CN109968226A - 一种液压夹紧虎钳 - Google Patents

Abstract

本发明中公开了一种液压夹紧虎钳，包括底座，及设置在底座上的固定钳体和活动钳体，固定钳体和活动钳体上均设置有液压顶针机构和液压驱动***，所述液压顶针机构包括分别设置在固定钳体与活动钳体上的多个液压缸和设置在各液压缸内的多个顶针，活塞将液压缸分隔为独立的工作腔和复原腔，所述固定钳体和活动钳体上分别设置有工作油路和复原油路，工作油路分别与各液压缸的工作腔连通，复原油路分别与各液压缸的复原腔连通，液压驱动***通过工作油路与复原油路分别为工作腔或复原腔提供液压油，驱动顶针在液压缸内的顶出和缩回动作。该装置通过液压顶针机构中的多个顶针与工件端面之间分别形成点接触，可适用于对各种不同复杂工件的固定夹紧操作。

Description

一种液压夹紧虎钳

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种液压夹紧虎钳。

背景技术

虎钳装夹在机械加工中应用较广泛，但一般虎钳在装夹边缘不平整的毛坯(如锻件)时，往往难以稳定的装夹，需要操作者在凹处垫上铜皮(或铝皮)，垫的厚度全靠操作者经验，使得装夹操作变得很繁琐而且不能保证有足够的夹紧力，使得生产效率低下，存在一定的安全隐患。

中国发明专利申请CN103111889A中公开了一种多点柔性夹具，其夹持部分主要包括两个夹持箱，夹持箱包括一个箱体，箱体的前端面开口，后端面开有通气孔，若干排夹具片层置于箱体内并由箱体的前端面伸出。通过设置多个夹具片，向箱体内通入高压气体为夹具片提供向外的推力，实现对复杂零件的多点固定装夹。该夹具虽然实现了对复杂工件、毛坯的多点装夹操作，但其采用气压的方式为若干层夹具片提供作用力，对夹具片之间的密封配合及夹具片与箱体之间的密封配合提出了很高的要求，不仅结构复杂，结构难以实现，而且难以实现夹紧工件的效果。

发明内容

本发明的目的在于解决现有夹具、虎钳在复杂工件装夹时存在的技术问题，提供一种液压夹紧虎钳。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种液压夹紧虎钳，包括底座，及设置在底座上的固定钳体和活动钳体，所述固定钳体和活动钳体上均设置有液压顶针机构和液压驱动***，所述液压顶针机构包括分别设置在固定钳体与活动钳体上的多个液压缸和设置在各液压缸内的多个顶针，所述顶针一端可从固定钳体或活动钳体的端面伸出，顶针位于液压缸内的一端端部设置有与液压缸配合的活塞，活塞将液压缸分隔为独立的工作腔和复原腔，所述固定钳体和活动钳体上分别设置有工作油路和复原油路，所述工作油路分别与各液压缸的工作腔连通，所述复原油路分别与各液压缸的复原腔连通，所述液压驱动***通过工作油路与复原油路分别为工作腔或复原腔提供液压油，驱动顶针在液压缸内的顶出和缩回动作。

上述技术方案中，进一步地，所述固定钳体和活动钳体上的液压缸均呈矩阵结构分布，位于同一水平面上的液压缸之间并排间隔设置，位于各不同水平面上的液压缸之间均通过设置在该水平面的工作油路和复原油路连接。

上述技术方案中，进一步地，所述液压驱动***包括依次设置的换向阀组件、组合单向阀组件、柱塞泵组件和液压油箱；

所述换向阀组件包括阀体、设置在阀体内的阀腔和设置在阀腔内的阀芯组件，所述阀体设置在固定钳体或活动钳体一侧，阀体一侧设置有分别与工作油路和复原油路连通的连接油路Ⅰ，连接油路Ⅰ另一端连通至阀腔，所述阀芯组件包括阀杆和间隔设置在阀杆上的两个阀芯，所述阀芯表面均设置有螺旋槽；

所述组合单向阀组件设置在阀体一侧，组合单向阀组件上依次并列设置有第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀，所述阀体上与组合单向阀组件连接的一侧设置有四个连接油路Ⅱ，第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀分别通过四个连接油路Ⅱ与阀腔连通，当阀芯组件位于阀腔底部时，两个阀芯分别位于第二单向阀和第四单向阀与阀腔之间的连接油路Ⅱ处，第一单向阀与工作油路之间连通，第三单向阀与复原油路之间连通，当阀芯组件位于阀腔顶部时，两个阀芯分别位于第一单向阀和第三单向阀与阀腔之间的连接油路Ⅱ处，第二单向阀与工作油路之间通过一阀芯上的螺旋槽连通，第四单向阀与复原油路之间通过另一阀芯上的螺旋槽连通；

所述柱塞泵组件设置在组合单向阀组件一侧，柱塞泵组件包括泵体、设置在泵体上的泵室、设置在泵室内的柱塞和柱塞杆，泵体上分别设置有与泵室连通的第一进油油路、第二进油油路和回油油路，第一进油油路一端连接第一单向阀，第二进油油路一端连接第四单向阀，回油油路分别连接第二单向阀和第三单向阀，所述第一进油油路、第二进油油路和回油油路的另一端分别连接到液压油箱，所述第一进油油路和第二进油油路与液压油箱之间设置有第五单向阀，回油油路与液压油箱之间设置有第六单向阀。

上述技术方案中，进一步地，所述第五单向阀和第六单向阀分别设置在一单向阀组件上，第五单向阀和第六单向阀在单向阀组件上并列水平设置，单向阀组件设置在泵体一侧，第一进油油路和第二进油油路分别与单向阀组件上的第五单向阀一端直接连通，第五单向阀的另一端通过第一油管连接到液压油箱，所述回油油路通过第二油管连接到第六单向阀一端，第六单向阀另一端连接到第一油管与液压油箱连接。

上述技术方案中，进一步地，所述底座上设置有用于对活动钳体固定定位的定位机构，所述定位机构包括设置在底座上的定位块和设置在定位块上的螺杆，螺杆与定位块之间通过螺纹连接，所述底座上设置限位滑槽，活动钳体和定位块底部均设置有与限位滑槽配合的限位滑轨，活动钳体和定位块与底座之间通过限位滑槽与限位滑轨活动连接，所述定位块和底座之间设置用于将定位块固定在底座上的固定机构。

上述技术方案中，进一步地，所述固定机构包括间隔设置在底座上多个半球形定位槽和设置在定位块底部的固定组件，所述定位块上设置有限位孔和与限位孔连通的固定孔，所述固定组件包括设置在限位孔内的限位球与顶杆，及设置在固定孔内的调节杆，顶杆与限位球之间设置有复原弹簧，调节杆一部分与固定孔之间通过螺纹连接，调节杆另一部分为锥形截面结构，顶杆一端伸入到固定孔内，顶杆伸入到固定孔的一端与调节杆上锥形截面结构部分相配合。

本发明所具有的有益效果：

1)该装置设置液压顶针机构对工件进行夹紧，在夹紧操作时，液压顶针机构中的多个顶针与工件的夹持端面之间分别形成点接触，从而可适用于对各种不同复杂工件的固定夹紧操作。

2)各顶针通过液压进行驱动，该装置中对液压驱动***及液压顶针机构进行设计，保证了各顶针在夹紧时的夹紧力均匀，夹紧操作稳定可靠。

3)液压驱动***中对各液压控制元件进行了模块化设计和集成，使整个液压驱动***结构简单，液压驱动***在虎钳上的安装紧凑、可靠。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1中所示本发明A向结构示意图。

图3为本发明图2中Ⅰ处液压驱动***结构局部示意图。

图4为本发明中液压驱动***液压原理图。

图5为图1中B-B向截面示意图。

图中：1、底座，2、固定钳体，3、活动钳体，4、液压缸，401、工作腔，402、复原腔，5、顶针，6、活塞，7、工作油路，8、复原油路，9、换向阀组件，901、阀体，902、阀腔，903、阀杆，904、阀芯，905、螺旋槽，906、连接油路Ⅰ，907、连接油路Ⅱ，10、组合单向阀组件，1001、第一单向阀，1002、第二单向阀，1003、第三单向阀，1004、第四单向阀，11、柱塞泵组件，1101、泵体，1102、泵室，1103、柱塞，1104、柱塞杆，1106、第一进油油路，1107、第二进油油路，1108、回油油路，12、单向阀组件，1201、第五单向阀，1202、第六单向阀，13、液压油箱，14、第一油管，15、第二油管，16、定位块，17、螺杆，18、限位滑槽，19、限位滑轨，20、定位槽，21、限位孔，22、固定孔，23、限位球，24、顶杆，25、调节杆，26、复原弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1和2所示，本实施例中的液压夹紧虎钳，包括底座1，及设置在底座上的固定钳体2和活动钳体3，所述活动钳体3与底座1之间活动连接，所述固定钳体2和活动钳体3上均设置有液压顶针机构和液压驱动***，所述液压顶针机构包括分别设置在固定钳体2与活动钳体3上的多个液压缸4和设置在各液压缸4内的多个顶针5，所述顶针5一端可从固定钳体或活动钳体的端面伸出，顶针5位于液压缸内的一端端部设置有与液压缸配合的活塞6，活塞6将液压缸4分隔为独立的工作腔401和复原腔402，所述固定钳体2和活动钳体3上分别设置有工作油路7和复原油路8，所述工作油路7分别与各液压缸的工作腔401连通，所述复原油路8分别与各液压缸的复原腔402连通，所述液压驱动***通过工作油路与复原油路分别为工作腔或复原腔提供液压油，驱动顶针在液压缸内的顶出和缩回动作。液压驱动***将液压油通过工作油路注入到各工作腔中时，工作腔内的液压油驱动活塞推动顶针从液压缸中顶出，实现顶针对工件的夹紧操作；液压驱动***将液压油注入到复原油路注入到各复原腔时，复原腔内的液压油驱动活塞推动顶针使顶针缩回到液压缸内，顶针松开工件。

固定钳体2和活动钳体3上的液压缸均呈矩阵结构分布，位于同一水平面上的液压缸4之间并排间隔设置，位于各不同水平面上的液压缸4之间均通过设置在该水平面的工作油路7和复原油路8连接。本实施例中，固定钳体和活动钳体上的液压顶针机构分层设置，可在液压顶针机构的各层液压缸所在的平面内分别设置工作油路和复原油路，通过各层不同的工作油路和复原油路为各不同层的液压缸提供液压油实现对各顶针的驱动。

如图2和3所示，本实施例中的液压驱动***包括依次设置的换向阀组件9、组合单向阀组件10、柱塞泵组件11、单向阀组件12和液压油箱13。

所述换向阀组件9包括阀体901、设置在阀体内的阀腔902和设置在阀腔内的阀芯组件，所述阀体901设置在固定钳体或活动钳体一侧，阀体901一侧设置有分别与工作油路和复原油路连通的连接油路Ⅰ906，连接油路Ⅰ906另一端连通至阀腔902，所述阀芯组件包括阀杆903和间隔设置在阀杆上的两个阀芯904，所述阀芯904表面均设置有螺旋槽905。

所述组合单向阀组件10设置在阀体901一侧，组合单向阀组件10上依次并列设置有第一单向阀1001、第二单向阀1002、第三单向阀1003和第四单向阀1004，所述阀体901上与组合单向阀组件连接的一侧设置有四个连接油路Ⅱ907，第一单向阀1001、第二单向阀1002、第三单向阀1003和第四单向阀1004分别通过四个连接油路Ⅱ907与阀腔902连通。

当阀芯组件位于阀腔底部时，两个阀芯904分别位于第二单向阀和第四单向阀与阀腔之间的连接油路Ⅱ处，第一单向阀1001与工作油路7之间连通，第三单向阀1003与复原油路8之间连通；当阀芯组件位于阀腔顶部时，两个阀芯904分别位于第一单向阀和第三单向阀与阀腔之间的连接油路Ⅱ处，第二单向阀1002与工作油路7之间通过一阀芯上的螺旋槽连通，第四单向阀1004与复原油路8之间通过另一阀芯上的螺旋槽连通。阀芯组件上的阀杆上连接有换向阀手柄，通过控制阀芯的上下运动实现油路的切换操作。

所述柱塞泵组件11设置在组合单向阀组件10一侧，柱塞泵组件11包括泵体1101、设置在泵体上的泵室1102、设置在泵室内的柱塞1103和柱塞杆1104，泵体1101上分别设置有与泵室连通的第一进油油路1106、第二进油油路1107和回油油路1108，第一进油油路1106一端连接第一单向阀1001，第二进油油路1107一端连接第四单向阀1004，回油油路1108分别连接第二单向阀1002和第三单向阀1003，所述第一进油油路1106、第二进油油路1107和回油油路1108的另一端分别连接到液压油箱13，所述第一进油油路1106和第二进油油路1107与液压油箱13之间设置有第五单向阀1201，回油油路1108与液压油箱13之间设置有第六单向阀1202。柱塞泵组件用于将液压油箱中的液压油泵入到各液压油路中，起到液压泵的作用。本实施例中柱塞泵组件采用手动驱动的方式，在柱塞杆上设置柱塞泵手柄，通过柱塞泵手柄驱动柱塞在泵室内的上下运动，实现液压油的泵送操作。

所述第五单向阀1201和第六单向阀1202分别设置在一单向阀组件12上，第五单向阀1201和第六单向阀1202在单向阀组件12上并列水平设置，单向阀组件12设置在泵体一侧，第一进油油路1106和第二进油油路1107分别与单向阀组件上的第五单向阀1201一端直接连通，第五单向阀1201的另一端通过第一油管14连接到液压油箱13，所述回油油路1108通过第二油管连接到第六单向阀1202一端，第六单向阀1202另一端连接到第一油管14与液压油箱13连接。

如图4所示，为本实施例中液压驱动***液压原理图，下面结合图3和图4对液压驱动***的工作过程进行描述。

对工件进行夹紧时，通过换向阀手柄将换向阀组件中的阀芯向下移动到阀腔的下部，通过柱塞泵手柄将液压油泵入到泵室，液压油经过第一进油油路、第一单向阀进入到换向阀的上部，液压油通过工作油路进入到各液压缸的工作腔内，液压油对活塞施加作用力将顶针从液压缸中顶出，实现顶针对工件的夹紧；此时，液压缸的复原腔内的液压油经复原油路、第三单向阀、回油油路、第六单向阀回流到液压油箱中。

松开工件时，通过换向阀手柄将换向阀组件中的阀芯向上运动到阀腔的上部，通过柱塞泵将液压油泵入到泵室，此时液压油经第二进油油路、第四单向阀、位于下方阀芯上的螺旋槽进入到复原油路中，经复原油路液压油分别进入到各液压油缸的复原腔，液压油对活塞施加作用力将顶针向工作腔一侧推动，使顶针缩回到液压缸内，从而松开工件；此时，液压缸的工作腔内的液压油经工作油路、位于上方阀芯上的螺旋槽、第二单向阀、回油油路和第六单向阀回流到液压油箱中。

如图1所示，本实施例中在底座1上设置有用于对活动钳体固定定位的定位机构，所述定位机构包括设置在底座上的定位块16和设置在定位块上的螺杆17，螺杆17与定位块16之间通过螺纹连接，所述底座1上设置限位滑槽18，活动钳体3和定位块16底部均设置有与限位滑槽配合的限位滑轨19，活动钳体3和定位块16与底座1之间通过限位滑槽与限位滑轨活动连接，所述定位块16和底座1之间设置用于将定位块固定在底座上的固定机构。本实施例中，定位块和活动钳体均设置为可移动的结构，从而适用于对不同规格工件的装夹；定位块通过固定机构固定在底座上后，通过调节螺杆可实现活动钳体的调节，及活动钳体和固定钳体对工件的夹紧操作。

如图1和5所示，本实施例中的固定机构包括间隔设置在底座上多个半球形定位槽20和设置在定位块底部的固定组件，所述定位块16上设置有限位孔21和与限位孔连通的固定孔22，所述固定组件包括设置在限位孔内的限位球23与顶杆24，及设置在固定孔内的调节杆25，顶杆24与限位球23之间设置有复原弹簧26，调节杆25一部分与固定孔22之间通过螺纹连接，调节杆25另一部分为锥形截面结构，顶杆24一端伸入到固定孔22内，顶杆24伸入到固定孔22的一端与调节杆25上锥形截面结构部分相配合。在通过固定机构对定位块进行固定时，将定位块滑动到定位槽位置，使限位球落入到定位槽内，转动调节杆使调节杆向固定孔内运动，此时调节杆锥形截面结构部分对顶杆施加向下的作用力，通过顶杆将限位球压在定位槽内，此时限位球卡在定位槽内限制定位块水平方向的运动，从而将定位块固定在底座上。反之，转动调节杆使调节杆向固定孔外方向运动，调节杆解除对顶杆的作用力，在复原弹簧的作用下顶杆向上运动，此时即可解除对限位球与定位槽之间的作用力，限位球可在限位孔内上下运动，从而解除对定位块的锁定。

本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种液压夹紧虎钳，包括底座，及设置在底座上的固定钳体和活动钳体，其特征在于：所述固定钳体和活动钳体上均设置有液压顶针机构和液压驱动***，所述液压顶针机构包括分别设置在固定钳体与活动钳体上的多个液压缸和设置在各液压缸内的多个顶针，所述顶针一端可从固定钳体或活动钳体的端面伸出，顶针位于液压缸内的一端端部设置有与液压缸配合的活塞，活塞将液压缸分隔为独立的工作腔和复原腔，所述固定钳体和活动钳体上分别设置有工作油路和复原油路，所述工作油路分别与各液压缸的工作腔连通，所述复原油路分别与各液压缸的复原腔连通，所述液压驱动***通过工作油路与复原油路分别为工作腔或复原腔提供液压油，驱动顶针在液压缸内的顶出和缩回动作。

2.根据权利要求1所述的液压夹紧虎钳，其特征在于：所述固定钳体和活动钳体上的液压缸均呈矩阵结构分布，位于同一水平面上的液压缸之间并排间隔设置，位于各不同水平面上的液压缸之间均通过设置在该水平面的工作油路和复原油路连接。

3.根据权利要求1或2所述的液压夹紧虎钳，其特征在于：所述液压驱动***包括依次设置的换向阀组件、组合单向阀组件、柱塞泵组件和液压油箱；

所述换向阀组件包括阀体、设置在阀体内的阀腔和设置在阀腔内的阀芯组件，所述阀体设置在固定钳体或活动钳体一侧，阀体一侧设置有分别与工作油路和复原油路连通的连接油路Ⅰ，连接油路Ⅰ另一端连通至阀腔，所述阀芯组件包括阀杆和间隔设置在阀杆上的两个阀芯，所述阀芯表面均设置有螺旋槽；

所述组合单向阀组件设置在阀体一侧，组合单向阀组件上依次并列设置有第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀，所述阀体上与组合单向阀组件连接的一侧设置有四个连接油路Ⅱ，第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀分别通过四个连接油路Ⅱ与阀腔连通，当阀芯组件位于阀腔底部时，两个阀芯分别位于第二单向阀和第四单向阀与阀腔之间的连接油路Ⅱ处，第一单向阀与工作油路之间连通，第三单向阀与复原油路之间连通，当阀芯组件位于阀腔顶部时，两个阀芯分别位于第一单向阀和第三单向阀与阀腔之间的连接油路Ⅱ处，第二单向阀与工作油路之间通过一阀芯上的螺旋槽连通，第四单向阀与复原油路之间通过另一阀芯上的螺旋槽连通；

所述柱塞泵组件设置在组合单向阀组件一侧，柱塞泵组件包括泵体、设置在泵体上的泵室、设置在泵室内的柱塞和柱塞杆，泵体上分别设置有与泵室连通的第一进油油路、第二进油油路和回油油路，第一进油油路一端连接第一单向阀，第二进油油路一端连接第四单向阀，回油油路分别连接第二单向阀和第三单向阀，所述第一进油油路、第二进油油路和回油油路的另一端分别连接到液压油箱，所述第一进油油路和第二进油油路与液压油箱之间设置有第五单向阀，回油油路与液压油箱之间设置有第六单向阀。

4.根据权利要求3所述的液压夹紧虎钳，其特征在于：所述第五单向阀和第六单向阀分别设置在一单向阀组件上，第五单向阀和第六单向阀在单向阀组件上并列水平设置，单向阀组件设置在泵体一侧，第一进油油路和第二进油油路分别与单向阀组件上的第五单向阀一端直接连通，第五单向阀的另一端通过第一油管连接到液压油箱，所述回油油路通过第二油管连接到第六单向阀一端，第六单向阀另一端连接到第一油管与液压油箱连接。

5.根据权利要求1所述的液压夹紧虎钳，其特征在于：所述底座上设置有用于对活动钳体固定定位的定位机构，所述定位机构包括设置在底座上的定位块和设置在定位块上的螺杆，螺杆与定位块之间通过螺纹连接，所述底座上设置限位滑槽，活动钳体和定位块底部均设置有与限位滑槽配合的限位滑轨，活动钳体和定位块与底座之间通过限位滑槽与限位滑轨活动连接，所述定位块和底座之间设置用于将定位块固定在底座上的固定机构。

6.根据权利要求5所述的液压夹紧虎钳，其特征在于：所述固定机构包括间隔设置在底座上多个半球形定位槽和设置在定位块底部的固定组件，所述定位块上设置有限位孔和与限位孔连通的固定孔，所述固定组件包括设置在限位孔内的限位球与顶杆，及设置在固定孔内的调节杆，顶杆与限位球之间设置有复原弹簧，调节杆一部分与固定孔之间通过螺纹连接，调节杆另一部分为锥形截面结构，顶杆一端伸入到固定孔内，顶杆伸入到固定孔的一端与调节杆上锥形截面结构部分相配合。