CN214923425U - 一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装，其包括主体、液压油压缩机构、主体套，主体由依次连接的杆式连接部、操作部和夹紧部组成，操作部加工有径向盲孔，夹紧部自其自由端向内开设有轴向沉孔，液压油压缩机构密封设于径向盲孔内，主体套设于夹紧部外且密封连接，主体套与夹紧部之间有用于容纳液压油的环形容纳腔，夹紧部位于轴向沉孔与环形容纳腔之间的部分作为压紧壁，夹紧部上开设有连通环形容纳腔与径向盲孔的工艺孔，利用液压油压缩机构压缩环形容纳腔内的液压油，液压油被压缩产生的液压力均匀作用于压紧壁，压紧壁产生弹性形变夹紧置于轴向沉孔内的柱塞半成品的一个柱塞；优点是装夹效率高，且能确保柱塞被夹紧时受力均匀。

Description

一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装

技术领域

本实用新型涉及一种内曲线液压马达的柱塞的加工辅助工装，尤其是涉及一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装。

背景技术

在内曲线液压马达中，马达转子的缸孔内均布有柱塞，在液压力的作用下，柱塞不断做伸出和回退的往复运动，实现马达工作腔的容积变化而进行工作，进而输出转速和扭矩。柱塞的圆柱轴向外圆与缸孔的内壁配合，在往复运动中不断摩擦接触，同时相互作用传递力矩，这就要求柱塞的圆柱轴向外圆的圆柱度精度必须达到高精度的要求。由于柱塞的整个圆柱轴向外圆都需要磨削，以使柱塞的整个圆柱轴向外圆更光滑，提升圆柱度精度和光洁度，而单独一个柱塞没有合适的位置进行装夹磨削其圆柱轴向外圆，因此目前柱塞粗加工时对一组对称的两个底部不分离的柱塞一起加工，得到如图3所示的柱塞半成品8，这样在需要磨削柱塞半成品8的两个柱塞81的圆柱轴向外圆时，可以装夹与需磨削的柱塞一体的另一个柱塞，在柱塞半成品8的两个柱塞81均加工完成后，切断两个柱塞81得到如图4所示的柱塞成品9。但是，装夹时又同时产生了另一个问题，柱塞81特殊的不规则结构，其与滚柱配合的径向的内孔82的截面为月牙形结构，内孔82的两边侧壁很薄，侧壁最薄处只有5mm，可装夹的位置小，且在装夹时很容易受力不均匀，极易导致变形。

目前，使用的装夹夹具包括三爪卡盘和卡套，三爪卡盘的连接端与机床的主轴内锥体连接，卡套由两个具有半圆形槽的子套组成，两个子套相对连接后两个半圆形槽构成与柱塞相适配的装夹孔，三爪卡盘的卡爪与卡套固定连接，装夹柱塞半成品时需利用紧固螺钉对两个子套的两侧同时施力拧紧在一起，同时施力拧紧不仅工作效率低下，而且一致性差；此外，装夹下一个柱塞半成品时无法保证卡套的中心轴线与机床的主轴内锥体的中心轴线一致，无法进行下一个柱塞半成品的柱塞的圆柱轴向外圆的磨削工作，只能更换装夹夹具。因此，需要研究一种能够装夹柱塞且使柱塞受力均匀的工装，且该工装的装夹效率高，装夹一致性好。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装，其能够快速夹紧柱塞，装夹效率高，装夹一致性好，且能够确保柱塞被夹紧时受力均匀，柱塞变形小。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装，其特征在于包括主体、液压油压缩机构、主体套，所述的主体由依次一体连接的杆式连接部、操作部和夹紧部组成，所述的杆式连接部的自由端固定于机床上，所述的操作部沿径向方向加工有一个径向盲孔，所述的夹紧部沿轴向方向自所述的夹紧部的自由端向内开设有一个用于定位柱塞半成品的一个柱塞的轴向沉孔，所述的液压油压缩机构密封设置于所述的径向盲孔内，所述的主体套套设于所述的夹紧部外且与所述的夹紧部密封连接，所述的主体套与所述的夹紧部之间具有一个用于容纳液压油的环形容纳腔，所述的夹紧部位于所述的轴向沉孔与所述的环形容纳腔之间的部分作为压紧壁，所述的夹紧部上开设有连通所述的环形容纳腔与所述的径向盲孔的尾部处的工艺孔；通过所述的径向盲孔和所述的工艺孔向所述的环形容纳腔内注满液压油，利用所述的液压油压缩机构压缩所述的环形容纳腔内的液压油，液压油被压缩产生的液压力均匀作用于所述的压紧壁，所述的压紧壁产生弹性形变夹紧放置于所述的轴向沉孔内的柱塞半成品的一个柱塞。

所述的液压油压缩机构由弹簧、阀芯、紧定螺钉组成，所述的弹簧水平设置于所述的径向盲孔内且所述的弹簧的一端与所述的径向盲孔的孔底抵接，所述的阀芯水平设置于所述的径向盲孔内且所述的阀芯的一端与所述的弹簧的另一端连接，所述的阀芯的外圆周壁与所述的径向盲孔的内圆周壁密封连接，所述的紧定螺钉水平设置且所述的紧定螺钉的末端与所述的阀芯的另一端接触连接，所述的紧定螺钉与所述的径向盲孔螺纹连接；拧紧所述的紧定螺钉，所述的紧定螺钉推动所述的阀芯向所述的径向盲孔的尾部方向运动，所述的弹簧被压缩，同时所述的环形容纳腔内的液压油被压缩；松开所述的紧定螺钉，压缩的所述的弹簧推动所述的阀芯复位。这种液压油压缩机构不仅结构简单，而且能够方便地实现压缩液压油和释放液压油，从而实现柱塞的夹紧与松开。

所述的阀芯的外圆周壁上沿圆周方向设置有多个环形槽，至少一个所述的环形槽内设置有O型圈，至少一个所述的环形槽内设置有密封件，所述的密封件包括由内而外依次叠放的O型圈及耐压格莱圈。

所述的阀芯的一端上沿轴向延伸设置有与所述的弹簧的内环相适配的接插部，所述的接插部插入所述的弹簧的另一端内实现连接。利用接插部能够使弹簧在径向盲孔的中心轴线上伸缩，不会在径向盲孔的孔壁上摩擦造成径向盲孔的孔壁表面划伤而影响密封效果。

所述的轴向沉孔具有大直径部分和小直径部分，所述的大直径部分与放置于所述的轴向沉孔内的柱塞半成品的一个柱塞的内孔位置相对应，所述的大直径部分的直径大于所述的小直径部分的直径0.4mm，所述的轴向沉孔的深度与柱塞半成品的一个柱塞的轴向长度一致。由于柱塞的内孔的两边侧壁很薄，因此将轴向沉孔与柱塞的内孔位置相对应的部分设计为大直径，这样压紧壁弹性形变时柱塞81的内孔82的两边侧壁受力比较均匀，有效避免了柱塞的内孔的两边侧壁变形。

所述的杆式连接部具有莫氏5号锥度，所述的杆式连接部的小头端为自由端。将杆式连接部设计成莫氏5号锥度体，机床尾部拉杆与主体尾部螺纹拉紧，这样该夹紧工装每次装卸都较为方便，柱塞半成品每次装夹也无需校对该夹紧工装，工作中能够实现快速装夹柱塞半成品，提高了加工效率。

所述的夹紧部的外周壁的轴向中部区域上沿圆周方向开设有第一环形凹槽，所述的主体套的内周壁的轴向中部区域上沿圆周方向开设有第二环形凹槽，所述的主体套套设于所述的夹紧部外且与所述的夹紧部密封连接后，所述的第一环形凹槽与所述的第二环形凹槽连通形成所述的环形容纳腔。

所述的压紧壁的厚度为1.5mm至2.5mm。通过大量实验发现，压紧壁的厚度设计为1.5mm至2.5mm时，如设计为2mm，在液压油的液压力作用下压紧壁的弹性形变能够很好地夹紧柱塞而不至于夹紧力过大。

所述的工艺孔轴向开设于所述的夹紧部的下部，所述的工艺孔直接连通所述的环形容纳腔与所述的径向盲孔的尾部处。工艺孔沿轴向开设，使得环形容纳腔与径向盲孔之间的连通距离达到最小，这样环形容纳腔内的液压油能够快速被压缩。

所述的主体套的外径与所述的操作部的外径一致，所述的主体套的径向内侧端与所述的夹紧部的径向外侧端过渡配合，在热套工艺下使所述的主体套的径向内侧端与所述的夹紧部的径向外侧端密封连接，所述的主体套与所述的操作部之间固定连接，使所述的主体套的轴端面与所述的操作部的轴端面紧贴合。采用热套工艺将主体套加热至400℃后与夹紧部配合安装到位，再通过4个内六角圆柱头螺钉固定主体套与操作部，这样第一环形凹槽与第二环形凹槽连通就形成了环形容纳腔；将主体套的外径设计成与操作部的外径一致，一方面为了固定主体套和操作部，减少机床旋转时产生的离心力，另一方面使得该夹紧工装整体更为美观。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1)该夹紧工装设置有液压油压缩机构，利用液压夹紧的原理对柱塞半成品的一个柱塞进行装夹，由于压紧壁的轴向中间区域的弹性形变最大，而这部分夹紧的刚好为柱塞的非内孔侧壁部分，因此有效地避免了柱塞的内孔的两侧壁受压变形或损坏。

2)利用该夹紧工装装夹柱塞半成品时，只需操作液压油压缩机构即可，能够实现快速装夹，提高了装夹效率，且装夹一致性好。

3)该夹紧工装的压紧壁发生弹性形变时是同时向柱塞施力夹紧的，因此能够确保柱塞被夹紧时受力均匀。

4)该夹紧工装的结构简单，操作方便。

5)该夹紧工装采用液压夹紧，能够有效补偿在长期使用过程中零部件的磨损，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型的夹紧工装(放置有柱塞半成品的情况下)的立体结构示意图；

图2为本实用新型的夹紧工装(放置有柱塞半成品的情况下)的剖视结构示意图；

图3为柱塞半成品的结构示意图；

图4为柱塞成品的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型提出的一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装，如图1和图2所示，其包括主体1、液压油压缩机构2、主体套3，主体1由依次一体连接的杆式连接部11、操作部12和夹紧部13组成，杆式连接部11、操作部12和夹紧部13的外周均呈圆柱状，杆式连接部11的自由端固定于机床的主轴内锥体上，操作部12沿径向方向加工有一个径向盲孔121，夹紧部13沿轴向方向自夹紧部13的自由端向内开设有一个用于定位柱塞半成品8(参见图3)的一个柱塞81的轴向沉孔131，液压油压缩机构2密封设置于径向盲孔121内，主体套3套设于夹紧部13外且与夹紧部13密封连接，主体套3与夹紧部13之间具有一个用于容纳液压油的环形容纳腔4，夹紧部13位于轴向沉孔131与环形容纳腔4之间的部分作为压紧壁132，夹紧部13上开设有连通环形容纳腔4与径向盲孔121的尾部处的工艺孔133；通过径向盲孔121和工艺孔133向环形容纳腔4内注满液压油，利用液压油压缩机构2压缩环形容纳腔4内的液压油，液压油被压缩产生的液压力均匀作用于压紧壁132，压紧壁132产生弹性形变夹紧放置于轴向沉孔131内的柱塞半成品8的一个柱塞81。

在本实施例中，液压油压缩机构2由弹簧21、阀芯22、紧定螺钉23组成，弹簧21水平设置于径向盲孔121内且弹簧21的一端与径向盲孔121的孔底抵接，阀芯22水平设置于径向盲孔121内且阀芯22的一端与弹簧21的另一端连接，阀芯22的外圆周壁与径向盲孔121的内圆周壁密封连接，紧定螺钉23水平设置且紧定螺钉23的末端与阀芯22的另一端平面接触，紧定螺钉23与径向盲孔121螺纹连接；使用该夹紧工装夹紧柱塞半成品8和松开柱塞半成品8的过程为：将柱塞半成品8装入轴向沉孔131内，逐渐拧紧紧定螺钉23，紧定螺钉23推动阀芯22向径向盲孔121的尾部方向运动，弹簧21被压缩，同时环形容纳腔4内的液压油被压缩，产生的液压力均匀作用于压紧壁132，使得压紧壁132产生弹性形变，进而夹紧放置于轴向沉孔131内的柱塞半成品8的一个柱塞81；在加工完成后，逐渐松开紧定螺钉23，压缩的弹簧21推动阀芯22复位，液压力释放，压紧壁132的弹性形变消失，恢复到初始状态，一个柱塞81加工完成的柱塞半成品8被松开后可以取出，一个柱塞81加工完成的柱塞半成品8翻转180度后，更换另一套夹紧工装(由于柱塞的圆柱轴向外圆精磨磨削前后尺寸有所差异，所以其中一个柱塞加工完成后要加工另一个柱塞时需更换夹紧工装)可进行另一个柱塞81的加工。这种液压油压缩机构2不仅结构简单，而且能够方便地实现压缩液压油和释放液压油，从而实现柱塞81的夹紧与松开。

在本实施例中，阀芯22的外圆周壁上沿圆周方向设置有三个环形槽24，一个环形槽24内设置有O型圈25，另外两个环形槽24内均设置有密封件26，密封件26包括由内而外依次叠放的O型圈(图中未示出)及耐压格莱圈(图中未示出)。

在本实施例中，阀芯22的一端上沿轴向延伸设置有与弹簧21的内环相适配的接插部(图中未示出)，接插部插入弹簧21的另一端内实现连接。利用接插部能够使弹簧21在径向盲孔121的中心轴线上伸缩，不会在径向盲孔121的孔壁上摩擦造成径向盲孔121的孔壁表面划伤而影响密封效果。

利用接插部能够稳定地连接阀芯22与弹簧21。

在本实施例中，轴向沉孔131具有大直径部分和小直径部分，大直径部分与放置于轴向沉孔131内的柱塞半成品8的一个柱塞81的内孔82位置相对应，大直径部分的直径大于小直径部分的直径0.4mm，轴向沉孔131的深度与柱塞半成品8的一个柱塞81的轴向长度一致。由于柱塞81的内孔82的两边侧壁很薄，因此将轴向沉孔131与柱塞81的内孔82位置相对应的部分设计为大直径，这样压紧壁132弹性形变时柱塞81的内孔82的两边侧壁受力比较均匀，有效避免了柱塞81的内孔82的两边侧壁变形。

在本实施例中，杆式连接部11具有莫氏5号锥度，杆式连接部11的小头端为自由端固定于机床的主轴内锥体上。将杆式连接部11设计成莫氏5号锥度体，机床尾部拉杆与主体尾部螺纹拉紧，这样该夹紧工装每次装卸都较为方便，柱塞半成品8每次装夹也无需校对该夹紧工装，工作中能够实现快速装夹柱塞半成品8，提高了加工效率。

在本实施例中，夹紧部13的外周壁的轴向中部区域上沿圆周方向开设有第一环形凹槽134，主体套3的内周壁的轴向中部区域上沿圆周方向开设有第二环形凹槽31，主体套3套设于夹紧部13外且与夹紧部13密封连接后，第一环形凹槽134与第二环形凹槽31连通形成环形容纳腔4。

在本实施例中，压紧壁132的厚度为1.5mm至2.5mm。通过大量实验发现，压紧壁132的厚度设计为1.5mm至2.5mm时，如设计为2mm，在液压油的液压力作用下压紧壁132的弹性形变能够很好地夹紧柱塞81而不至于夹紧力过大。

在本实施例中，工艺孔133轴向开设于夹紧部13的下部，工艺孔133直接连通环形容纳腔4与径向盲孔121的尾部处。工艺孔133沿轴向开设，使得环形容纳腔4与径向盲孔121之间的连通距离达到最小，这样环形容纳腔4内的液压油能够快速被压缩。

在本实施例中，主体套3的外径与操作部32的外径一致，主体套3的径向内侧端与夹紧部13的径向外侧端过渡配合，在热套工艺下使主体套3的径向内侧端与夹紧部13的径向外侧端密封连接，主体套3与操作部12之间通过内六角圆柱头螺钉固定连接，使主体套3的轴端面与操作部12的轴端面紧贴合。采用热套工艺将主体套3加热至400℃后与夹紧部13配合安装到位，再通过4个内六角圆柱头螺钉固定主体套3与操作部12，这样第一环形凹槽134与第二环形凹槽31连通就形成了环形容纳腔4；将主体套3的外径设计成与操作部12的外径一致，一方面为了固定主体套3和操作部12，减少机床旋转时产生的离心力，另一方面使得该夹紧工装整体更为美观。

在本实施例中，紧定螺钉23采用内六角紧定螺钉；O型圈25和耐压格莱圈26均采用现有技术；在加工轴向沉孔131时需先将杆式连接部11与机床的主轴内锥体连接，再加工轴向沉孔131，这样能够使加工的轴向沉孔131的中心轴线与机床的主轴内锥体的中心轴线一致。

Claims (10)

1.一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装，其特征在于包括主体、液压油压缩机构、主体套，所述的主体由依次一体连接的杆式连接部、操作部和夹紧部组成，所述的杆式连接部的自由端固定于机床上，所述的操作部沿径向方向加工有一个径向盲孔，所述的夹紧部沿轴向方向自所述的夹紧部的自由端向内开设有一个用于定位柱塞半成品的一个柱塞的轴向沉孔，所述的液压油压缩机构密封设置于所述的径向盲孔内，所述的主体套套设于所述的夹紧部外且与所述的夹紧部密封连接，所述的主体套与所述的夹紧部之间具有一个用于容纳液压油的环形容纳腔，所述的夹紧部位于所述的轴向沉孔与所述的环形容纳腔之间的部分作为压紧壁，所述的夹紧部上开设有连通所述的环形容纳腔与所述的径向盲孔的尾部处的工艺孔；通过所述的径向盲孔和所述的工艺孔向所述的环形容纳腔内注满液压油，利用所述的液压油压缩机构压缩所述的环形容纳腔内的液压油，液压油被压缩产生的液压力均匀作用于所述的压紧壁，所述的压紧壁产生弹性形变夹紧放置于所述的轴向沉孔内的柱塞半成品的一个柱塞。

2.根据权利要求1所述的一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装，其特征在于所述的液压油压缩机构由弹簧、阀芯、紧定螺钉组成，所述的弹簧水平设置于所述的径向盲孔内且所述的弹簧的一端与所述的径向盲孔的孔底抵接，所述的阀芯水平设置于所述的径向盲孔内且所述的阀芯的一端与所述的弹簧的另一端连接，所述的阀芯的外圆周壁与所述的径向盲孔的内圆周壁密封连接，所述的紧定螺钉水平设置且所述的紧定螺钉的末端与所述的阀芯的另一端接触连接，所述的紧定螺钉与所述的径向盲孔螺纹连接；拧紧所述的紧定螺钉，所述的紧定螺钉推动所述的阀芯向所述的径向盲孔的尾部方向运动，所述的弹簧被压缩，同时所述的环形容纳腔内的液压油被压缩；松开所述的紧定螺钉，压缩的所述的弹簧推动所述的阀芯复位。

3.根据权利要求2所述的一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装，其特征在于所述的阀芯的外圆周壁上沿圆周方向设置有多个环形槽，至少一个所述的环形槽内设置有O型圈，至少一个所述的环形槽内设置有密封件，所述的密封件包括由内而外依次叠放的O型圈及耐压格莱圈。

4.根据权利要求2所述的一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装，其特征在于所述的阀芯的一端上沿轴向延伸设置有与所述的弹簧的内环相适配的接插部，所述的接插部插入所述的弹簧的另一端内实现连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装，其特征在于所述的轴向沉孔具有大直径部分和小直径部分，所述的大直径部分与放置于所述的轴向沉孔内的柱塞半成品的一个柱塞的内孔位置相对应，所述的大直径部分的直径大于所述的小直径部分的直径0.4mm，所述的轴向沉孔的深度与柱塞半成品的一个柱塞的轴向长度一致。

6.根据权利要求5所述的一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装，其特征在于所述的杆式连接部具有莫氏5号锥度，所述的杆式连接部的小头端为自由端。

7.根据权利要求6所述的一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装，其特征在于所述的夹紧部的外周壁的轴向中部区域上沿圆周方向开设有第一环形凹槽，所述的主体套的内周壁的轴向中部区域上沿圆周方向开设有第二环形凹槽，所述的主体套套设于所述的夹紧部外且与所述的夹紧部密封连接后，所述的第一环形凹槽与所述的第二环形凹槽连通形成所述的环形容纳腔。

8.根据权利要求7所述的一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装，其特征在于所述的压紧壁的厚度为1.5mm至2.5mm。

9.根据权利要求1所述的一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装，其特征在于所述的工艺孔轴向开设于所述的夹紧部的下部，所述的工艺孔直接连通所述的环形容纳腔与所述的径向盲孔的尾部处。

10.根据权利要求7所述的一种内曲线液压马达的柱塞的夹紧工装，其特征在于所述的主体套的外径与所述的操作部的外径一致，所述的主体套的径向内侧端与所述的夹紧部的径向外侧端过渡配合，在热套工艺下使所述的主体套的径向内侧端与所述的夹紧部的径向外侧端密封连接，所述的主体套与所述的操作部之间固定连接，使所述的主体套的轴端面与所述的操作部的轴端面紧贴合。

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