專利名稱：一種夾持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種夾持裝置，尤其是在淬火處理時用于夾持長管型工件的夾持
裝置。
背景技術(shù)：
在加工長管型工件，例如用于汽車拖車上的無動力車軸、油田鉆探和開采中的鉆 桿等工件時，需要對工件進行淬火處理。在進行淬火時，通常需要以一定的力將被加工工件 夾持住，然后對工件進行搬運、加工等。 在對長管件進行熱處理，例如淬火處理時，通常是將熾熱的工件垂直放入冷卻池 中。這樣就需要將工件的一段夾持住，然后將其吊起，移入冷卻池中。此時，不僅需要牢固地 夾持住工件，同時還希望冷卻介質(zhì)從管件中舒暢地穿過，以便對管件內(nèi)外進行均勻的冷卻。 中國發(fā)明專利200610030127. 3公開了一種空心管夾持帶旋轉(zhuǎn)切割裝置。其中，由 電機驅(qū)動空心的定位芯軸旋轉(zhuǎn)。在定位芯軸的前端，于空心定位芯軸中設(shè)置有推拉軸。通 過與定位芯軸上的通槽和推拉軸上的斜槽相配合，用楔塊從圓周向內(nèi)對被加工管件的外壁 施加夾持力，從而夾持住被加工管件并對施加機械切削加工。這種夾持裝置是從被加工的 管件內(nèi)部對其進行夾持，其主要目的是對工件進行切割，因此沒有使液體通過工件內(nèi)部的 要求。因此，使用這種夾持裝置不可能使冷卻介質(zhì)順暢地通過被夾持住的管件內(nèi)部。 中國發(fā)明專利00133633. 9公開了一種油壓式切削專用機夾持裝置。其中，主要是 以液壓油為動力，通過設(shè)置與機夾持裝置中的夾緊、松開以及回油油路，來夾持被切削加工 的工件。這種夾持裝置主要采用液壓作為夾持工件的動力，其目的是使各零件之間的縫隙 加大，從而允許潤滑油通過，避免工件表面銹蝕。這種夾持裝置只能對被加工工件實施夾持 并帶動其旋轉(zhuǎn)，但不能沿工件軸線方向移動工件。另外，由于這種夾持裝置用于對工件進行 切削加工，因此其夾持力大、整個裝置的精度要求高，從而使得制造成本增加。 中國發(fā)明專利00133633. 9公開了一種油壓式切削專用機夾持裝置。其中，主要是 以液壓油為動力，通過漲套來夾緊工件。夾持工件地直徑范圍受到很大限制，漲套更換很不 方便；這使的對不同直徑工件加工受到很大制約。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種夾持裝置，該裝置能夠牢固夾持被熱處理的工件 并驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)，同時還保證冷卻介質(zhì)能夠順暢地通過被處理工件的內(nèi)部。 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，根據(jù)本實用新型提供一種夾持裝置，包括 可轉(zhuǎn)動支承的空心主軸； 同軸地套裝在空心主軸上并與之軸向固定連接的支承套筒； 雙作用氣缸，所述雙作用氣缸相對所述支承套筒可轉(zhuǎn)動地支承； 滑動套筒，所述滑動套筒的內(nèi)表面可滑動地支承在所述支承套筒的外圓周表面
上；[0013] 曲柄板，所述曲柄板分別與支承套筒和滑動套筒的端部鉸接連接； 與曲柄板固定連接的夾爪。 根據(jù)本實用新型的夾持裝置，還包括殼體和與殼體固定連接的端盤，所述空心主 軸可轉(zhuǎn)動地同軸設(shè)置于殼體中。 所述雙作用氣缸的缸體的底部與端盤固定連接，所述缸體通過端盤支承在殼體 上。 所述雙作用氣缸的中空活塞桿由軸承可轉(zhuǎn)動地支承于滑動套筒上，所述雙作用氣 缸的活塞桿的端部支承在所述滑動套筒上。 所述滑動套筒的前端設(shè)有凹槽，移動銷軸的一端鉸接支承在曲柄板上，其另一端 可滑動地位于所述凹槽中；所述曲柄板的一個端部通過支承銷軸與支承套筒的前端鉸接連 接。 所述軸承為圓錐滾子軸承，每組軸承包括兩個。 所述支承套筒通過鍵與空心主軸周向固定連接。 所述雙作用氣缸還包括氣缸端蓋，所述氣缸端蓋通過螺釘與氣缸缸體固定連接， 其內(nèi)圓周表面與活塞桿的外圓周表面可滑動地密封連接。 所述氣缸端蓋和活塞桿上分別設(shè)有用于向所述軸承加注潤滑油的注油孔及注油 通道。 根據(jù)本實用新型的夾持裝置，在雙作用氣缸的驅(qū)動下，使夾爪擺動，從而牢固地夾 持住被處理工件。根據(jù)本實用新型的夾持裝置所提供的夾持力只要能夠夾持住工件并帶動 其旋轉(zhuǎn)即可，而不要抵抗例如在對工件進行切削加工時施加于工件的作用力，所以夾持力 不需要很高，夾持精度也不需要很高。為滿足上述要求，根據(jù)本實用新型采用壓縮氣體為驅(qū) 動力，這將有效地降低了對各個零件的精度和強度的要求，從而降低了制造成本。在此前提 下，根據(jù)本實用新型的夾持裝置以簡單的結(jié)構(gòu)、適宜的成本提供了可靠的夾持力。根據(jù)本實 用新型，當(dāng)然也可以采用其他介質(zhì)提供驅(qū)動力。例如，采用液壓油或乳化液等作為壓力介 質(zhì)。 尤其是根據(jù)本實用新型的夾持裝置采用了空心主軸，因而允許冷卻介質(zhì)從空心主 軸中通過進入被處理工件內(nèi)部，從而對其內(nèi)部進行均勻的冷卻。不僅如此，根據(jù)本實用新型 的夾持裝置沿軸向運動時，還可以通過空心主軸對被處理工件施加軸向方向的力，從而使 其沿軸向運動或定位。 由于采用了圓錐滾子軸承，所以在保證空心主軸相對雙作用氣缸自由旋轉(zhuǎn)的前提 下，還能夠有效地承受軸向力。由此保證了根據(jù)本實用新型裝置的工作壽命。

圖1為根據(jù)本實用新型的夾持裝置的剖視圖； 圖2為根據(jù)本實用新型的夾持裝置前端曲柄板的側(cè)視圖。 附圖標(biāo)號名稱 1空心主軸 2.銅滑套 3.殼體
4[0032] 4.端盤 5.氣缸 6.活塞桿 7.缸體 8.密封圈 9.氣缸端蓋10.密封端蓋ll-密封圈lZ.滑動套筒13.移動銷軸14.曲柄板15.夾爪16.軸承17.支承套筒18.內(nèi)套19.鍵20.聯(lián)接板21.凹槽22.支承銷軸la.活塞腔進氣口2a.活塞桿腔進氣口3a.潤滑油口及油槽
具體實施方式圖1是根據(jù)本實用新型的夾持裝置的剖視圖。在以下的描述中以圖1中右側(cè)為 前，左側(cè)為后。如圖所示，根據(jù)本實用新型的夾持裝置包括一根空心主軸l。在實際加工過 程中，冷卻介質(zhì) 一 在本實施例中為冷卻水 一 從空心主軸1的中空部分中流過進入被淬火 處理的工件的內(nèi)部，從而從內(nèi)部冷卻被淬火處理的工件。 支承套筒17與空心主軸1同心設(shè)置。從圖中可以看出，由于加工工藝和安裝的需 要，支承套筒17、滑動套筒12由多個零件組成。但在本實施例中，為描述方便起見，根據(jù)功 能將這些零件的組合稱之為支承套筒17、滑動套筒12。所述支承套筒17由鍵19旋轉(zhuǎn)固定 地安裝在空心主軸1上，根據(jù)所需傳遞扭矩的大小，鍵19可以是多個。 在支承套筒17的前端，還設(shè)有通孔，其中安裝有支承銷軸22。在本實施例中，設(shè)置 三根支承銷軸22，因此對應(yīng)地設(shè)有三個通孔。 如圖1所示，夾持裝置還具有一個設(shè)置于空心主軸1外面的殼體3和與其固定連 接的端盤4。殼體3沿圓周方向從外面包覆住空心主軸1，殼體3通過例如由銅制成的滑套 2對支撐空心主軸1并允許空心主軸1相對于殼體3旋轉(zhuǎn)。殼體3還避免空心主軸1在工 作過程中與外界物體接觸，為操作人員提供安全的工作環(huán)境，同時也保證旋轉(zhuǎn)的主軸1不 受外界污染。端盤4具有一個中心孔，空心主軸1穿過該中心孔。端盤4以其中心孔軸線
5與殼體3共軸線地固定在殼體3上。這樣，端盤4為缸體7和氣缸活塞6提供了一個安裝 支承。 通過螺釘或其他連接方式或連接件將雙作用氣缸的缸體7固定在端盤4上，從而 使得雙作用氣缸相對殼體3固定，但空心主軸1可以相對轉(zhuǎn)動。整個雙作用氣缸呈中空圓 筒形狀，即氣缸的活塞腔、活塞桿、缸體和缸蓋都是中空體。這種結(jié)構(gòu)保證整個雙作用氣缸 能夠與空心主軸1同軸地套裝于其上，并且通過軸承支承使得兩者可以相對旋轉(zhuǎn)。圖1所 示的實施例中，僅在雙作用氣缸的前端設(shè)置了軸承16。在圖中未示出的根據(jù)本實用新型的 另一個實施例中，還可以在靠近端盤4的附近，在雙作用氣缸缸體7的內(nèi)圓周表面和支承套 筒17的外圓周表面之間再設(shè)置一組軸承。這樣將提高對雙作用氣缸的支撐穩(wěn)定性。 在支承套筒17的前部同軸地安裝有滑動套筒12?；瑒犹淄?2與支承套筒17可 相互滑動并通過設(shè)置于滑動套筒12內(nèi)圓周表面上的密封圈形成密封的空間，該空間中容 納有潤滑油。圖中為清楚起見，沒有表示所述密封圈。顯然，在根據(jù)本實用新型的夾持裝置 中的氣缸及其活塞桿的相應(yīng)位置上，均設(shè)有相應(yīng)的密封圈，但附圖中并未完全表示此類密 封圈，而僅僅是示意性地予以表示。 滑動套筒12的前端具有兩個凸出的壁，由此構(gòu)成一個凹槽21 。在本實施例中，在 滑動套筒12的前端設(shè)有三個這樣的凹槽21。這些凹槽21在滑動套筒12的前端沿圓周方 向均勻分布，即相互相間120°分布。這種凹槽21主要用于容納與曲柄板14鉸接連接的移 動銷軸13。凹槽21的寬度與移動銷軸13的直徑相匹配，使移動銷軸13可以在凹槽21中 沿圖中豎直方向自由移動。 活塞桿6的前端通過軸承16支承在滑動套筒12的外圓周表面上。當(dāng)活塞桿6從 后向前(即圖中從左向右)伸出時，活塞桿6通過軸承16內(nèi)套帶動滑動套筒12在支承套 筒17上一起運動。反之，當(dāng)活塞桿6縮回時，也將帶著滑動套筒12向后退回。如圖l所 示，活塞桿6的前端支撐在滑動套筒12的外圓周表面上，并且兩者之間設(shè)有密封圈11。在 本實施例中，密封圈ll用于密封其后(即圖中左側(cè))的腔室中的潤滑油并防止外界灰塵進 入所述腔室中。在本實施例中，這種對活塞桿6端部的支撐是一種可滑動的支撐。 圖2為根據(jù)本實用新型的夾持裝置的側(cè)視圖，其中示意性地表示了曲柄板14。如 圖2所示，在整個夾持裝置的前端設(shè)有曲柄板14。圖中示出了兩塊曲柄板14。這兩塊曲柄 板14在圖2中稍稍變形，但從圖中依然能夠看出，曲柄板14基本呈L型。在本實施例中， 曲柄板14的兩條臂的長度基本相等。在圖中垂直臂的端部設(shè)有通孔，用于容納安裝移動銷 軸13、與支承套筒17連接的支承銷軸22和夾爪15。在本實施例中，夾爪15剛性固定安裝 在曲柄板14上。曲柄板14的數(shù)量是設(shè)置在滑動套筒12前端的凹槽21數(shù)量的兩倍，曲柄 板14成對使用。 如圖1所示根據(jù)本實用新型的夾持裝置處于工作位置的初始狀態(tài)，即此時夾爪15 處于將圖中未示出的被淬火鋼管夾持住的狀態(tài)。當(dāng)空心主軸1轉(zhuǎn)動的時候，扭矩通過鍵19 傳遞給支承套筒17，然后再通過支承銷軸22、曲柄板14、移動銷軸13傳至滑動套筒12和夾 爪15上；夾爪15帶動工件旋轉(zhuǎn)。 在對工件-通常為長管_進行淬火處理時，本夾持裝置成對使用，即沿軸向同軸地 相對設(shè)置。殼體3先帶動整個夾持裝置向后移動以便在兩個夾持裝置之間放入工件。向雙 作用氣缸的活塞桿腔施加壓縮空氣，從而使活塞桿6向后移動?；钊麠U6隨之帶動軸承16和滑動套筒12—起向后移動。移動銷軸13隨滑動套筒12—起向后移動。由于支承銷軸 22位于支承套筒17中，而支承套筒17與空心主軸1 一起固定不動，所以通過曲柄板14拉 動夾爪15圍繞支承銷軸22向上擺動，從而使三個夾爪15相互分開以便于其間容納工件。 在將工件放入兩夾持裝置之間后，殼體3帶動整個夾持裝置向右移動使兩夾持裝置中的空 心主軸1頂緊工件，從而冷卻介質(zhì)_在本實施例中為高壓水流 一 可通過空心主軸1流過工 件內(nèi)孔。向雙作用氣缸的活塞腔施加壓縮空氣，從而使活塞桿6向前移動。活塞桿6隨之 帶動軸承16和滑動套筒12 —起向前移動。由于支承銷軸22不動，通過曲柄板14推動夾 爪15夾緊工件并可帶動其一起回轉(zhuǎn)。通過一段時間的外淋內(nèi)通水后工件淬火完畢，向雙作 用氣缸的活塞桿腔施加壓縮空氣，從而使活塞桿6向后移動。活塞桿6隨之帶動軸承16和 滑動套筒12 —起向后移動。移動銷軸13隨滑動套筒12 —起向后移動，支承銷軸22不動， 通過曲柄板14拉動夾爪15上張開；殼體3帶動整個夾持裝置向后移動使兩夾持裝置移開 工件，工件移出后整個工序完成。
權(quán)利要求一種夾持裝置，包括可轉(zhuǎn)動支承的空心主軸(1)；同軸地套裝在空心主軸(1)上并與之軸向固定連接的支承套筒(17)；其特征在于，還包括雙作用氣缸(5)，所述雙作用氣缸(5)相對所述支承套筒(17)可轉(zhuǎn)動地支承；滑動套筒(12)，所述滑動套筒(12)的內(nèi)表面可滑動地支承在所述支承套筒(17)的外圓周表面上；曲柄板(14)，所述曲柄板(14)分別與支承套筒(17)和滑動套筒(12)的端部鉸接連接；與曲柄板(14)固定連接的夾爪(15)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的夾持裝置，其特征在于，還包括殼體(3)和與殼體(3)固定連 接的端盤(4)，所述空心主軸(1)可轉(zhuǎn)動地同軸設(shè)置于殼體(3)中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的夾持裝置，其特征在于，所述雙作用氣缸(5)的缸體(7) 的底部與端盤(4)固定連接，所述缸體(7)通過端盤(4)支承在殼體(3)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的夾持裝置，其特征在于，所述雙作用氣缸(5)的中空活塞桿 (6)由軸承(16)可轉(zhuǎn)動地支承于滑動套筒(12)上，所述雙作用氣缸(5)的活塞桿(6)的端 部支承在所述滑動套筒(12)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的夾持裝置，其特征在于，所述滑動套筒(12)的前端設(shè)有凹槽 (21)，移動銷軸(13)的一端鉸接支承在曲柄板(14)上，其另一端可滑動地位于所述凹槽 (21)中；所述曲柄板(14)的一個端部通過支承銷軸(22)與支承套筒(17)的前端鉸接連 接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的夾持裝置，其特征在于，所述軸承(16)為圓錐滾子軸承，每組 軸承(16)包括兩個。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的夾持裝置，其特征在于，所述支承套筒(17)通過鍵(19)與空 心主軸(1)周向固定連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的夾持裝置，其特征在于，所述雙作用氣缸(5)還包括氣缸端蓋 (9)，所述氣缸端蓋(9)通過螺釘與氣缸缸體(7)固定連接，其內(nèi)圓周表面與活塞桿(6)的 外圓周表面可滑動地密封連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的夾持裝置，其特征在于，所述氣缸端蓋(9)和活塞桿(6)上分 別設(shè)有用于向所述軸承(16)加注潤滑油的注油孔及注油通道(3a)。
專利摘要本實用新型涉及一種夾持裝置，尤其是在淬火處理時用于夾持長管型工件的夾持裝置。該裝置包括可轉(zhuǎn)動支承的空心主軸；同軸地套裝在空心主軸上并與之軸向固定連接的支承套筒；雙作用氣缸，所述雙作用氣缸相對所述支承套筒可轉(zhuǎn)動地支承；滑動套筒，所述滑動套筒的內(nèi)表面可滑動地支承在所述支承套筒的外圓周表面上；曲柄板，所述曲柄板分別與支承套筒和滑動套筒的端部鉸接連接；與曲柄板固定連接的夾爪。
文檔編號C21D1/62GK201459191SQ200920108010
公開日2010年5月12日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者高慶 申請人:北京科大鑫冶機電設(shè)備有限公司