长行程往复式辅助支撑机构的制作方法
【专利摘要】一种长行程往复式辅助支撑机构，可广泛用于机械制造领域。油缸、连接板、支座固定连接；拉板通过支撑钉与油缸活塞连接，两导柱分别装入拉板上固定的衬套内，中间滑柱上设有复位弹簧和挡销；内推杆与拉板连接固定，外推杆通过弹簧螺钉与拉板弹性连接，套在弹簧螺钉上的弹簧置于外推杆孔内，紧贴拉板。本实用新型结构简单，装配方便，制造成本低，辅助支撑机构工作行程范围在35mm，适用范围更广；内、外推杆、中间滑柱三者成为刚性整体，使辅助支撑变成固定支撑，改变了现有活塞及筒夹摩擦力支撑方式，极大地提高了支撑力，可靠性更强。
【专利说明】长行程往复式辅助支撑机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械制造【技术领域】，具体是一种自锁式耐压的长行程往复式辅助支撑机构。
【背景技术】
[0002]在机械零件加工工装夹具中，因受异形工件装夹、工件装卸空间等要求，经常需要辅助支撑机构，具有以下功能:支撑点对工件的顶力不能太大，避免造成工件变形；有长行程往复式运动功能，便于支撑点进入工件内部或工件装卸空间有要求的场合，支撑点能承受大切屑力且可靠。以目前使用的工装夹具中应用最普及、结构最复杂、制造成本最高的支撑缸为例，大致分为两种，一种是回缩支撑:即支撑缸在初始位置时，支撑头在内部弹簧的作用下处于最上端，工作时依靠工件在下放时的重力作用下压支撑头，使之同步向下，工件稳妥地放在工装夹具上后，即停止下行，支撑头也随之停止下行。加油后支撑缸锁死，给工件提供支撑力，并停止运动。另一种是上行支撑:即在初始位置时，支撑头位于最下端，工件放好后，给支撑缸施加油压使支撑头上行，碰到工件时支撑头立刻停止上行，并直至锁死，这样支撑头就在此位置给工件提供支撑并且停止运动。目前，就工装夹具的油压支撑缸来说，被公认性能最好的油压支撑缸是:日本(Kosmek)公司2 O O I年开发的单动外螺纹支撑缸和2 O O 5年进一步开发的单动法兰支撑缸，这两型支撑缸沿用了传统的油压技术，采用的是活塞及筒夹的筒夹紧，产生摩擦力支撑的方式，主要存在以下不足和缺陷:(I )油压支撑缸的活塞纤细，筒夹薄。装卸大型工件时，极易出现碰撞支撑缸，导致活塞及筒夹的变形，造成油压支撑缸的工作支撑头运行停止的位置不准确、液压油溢出、夹紧力不足等现象。(2)工件加工时产生的振动可能会导致活塞转动。(3)自动化生产过程中需要另外配备辅助的电信号装置，保证安全加工。(4)锁紧机构偶尔失灵，导致支头顶不住工件而停止工作。(5)加工制作成本高。复杂的工作控制系统、笨重的安装使用要求以及较差的工作效率加大了加工制造成本。(6)普通支撑缸工作行程范围在5-10mm，加长型的支撑缸工作行程范围在20mm内，有使用限制要求。(7)低油压支撑缸的支撑力小，如在低压油压4MPa时，内径30mm时支撑力仅为200KN左右，无法用于切屑力大的场合。若要增大支撑力，必须安装油压增压器或采用大规格支撑缸，会导致成本成倍的增加。(8)由于类似日本(Kosmek)辅助支撑缸的国内产品无法与之竞争，造成采购进口辅助支撑缸成本极高。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术的不足，本实用新型的发明目的在于提供一种长行程往复式辅助支撑机构，以实现增强支撑力及夹紧可靠的目的。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的连接板固定在支座上，油缸与连接板连接；传递油缸活塞直线运动的拉板通过支撑钉与油缸活塞连接，为拉板导向的导柱一、导柱二分别装入拉板上固定的衬套内，导柱一固定在中间滑柱与连接板之间，导柱二固定在支座与连接板之间，中间滑柱上设有用于推动中间滑柱贴紧内推杆的复位弹簧和挡销；上部带有斜坡A的内推杆通过螺钉四与拉板连接固定，下部带有斜坡B的用于支撑工件的外推杆通过弹簧螺钉与拉板连接固定，套在弹簧螺钉上的弹簧置于外推杆的孔内，紧贴拉板。
[0005]所述外推杆上装有接触工件且可调的螺母及顶杆。
[0006]所述支座内装有用于内推杆角向限位的螺钉三和压紧螺钉及用于外推杆角向限位及防尘的螺塞。
[0007]所述外推杆、内推杆、中间滑柱为圆柱体，内推杆的斜坡A与其轴心的倾斜角为3°-7°，外推杆的斜坡B与其轴心的倾斜角为3°-7°，内推杆与外推杆的倾斜角相同，中间滑柱与外推杆、内推杆的斜面接触角小于或等于自锁角7 °，中间滑柱锁死内推杆、外推杆，内推杆、外推杆、中间滑柱构成刚性整体。
[0008]本实用新型与现有技术相比，结构简单，装配方便，制造成本低，辅助支撑机构工作行程范围在35mm，适用范围更广；内推杆、外推杆、中间滑柱三者成为刚性整体，使辅助支撑变成固定支撑，改变了现有的活塞及筒夹摩擦力支撑的方式，极大地提高了支撑力，可靠性更强。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的结构简图。
[0010]图2为图1的A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0011]如图1、图2所示，连接板4通过螺钉二 3固定在支座5上，油缸I与连接板4通过螺钉一 2连接，油缸I为行程40mm、内径20mm的往复式油缸；拉板7通过支撑钉24与油缸活塞连接，以传递油缸活塞直线运动，导柱一 26、导柱二 28分别装入拉板7上固定的衬套25内，为拉板提供7导向，导柱二 28固定在中间滑柱16与连接板4之间，导柱一 26固定在支座5与连接板4之间，中间滑柱16上设有用于推动中间滑柱16贴紧内推杆20的复位弹簧14和挡销15 ;上部带有斜坡A的内推杆20通过螺钉五23与拉板7连接固定，下部带有斜坡B的用于支撑工件的外推杆11通过弹簧螺钉6与拉板7连接固定，套在弹簧螺钉6上的弹簧9置于外推杆11的孔内，经垫圈8紧贴拉板7，外推杆11上装有接触工件且可调的螺母13及顶杆12 ;支座5内装有螺钉四21、压紧螺钉22和螺塞10及防尘垫圈27，螺钉四21和压紧螺钉22用于内推杆20的角向限位，螺塞10用于外推杆11角向限位及防尘，防尘垫圈27用于挡铁屑及切屑液。支座5外装有侧盖19。
[0012]所述外推杆11、内推杆20、中间滑柱16为圆柱体，内推杆20的斜坡A的倾斜角为5°，外推杆11的斜坡B的倾斜角为5°，中间滑柱16与外推杆11、内推杆20的斜面接触角小于自锁角7 °，斜坡A、斜坡B、中间滑柱16用于锁死内推杆20、外推杆11，工作中的内推杆20、外推杆11、中间滑柱16三者构成刚性整体，以改变现有技术的活塞及筒夹摩擦力支撑的方式，支撑力可达到lOOOKg。
[0013]外推杆11接触工件前，弹簧9始终保证外推杆11相对拉板7有5mm浮动量并且脱离中间滑柱16接触，外推杆11的5mm浮动量由弹簧螺钉6的法兰与拉板7的间隙5mm保证。复位弹簧14作用外推杆11的推力lKg，复位弹簧14推动挡销15，保持中间滑柱16与内推杆20接触状态。
[0014]工作时，油缸I活塞伸出，通过螺钉四23和支撑钉24推动拉板7及内推杆20向外运动，拉板7由导柱一 26、导柱二 28及拉板7上固定的衬套25作为导向，弹簧螺钉6上的弹簧9始终推动外推杆11向外运动，弹簧9始终保证外推杆11的5mm浮动量并且脱离中间滑柱16。当外推杆11上的顶杆12接触工件停止时，外推杆11也随之停止,而油缸I活塞继续伸出，当外推杆11的5mm浮动量压缩至0mm，内推杆20通过5°斜坡A推动中间滑柱16运动开始接触外推杆11，由于中间滑柱20与内、外推杆的斜坡接触角5°小于钢件斜面自锁角7 °，使得内推杆20、外推杆11、中间滑柱16三者由相互自锁形成刚性整体，油缸I活塞也随之停止。辅助支撑碰到工件从浮动变为刚性的状态仅需要5mm。
[0015]工作完成，油缸I活塞返回，螺钉四23、支撑钉24、拉板7及内推杆20 —起运动，拉板7由导柱一 26、导柱二 28及拉板7上固定的衬套25作为导向，内推杆20脱离中间滑柱16接触，弹簧螺钉6上的弹簧9始终推动外推杆11向外，保证外推杆11的5mm浮动量。油缸I活塞继续返回直至拉板7与弹簧螺钉6的法兰接触并拉动外推杆11向内运动直至油缸I活塞到终点。
[0016]和现有技术相比，现有技术中的支撑缸一般在4MPa的液压油作用下，仅能提供200Kg的支撑力，而本实用新型在低油压下，支撑力能达到lOOOKg，可以满足各种工件的使用需要。辅助支撑价格仅是同等支撑力规格的日本(Kosmek)产品四分之一，支撑作用行程35mm几乎为日本(Kosmek)产品的最长规格20mm的一倍,不但能使用于普通工件，而且能使用于对各种异形工件、工件装卸空间有要求的场合。
[0017]本实用新型仅就最佳实例进行了详细的描述，凡是在本实用新型基础上进一步的改进和类似或雷同的方案，均视为本实用新型请求保护的范围。
【权利要求】
1.一种长行程往复式辅助支撑机构，其特征在于:连接板(4)固定在支座(5)上，油缸(I)与连接板(4)连接；传递油缸活塞直线运动的拉板(7)通过支撑钉(24)与油缸活塞连接，为拉板(7)导向的导柱一(26)、导柱二(28)分别装入拉板(7)上固定的衬套(25)内，导柱一(26)固定在中间滑柱(16)与连接板(4)之间，导柱二(28)固定在支座(5)与连接板(4)之间，中间滑柱(16)上设有用于推动中间滑柱(16)贴紧内推杆(20)的复位弹簧(14)和挡销(15);上部带有斜坡A的内推杆(20)通过螺钉四(23)与拉板(7)连接固定，下部带有斜坡B的用于支撑工件的外推杆(11)通过弹簧螺钉(6)与拉板(7)连接固定，套在弹簧螺钉(6)上的弹簧(9)置于外推杆(11)的孔内，紧贴拉板(J)。
2.根据权利要求1所述的长行程往复式辅助支撑机构，其特征在于:所述外推杆(11)上装有接触工件且可调的螺母(13)及顶杆(12)。
3.根据权利要求1所述的长行程往复式辅助支撑机构，其特征在于:所述支座(5)内装有用于内推杆(20)角向限位的螺钉三(21)和压紧螺钉(22)及用于外推杆(11)角向限位及防尘的螺塞(10)。
4.根据权利要求1所述的长行程往复式辅助支撑机构，其特征在于:所述外推杆(11)、内推杆(20 )、中间滑柱(16 )为圆柱体，内推杆(20 )的斜坡A与其轴心的倾斜角为3° -7°，外推杆(11)的斜坡B与其轴心的倾斜角为3°-7°，内推杆(20)与外推杆(11)的倾斜角相同，中间滑柱(16)与外推杆(11)、内推杆(20)的斜面接触角小于或等于自锁角7 °，中间滑柱(16 )锁死内推杆(20),外推杆(11)，内推杆(20),外推杆(11)、中间滑柱(16)构成刚性整体。
【文档编号】B23Q1/76GK203956552SQ201420398084
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】吴祖国, 朱习刚, 骆新军, 丁年霞, 王淑华 申请人:东风德纳车桥有限公司