一种细长管旋转夹持装置

1.本发明涉及管材加工技术领域，具体涉及一种细长管旋转夹持装置。


背景技术：

2.管材加工时，通常会利用卡盘夹持固定管材的一端，以便对管材进行加工。但在夹持细长管的时候，由于细长管本身细、柔的特性，使得细长管在随卡盘转动的过程中，容易发生扭曲变形，影响加工质量。如cn113894721a公开的一种细长管旋转夹持机构以及细长管加工设备，其设置了两组同轴的夹持件，分别夹持待加工细长管的两端，利用驱动件驱动第一夹持件转动，进而带动细长管转动，使得细长管带动第二夹持件转动。该方案中，利用细长管本身来驱动第二夹持件转动，即没有考虑到细长管本身细、柔的特性，细长管会扭曲变形而报废，这对于细长管加工来说属于致命缺陷。综上，如何稳定夹持细长管以便对其进行加工是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.发明目的：本发明的目的是提出一种在细长管加工时，可稳定夹持并旋转细长管的装置。
4.技术方案：本发明所述的细长管旋转夹持装置，包括主轴承座、副轴承座和驱动机构，以及转动设置在主轴承座上的主轴套和转动设置在副轴承座上的副轴套，主轴套与副轴套同轴固定连接；细长管穿过主轴套与副轴套；主轴套中设有用以夹紧细长管的主夹紧机构，副轴套中设有用以夹紧细长管的副张紧机构；驱动机构用以驱动主轴套、副轴套及细长管作整体转动。
5.进一步地，主夹紧机构包括固定在主轴套右端的内锥套，内锥套中设有弹性夹头，弹性夹头开设有供细长管穿过的中心孔；弹性夹头左端的导柱滑动设置在主轴套中；主轴套内还设有压缩弹簧一，用以为弹性夹头提供向右的推力；内锥套通过内锥面与弹性夹头右端的外锥弹性夹配合，使其向心收缩，夹紧细长管。
6.进一步地，副张紧机构包括固定设置在副轴套中的左固定柱和滑动设置在副轴套中的右滑柱，左固定柱与右滑柱通过多根螺旋张紧索相连，同时左固定柱与右滑柱还通过压缩弹簧二相连；细长管穿过左固定柱与右滑柱，压缩弹簧二用以保证左固定柱与右滑柱的间距，使螺旋张紧索裹紧细长管。螺旋张紧索可采用大导程、小弹力、柔韧性好的弹簧，优选地，多根螺旋张紧索沿副轴套的轴心线周向均布。
7.进一步地，上述细长管旋转夹持装置还包括松开机构，导柱左端固定连接有拉杆一，拉杆一穿过压缩弹簧一并伸出主轴套；副轴套中还设有拉杆二，拉杆二位于右滑柱的右侧；拉杆一和拉杆二上开设有供细长管穿过的中心孔；拉杆二的右端设有内环槽，拉杆一左端的拉环滑动设置在内环槽中；
8.松开机构用以使拉杆二向左移动，将右滑柱向左推移，缩小左固定柱与右滑柱间距，使螺旋张紧索径向增大，松开细长管；同时，拉杆二拉动拉杆一与弹性夹头向左移动，使
外锥弹性夹松开细长管。
9.进一步地，主轴承座和副轴承座设置在基板上；松开机构包括摆动叉和滑动套设在副轴套上的拨盘，拨盘内侧径向设有拨销，用以与拉杆二上开设的销孔配合；副轴套上开设有供拨销移动的长槽；摆动叉铰接在基板上，在同样设置在基板上的气缸推动下转动；摆动叉的两个叉上设有滚轮，滚轮贴靠拨盘右端面。
10.上述技术方案中，主夹紧机构与副张紧机构通过拨盘及拉杆一体控制，操作方便。副张紧机构由压缩弹簧二控制的螺旋张紧索构成，长度大，质量轻，裹紧或松开控制方便。
11.进一步地，导柱与拉杆一通过螺纹固定联接。
12.进一步地，主轴套与内锥套通过螺纹固定联接。
13.进一步地，驱动机构包括电机，主轴套上设有带轮，电机通过带及带轮驱动主轴套及副轴套转动。
14.进一步地，主轴套与副轴套通过法兰固定联接。
15.进一步地，主轴套通过轴承转动设置在主轴承座上，副轴套通过轴承转动设置在副轴承座上。
16.有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：
17.细长管旋转夹持装置的主轴由主轴套及副轴套同轴固定联接而成，由驱动机构驱动主轴整体转动，刚性好；通过主轴套内的主夹紧机构与副轴套内的副张紧机构带动细长管一同转动，可避免细长管扭曲变形，保证细长管加工精度。
附图说明
18.图1是本发明的结构示意图；
19.图2是图1的局部剖视图；
20.图3是主轴套、主夹紧机构及松开机构的结构示意图；
21.图4是主轴套及主夹紧机构的结构示意图；
22.图5是图4的剖视图；
23.图6是副轴套及副张紧机构的结构示意图；
24.图7是拨盘的结构示意图；
25.图8是摆动叉及气缸的结构示意图；
26.附图标记：1，基板；2，主轴承座；2-1，轴承一；3，副轴承座；3-1，轴承二；4，主轴套；4-1，法兰一；5，主夹紧机构；5-1，内锥套；5-2，弹性夹头；5-2-1，导柱；5-2-2，外锥弹性夹；5-3，压缩弹簧一；5-4，拉杆一；5-4-1，外环槽；5-4-2，拉环；5-5，拉杆二；5-5-1，内环槽；5-5-2，环槽右端面；5-5-3，销孔；5-5-4，拉杆左端面；6，副轴套；6-1，法兰二；6-2，长槽；7，副张紧机构；7-1，左固定柱；7-2，右滑柱；7-3，螺旋张紧索；7-4，压缩弹簧二；8，松开机构；8-1，拨盘；8-1-1，滑套；8-1-2，拨销；8-2，摆动叉；8-2-1，滚轮；8-3，气缸；9，驱动机构；9-1，电机；9-2，电机支架；9-3，带；9-4，带轮；10，细长管。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
28.如图1至8所示，一种细长管旋转夹持装置，包括基板1、主轴承座2、副轴承座3、主
轴套4、主夹紧机构5、副轴套6、副张紧机构7、松开机构8及驱动机构9。
29.主轴承座2与副轴承座3并列同轴设置在水平的基板1上。主轴套4为长套筒类零件，通过轴承一2-1转动连接在主轴承座2上。副轴套6为长管件，通过轴承二3-1转动连接在副轴承座3上。主轴套4与副轴套6同轴，主轴套4左端的法兰一4-1与副轴套6右端的法兰二6-1固定联接。
30.主夹紧机构5包括内锥套5-1、弹性夹头5-2、压缩弹簧一5-3和拉杆一5-4。主轴套4右端通过螺纹与内锥套5-1同轴固定联接。弹性夹头5-2包括相连接的导柱5-2-1和外锥弹性夹5-2-2，内锥套5-1的内锥面与外锥弹性夹5-2-2相匹配。弹性夹头5-2通过左端的导柱5-2-1同轴滑动设置在主轴套4的中心孔内。在拉杆一5-4的左端设有外环槽5-4-1，左端端部设有拉环5-4-2。拉杆一5-4同轴设置在主轴套4内，拉杆一5-4的右端与导柱5-2-1的左端通过螺纹固定联接。拉杆一5-4的中心及弹性夹头5-2的中心开设有供细长管10穿过的中心孔。压缩弹簧一5-3设置在主轴套4的中心孔内，压缩弹簧一5-3的左端与主轴套4的内腔左端接触，压缩弹簧一5-3的右端与导柱5-2-1的左端接触。压缩弹簧一5-3为弹性夹头5-2提供向右的推力，内锥套5-1使弹性夹头5-2的弹性端(即外锥弹性夹5-2-2)向心收缩，夹紧细长管10。
31.副张紧机构7包括左固定柱7-1、右滑柱7-2、螺旋张紧索7-3、压缩弹簧二7-4。左固定柱7-1通过销轴固定设置在副轴套6内孔的左端，左固定柱7-1轴向位置可通过销孔位置进行适当的调整，以便与具体的细长管相匹配。右滑柱7-2滑动设置在副轴套6孔内，位置位于左固定柱7-1右侧。在左固定柱7-1与右滑柱7-2间固定设有螺旋张紧索7-3。本实施例中，螺旋张紧索7-3为大导程、小弹力、柔韧性好的弹簧。螺旋张紧索7-3的数量为三根，三根螺旋张紧索7-3沿副轴套6的轴心线周向均布设置，各螺旋张紧索7-3的左端与左固定柱7-1固定联接，各螺旋张紧索7-3的右端与右滑柱7-2固定联接。当左固定柱7-1与右滑柱7-2间距增大，螺旋张紧索7-3径向缩小，裹紧细长管10；反之，螺旋张紧索7-3径向增大，松开细长管10。在左固定柱7-1与右滑柱7-2间设有压缩弹簧二7-4，自由状态下，压缩弹簧二7-4舒张伸长，左固定柱7-1与右滑柱7-2间距增大，螺旋张紧索7-3径向缩小，裹紧细长管10。
32.副轴套6的内孔偏右端滑动设置有拉杆二5-5，为安装方便，拉杆二5-5剖切分成两块对合而成。拉杆二5-5设有供细长管10穿过的中心孔，拉杆二5-5右端内设有内环槽5-5-1。拉杆一5-4左端的拉环5-4-2滑动设置在内环槽5-5-1中。自由状态下，拉杆二5-5的左端脱离右滑柱7-2的右端面。
33.松开机构8包括拨盘8-1、摆动叉8-2和气缸8-3。拨盘8-1滑动套设在副轴套6上，在拨盘8-1的滑套8-1-1内侧径向设有拨销8-1-2，拨销8-1-2与拉杆二5-5上的销孔5-5-3配合。副轴套6上沿轴向开设有供拨销8-1-2移动的长槽6-2。摆动叉8-2铰接设置在基板1上，且位于拨盘8-1的下方。在摆动叉8-2的两个叉上分别设有滚轮8-2-1，摆动叉8-2工作时，摆动叉8-2通过滚轮8-2-1与拨盘8-1的右端面接触。在摆动叉8-2的右侧设有气缸8-3，该气缸8-3用以使摆动叉8-2转动。
34.驱动机构9包括电机9-1、电机支架9-2、带9-3和带轮9-4。电机9-1通过电机支架9-2固定安装在基板1上，带轮9-4固定设置在主轴套4上。电机9-1转动，通过带9-3及带轮9-4驱动主轴套4及副轴套6一同转动，进而通过主轴套4内的主夹紧机构5与副轴套6内的副张紧机构7带动细长管10转动。
35.以下介绍本发明的工作原理。
36.(1)松开动作
37.气缸8-3的活塞杆推出，摆动叉8-2向左摆动，摆动叉8-2通过滚轮8-2-1推动拨盘8-1向左移动，拨销8-1-2带动拉杆二5-5向左移动，拉杆二5-5的左端抵住右滑柱7-2的右端面并将右滑柱7-2向左推移，左固定柱7-1与右滑柱7-2间距减小，压缩弹簧二7-4被压缩。螺旋张紧索7-3的径向尺寸增大，松开细长管10。同时，拉杆二5-5右端的环槽右端面5-5-2与拉杆一5-4左端的拉环5-4-2接触，带动拉杆一5-4向左移动，弹性夹头5-2向左移动，压缩弹簧一5-3被压缩，弹性夹头5-2的弹性端向外舒张，松开细长管10。
38.(2)夹紧动作
39.气缸8-3的活塞杆收回，压缩弹簧二7-4舒张伸长，右滑柱7-2向右移动复位，螺旋张紧索7-3的径向尺寸减小，夹紧细长管10。摆动叉8-2右倾复位。弹性夹头5-2及拉杆一5-4在压缩弹簧一5-3的推力作用下向右移动复位，内锥套5-1使弹性夹头5-2的弹性端向心收缩，夹紧细长管10。