CN114952660B - 一种动涡旋盘的夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动涡旋盘的夹持装置，属于机械加工领域。一种动涡旋盘的夹持装置，包括定位模块；定位模块包括销钉、形变环、弹簧和运动组件；定位时，销钉孔套设于销钉外；形变环具有弹性；形变环最大外径大于或等于定位腔内径；定位时，定位腔套设于形变环外；弹簧的一端固定连接于运动组件的输出端的下端，另一端与运动组件固定连接；运动组件的输出端在外力驱动下能在竖直方向向上运动，在弹簧复位的弹性力的驱动下能竖直方向向下运动；运动组件的输出端位于形变环内侧。它实现在夹持动涡旋盘的同时，避免弹簧复位时由于惯性产生的弹性形变致使活塞的输出端撞击动涡旋盘底面的情况产生，延长了动涡旋盘的使用寿命。

Description

一种动涡旋盘的夹持装置

技术领域

本发明属于机械加工领域，更具体地说，涉及一种动涡旋盘的夹持装置。

背景技术

动涡旋盘的下端开设有销钉孔，销钉孔为开放式腔室，能与对应元件配合以固定；动涡旋盘的下端开设有开放的定位腔，定位腔为圆形，定位腔的内壁由刚性材料制成，不易发生形变，能与夹具配合以固定；销钉孔位于定位腔的外侧，工作时同时固定销钉孔和定位腔以夹持动涡旋盘。

涡旋压缩机中的动涡旋盘的加工一直是一项技术难题，现有技术中，夹具通过活塞的向上运动或向下运动实现对动涡旋盘的装夹，当活塞向下运动时，活塞的输出端与动涡旋盘连接并固定，此时完成对动涡旋盘的夹持；当活塞向上运动时，活塞的输出端放松并且与动涡旋盘分离，此时可将动涡旋盘取下。现有技术中一般通过弹簧来控制活塞的上下运动，活塞向下运动时弹簧拉伸，弹簧复位时控制活塞向上运动，但是弹簧复位时由于受到惯性的影响会复位至小于弹簧自由状态时的位置，此时会带动活塞向上运动至高于静止状态下的水平高度并且产生冲击力，此时动涡旋盘尚未拆离，活塞头的输出端撞击动涡旋盘的底面易对动涡旋盘造成伤害，缩短动涡旋盘的使用寿命，对动涡旋盘造成外观损害。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种动涡旋盘的夹持装置，它可以实现使用时动涡旋盘底部定位腔被胀紧连接以固定动涡旋盘，同时一个销钉孔与一个销钉的配合连接实现对动涡旋盘的夹持，并且避免了弹簧复位时由于惯性产生的弹性形变致使活塞的输出端撞击动涡旋盘底面的情况产生，减小了动涡旋盘收到伤害的可能性，延长了动涡旋盘的使用寿命，降低了成本。

本发明的一种动涡旋盘的夹持装置，包括定位模块；

定位模块包括销钉、形变环、弹簧和运动组件；

销钉为刚性材料，销钉与销钉孔相匹配；定位时，销钉孔套设于销钉外；

形变环至少由弹性或塑性材料制成以具有向外侧形变的能力，以使形变环外径变化；形变环的最大外径大于或等于定位腔的内径；定位时，定位腔套设于形变环外；

弹簧的一端固定连接于运动组件的输出端的下端，另一端与运动组件固定连接以保持静止；在定位状态下，弹簧呈放松状态，在定位前和拆卸动涡旋盘时，弹簧呈拉伸状态；

运动组件的输出端在外力驱动下具有在竖直方向向上运动的能力，在弹簧复位的弹性力的驱动下具有竖直方向向下运动的能力；运动组件的输出端位于形变环内侧并与形变环通过斜面抵接，以使形变环受驱动模块压迫向外侧形变。

作为本发明的进一步改进，定位模块还包括限位环；限位环固定地套设于形变环外侧；在放松状态下，限位环与形变环之间留有间隙；在定位状态下，限位环内壁与形变环外壁抵接，以限制形变环的最大形变程度。

作为本发明的进一步改进，形变环由弹性或者塑性材料制成，形变环从其底端开始沿轴心延伸开设有多个非贯穿的形变凹槽，以使外壁形成多个具有向外形变的能力的形变翼。

作为本发明的进一步改进，定位模块还包括定位柱；定位柱内部开设有运动腔室；运动腔室上端开设有通孔与外界连通；驱动组件包括活塞，活塞包括活塞杆和活塞头；活塞杆固定连接于活塞头上端；活塞杆滑动连接于通孔内，活塞杆贯穿通孔并且上端部始终位于定位柱上侧；活塞杆位于定位柱上侧的端部与形变环直接或间接地通过斜面抵接；运动腔室下侧开设有控制腔室，运动腔室与控制腔室连通且通过活塞头分隔，活塞头与运动腔室内壁滑动连接且保持动密封；弹簧的一端与活塞头的下底面固定连接，另一端与控制腔室的底面固定连接；在定位状态下，弹簧呈放松状态，在定位前和拆卸动涡旋盘时，弹簧呈拉伸状态；控制腔室的一侧开设有充气孔，充气孔与控制腔室连通以控制控制腔室内气压变化。

作为本发明的进一步改进，活塞杆位于定位柱上侧的端部外可拆卸连接有滑动环；滑动环由刚性材料制成，滑动环的外周面为斜面以使滑动环为上宽下窄的环状结构；形变环内壁为与滑动环的外周面相匹配的斜面。

作为本发明的进一步改进，活塞杆与通孔内壁存在间隙；形变环撑开状态与定位腔密封，自由状态与定位腔存在间隙，以使运动腔室内气压变化对工作腔室内气压产生影响。

作为本发明的进一步改进，在定位状态下，动涡旋盘与定位模块之间具有封闭的腔室；所述腔室的气压是可变的，以使外界大气压为动涡旋盘提供竖直向下的压力。

作为本发明的进一步改进，所述夹具还包括压紧模块；压紧模块与所述腔室连通；压紧模块与外界的抽气装置连通，以使所述腔室气压减小。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：通过动涡旋盘底部定位腔的胀紧连接和一个销钉孔与一个销钉的配合实现夹持动涡旋盘，提高了加工精度、减少装夹难度，提高了装夹效率，同时还避免了弹簧复位时由于惯性产生的弹性形变致使活塞的输出端撞击动涡旋盘底面的情况产生，减小了动涡旋盘收到伤害的可能性，延长了动涡旋盘的使用寿命，降低了成本；

滑动环的外表面为上宽下窄的斜面，使得滑动环在向下移动控制形变环形变是一个逐渐撑开的过程，以防止形变环短时间内形变过大导致无法复原，同时也使形变环与定位腔的抵接时逐渐抵接的，大大减少了磨损，延长了产品的使用寿命；

定位柱上端连接有限位环以限制形变环的最大形变状态，防止因为形变环形变过大导致定位腔内壁被胀裂，对动涡旋盘起到保护作用；

负压管道的设置使动涡旋旋盘能够更好被压紧，打开负压管道时，定位柱上端夹持的动涡旋盘下侧的气压低于大气压，大气压将动涡旋盘压紧于定位柱上，操作比较方便；

夹持动涡旋盘前弹簧为自由状态，此时滑动环将形变环撑开，动涡旋盘无法放入工作腔室内，通过向充气孔充气控制滑动环向上运动，直至形变环恢复自由状态，此时动涡旋盘能够放入工作腔室内；通过充气孔将控制腔室内压缩气体排出时弹簧复位控制滑动环撑开形变环以固定动涡旋盘，此时弹簧的弹性形变的惯性不会冲击到动涡旋盘的底部，避免了对动涡旋盘造成损伤，起到了保护作用，延长了动涡旋盘的使用寿命；

活塞杆与通孔内壁存在间隙；形变环撑开状态与定位腔密封，自由状态与定位腔存在间隙，以使当需要取下动涡旋盘时，活塞向上运动，此时形变环恢复自由状态，与定位腔存在间隙，活塞向上运动时压缩气体向上运动至工作腔室，以使工作腔室内气压等于或大于大气压，便于取下；这样的设置既减少了通孔内密封圈的设置，还省略了另外开启充气装置的步骤，使装置的制作更加简单，操作步骤更加便捷，成本也相对降低了。

附图说明

图1为本发明的一种动涡旋盘的夹持装置的结构示意图；

图2为本发明的的动涡旋盘与固定柱配合加工时的结构示意图；

图3为本发明的固定柱的剖面结构示意图；

图4为本发明的动涡旋盘的轴测图；

图5为本发明的动涡旋盘的底面结构示意图；

图6为本发明的形变环结构示意图；

图7为本发明的固定柱夹持动涡旋盘前形变环处于自由状态下的剖面结构示意图；

图8为本发明的固定柱夹持动涡旋盘前夹持部位的剖面结构示意放大图；

图9为本发明的固定柱夹持动涡旋盘时形变环产生形变后的剖面结构示意图；

图10为本发明的固定柱夹持动涡旋盘时夹持部位的剖面结构示意放大图；

图11为本发明的固定柱在夹持动涡旋盘时的剖视图。

具体实施方式

具体实施例一：请参阅图1-11的一种动涡旋盘的夹持装置，包括夹持动涡旋盘1的定位模块2和液压板。

定位模块2数量至少两个，定位模块2固定设置于液压板上侧，液压板为定位模块2和底板的工作提供平稳的工作环境。

定位模块2连接有定位柱、底板、销钉20、限位环21、形变环22、滑动环23和压紧模块。

定位柱上端开设有工作腔室，工作腔室上侧为开放式结构，动涡旋盘1在定位时置于定位柱上端，动涡旋盘1被固定于工作腔室上时，工作腔室被动涡旋盘1覆盖并保持密封；定位柱内部开设有运动腔室，运动腔室上端开设有通孔与工作腔室连通；运动腔室下侧为开放式结构；

底板固定设置于定位柱下侧，底板内部开设有控制腔室，控制腔室的一侧开设有充气孔26，充气孔26与控制腔室连通；控制腔室设置于运动腔室下侧，且控制腔室与运动腔室连通，运动腔室与控制腔室连接部分滑动连接有活塞24，活塞24包括活塞杆和活塞头；

活塞杆固定连接于活塞头上端；活塞杆位于通孔内并与通孔内壁存在间隙，活塞杆贯穿通孔并且上端部始终位于定位柱上侧；活塞头与控制腔室内壁滑动连接并保持动密封，以使活塞头下侧的控制腔室保持密封；活塞头上端的水平高度始终低于充气孔26的开设水平高度，活塞头下端的水平高度始终高于控制腔室的水平高度；

控制腔室内固定设置有弹簧25，弹簧25的上端与活塞头下端的底面固定连接，弹簧25的下端与控制腔室的下底面固定连接；

定位前或放松时，向充气孔26内通气并稳压，控制腔室内气压变大，活塞24向上滑动，弹簧25被带动向上拉伸；通过向充气孔26内通气以改变控制腔室内的气压，从而控制活塞24的滑动；定位时充气孔26停止通气并开放，控制腔室内压缩气体排出，同时弹簧25向下收缩恢复至自由状态，弹簧25辅助压缩气体排出，活塞24回位。

滑动环23位于工作腔室内，并嵌设于活塞24的凹槽内，以与活塞24可拆卸连接；滑动环23的外周面为斜面，使得滑动环23为上宽下窄的环状结构；滑动环23由刚性材料制成；

形变环22位于工作腔室内，并套设于滑动环23外侧；形变环22内壁为与滑动环23的外周面匹配的斜面；形变环22内壁面与滑动环23外周面贴合抵接；形变环22由弹性或者塑性材料制成，形变环22从其底端开始沿轴心延伸开设有多个非贯穿的形变凹槽，以使外壁形成多个具有向外形变的能力的形变翼221；形变翼221受到滑动环23的支撑力能够向外形变，工作时动涡旋盘1下端的定位腔与形变环22配合连接，当形变翼221被撑开时与定位腔内表面胀紧连接以固定动涡旋盘1；

限位环21位于工作腔室内，并套设于形变环22外侧；限位环21由刚性材料制成；在放松状态下，限位环21与形变环22之间留有间隙；在定位状态下，限位环21内壁与形变环22外壁抵接，以限制形变环22的最大形变程度，有效防止定位时因形变环22的形变翼221向外撑开角度过大导致对动涡旋盘1造成损伤的问题发生。

销钉20为刚性材料，固定设置于定位柱的上端，且销钉20的位置与销钉孔的位置相对应，销钉20的形状与销钉孔的腔室的形状相对应，销钉孔与销钉20配合连接以固定动涡旋盘1；

压紧模块包括真空管道27和负压管道28；真空管道27开设于定位柱内部，且与控制腔室相互独立；真空管道27的一端与工作腔室连通，另一端独立地连通有负压管道28；负压管道28开设于底板内部，与外界抽气装置连接，为工作腔室抽气；开启抽气装置时，工作腔室内气压减小以使动涡旋盘1受外界大气压力压迫而被压紧在定位柱上。

工作原理：在该夹持装置夹持动涡旋盘1前，位于控制腔室内的弹簧25处于自由状态，活塞24保持静止，且固定于活塞杆上端的滑动环23的上端面的水平高度低于形变环22上端面的水平高度，此时滑动环23的外周面会对形变环22产生向外的推力，形变环22保持被撑开的状态，此时动涡旋盘1无法放入并被夹持；

因此用充气装置通过充气孔26向控制腔室内充气，控制腔室内气压变大，活塞24向上滑动，并且带动弹簧25向上拉伸，此时滑动环23在活塞24的带动下往上运动，由于滑动环23为上宽下窄的环状结构且形变环22内壁为与滑动环23的外周面匹配的斜面，滑动环23会持续往上运动直至滑动环23的外周面与形变环22的内壁面贴合抵接，此时形变环22复位恢复至自由状态；此时活塞24静止，控制控制装置将动涡旋盘1移动并放置于定位柱上端，另销钉20完全进入动涡旋盘1下侧的销钉孔中，工作腔室被动涡旋盘1覆盖并保持密封；

此时开放充气孔26使控制腔室内压缩气体排出，使控制腔室内的气压与外界气压一致，此时被拉伸的弹簧25恢复自由状态时对活塞24产生一个向下拉的牵引力，活塞24向下运动，带动滑动环23向下运动，由于滑动环23为上宽下窄的环状结构且滑动环23的外周面与形变环22的内壁面贴合抵接，在滑动环23往下运动的过程中，滑动环23的外周面会对形变环22产生向外的推力，使形变环22的形变翼221向外形变，与定位腔的内壁形成胀紧连接以固定动涡旋盘1，并且此时形变环22的外壁与定位腔的内壁紧贴以构成密封结构，使定位腔内的气体不会进入定位腔外的工作腔室内；当形变翼221向外形变至一定角度之后，形变环22的外壁会与限位环21的内壁抵接，此时形变环22向外形变至最大，形变翼221不再往外张开，有效防止定位时因形变环22的形变翼221向外撑开角度过大导致对动涡旋盘1造成损伤的问题发生；

此时开启与负压管道28连通的外界抽气装置，空气通过真空管道27和负压管道28内抽离工作腔室，工作腔室内气压减小以使动涡旋盘1受外界大气压力压迫而被压紧在定位柱上。

当加工完成需要取下动涡旋盘1时，用充气装置通过充气孔26向控制腔室内充气，控制腔室内气压变大，活塞24向上滑动，并且带动弹簧25向上拉伸，此时滑动环23在活塞24的带动下往上运动，滑动环23持续往上运动直至滑动环23的外周面与形变环22的内壁面贴合抵接，形变环22复位恢复至自由状态，此时形变环22的外壁与定位腔的内壁间存在间隙，活塞24将运动腔室内的气体推动使所述气体向上运动，所述气体通过形变环22的外壁与定位腔的内壁间的间隙充斥于整个工作腔室内，使工作腔室内的气压等于或者大于外界气压以将动涡旋盘1顶离定位柱，此时可通过向上夹起动涡旋盘1使动涡旋盘1与定位柱分离。

Claims (6)

1.一种动涡旋盘的夹持装置，用于夹持动涡旋盘（1），动涡旋盘（1）下端开设有定位腔和销钉孔，其特征在于：包括定位模块（2）；

定位模块（2）包括销钉（20）、形变环（22）、弹簧（25）和运动组件；

销钉（20）为刚性材料，销钉（20）与销钉孔相匹配；定位时，销钉孔套设于销钉（20）外；

形变环（22）至少由弹性材料制成以具有向外侧形变的能力，以使形变环（22）外径变化；形变环（22）的最大外径大于或等于定位腔的内径；定位时，定位腔套设于形变环（22）外；

弹簧（25）的一端固定连接于运动组件的输出端的下端，另一端与运动组件固定连接以保持静止；在定位状态下，弹簧（25）呈放松状态，在定位前和拆卸动涡旋盘时，弹簧（25）呈拉伸状态；

运动组件的输出端在外力驱动下具有在竖直方向向上运动的能力，在弹簧复位的弹性力的驱动下具有竖直方向向下运动的能力；运动组件的输出端位于形变环（22）内侧并与形变环（22）通过斜面抵接，以使形变环（22）受驱动模块压迫向外侧形变；

定位模块（2）还包括定位柱；定位柱内部开设有运动腔室；运动腔室上端开设有通孔与外界连通；运动组件包括活塞（24），活塞（24）包括活塞杆和活塞头；活塞杆固定连接于活塞头上端；活塞杆滑动连接于通孔内，活塞杆贯穿通孔并且上端部始终位于定位柱上侧；活塞杆位于定位柱上侧的端部与形变环（22）直接或间接地通过斜面抵接；运动腔室下侧开设有控制腔室，运动腔室与控制腔室连通且通过活塞头分隔，活塞头与运动腔室内壁滑动连接且保持动密封；

活塞杆与通孔内壁存在间隙；形变环（22）撑开状态与定位腔密封，自由状态与定位腔存在间隙，以使运动腔室内气压变化对工作腔室内气压产生影响；

在定位状态下，动涡旋盘（1）与定位模块（2）之间具有封闭的腔室；所述腔室的气压是可变的，以使外界大气压为动涡旋盘（1）提供竖直向下的压力。

2.根据权利要求1所述的一种动涡旋盘的夹持装置，其特征在于：定位模块（2）还包括限位环（21）；限位环（21）固定地套设于形变环（22）外侧；在放松状态下，限位环（21）与形变环（22）之间留有间隙；在定位状态下，限位环（21）内壁与形变环（22）外壁抵接，以限制形变环（22）的最大形变程度。

3.根据权利要求1所述的一种动涡旋盘的夹持装置，其特征在于：形变环（22）由弹性材料制成，形变环（22）从其底端开始沿轴心延伸开设有多个非贯穿的形变凹槽，以使外壁形成多个具有向外形变的能力的形变翼（221）。

4.根据权利要求1所述的一种动涡旋盘的夹持装置，其特征在于：弹簧（25）的一端与活塞头的下底面固定连接，另一端与控制腔室的底面固定连接；在定位状态下，弹簧（25）呈放松状态，在定位前和拆卸动涡旋盘时，弹簧（25）呈拉伸状态；控制腔室的一侧开设有充气孔（26），充气孔（26）与控制腔室连通以控制控制腔室内气压变化。

5.根据权利要求1所述的一种动涡旋盘的夹持装置，其特征在于：活塞杆位于定位柱上侧的端部外可拆卸连接有滑动环（23）；滑动环（23）由刚性材料制成，滑动环（23）的外周面为斜面以使滑动环（23）为上宽下窄的环状结构；形变环（22）内壁为与滑动环（23）的外周面相匹配的斜面。

6.根据权利要求1所述的一种动涡旋盘的夹具，其特征在于：所述夹具还包括压紧模块；压紧模块与所述腔室连通；压紧模块与外界的抽气装置连通，以使所述腔室气压减小。