CN215546248U - 一种用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具 - Google Patents

Abstract

一种用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具，所述闸阀阀板表面搅拌摩擦加工随动夹具包括转筒、转杆、压板、压紧机构、滑轨、滑轮机构、夹具底板等。加工时，首先将转筒安装在主轴上，并将转杆与转筒相连，然后将阀板在夹具底板上定位，用压板压住阀板上表面，压板下装有平面轴承，同时将滑轮机构装入压板外舌的孔中，随后用压紧机构压紧压板，压紧机构底面有平面轴承，然后将搅拌头往下定位至压板的活动槽中，同时将转杆装至滑槽中，当搅拌头运动时，压板可根据搅拌头的运动并依靠其下方的平面轴承、转杆、滑轮机构等自动转动以调整活动槽的位置，为搅拌头的运动提供空间。本实用新型可实现阀板整个平面的搅拌摩擦加工。

Description

一种用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具

技术领域

本实用新型涉及一种工装夹具技术，尤其是搅拌摩擦加工用的工装夹具技术，具体地说是一种用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具。

背景技术

闸阀广泛应用于石油、化工、食品、船舶等领域，阀板作为闸阀的关键零部件，在长期的使用过程中容易受到腐蚀、磨损等破坏，进而影响闸阀的安全性和使用寿命。搅拌摩擦加工是利用搅拌头剧烈的搅拌作用，使加工区域的材料发生剧烈塑性变形、混合、破碎和热暴露，实现材料微观组织的细化、均匀化和致密化，可在一定程度上提高加工表面的耐腐蚀、耐磨等性能。为提高闸阀阀板表面的耐腐蚀性能和耐磨性能，在阀板制造过程中可采用搅拌摩擦加工的方法对阀板表面进行改性，但目前搅拌摩擦加工设备上通用的夹具无法实现阀板整个表面的改性加工，不能满足阀板完整表面的改性要求。为了实现整个阀板表面的搅拌摩擦加工，有必要设计一种可用于阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的通用夹具无法实现阀板完整表面搅拌摩擦加工的问题，设计一种用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具。

本实用新型的技术方案是：

一种用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具，其特征在于：它包括：

一定位装置；所述定位装置用于阀板6在工作台上的定位，它包括固定V型块11、短圆柱销12和活动V型块13，固定V型块11固定在工作台14上，活动V型块13也安装在工作台14上，并能作径向移动和定位，短圆柱销12能插入阀板6侧面的径向孔中；

一夹紧装置；所述夹紧装置用于对压紧阀板6的压盘5进行压紧，压盘5被压紧的同时并不影响其转动；夹紧装置包括若干压紧机构7；

一随动装置，所述随动装置包括转筒3、转杆4、压盘5、滑轮机构9和滑轨8；转筒3的上端安装在主轴1上并随其移动，转筒3的下端安装有转杆4，转杆4插入压盘5的滑槽52中以带动压盘5作平面移动；所述压盘5外表面在圆周方向上有均匀分布的带有圆孔的压板外舌51；所述压盘5内部有对称分布的滑槽52，所述滑槽52的长度应长于阀板6的直径，所述滑槽52的宽度应与转杆4的直径相配；所述压盘5中部设计有活动槽53，所述活动槽53一端始于压盘5的圆心，一端终止于压盘5的外侧，且平行于滑槽52；所述压盘5的上表面有压紧凹槽54，所述压紧凹槽54的宽度稍宽于压紧机构7中第二平面轴承72的直径；所述压盘5的下表面在滑槽52和活动槽53之间且在压盘5的圆心周围设计有第一平面轴承55，所述第一平面轴承55可使压盘5被压紧机构7压紧的情况下仍可转动：所述滑轮机构9上端设计有导向圆柱，导向圆柱的直径与压板外舌51中的孔的直径相配，所述滑轮机构9的数量与压板外舌51的数量相同，并且都不少于3个，压板外舌51套装在滑轮机构9的导轴91上；所述滑轮机构9安装在滑轨8上，所述滑轨8呈圆形，所述滑轮机构9可在滑轨8上滑动。

所述的固定V型块11、短圆柱销12和活动V型块13均布在阀板6的周围，所述短圆柱销12的圆柱销部分为可伸缩的，阀板定位之前圆柱销不伸出，定位时圆柱销伸出插入到阀板中间的径向孔中。

所述压紧机构7由升降杆73和压杆74组成，升降杆73固定在基座15上，压杆74的一端设有连接孔71，另一端安装有第二平面轴承72，所述连接孔71安装在升降杆73上，所述第二平面轴承72可使压紧机构7压紧压盘5后使压盘5仍能够转动；所述压紧机构7的数量至少为三个，它们绕阀板6均布基座15上。

所述转筒3的上端设计有对称径向孔并安装在搅拌摩擦加工设备的主轴外圆柱面上，下端在径向方向上设计有带有轴向孔的对称凸台结构以便于转杆4的安装。

所述转杆4为圆柱形，上端设计有螺纹段。

进行阀板表面搅拌摩擦加工时，首先将阀板放到夹具底板上并与固定V型块接触，然后将短圆柱销伸出插入到阀板中间的径向孔中，随后推动活动V型块对阀板进行定位；将转筒安装在主轴上，并将转杆安装在转筒凸台圆孔中；然后用压盘压住阀板，使压盘下表面的平面轴承与阀板上表面接触，同时将滑轮机构上的导向圆柱装入压板外舌的孔中，滑轮机构可在圆形滑轨上滑动；随后将压紧机构前端底面上的平面轴承压入压盘的压紧凹槽中；最后将搅拌头往下运动并定位至压盘的活动槽中，同时将转杆装到压盘的滑槽中；当搅拌头在阀板表面不同位置运动时，压盘可以根据搅拌头的运动并依靠转杆在滑槽中的移动、压盘底面平面轴承的转动、滑轮结构的滑动和压紧机构前端底面平面轴承的转动而不断转动，自动调整活动槽的位置，为搅拌头的加工提供运动空间，使整个阀板表面都能被加工。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型利用搅拌摩擦加工时主轴自身的运动驱动压盘不断转动，使活动槽的位置自动调整，从而为搅拌头的运动提供空间，使搅拌头能够运动到阀板表面的所有位置上，可实现阀板整个表面的加工。

附图说明

图1是本实用新型闸阀阀板表面搅拌摩擦加工随动夹具的整体爆炸图。

图2是本实用新型闸阀阀板表面搅拌摩擦加工随动夹具的压盘上表面示意图。

图3是本实用新型闸阀阀板表面搅拌摩擦加工随动夹具的压盘下表面示意图。

图4是本实用新型闸阀阀板表面搅拌摩擦加工随动夹具的压紧机构下表面示意图。

图5是本实用新型闸阀阀板表面搅拌摩擦加工随动夹具的装配效果图。

图中：1主轴、2搅拌头、3转筒、4转杆、5压盘、51压板外舌、52滑槽、53活动槽、54压紧凹槽、55第一平面轴承、6阀板、7压紧机构、71连接孔、72第二平面轴承、8滑轨、9滑轮机构、10夹具底板、11固定V型块、12短圆柱销、13活动V型块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案更加直观明了，下面结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“底面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-5所示。

一种用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具，其立体分解图如图1所示，使用状态的装配图如图5所示，由图1可知，本实用新型的夹具包括：

一定位装置；所述定位装置用于阀板6在工作台上的定位，它包括固定V型块11、短圆柱销12和活动V型块13，固定V型块11固定在工作台14上，活动V型块13也安装在工作台14上，并能作径向移动和定位（可通过螺杆推动活动V型块13移动），短圆柱销12能插入阀板6侧面的径向孔中；

一夹紧装置；所述夹紧装置用于对压紧阀板6的压盘5进行压紧，压盘5被压紧的同时并不影响其转动；夹紧装置包括若干压紧机构7；

一随动装置，所述随动装置包括转筒3、转杆4、压盘5、滑轮机构9和滑轨8；转筒3的上端安装在主轴1上并随其移动，转筒3的下端安装有转杆4，转杆4插入压盘5的滑槽52中以带动压盘5作平面移动；所述压盘5外表面在圆周方向上有均匀分布的带有圆孔的压板外舌51；所述压盘5内部有对称分布的滑槽52，所述滑槽52的长度应长于阀板6的直径，所述滑槽52的宽度应与转杆4的直径相配；所述压盘5中部设计有活动槽53，所述活动槽53一端始于压盘5的圆心，一端终止于压盘5的外侧，且平行于滑槽52；所述压盘5的上表面有压紧凹槽54，所述压紧凹槽54的宽度稍宽于压紧机构7中第二平面轴承72的直径；所述压盘5的下表面在滑槽52和活动槽53之间且在压盘5的圆心周围设计有第一平面轴承55，所述第一平面轴承55可使压盘5被压紧机构7压紧的情况下仍可转动：所述滑轮机构9上端设计有导向圆柱，导向圆柱的直径与压板外舌51中的孔的直径相配，所述滑轮机构9的数量与压板外舌51的数量相同，并且都不少于3个，压板外舌51套装在滑轮机构9的导轴91上；所述滑轮机构9安装在滑轨8上，所述滑轨8呈圆形，所述滑轮机构9可在滑轨8上滑动。所述的固定V型块11、短圆柱销12和活动V型块13均布在阀板6的周围，所述短圆柱销12的圆柱销部分为可伸缩的，阀板定位之前圆柱销不伸出，定位时圆柱销伸出插入到阀板中间的径向孔中。所述压紧机构7由升降杆73和压杆74组成，升降杆73固定在基座15上，压杆74的一端设有连接孔71，另一端安装有第二平面轴承72，所述连接孔71安装在升降杆73上，具体实施时，升降杆73最好采用气缸或液压缸加以实现，气缸或液压缸的升降可带动压杆74升降，实现对压盘5的压紧和松开。所述第二平面轴承72可使压紧机构7压紧压盘5后使压盘5仍能够转动；所述压紧机构7的数量至少为三个，它们绕阀板6均布基座15上。所述转筒3的上端设计有对称径向孔并安装在搅拌摩擦加工设备的主轴外圆柱面上，下端在径向方向上设计有带有轴向孔的对称凸台结构以便于转杆4的安装。所述转杆4为圆柱形，上端设计有螺纹段。

对阀板6的表面进行搅拌摩擦加工时，首先对阀板6进行定位，即先将阀板6放到夹具底板10上，并与固定V型块11左侧接触，将短圆柱销12的圆柱销伸出插入到阀板6中间的径向孔中，然后推动活动V型块13对阀板6的右侧进行定位，如图1所示；随后将转筒3上端通过螺栓安装在主轴1外圆柱面上，并将转杆4通过其上端的螺纹段安装在转筒3下端的凸台圆孔中；将压盘5压到阀板6的上表面上，使压盘5下表面的第一平面轴承55与阀板6的上表面接触，并将滑轮机构9上的导向圆柱装入压盘5的压板外舌51的孔中；将压紧机构7前端底面上的第二平面轴承72压入压盘5的压紧凹槽54中，实现对压盘5的夹紧；最后将搅拌头2往下运动并定位至压盘5的活动槽53中，同时将转杆4装到压盘的滑槽52中。正式加工时，当搅拌头2在阀板6的表面不同位置运动时，压盘5可以根据搅拌头2的运动，并依靠转杆4在滑槽52中的移动、压盘5底面第一平面轴承55的转动、滑轮结构9的滑动和压紧机构7前端底面第二平面轴承72的转动而不断转动，自动调整活动槽53的位置，为搅拌头2在阀板6的不同位置上运动提供运动空间，最终使搅拌头2能够运动到阀板6平面上的所有位置，实现整个阀板的平面加工。

根据本实用新型提供的一个实施例，所述短圆柱销12的圆柱销部分为可伸缩的，在阀板6定位之前圆柱销不伸出，当阀板6与固定V型块11接触后圆柱销伸出并插入到阀板6中间的径向孔中。

根据本实用新型提供的一个实施例，所述压紧机构7设计有连接孔71和第二平面轴承72，如图4所示，所述连接孔71用于与自动夹紧装置相连并提供夹紧力，所述第二平面轴承72可使压紧机构7压紧压盘5后使压盘5仍能够转动，所述第二平面轴承72可以为平面球轴承，也可以为平面滚针轴承。

根据本实用新型提供的一个实施例，所述转筒3的上端设计有对称的2个径向孔，用于转筒3与主轴1相连；下端有对称的2个带有圆孔的凸台结构，用于与转杆4相连。

根据本实用新型提供的一个实施例，所述转杆4为圆柱形，上端设计有螺纹段，用于与转筒3下端凸台的圆孔相连，可采用上下两个螺母固定转杆4与转筒3的位置。

根据本实用新型提供的一个实施例，所述压盘5外表面在圆周方向上有均匀分布的带有圆孔的3个压板外舌51，如图4所示；所述压盘5内部有对称分布的2个滑槽52，所述滑槽52的长度应长于阀板6的直径，所述滑槽52的宽度应与转杆4的直径相配；所述压盘5中部设计有1个活动槽53，所述活动槽53一端始于压盘5的圆心，一端终止于压盘5的外侧，且平行于滑槽52；所述压盘5的上表面有压紧凹槽54，所述压紧凹槽54的宽度稍宽于压紧机构7中第二平面轴承72的直径；所述压盘5的下表面在滑槽52和活动槽53之间且在压盘5的圆心周围设计有5个第一平面轴承55，所述第一平面轴承55可使压盘5被压紧机构7压紧的情况下仍能转动，如图3所示。

根据本实用新型提供的一个实施例，所述滑轮机构9上端设计有导向圆柱，其直径与压板外舌51中的孔的直径相配，所述滑轮机构9的数量与压盘外舌51的数量相同；所述滑轮机构9安装在圆形滑轨8上并可在滑轨8上滑动。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

本实用新型未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具，其特征在于：它包括：

一定位装置；所述定位装置用于阀板（6）在工作台上的定位，它包括固定V型块（11）、短圆柱销（12）和活动V型块（13），固定V型块（11）固定在工作台（14）上，活动V型块（13）也安装在工作台（14）上，并能作径向移动和定位，短圆柱销（12）能插入阀板（6）侧面的径向孔中；

一夹紧装置；所述夹紧装置用于对压紧阀板（6）的压盘（5）进行压紧，压盘（5）被压紧的同时并不影响其转动；夹紧装置包括若干压紧机构（7）；

一随动装置，所述随动装置包括转筒（3）、转杆（4）、压盘（5）、滑轮机构（9）和滑轨（8）；转筒（3）的上端安装在主轴（1）上并随其移动，转筒（3）的下端安装有转杆（4），转杆（4）插入压盘（5）的滑槽（52）中以带动压盘（5）作平面移动；所述压盘（5）外表面在圆周方向上有均匀分布的带有圆孔的压板外舌（51）；所述压盘（5）内部有对称分布的滑槽（52），所述滑槽（52）的长度应长于阀板（6）的直径，所述滑槽（52）的宽度应与转杆（4）的直径相配；所述压盘（5）中部设计有活动槽（53），所述活动槽（53）一端始于压盘（5）的圆心，一端终止于压盘（5）的外侧，且平行于滑槽（52）；所述压盘（5）的上表面有压紧凹槽（54），所述压紧凹槽（54）的宽度稍宽于压紧机构（7）中第二平面轴承（72）的直径；所述压盘（5）的下表面在滑槽（52）和活动槽（53）之间且在压盘（5）的圆心周围设计有第一平面轴承（55），所述第一平面轴承（55）可使压盘（5）被压紧机构（7）压紧的情况下仍可转动：所述滑轮机构（9）上端设计有导向圆柱，导向圆柱的直径与压板外舌（51）中的孔的直径相配，所述滑轮机构（9）的数量与压板外舌（51）的数量相同，并且都不少于3个，压板外舌（51）套装在滑轮机构（9）的导轴（91）上；所述滑轮机构（9）安装在滑轨（8）上，所述滑轨（8）呈圆形，所述滑轮机构（9）可在滑轨（8）上滑动。

2.根据权利要求1所述的用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具，其特征在于：固定V型块（11）、短圆柱销（12）和活动V型块（13）均布在阀板（6）的周围，所述短圆柱销（12）的圆柱销部分为可伸缩的，阀板定位之前圆柱销不伸出，定位时圆柱销伸出插入到阀板中间的径向孔中。

3.根据权利要求1所述的用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具，其特征在于：所述压紧机构（7）由升降杆（73）和压杆（74）组成，升降杆（73）固定在基座（15）上，压杆（74）的一端设有连接孔（71），另一端安装有第二平面轴承（72），所述连接孔（71）安装在升降杆（73）上，所述第二平面轴承（72）可使压紧机构（7）压紧压盘（5）后使压盘（5）仍能够转动；所述压紧机构（7）的数量至少为三个，它们绕阀板（6）均布基座（15）上。

4.根据权利要求1所述的用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具，其特征在于：所述转筒（3）的上端设计有对称径向孔并安装在搅拌摩擦加工设备的主轴外圆柱面上，下端在径向方向上设计有带有轴向孔的对称凸台结构以便于转杆（4）的安装。

5.根据权利要求1所述的用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具，其特征在于：所述转杆（4）为圆柱形，上端设计有螺纹段。

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