CN115507134A - 一种光面圆柱气动锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种光面圆柱气动锁紧装置，包括防护罩和锁紧组件，防护罩上设有圆柱通道；锁紧组件包括锁紧动压块、锁紧定压块以及圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承包括圆锥滚子轴承外圈、锁紧环和圆锥滚子，所述圆锥滚子轴承锥口朝下设置在所述圆柱通道内且所述圆锥滚子轴承外圈保持固定，所述锁紧环上沿其母线方向均布设有多个锁紧环切割槽，所述锁紧动压块外壁与圆柱通道壁滑动配合，所述锁紧定压块固定设置在所述圆柱通道内，所述锁紧动压块外壁与所述锁紧定压块内壁滑动配合，所述锁紧环跟随所述锁紧动压块同步移动，所述锁紧动压块、锁紧定压块及所述圆柱通道壁之间设有气腔，所述防护罩壁上设有气口，所述气口与所述气腔连通。

Description

一种光面圆柱气动锁紧装置

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，具体而言，为一种光面圆柱气动锁紧装置。

背景技术

柱体类推杆装置广泛应用于工程机械、农业机械、工业、国防军工等领域，为设备提供往复运动。在很多工况下，需推杆位置保持在某一固定位置，并能可靠锁紧。针对液压、气压推杆，现有主要锁紧手段主要通过锁紧阀和平衡阀等来关闭驱动油路或气路来保持推杆位置的保持；针对电动推杆，现有主要锁紧手段为电机抱闸。然而上述锁紧方法均存在不可消除的弊端，在追求高精度定位的场合均存在精度遗失风险。

因此，亟需一种光面圆柱气动锁紧装置，以解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光面圆柱气动锁紧装置，作为光面柱体类推杆装置的可靠锁紧单元，实现推杆装置轴向高精度静态锁紧，提高推杆的轴向承受能力。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提出了一种光面圆柱气动锁紧装置，包括防护罩和锁紧组件，所述防护罩上设有圆柱通道；

所述锁紧组件包括锁紧动压块、锁紧定压块以及圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承包括圆锥滚子轴承外圈、锁紧环和圆锥滚子，所述圆锥滚子轴承锥口朝下设置在所述圆柱通道内且所述圆锥滚子轴承外圈保持固定，所述锁紧环上沿其母线方向均布设有多个锁紧环切割槽，所述锁紧动压块外壁与圆柱通道壁滑动配合，所述锁紧定压块固定设置在所述圆柱通道内，所述锁紧动压块外壁与所述锁紧定压块内壁滑动配合，所述锁紧环跟随所述锁紧动压块同步移动，所述锁紧动压块、锁紧定压块及所述圆柱通道壁之间设有气腔，所述防护罩壁上设有气口，所述气口与所述气腔连通。

进一步，还包括上端盖和下端盖，所述上端盖和下端盖分别设置在所述防护罩上端和下端，所述上端盖和下端盖上分别设有用于对圆柱件进行让位的让位口，所述让位口与所述圆柱通道同轴。

进一步，所述上端盖与所述锁紧动压块之间设有锁紧动力弹簧，所述锁紧动力弹簧用于对所述锁紧动压块施加推力。

进一步，所述上端盖与所述锁紧动压块之间环形均布设有所述锁紧动力弹簧。

进一步，所述上端盖底面与所述锁紧动压块上端环形均布设有一一对应的弹簧安装槽，所述锁紧动力弹簧设置在所述弹簧安装槽内。

进一步，所述锁紧动压块外壁与所述圆柱通道壁之间设有密封圈，所述锁紧定压块外壁与所述圆柱通道壁之间设有密封圈，所述锁紧动压块外壁与所述锁紧定压块内壁之间设有密封圈。

进一步，所述锁紧动压块外壁沿其周向设有第一安装槽，所述锁紧定压块外壁沿其周向设有第二安装槽，所述锁紧定压块内壁沿其周向设有第三安装槽，所述第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽内设有密封环。

进一步，所述圆柱通道内沿径向方向设有用于对所述圆锥滚子轴承进行限位的环形凸台。

进一步，所述圆柱通道内设有直线轴承，所述直线轴承用于对圆柱件进行限位，防止其轴线发生偏移；还包括注油杯，所述注油杯用于对所述直线轴承注油润滑。

进一步，还包括控制源，所述控制源包括接近开关和气管接头，所述接近开关的感应区域位于所述锁紧动压块下方并用于检测所述锁紧动压块的位置，所述气管接头与所述气口相连通。

本发明的有益效果在于：

本发明的光面圆柱气动锁紧装置，通过气口对气腔通气，从而驱动锁紧动压块上下移动，并带动圆锥滚子轴承的内圈与其同步上下移动，由于圆锥滚子轴承的内圈上均布设有锁紧环切割槽，其在上下移动过程中，在圆锥滚子的作用下可以使锁紧环松开或锁紧圆柱件。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明中光面圆柱气动锁紧装置实施例的内部结构示意图；

图2为本发明中光面圆柱气动锁紧装置实施例的剖视图；

图3为本发明中防护罩实施例的示意图；

图4为本发明中锁紧动压块实施例的示意图；

图5为本发明中锁紧定压块实施例的示意图；

图6为本发明中圆锥滚子轴承实施例的示意图；

图7为本发明中上端盖实施例的示意图；

图8为本发明中上端盖实施例的剖视图；

图9为本发明中下端盖实施例的示意图。

附图标记说明：

1-防护罩；1a-锁紧通道；1b-气口；1c-环形凸台；1d-注油杯；1e-接近开关安装孔；1f-气管接头安装孔；2-锁紧动压块；2a-第一安装槽；3-锁紧定压块；3a-第二安装槽；3b-第三安装槽；4-圆锥滚子轴承；4a-圆锥滚子轴承外圈；4b-锁紧环；4c-圆锥滚子；4d-锁紧环切割槽；5-气腔；6-上端盖；6a-上端盖主体；6b-圆柱型凸台；6c-环形凹槽；6d-防尘橡胶圈；7-下端盖；8-锁紧动力弹簧；9-弹簧安装槽；10-密封圈；11-直线轴承；12-接近开关；13-气管接头；14-圆柱件。

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说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例1-光面圆柱气动锁紧装置

如图1和图2所示，分别为本实施例的光面圆柱气动锁紧装置的内部结构示意图和剖视图。本实施例的光面圆柱气动锁紧装置包括防护罩1和锁紧组件，防护罩1上设有锁紧通道1a；

如图2中所示，本实施例的锁紧组件包括锁紧动压块2、锁紧定压块3以及圆锥滚子轴承4，本实施例中，圆锥滚子轴承4为定制件，其包括圆锥滚子轴承外圈4a、锁紧环4b和圆锥滚子4c，圆锥滚子轴承4锥口朝下设置在锁紧通道1a内且圆锥滚子轴承外圈4a保持固定，锁紧环4b上沿其母线方向均布设有多个锁紧环切割槽4d，锁紧动压块2外壁与锁紧通道1a壁滑动配合，锁紧定压块3固定设置在锁紧通道1a内，锁紧动压块2外壁与锁紧定压块3内壁滑动配合，锁紧环4b跟随锁紧动压块2同步移动，锁紧动压块2、锁紧定压块3及锁紧通道1a壁之间设有气腔5，防护罩1壁上设有气口1b，气口1b与气腔5连通，通过气口1b对气腔5中通气控制气腔5中的气压即可控制锁紧动压块2上下移动，从而带动锁紧环4b上下移动。具体地，本实施例中，锁紧动压块2的下端与锁紧环4b的上端接触，便于使锁紧动压块2对锁紧环4b施加推力。

如图2中所示，本实施例中，光面圆柱气动锁紧装置还包括上端盖6和下端盖7，上端盖6和下端盖7分别设置在防护罩1的上下两端，上端盖6和下端盖7上分别设有用于对圆柱件14进行让位的让位口，让位口与锁紧通道1a同轴。具体地，如图7-图9中所示，本实施例中，上端盖6为一环形薄壁件，其包括上端盖主体6a和与上端盖主体6a同轴设置的圆柱型凸台6b，上端盖主体6a上设有若干沉孔，螺钉通过该沉孔将上端盖6固定于防护罩1的上端，本实施例中，上端盖主体6a的内壁还设有环形凹槽6c，环形凹槽6c内设有防尘橡胶圈6d。使用时，圆柱型凸台6b内壁与圆柱件14之间间隙配合；下端盖7上也设有多个沉孔，并通过螺钉其固定在防护罩1的下端。

如图2中所示，本实施例中，上端盖6与锁紧动压块2之间环形均布设有锁紧动力弹簧8，锁紧动力弹簧8用于对锁紧动压块2施加推力。具体地，如图7-图9中所示，本实施例中，上端盖6底面与锁紧动压块2上端环形均布设有一一对应的弹簧安装槽9，锁紧动力弹簧8设置在弹簧安装槽9内，用于完成锁紧动力弹簧8的安装定位，具体实施中，弹簧安装槽9的大小应当与锁紧动力弹簧8大小相匹配，以防止其轴线发生偏移，弹簧安装槽9的数量视所需锁紧力而定。在锁紧动力弹簧8的作用下，锁紧动压块2可进行轴向滑动，锁紧环4b上下移动，在圆锥滚子4c的挤压作用下，锁紧环4b发生缩放弹性形变，实现锁紧和打开动作。当气口1b接通气源时，气腔5内的压力对锁紧动压块2施加推力使其抵消锁紧动力弹簧8力的作用，此时锁紧环4b呈松开状态，当气口1b断开气源时，锁紧动力弹簧8推动锁紧环4b下移，并在圆锥滚子4c的作用下驱动锁紧环4b锁紧。锁紧机构为一常闭机构，当气腔5内为大气压时，锁紧动力弹簧8为锁紧动压块2提供向下的推力，锁紧动压块2下端向下推动锁紧环4b，在圆锥滚子4c的作用下，锁紧环4b向内发生弹性形变，从而实现环抱锁紧圆柱件14的技术目的。

如图4和图5中所示，本实施例中，锁紧动压块2外壁与锁紧通道1a壁之间设有密封圈10，锁紧定压块3外壁与锁紧通道1a壁之间设有密封圈10，锁紧动压块2外壁与锁紧定压块3内壁之间设有密封圈10。具体地，本实施例中，锁紧动压块2外壁沿其周向设有第一安装槽2a，锁紧定压块3外壁沿其周向设有第二安装槽3a，锁紧定压块3内壁沿其周向设有第三安装槽3b，第一安装槽2a、第二安装槽3a和第三安装槽3b内设有密封圈10。通过在上述三处设置密封圈10，能够增强气腔5的气体密封性。

如图2中所示，本实施例中，锁紧通道1a内沿径向方向设有用于对圆锥滚子轴承4进行限位的环形凸台1c。防止圆锥滚子轴承4发生轴向移动，从而使圆锥滚子轴承外圈4a的位置保持固定。

如图1和图2中所示，本实施例中，锁紧通道1a内设有直线轴承11，直线轴承11用于对圆柱件14进行限位，防止其轴线发生偏移，本实施例中，直线轴承11通过下端盖7进行固定；还包括注油杯1d，注油杯1d用于对直线轴承11注油润滑。使用时，圆柱件14的外壁与直线轴承11的内壁滑动配合，能够有效防止圆柱件14轴线发生偏移，为圆柱件14提供导向作用，消除圆柱件14运动侧向游隙。

如图1和图2中所示，本实施例中，光面圆柱气动锁紧装置还包括控制源，控制源包括接近开关12和气管接头13，接近开关12的感应区域位于锁紧动压块2下方并用于检测锁紧动压块2的位置，气管接头13与气口1b相连通并用于连接气源。具体地，本实施例中，防护罩1上设有接近开关安装孔1e和气管接头安装孔1f分别对接近开关12和气管接头13进行安装。

本实施例的光面圆柱气动锁紧装置的工作流程如下：

锁紧流程：***通过接近开关12检测到锁紧动压块2位于上端，控制***下发气源切断指令，锁紧动力弹簧8推动锁紧动压块2向下挤压圆锥滚子轴承4内圈抱紧环，抱紧环在圆锥滚子4c挤压作用下发生向内收缩式弹性变形，完成圆柱件14锁紧工作；

取消锁紧流程：***通过接近开关12检测到锁紧动压块2位于下端，控制***下发气源打开指令，气腔5内的气压克服锁紧动力弹簧8推力，使得锁紧动压块2向上移动，释放锁紧环4b，锁紧环4b在自身弹性恢复作用下释放对轴的抱紧力，完成取消锁紧工作。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种光面圆柱气动锁紧装置，其特征在于：包括防护罩和锁紧组件，所述防护罩上设有圆柱通道；

所述锁紧组件包括锁紧动压块、锁紧定压块以及圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承包括圆锥滚子轴承外圈、锁紧环和圆锥滚子，所述圆锥滚子轴承锥口朝下设置在所述圆柱通道内且所述圆锥滚子轴承外圈保持固定，所述锁紧环上沿其母线方向均布设有多个锁紧环切割槽，所述圆锥滚子，所述锁紧动压块外壁与圆柱通道壁滑动配合，所述锁紧定压块固定设置在所述圆柱通道内，所述锁紧动压块外壁与所述锁紧定压块内壁滑动配合，所述锁紧环跟随所述锁紧动压块同步移动，所述锁紧动压块、锁紧定压块及所述圆柱通道壁之间设有气腔，所述防护罩壁上设有气口，所述气口与所述气腔连通。

2.根据权利要求1所述的光面圆柱气动锁紧装置，其特征在于：还包括上端盖和下端盖，所述上端盖和下端盖分别设置在所述防护罩上端和下端，所述上端盖和下端盖上分别设有用于对圆柱件进行让位的让位口，所述让位口与所述圆柱通道同轴。

3.根据权利要求2所述的光面圆柱气动锁紧装置，其特征在于：所述上端盖与所述锁紧动压块之间设有锁紧动力弹簧，所述锁紧动力弹簧用于对所述锁紧动压块施加推力。

4.根据权利要求3所述的光面圆柱气动锁紧装置，其特征在于：所述上端盖与所述锁紧动压块之间环形均布设有所述锁紧动力弹簧。

5.根据权利要求4所述的光面圆柱气动锁紧装置，其特征在于：所述上端盖底面与所述锁紧动压块上端环形均布设有一一对应的弹簧安装槽，所述锁紧动力弹簧设置在所述弹簧安装槽内。

6.根据权利要求1-5任一项所述的光面圆柱气动锁紧装置，其特征在于：所述锁紧动压块外壁与所述圆柱通道壁之间设有密封圈，所述锁紧定压块外壁与所述圆柱通道壁之间设有密封圈，所述锁紧动压块外壁与所述锁紧定压块内壁之间设有密封圈。

7.根据权利要求6所述的光面圆柱气动锁紧装置，其特征在于：所述锁紧动压块外壁沿其周向设有第一安装槽，所述锁紧定压块外壁沿其周向设有第二安装槽，所述锁紧定压块内壁沿其周向设有第三安装槽，所述第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽内设有密封环。

8.根据权利要求1所述的光面圆柱气动锁紧装置，其特征在于：所述圆柱通道内沿径向方向设有用于对所述圆锥滚子轴承进行限位的环形凸台。

9.根据权利要求1所述的光面圆柱气动锁紧装置，其特征在于：所述圆柱通道内设有直线轴承，所述直线轴承用于对圆柱件进行限位，防止其轴线发生偏移；还包括注油杯，所述注油杯用于对所述直线轴承注油润滑。

10.根据权利要求1所述的光面圆柱气动锁紧装置，其特征在于：还包括控制源，所述控制源包括接近开关和气管接头，所述接近开关的感应区域位于所述锁紧动压块下方并用于检测所述锁紧动压块的位置，所述气管接头与所述气口相连通。

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