一種精密夾盤的制作方法
【專利摘要】一種精密夾盤，包括：螺紋轉(zhuǎn)盤，所述螺紋轉(zhuǎn)盤呈圓盤狀，其包括圓環(huán)形側(cè)面及圓柱形外表面，螺紋轉(zhuǎn)盤的側(cè)面形成有導(dǎo)程方向沿螺紋轉(zhuǎn)盤徑向分布的第一預(yù)緊螺紋；螺紋轉(zhuǎn)盤外表面形成有齒輪結(jié)構(gòu)；固定環(huán)，螺紋轉(zhuǎn)盤收容于固定環(huán)腔體內(nèi)并可繞固定環(huán)軸線轉(zhuǎn)動；卡瓣；導(dǎo)向環(huán)，導(dǎo)向環(huán)與固定環(huán)相對設(shè)置并固定連接，導(dǎo)向環(huán)側(cè)表面與卡瓣另一側(cè)接觸；蝸桿，蝸桿與螺紋轉(zhuǎn)盤構(gòu)成蝸輪蝸桿傳動。本申請所給出的精密夾盤，通過在精密夾盤內(nèi)設(shè)置可收縮的卡瓣，利用渦輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)，通過旋擰蝸桿實現(xiàn)控制卡瓣同步同心收放的功能，卡箍結(jié)構(gòu)精密，可以實現(xiàn)較為精確的預(yù)緊，且預(yù)緊操作簡單，降低手工操作難度，也便于通過機械手遙控作業(yè)。
【專利說明】
一種精密夾盤
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請涉及一種管道密封裝置，尤其涉及一種精密夾盤。
【背景技術(shù)】
[0002]在帶輻射、有害氣體、深海等人員難以進(jìn)入的環(huán)境中，設(shè)備的更換通常僅能通過遙控機械手的操作實現(xiàn)。由于遙控機械手的操作缺少人手的直接觸感和操作靈活性，且視覺上有局限，操作難度非常大。通過遙控機械手的操作實現(xiàn)上述環(huán)境中設(shè)備的對接密封具有很大的難度。
[0003]現(xiàn)有的管道密封一般采用均布預(yù)緊螺栓的法蘭壓緊密封件的結(jié)構(gòu)。為保證預(yù)緊均勻，通常采用數(shù)量較多的預(yù)緊螺栓，且需要按一定次序和力矩依次擰緊預(yù)緊螺栓;為保證合適的預(yù)緊載荷，每個螺栓均需要擰緊至設(shè)計扭矩。對于手工操作，預(yù)緊過程要求有較高的操作水平，但對于在帶輻射、有害氣體、深海等人員難以進(jìn)入的環(huán)境中，遙控機械手來完成預(yù)緊作業(yè)，則難度極大。為完成上述預(yù)緊過程，遙控機械手需完成大量的定位、設(shè)定力矩、抓取專用工裝吊具等工作，耗費大量時間，且密封效果難以得到保證。
[0004]申請內(nèi)容
[0005]本申請?zhí)峁┮环N精密夾盤，旨在解決現(xiàn)有法蘭螺栓連接卡箍操作難度大，人手操作要求高且不利于遙控機械手作業(yè)的問題。
[0006]—種精密夾盤，包括:
[0007]螺紋轉(zhuǎn)盤，所述螺紋轉(zhuǎn)盤呈圓筒狀，其包括圓環(huán)形側(cè)面及圓柱形外表面，所述螺紋轉(zhuǎn)盤的側(cè)面形成有導(dǎo)程方向沿所述螺紋轉(zhuǎn)盤徑向分布的第一預(yù)緊螺紋;所述螺紋轉(zhuǎn)盤外表面形成有齒輪結(jié)構(gòu)；
[0008]固定環(huán)，所述螺紋轉(zhuǎn)盤收容于所述固定環(huán)腔體內(nèi)并可繞所述固定環(huán)軸線轉(zhuǎn)動；
[0009]卡瓣，所述卡瓣底部表面形成有用于卡緊法蘭接頭的卡槽，所述卡瓣一側(cè)表面設(shè)有與所述導(dǎo)向螺紋相嚙合的第二預(yù)緊螺紋，所述卡瓣沿所述螺紋轉(zhuǎn)盤圓周方向設(shè)置多個；
[0010]導(dǎo)向環(huán)，所述導(dǎo)向環(huán)與所述固定環(huán)相對設(shè)置并固定連接，所述導(dǎo)向環(huán)側(cè)表面與所述卡瓣另一側(cè)接觸，用于將所述卡瓣壓向螺紋轉(zhuǎn)盤，使所述卡瓣的第二預(yù)緊螺紋與所述螺紋轉(zhuǎn)盤的第一預(yù)緊螺紋緊密貼合；
[0011]蝸桿，所述蝸桿固定設(shè)置于所述固定環(huán)上，所述蝸桿與所述螺紋轉(zhuǎn)盤構(gòu)成蝸輪蝸桿傳動。
[0012]所述的精密夾盤，其中，所述導(dǎo)向環(huán)朝向所述卡瓣的一側(cè)表面設(shè)有與所述卡瓣一一對應(yīng)的導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽沿所述導(dǎo)向環(huán)徑向貫穿所述導(dǎo)向環(huán)內(nèi)壁及外表面;所述卡瓣相對所述導(dǎo)向環(huán)的一側(cè)設(shè)有與所述導(dǎo)向槽相適配的導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊可限定所述卡瓣沿所述導(dǎo)向圓周方向位移，使其僅在所述導(dǎo)向槽內(nèi)沿所述導(dǎo)向環(huán)徑向滑動。
[0013]所述的精密夾盤，其中，所述固定環(huán)內(nèi)圓周形成有環(huán)形腔體，所述固定環(huán)一側(cè)內(nèi)壁形成有沿所述固定環(huán)徑向伸展的環(huán)形邊;所述固定環(huán)另一側(cè)開口的側(cè)壁設(shè)有多個沿軸向延伸的固定耳，相鄰兩個所述固定耳之間容納一個所述卡瓣;所述固定耳與所述導(dǎo)向環(huán)固定連接。
[0014]所述的精密夾盤，其中，所述固定耳朝向所述導(dǎo)向環(huán)一側(cè)的端面設(shè)有第一螺孔，所述導(dǎo)向環(huán)上設(shè)有與所述第一螺孔位置相對應(yīng)的第二螺孔。
[0015]所述的精密夾盤，其中，所述導(dǎo)向塊由根部向端部寬度逐漸增大，所述導(dǎo)向槽形狀與所述導(dǎo)向塊相契合。
[0016]所述的精密夾盤，其中，所述固定環(huán)外上設(shè)有用于固定所述蝸桿的軸承套，所述軸承套與所述固定環(huán)接觸處設(shè)有用于所述蝸桿與所述螺紋卡盤接觸的開窗。
[0017]所述的精密夾盤，其中，所述卡槽截面呈V形。
[0018]所述的精密夾盤，其特征在于，所述卡瓣沿所述螺紋轉(zhuǎn)盤圓周方向等間距的分布六個。
[0019]所述的精密夾盤，其中，所述蝸桿端部設(shè)有用于旋擰的操作部。
[0020]所述的精密夾盤，其中，所述卡瓣呈圓弧形。
[0021]本申請所給出的精密夾盤，通過在精密夾盤內(nèi)設(shè)置可收縮的卡瓣，利用渦輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)，通過旋抒蝸桿實現(xiàn)控制卡瓣同步同心收放的功能，卡箍結(jié)構(gòu)精密，可以實現(xiàn)較為精確的預(yù)緊，且預(yù)緊操作簡單，便于通過機械手遙控作業(yè)。
【附圖說明】
[0022]圖1為本申請實施例中，卡箍的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本申請實施例中，螺紋轉(zhuǎn)盤與蝸桿的裝配示意圖；
[0024]圖3為本申請實施例中，卡瓣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本申請實施例中，卡箍的使用狀態(tài)分解示意圖；
[0026]圖5為本申請實施例中，卡箍的使用效果示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面通過【具體實施方式】結(jié)合附圖對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0028]本實施例所給出的精密夾盤如圖1所示，包括固定環(huán)4、導(dǎo)向環(huán)I，以及設(shè)置與固定環(huán)4與導(dǎo)向環(huán)I之間的螺紋轉(zhuǎn)盤3、卡瓣2及蝸桿5。固定環(huán)4內(nèi)圓周形成有環(huán)形腔體，螺紋轉(zhuǎn)盤3收容于該腔體內(nèi)，并可在腔體內(nèi)轉(zhuǎn)動。固定環(huán)4遠(yuǎn)離導(dǎo)向環(huán)I的一側(cè)內(nèi)壁形成有環(huán)形邊41，環(huán)形邊41沿固定環(huán)徑向向內(nèi)伸展，使得固定環(huán)4呈現(xiàn)朝向?qū)颦h(huán)I的一端直徑大于背離導(dǎo)向環(huán)I的一端；固定環(huán)4朝向?qū)颦h(huán)I的一側(cè)開口的側(cè)壁設(shè)有多個沿軸向延伸的固定耳42，相鄰兩個固定耳42之間容納一個所述卡瓣2，固定耳42與導(dǎo)向環(huán)I固定連接。具體地，固定耳42朝向?qū)颦h(huán)I的一側(cè)端面設(shè)有第一螺孔421，導(dǎo)向環(huán)I側(cè)表面設(shè)有與第一螺孔421相對應(yīng)的第二螺孔11，裝配時，由第二螺孔11向第一螺孔421旋擰固定螺栓即可實現(xiàn)固定環(huán)4與導(dǎo)向環(huán)I的固定連接。
[0029]進(jìn)一步地，如圖1及圖2所示，螺紋轉(zhuǎn)盤3呈圓筒狀，其兩端面呈圓環(huán)形，側(cè)面為圓柱形表面，螺紋轉(zhuǎn)盤3的側(cè)面形成有導(dǎo)程方向沿螺紋轉(zhuǎn)盤3徑向分布的第一預(yù)緊螺紋31，第一預(yù)緊螺紋31由螺紋轉(zhuǎn)盤3圓環(huán)形的側(cè)面沿徑向逐圈向外分布。螺紋轉(zhuǎn)盤3外表面形成有齒輪結(jié)構(gòu)33，該齒輪結(jié)構(gòu)33沿螺紋轉(zhuǎn)盤3圓周分布一圈。固定環(huán)4外圓周面上設(shè)有與螺紋轉(zhuǎn)盤3相適配的蝸桿5，蝸桿5表面沿軸向分布有螺紋區(qū)52。螺紋區(qū)52表面設(shè)有與齒輪結(jié)構(gòu)33相嚙合的螺紋，這樣，由螺紋轉(zhuǎn)盤3與蝸桿5就構(gòu)成了渦輪蝸桿傳動機構(gòu)。固定環(huán)4外圓周面上設(shè)有用于固定蝸桿5的軸承套51。蝸桿5分布有螺紋的一端與螺紋轉(zhuǎn)盤3外圓周的齒輪結(jié)構(gòu)33相嚙合，無螺紋的一端與軸承套51相適配，充當(dāng)蝸桿5旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸。蝸桿5的一端端部設(shè)有用于旋擰的操作部，該操作部可以呈現(xiàn)多種結(jié)構(gòu)形式，主要便于旋擰蝸桿5，本實施例中，操作部為螺母結(jié)構(gòu)。軸承套51與固定環(huán)表面基礎(chǔ)的一側(cè)設(shè)有用于蝸桿5帶有螺紋的一段露出的開窗，使得蝸桿5透過該開窗與螺紋轉(zhuǎn)盤3外圓周的齒輪結(jié)構(gòu)33相嚙合。
[0030]如圖1及圖3所示，卡瓣2設(shè)置與螺紋轉(zhuǎn)盤3與導(dǎo)向環(huán)I之間，并沿螺紋轉(zhuǎn)盤3的圓周方向設(shè)置?？ò?整體呈圓弧形，其內(nèi)表面內(nèi)凹形成圓弧形的卡槽23。卡槽23外部開口相對底部較寬，使得卡槽23截面呈“V”或“U”形，也可以呈等腰梯形?？ò?優(yōu)選的呈中心對稱的沿螺紋轉(zhuǎn)盤3的圓周方向分布?？ò?正對第一預(yù)緊螺紋31的一側(cè)表面形成有與第一預(yù)緊螺紋31相咬合的第二預(yù)緊螺紋21?？ò?遠(yuǎn)離第一預(yù)緊螺紋31的一側(cè)表面設(shè)有沿軸向凸起的導(dǎo)向塊22，導(dǎo)向塊22的寬度由根向端部向端部逐漸增大，使得導(dǎo)向塊22在導(dǎo)向槽12內(nèi)沿徑向滑動時，其在軸向位移受到導(dǎo)向槽12的限制。如圖1所示，導(dǎo)向環(huán)I朝向卡瓣2的一側(cè)表面設(shè)有與卡瓣2—一對應(yīng)的導(dǎo)向槽12，導(dǎo)向槽12沿導(dǎo)向環(huán)I徑向貫穿導(dǎo)向環(huán)的內(nèi)壁及外圓周面;導(dǎo)向槽12與導(dǎo)向塊22相契合，限定了導(dǎo)向塊22沿導(dǎo)向環(huán)I圓周方向的位移，使得卡瓣2只能在導(dǎo)向槽內(nèi)12內(nèi)沿導(dǎo)向環(huán)I的徑向滑動。當(dāng)導(dǎo)向環(huán)I與固定環(huán)4相互固定后，導(dǎo)向環(huán)I沿軸向?qū)⒖ò?壓向螺紋轉(zhuǎn)盤3，使得第一預(yù)緊螺紋31與第二預(yù)緊螺紋21相互咬合。通過控制機械手旋擰蝸桿5的操作部，通過渦輪蝸桿傳動使得螺紋轉(zhuǎn)盤3轉(zhuǎn)動，由于螺紋轉(zhuǎn)盤3側(cè)面的第一預(yù)緊螺紋31與卡瓣2側(cè)面的第二預(yù)緊螺紋21相咬合，這樣就帶動了卡瓣2沿導(dǎo)向環(huán)I的徑向產(chǎn)生位移。本實施例中，卡瓣2沿導(dǎo)向環(huán)I圓周方向等間距的分布六個，這樣，通卡瓣2的徑向運動，就實現(xiàn)了六個卡瓣2同時收縮或釋放。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，卡瓣2的形狀并不局限于圓弧狀，其個數(shù)也可以有多種變換，只要能夠形成圓環(huán)形包圍結(jié)構(gòu)即可。
[0031]進(jìn)一步地，如圖4及圖5所示，本實施例所給出的精密夾盤6，其主要應(yīng)用于銜接管路兩端的法蘭接頭7。使用時，將法蘭接頭7的邊緣放入卡瓣2的卡槽23內(nèi)，并在兩端的法蘭接頭7之間放入密封圈8。此時法蘭接頭之間存在一定間隙，并沒有完全密封。通過手工或控制機械手操作扳手等工具旋擰蝸桿5的操作部，使得卡瓣2向收縮方向移動，由于卡槽23截面為“V”形(或“U”形、等腰梯形)，其底部間距逐漸變窄，這樣隨著卡瓣2的收縮，兩個法蘭接頭7就會逐漸被卡槽2逐漸收緊的側(cè)壁壓緊，達(dá)到密封的效果。
[0032]本申請所給出的精密夾盤，通過在精密夾盤內(nèi)設(shè)置可收縮的卡瓣，利用渦輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)，通過旋抒蝸桿實現(xiàn)控制卡瓣同步同心收放的功能，卡箍結(jié)構(gòu)精密，可以實現(xiàn)較為精確的預(yù)緊。精密夾盤的操作過程出旋擰蝸桿外，無需拆裝額外的螺栓，預(yù)緊操作簡單，便于通過機械手遙控作業(yè)。且預(yù)緊過程中，只需要對蝸桿的操作部進(jìn)行旋擰作業(yè)即可，操作流程簡化，作業(yè)難度低。
[0033]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本申請所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本申請的具體實施只局限于這些說明。對于本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。
【主權(quán)項】
1.一種精密夾盤，其特征在于，包括: 螺紋轉(zhuǎn)盤，所述螺紋轉(zhuǎn)盤呈圓筒狀，其包括圓環(huán)形側(cè)面及圓柱形外表面，所述螺紋轉(zhuǎn)盤的側(cè)面形成有導(dǎo)程方向沿所述螺紋轉(zhuǎn)盤徑向分布的第一預(yù)緊螺紋;所述螺紋轉(zhuǎn)盤外表面形成有齒輪結(jié)構(gòu)； 固定環(huán)，所述螺紋轉(zhuǎn)盤收容于所述固定環(huán)腔體內(nèi)并可繞所述固定環(huán)軸線轉(zhuǎn)動； 卡瓣，所述卡瓣底部表面形成有用于卡緊法蘭接頭的卡槽，所述卡瓣一側(cè)表面設(shè)有與所述導(dǎo)向螺紋相嚙合的第二預(yù)緊螺紋，所述卡瓣沿所述螺紋轉(zhuǎn)盤圓周方向設(shè)置多個； 導(dǎo)向環(huán)，所述導(dǎo)向環(huán)與所述固定環(huán)相對設(shè)置并固定連接，所述導(dǎo)向環(huán)側(cè)表面與所述卡瓣另一側(cè)接觸，用于將所述卡瓣壓向螺紋轉(zhuǎn)盤，使所述卡瓣的第二預(yù)緊螺紋與所述螺紋轉(zhuǎn)盤的第一預(yù)緊螺紋緊密貼合； 蝸桿，所述蝸桿固定設(shè)置于所述固定環(huán)上，所述蝸桿與所述螺紋轉(zhuǎn)盤構(gòu)成蝸輪蝸桿傳動。2.如權(quán)利要求1所述的精密夾盤，其特征在于，所述導(dǎo)向環(huán)朝向所述卡瓣的一側(cè)表面設(shè)有與所述卡瓣一一對應(yīng)的導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽沿所述導(dǎo)向環(huán)徑向貫穿所述導(dǎo)向環(huán)內(nèi)壁及外表面;所述卡瓣相對所述導(dǎo)向環(huán)的一側(cè)設(shè)有與所述導(dǎo)向槽相適配的導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊可限定所述卡瓣沿所述導(dǎo)向圓周方向位移，使其僅在所述導(dǎo)向槽內(nèi)沿所述導(dǎo)向環(huán)徑向滑動。3.如權(quán)利要求2所述的精密夾盤，其特征在于，所述固定環(huán)內(nèi)圓周形成有環(huán)形腔體，所述固定環(huán)一側(cè)內(nèi)壁形成有沿所述固定環(huán)徑向伸展的環(huán)形邊;所述固定環(huán)另一側(cè)開口的側(cè)壁設(shè)有多個沿軸向延伸的固定耳，相鄰兩個所述固定耳之間容納一個所述卡瓣;所述固定耳與所述導(dǎo)向環(huán)固定連接。4.如權(quán)利要求3所述的精密夾盤，其特征在于，所述固定耳朝向所述導(dǎo)向環(huán)一側(cè)的端面設(shè)有第一螺孔，所述導(dǎo)向環(huán)上設(shè)有與所述第一螺孔位置相對應(yīng)的第二螺孔。5.如權(quán)利要求2所述的精密夾盤，其特征在于，所述導(dǎo)向塊由根部向端部寬度逐漸增大，所述導(dǎo)向槽形狀與所述導(dǎo)向塊相契合。6.如權(quán)利要求1所述的精密夾盤，其特征在于，所述固定環(huán)外上設(shè)有用于固定所述蝸桿的軸承套，所述軸承套與所述固定環(huán)接觸處設(shè)有用于所述蝸桿與所述螺紋卡盤接觸的開窗。7.如權(quán)利要求1所述的精密夾盤，其特征在于，所述卡槽截面呈V形。8.如權(quán)利要求1所述的精密夾盤，其特征在于，所述卡瓣沿所述螺紋轉(zhuǎn)盤圓周方向等間距的分布六個。9.如權(quán)利要求1所述的精密夾盤，其特征在于，所述蝸桿端部設(shè)有用于旋擰的操作部。10.如權(quán)利要求1-9任一所述的精密夾盤，其特征在于，所述卡瓣呈圓弧形。
【文檔編號】F16L23/04GK106090483SQ201610423465
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月13日 公開號201610423465.7, CN 106090483 A, CN 106090483A, CN 201610423465, CN-A-106090483, CN106090483 A, CN106090483A, CN201610423465, CN201610423465.7
【發(fā)明人】紀(jì)全, 張銳強, 周陽, 魏少紅, 郭林恩, 陸凱
【申請人】東莞中子科學(xué)中心, 中烜材料科技(上海)有限公司, 上海寶冶工程技術(shù)有限公司