CN116833795A - 一种液压式紧固机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及紧固机构技术领域，且公开了一种液压式紧固机构，包括液压式从动结构、转动式离心扩张结构以及扭矩强度控压结构其内部设置有可控制提供旋转联动所需摩擦力的副螺旋弹簧。该液压式紧固机构，利用驱动电机高速转动带动弹性气膜转动产生离心力，该离心力可对设备内部的液压油产生挤压现象，进而使得液压油带动其中一个虎口钳产生水平移动效果，对部件产生夹紧效果，并且该夹紧强度可以通过调整驱动电机的转速实现对其进行调节，具备调节过程稳定以及无极调节的特点，此外，一旦夹紧间距发生变化，离心力造成的液压油能够及时使得两个虎口钳对部件进行重新夹紧效果，从而保证夹紧工作的稳定进行。

Description

一种液压式紧固机构

技术领域

本发明涉及紧固机构技术领域，具体为一种液压式紧固机构。

背景技术

在加紧所述加工件时，需要不断的旋转驱动杆以调整固定钳座与活动钳座之间的钳口大小，然后通过人力施压使得加工件被夹持，而当加工件放松时，也需要相同的人力来调整钳口以完成加工件的放松，这种方式费时费力，且无法保证对加工件的足够的夹紧力。

为此，我国专利公告号CN106862967A公布了一种液压紧固装置，其主要结构包括支撑台，对称设置在支撑台上的夹紧块，驱动所述夹紧块的液压缸，连接所述液压缸的液压泵，液压泵连接于油箱。上述液压紧固装置采用上述技术方案，通过液压缸推动夹紧块进行工件的夹持，能够减少人力的施加，同时其夹紧效果好，稳定性高；且能够根据需要逐渐调整夹紧力度。

而在实际工作时，其利用液压泵的输出能力产生调整夹紧力度的功能，而液压紧固装置在夹持定位后需要关闭，关闭状态的液压油一旦在夹持部位发生不稳定现象，便会产生缓冲现象，换而言之，其无法产生时刻的挤压能力补偿功能，导致工作不稳定。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种液压式紧固机构，利用驱动电机高速转动带动弹性气膜转动产生离心力，该离心力可对设备内部的液压油产生挤压现象，进而使得液压油带动其中一个虎口钳产生水平移动效果，对部件产生夹紧效果，并且该夹紧强度可以通过调整驱动电机的转速实现对其进行调节，具备调节过程稳定以及无极调节的特点，此外，一旦夹紧间距发生变化，离心力造成的液压油能够及时使得两个虎口钳对部件进行重新夹紧效果，从而保证夹紧工作的稳定进行，解决了上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种液压式紧固机构，包括上表面一侧设置有一体式结构的纵向限位板结构的水平支撑基板、固定安装于纵向限位板结构纵向一侧的一号虎口钳、通过固定基座水平固定于水平支撑基板上表面另一侧的空心外壳、设置于空心外壳中心部位的部件转动腔、设置于空心外壳内部且连通部件转动腔一端中心结构的液体流动通道、设置于空心外壳内部另一端的部件安装槽、通过电机固定壳体固定安装于部件安装槽开口端的驱动电机以及与一号虎口钳对称设计的二号虎口钳，还包括液压式从动结构，固定安装于空心外壳的一端面，其内部设置有在高压液压油作用后对二号虎口钳间接产生纵向压力以及在未受到高压液压油作用后在主螺旋弹簧的弹性作用下间接产生复位的活塞体；转动式离心扩张结构，通过机械密封结构可转动式安装于部件转动腔内部、且转动式离心扩张结构和液压式从动结构在封闭区域填充有液压油，其内部设置有在高速转动时，产生离心力进而发生向外扩张现象的弹性气膜；以及扭矩强度控压结构，安装于部件安装槽内部、且可随驱动电机的转子转动并通过中部转动轴带动转动式离心扩张结构旋转，其内部设置有可控制提供旋转联动所需摩擦力的副螺旋弹簧。

通过上述技术方案：利用驱动电机高速转动带动弹性气膜转动产生离心力，该离心力可对设备内部的液压油产生挤压现象，进而使得液压油带动其中一个虎口钳产生水平移动效果，对部件产生夹紧效果，并且该夹紧强度可以通过调整驱动电机的转速实现对其进行调节，具备调节过程稳定以及无极调节的特点，此外，一旦夹紧间距发生变化，离心力造成的液压油能够及时使得两个虎口钳对部件进行重新夹紧效果，从而保证夹紧工作的稳定进行。

优选的，所述液压式从动结构包括顶端固定安装于空心外壳中心部位的空心柱体，所述空心柱体的顶段内部设置有柱形空心腔，空心柱体在位于柱形空心腔的底端中心且结构半径与柱形空心腔结构半径相比较小的杆体活动限位孔，所述空心柱体在位于杆体活动限位孔的底端中心且结构半径与杆体活动限位孔结构半径相比较小的异形空心腔，所述空心柱体在位于异形空心腔的圆周面设置有多个环形阵列式的纵向滑槽，所述空心柱体的顶端设置有与液体流动通道连通的气体补偿管道结构，所述空心柱体在位于柱形空心腔的内部安放有可沿其纵向活动的活塞体，所述活塞体的底端固定安装有随其运动且贯通杆体活动限位孔、异形空心腔以及空心柱体对应底部结构的伸缩杆，所述伸缩杆的底端通过底部安装板固定安装于上异形板上端面的中心部位，所述伸缩杆在位于异形空心腔内部的杆体上固定安装有可沿异形空心腔纵向活动的活动板，所述活动板的圆周面设置有多个一体式结构且可沿纵向滑槽滑动的纵向滑轨，所述活动板的底端安放有对其产生向上弹性压力的主螺旋弹簧，所述主螺旋弹簧在未被完全压缩时，所述一号虎口钳和二号虎口钳便能够相互抵触，所述纵向滑槽的横截面的结构外形与纵向滑轨的结构外形一致、且对应结构尺寸一致。

通过上述技术方案：当液压油在离心力的作用下以一定压力涌入到柱形空心腔内部后，会使得活塞体产生移动效果，而通过控制离心力的大小便能够控制夹紧力度的大小，因此，夹紧力度具备可控性，而纵向滑槽和纵向滑轨的存在又能够防止部件发生转动，从而实现部件的稳定进行。

优选的，所述转动式离心扩张结构包括第一纵向旋转盘和第二纵向旋转盘，所述第一纵向旋转盘和第二纵向旋转盘在对立端的中心结构通过中心固定轴固定连接，所述第一纵向旋转盘和第二纵向旋转盘的对立端在中心固定轴的***钱嵌入有弹性气膜，所述弹性气膜的内圆周面中部设置有一体式结构的环形加重结构，所述第一纵向旋转盘的中心端面与中部转动轴的一端固定连接，所述弹性气膜和环形加重结构为具备弹性功能的橡胶构成的环形结构，所述弹性气膜和中心固定轴之间的封闭区间填充有定量的高压气体。

通过上述技术方案：当弹性气膜和环形加重结构快速转动时，会产生离心效果，该离心力能够使得弹性气膜和环形加重结构发生向外的形变现象，而该形变程度会随转速的增加而增加，对位于弹性气膜***的液压油产生驱动力度，从而使得液压油产生流动趋势，实现离心力的力度变换功能。

优选的，所述扭矩强度控压结构包括可随转子转动的柱形壳体以及转动式安装于柱形壳体一端面内部且可带动所述中部转动轴转动的内转动柱，所述内转动柱圆周面中部设置一表面经过粗糙处理形成的环形摩擦面，柱形壳体的内部设置有多个环形阵列且可沿其指向柱形壳体中心线的轴向活动的抵触板，每个抵触板的一端面均安放一处于压缩状态且对抵触板起到向柱形壳体中心线方向压力的抵触主螺旋弹簧，所述抵触板的另一端安装有贯通柱形壳体内部结构、且端部抵触在环形摩擦面上的抵触杆，所述抵触杆的端面抵触于内转动柱的圆周面时，抵触板在靠近内转动柱的端面和用于放置抵触板空腔在靠近内转动柱的端面之间存在一定间隙。

通过上述技术方案：一旦部件在旋转时的扭矩阻力大于主螺旋弹簧的弹性强度时，在继续的转动下，主螺旋弹簧无法对抵触杆形成足够的压力，因此，抵触杆和内转动柱出现相对转动现象，后续旋转部件无法及时旋转，从而防止扭矩阻力过大导致的驱动电机的损伤现象的发生。

与现有技术相比，本发明提供了一种液压式紧固机构，具备以下有益效果：

该液压式紧固机构，利用驱动电机高速转动带动弹性气膜转动产生离心力，该离心力可对设备内部的液压油产生挤压现象，进而使得液压油带动其中一个虎口钳产生水平移动效果，对部件产生夹紧效果，并且该夹紧强度可以通过调整驱动电机的转速实现对其进行调节，具备调节过程稳定以及无极调节的特点，此外，一旦夹紧间距发生变化，离心力造成的液压油能够及时使得两个虎口钳对部件进行重新夹紧效果，从而保证夹紧工作的稳定进行。

附图说明

图1为本发明的全剖结构示意图；

图2为本发明中液压式从动结构的立体图；

图3为本发明中液压式从动结构在纵向的立体剖面图；

图4为本发明中液压式从动结构在横向的立体剖面图；

图5为本发明中转动式离心扩张结构的全剖结构示意图；

图6为本发明中扭矩强度控压结构的立体剖面图。

其中：1、水平支撑基板；2、纵向限位板结构；3、一号虎口钳；4、二号虎口钳；5、固定基座；6、空心外壳；7、部件转动腔；8、液体流动通道；9、液压式从动结构；91、空心柱体；92、柱形空心腔；93、气体补偿管道结构；94、杆体活动限位孔；95、异形空心腔；96、纵向滑槽；97、活塞体；98、活动板；99、纵向滑轨；910、主螺旋弹簧；911、伸缩杆；10、部件安装槽；11、电机固定壳体；12、驱动电机；13、转动式离心扩张结构；131、第一纵向旋转盘；132、第二纵向旋转盘；133、中心固定轴；134、弹性气膜；135、环形加重结构；14、转子；15、扭矩强度控压结构；151、柱形壳体；152、内转动柱；153、环形摩擦面；154、抵触板；155、主螺旋弹簧；156、抵触杆；16、液压油；17、中部转动轴。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种液压式紧固机构，包括上表面一侧设置有一体式结构的纵向限位板结构2的水平支撑基板1、固定安装于纵向限位板结构2纵向一侧的一号虎口钳3、通过固定基座5水平固定于水平支撑基板1上表面另一侧的空心外壳6、设置于空心外壳6中心部位的部件转动腔7、设置于空心外壳6内部且连通部件转动腔7一端中心结构的液体流动通道8、设置于空心外壳6内部另一端的部件安装槽10、通过电机固定壳体11固定安装于部件安装槽10开口端的驱动电机12以及与一号虎口钳3对称设计的二号虎口钳4，还包括液压式从动结构9，固定安装于空心外壳6的一端面，其内部设置有在高压液压油16作用后对二号虎口钳4间接产生纵向压力以及在未受到高压液压油16作用后在主螺旋弹簧910的弹性作用下间接产生复位的活塞体97；转动式离心扩张结构13，通过机械密封结构可转动式安装于部件转动腔7内部、且转动式离心扩张结构13和液压式从动结构9在封闭区域填充有液压油16，其内部设置有在高速转动时，产生离心力进而发生向外扩张现象的弹性气膜134；以及扭矩强度控压结构15，安装于部件安装槽10内部、且可随驱动电机12的转子14转动并通过中部转动轴17带动转动式离心扩张结构13旋转，其内部设置有可控制提供旋转联动所需摩擦力的副螺旋弹簧155。

请参阅图2、图3和图4，所述液压式从动结构9包括顶端固定安装于空心外壳6中心部位的空心柱体91，所述空心柱体91的顶段内部设置有柱形空心腔92，空心柱体91在位于柱形空心腔92的底端中心且结构半径与柱形空心腔92结构半径相比较小的杆体活动限位孔94，所述空心柱体91在位于杆体活动限位孔94的底端中心且结构半径与杆体活动限位孔94结构半径相比较小的异形空心腔95，所述空心柱体91在位于异形空心腔95的圆周面设置有多个环形阵列式的纵向滑槽96，所述空心柱体91的顶端设置有与液体流动通道8连通的气体补偿管道结构93，所述空心柱体91在位于柱形空心腔92的内部安放有可沿其纵向活动的活塞体97，所述活塞体97的底端固定安装有随其运动且贯通杆体活动限位孔94、异形空心腔95以及空心柱体91对应底部结构的伸缩杆911，所述伸缩杆911的底端通过底部安装板912固定安装于上异形板81上端面的中心部位，所述伸缩杆911在位于异形空心腔95内部的杆体上固定安装有可沿异形空心腔95纵向活动的活动板98，所述活动板98的圆周面设置有多个一体式结构且可沿纵向滑槽96滑动的纵向滑轨99，所述活动板98的底端安放有对其产生向上弹性压力的主螺旋弹簧910，所述主螺旋弹簧910在未被完全压缩时，所述一号虎口钳3和二号虎口钳4便能够相互抵触，所述纵向滑槽96的横截面的结构外形与纵向滑轨99的结构外形一致、且对应结构尺寸一致。

请参阅图5，所述转动式离心扩张结构13包括第一纵向旋转盘131和第二纵向旋转盘132，所述第一纵向旋转盘131和第二纵向旋转盘132在对立端的中心结构通过中心固定轴133固定连接，所述第一纵向旋转盘131和第二纵向旋转盘132的对立端在中心固定轴133的***钱嵌入有弹性气膜134，所述弹性气膜134的内圆周面中部设置有一体式结构的环形加重结构135，所述第一纵向旋转盘131的中心端面与中部转动轴17的一端固定连接，所述弹性气膜134和环形加重结构135为具备弹性功能的橡胶构成的环形结构，所述弹性气膜134和中心固定轴133之间的封闭区间填充有定量的高压气体。

请参阅图6，所述扭矩强度控压结构15包括可随转子14转动的柱形壳体151以及转动式安装于柱形壳体151一端面内部且可带动所述中部转动轴17转动的内转动柱152，所述内转动柱152圆周面中部设置一表面经过粗糙处理形成的环形摩擦面153，柱形壳体151的内部设置有多个环形阵列且可沿其指向柱形壳体151中心线的轴向活动的抵触板154，每个抵触板154的一端面均安放一处于压缩状态且对抵触板154起到向柱形壳体151中心线方向压力的抵触主螺旋弹簧155，所述抵触板154的另一端安装有贯通柱形壳体151内部结构、且端部抵触在环形摩擦面153上的抵触杆156，所述抵触杆156的端面抵触于内转动柱152的圆周面时，抵触板154在靠近内转动柱152的端面和用于放置抵触板154空腔在靠近内转动柱152的端面之间存在一定间隙。

在使用时，将需要被夹持的部件保持在一号虎口钳3和二号虎口钳4之间的区域中，而后，启动驱动电机12，并控制驱动电机12的转速，即可使得一号虎口钳3和二号虎口钳4对部件进行夹持，而通过控制驱动电机12的转速，即可控制对部件的夹持力度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种液压式紧固机构，包括上表面一侧设置有一体式结构的纵向限位板结构（2）的水平支撑基板（1）、固定安装于纵向限位板结构（2）纵向一侧的一号虎口钳（3）、通过固定基座（5）水平固定于水平支撑基板（1）上表面另一侧的空心外壳（6）、设置于空心外壳（6）中心部位的部件转动腔（7）、设置于空心外壳（6）内部且连通部件转动腔（7）一端中心结构的液体流动通道（8）、设置于空心外壳（6）内部另一端的部件安装槽（10）、通过电机固定壳体（11）固定安装于部件安装槽（10）开口端的驱动电机（12）以及与一号虎口钳（3）对称设计的二号虎口钳（4），其特征在于：还包括

液压式从动结构（9），固定安装于空心外壳（6）的一端面，其内部设置有在高压液压油（16）作用后对二号虎口钳（4）间接产生纵向压力以及在未受到高压液压油（16）作用后在主螺旋弹簧（910）的弹性作用下间接产生复位的活塞体（97）；

转动式离心扩张结构（13），通过机械密封结构可转动式安装于部件转动腔（7）内部、且转动式离心扩张结构（13）和液压式从动结构（9）在封闭区域填充有液压油（16），其内部设置有在高速转动时，产生离心力进而发生向外扩张现象的弹性气膜（134）；

以及扭矩强度控压结构（15），安装于部件安装槽（10）内部、且可随驱动电机（12）的转子（14）转动并通过中部转动轴（17）带动转动式离心扩张结构（13）旋转，其内部设置有可控制提供旋转联动所需摩擦力的副螺旋弹簧（155）。

2.根据权利要求1所述的一种液压式紧固机构，其特征在于：所述液压式从动结构（9）包括顶端固定安装于空心外壳（6）中心部位的空心柱体（91），所述空心柱体（91）的顶段内部设置有柱形空心腔（92），空心柱体（91）在位于柱形空心腔（92）的底端中心且结构半径与柱形空心腔（92）结构半径相比较小的杆体活动限位孔（94），所述空心柱体（91）在位于杆体活动限位孔（94）的底端中心且结构半径与杆体活动限位孔（94）结构半径相比较小的异形空心腔（95），所述空心柱体（91）在位于异形空心腔（95）的圆周面设置有多个环形阵列式的纵向滑槽（96），所述空心柱体（91）的顶端设置有与液体流动通道（8）连通的气体补偿管道结构（93），所述空心柱体（91）在位于柱形空心腔（92）的内部安放有可沿其纵向活动的活塞体（97），所述活塞体（97）的底端固定安装有随其运动且贯通杆体活动限位孔（94）、异形空心腔（95）以及空心柱体（91）对应底部结构的伸缩杆（911），所述伸缩杆（911）的底端通过底部安装板（912）固定安装于上异形板（81）上端面的中心部位，所述伸缩杆（911）在位于异形空心腔（95）内部的杆体上固定安装有可沿异形空心腔（95）纵向活动的活动板（98），所述活动板（98）的圆周面设置有多个一体式结构且可沿纵向滑槽（96）滑动的纵向滑轨（99），所述活动板（98）的底端安放有对其产生向上弹性压力的主螺旋弹簧（910）。

3.根据权利要求2所述的一种液压式紧固机构，其特征在于：所述主螺旋弹簧（910）在未被完全压缩时，所述一号虎口钳（3）和二号虎口钳（4）便能够相互抵触。

4.根据权利要求3所述的一种液压式紧固机构，其特征在于：所述纵向滑槽（96）的横截面的结构外形与纵向滑轨（99）的结构外形一致、且对应结构尺寸一致。

5.根据权利要求4所述的一种液压式紧固机构，其特征在于：所述转动式离心扩张结构（13）包括第一纵向旋转盘（131）和第二纵向旋转盘（132），所述第一纵向旋转盘（131）和第二纵向旋转盘（132）在对立端的中心结构通过中心固定轴（133）固定连接，所述第一纵向旋转盘（131）和第二纵向旋转盘（132）的对立端在中心固定轴（133）的***钱嵌入有弹性气膜（134），所述弹性气膜（134）的内圆周面中部设置有一体式结构的环形加重结构（135）。

6.根据权利要求5所述的一种液压式紧固机构，其特征在于：所述第一纵向旋转盘（131）的中心端面与中部转动轴（17）的一端固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种液压式紧固机构，其特征在于：所述弹性气膜（134）和环形加重结构（135）为具备弹性功能的橡胶构成的环形结构。

8.根据权利要求7所述的一种液压式紧固机构，其特征在于：所述弹性气膜（134）和中心固定轴（133）之间的封闭区间填充有定量的高压气体。

9.根据权利要求8所述的一种液压式紧固机构，其特征在于：所述扭矩强度控压结构（15）包括可随转子（14）转动的柱形壳体（151）以及转动式安装于柱形壳体（151）一端面内部且可带动所述中部转动轴（17）转动的内转动柱（152），所述内转动柱（152）圆周面中部设置一表面经过粗糙处理形成的环形摩擦面（153），柱形壳体（151）的内部设置有多个环形阵列且可沿其指向柱形壳体（151）中心线的轴向活动的抵触板（154），每个抵触板（154）的一端面均安放一处于压缩状态且对抵触板（154）起到向柱形壳体（151）中心线方向压力的抵触主螺旋弹簧（155），所述抵触板（154）的另一端安装有贯通柱形壳体（151）内部结构、且端部抵触在环形摩擦面（153）上的抵触杆（156）。

10.根据权利要求9所述的一种液压式紧固机构，其特征在于：所述抵触杆（156）的端面抵触于内转动柱（152）的圆周面时，抵触板（154）在靠近内转动柱（152）的端面和用于放置抵触板（154）空腔在靠近内转动柱（152）的端面之间存在一定间隙。