专利名称：无缝钢管车丝机用大孔径气动卡盘的制作方法
技术领域：
本实用新型属于数控车丝机床气动夹具领域，并特别适用于大直径钢管装夹。
背景技术：
大孔径气动卡盘广泛用于无缝金属管生产企业数控车丝机床或数控车床上，用来夹持大直径无缝钢管，完成内外螺纹加工，但目前国内尚无此类气动卡盘。大孔径气动卡盘具体技术要求为1.卡盘能与数控车丝机主轴法兰盘、气动接口以及气压等机床参数适配。2.卡盘上的位置传感器移动位置准确，能正确传感卡盘夹紧和松开的准确位置。3.卡盘上的压力传感器应能正确反应气动卡盘气腔内的压力，并在压力达到设定 值时及时触发信号，以避免将钢管夹持变形。4.卡盘的三个卡爪在夹紧、松开过程中的移动速度要均勻，不允许有移动过缓或 窜动现象，更不能有冲击或卡死现象。5.卡盘活塞纵向移动距离与三个卡爪在半径夹持方向移动距离的比例约为 10 1。6.卡盘汽缸内的允许压缩空气压力为2-10BAR。意外情况下，汽缸内空气压力超 过最高允许压力的50%，即当达到15BAR时，气动卡盘不得因气压过载而发生损坏。7.夹紧力误差不大于2%。8.卡盘的夹紧定位精度和重复夹紧后的同心度误差(外径向跳动)不大于 0. Imm09.卡盘充气夹紧后，在外部气源关闭情况下，其卡盘内部汽缸保压时间为24小 时，24小时后卡盘汽缸内部气压下降不得超过初始气压的10%。10.卡盘结构应易于维护、保养和拆卸。11.卡盘应能够在现有车间生产环境条件下三班24小时连续运转，在保养间隔期 内运转无故障。12.卡盘应能适应钢管轧制生产现场环境的使用要求，应具有防尘功能，能够在粉 尘条件下长期工作。13.卡盘应能承受每分钟1200转的转速。14.卡盘夹持钢管转动时要牢固可靠，在刀具切削力作用下，或因断续切削产生震 动时，应能充分抵抗径向或轴向阵动力，不得使钢管产生径向或轴向位移。
实用新型内容本实用新型旨在根据数控车丝机以及大孔径无缝钢管车丝的相关技术要求，对大 孔径气动卡盘进行整体机械结构设计。无缝钢管车丝机用大孔径气动卡盘，其特征在于由卡盘前体、卡盘后体、三爪导 向套、衬套、密封隔盘、活塞、换向阀体、进气阀、回气阀、进气阀调整螺钉、换向调整螺钉、位置传感杆、压力传感杆、卡爪构成；在卡盘后体设有用于定位的子口，在卡盘前体设有用于 定位的子口，并与卡盘后体固定连接；衬套由卡盘前体上的子口定位，与卡盘前体固定连 接；三爪导向套与卡盘前体的内圆及衬套的外圆间隙配合，可沿轴向移动；密封隔盘由卡 盘前体的子口定位，置于卡片前体和卡盘后体之间，与卡盘前体固定连接；密封隔盘内圆与 三爪卡盘套的外圆间隙配合；三爪卡盘套的外圆与衬套外圆间隙配合；密封隔盘将卡盘后 体、卡盘前体及衬套之间的空间分成两部分，其中卡盘后体、衬套、三爪卡盘套、密封隔盘形 成的空间为一密封空间，卡盘前体、密封隔盘、三爪卡盘套、衬套形成的空间为一活动空间； 活塞通过其上子口定位，其外圆与卡盘后体的内圆间隙配合，其内圆与衬套的外圆间隙配 合，并与三爪卡盘套固定连接，将由密封空间分成左、右两个密封气室；卡盘前体上有一个 圆孔型腔，换向阀体与圆孔型腔间隙配合，进气阀、回气阀分别以间隙配合装于换向阀体内 部的两端；进气阀调整螺钉通过螺纹连接在圆孔型腔的回气阀一侧，换向调整螺钉通过螺 纹连接在圆孔型腔的进气阀一侧，卡爪上有一条方形凸台，卡盘前体上有一条方形凹槽，两 者构成矩形导轨副，卡爪可在卡盘前体上滑动；三爪导向套上有一 T型槽，卡爪上有一 T型 键，两者配合，两个通孔穿透固定连接在一起的卡盘前体和卡盘后体，其中一个孔内间隙配 合安装有一个位置传感杆，另一个孔内间隙配合安装有一个压力传感杆。本实用新型的有益效果是填补了现有大孔径无缝钢管车丝用气动卡盘的空白， 实现了该气动卡盘的国产化，大大降低了生产成本。
图1是本实用新型大孔径气动卡盘结构示意图的主视图，其中1 卡盘前体，4 衬 套，11 换向调整螺钉，13 压力传感器，14 卡爪。图2是本实用新型大孔径气动卡盘结构示意图的侧视剖面图，其中1 卡盘前体， 2 卡盘后体，3 三爪导向套，4 衬套，5 密封隔盘，6 活塞，12 位置传感器，13 压力传感
ο图3是本实用新型大孔径气动卡盘结构示意图侧视剖视图的局部放大图，其中 1 卡盘前体，7 换向阀体，8 进气阀，9 回气阀，10 进气阀调整螺钉，11 换向调整螺钉。图4是实用新型大口径气动卡盘结构示意图沿A-A剖视图的展开图，其中1 卡 盘前体，2 卡盘后体，3 三爪导向套，4 衬套，5 密封隔盘，6 活塞，13 压力传感器。
具体实施方式
下面参照附图，对本实用新型做进一步说明参见附图1、图2、图3、图4，本实用新型大孔径气动卡盘，由卡盘前体1、卡盘后体 2、三爪导向套3、衬套4、密封隔盘5、活塞6、换向阀体7、进气阀8、回气阀9、进气阀调整螺 钉10、换向调整螺钉11、位置传感杆12、压力传感杆13、卡爪14构成；在卡盘后体2设有用 于定位的子口，使用时由其定位与现有机床主轴头固定连接；在卡盘前体1设有用于定位 的子口，与卡盘后体2固定连接；衬套4由卡盘前体1上的子口定位，与卡盘前体1固定连 接；三爪导向套3与卡盘前体1的内圆及衬套4的外圆间隙配合，可沿轴向移动；密封隔盘 5由卡盘前体的子口定位，置于卡盘前体1和卡盘后体2之间，并与卡盘前体1固定连接； 密封隔盘5内圆与三爪卡盘套3的外圆间隙配合；三爪卡盘套3的外圆与衬套4外圆间隙配合；密封隔盘5将卡盘后体2、卡盘前体1及衬套4之间的空间分成两部分，其中卡盘后 体2、衬套4、三爪卡盘套3、密封隔盘5形成的空间为一密封空间，卡盘前体1、密封隔盘5、 三爪卡盘套3、衬套4形成的空间为一活动空间；活塞6通过其上子口定位，其外圆与卡盘 后体2的内圆间隙配合，其内圆与衬套4的外圆间隙配合，并与三爪卡盘套3固定连接，将 由密封空间分成左、右两个密封气室；卡盘前体1上有一个圆孔型腔，换向阀体7与圆孔型 腔间隙配合，进气阀8、回气阀9分别以间隙配合装于换向阀体7内部的两端；进气阀调整 螺钉10通过螺纹连接在圆孔型腔的回气阀一侧，换向调整螺钉11通过螺纹连接在圆孔型 腔的进气阀一侧，用来调整换向阀体7与卡盘前体1上气道的相对位置；卡爪14上有一条 方形凸台，卡盘前体1上有一条方形凹槽，两者构成矩形导轨副，卡爪14可在卡盘前体1上 滑动；压缩空气通过进气阀8进入右气室推动活塞6左移，带动三爪导向套3左移；三爪导 向套3上有一 T型槽，卡爪14上有一 T型键，两者配合，三爪导向套3左移带动三个卡爪14 均勻向中心收拢，夹紧工件；压缩空气通过回气阀9进入左气室推动活塞6右移，带动三爪 导向套3右移，同理带动三个卡爪14均勻向外张开，松开工件；两个通孔穿透固定连接在一 起的卡盘前体1和卡盘后体2，其中一个孔内间隙配合安装有一个位置传感杆12，另一个孔 内间隙配合安装有一个压力传感杆13 ；卡爪14收拢夹紧工件时，其上斜槽推动位置传感杆 12移向机床，触发机床上现有的接近开关，发出夹紧信号；同时与右密封气室连通的气路， 将右密封室的压力传给压力传感杆13，当压力上升到额定工作压力时，压力传感杆13向机床移动，触发机床上的现有的接近开关，发出夹紧信号，形成双保险。 本实用新型通过位置传感杆12和压力传感杆13触发两个夹紧信号，形成双保险， 以确保工件夹持可靠后再启动主轴。
权利要求无缝钢管车丝机用大孔径气动卡盘，其特征在于由卡盘前体(1)、卡盘后体(2)、三爪导向套(3)、衬套(4)、密封隔盘(5)、活塞(6)、换向阀体(7)、进气阀(8)、回气阀(9)、进气阀调整螺钉(10)、换向调整螺钉(11)、位置传感杆(12)、压力传感杆(13)、卡爪(14)构成；在卡盘后体(2)设有用于定位的子口，在卡盘前体(1)设有用于定位的子口，并与卡盘后体(2)固定连接；衬套(4)由卡盘前体(1)上的子口定位，与卡盘前体(1)固定连接；三爪导向套(3)与卡盘前体(1)的内圆及衬套(4)的外圆间隙配合，可沿轴向移动；密封隔盘(5)由卡盘前体的子口定位，置于卡盘前体(1)和卡盘后体(2)之间，与卡盘前体(1)固定连接；密封隔盘(5)内圆与三爪卡盘套(3)的外圆间隙配合；三爪卡盘套(3)的外圆与衬套(4)外圆间隙配合；密封隔盘(5)将卡盘后体(2)、卡盘前体(1)及衬套(4)之间的空间分成两部分，其中卡盘后体(2)、衬套(4)、三爪卡盘套(3)、密封隔盘(5)形成的空间为一密封空间，卡盘前体(1)、密封隔盘(5)、三爪卡盘套(3)、衬套(4)形成的空间为一活动空间；活塞(6)通过其上子口定位，其外圆与卡盘后体(2)的内圆间隙配合，其内圆与衬套(4)的外圆间隙配合，并与三爪卡盘套(3)固定连接，将由密封空间分成左、右两个密封气室；卡盘前体(1)上有一个圆孔型腔，换向阀体(7)与圆孔型腔间隙配合，进气阀(8)、回气阀(9)分别以间隙配合装于换向阀体(7)内部的两端；进气阀调整螺钉(10)通过螺纹连接在圆孔型腔的回气阀一侧，换向调整螺钉(11)通过螺纹连接在圆孔型腔的进气阀一侧，卡爪(14)上有一条方形凸台，卡盘前体(1)上有一条方形凹槽，两者构成矩形导轨副，卡爪(14)可在卡盘前体(1)上滑动；三爪导向套(3)上有一T型槽，卡爪(14)上有一T型键，两者配合，两个通孔穿透固定连接在一起的卡盘前体(1)和卡盘后体(2)，其中一个孔内间隙配合安装有一个位置传感杆(12)，另一个孔内间隙配合安装有一个压力传感杆(13)。
专利摘要本实用新型属于数控车丝机床气动夹具领域，并特别适用于大直径钢管装夹。无缝钢管车丝机用大孔径气动卡盘，其特征在于由卡盘前体(1)、卡盘后体(2)、三爪导向套(3)、衬套(4)、密封隔盘(5)、活塞(6)、换向阀体(7)、进气阀(8)、回气阀(9)、进气阀调整螺钉(10)、换向调整螺钉(11)、位置传感杆(12)、压力传感杆(13)、卡爪(14)构成。本实用新型的有益效果是填补了现有大孔径无缝钢管车丝用气动卡盘的空白，实现了该气动卡盘的国产化，大大降低了生产成本。
文档编号B23B31/02GK201558972SQ200920250350
公开日2010年8月25日 申请日期2009年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者李国华, 钱逸秋, 陈美群, 黄振宏 申请人:天津中西宏业数控机械技术有限公司