專利名稱：尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尾架(也稱尾座)中頂尖的鎖緊裝置，具體涉及一種采用液壓驅(qū)動(dòng)的尾架鎖緊機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的尾架鎖緊機(jī)構(gòu)(如圖4所示)的絲杠螺桿下部分為螺紋結(jié)構(gòu)，上部分為光桿， 上下部分分別設(shè)有鎖緊塊，當(dāng)進(jìn)行鎖緊時(shí)，螺桿的旋轉(zhuǎn)使下面的鎖緊塊抱緊尾架套筒，上面的鎖緊塊依靠下面鎖緊塊的移動(dòng)使整個(gè)絲杠螺桿向下移動(dòng)，從而使上面的鎖緊塊隨絲杠螺桿向下運(yùn)動(dòng)，抱緊尾架套筒；松開時(shí)，下面鎖緊塊遠(yuǎn)離尾架套筒，上面鎖緊塊在彈簧的作用下復(fù)位，脫開尾架套筒，但是脫開時(shí)由于受彈簧作用力的影響較大，具有不確定因素，特別是當(dāng)上面鎖緊塊施加在尾架套筒上的鎖緊力較大時(shí)，容易出現(xiàn)上面鎖緊塊與尾架套筒粘連而無法松脫的現(xiàn)象。另外，目前尾架鎖緊機(jī)構(gòu)一般采用手動(dòng)操作，由于在工作過程中工人的操作對(duì)生產(chǎn)的影響較大，對(duì)加工準(zhǔn)備的時(shí)間往往占用較多，往往會(huì)影響生產(chǎn)節(jié)拍，而且手動(dòng)的尾架鎖緊裝置在松開過程中存在因其鎖止面與尾架套筒間存在粘連而松開困難的問題，需要敲擊才能脫開，這樣不僅浪費(fèi)時(shí)間，降低了勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且鎖緊的可靠性差，難以保證加工過程的順利進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能夠可靠地將尾架套筒鎖緊和松開，不會(huì)出現(xiàn)粘連現(xiàn)象，而且采用液壓驅(qū)動(dòng)，達(dá)到了較高的自動(dòng)化程度。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是
一種尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架和與所述機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接的絲杠螺桿，所述絲杠螺桿上設(shè)有兩段旋向相反的螺紋，并分別旋接有用于抱緊和松開尾架套筒的兩個(gè)鎖緊塊，所述機(jī)架上設(shè)有光孔，所述兩個(gè)鎖緊塊位于所述光孔內(nèi)并與所述光孔滑動(dòng)配合。所述兩個(gè)鎖緊塊上優(yōu)選各自設(shè)有與所述尾架套筒的外表面相對(duì)應(yīng)的鎖止面。所述尾架套筒的中心軸線呈水平方向延伸，所述光孔的中心軸線呈豎直方向延伸。上述各種所述尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)還可以包括用于驅(qū)動(dòng)所述絲杠螺桿在一定角度范圍內(nèi)繞其自身軸線雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。所述驅(qū)動(dòng)裝置可以包括擺桿和液壓缸，所述擺桿的一端固定連接在所述絲杠螺桿的一端，所述擺桿的另一端鉸接于所述液壓缸的活塞桿的一個(gè)外伸端，所述液壓缸的缸體同所述機(jī)架鉸接，前述兩處所述鉸接均為單自由度鉸接，且所述鉸接的鉸接軸的軸線平行于所述絲杠螺桿的軸線。所述光孔的上部孔口處可以固定連接有一個(gè)端蓋，所述端蓋上設(shè)有中心通孔，所述絲杠螺桿的下部設(shè)于所述光孔中，上部為光桿，上部自所述中心通孔伸出到所述光孔之外，與所述擺桿固定連接的一端為所述絲杠螺桿的上端，所述光桿上周向設(shè)有弧形或環(huán)形的凹槽，所述凹槽內(nèi)嵌有卡塊或卡環(huán)，所述卡環(huán)的上端面與所述端蓋的下端面接觸。所述絲杠螺桿與擺桿相連接處的具體連接方式可以為所述絲杠螺桿的相應(yīng)端部插入或貫穿所述擺桿的相應(yīng)端部，所述擺桿的相應(yīng)端部設(shè)有沿所述絲杠螺桿的徑向貫通所述絲杠螺桿和擺桿的銷孔，所述銷孔內(nèi)緊配合有銷。所述機(jī)架上可以固定設(shè)有液壓缸承載板，所述液壓缸的缸體與所述液壓缸承載板鉸接。所述液壓缸優(yōu)選為單出桿液壓缸，所述液壓缸承載板上固定安裝有一個(gè)過渡連接塊，所述液壓缸的缸體的封閉端的端部與所述過渡連接塊鉸接。所述擺桿位于垂直于所述絲杠螺桿的平面內(nèi)。本發(fā)明的有益效果是
由于采用兩個(gè)鎖緊塊同時(shí)以相反旋向旋接在絲杠螺桿上形成雙向螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在絲杠螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩個(gè)鎖緊塊可同時(shí)抱緊或松開尾架套筒，操作過程簡(jiǎn)單，避免了任何一個(gè)鎖緊塊與尾架套筒之間的粘連現(xiàn)象，使鎖緊更可靠、松開更靈活；
由于采用液壓驅(qū)動(dòng)裝置為該鎖緊裝置提供動(dòng)力，有效地提高了自動(dòng)化水平，提高了生產(chǎn)效率。


圖1 (a)和(b)為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖； 圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視圖3為圖2的A向旋轉(zhuǎn)視圖； 圖4為現(xiàn)有技術(shù)下的旋緊裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1-3所示，本發(fā)明提供了一種尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架(通常相對(duì)于尾架的基座固定)和與所述機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接的絲杠螺桿1，所述絲杠螺桿上設(shè)有兩段旋向相反的螺紋，并分別旋接有用于抱緊和松開尾架套筒3的兩個(gè)鎖緊塊2，優(yōu)選地，所述兩段螺紋除旋向相反外其他參數(shù)均相同，以嚴(yán)格保證兩鎖緊塊的同步動(dòng)作。所述機(jī)架上設(shè)有光孔，所述兩個(gè)鎖緊塊位于所述光孔內(nèi)并與所述光孔滑動(dòng)配合。通常，所述尾架套筒的中心軸線與所述光孔的中心軸線垂直。所述絲杠螺桿與所述鎖緊塊構(gòu)成螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述絲杠螺桿繞自身軸線雙向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述絲杠螺桿上的鎖緊塊將做相向或相背運(yùn)動(dòng)，同步動(dòng)作情況下，兩個(gè)所述鎖緊塊將會(huì)同時(shí)主動(dòng)抱緊或同時(shí)主動(dòng)松開所述尾架套筒，不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)下鎖緊塊和尾架套筒容易粘連的現(xiàn)象。由于所述絲杠螺桿在安裝時(shí)其多個(gè)自由度已經(jīng)受限，只剩繞自身旋轉(zhuǎn)的一個(gè)自由度，而所述鎖緊塊也只剩余繞所述絲杠螺桿旋轉(zhuǎn)和在所述光孔內(nèi)滑動(dòng)的自由度，因此當(dāng)兩個(gè)鎖緊塊同時(shí)脫開尾架套筒時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)單邊松脫，而另一邊粘連無法松脫的現(xiàn)象，采用此種結(jié)構(gòu)，安裝方便，其松開和抱緊的間隙量可根據(jù)需要精確控制。所述鎖緊塊抱緊和松開的面是所述尾架套筒的圓柱外表面，所述兩個(gè)鎖緊塊上優(yōu)選各自設(shè)有與所述尾架套筒的外表面相對(duì)應(yīng)的鎖止面。所述鎖止面可以為與所述尾架套筒的圓柱外表面形狀相吻合的弧形內(nèi)凹表面，所述鎖止面優(yōu)選經(jīng)過表面淬火等處理以提高其耐磨性能。通常使用狀態(tài)下，所述尾架套筒的中心軸線呈水平方向延伸，則將所述光孔的中心軸線設(shè)置成呈豎直方向延伸，且出于鎖緊塊抱緊尾架套筒的需要，所述光孔與所述尾架套筒所在的通孔局部相貫通。所述尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)還可以包括用于可驅(qū)動(dòng)所述絲杠螺桿在一定角度范圍內(nèi)繞其自身軸線雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。所述驅(qū)動(dòng)裝置可以包括擺桿6和液壓缸4，所述液壓缸為絲杠螺桿的旋轉(zhuǎn)提供旋轉(zhuǎn)力矩，所述擺桿的一端固定連接在所述絲杠螺桿的一端，所述擺桿的另一端鉸接于所述液壓缸的活塞桿5的外伸的一端，所述擺桿充當(dāng)使所述絲杠螺桿旋轉(zhuǎn)的力臂。所述液壓缸的缸體同所述機(jī)架鉸接，前述兩處所述鉸接均為單自由度鉸接，且所述鉸接的鉸接軸的軸線平行于所述絲杠螺桿的軸線。所謂單自由度鉸接是指相互鉸接連接的兩個(gè)構(gòu)件之間只具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。所述驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)原理是將液壓缸中活塞桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為所述絲杠螺桿的運(yùn)動(dòng)，更具體地是將活塞桿的伸縮往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為所述絲杠螺桿的雙向擺動(dòng)。所述缸體擺動(dòng)同時(shí)所述活塞桿還相對(duì)缸體伸縮。對(duì)于本發(fā)明的這種應(yīng)用情況，通常鎖緊塊抱緊和松開尾架套筒的直線運(yùn)動(dòng)行程比較小，因此擺桿雙向擺動(dòng)的角度范圍也不大。如圖3所示，操作過程是先通過手輪裝置9控制頂尖伸出到預(yù)定位置后，然后起動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)裝置，使所述擺桿朝著使兩個(gè)鎖緊塊相向運(yùn)動(dòng)的方向擺動(dòng)，兩個(gè)鎖緊塊抱住所述尾架套筒，從而實(shí)現(xiàn)鎖緊；反之，使液壓缸內(nèi)的流體換向，擺桿反向動(dòng)作，兩個(gè)鎖緊塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，尾架套筒被松開，然后操縱手輪裝置縮回頂尖。依據(jù)公式1 尾架需要的頂緊力Fl=絲杠螺桿產(chǎn)生的抱緊力F2X摩擦系數(shù)μ、公式2 旋轉(zhuǎn)力矩Τχ2 π =絲杠螺桿產(chǎn)生的抱緊力F2X螺紋螺距P和公式3 旋轉(zhuǎn)力矩TX力臂R=驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力F3，可以根據(jù)尾架需要的頂緊力的大小，經(jīng)過上述三個(gè)公式的計(jì)算后確定所述液壓缸的壓力大小和液壓缸的行程、旋轉(zhuǎn)力臂的大小和其旋轉(zhuǎn)角度、鎖緊塊的抱緊力及絲杠螺桿的牙距等具體數(shù)值，設(shè)計(jì)、調(diào)整靈活、簡(jiǎn)單，控制精確。如圖2所示，所述光孔的上部孔口處固定連接有一個(gè)端蓋，所述端蓋通過其下部的圓柱形卡口定位于所述孔口內(nèi)，所述端蓋上設(shè)有中心通孔，所述絲杠螺桿的下部設(shè)于所述光孔中，上部為光桿，上部自所述中心通孔伸出到所述光孔之外，與所述擺桿固定連接的一端為所述絲杠螺桿的上端，所述光桿上周向設(shè)有弧形或環(huán)形的凹槽，所述凹槽內(nèi)嵌有卡塊或卡環(huán)，所述卡環(huán)的上端面與所述端蓋的下端面接觸，起到一定程度的限制所述絲杠螺桿的軸向串動(dòng)的作用。所述端蓋與位于上面的鎖緊塊之間保持一定距離，所述鎖緊塊完全并且始終處于所述光孔的內(nèi)部。所述絲杠螺桿與擺桿可以采用現(xiàn)有技術(shù)下的多種固定方式，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中可以采用銷連接方式，具體連接方式如下所述絲杠螺桿的相應(yīng)端部插入或貫穿所述擺桿的相應(yīng)端部，所述擺桿的相應(yīng)端部設(shè)有沿所述絲杠螺桿的徑向貫通所述絲杠螺桿和擺桿的銷孔，所述銷孔內(nèi)緊配合有銷。所述擺桿與所述絲杠螺桿樞接的一端下部設(shè)有一個(gè)柱形連接部7，所述柱形連接部設(shè)有中心孔，所述絲杠螺桿的相應(yīng)端穿設(shè)在所述中心孔內(nèi)，并利用所述銷進(jìn)行角向限位，從而實(shí)現(xiàn)所述絲杠螺桿與擺桿的固定連接。所述擺桿的有效力臂長(zhǎng)度、可擺動(dòng)角度范圍的確定以及液壓缸的行程的選取需依據(jù)所述絲杠螺桿上的左、右旋向的螺紋的參數(shù)和鎖緊塊執(zhí)行抱緊與松開的實(shí)際行程而定。所述機(jī)架上可以固定設(shè)有液壓缸承載板8，所述液壓缸的缸體與所述液壓缸承載板鉸接，以所述液壓缸承載板為中間媒介實(shí)現(xiàn)同所述機(jī)架的鉸接。優(yōu)選地，所述液壓缸承載板水平設(shè)在所述機(jī)架的頂面上，所述液壓缸的缸體位于所述液壓缸承載板上，且其軸線沿水平方向延伸。所述液壓缸優(yōu)選為單出桿液壓缸，所述液壓缸承載板上固定安裝有一個(gè)過渡連接塊，所述液壓缸的缸體與所述液壓缸承載板的鉸接借助所述過渡連接塊實(shí)現(xiàn)，具體為所述液壓缸的缸體的封閉端的端部與所述過渡連接塊鉸接。所述擺桿優(yōu)選位于垂直于所述絲杠螺桿的平面內(nèi)，以保證所述絲杠螺桿做穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，可以借助較小的驅(qū)動(dòng)力解決中型尾架的尾架套筒抱緊不可靠或松脫粘連的問題，而且自動(dòng)化程度較高，應(yīng)用其可相應(yīng)提高工作效率。
權(quán)利要求
1.一種尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架和與所述機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接的絲杠螺桿，其特征在于所述絲杠螺桿上設(shè)有兩段旋向相反的螺紋，并分別旋接有用于抱緊和松開尾架套筒的兩個(gè)鎖緊塊，所述機(jī)架上設(shè)有光孔，所述兩個(gè)鎖緊塊位于所述光孔內(nèi)并與所述光孔滑動(dòng)配合。
2.如權(quán)利要求1所述的尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述兩個(gè)鎖緊塊上各自設(shè)有與所述尾架套筒的外表面相對(duì)應(yīng)的鎖止面。
3.如權(quán)利要求2所述的尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述尾架套筒的中心軸線呈水平方向延伸，所述光孔的中心軸線呈豎直方向延伸。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于還包括用于驅(qū)動(dòng)所述絲杠螺桿在一定角度范圍內(nèi)繞其自身軸線雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置包括擺桿和液壓缸，所述擺桿的一端固定連接在所述絲杠螺桿的一端，所述擺桿的另一端鉸接于所述液壓缸的活塞桿的外伸的一端，所述液壓缸的缸體同所述機(jī)架鉸接，前述兩處所述鉸接均為單自由度鉸接，且所述鉸接的鉸接軸的軸線平行于所述絲杠螺桿的軸線。
6.如權(quán)利要求5所述的尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述光孔的上部孔口處固定連接有一個(gè)端蓋，所述端蓋上設(shè)有中心通孔，所述絲杠螺桿的下部設(shè)于所述光孔中，上部為光桿，上部自所述中心通孔伸出到所述光孔之外，與所述擺桿固定連接的一端為所述絲杠螺桿的上端，所述光桿上周向設(shè)有弧形或環(huán)形的凹槽，所述凹槽內(nèi)嵌有卡塊或卡環(huán)，所述卡環(huán)的上端面與所述端蓋的下端面接觸。
7.如權(quán)利要求6所述的尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述絲杠螺桿與擺桿相連接處的具體連接方式為所述絲杠螺桿的相應(yīng)端部插入或貫穿所述擺桿的相應(yīng)端部，所述擺桿的相應(yīng)端部設(shè)有沿所述絲杠螺桿的徑向貫通所述絲杠螺桿和擺桿的銷孔，所述銷孔內(nèi)緊配合有銷。
8.如權(quán)利要求7所述的尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述機(jī)架上固定設(shè)有液壓缸承載板，所述液壓缸的缸體與所述液壓缸承載板鉸接。
9.如權(quán)利要求8所述的尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述液壓缸為單出桿液壓缸， 所述液壓缸承載板上固定安裝有一個(gè)過渡連接塊，所述液壓缸的缸體的封閉端的端部與所述過渡連接塊鉸接。
10.如權(quán)利要求9所述的尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述擺桿位于垂直于所述絲杠螺桿的平面內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種尾架液動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架和與所述機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接的絲杠螺桿，所述絲杠螺桿上設(shè)有兩段旋向相反的螺紋，并分別旋接有用于抱緊和松開尾架套筒的兩個(gè)鎖緊塊，所述機(jī)架上設(shè)有光孔，所述兩個(gè)鎖緊塊位于所述光孔內(nèi)并與所述光孔滑動(dòng)配合。該尾架鎖緊機(jī)構(gòu)還包括用于驅(qū)動(dòng)所述絲杠螺桿在一定角度范圍內(nèi)繞其自身軸線雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，可消除任何一個(gè)鎖緊塊與尾架套筒之間的粘連或抱緊松脫現(xiàn)象，使鎖緊更可靠、松開更靈活，且可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操縱，生產(chǎn)效率較高。
文檔編號(hào)B23B23/00GK102350512SQ20111027321
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者姚順利, 張春霞, 李偉華, 薛建林, 趙成利 申請(qǐng)人:北京第二機(jī)床廠有限公司