CN208496251U - 一种用于阀体加工的复合夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及夹持工具领域，提供一种用于阀体加工的复合夹具，包括夹具体、装夹单元、液压保压单元和气密检查单元，液压保压单元包括用于压紧阀体的保压液压缸，气密检查单元包括空气泄漏仪，装夹单元包括与夹具体的顶部固定连接的定位毂，用于支撑阀板的托盘，用于压紧阀板的压板，定位毂包括用于固定阀体的定位台，且定位毂与夹具体之间形成了上端开口的腔体，托盘和夹具体之间连接有可伸缩并用于支撑托盘的支撑件，且支撑件和空气泄漏仪均位于腔体内，保压液压缸位于定位毂的上方。该技术方案通过将阀体和阀板一次性装夹后加工，保证形位公差不超差，提高加工零件的密封性能、合格率和加工效率，降低加工成本。

Description

一种用于阀体加工的复合夹具

技术领域

本实用新型涉及夹持工具领域，具体涉及一种将阀体阀板一次性装夹的复合夹具。

背景技术

阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置；阀门的种类有很多种，一般的阀门都会有一个执行器，执行器的作用主要是为了控制阀门介质的流通，一般的执行器由执行机构和调节机构两部分构成，调节机构包括阀体、阀座、阀板和驱动轴等零件；阀体是阀门中的一个主要零部件，实际装配各零件组成阀门时，驱动轴是安装在阀板和阀体的驱动轴安装孔内的，也就是说需要在阀体和阀板上加工安装孔，本领域的技术人员可知，若要对阀体进行加工，需要先对阀体进行定位，并进行固定夹紧才能进行加工，定位和夹紧的整个过程合起来称为装夹，这就需要通过阀体夹具来完成装夹的这个过程。

目前的阀体夹具结构复杂，装夹工件所需时间过长，装卸工件对操作工劳动体力消耗较大，机床内紧固夹具操作面湿滑，存在安全隐患。

公告号为CN205437931U的中国专利文献中公开了一种数控立车阀体夹具，包括基准板以及设置在基准板上的快换定位盘和多个液压保压单元，快换定位盘为设有多级阶梯状内孔的圆柱体，圆柱体外圆周面为一级阶梯结构，一级阶梯结构外径从上到下依次减小，阶梯状内孔的内径从上到下依次减小，基准板上设有快换定位盘座，快换定位盘座的内孔与一级阶梯结构下端的外径相匹配，快换定位盘下端置于快换定位盘座内，阀体的定位台置于快换定位盘的阶梯状内孔中。该技术方案提供的一种数控立车阀体夹具，采用快换定位盘，无需找正使工件快速定位，实现快速安装；采用液压保压单元实现快速自动夹紧，无需人工操作，节省了人力物力，提高了工作效率。

然而上述技术方案是单独对阀体进行装夹，然后单独对阀体进行后续的加工操作的，也就是说现有技术中阀体阀板的加工方法为：先将阀体阀板分别在不同的机床上进行装夹，然后分别校准加工；这种方法存在以下缺点：1、驱动轴安装孔的形位公差容易超差，形位公差超差即驱动轴安装孔的形状公差和位置公差超出规定的公差范围，这就会导致在组装各零件形成阀门的时候，阀板上的安装孔和阀体上的安装孔不能对准，使得在安装驱动轴的时候可能安装不进去，导致零件的不合格率较高；2、驱动轴安装孔和驱动轴之间的密封性能失效较快，因为当形位公差超差后，驱动轴在转动过程中受到的来自安装孔周向的摩擦力就不均匀，随着阀门使用次数的增加，安装孔就会形成偏磨损，导致最终驱动轴安装孔和驱动轴之间的密封性能快速失效，降低阀门的密封性能和使用寿命；3、多次的装夹加工操作增加了装配工作量，提高了加工成本，降低了加工效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于阀体加工的复合夹具，将阀体和阀板一次性装夹后加工，保证加工形位公差不超差，提高加工零件的密封性能、合格率和加工效率，降低加工成本。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：提供一种用于阀体加工的复合夹具，包括夹具体、装夹单元、液压保压单元和气密检查单元，液压保压单元包括用于压紧阀体的保压液压缸，气密检查单元包括空气泄漏仪，装夹单元包括与夹具体的顶部固定连接的定位毂，用于支撑阀板的托盘，用于压紧阀板的压板，定位毂包括用于固定阀体的定位台，且定位毂与夹具体之间形成了上端开口的腔体，托盘和夹具体之间连接有可伸缩并用于支撑托盘的支撑件，且支撑件和空气泄漏仪均位于腔体内，保压液压缸位于定位毂的上方。

采用上述技术方案时，所述工作原理如下：保压液压缸可以压在阀体上，并能为阀体提供持续恒定的压力，保证后续的阀体加工顺利进行；空气泄漏仪用于检测阀体和阀板装配的密封性，保证阀体和阀板的装配密封性达到要求；定位毂的定位台用于固定阀体，将阀体定位到正确的装配位置上；定位毂与夹具体形成的腔体，用于提供阀体和阀板装配密封性的检测环境；支撑件用于支撑托盘，且支撑件可以伸缩，装配阀板到阀体时，支撑件会向下运动并给托盘一个向上的作用力；托盘用于支撑阀板，将阀板放到托盘上从而装配阀板和阀体；压板用于压紧阀板，增加阀体和阀板的装配密封性，保证后续的阀体加工顺利进行。实际装夹时，先将阀体的中心对准腔体的中心，并通过定位台将阀体定位安装在定位毂上；保压液压缸向下移动压紧在阀体的顶部，使阀体位置固定；将阀板放到托盘上，阀板会利用自身的重力挤压托盘，使托盘向下运动，而托盘在这个过程又会受到支撑件向上的作用力，使得阀板可以缓慢下降，在托盘缓慢下降的过程中，阀板的密封锥面和阀体的内锥面自动对准校正；然后压紧压板，实现密封装配阀板和阀体的效果；阀板阀体装配到一起后，阀板、阀体、定位毂和夹具体的顶部会围成一个密闭空腔，该密闭空腔只有阀体和阀板的锥形接触面能够泄漏空气；这时候再通过空气泄漏仪检测这个密闭空腔的空气泄漏量，也就是检测阀体和阀板的装配密封性，若空气泄漏量满足要求，则可以进行后续的加工步骤，若空气泄漏量满足要求，则可以重新装配阀板或者更换阀板。

与现有技术中分别装夹阀体阀板的夹具相比，本技术方案的有益效果在于：1、通过将阀体和阀板先一起装夹在本复合夹具上，并用空气泄漏仪检测阀体和阀板的装配密封性，确保阀体阀板的装配密封性符合要求，有效实现了在本复合夹具上一次性装夹阀门阀体的效果；2、结合保压液压缸能给阀体提供持续恒定的压力特点，为实现一次性加工驱动轴安装孔、阀体和阀板提供了充分的条件；3、和现有技术中通过校准的方式使用多个夹具的加工方法相比，本技术方案通过将阀体阀板一次装夹完成进行加工的方式，使得加工阀板阀体时只需要在本复合夹具上进行校准，保证了加工阀体阀板的形位公差不超差；4、加工后的阀体阀板，可以在后续的装配各零件以组成阀门的过程中准确无误地装配在一起，提高了加工零件的合格率；5、驱动轴也能与驱动轴安装孔稳定地密封转动连接，提高了加工零件的装配密封性，从而有效提高了阀门的密封性能和使用寿命；6、同时，通过一次装夹阀门阀体进行加工的方式，也减少了装夹的次数，简化了加工工序，有效提高了加工效率，降低了加工成本。

进一步，压板上设有辅助压具。辅助压具使得压板对阀板的压力更大，进一步提高了阀体阀板的装配密封性，使得后续的加工阀体阀板的过程能充分有效地进行，进一步保证加工阀体阀板的形位公差不超差。

进一步，夹具体的顶部还固定连接有辅助支撑座，辅助支撑座位于定位毂的外侧。现有技术中的阀体包括轴颈，通过辅助支撑座固定轴颈，可以防止轴颈在加工的过程中发生位置偏移，有效提高阀体阀板的加工质量。

进一步，夹具体的底部固定连接有旋转工作台。旋转工作台可以带动本复合夹具一起旋转，实现在加工阀体阀板的时候，能更加快速方便地加工阀体阀板的不同方位，提高加工效率。

进一步，夹具体的底部通过芯轴以及快锁插销与旋转工作台固定连接。通过芯轴可以快速地将夹具体定位到旋转工作台上，再通过快锁插销固定连接旋转工作台和夹具体，可以实现快速地安装本复合夹具到旋转工作台上的效果，进一步提高装夹加工效率。

进一步，定位毂和夹具体一体成型。定位毂和夹具体一体成型可以使得定位毂和夹具体之间的连接部位密封性好，使得最后在密闭空腔内检测阀体阀板装配密封性的时候，更容易实现让密闭腔体内能够泄漏空气的地方只有阀体和阀板的锥形接触面，提高装夹稳定性。

进一步，定位台包括平面部和呈圆环状的止口部，且平面部和止口部呈阶梯分布。实际装夹阀体时，可以将阀体的中心对准腔体的中心，再通过平面部定位阀体的高度位置，止口部的侧面定位阀体的平面位置，从而实现准确定位阀体在定位毂上，这种定位阀体的方式不仅快速，而且也能提高阀体的定位效果，从而提高阀体阀板的装夹稳定性以及后续的加工位置的准确性。

进一步，定位台还包括凹槽，凹槽内固定连接有密封圈。密封圈可以有效提高定位毂与阀体的外围接触面的密封性，使得最后在密闭空腔内检测阀体阀板装配密封性的时候，更容易实现让密闭腔体内能够泄漏空气的地方只有阀体和阀板的锥形接触面，提高装夹稳定性。

进一步，支撑件为压簧。压簧能给托盘向上的推力，使得压板放置到托盘上后，能缓慢下降，给阀体和阀板缓冲时间，进行锥形接触面的自动对准，且压簧利用自身的弹性形变，可以在没有阀板压托盘的时候，使托盘的位置复原，方便下一次的装夹操作。

附图说明

图1为本实用新型中一种用于阀体加工的复合夹具的结构示意图；

图2为本实用新型中一种用于阀体加工的复合夹具定位毂的结构示意图；

图3为本实用新型中阀体阀板的装配示意图；

图4为本实用新型中一种用于阀体加工的复合夹具辅助支撑座的结构示意图。

具体实施方式

说明书附图中的附图标记包括：旋转工作台1、芯轴10、快锁插销11、夹具体2、空气泄漏仪23、定位毂3、定位台31、腔体32、凹槽33、止口部311、平面部312、保压液压缸 34、压板4、油缸41、压簧51、托盘5、辅助支撑座52、阀体6、轴颈61、阀板7、驱动轴安装孔8。

本实施例提供的一种用于阀体加工的复合夹具如图1所示，包括夹具体2，夹具体2的底部固定连接有旋转工作台1，夹具体2和旋转工作台1的固定连接方式为：旋转工作台1顶部的中心位置设有芯轴10，夹具体2的底部中心设有沉孔，安装夹具时先将夹具体2的沉孔对准旋转工作台1的芯轴10进行定位，再用快锁插销11将旋转工作台1和夹具体2的底部固定连接在一起，使得复合夹具可以随着旋转工作台1一起旋转，方便后续对阀体阀板装配体进行加工，阀体阀板的装配示意图如图3所示，阀体6包括中心的圆孔和外侧的轴颈61，阀板7装配在阀体6中心的圆孔内，并通过阀体6的内锥面和阀板7的密封锥面进行密封连接，阀体阀板在本复合夹具上装夹好后，即可进行后续的镗孔等加工工序，以生成驱动轴安装孔8等；夹具体2的顶部固定连接有定位毂3，且夹具体2和定位毂3一体成型，定位毂 3包括凹槽33和定位台31，且定位毂3与夹具体2顶部形成了腔体32，如图1和图2所示；腔体32的顶部呈圆形，定位台31呈阶梯状，包括平面部312和呈圆柱体的止口部311，阀体6安装到定位毂3时，先将阀体6的圆心对准腔体32的中心，然后通过定位台31的止口部311和平面部312将阀体6进行定位，凹槽33上固定连接有橡胶圈，以密封定位毂3和阀体6的外围接触面；腔体32内设有压簧51，压簧51的一端与夹具体2的顶部固定连接，另一端固定连接有用于支撑阀板7的托盘5；腔体32内还设有空气泄漏仪23，用于测试阀体6和阀板7的装配气密性；夹具体2的顶部还固定连接有辅助支撑座52，辅助支撑座52 呈U型，结构如图4所示，用于固定阀体6的轴颈61，防止阀体6在加工过程中发生位置偏移；用于阀体加工的复合夹具同时包括两个保压液压缸34，两个保压液压缸34分别对称设在定位毂3两端的上方，当阀体6安装到定位台31后，两个保压液压缸34向下运动至阀体 6顶部的两端，并将阀体6压紧在定位台31上；用于阀体加工的复合夹具还包括用于压紧阀板7的压板4，压板4的上方设有油缸41，以压紧阀板7和阀体6的装配体。

具体使用时，将用于阀体加工的复合夹具对准旋转工作台1的芯轴10，并用快锁插销 11将夹具体2的底部和旋转工作台1固定连接；使阀体6的中心对准腔体32的圆心，阀体6的轴颈61对准辅助支撑座52的U型口，放置阀体6到定位毂3上，再利用定位台31的止口部311和平面部312，实现将阀体6定位到定位毂3上的效果；阀体6定位到定位毂3后，外接高压油管，使保压液压缸34开始工作并向下运动至阀体6顶部的两端，从而压紧阀体6，具体的保压液压缸34的油路连接属于现有技术，此处不再赘述；将阀板7放置到托盘5上，阀板7因自身的重力会挤压托盘5，但托盘5又会受到压簧51向上的推力作用，所以托盘5 会支撑着阀板7缓慢向下运动，在托盘5缓慢向下运动的过程中，阀板7的密封锥面和阀体6的内锥面自动对准校正，实现密封装配阀板7和阀体6的效果；再使压板4在油缸41的作用下向下挤压阀板7，使得阀板7阀体6的锥形接触面能紧密结合；这时候，阀板7、阀体6、定位毂3和夹具体2的顶部围成了一个密闭空腔，该密闭空腔只有阀体6和阀板7的锥形接触面能够泄漏空气；启动空气泄漏仪23，通过空气单向阀向密闭空腔内通入标准压力的压缩空气，具体的空气泄漏仪23的气路连接属于现有技术，此处不再赘述，然后在规定时间内检测该密闭空腔内的空气泄漏量是否符合标准，若不符合，可以重复阀板7的装夹过程，或者更换阀板7，直到阀板7与阀体6锥形接触面的密封性能达到要求；当空气泄漏量满足要求后，即可准备进行后续的加工工序，加工过程中可以控制旋转工作台1使其旋转，实现对阀板阀体装配体的不同方位进行加工的效果，且因为保压液压缸34的保压作用，使得在加工过程中，可以拔掉外接的高压油管，而方便旋转本复合夹具并进行长时间的加工操作。本技术方案通过将阀体6和阀板7一次性装夹在复合夹具上，然后通入压缩空气进行泄漏检查，再通过旋转工作台1的转动，实现对阀体6和阀板7装配体的一性次加工，不仅保证了阀体 6与阀板7的形位公差在规定范围内，提高了阀体6和阀板7的装配气密性，也进一步提高了最终阀体阀板零件的产品合格率，当然，也提高了加工效率，降低了加工成本。

以上的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种用于阀体加工的复合夹具，包括夹具体、装夹单元、液压保压单元和气密检查单元，所述液压保压单元包括用于压紧阀体的保压液压缸，所述气密检查单元包括空气泄漏仪，其特征在于，所述装夹单元包括与夹具体的顶部固定连接的定位毂，用于支撑阀板的托盘，用于压紧阀板的压板，所述定位毂包括用于固定阀体的定位台，且定位毂与夹具体之间形成了上端开口的腔体，所述托盘和夹具体之间连接有可伸缩并用于支撑托盘的支撑件，且支撑件和空气泄漏仪均位于所述腔体内，所述保压液压缸位于定位毂的上方。

2.根据权利要求1所述的一种用于阀体加工的复合夹具，其特征在于，所述压板上设有辅助压具。

3.根据权利要求1所述的一种用于阀体加工的复合夹具，其特征在于，所述夹具体的顶部还固定连接有辅助支撑座，所述辅助支撑座位于所述定位毂的外侧。

4.根据权利要求1所述的一种用于阀体加工的复合夹具，其特征在于，所述夹具体的底部固定连接有旋转工作台。

5.根据权利要求4所述的一种用于阀体加工的复合夹具，其特征在于，所述夹具体的底部通过芯轴以及快锁插销与所述旋转工作台固定连接。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的一种用于阀体加工的复合夹具，其特征在于，所述定位毂和所述夹具体一体成型。

7.根据权利要求6所述的一种用于阀体加工的复合夹具，其特征在于，所述定位台包括平面部和呈圆环状的止口部，且平面部和止口部呈阶梯分布。

8.根据权利要求6所述的一种用于阀体加工的复合夹具，其特征在于，所述定位台还包括凹槽，所述凹槽内固定连接有密封圈。

9.根据权利要求7所述的一种用于阀体加工的复合夹具，其特征在于，所述支撑件为压簧。