CN209664343U - 液压夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液压夹紧装置。液压夹紧装置包括支撑盘和三个以上的卡爪，支撑盘的下端设有主活塞容纳腔，主活塞容纳腔内穿装有主活塞，支撑盘或主活塞上设有有杆通液孔和无杆通液孔；主活塞容纳腔的径向外侧沿主活塞容纳腔的周向间隔布置有多个上下延伸并分别与各个卡爪对应的卡爪驱动轴穿孔，卡爪驱动轴穿孔内导向穿装有卡爪驱动轴，各个卡爪驱动轴与所述主活塞的下端固定连接，卡爪驱动轴的上端具有楔形引导段，对应的卡爪的下端设有楔形配合段，楔形引导段与所述楔形配合段传动配合以在卡爪驱动轴轴向往复动作时，驱使卡爪驱动轴沿径向往复动作。保证各个卡爪驱动轴的同步动作过程的稳定性，进而保证卡爪的动作步调一致。

Description

液压夹紧装置

技术领域

本实用新型涉及一种液压夹紧装置。

背景技术

现有技术中的液压卡盘包括轴线上下延伸的支撑盘，支撑盘的上端沿支撑盘的径向导向装配有卡爪，卡爪有三个以上，各个卡爪绕支撑盘的轴线间隔布置，实际使用时，卡爪受驱动同步聚拢或外扩，在聚拢时能够将工件夹紧在各个卡爪之间的中心位置，外扩时能够解除对工件的夹紧，为了实现对各个卡爪的同步驱动，支撑盘内沿其轴向形成有活塞容纳腔，活塞容纳腔内导向穿装有活塞，活塞端部设置有用于与各个卡爪配合实现将活塞的轴向位移转换位卡爪的径向位移的换向结构。

如申请公布号为CN101272878A的中国发明专利申请文件中公开了一种用于机床的同步夹紧卡盘，该夹紧卡盘具有圆形结构的卡盘壳体，卡盘壳体具有卡爪引导槽，卡爪引导槽朝向中心位置处的工件孔延伸在卡盘壳体的上表面上，同时在卡盘壳体上设有工作液压油腔室，各个工作液压油腔室通过流道相互连通，且各个工作液压油腔室在卡盘壳体的布置位置和数量与卡盘壳体的卡爪引导槽对应，各个工作液压油腔室中穿装有活塞，其中一个工作液压油腔室的一侧设有主液压油腔室，内部填充有液压油，且对应的工作液压油腔室内穿装有主活塞，其他的工作液压油腔室内穿装的活塞分为工作活塞和同步活塞，其中工作活塞的动作受液压油驱动，同步活塞则与主活塞固定连接，以在主活塞动作时，同步活塞与主活塞同步动作。而由于主活塞位于卡盘壳体的径向一侧，在实际的工作过程中，对于主活塞和工作活塞来说，各个活塞均需要各自的油路进行驱动，液压油的供压具有一定的延迟，进而导致卡爪的动作步调不一致，同步性较差，且油路设计较为困难，结构比较复杂；对于主活塞和同步活塞来说，主活塞与同步活塞对连接板的作用点均位于连接板的边缘位置处，会对连接板产生一定的力矩，致使连接板受力不均，进而导致主活塞与同步活塞的同步动作稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液压夹紧装置，解决现有技术中的液压卡盘油路结构复杂，且各个卡爪同步动作的稳定性较差的问题。

为实现上述目的，本实用新型液压夹紧装置的技术方案是：

液压夹紧装置包括支撑盘，支撑盘具有设定的上下延伸的中心轴线，支撑盘的上端装配有三个以上的卡爪，各个卡爪绕支撑盘的中心轴线间隔布置，且各个卡爪沿支撑盘的径向方向与支撑盘导向活动装配，支撑盘的下端设有沿中心轴线向上延伸的主活塞容纳腔，主活塞容纳腔内穿装有使主活塞容纳腔分为下侧的有杆腔和上侧的无杆腔的主活塞，支撑盘或主活塞上设有与有杆腔连通以使油液进入有杆腔并驱动主活塞向下伸出的有杆通液孔，支撑盘或主活塞上设有与无杆腔连通以使油液进入无杆腔并驱动主活塞向上缩回的无杆通液孔；主活塞容纳腔的径向外侧沿主活塞容纳腔的周向间隔布置有多个上下延伸并分别与各个卡爪对应的卡爪驱动轴穿孔，卡爪驱动轴穿孔内导向穿装有卡爪驱动轴，主活塞的下端伸出于主活塞容纳腔，各个卡爪驱动轴与所述主活塞的下端固定连接而使各个卡爪驱动轴与主活塞同步动作，卡爪驱动轴的上端具有从下向上沿朝向或背离中心轴线方向倾斜延伸的楔形引导段，对应的卡爪的下端设有与楔形引导段同向倾斜延伸的楔形配合段，所述楔形引导段与所述楔形配合段传动配合以在卡爪驱动轴受主活塞驱动而沿轴向往复动作时，驱使对应的卡爪驱动轴沿支撑盘的径向方向往复动作。

本实用新型的有益效果是：相比于现有技术，本实用新型所涉及的液压夹紧装置，通过将主活塞沿中心轴线导向活动穿装在支撑盘的主活塞容纳腔中，并在主活塞的周侧间隔布置卡爪驱动轴，并将卡爪驱动轴与主活塞的下端固定连接，通过楔形引导段和楔形配合段的传动配合实现对卡爪的驱动。在实际使用过程中，油液进入无杆腔，推动主活塞向下伸出，相应的会带动各个卡爪驱动轴向下导向移动，在卡爪驱动轴向下导向移动时，楔形配合段与楔形引导段传动配合，从而能够将卡爪驱动轴的轴向动作转换为对应卡爪沿支撑盘的径向方向的动作，也就是各个卡爪可以跟随卡爪驱动轴同步相对聚拢或相对扩离；油液进入有杆腔，推动主活塞向上缩回，相应的会带动各卡爪驱动轴向上导向移动，通过楔形配合段与楔形引导段的传动配合，使各个卡爪同步动作实现相对扩离或相对聚拢。这种结构形式的液压夹紧装置在工作过程中，油路设计特别简单，仅仅将油液供给至主活塞容纳腔中即可，且密封结构设计也比较方便，仅仅需要将主活塞容纳腔处的密封设计好即可；而且各个卡爪驱动轴均与主活塞固定连接而实现同步动作，由于主活塞位于中心位置，各个卡爪驱动轴位于主活塞的径向外侧，因此主活塞对各个卡爪驱动轴的驱动步调一致，且各个卡爪驱动轴的受力较均匀，这样能够保证各个卡爪驱动轴的同步动作过程的稳定性，进而保证卡爪的动作步调一致。

进一步的，为了方便楔形引导段与楔形配合段的传动引导，楔形引导段为倾斜导杆，楔形配合段为与倾斜导杆同轴延伸的导向孔，所述倾斜导杆与所述导向孔插套配合实现传动配合。

进一步的，为了方便主活塞与卡爪驱动轴的固定连接，所述主活塞的下端固定连接有连接板，各个卡爪驱动轴的下端固定连接于所述连接板上以使卡爪驱动轴与主活塞同步动作。

进一步的，为了实现对支撑盘的旋转分度控制，液压夹紧装置包括底座，支撑盘绕中心轴线转动装配在底座上，底座与支撑盘之间设有驱动支撑盘转动以调节支撑盘的分度的驱动机构。

进一步的，为了精确控制支撑盘的周向转动，支撑盘的圆周面上设有蜗轮，底座上设有与所述蜗轮配合以驱动支撑盘旋转的蜗杆，所述蜗轮和蜗杆构成所述驱动机构。

进一步的，为了减少底座对支撑盘的旋转阻力，底座与支撑盘的配合面上设有环槽，环槽内设有多个用于支撑所述支撑盘的滚珠。

进一步的，为了防止连接软管缠绕，所述有杆通液孔和无杆通液孔均设置在主活塞上，所述主活塞包括沿中心轴线方向分别布置的主体部分和转动连接在主体部分的下端的配油盘，所述有杆通液孔和无杆通液孔的孔口均设置在配油盘上，所述配油盘与底座之间连接有油液连接管，所述配油盘与底座之间设有限位结构以在支撑盘旋转时限制配油盘绕中心轴线转动。

进一步的，为了方便对配油盘限位，所述配油盘的下端向下延伸有导引轴，限位结构为设置在底座上并与导引轴同轴布置的导引套，所述导引套与导引轴相对滑动插装实现对配油盘的限位。

附图说明

图1为本实用新型的液压夹紧装置的具体实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2的A向剖视图；

图4为图3中的B处局部放大示意图；

附图标记说明：1-卡爪；2-卡爪驱动轴；3-主活塞；4-挡环；5-连接板；6-卡爪驱动轴锁紧螺母；7-腔盖；8-配油盘；9-平面轴承；10-导引轴；11-导引套；12-端面密封圈；13-主活塞锁紧螺母；14-连接软管；15-油嘴连接口；16-底座；17-密封盖；18-蜗杆；19-蜗轮；21-钢珠；22-支撑盘；23-有杆腔；24-无杆腔；25-导向孔；26-倾斜导杆；31-无杆通液孔；32-有杆通液孔；33-主活塞容纳腔；34-卡爪驱动轴穿孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的液压夹紧装置的具体实施例，如图1至图3所示，该液压夹紧装置应用于对工件的夹紧作业中，液压夹紧装置包括支撑盘22，支撑盘22为圆形盘结构，具有中心轴线，定义其中心轴线延伸方向为上下方向，在本实施例中，支撑盘22的上端面上装配有三个卡爪1，各个卡爪1绕支撑盘22的中心轴线间隔均布，上述的各个卡爪1沿支撑盘22的径向方向与支撑盘22导向活动装配，具体的导向活动装配方式不做限定，可以是在支撑盘22的上端面上设置沿支撑盘22的径向方向延伸的引导槽，对应的将各个卡爪1导向滑移装配在引导槽内，三个卡爪1相对端之间围成了用于放置工件的放置腔，各个卡爪1动作过程中，可以沿支撑盘22的径向相对聚拢从而夹紧工件，也可以沿支撑盘22的径向相对扩离而解除对工件的夹紧。当然在其他实施例中，卡爪1的数量可以根据实际的需要任意增加，如四个卡爪1形成四爪卡盘等，不做具体限定。

支撑盘22的下端设有沿中心轴线向上延伸的主活塞容纳腔33，该主活塞容纳腔33为盲孔结构，在主活塞容纳腔33的下端孔口处罩设有腔盖7，腔盖7为环形结构，在主活塞容纳腔33中活动穿装有主活塞3，环形结构的腔盖7的外周面与主活塞容纳腔33密封配合，内壁面与主活塞3密封配合，同时主活塞3的下端伸出于主活塞容纳腔33，主活塞3的设置将主活塞容纳腔33分为上侧的无杆腔24和下侧的有杆腔23。同时为了实现对主活塞3的驱动，在本实施例中，在主活塞3的下端沿平行于主活塞3的轴线方向向上延伸有两个通液孔，其中一个通液孔直接连通至无杆腔24而构成无杆通液孔31，另一个通液孔则连通至有杆腔23而构成有杆通液孔32，工作时，油液通过无杆通液孔31进入无杆腔24，推动主活塞3向下伸出；油液通过有杆通液孔32进入有杆腔23，推动主活塞3向上缩回。

在支撑盘22上位于主活塞容纳腔33的径向外侧还布置有三个卡爪驱动轴穿孔34，卡爪驱动轴穿孔34的轴线与支撑盘22的中心轴线平行，且三个卡爪驱动轴穿孔34绕主活塞容纳腔33的周向间隔均布，在卡爪驱动轴穿孔34中导向穿装有卡爪驱动轴2，卡爪驱动轴2的下端与主活塞3的伸出于主活塞容纳腔33的下端通过连接板5固定连接，从而使主活塞3带动各卡爪驱动轴2同步上下动作。具体的是在主活塞3的下端通过主活塞锁紧螺母13固定连接有连接板5，连接板5为圆形板，连接板5的轴线与中心轴线一致，同时在连接板5上对应各个卡爪驱动轴2的位置处开设有穿孔，各个卡爪驱动轴2穿装于穿孔中，最后通过卡爪驱动轴锁紧螺母6固定在连接板5上。这样的主活塞3位于中心、各个卡爪驱动轴2均布于主活塞3的径向外侧的布局，在装配和工作过程中，油路设计特别简单，仅仅将油液供给至主活塞容纳腔33中即可，且密封结构设计也比较方便，仅仅需要将主活塞容纳腔33处的密封设计好即可，主活塞3对各个卡爪驱动轴2的驱动步调一致，且各个卡爪驱动轴2的受力较均匀，这样能够保证各个卡爪驱动轴2的同步动作过程的稳定性。

上述的各个卡爪驱动轴2的位置与各个卡爪1一一对应，同时在卡爪驱动轴2的上端设有从下向上延伸并朝向中心轴线倾斜的倾斜导杆26，也就是倾斜导杆26的轴线与中心轴线之间具有一定的夹角，对应的在卡爪1的下端设置有与倾斜导杆26同轴延伸的导向孔25，在装配时，卡爪驱动轴2上的倾斜导杆26滑动插装至导向孔25内，同时由于倾斜导杆26的轴线与中心轴线具有一定的夹角，因此在倾斜导杆26受驱动沿上下方向移动时，倾斜导杆26会在导向孔25内伸缩，而夹角的存在又会使卡爪1沿支撑盘22的径向方向往复动作，因此倾斜导杆26与导向孔25的配合使得卡爪驱动轴2的轴向往复动作可以转换为卡爪1的径向往复动作，进而实现对各个卡爪1的驱动，满足卡爪1的相对聚拢和相对扩离的要求。在实际使用过程中，油液进入无杆腔24，推动主活塞3向下伸出，相应的会带动各个卡爪驱动轴2向下导向移动，在卡爪驱动轴2向下导向移动时，倾斜导杆26与导向孔25传动配合，从而能够将卡爪驱动轴2的轴向动作转换为对应卡爪1沿支撑盘22的径向方向向内移动，也就是各个卡爪1可以跟随卡爪驱动轴2同步相对聚拢；油液进入有杆腔23，推动主活塞3向上缩回，相应的会带动各卡爪驱动轴2向上导向移动，对应的各个卡爪1同步动作实现相对扩离。

进一步的，为了实现支撑盘22的分度调节，在本实施例中，该液压夹紧装置还包括底座16，在本实施例中，上述的支撑盘22绕中心轴线转动装配在底座16上，具体的是底座16为桶形结构，支撑盘22装配在底座16的上端口处，且通过底座16的上沿与支撑盘22的外周环台支撑配合。二者的支撑配合面上设有环槽，对应的在环槽内填充有若干个钢珠21，通过钢珠21实现对底座16的支撑，能够使支撑盘22平滑的旋转，阻力较小。在支撑盘22的外周面上还固定有一圈蜗轮19，对应的在底座16的内壁上转动设置有蜗杆18，蜗轮19与蜗杆18传动配合实现对支撑盘22的旋转驱动，在本实施例中，蜗杆18受伺服电机驱动而动作，这样可以精确的控制支撑盘22的旋转角度，进而实现对支撑盘22进行分度，从而可由数控系统控制按设定要求实现加工、分度、再加工、再分度的过程。底座16与支撑盘22之间还设有用于将蜗轮19和蜗杆18封闭在内的密封盖17。

上述的底座16的上端具有内翻沿，对应的支撑盘22外周面上具有环形台阶，内翻沿的下端面与环形台阶之间通过固定在环形台阶上的挡环4实现限位，保证支撑盘22不会从底座16上脱出。

同时在本实施例中，如图3和图4所示，主活塞3包括主体部分和转动连接在主体部分下端的配油盘8，具体的是主体部分的下端向下延伸有螺杆，螺杆上套装有平面轴承9，对应的配油盘8贴设在主体部分的下端面上，二者直接填装有端面密封圈12，配油盘8上端的环形油道分别与对应的有杆通液孔32和无杆通液孔31连通，且配油盘8的周侧壁上具有两个分别与对应的环形油道连通的输液口，两个输液口通过连接软管14与底座16侧壁上的油嘴连接口15连通，实现内部油路与外界油管的连接。同时在配油盘8的下端向下延伸有导引轴10，导引轴10的轴线与中心轴线平行间隔，对应的底座16的底部设置有导引套11，导引轴10与导引套11滑动插装配合从而实现对配油盘8的限位，支撑盘22转动时，带动主活塞3的主体部分转动，而由于导引轴10与导引套11的配合使得配油盘8不会跟随转动。这样能够避免连接软管14的相互缠绕。

本实施例中倾斜导杆构成楔形引导段，导向孔构成了楔形配合段，在其他实施例中，楔形引导段与楔形配合段也可以采用将楔形引导段设置为截面为T形的引导杆，对应的将楔形配合段设置为截面为倒T形的引导槽。倾斜导杆和导向孔的轴线也可以从下到上背向中心轴线倾斜延伸，此时主活塞的动作与卡爪的动作刚好与上述实施例中的相反。

本实施例中，主活塞通过连接板与各个卡爪驱动轴固定连接，在其他实施例中，可以直接将主活塞与连接板设计为一体式结构与卡爪固定连接，各个卡爪可以各自通过单独的连接件独自与主活塞连接。

其他实施例中，可不设置底座，支撑盘不旋转。

本实施例中，蜗轮与蜗杆传动配合构成驱动机构，其他实施例中，驱动结构也可以采用直齿轮啮合传动实现驱动。

其他实施例中，底座与支撑盘之间采用轴承支撑。

其他实施例中，可以直接将油箱连接在活塞上，此时油箱跟随活塞同步转动。

本实施例中，导引轴与导引套的配合构成对配油盘的限位结构，在其他实施例中，限位结构可以是设置在底座上的限位销，对应的在配油盘的径向一侧设置限位套，与限位销滑动插套实现限位配合。

Claims (8)

1.液压夹紧装置，包括支撑盘，支撑盘具有设定的上下延伸的中心轴线，支撑盘的上端装配有三个以上的卡爪，各个卡爪绕支撑盘的中心轴线间隔布置，且各个卡爪沿支撑盘的径向方向与支撑盘导向活动装配，其特征在于：支撑盘的下端设有沿中心轴线向上延伸的主活塞容纳腔，主活塞容纳腔内穿装有使主活塞容纳腔分为下侧的有杆腔和上侧的无杆腔的主活塞，支撑盘或主活塞上设有与有杆腔连通以使油液进入有杆腔并驱动主活塞向下伸出的有杆通液孔，支撑盘或主活塞上设有与无杆腔连通以使油液进入无杆腔并驱动主活塞向上缩回的无杆通液孔；主活塞容纳腔的径向外侧沿主活塞容纳腔的周向间隔布置有多个上下延伸并分别与各个卡爪对应的卡爪驱动轴穿孔，卡爪驱动轴穿孔内导向穿装有卡爪驱动轴，主活塞的下端伸出于主活塞容纳腔，各个卡爪驱动轴与所述主活塞的下端固定连接而使各个卡爪驱动轴与主活塞同步动作，卡爪驱动轴的上端具有从下向上沿朝向或背离中心轴线方向倾斜延伸的楔形引导段，对应的卡爪的下端设有与楔形引导段同向倾斜延伸的楔形配合段，所述楔形引导段与所述楔形配合段传动配合以在卡爪驱动轴受主活塞驱动而沿轴向往复动作时，驱使对应的卡爪驱动轴沿支撑盘的径向往复动作。

2.根据权利要求1所述的液压夹紧装置，其特征在于：楔形引导段为倾斜导杆，楔形配合段为与倾斜导杆同轴延伸的导向孔，所述倾斜导杆与所述导向孔插套配合实现传动配合。

3.根据权利要求1所述的液压夹紧装置，其特征在于：所述主活塞的下端固定连接有连接板，各个卡爪驱动轴的下端固定连接于所述连接板上以使卡爪驱动轴与主活塞同步动作。

4.根据权利要求1~3任一项所述的液压夹紧装置，其特征在于：液压夹紧装置包括底座，支撑盘绕中心轴线转动装配在底座上，底座与支撑盘之间设有驱动支撑盘转动以调节支撑盘的分度的驱动机构。

5.根据权利要求4所述的液压夹紧装置，其特征在于：支撑盘的圆周面上设有蜗轮，底座上设有与所述蜗轮配合以驱动支撑盘旋转的蜗杆，所述蜗轮和蜗杆构成所述驱动机构。

6.根据权利要求4所述的液压夹紧装置，其特征在于：底座与支撑盘的配合面上设有环槽，环槽内设有多个用于支撑所述支撑盘的滚珠。

7.根据权利要求4所述的液压夹紧装置，其特征在于：所述有杆通液孔和无杆通液孔均设置在主活塞上，所述主活塞包括沿中心轴线方向分别布置的主体部分和转动连接在主体部分的下端的配油盘，所述有杆通液孔和无杆通液孔的孔口均设置在配油盘上，所述配油盘与底座之间连接有油液连接软管，所述配油盘与底座之间设有限位结构以在支撑盘旋转时限制配油盘绕中心轴线转动。

8.根据权利要求7所述的液压夹紧装置，其特征在于：所述配油盘的下端向下延伸有导引轴，引导轴的轴线与中心轴线平行间隔布置，限位结构为设置在底座上并与导引轴同轴布置的导引套，所述导引套与导引轴相对滑动插装实现对配油盘的限位。