲腔形成一个密封的空间在定位柱72受到泵体挤压时，处于空闲位置的定位柱72会因为缓冲腔内的压力变化向外伸出，直至与泵体相抵，因此通过多个定位柱72的抵压定位，形成泵体外侧壁的轮廓面，对泵体进行定位，进一步提高泵体加工的稳定性，由于各个定位柱72是活动的，通过在缓冲腔内填充电流变液，在定位柱72实现定位后，先对电流变液进行通电，使电流变液由液态转换为固态，因此使得定位柱72位置固定，保证定位的稳定性。

参照图8，定位柱72位于密封孔71内的一端固定设置有呈十字型设置的档杆73，在电流变液由液态转换为固态后，固态状态下的变流变液包裹档杆73，使得定位柱72得到充分固定。

本发明具体工作原理如下：

参照图9，使用时，将泵体的轴孔对准多个定位块61的中心位置向定位块61抵压，使轴孔内壁与卡块612上的斜倒角相抵，并使定位块61向内同步收缩，直至卡块612穿过轴孔后，卡块612再次受到弹簧65的弹力作用向外位移，使内撑块611的外壁抵压轴孔内壁，此时驱动气缸4收缩，卡块612抵压轴孔的外缘，使泵体向安装环7运动，定位柱72受到泵体挤压时，处于空闲位置的定位柱72会因为缓冲腔内的压力变化向外伸出，直至与泵体相抵，因此通过多个定位柱72的抵压定位，形成泵体外侧壁的轮廓面，对泵体进行定位，对电流变液进行通电，使电流变液由液态转换为固态，因此使得定位柱72位置固定，保证定位的稳定性，直至卡块612与安装环7将泵体夹紧，继续收缩气缸4，使导向环62抵压导向槽63，使定位块61进一步外扩，多个定位块61同步向外对轴孔内径进行抵紧，使泵体的轴孔与中心环2处于同轴状态，实现找正；

转动螺纹杆22通过螺纹作用驱动夹块安装板51带动夹持杆52沿着螺纹杆22的轴线方向向本泵体运动，在夹持杆52向泵体靠近进行夹持时，夹持块54首先与泵体接触，由于泵体形状不规则，支架53会进行转动，使得两个夹持块54均与泵体接触，保证夹持块54 正常受力，实现固定；

将车床刀具对准两个定位块61之间的空白区域进行加工，刀具与定位块61的相对位置不发生变化，启动电机3，电机3转动时，带动驱动齿轮31转动，进而驱动齿环21转动，使中心环2和安装环7转动，带动泵体绕车床加工轴线转动进行车削加工，同时导向轮一613与导向轮二614，使得泵体转动时与内撑块611与卡块612之间为滚动接触，提高定位块61支撑轴孔的灵活性，降低车削加工时的定位块61与轴孔摩擦造成的损耗。

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 (9)

1.一种用于离心泵加工的泵体夹持装置，包括安装框架（1），其特征在于，所述安装框架（1）上转动设置有中心环（2），所述安装框架（1）上设置有用于驱动中心环（2）的电机（3），所述中心环（2）侧壁设置有两组夹持机构，两组所述夹持机构对称分布，并且两组所述夹持机构单独控制，所述安装框架（1）内固定设置有气缸（4），所述气缸（4）的伸缩端与中心环（2）同轴设置，所述气缸（4）的伸缩端设置有用于对泵体上的轴孔进行对正找中的定心机构，泵体通过所述定心机构使轴孔与中心环（2）对正后，通过两个所述夹持机构进行夹紧固定；

所述定心机构包括多个定位块（61），多个所述定位块（61）绕中心环（2）轴线圆周阵列分布，多个所述定位块（61）之间设置有限位组件，使多个所述定位块（61）只沿中心环（2）径向移动，所述气缸（4）输出端固定设置有导向环（62），所述定位块（61）上开设有导向槽（63），所述导向环（62）依次穿过全部的导向槽（63）并与导向槽（63）内壁相抵，所述导向槽（63）为倾斜设置，所述导向槽（63）靠近卡块（612）一端距离中心环（2）轴线更近。

2.根据权利要求1所述的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置，其特征在于，所述电机（3）的输出端固定设置有驱动齿轮（31），所述中心环（2）外固定套设有齿环（21），所述驱动齿轮（31）与齿环（21）啮合连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置，其特征在于，所述夹持机构包括转动设置于中心环（2）外壁的螺纹杆（22），所述螺纹杆（22）外螺纹连接有夹块安装板（51），所述夹块安装板（51）与中心环（2）之间设置有限位结构，所述夹块安装板（51）外壁固定设置有两个对称设置的夹持杆（52），所述夹持杆（52）端部转动设置有呈“V”型设置的支架（53），所述支架（53）的转动点设置在中部，所述支架（53）的两端固定设置有夹持块（54）。

4.根据权利要求3所述的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置，其特征在于，所述限位结构包括固定设置于中心环（2）外壁的限位杆（23），所述限位杆（23）与螺纹杆（22）相平行，所述夹块安装板（51）上开设有滑孔，所述滑孔与限位杆（23）滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置，其特征在于，所述定位块（61）包括内撑块（611）和固定在内撑块（611）端部的卡块（612），所述卡块（612）外壁设置有斜倒角。

6.根据权利要求1所述的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置，其特征在于，所述限位组件包括滑动设置于内撑块（611）上的插杆（64），所述插杆（64）沿中心环（2）径向设置，多个所述插杆（64）相向的一端固定连接有同一个连接块，所述连接块与内撑块（611）之间有弹簧（65）。

7.根据权利要求5所述的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置，其特征在于，所述内撑块（611）内转动设置有导向轮一（613），所述导向轮一（613）外周面超出内撑块（611）的外端面，用于支撑泵体轴孔的内壁，所述卡块（612）内转动设置有导向轮二（614），所述导向轮二（614）外周面超出卡块（612）的内侧面，用于卡紧泵体轴孔的外侧面。

8.根据权利要求1所述的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置，其特征在于，该泵体夹持装置还包括固定设置于中心环（2）侧壁的安装环（7），所述安装环（7）上开设有多个密封孔（71），所述密封孔（71）内滑动设置有定位柱（72），多个所述密封孔（71）均与开设于安装环（7）内的缓冲腔连通，所述缓冲腔内填充有电流变液。

9.根据权利要求8所述的一种用于离心泵加工的泵体夹持装置，其特征在于，所述定位柱（72）位于密封孔（71）内的一端固定设置有呈十字型设置的档杆（73）。

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