CN206937134U - 一种新型气动分级式内圆周定心装置 - Google Patents

一种新型气动分级式内圆周定心装置 Download PDF

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张烁
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Abstract

本实用新型涉及一种新型气动分级式内圆周定心装置,本装置采用“三点定圆”基本原理来确定回转类零件内圆周面的几何中心,采用气动分级式伸缩系统,依靠气体压力推动各级推杆向外扩展,弥补了传统三点定圆装置可探测半径变化范围小的不足,并在阀口处采用转盘式通气和密封结构。本实用新型作为基础装置,适用于确定大型环件或管件的圆心,通过合理设计顶端触头结构,可以实现多种用途。如用于测量内圆周表面的加工质量、辅助大型管道对接以及用于夹取轻质易变形环件。

Description

一种新型气动分级式内圆周定心装置
技术领域
本实用新型涉及一种气动分级式内圆周面圆心定位装置,可用于回转类零件内圆周面的定心,进而作为辅助工具完成对此类零件的内径测量、同心对接或轻质易变形环件的夹取等工作。
背景技术
目前多采用三点定圆装置来确定内圆周面的圆心,虽然此类装置的定心原理相同,但确定“三点”的具体实现形式各异。现有三点定圆装置除用于测量内圆弧半径之外,也可用作管道同心焊接的辅助工具。其可探测半径的变化范围较小,因而使得此类装置的应用受到限制。当前还没有一种形式的三点定圆装置适用于大型环件或管件圆心的准确定位。
发明内容
为了克服现有三点定圆装置可探测半径变化范围小的不足,本实用新型设计了一种新型式的三点定圆装置,可用于准确定位大型环件或管件的圆心位置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:本装置采用“三点定圆”基本原理来确定回转类零件内圆周面的几何中心,采用气动分级式伸缩系统,依靠气体压力推动各级推杆向外扩展,以实现探测半径的变化。所谓“三点定圆”,即不在同一直线上的三点可确定一个圆。本装置主要由通气阀、阀口密封盘、通气管嘴盘、一级储气筒、二级推杆、顶端推杆、顶端触头和缓冲弹簧等部分组成。在通气阀外圆周面均布三个方向的气动推杆系统。气体经由通气阀进入三路通气孔道,通气孔道与进气孔方向呈一定倾斜角度,便于气体进入推杆空腔。当空腔内充满气体后,随气压增大,顶端推杆会沿圆周半径方向向外扩展以增大空腔体积。若顶端推杆完全伸出仍不能确定圆心,二级推杆随即被顶端推杆拉出以实现推杆伸展半径的增大。若顶端推杆不必完全伸出即可确定圆心,此时二级推杆尚不稳定,仍可继续向外伸展,直到二级推杆上端面与顶端挡板相接触。顶端触头与缓冲弹簧固联在一起,当三个方向的推杆均稳定不动后,弹簧可起到缓冲作用,防止因气体压力过大对本装置造成损坏。二级和顶端推杆采用圆柱状设计,内含空腔用于储存气体。二级推杆和一级储气筒间的滑动运动副采用间隙配合,并在接触表面涂抹适量润滑油,以减小摩擦便于二级推杆的伸出和收缩。同理,在顶端推杆和二级推杆间的滑动运动副也采用间隙配合,并在接触表面涂抹适量润滑油,以减小摩擦便于顶端推杆的伸出和收缩。通过粘接方式将二级密封圈与二级推杆基座,顶端密封圈与顶端推杆基座分别连接起来。密封圈外圈表面与存在相对运动的推杆内壁间采用过盈配合,以起到密封作用,防止气体泄漏。本设计中即使有微量气体泄漏,通过适当增大气压等方式也不会影响对圆心的定位。当本装置作为辅助工具用于其他用途,比如夹取轻质易变形的环件时,要求顶端触头与工件内圆周壁面靠气压锁紧,保证接触面间较大的摩擦力,则应采用密封效果更佳的密封圈。此外,为使各级推杆在目标位置保持一段时间,在通气阀口处特别设计了转盘式通气和密封结构。通过转动摇柄使阀口密封盘和通气管嘴盘上的圆孔同心或交错,即可实现通气或密封。当卸载气体时,各级推杆会恢复原位,顶端挡板和二级挡板可分别防止顶端推杆和二级推杆完全落入储气筒空腔内,不便于推杆的再次顶出。
本实用新型的有益效果是,基于“三点定圆”的原理可以实现对回转类零件内圆周圆心的准确定位,采用气动分级式推杆伸缩系统,可以实现较大探测半径的变化,且稳定性和可控性较好。使用完毕后,通过卸载气体即可使顶杆复位,方便快捷。本实用新型作为基础装置,通过合理改进推杆顶端结构,除了诸如测量内圆周表面的加工质量、测量回转副中内圆周表面的摩擦磨损程度、辅助大型管道对接等传统功能,还可用于夹取轻质易变形的回转类零件。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的等轴测图。
图2是本实用新型阀口通气与密封结构。
图3是本实用新型主视图和侧视图。
图4是图3中A-A剖视图,用于说明气动分级式推杆原理。
图中:1.顶端触头,2.缓冲弹簧,3.顶端挡板,4.顶端推杆,5.二级挡板,6.二级推杆,7.一级储气筒,8.顶端密封圈,9.二级密封圈,10.通气阀,11.阀口密封盘,12.通气管嘴盘,13.转轴,14.摇柄。
具体实施方式
本装置外接气泵,首先转动摇柄(14)使得阀口密封盘(11)上圆孔与通气管嘴盘(12)上的圆孔同心,气体通过通气管嘴盘(12)进入通气阀(10),从而由通气孔道进入各级推杆内腔。气体先行充满所有空腔,随气压不断增大,空腔体积亦增大,此过程中各级推杆不断沿圆周半径方向向外扩展。顶端推杆(4)若完全伸出仍不能确定圆心,会带动二级推杆(6)继续向外扩展;若不必完全伸出即可确定圆心,此时二级推杆(6)会继续向外伸展直到上端面与顶端挡板(3)相接触。由于本装置初始位置偏离圆心,某一方向的顶端触头(1)会最先与待测内圆周壁面接触。随着推杆继续向外扩展,壁面对顶端触头(1)的反作用力会推动整个装置向圆心移动,直到三个方向的顶端触头(1)均与壁面接触,三个方向的推杆均稳定不动,此时即可保证该装置处于内圆周圆心位置。转动摇柄(14),待阀口密封盘(11)圆孔与通气管嘴盘(12)上圆孔完全交错开,即可脱离气泵,使各级推杆保持在当前位置。完成对内圆周面的定心后,卸载推杆腔内气体即可使各级推杆恢复原位。由于顶端挡板(3)和二级挡板(5)的存在,可分别防止顶端推杆(4)和二级推杆(6)完全落入一级储气筒(7)空腔内,不便于推杆的再次顶出。

Claims (1)

1.一种内圆周定心装置,采用气动分级式推杆系统,其特征是:通气阀外圆周面均布三个方向的气动推杆系统,各气动推杆系统由一级储气筒、二级推杆、二级密封圈、二级挡板、顶端推杆、顶端挡板、顶端密封圈、顶端触头和缓冲弹簧组成;在通气阀口处采用转盘式通气和密封结构,通气管嘴盘与通气阀固联,与阀口密封盘通过转轴联接,摇柄与阀口密封盘固联,通过带动阀口密封盘转动来控制通气口开启与闭合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110926302A (zh) * 2019-12-13 2020-03-27 四川大学 一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置及方法

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