一种精密夹盘的制作方法
【专利摘要】一种精密夹盘，包括：螺纹转盘，所述螺纹转盘呈圆盘状，其包括圆环形侧面及圆柱形外表面，螺纹转盘的侧面形成有导程方向沿螺纹转盘径向分布的第一预紧螺纹；螺纹转盘外表面形成有齿轮结构；固定环，螺纹转盘收容于固定环腔体内并可绕固定环轴线转动；卡瓣；导向环，导向环与固定环相对设置并固定连接，导向环侧表面与卡瓣另一侧接触；蜗杆，蜗杆与螺纹转盘构成蜗轮蜗杆传动。本申请所给出的精密夹盘，通过在精密夹盘内设置可收缩的卡瓣，利用涡轮蜗杆传动结构，通过旋拧蜗杆实现控制卡瓣同步同心收放的功能，卡箍结构精密，可以实现较为精确的预紧，且预紧操作简单，降低手工操作难度，也便于通过机械手遥控作业。
【专利说明】
一种精密夹盘
技术领域
[0001]本申请涉及一种管道密封装置，尤其涉及一种精密夹盘。
【背景技术】
[0002]在带辐射、有害气体、深海等人员难以进入的环境中，设备的更换通常仅能通过遥控机械手的操作实现。由于遥控机械手的操作缺少人手的直接触感和操作灵活性，且视觉上有局限，操作难度非常大。通过遥控机械手的操作实现上述环境中设备的对接密封具有很大的难度。
[0003]现有的管道密封一般采用均布预紧螺栓的法兰压紧密封件的结构。为保证预紧均匀，通常采用数量较多的预紧螺栓，且需要按一定次序和力矩依次拧紧预紧螺栓;为保证合适的预紧载荷，每个螺栓均需要拧紧至设计扭矩。对于手工操作，预紧过程要求有较高的操作水平，但对于在带辐射、有害气体、深海等人员难以进入的环境中，遥控机械手来完成预紧作业，则难度极大。为完成上述预紧过程，遥控机械手需完成大量的定位、设定力矩、抓取专用工装吊具等工作，耗费大量时间，且密封效果难以得到保证。
[0004]申请内容
[0005]本申请提供一种精密夹盘，旨在解决现有法兰螺栓连接卡箍操作难度大，人手操作要求高且不利于遥控机械手作业的问题。
[0006]—种精密夹盘，包括:
[0007]螺纹转盘，所述螺纹转盘呈圆筒状，其包括圆环形侧面及圆柱形外表面，所述螺纹转盘的侧面形成有导程方向沿所述螺纹转盘径向分布的第一预紧螺纹;所述螺纹转盘外表面形成有齿轮结构；
[0008]固定环，所述螺纹转盘收容于所述固定环腔体内并可绕所述固定环轴线转动；
[0009]卡瓣，所述卡瓣底部表面形成有用于卡紧法兰接头的卡槽，所述卡瓣一侧表面设有与所述导向螺纹相啮合的第二预紧螺纹，所述卡瓣沿所述螺纹转盘圆周方向设置多个；
[0010]导向环，所述导向环与所述固定环相对设置并固定连接，所述导向环侧表面与所述卡瓣另一侧接触，用于将所述卡瓣压向螺纹转盘，使所述卡瓣的第二预紧螺纹与所述螺纹转盘的第一预紧螺纹紧密贴合；
[0011]蜗杆，所述蜗杆固定设置于所述固定环上，所述蜗杆与所述螺纹转盘构成蜗轮蜗杆传动。
[0012]所述的精密夹盘，其中，所述导向环朝向所述卡瓣的一侧表面设有与所述卡瓣一一对应的导向槽，所述导向槽沿所述导向环径向贯穿所述导向环内壁及外表面;所述卡瓣相对所述导向环的一侧设有与所述导向槽相适配的导向块，所述导向块可限定所述卡瓣沿所述导向圆周方向位移，使其仅在所述导向槽内沿所述导向环径向滑动。
[0013]所述的精密夹盘，其中，所述固定环内圆周形成有环形腔体，所述固定环一侧内壁形成有沿所述固定环径向伸展的环形边;所述固定环另一侧开口的侧壁设有多个沿轴向延伸的固定耳，相邻两个所述固定耳之间容纳一个所述卡瓣;所述固定耳与所述导向环固定连接。
[0014]所述的精密夹盘，其中，所述固定耳朝向所述导向环一侧的端面设有第一螺孔，所述导向环上设有与所述第一螺孔位置相对应的第二螺孔。
[0015]所述的精密夹盘，其中，所述导向块由根部向端部宽度逐渐增大，所述导向槽形状与所述导向块相契合。
[0016]所述的精密夹盘，其中，所述固定环外上设有用于固定所述蜗杆的轴承套，所述轴承套与所述固定环接触处设有用于所述蜗杆与所述螺纹卡盘接触的开窗。
[0017]所述的精密夹盘，其中，所述卡槽截面呈V形。
[0018]所述的精密夹盘，其特征在于，所述卡瓣沿所述螺纹转盘圆周方向等间距的分布六个。
[0019]所述的精密夹盘，其中，所述蜗杆端部设有用于旋拧的操作部。
[0020]所述的精密夹盘，其中，所述卡瓣呈圆弧形。
[0021]本申请所给出的精密夹盘，通过在精密夹盘内设置可收缩的卡瓣，利用涡轮蜗杆传动结构，通过旋抒蜗杆实现控制卡瓣同步同心收放的功能，卡箍结构精密，可以实现较为精确的预紧，且预紧操作简单，便于通过机械手遥控作业。
【附图说明】
[0022]图1为本申请实施例中，卡箍的整体结构示意图；
[0023]图2为本申请实施例中，螺纹转盘与蜗杆的装配示意图；
[0024]图3为本申请实施例中，卡瓣的结构示意图；
[0025]图4为本申请实施例中，卡箍的使用状态分解示意图；
[0026]图5为本申请实施例中，卡箍的使用效果示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面通过【具体实施方式】结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0028]本实施例所给出的精密夹盘如图1所示，包括固定环4、导向环I，以及设置与固定环4与导向环I之间的螺纹转盘3、卡瓣2及蜗杆5。固定环4内圆周形成有环形腔体，螺纹转盘3收容于该腔体内，并可在腔体内转动。固定环4远离导向环I的一侧内壁形成有环形边41，环形边41沿固定环径向向内伸展，使得固定环4呈现朝向导向环I的一端直径大于背离导向环I的一端；固定环4朝向导向环I的一侧开口的侧壁设有多个沿轴向延伸的固定耳42，相邻两个固定耳42之间容纳一个所述卡瓣2，固定耳42与导向环I固定连接。具体地，固定耳42朝向导向环I的一侧端面设有第一螺孔421，导向环I侧表面设有与第一螺孔421相对应的第二螺孔11，装配时，由第二螺孔11向第一螺孔421旋拧固定螺栓即可实现固定环4与导向环I的固定连接。
[0029]进一步地，如图1及图2所示，螺纹转盘3呈圆筒状，其两端面呈圆环形，侧面为圆柱形表面，螺纹转盘3的侧面形成有导程方向沿螺纹转盘3径向分布的第一预紧螺纹31，第一预紧螺纹31由螺纹转盘3圆环形的侧面沿径向逐圈向外分布。螺纹转盘3外表面形成有齿轮结构33，该齿轮结构33沿螺纹转盘3圆周分布一圈。固定环4外圆周面上设有与螺纹转盘3相适配的蜗杆5，蜗杆5表面沿轴向分布有螺纹区52。螺纹区52表面设有与齿轮结构33相啮合的螺纹，这样，由螺纹转盘3与蜗杆5就构成了涡轮蜗杆传动机构。固定环4外圆周面上设有用于固定蜗杆5的轴承套51。蜗杆5分布有螺纹的一端与螺纹转盘3外圆周的齿轮结构33相啮合，无螺纹的一端与轴承套51相适配，充当蜗杆5旋转的转轴。蜗杆5的一端端部设有用于旋拧的操作部，该操作部可以呈现多种结构形式，主要便于旋拧蜗杆5，本实施例中，操作部为螺母结构。轴承套51与固定环表面基础的一侧设有用于蜗杆5带有螺纹的一段露出的开窗，使得蜗杆5透过该开窗与螺纹转盘3外圆周的齿轮结构33相啮合。
[0030]如图1及图3所示，卡瓣2设置与螺纹转盘3与导向环I之间，并沿螺纹转盘3的圆周方向设置。卡瓣2整体呈圆弧形，其内表面内凹形成圆弧形的卡槽23。卡槽23外部开口相对底部较宽，使得卡槽23截面呈“V”或“U”形，也可以呈等腰梯形。卡瓣2优选的呈中心对称的沿螺纹转盘3的圆周方向分布。卡瓣2正对第一预紧螺纹31的一侧表面形成有与第一预紧螺纹31相咬合的第二预紧螺纹21。卡瓣2远离第一预紧螺纹31的一侧表面设有沿轴向凸起的导向块22，导向块22的宽度由根向端部向端部逐渐增大，使得导向块22在导向槽12内沿径向滑动时，其在轴向位移受到导向槽12的限制。如图1所示，导向环I朝向卡瓣2的一侧表面设有与卡瓣2—一对应的导向槽12，导向槽12沿导向环I径向贯穿导向环的内壁及外圆周面;导向槽12与导向块22相契合，限定了导向块22沿导向环I圆周方向的位移，使得卡瓣2只能在导向槽内12内沿导向环I的径向滑动。当导向环I与固定环4相互固定后，导向环I沿轴向将卡瓣2压向螺纹转盘3，使得第一预紧螺纹31与第二预紧螺纹21相互咬合。通过控制机械手旋拧蜗杆5的操作部，通过涡轮蜗杆传动使得螺纹转盘3转动，由于螺纹转盘3侧面的第一预紧螺纹31与卡瓣2侧面的第二预紧螺纹21相咬合，这样就带动了卡瓣2沿导向环I的径向产生位移。本实施例中，卡瓣2沿导向环I圆周方向等间距的分布六个，这样，通卡瓣2的径向运动，就实现了六个卡瓣2同时收缩或释放。当然，本领域技术人员应该理解的是，卡瓣2的形状并不局限于圆弧状，其个数也可以有多种变换，只要能够形成圆环形包围结构即可。
[0031]进一步地，如图4及图5所示，本实施例所给出的精密夹盘6，其主要应用于衔接管路两端的法兰接头7。使用时，将法兰接头7的边缘放入卡瓣2的卡槽23内，并在两端的法兰接头7之间放入密封圈8。此时法兰接头之间存在一定间隙，并没有完全密封。通过手工或控制机械手操作扳手等工具旋拧蜗杆5的操作部，使得卡瓣2向收缩方向移动，由于卡槽23截面为“V”形(或“U”形、等腰梯形)，其底部间距逐渐变窄，这样随着卡瓣2的收缩，两个法兰接头7就会逐渐被卡槽2逐渐收紧的侧壁压紧，达到密封的效果。
[0032]本申请所给出的精密夹盘，通过在精密夹盘内设置可收缩的卡瓣，利用涡轮蜗杆传动结构，通过旋抒蜗杆实现控制卡瓣同步同心收放的功能，卡箍结构精密，可以实现较为精确的预紧。精密夹盘的操作过程出旋拧蜗杆外，无需拆装额外的螺栓，预紧操作简单，便于通过机械手遥控作业。且预紧过程中，只需要对蜗杆的操作部进行旋拧作业即可，操作流程简化，作业难度低。
[0033]以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
【主权项】
1.一种精密夹盘，其特征在于，包括: 螺纹转盘，所述螺纹转盘呈圆筒状，其包括圆环形侧面及圆柱形外表面，所述螺纹转盘的侧面形成有导程方向沿所述螺纹转盘径向分布的第一预紧螺纹;所述螺纹转盘外表面形成有齿轮结构； 固定环，所述螺纹转盘收容于所述固定环腔体内并可绕所述固定环轴线转动； 卡瓣，所述卡瓣底部表面形成有用于卡紧法兰接头的卡槽，所述卡瓣一侧表面设有与所述导向螺纹相啮合的第二预紧螺纹，所述卡瓣沿所述螺纹转盘圆周方向设置多个； 导向环，所述导向环与所述固定环相对设置并固定连接，所述导向环侧表面与所述卡瓣另一侧接触，用于将所述卡瓣压向螺纹转盘，使所述卡瓣的第二预紧螺纹与所述螺纹转盘的第一预紧螺纹紧密贴合； 蜗杆，所述蜗杆固定设置于所述固定环上，所述蜗杆与所述螺纹转盘构成蜗轮蜗杆传动。2.如权利要求1所述的精密夹盘，其特征在于，所述导向环朝向所述卡瓣的一侧表面设有与所述卡瓣一一对应的导向槽，所述导向槽沿所述导向环径向贯穿所述导向环内壁及外表面;所述卡瓣相对所述导向环的一侧设有与所述导向槽相适配的导向块，所述导向块可限定所述卡瓣沿所述导向圆周方向位移，使其仅在所述导向槽内沿所述导向环径向滑动。3.如权利要求2所述的精密夹盘，其特征在于，所述固定环内圆周形成有环形腔体，所述固定环一侧内壁形成有沿所述固定环径向伸展的环形边;所述固定环另一侧开口的侧壁设有多个沿轴向延伸的固定耳，相邻两个所述固定耳之间容纳一个所述卡瓣;所述固定耳与所述导向环固定连接。4.如权利要求3所述的精密夹盘，其特征在于，所述固定耳朝向所述导向环一侧的端面设有第一螺孔，所述导向环上设有与所述第一螺孔位置相对应的第二螺孔。5.如权利要求2所述的精密夹盘，其特征在于，所述导向块由根部向端部宽度逐渐增大，所述导向槽形状与所述导向块相契合。6.如权利要求1所述的精密夹盘，其特征在于，所述固定环外上设有用于固定所述蜗杆的轴承套，所述轴承套与所述固定环接触处设有用于所述蜗杆与所述螺纹卡盘接触的开窗。7.如权利要求1所述的精密夹盘，其特征在于，所述卡槽截面呈V形。8.如权利要求1所述的精密夹盘，其特征在于，所述卡瓣沿所述螺纹转盘圆周方向等间距的分布六个。9.如权利要求1所述的精密夹盘，其特征在于，所述蜗杆端部设有用于旋拧的操作部。10.如权利要求1-9任一所述的精密夹盘，其特征在于，所述卡瓣呈圆弧形。
【文档编号】F16L23/04GK106090483SQ201610423465
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月13日 公开号201610423465.7, CN 106090483 A, CN 106090483A, CN 201610423465, CN-A-106090483, CN106090483 A, CN106090483A, CN201610423465, CN201610423465.7
【发明人】纪全, 张锐强, 周阳, 魏少红, 郭林恩, 陆凯
【申请人】东莞中子科学中心, 中烜材料科技(上海)有限公司, 上海宝冶工程技术有限公司