CN219827365U - 一种用于工程装备属具自动快换的柔性对接机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于工程装备属具自动快换的柔性对接机构；圆柱弹簧分别与安装主体和安装板连接；碟簧安装筒通过安装筒孔固定在安装主体；碟簧安装筒内设有内活塞和碟形弹簧片组，底塞设置在碟簧安装筒内腔尾部段限制碟形弹簧片组的位移；内活塞为圆柱凸台结构，其凸台外表面与圆头活塞杆圆球头部相配合形成运动高副，可配合圆柱弹簧实现空间内6个自由度的全自由度全方位运动而不受限制；碟簧安装筒头部与帽盖相连接，圆头活塞杆头部为突出圆球形状，穿过帽盖，圆球突出部分与帽盖头部圆孔进行限位，尾部段与安装板上的安装孔相连接；安装板上还设有泄露油口及快插母接头，快插母接头通过自身阶梯轴状和弹性卡簧与安装板相连。

Description

一种用于工程装备属具自动快换的柔性对接机构

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，特别涉及一种用于工程装备属具自动快换的柔性对接机构。

背景技术

长期以来，现有的救援装备或挖掘机主机装置通过快换装置更换属具时，或需操作人员手动连通液压油管路，或通过刚性连接结构导通液压油管路。就手动的导通方式而言，对灾害现场的操作人员具有较大的安全隐患或者在需要频繁更换属具的工程施工中效率较低；就刚性连接导通方式而言，因快插接头在导通的过程中不允许对制造和对接过程产生的误差进行柔性补偿，所以快插接头在实际使用中往往容易出现对接卡死、密封圈顶坏、使用寿命短等情况。

专利号为CN202211176189.0的发明专利公开了一种用于应急工程装备属具自动快换的柔性对接机构，采用内活塞与圆头活塞杆圆球头部相配合形成运动高副，实现了全自由度柔性补偿对接，但生产制造过程中发现其设计上存在部分问题。其中，圆头活塞杆与安装板连接处以及底塞与碟簧安装筒连接处的内、外螺纹加工相对困难，实际装配较为复杂，增加产品工时，提升制造成本。同时安装板设计存在缺陷，油路及定位销对接后，安装板与属具连接面难以实现紧密贴合，柔性对接机构安装板存在受力不均情况，可能导致油路接头及定位销损坏。

此外，上述专利中，碟簧安装筒的内腔尾部段设有内螺纹，底塞为圆柱结构，外表面设有外螺纹，底塞的外螺纹与碟簧安装筒的内腔尾部段的内螺纹相互配合限制碟形弹簧片组的位移。碟簧安装筒的内腔尾部段内表面及底塞凸台外表面需要加工螺纹，工艺较为复杂且装配不便，导致工时增加引发生产成本上升。

底塞尾部矩形凸台占据较多空间，底塞尾部矩形凸台侧边与油管接口安装所需空间存在冲突。

圆头活塞杆尾部外表面设有外螺纹，安装板连接孔内表面设有内螺纹，圆头活塞杆的外螺纹与安装板连接孔的内螺纹相互配合实现圆头活塞杆的安装。圆头活塞杆外表面及安装板连接孔内表面需要加工螺纹，工艺较为复杂且装配不便，导致工时增加引发生产成本上升。

安装板对接面上安装部件突出于安装板表面，柔性对接机构与工程装备属具对接后，安装板对接面与工程装备属具对接面无法紧密贴合，对接后工程装备属具收到冲击时，柔性对接机构油路接头及定位销受力，可能导致接头出现损坏。

因此，为解决用于应急工程装备属具自动快换的柔性对接机构在生产制造及使用中暴露的部分问题，需要对原液压油路快插接头柔性对接机构进行改进优化，以实现救援装备或工程装备主机装置与属具间的可靠对接，同时降低柔性对接机构的结构复杂程度，提高快插接头的使用寿命，减少制造及维护成本，提升工程装置作业能力。

实用新型内容

该实用新型的目的是针对现有技术的不足，改进了用于工程装备属具自动快换的柔性对接机构，优化了现有的柔性对接机构存在的制造装配困难、对接面难以紧密贴合的问题，降低了生产成本，提升了装置可靠性。

该实用新型的技术方案是提供了一种用于工程装备属具自动快换的柔性对接机构，其特征在于，包括安装主体，安装板，圆柱弹簧，弹簧导柱，碟形弹簧片组，碟簧安装筒，底塞，帽盖，圆头活塞杆，内活塞，限位销，快插母接头，弹性卡簧，泄露油口；

所述安装主体上开设有油管通孔、圆柱弹簧安装孔、安装筒孔；

圆柱弹簧通过弹簧导柱分别与安装主体和安装板连接；

碟簧安装筒为圆柱腔体结构，碟簧安装筒通过安装筒孔固定在安装主体；

碟簧安装筒内设有内活塞和碟形弹簧片组，底塞设置在碟簧安装筒内腔尾部段限制碟形弹簧片组的位移；

内活塞为圆柱凸台结构，其凸台外表面与圆头活塞杆圆球头部相配合形成运动高副，其配合圆柱弹簧实现空间内6个自由度的全自由度全方位运动；

碟簧安装筒头部与帽盖相连接，圆头活塞杆头部为突出圆球形状，穿过帽盖，圆球突出部分与帽盖头部圆孔进行限位，尾部段与安装板上的安装孔相连接，通过自身阶梯轴状和弹性卡簧与安装板相连；

安装板上还设有泄露油口及快插母接头，快插母接头通过自身阶梯轴状和弹性卡簧与安装板相连；

安装板与快插母接头、泄露油口、圆头活塞杆、油路块定位销的连接孔处设有沉头孔。

进一步地，所述安装筒孔还包括定位口，所述碟簧安装筒头部设有带外螺纹的圆形凸台结构、底部设有矩形凸台结构；所述碟簧安装筒的底部的矩形凸台结构与定位口实现定位配合安装。

进一步地，所述碟簧安装筒的底部设有矩形凸台结构，所述底塞头部设有圆形凸台结构，尾部设有矩形凸台结构，所述底塞的头部外表面与所述碟簧安装筒的内腔尾部段的内表面相互配合，所述碟簧安装筒底部的矩形凸台结构与所述底塞的矩形凸台结构相配合，限制碟形弹簧片组的位移。

进一步地，所述碟簧安装筒头部与帽盖相连接，其中帽盖为圆柱腔体结构，头部开有圆孔，所述圆孔比活塞杆头部小但比活塞杆杆部大。

进一步地，所述帽盖内腔壁尾部段设有内螺纹，与碟簧安装筒头部设有的螺纹相配合。

进一步地，所述安装板上对称设有连接圆头活塞杆的阶梯孔，其上还设有定位孔，用于和工程装备上油路块的定位销相配合_。

本实用新型达到的有益效果是：

本实用新型解决用于工程装备属具自动快换的柔性对接机构简化制造装配工艺、降低生产成本的现实需求，改进一种工程装备属具用的具有全自由度柔性补偿的液压油路快插接头柔性对接机构，以实现救援装备或工程装备主机装置与属具间的可靠对接，同时降低柔性对接机构的结构复杂程度，提高快插接头的使用寿命，减少制造及维护成本，提升工程装置作业能力。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施例的工程装备与属具开始对接示意图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的柔性对接机构安装位置示意图；

图3是根据本实用新型的一个实施例的安装主体结构示意图；

图4是根据本实用新型的一个实施例的柔性对接机构结构图；

图5是根据本实用新型的一个实施例的柔性对接机构结构爆炸图；

图6是根据本实用新型的一个实施例的工程装备与属具通过柔性对接机构对接完成的示意图；

其中，100-工程装备，101-油路块，200-柔性对接机构，201-安装主体，202-弹簧安装孔，203-定位口，204-安装筒孔，205-油管通孔，206-限位销孔，207-碟簧安装筒，208-底塞，209-内活塞，210-碟形弹簧片组，211-帽盖，212-圆头活塞杆，213-泄露油口，214-快插母接头，215-弹性卡簧，216-安装板，217-弹簧导柱，218-圆柱弹簧，300-属具。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行更详细的说明，本实用新型包括但不仅限于下述实施例。

如图1至图4所示，本实施例提供了一种用于工程装备属具自动快换的柔性对接机构，包括：安装主体201，安装板216，圆柱弹簧218，弹簧导柱217，碟形弹簧片组210，碟簧安装筒207，底塞208，帽盖211，圆头活塞杆212，内活塞209，快插母接头214，弹性卡簧215，泄露油口213。柔性对接机构200用于实现工程装备100与属具300的自动快换和柔性对接。

如图1和图2所示，该柔性对接机构200固定安装在属具300的基座上，与属具300对接的工程装备100上具有与柔性对接机构200相配合对接的油路块101。

如图1、图2和图3所示，在一种实施例中，安装主体201是一体成型的具有一个正面板及相连的两个侧壁，正面板对侧为开口；安装主体201与属具300基座上平面连接为一体。安装主体201的正面板上开有油管通孔205、圆柱弹簧安装孔202、安装筒孔204。油管通孔205用于快插母接头214的油管穿过与布线安排；安装筒孔204还包括定位口203，安装筒孔204用于碟簧安装筒207的安装。

如图4所示，圆柱弹簧218通过弹簧导柱217和螺栓一方面与安装主体201上的圆柱弹簧安装孔202相连接、另一方面与正面板对侧的安装板216相连接，提供沿x、y、z轴三方向的平动及绕x、y、z轴三个方向的转动，即空间内6个自由度的全自由度运动。

如图4和图5所示，碟簧安装筒207为圆柱腔体结构，其头部设有带外螺纹的圆形凸台结构、底部设有矩形凸台结构。碟簧安装筒207与安装主体201为分离式设计，碟簧安装筒207通穿过安装主体201底部的安装筒孔204并靠其尾部的矩形凸台结构与安装主体201上的定位口203实现定位配合安装，具有制造工艺简单、制造成本低的特点。

碟簧安装筒207内设有内活塞209和碟形弹簧片组210，其内腔尾部段设有内螺纹，与底塞208的外螺纹相互配合限制碟形弹簧片组210的位移。其中，底塞208头部为圆柱结构，尾部为矩形凸台结构。

内活塞209为圆柱凸台结构，其凸台外表面与圆头活塞杆212圆球头部相配合形成运动高副，可配合圆柱弹簧218实现空间内6个自由度的全自由度全方位运动而不受限制。内活塞209在力的作用下在腔体内移动压缩碟形弹簧片组210。选用的碟形弹簧片组210相比圆柱弹簧218刚度更大能承受更大的对接力，故其能限制安装板216及其上所安装的快插母接头沿-z轴方向的最大位移，同时防止工程装备100与属具300对接过程的对接力过大而损坏圆柱弹簧218以及实现安装板216的复位。

碟簧安装筒207外螺纹头部与帽盖211相连接，其中帽盖211为圆柱腔体结构，头部开有圆孔，圆孔直径小于活塞杆212头部直径，且大于活塞杆212杆部直径；帽盖211的圆孔直径与活塞杆212的杆部直径均采用预设尺寸的设定，以方便圆头活塞杆212穿过并且限制安装板216在对接时绕x、y、z轴三个方向的最大柔性转动角度，防止对接时安装板216无限度地绕轴转动。

帽盖211内腔壁尾部段设有内螺纹，与碟簧安装筒207头部设有的螺纹相配合。

圆头活塞杆212头部为突出圆球形状，穿过帽盖211，圆球突出部分与帽盖211头部圆孔进行限位，尾部段设有螺纹，通过螺纹与安装板216上的安装孔相连接。

安装板216上对称设有连接圆头活塞杆212的阶梯孔，同时设有泄露油口213及快插母接头214，快插母接头214通过自身阶梯轴状和弹性卡簧215与安装板216相连。

工程装备100与属具300通过柔性对接机构200对接完成后的示意图如图6所示。

本实用新型不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据实施例和附图公开内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本实用新型，因此，凡是采用本实用新型的设计结构和思路，做一些简单的变换或更改的设计，都落入本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.一种用于工程装备属具自动快换的柔性对接机构，其特征在于，包括安装主体(201)，安装板(216)，圆柱弹簧(218)，弹簧导柱(217)，碟形弹簧片组(210)，碟簧安装筒(207)，底塞(208)，帽盖(211)，圆头活塞杆(212)，内活塞(209)，限位销(219)，快插母接头(214)，弹性卡簧(215)，泄露油口(213)；

所述安装主体(201)上开设有油管通孔(205)、圆柱弹簧安装孔(202)、安装筒孔(204)；

圆柱弹簧(218)通过弹簧导柱(217)分别与安装主体(201)和安装板(216)连接；

碟簧安装筒(207)为圆柱腔体结构，碟簧安装筒(207)通过安装筒孔(204)固定在安装主体(201)；

碟簧安装筒(207)内设有内活塞(209)和碟形弹簧片组(210)，底塞(208)设置在碟簧安装筒(207)内腔尾部段限制碟形弹簧片组(210)的位移；

内活塞(209)为圆柱凸台结构，其凸台外表面与圆头活塞杆(212)圆球头部相配合形成运动高副，其配合圆柱弹簧(218)实现空间内6个自由度的全自由度全方位运动；

碟簧安装筒(207)头部与帽盖(211)相连接，圆头活塞杆(212)头部为突出圆球形状，穿过帽盖(211)，圆球突出部分与帽盖(211)头部圆孔进行限位，尾部段与安装板(216)上的安装孔相连接，通过自身阶梯轴状和弹性卡簧与安装板(216)相连；

安装板(216)上还设有泄露油口(213)及快插母接头(214)，快插母接头(214)通过自身阶梯轴状和弹性卡簧(215)与安装板(216)相连；

安装板(216)与快插母接头(214)、泄露油口(213)、圆头活塞杆(212)、油路块(101)定位销的连接孔处设有沉头孔。

2.根据权利要求1所述用于工程装备属具自动快换的柔性对接机构，其特征在于，所述安装筒孔(204)还包括定位口(203)，所述碟簧安装筒(207)头部设有带外螺纹的圆形凸台结构、底部设有矩形凸台结构；所述碟簧安装筒(207)的底部的矩形凸台结构与定位口(203)实现定位配合安装。

3.根据权利要求1所述用于工程装备属具自动快换的柔性对接机构，其特征在于，所述碟簧安装筒(207)的底部设有矩形凸台结构，所述底塞(208)头部设有圆形凸台结构，尾部设有矩形凸台结构，所述底塞(208)的头部外表面与所述碟簧安装筒(207)的内腔尾部段的内表面相互配合，所述碟簧安装筒(207)底部的矩形凸台结构与所述底塞(208)的矩形凸台结构结构相配合，限制碟形弹簧片组(210)的位移。

4.根据权利要求1所述用于工程装备属具自动快换的柔性对接机构，其特征在于，所述碟簧安装筒(207)头部与帽盖(211)相连接，其中帽盖(211)为圆柱腔体结构，头部开有圆孔，所述圆孔比活塞杆(212)头部小但比活塞杆(212)杆部大。

5.根据权利要求4所述用于工程装备属具自动快换的柔性对接机构，其特征在于，所述帽盖(211)内腔壁尾部段设有内螺纹，与碟簧安装筒(207)头部设有的螺纹相配合。

6.根据权利要求1所述用于工程装备属具自动快换的柔性对接机构，其特征在于，所述安装板(216)上对称设有连接圆头活塞杆(212)的阶梯孔，其上还设有定位孔(221)，用于和工程装备(100)上油路块(101)的定位销相配合。