CN219299722U - 一种快拆互联装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快拆互联装置。收缩筒和锁定座分别安装于外支撑筒的两端；收缩筒轴心开设内有腔体，该腔体内径上大下小设计；浮动筒设置于收缩筒内，并伸出收缩筒；收缩筒、腔体、浮动筒同轴；浮动筒位于收缩筒内部分的同一水平上，沿径向均匀开设有若干弹珠孔，各弹珠孔内分别设置有一弹珠；拉杆一端连接浮动筒，另一端连接拉杆拉动机构，拉杆拉动机构活动以带动拉杆沿轴向运动。拉杆的自由端穿过浮动筒的底板并伸入到浮动筒内，拉杆的自由端设置有第一限位机构，第一限位机构可沿拉杆轴向运动；第一限位机构与浮动筒的底板之间，设置有压缩弹簧。本设计能方便的调节压缩弹簧的压缩量，以调整锁紧力度，适应不同的负载。

Description

一种快拆互联装置

技术领域

本实用新型涉及一种机械工程部件，特别是一种快拆互联装置。

背景技术

在机械工程领域，由于很难将机械设备直接制造加工成大型体积的状态，机械部件之间往往需要先行加工，然后再行连接。而绝大多数情况下，都具备设备间便携连接的需求，以此实现快速安装或拆卸。

为满足上述需求，设计出了一些快速连接组件，例如CN210889641U提出的一种快换夹头组件。但是此类快速连接组件无法应对不同长度的栓体，对于栓体的锁紧力仅能依靠设备的重力，使得连接不够牢固。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种快拆互联装置，以能够自适应地锁紧不同长度的栓体。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种快拆互联装置，包括收缩筒、弹珠、浮动筒、拉伸弹簧、外支撑筒、锁定座、拉杆和拉杆拉动机构；收缩筒和锁定座分别安装于外支撑筒的两端；收缩筒轴心开设内有腔体，该腔体垂直于轴向的截面直径设计为：沿收缩筒向锁定座方向，由大到小设计；浮动筒设置于收缩筒内，并向锁定座方向伸出收缩筒；收缩筒、腔体、浮动筒同轴；浮动筒位于收缩筒内部分的同一水平上，沿径向均匀开设有若干弹珠孔，各弹珠孔内分别设置有一弹珠，弹珠的直径大于弹珠孔的长度；拉杆一端连接浮动筒，另一端连接拉杆拉动机构，拉杆拉动机构活动以带动拉杆沿轴向运动。拉杆与浮动筒之间的连接结构设计为：拉杆的自由端穿过浮动筒的底板并伸入到浮动筒内，拉杆的自由端设置有第一限位机构；第一限位机构与浮动筒的底板之间，设置有压缩弹簧。

待连接的任意设备的栓体的头部插入到浮动筒中后，操作拉杆拉动机构以拉动拉杆远离收缩筒，在压缩弹簧的作用下，浮动筒远离收缩筒，弹珠则逐渐靠近栓体的头部，直至卡住栓体头部。而由于压缩弹簧的存在，使得应对于不同长度的栓体，弹珠均能够卡在栓体头部的位置，从而锁紧待连接的设备，将其牢固地连接上。并且，压缩弹簧的设计能够提供额外的锁紧力补偿。

进一步的，在浮动筒的底板靠锁定座的一侧，设置有第一支撑机构，第一支撑机构设置于拉杆上。

进一步的，还包括拉伸弹簧，拉伸弹簧的一端连接浮动筒伸出收缩筒的部分，另一端连接收缩筒或外支撑筒；弹珠在收缩筒内壁作用下凸出浮动筒内壁时，拉伸弹簧具备拉力。

进一步的，拉伸弹簧的两端分别连接收缩筒的底部和浮动筒的底部。

进一步的，拉杆拉动机构为锁定扳手，锁定扳手铰接于锁定座上；锁定扳手与拉杆的连接点，与锁定扳手与锁定座的铰接点不同。

进一步的，锁定扳手与拉杆的连接点，相对于锁定扳手与锁定座的铰接点为过顶设计。

进一步的，第一限位机构为可沿拉杆轴向运动的活动机构。此处所谓的活动机构，为可以调节在拉杆上的固定位置的机构。

进一步的，第一支撑机构包括均设置于拉杆上的第二垫片和第二螺母，第二垫片设置于第二螺母与浮动筒的底板之间，并与浮动筒的底板接触。

进一步的，装置还包括固定座，固定座开设有与收缩筒适配的通孔，收缩筒与通孔轴向连接。

进一步的，收缩筒的腔体31为包含两个台阶的阶梯形，靠锁定座一侧的直径较小，两台阶间平滑过渡。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本设计的快拆互联装置能够快捷地完成互联或拆解，能够自适应地卡住不同长度的栓体头部，实现设备间的稳固连接。

2、能方便的调节压缩弹簧的压缩量，以调整锁紧力度，适应不同的负载。

3、本设计的快拆互联装置能够为弹珠提供额外的锁紧力补偿，使得对于栓体的固定更加稳固。

4、本设计的快拆互联装置具备自动回弹解锁的能力。

附图说明

图1是快拆互联装置正向剖视图。

图2是快拆互联装置侧向局部剖视图。

图3是快拆互联装置的爆炸图。

图中标记：任意设备1、固定座2、收缩筒3、弹珠4、浮动筒5、拉伸弹簧6、外支撑筒7、锁定座8、圆柱销9、第一螺母10、第一垫片11、压缩弹簧12、第二垫片13、拉杆14、锁定扳手15、固定销16、弹簧垫圈17、第二螺母18、通孔19、弹珠孔51、底板52。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。

实施例一

一种快拆互联装置，如图1～3所示，包括收缩筒3、弹珠4、浮动筒5、拉伸弹簧6、外支撑筒7、锁定座8、拉杆14和锁定扳手15。收缩筒3和锁定座8分别安装于外支撑筒7的两端。收缩筒3轴心开设上大下小(以靠锁定座8的方向为下方)的腔体31，该腔体31与收缩筒3同轴。该腔体31可以设计为倒锥形、漏斗形，也可以设计为如图1所示的包含两个台阶的阶梯形，靠锁定座8一侧的直径较小，两台阶间平滑过渡，例如通过两端倒角的斜面过渡。浮动筒5同轴(即与收缩筒3同轴)设置于收缩筒3内并向锁定座8方向伸出收缩筒3。浮动筒5位于收缩筒3内部分的同一水平上(指垂直于轴向方向)，沿径向方向均匀开设有若干弹珠孔51，各弹珠孔51内分别设置有一弹珠4，弹珠4的直径大于弹珠孔51的长度。弹珠孔51两端的截面直径小于弹珠4的直径，以防止弹珠4脱离弹珠孔51。拉杆14一端连接浮动筒5，另一端通过圆柱销9连接锁定扳手15。锁定扳手15通过固定销16铰接于锁定座8上。显然，圆柱销9和固定销16的位置不同。在一些实施例中，固定销16从锁定扳手15侧面穿过弹簧垫圈17后，插入锁定扳手15和锁定座8，以将锁定扳手15铰接于锁定座8上，如图3所示，拉杆14穿过锁定扳手15的中缝，通过圆柱销9连接于锁定扳手15的过顶位置，两颗固定销16从中缝两侧分别穿过对应的弹簧垫片17、锁定座8后，插入锁定扳手15的中缝两侧。

需要说明的是，本设计中所述的弹珠4，并不限定于球状，也可是柱状、块状或其他形状，以能在弹珠孔51内滑动，且能伸出弹珠孔51接触栓体为要求。

拉伸弹簧6的一端连接浮动筒5伸出收缩筒3的部分，另一端连接收缩筒3；当然，从原理上来讲，拉伸弹簧6的另一端也可连接于外支撑筒7上，连接点的设置只要使得拉伸弹簧6在弹珠4进入收缩筒3内径较小的部分时，具备拉力即可。所谓的收缩筒3内径较大或较小，以弹珠4受收缩筒3内壁作用时，是否凸出浮动筒5内壁为界限，若是，则弹珠4进入收缩筒3内部较小部分，若否，则弹珠4位于收缩筒3内径较大部分，此也为本领域技术人员完全能够理解的表述范畴。在一些实施例中，拉伸弹簧6两端分别连接于收缩筒3的底部和浮动筒5的底板52上(无底板52则连接于底部)。拉伸弹簧6包括在周向上均匀分布的至少两组弹簧，如图3所示，拉伸弹簧6可包括4组弹簧。

上述快拆互联装置的工作原理为：在解锁状态时(即拉伸弹簧6处于最小拉伸状态时)，弹珠4位于收缩筒3内径较大的部分(即腔体31直径较大的部分)，此时将栓体插入浮动筒5内时，弹珠4不具备向轴心的作用力。将栓体插入浮动筒5完成后，转动锁定扳手15到一个稳定的位置，过程中，锁定扳手15通过拉杆14带动浮动筒5向远离收缩筒3方向运动，使得弹珠4逐渐向收缩筒3内径较小部分运动，在收缩筒3内壁作用下，弹珠4被挤向轴心，压住或卡住栓体，实现快速互联及锁定。需要说明的是，此处的栓体为待连接的任意设备上的栓体，该栓体可以是柱状体，也可以在柱状体的端部增加尺寸更大的球状体。而浮动筒5远离收缩筒3方向的运动增加了拉伸弹簧6的拉力，这样，在反向转动锁定扳手15进行解锁时，在最后一段转动路径上，拉伸弹簧6能够拉动浮动筒5、弹珠4向收缩筒3内径较大部分方向运动，实现自动回弹解锁。

原则上，只要锁定扳手15转动，即可实现在锁定和解锁之间进行切换，并且，在锁定扳手15绕扳手固定销16做圆周运动的过程中，当拉杆14轴心与整个装置轴心重合时，即为锁紧力最大状态，但此时装置不稳定，锁定扳手15在拉力作用下，可能回转向解锁位置。为防止此情况发生，锁定扳手15有过顶设计(即与拉杆14的连接点相对于扳手15的铰接点做过顶运动)，让锁定扳手15继续转过锁紧力最大位置，此时锁定扳手15和锁定座8在拉力作用下，会紧密接触，机构达到稳定状态。优选的，拉杆14通过弹力机构(如弹簧)连接浮动筒5，锁定扳手15在转过最大锁紧力位置后，可以依靠弹力机构的弹力对锁紧力进行补偿。

本设计的快拆互联装置还具备锁紧力可调的功能。具体而言，拉杆14与浮动筒5之间的连接结构设计为：拉杆14的自由端(靠收缩筒3一端)穿过浮动筒5的底板52并伸入到浮动筒5内，在拉杆14的自由端设置有第一螺母10(或其他可沿拉杆14轴向往复调节的机构)，该第一螺母10可在拉杆14上旋转以调节高度，第一螺母10靠浮动筒5的底板52一侧设置有第一垫片11，第一垫片11与浮动筒5的底板52之间，设置有压缩弹簧12。显然，第一垫片11需要起到限制压缩弹簧12的作用，对于弹簧直径(非弹簧丝的直径)不变的情况，第一垫片11的直径较弹簧直径大，对于弹簧直径不统一的情况，则以压缩弹簧12不脱离第一垫片11为基本要求。第一螺母10和第一垫片11共同构成调节压缩弹簧12弹力的第一限位机构，而第一限位机构也可以设计为其他连接于拉杆14上，并可调节位置的结构(如垂直穿过拉杆14的插销、蝶形螺母、丝杠螺母等)。这样，通过调节第一螺母10在拉杆14上的位置，即可调节压缩弹簧12的弹性势能，从而对装置的锁紧力进行调节。当然，如果舍弃一定效果，就实现锁紧而言，第一限位机构也可以是固定在拉杆14上的结构，位置不可调。进一步的，在浮动筒5的底板52靠锁定座8的一侧，设置有第二垫片13和第二螺母18(或其他可上下调节的机构)，第二垫片13和第二螺母18设置于拉杆14上，第二螺母18可固定于拉杆4上，也可在拉杆14上旋转以调节高度。在第二垫片13的支撑下，浮动筒5可轻松伸入到收缩筒3内径较大的部分。第二垫片13和第二螺母18共同构成支撑浮动筒5的第一支撑机构，与第一限位机构类似，第一支撑机构也可以设计为其他固定或活动设置于拉杆14上的结构，优选为位置可调的结构(如垂直穿过拉杆14的插销、蝶形螺母、丝杠螺母等)。

实施例二

本实施例公开了另一种快拆互联装置，该快拆互联装置与实施例一唯一不同之处在于，还包括固定座2，该固定座2设置有与收缩筒3相匹配的通孔19，收缩筒3安装于该通孔19处，与该通孔19轴向连接。

实施例三

本实施例公开了另一种快拆互联装置，该快拆互联装置与实施例一唯一不同之处在于，锁定扳手15替换为旋转螺母，拉杆14设计为螺杆结构，锁定座8与旋转螺母之间不连接，旋转螺母设置于拉杆14上。转动旋转螺母，使拉杆14远离收缩筒3，则可实现快速互联及锁定。反向转动旋转螺母，使拉杆14靠近收缩筒3，则实现解锁。

锁定扳手15还可替换为其他拉杆拉动机构，只要能够带动拉杆14沿轴向活动即可，至于在连接任意设备1完成后，对状态的锁定或解锁，可以借助其他辅助装置实现。

实施例四

本实施例公开了将任意设备1(带栓体)连接于实施例二的快拆互联装置的过程。

首先确定将锁定扳手15置于解锁位置，将任意设备1的栓体插入固定座2的通孔、收缩筒3的腔体31直至浮动筒5中，弹珠4此时位于收缩筒3内径较大的部分，栓体插入过程中，弹珠4会被栓体顶向外部。待任意设备1与固定座2平面接触后，转动锁定扳手15，使拉杆14相对锁定扳手15做过顶运动。旋转锁定扳手15时，其会带动第一垫片11压缩压缩弹簧12，从而带动浮动筒5远离收缩筒3，弹珠4则逐渐向收缩筒3内径较小的部分运动，在收缩筒3内壁作用下，弹珠4被挤向收缩筒3的轴心，与栓体侧面接触并抵住/卡住栓体-栓体为柱状体时，则从栓体侧面抵住栓体；栓体头部为球状时，则卡住栓体的头部，产生夹紧力和向锁定座8方向的拉力，将任意设备1和固定座2牢固地连接在一起。

对于不同的锁紧力需求，可对第一螺母10的高度进行适当调节，从而调整压缩弹簧12在工作时受到的压力。

而对于拉杆14直接连接浮动筒5的情况，其虽然无法进行锁紧力补偿，但是通过设计合适的尺寸，同样可以对适配尺寸的设备进行稳固地连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种快拆互联装置，其特征在于，包括收缩筒（3）、弹珠（4）、浮动筒（5）、拉伸弹簧（6）、外支撑筒（7）、锁定座（8）、拉杆（14）和拉杆拉动机构；所述收缩筒（3）和锁定座（8）分别安装于所述外支撑筒（7）的两端；所述收缩筒（3）轴心开设有腔体（31），该腔体（31）垂直于轴向的截面直径设计为：沿所述收缩筒（3）向所述锁定座（8）方向，由大到小设计；所述浮动筒（5）设置于所述收缩筒（3）内，并向所述锁定座（8）方向伸出所述收缩筒（3）；所述收缩筒（3）、腔体（31）、浮动筒（5）同轴；所述浮动筒（5）位于所述收缩筒（3）内部分的同一水平上，沿径向均匀开设有若干弹珠孔（51），各所述弹珠孔（51）内分别设置有一弹珠（4），所述弹珠（4）的直径大于所述弹珠孔（51）的长度，所述弹珠孔（51）两端的截面直径小于所述弹珠（4）的直径；所述拉杆（14）一端连接所述浮动筒（5），另一端连接所述拉杆拉动机构，所述拉杆拉动机构活动以带动所述拉杆沿轴向运动；

所述拉杆（14）与所述浮动筒（5）之间的连接结构设计为：所述拉杆（14）的自由端穿过所述浮动筒（5）的底板（52）并伸入到所述浮动筒（5）内，所述拉杆（14）的自由端设置有第一限位机构，所述第一限位机构固定在所述拉杆（14）上；所述第一限位机构与所述浮动筒（5）的底板（52）之间，设置有压缩弹簧（12）。

2.如权利要求1所述的快拆互联装置，其特征在于，在所述浮动筒（5）的底板（52）靠所述锁定座（8）的一侧，设置有第一支撑机构，所述第一支撑机构设置于所述拉杆（14）上。

3.如权利要求1所述的快拆互联装置，其特征在于，还包括拉伸弹簧（6），所述拉伸弹簧（6）的一端连接所述浮动筒（5）伸出所述收缩筒（3）的部分，另一端连接所述收缩筒（3）或所述外支撑筒（7）；所述弹珠（4）在所述收缩筒（3）内壁作用下凸出所述浮动筒（5）内壁时，所述拉伸弹簧（6）具备拉力。

4.如权利要求3所述的快拆互联装置，其特征在于，所述拉伸弹簧（6）的两端分别连接所述收缩筒（3）的底部和所述浮动筒（5）的底部。

5.如权利要求1所述的快拆互联装置，其特征在于，所述拉杆拉动机构为锁定扳手（15），所述锁定扳手（15）铰接于所述锁定座（8）上；所述锁定扳手（15）与所述拉杆（14）的连接点，与所述锁定扳手（15）与所述锁定座（8）的铰接点不同。

6.如权利要求5所述的快拆互联装置，其特征在于，所述锁定扳手（15）与所述拉杆（14）的连接点，相对于所述锁定扳手（15）与所述锁定座（8）的铰接点为过顶设计。

7.如权利要求2所述的快拆互联装置，其特征在于，所述第一支撑机构包括均设置于所述拉杆（14）上的第二垫片（13）和第二螺母（18），所述第二垫片（13）设置于所述第二螺母（18）与所述浮动筒（5）的底板（52）之间，并与所述浮动筒（5）的底板（52）接触。

8.如权利要求1~7任一所述的快拆互联装置，其特征在于，还包括固定座（2），所述固定座（2）开设有与所述收缩筒（3）适配的通孔（19），所述收缩筒（3）与所述通孔（19）轴向连接。

9.如权利要求1~7任一所述的快拆互联装置，其特征在于，所述收缩筒（3）的腔体（31）为包含两个台阶的阶梯形，靠所述锁定座（8）一侧的直径较小，两台阶间平滑过渡。

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