CN204052984U - 长钢管柔性抑振动装置 - Google Patents

Abstract

一种长钢管柔性抑振动装置，包括基座，以及固定在基座上的卡盘支座，卡盘支座上固定有三爪卡盘，三爪卡盘包括卡盘盘体、及滑动连接在卡盘盘体上的至少三个沿卡盘盘体中心均布的卡爪，卡爪与转动连接件联动，卡爪上固定有板体,板体上固定有夹紧单元；夹紧单元包括固定在板体上的直线轴承、及与直线轴承配合的伸缩杆，伸缩杆的外端固定防止伸缩杆脱离直线轴承的限位板，限位板的侧端面为平面，侧端面贴合在板体的平面上，伸缩杆的底部安装有滚轮，限位板上固定有使伸缩杆复位的复位弹簧，各滚轮之间组成长钢管夹持区。本实用新型结构设计巧妙、合理，值得推广应用。

Description

长钢管柔性抑振动装置

技术领域

本实用新型涉及一种机械设备，尤其是一种用于轴承套圈切割加工时对长钢管尾端进行夹紧抑制振动的长钢管柔性抑振动装置。

背景技术

长钢管的切削加工一直以来都是机械加工中的一个难题，尤其是对于轴承套圈的切割加工，利用长钢管的连续小段切割成轴承套，由于其加工连续快速，一直受到轴承套圈生产企业的喜爱，但是也由于长钢管的长度原因，在切割高速旋转长钢管时会造成长钢管尾端的偏心振动，长钢管越长、直径越大、旋转速度越大都会造成切割机械的剧烈振动，以至于从长钢管上切割下来的轴承套圈的精度受到极大的影响，为解决这个问题轴承套圈生产企业通常都会在厂钢管的中部加上V型支撑托架，以减少长钢管在高速旋转的情况下的剧烈振动，但是由于V型支撑托架为两点支撑式限位，不是夹紧式限位，对于直径比较大或切割旋转速度比较快的长钢管还是会造成剧烈振动，常用的解决办法只能是减小选用长钢管的直径，降低长钢管的切割旋转速度，但是这种解决办法影响了企业对于大轴承套圈的加工，同时也会影响从长钢管切割下来的轴承套圈的切割精度，由于切割速度过慢会造成轴承套圈的切割面有许多的毛刺，这些毛刺都需要人工进行打磨抛光，间接的增加了轴承套圈生产企业生产成本；

中国实用新型专利CN 202411427 U公开了一种钢管切断的加工装置，该装置里公开了钢管的支撑机构，该支撑机构由轴承、轴销、轴承固定板、支撑架组成，其中轴承固定板固定在支撑架上，这种对钢管的固定方式是一种硬性固定方式，由于轴承是刚性的，所以利用轴承三角限位固定钢管，在钢管高速旋转时噪声极大，并且不能对轴承固定板调节位移，所以只能加工特定直径的钢管，还有一个很重要的是，该装置的支撑机构对于钢管的支撑安装特别麻烦，需要先拆除轴承固定板，然后钢管穿过支撑架上的孔，最后在固定上轴承固定板对钢管进行限位，这种方式不仅低效，增加工人的工作强度，而且由于其刚性固定的特性，随着重复安装固定次数的增加，其安装精度在一定程度上会受到影响，增加了钢管和轴承之间的夹持间隙。

实用新型内容

本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种能方便、稳定、高效，固定长钢管尾端的长钢管柔性抑振动装置，满足了轴承套圈生产企业对于长钢管切割成轴承套圈时，对长钢管尾端夹持方便、稳定、高效的需求。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种长钢管柔性抑振动装置，包括基座，以及固定在基座上的卡盘支座，卡盘支座上固定有三爪卡盘，三爪卡盘包括卡盘盘体、及滑动连接在卡盘盘体上的至少三个沿卡盘盘体中心均布的卡爪，卡爪与转动连接件联动，卡爪上固定有板体,板体上固定有夹紧单元；夹紧单元包括固定在板体上的直线轴承、及与直线轴承配合的伸缩杆，伸缩杆的外端固定防止伸缩杆脱离直线轴承的限位板，限位板的侧端面为平面，侧端面贴合在板体的平面上，伸缩杆的底部安装有滚轮，限位板上固定有使伸缩杆复位的复位弹簧，各滚轮之间组成长钢管夹持区。这里使用的卡盘为市面上通用的三爪卡盘、四爪卡盘或五爪卡盘，并且不论是三爪卡盘、四爪卡盘还是五爪卡盘，其工作原理一致，都包含有卡爪并与卡爪联动的转动连接件，可选用台湾三川机床附件有限公司、无锡梁溪机床附件厂等品牌。使用时，首先把长钢管穿过卡盘的中心孔，再利用工具拧动转动连接件使得各卡爪向卡盘盘体的中心径向移动，从而长钢管夹持区的夹持区域逐渐缩小，直到夹紧长钢管，夹紧长钢管时，伸缩杆推动限位板上移，并使得复位弹簧压缩，长度缩小，从而使得各滚轮产生对长钢管的均匀压紧力，长钢管旋转切割时，也会带动滚轮一起旋转，从而保证长钢管高速旋转时的稳定性，减少长钢管高速旋转时，产生的偏心力而造成的剧烈晃动现象，这里限位板的侧端面为平面，并与板体的平面贴合，可以防止伸缩杆旋转，从而防止滚轮旋转，进而达到长钢管与滚轮一起旋转的目的。

进一步完善，限位板的上方设有固定在板体上的支撑座，支撑座上固定有支撑杆，支撑杆上固定有液压缓冲器，液压缓冲器与伸缩杆同轴设置，复位弹簧位于支撑杆和限位板之间。这里的液压缓冲器是依靠液压阻尼对作用在其上的物体进行缓冲减速至停止的设备，该液压缓冲器是市面上常用的液压缓冲器，可选用深圳市速特力自动化设备有限公司、济南百顿机械设备有限公司等品牌；该方案使用液压缓冲器的主要作用是，对于直径比较大的长钢管，仅仅利用复位弹簧在对高速旋转运动的长钢管所产生的偏心晃动力来说，根本无法夹紧长钢管，所以用复位弹簧夹紧长钢管还是会导致严重的偏心摆力，并产生剧烈的晃动，为解决直径比较大的长钢管夹紧高速旋转时不产生晃动的这个问题，需要在限位板的上方加装液压缓冲器，在使用时，先把直径比较大的长钢管穿过卡盘的中心孔，再利用工具拧动转动连接件，使得卡爪向卡盘中心位置径向移动，一直拧，直到限位板推动液压缓冲器的顶杆向上位移到合适的位置为止，这时由于复位弹簧和液压缓冲器的双重压紧力的作用，从而使得直径比较大的长钢管也能够在高速旋转状态下平稳运行。

进一步完善，支撑杆的中心带有贯穿支撑杆并带有螺纹的空腔，液压缓冲器螺纹连接在空腔上，支撑杆与液压缓冲器之间固定有用于拧紧液压缓冲器的拧紧螺母。这种液压缓冲器的外端面是带有螺纹的，可选用CJAC液压缓冲器或东莞世安启动液压设备有限公司等公司的产品，这种液压缓冲器，可以利用螺母调节位移，从而来适用在不同直径长钢管尾端震荡时调节上下位，以适应不同的震荡强度，操作方便。

进一步完善，基座上固定有使各卡爪同步向卡盘盘体中心前后径向移动的驱动机构，驱动机构包括固定在转动连接件正下方的伞齿轮一，以及连接固定转动连接件和伞齿轮一的转轴一，伞齿轮一上齿轮啮合有与伞齿轮一垂直设置的伞齿轮二，伞齿二的相对位置固定有摆动气缸，伞齿轮二与摆动气缸之间连接固定有转轴二。这种基座下方固定有驱动机构的设置，可以利用摆动气缸驱动伞齿轮一，拧动转动连接件，进而夹紧长钢管，根据不同规格直径的长钢管对摆动气缸施加不同的气压，从而使得伞齿轮二转动不同的角度，进而使得卡爪径向位移不同的距离，从而夹紧不同的直径大小的长钢管。这里的摆动气缸为市面上常见的摆动气缸，可选用深圳市嘉瑞工业自动化有限公司或麦特沃克气缸(上海)有限公司等公司的产品。

进一步完善，滚轮为橡胶轮。这种滚轮为橡胶轮的设置，可以减少滚轮在高速旋转时，减少长钢管高速回转产生的摩擦，有效地隔离振动。

本实用新型有益的效果是：本实用新型结构设计巧妙、合理、利用卡盘上的卡爪固定上板体、以及板体上的夹紧单元，再通过驱动机构驱动转动连接件转动并联动卡爪向卡盘盘体的中心径向移动，从而使得长钢管夹紧区慢慢回缩，再利用复位弹簧和/或液压缓冲器的作用，使得长钢管的夹紧方式是柔性夹紧方式，这种夹紧方式不仅在长钢管高速旋转时，噪声和振动声小，而且长时间反复夹持也不会影响夹持精度，这里的滚轮采用橡胶轮，使长钢管旋转时产生的冲击、振动可以得到进一步的得到缓冲，更进一步减少长钢管在高速回转产生的摩擦，更有效的隔离振动，值得推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的立体图；

图3为本实用新型的立体图；

图4为沿图1的A-A剖面示意图；

图5为本实用新型在机械设备中的工作位置图。

附图标记说明：基座1，卡盘支座2，卡盘3，卡盘盘体3-1，卡爪3-2，转动连接件3-3，板体4，平面4-1，夹紧单元5，直线轴承5-1，伸缩杆5-2，限位板5-3，侧端面5-3a，滚轮5-4，复位弹簧5-5，支撑座5-6，空腔5-6a，螺母支撑杆5-7，液压缓冲器5-8，拧紧螺母5-9，长钢管夹持区a，驱动机构6，伞齿轮一6-1，转轴一6-2，伞齿轮二6-3，摆动气缸6-4，转轴二6-5，长钢管7。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

参照附图：这种长钢管柔性抑振动装置，包括基座1，以及固定在基座1上的卡盘支座2，卡盘支座2上固定有三爪卡盘3，三爪卡盘3包括卡盘盘体3-1、及滑动连接在卡盘盘体3-1上的至少三个沿卡盘盘体3-1中心均布的卡爪3-2，卡爪3-2与转动连接件3-3联动，卡爪3-2上固定有板体4，板体4上固定有夹紧单元5；

夹紧单元5包括固定在板体4上的直线轴承5-1、及与直线轴承5-1配合的伸缩杆5-2，伸缩杆5-2的外端固定防止伸缩杆5-2脱离直线轴承5-1的限位板5-3，限位板5-3的侧端面5-3a为平面，侧端面5-3a贴合在板体4的平面4-1上，伸缩杆5-2的底部安装有滚轮5-4，限位板5-3上固定有使伸缩杆5-2复位的复位弹簧5-5，各滚轮5-3之间组成长钢管夹持区a。

限位板5-3的上方设有固定在板体4上的支撑座5-6，支撑座5-6上固定有支撑杆5-7，支撑杆5-7上固定有液压缓冲器5-8，液压缓冲器5-8与伸缩杆5-2同轴设置，复位弹簧5-5位于支撑杆5-7和限位板5-3之间。

支撑杆5-6的中心带有贯穿支撑杆5-6并带有螺纹的空腔5-6a，液压缓冲器5-8螺纹连接在空腔5-6a上，支撑杆5-6与液压缓冲器5-8之间固定有用于拧紧液压缓冲器5-8的拧紧螺母5-9。

基座1上固定有能各卡爪3-2同步向卡盘盘体3-1中心前后径向移动的驱动机构6，驱动机构6包括固定在转动连接件3-3正下方的伞齿轮一6-1，以及连接固定转动连接件3-3和伞齿轮一6-1的转轴一6-2，伞齿轮一6-1上齿轮啮合有与伞齿轮一6-1垂直设置的伞齿轮二6-3，伞齿二6-3的相对位置固定有摆动气缸6-4，伞齿轮二6-3与摆动气缸6-4之间连接固定有转轴二6-5。

滚轮5-3为橡胶轮。

本实用新型结构设计巧妙、合理，利用卡盘3上的卡爪3-2固定上板体4、以及板体4上的夹紧单元5，再通过驱动机构6驱动转动连接件3-3转动并联动卡爪3-2向卡盘盘体3-1的中心径向移动，从而使得长钢管夹紧区a慢慢回缩，再利用复位弹簧5-5和/或液压缓冲器5-8的作用，使得长钢管7的夹紧方式是柔性夹紧方式，这种夹紧方式不仅在长钢管高速旋转时，噪声和振动声小，而且长时间反复夹持也不会影响夹持精度，这里的滚轮5-4采用橡胶轮，使长钢管7旋转时产生的冲击、振动可以得到进一步的得到缓冲，更进一步减少长钢管7在高速回转产生的摩擦，更有效的隔离振动。这里的卡盘选用台湾三川机床附件有限公司的三爪卡盘；这种液压缓冲器选用CJAC液压缓冲器；这里的摆动气缸选用麦特沃克气缸(上海)有限公司的摆动气缸。

虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (5)

1.一种长钢管柔性抑振动装置，包括基座(1)、以及固定在基座(1)上的卡盘支座(2)，其特征是：所述卡盘支座(2)上固定有三爪卡盘(3)，所述三爪卡盘(3)包括卡盘盘体(3-1)、及滑动连接在卡盘盘体(3-1)上的至少三个沿卡盘盘体(3-1)中心均布的卡爪(3-2)，所述卡爪(3-2)与转动连接件(3-3)联动，所述卡爪(3-2)上固定有板体(4)，板体(4)上固定有夹紧单元(5)； 

所述夹紧单元(5)包括固定在板体(4)上的直线轴承(5-1)、及与直线轴承(5-1)配合的伸缩杆(5-2)，所述伸缩杆(5-2)的外端固定防止伸缩杆(5-2)脱离直线轴承(5-1)的限位板(5-3)，所述限位板(5-3)的侧端面(5-3a)为平面，所述侧端面(5-3a)贴合在板体(4)的平面(4-1)上，所述伸缩杆(5-2)的底部安装有滚轮(5-4)，所述限位板(5-3)上固定有使伸缩杆(5-2)复位的复位弹簧(5-5)，各所述滚轮(5-4)之间组成长钢管夹持区(a)。 

2.根据权利要求1的长钢管柔性抑振动装置，其特征是：所述限位板(5-3)的上方设有固定在板体(4)上的支撑座(5-6)，所述支撑座(5-6)上固定有支撑杆(5-7)，所述支撑杆(5-7)上固定有液压缓冲器(5-8)，所述液压缓冲器(5-8)与伸缩杆(5-2)同轴设置，所述复位弹簧(5-5)位于支撑杆(5-7)和限位板(5-3)之间。 

3.根据权利要求2的长钢管柔性抑振动装置，其特征是：所述支撑杆(5-6)的中心带有贯穿支撑杆(5-6)并带有螺纹的空腔(5-6a)，所述液压缓冲器(5-8)螺纹连接在空腔(5-6a)上，所述支撑杆(5-6)与液压缓冲器(5-8)之间固定有用于拧紧液压缓冲器(5-8)的拧紧螺母(5-9)。 

4.根据权利要求1、2或3的长钢管柔性抑振动装置，其特征是：所述基座(1)上固定有使各卡爪(3-2)同步向卡盘盘体(3-1)中心前后径向移动的驱动机构(6)，所述驱动机构(6)包括固定在转动连接件(3-3)正下方的伞齿轮一(6-1)，以及连接固定转动连接件(3-3)和伞齿轮一(6-1)的转轴一(6-2)，所述伞齿轮一(6-1)上齿轮啮合有与伞齿轮一(6-1)垂直设置的伞齿轮二(6-3)，所述伞齿二(6-3)的相对位置固定有摆动气缸(6-4)，所述伞齿轮二(6-3)与摆动气缸(6-4)之间连接固定有转轴二(6-5)。 

5.根据权利要求4的长钢管柔性抑振动装置，其特征是：所述滚轮(5-4)为橡胶轮。