CN110480373B - 一种用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构，包括：底座，旋转套，推块，若干短顶杆、长顶杆；第一夹紧组件，包括第一固定锁套、第一弹簧夹套、第二夹紧组件，包括第二固定锁套、第二弹簧夹套和若干复位弹簧、以及直线气缸，直线气缸在回退时，所述第一弹簧夹套和第二弹簧夹套在复位弹簧推动下恢复至对轴类零件的夹紧状态，其中，所述旋转套在转动时带动所述第一弹簧夹套和第二弹簧夹套同时旋转。本发明的弹簧夹套机构通过设置两组夹紧组件，可以保证轴类零件的夹紧固定，同时提高轴类零件安装的同轴度，通过旋转套和夹紧组件的配合，可以在夹紧轴类零件的同时对其进行旋拧，完成装配要求。

Description

一种用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构

技术领域

本发明涉及变速箱安装辅助工装领域，具体涉及一种用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构。

背景技术

在变速箱轴系测量时，需要通过手动方式或机械方式拧紧工装螺栓缩小与轴配合的尺寸，从而实现轴的快速夹紧功能。

目前在机械方式中，有使用测量机实现轴夹紧测量功能，但是，由于测量机要求精度较高，此种方式会造成装配耗时长等问题，会对节拍、成本、人力造成影响。

在机械方式夹紧中，还有使用气缸拉动两瓣夹紧组件实现夹紧功能，但是两瓣夹紧组件不容易同步，容易产生偏心的现象，且该方式精度低，无法达到测量机的精度要求。

此外，现有的人工夹紧轴的技术虽然简单，但是，由于变速箱生产线节拍快，没有过多的时间让人工通过拧螺栓方式夹紧工件，在装配过程中工作效率低，人工装配过程中会有装配耗时长等问题，会对节拍、成本、人力造成影响。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构，以实现简单快捷的装夹轴类零件的装配功能，同时提高轴类零件安装的同轴度。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提出了一种用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构，包括：底座，为具有阶梯轴孔的箱体结构；旋转套，通过轴承安装在所述底座内；推块，设置在所述旋转套内并与所述旋转套轴向滑动连接，前端沿轴线方向设有若干短顶杆和长顶杆；第一夹紧组件，包括与所述旋转套内圈固定连接的第一固定锁套、与所述第一固定锁套配合的第一弹簧夹套、以及若干复位弹簧；第二夹紧组件，包括与所述旋转套内圈固定连接的第二固定锁套、设置在第二固定锁套内的第二弹簧夹套、以及若干复位弹簧；以及直线气缸，用于推动所述推块沿所述旋转套轴向滑动，其中，所述第一夹紧组件和第二夹紧组件用于夹紧轴类零件的不同轴向部位，所述直线气缸在推动推块的短顶杆和长顶杆同时前移时，迫使所述第一弹簧夹套和第二弹簧夹套对所夹持的轴类零件进行释放，所述直线气缸在回退时，所述第一弹簧夹套和第二弹簧夹套在复位弹簧推动下恢复至对轴类零件的夹紧状态，其中，所述旋转套在转动时带动所述第一弹簧夹套和第二弹簧夹套同时旋转。

进一步地，所述第一固定锁套具有第一圆锥锁紧面，所述第一弹簧夹套前端设置有若干第一弹性夹片，所述第一弹性夹片与所述第一圆锥锁紧面相配合。

进一步地，所述第一固定锁套、所述第二固定锁套的内圈设置有若干限位槽，所述第一弹簧夹套、所述第二弹簧夹套的外圈设置有若干限位块，其中，所述限位槽对所述限位块具有周向限位作用。

进一步地，所述第一弹簧夹套与第一固定锁套之间、所述第二弹簧夹套与所述第二固定锁套之间分别设有弹簧限位柱，其中，所述弹簧限位柱设置在所述复位弹簧内。

进一步地，所述轴承包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承外侧设有压紧端盖，所述压紧端盖与所述底座固定连接，用于第一轴承的轴向定位，所述压紧端盖外侧设置有接近开关。

进一步地，所述第二轴承一侧设有由推力块和压缩弹簧组成的浮动机构，所述浮动机构用于对第二轴承进行轴向浮动限位。

进一步地，还包括与所述旋转套连接的法兰盘，其中，所述法兰盘外端固定设有带轮。

进一步地，用于在变速箱轴系测量时对变速箱中被安装轴的夹紧和旋拧。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明的弹簧夹套机构通过设置两组夹紧组件，可以保证轴类零件的夹紧固定，同时提高轴类零件安装的同轴度，通过旋转套和夹紧组件的配合，可以在夹紧轴类零件的同时对其进行旋拧，完成装配要求。

2、本发明通过弹簧夹套机构可以简单快速地完成轴类零件的装配装夹功能，通过带轮、直线气缸和接近开关之间的半自动化控制，可以简单快速的有效的解决了因工装操作较慢，精度差而导致的问题，大幅提高了工位效率。

3、通过设置浮动机构，可以防止旋转套旋转过程中因轴向应力作用而卡死。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构的内部结构示意图；

图2为本发明的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构的外部立体结构示意图；

图3为本发明的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构局部剖视结构示意图；

图4为本发明的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构中推块及顶杆的结构示意图；

图5为本发明的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构中第一固定锁套的结构示意图；

图6为图5的A-A向的剖视结构示意图；

图7为本发明的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构中第一弹簧夹套的结构示意图；

图8为图7的B-B向剖视结构示意图；

图9为本发明的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构中第二固定锁套的结构示意图；

图10为图9的C-C向剖视结构示意图；

图11为本发明的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构中第二弹簧夹套的结构示意图；以及

图12为图11的D-D向剖视结构示意图。

附图标记说明

1、底座；2、长顶杆；3、旋转套；4、第二固定锁套；5、第二弹簧夹套；6、推块；7、第一弹簧夹套；8、第一固定锁套；9、推力块；10、法兰盘；11、压紧端盖；12、第一轴承；13、带轮；14、接近开关；15、限位螺栓；16、直线气缸；17、短顶杆；18、复位弹簧；19、压缩弹簧；20、卡簧；21、弹簧限位柱；22、第二轴承；41、弹簧安装孔；42、第二圆锥锁紧面；51、第二弹性夹片；52、弹簧安装孔；71、第一弹性夹片；72、避让槽；81、通孔；82、第一圆锥锁紧面；83、弹簧安装孔；100、被安装轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1-图12示出了根据本发明的一些实施例。

如图1-3所示，一种用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构，用于快速夹紧轴类零件并对其进行旋拧安装，所述弹簧夹套机构包括：底座1、旋转套3、法兰盘10、两个轴承、带轮13等，底座1呈箱体结构，中部开设有阶梯轴孔，旋转套3通过两个轴承安装在底座1的阶梯轴孔内。

旋转套3的一端外侧设有压紧端盖11，压紧端盖11与底座1端部通过螺栓固定连接，通过压紧靠近旋转套3外侧一端的第一轴承12，对旋转套3进行轴向限位，安装在旋转套3另一端的第二轴承22一侧设有由推力块9和压缩弹簧19组成的浮动机构，所述浮动机构安装在底座1中，用于对第二轴承22进行浮动轴向限位，避免旋转套3旋转过程中因轴承受到轴向应力卡死而无法运转。

具体地，法兰盘10通过螺栓固定在旋转套3后端，法兰盘10外端的轴部固定安装有带轮13，带轮13通过卡簧20轴向固定在法兰盘10上，带轮13可以在电机的带动下带动旋转套3转动。其中，法兰盘10中部沿轴线方向开设有通孔，所述通孔内安装有直线气缸16。

具体地，所述旋转套3内靠近法兰盘10一端内部设有推块6，所述推块6在直线气缸16的推动下可以在旋转套3内滑动，其中，推块6另一端沿轴线方向设置有六个短顶杆17和六个长顶杆2，短顶杆17和长顶杆2绕推块6端面环形设置，且短顶杆17与长顶杆2间隔分布。

具体地，如图3、4所示，所述短顶杆17前端设有第一夹紧组件和第二夹紧组件，且第二夹紧组件设置在第一夹紧组件的前端。

其中，第一夹紧组件包括第一固定锁套8和第一弹簧夹套7，所述第一固定锁套8的外圆柱面与所述旋转套3的内孔过盈配合，所述第一弹簧夹套7安装在第一固定锁套8内，在短顶杆17的推动下可以在第一固定锁套8中轴向滑动，其中，第一固定锁套8的圆孔前端具有第一圆锥锁紧面82，第一圆锥锁紧面82与第一固定锁套8中心轴线呈一定倾斜角，所述第一弹簧夹套7前端设置有六块第一弹性夹片71，且所述第一弹性夹片71的外侧面也为圆锥面，与第一固定锁套8内部的第一圆锥锁紧面82相配合。

其中，第一固定锁套8上设有多个弹簧安装孔83，弹簧安装孔83上安装有弹簧限位柱21，弹簧限位柱21外套设有复位弹簧18；当第一弹簧夹套7在未受到短顶杆17的作用力时，复位弹簧18推动第一弹簧夹套7在第一固定锁套8内向外滑动，第一弹簧夹套7上的第一弹性夹片71受到第一固定锁套8上第一圆锥锁紧面82的挤压，向内部缩紧，可以实现轴类零件的夹紧。

当短顶杆17推动第一弹簧夹套7在第一固定锁套8中向内滑动时，第一弹性夹片71受到第一固定锁套8内第一圆锥锁紧面82的作用力减小，甚至没有，第一弹性夹片71向外张开，从而可以实现轴类零件的安装或者拆卸。

具体地，如图5、6所示，第二夹紧组件包括第二弹簧夹套5、第二固定锁套4，第二固定锁套4设置在旋转套3内，并与旋转套3通过过盈配合，可以随旋转套3同步转动，所述第二弹簧夹套5滑动安装在第二固定锁套4内，其中，第二固定锁套4的圆孔前端具有第二圆锥锁紧面42，第二弹簧夹套5的前端具有六个第二弹性夹片51，且所述第二弹性夹片51的外侧面为圆锥面，与第二固定锁套4内部的第二圆锥锁紧面42相配合。

其中，第二弹簧夹套5上设有弹簧安装孔52，第二固定锁套4上也设有弹簧安装孔41，两个弹簧安装孔之间设置有弹簧限位柱21，弹簧限位柱21上设置有复位弹簧18，弹簧限位柱21用于防止复位弹簧18变形，第一固定锁套8上开设由6个通孔，第一弹簧夹套7上设置有避让槽72，推块6上的长顶杆2可以穿过第一固定锁套8上的通孔81和第一弹簧夹套上的避让槽72抵住第二弹簧夹套5的端面。

其中，当第二弹簧夹套5未受到长顶杆2推力作用时，复位弹簧18推动第二弹簧夹套5在第二固定锁套4中向外滑动，第二弹簧夹套5上的第二弹性夹片51受到第二固定锁套4上第二圆锥锁紧面的挤压，向内部缩紧，可以实现轴类零件的夹紧。

当第二弹簧夹套5受到长顶杆2推力作用时，复位弹簧18压缩，第二弹簧夹套5在第二固定锁套4中向内滑动，第二固定锁套4上第二圆锥锁紧面对第二弹簧夹套5上的第二弹性夹片51的作用力渐渐减小，第二弹性夹片51向外张开，从而可以实现轴类零件的安装或者拆卸。

具体地，所述压紧端盖11的外侧安装有接近开关14，所述接近开关14、直线气缸16、以及驱动的带轮13的电机均与控制器信号连接，用于控制带轮13和直线气缸16的工作顺序。

在一实施例中，第一固定锁套、第二固定锁套的内圈设置有若干限位槽，第一弹簧夹套、第二弹簧夹套的外圈设置有若干限位块，限位块与限位槽相配合，能够实现第一固定锁套与第一弹簧夹套、第二弹簧夹套与第二固定锁套的周向限位，在旋拧轴类零件过程中，可以防止轴类零件的滑动。

在一实施例中，推块6靠近直线气缸16一端固定安装有限位螺栓15，所述限位螺栓15与直线气缸的缸杆相对，可以减小气缸对推块6的冲击磨损。

本发明的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构的工作过程如下：

首先，被夹紧的轴类零件靠近该机构，压紧端盖11上的接近开关14检测到轴类零件靠近，将信号发送给控制器，控制器控制直线气缸工作，直线气缸的缸杆顶住推块上的限位螺栓15，并推动推块6移动，推块6上的短顶杆17推动第一弹簧夹套7在第一固定锁套8内滑动，第一固定锁套8对第一弹簧夹套上的第一弹性夹片的作用力慢慢变小，使第一弹性夹片慢慢向外张开，达到可以放置被安装轴100的尺寸要求，同时推块6上的长顶杆推动第二弹簧夹套5在第二固定锁套内移动，第二固定锁套4内部圆锥孔对第二弹簧夹套上第二弹性夹片的作用力慢慢减小，使第二弹性夹片开始向外张开，达到可以放置被安装轴100的尺寸要求。

然后，待被安装轴100完全安装到该机构上时，直线气缸停止工作，第一弹簧夹套和第二弹簧夹套在复位弹簧18的推动下向后回退，由于第一弹簧夹套上的第一弹性夹片在第一固定锁套的圆锥面挤压下向内收缩，从而夹紧被安装轴100，同理，第二弹簧夹套上的第二弹性夹片在第二固定锁套上圆锥面的挤压下向内收缩，将被安装轴100夹紧。

最后，待被安装轴100被夹紧后，控制器通过电机驱动带轮13转动，带轮13带动法兰盘、旋转套、以及安装在旋转套内的推块6、第一弹簧夹套、第一固定锁套、第二弹簧夹套、第二固定锁套转动、被安装轴100转动，从而实现被安装轴100的旋拧安装。

应用实例

本弹簧夹套机构用于在变速箱轴系测量时对变速箱中被安装轴100的快速夹紧和旋拧，有效的解决了因工装操作较慢，精度差而导致的问题，大幅提高了工位效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构，其特征在于，包括：

底座(1)，为具有阶梯轴孔的箱体结构；

旋转套(3)，通过轴承安装在所述底座(1)内；

推块(6)，设置在所述旋转套(3)内并与所述旋转套(3)轴向滑动连接，前端沿轴线方向设有若干短顶杆(17)和长顶杆(2)；

第一夹紧组件，包括与所述旋转套(3)内圈固定连接的第一固定锁套(8)、与所述第一固定锁套(8)配合的第一弹簧夹套(7)、以及若干复位弹簧(18)；

第二夹紧组件，包括与所述旋转套(3)内圈固定连接的第二固定锁套(4)、设置在第二固定锁套(4)内的第二弹簧夹套(5)、以及若干复位弹簧(18)；以及

直线气缸(16)，用于推动所述推块(6)沿所述旋转套(3)轴向滑动，

其中，所述第一夹紧组件和第二夹紧组件用于夹紧轴类零件的不同轴向部位，所述直线气缸(16)在推动推块(6)的短顶杆(17)和长顶杆(2)同时前移时，迫使所述第一弹簧夹套(7)和第二弹簧夹套(5)对所夹持的轴类零件进行释放，所述直线气缸(16)在回退时，所述第一弹簧夹套(7)和第二弹簧夹套(5)在复位弹簧(18)推动下恢复至对轴类零件的夹紧状态，

其中，所述旋转套(3)在转动时带动所述第一弹簧夹套(7)和第二弹簧夹套(5)同时旋转。

2.根据权利要求1所述的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构，其特征在于，所述第一固定锁套(8)具有第一圆锥锁紧面(82)，所述第一弹簧夹套(7)前端设置有若干第一弹性夹片(71)，所述第一弹性夹片(71)与所述第一圆锥锁紧面(82)相配合。

3.根据权利要求2所述的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构，其特征在于，所述第一固定锁套(8)、所述第二固定锁套(4)的内圈设置有若干限位槽，所述第一弹簧夹套(7)、所述第二弹簧夹套(5)的外圈设置有若干限位块，其中，所述限位槽对所述限位块具有周向限位作用。

4.根据权利要求1所述的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构，其特征在于，所述第一弹簧夹套(7)与第一固定锁套(8)之间、所述第二弹簧夹套(5)与所述第二固定锁套(4)之间分别设有弹簧限位柱(21)，其中，所述弹簧限位柱(21)设置在所述复位弹簧(18)内。

5.根据权利要求1所述的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构，其特征在于，所述轴承包括第一轴承(12)和第二轴承(22)，所述第一轴承(12)外侧设有压紧端盖(11)，所述压紧端盖(11)与所述底座(1)固定连接，用于第一轴承(12)的轴向定位，所述压紧端盖(11)外侧设置有接近开关(14)。

6.根据权利要求5所述的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构，其特征在于，所述第二轴承(22)一侧设有由推力块(9)和压缩弹簧(19)组成的浮动机构，所述浮动机构用于对第二轴承(22)进行轴向浮动限位。

7.根据权利要求1所述的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构，其特征在于，还包括与所述旋转套(3)连接的法兰盘(10)，其中，所述法兰盘(10)外端固定设有带轮(13)。

8.根据权利要求1所述的用于快速安装轴类零件的弹簧夹套机构，其特征在于，用于在变速箱轴系测量时对变速箱中被安装轴(100)的夹紧和旋拧。

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