一种基于剪式千斤顶的定位装置的制作方法

本实用新型涉及定位装置，尤其是一种基于剪式千斤顶的定位装置。

背景技术：

法兰盘与管道连接一般采用的是焊接或者螺栓连接，目前对于实现法兰盘与管道连接的定位方式和方法多种多样，然而大多数用于其定位的夹具或者定位方式，或多或少都是繁复的、冗余的，而且在工艺上仍有一些缺陷，并不是很简便、高效。例如，公告号为CN2200094Y的中国实用新型专利，公开了“可制动密封的法兰盘快速连接管装置”，其通过定位方式是通过直接一体地紧箍于两被连接管道外径上使其定位制动的紧箍件定位，也可辅以定位销定位。此种定位方式主要是针对同是管道的情况且要求两管道直径一样，而辅以定位销的传统方式则显得繁琐且精度较差。又如文献《水下管道法兰快速对接定位技术应用》中则是充分利用法兰螺栓孔来固定限位装置，在已安装管道端头法兰盘上设置羊角板限位装置，在待安装管道端头法兰上设置定位轴装置，通过定位轴搭接限位羊角，实现法兰栓控自动找正。此方法定位精度低，定位精度依赖于法兰螺栓孔位置，同时对于螺栓孔的加工有一定的工艺要求而显得繁琐。又如文献《短圆锥C型卡盘法兰盘连接孔定位方法讨论与实践》中的定位方式则还是基于三爪卡盘的定位方式，由于管道直径在1000mm左右，这样的定位方式明显精度无法保证，会产生较大的偏差。同时由于随时要对新的卡盘进行修配，造成了工艺上的不便。

技术实现要素：

针对大口径的管道与法兰盘的对接，克服现有技术中对于法兰盘与管道对接时定位不方便、精度低、适用范围狭窄等相关问题，本实用新型提供一种具有自定心性的实现法兰盘管道对接的装置，基于剪式千斤顶的工作原理，当电机驱动丝杠转动时，支撑板打开，当圆弧板与管道内壁接触时即此时确定管道中心轴与丝杠中心轴重合，从而达到自动定心的功能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于剪式千斤顶的定位装置，包括工电机、联轴器、第一螺母、螺杆、工字钢型支架、第二螺母、半圆弧支撑板、第三螺母、第四螺母；其特征在于，螺杆通过联轴器连接于电机上并通过电机驱动转动，螺旋装置旋接在螺杆上并可沿着螺杆左右螺旋运动；所述螺旋装置包括有第一螺母、第二螺母、第三螺母和第四螺母；所述工字钢型支架的一端铰接连接于螺旋装置上、另一端铰接于半圆弧支撑板上；所述工字钢型支架的内径大于所述半圆弧支撑板的外径；所述工字钢型支架设有呈阵列排布的三组，每组设有呈中心对称分布的四根；所述电机驱动螺杆转动，第一螺母、第二螺母、第三螺母和第四螺母均与螺杆发生相对运动且第一螺母与第三螺母运动方向一致、第二螺母与第四螺母运动方向一致、第一螺母和第二螺母的运动方向相反；所述第一螺母、第二螺母、第三螺母和第四螺母的运动使所述工字钢型支架逐渐打开；所述半圆弧支撑板与所述工字钢型支架的内壁接触且受力完全时装置运动达到极限位置完成定位。

作为本实用新型方案进一步具体优化的，所述铰接连接为通过销的连接；所述第一螺母与第二螺母分别与不同的三个工字钢型支架一端通过销相连，六个工字钢型支架另一端则与半圆弧支撑板一端通过销相连；第三螺母与第四螺母分别与不同的三个工字钢型支架一端通过销相连，六个工字钢型支架另一端则与半圆弧支撑板另一端通过销相连。

作为本实用新型方案进一步具体优化的，每组内相邻两个工字钢型支架6排布构成等腰三角形，且相邻两组工字钢型支架之间的间距为120°。

作为本实用新型方案进一步具体优化的，第一螺母、第二螺母、第三螺母、第四螺母均为具有凸台的螺母。

作为本实用新型方案进一步具体优化的，所述联轴器为左右两片法兰盘通过螺栓连接成一体。

本实用新型的有益效果是：本实用新型相对于以往的三爪卡盘定位，无需多次测量，即难保证同心度且效率低。针对焊接、螺栓连接等对接方式，在一次操作中即可高效的定位管道和法兰盘中心，保证同心度。相对于以往法兰盘与管道对接时的定位方式，新的三爪卡盘要进行修配，加工范围受工作台和支架尺寸大小影响，适用性低的问题，本实用新型针对不同尺寸的法兰盘，依然具有一定的适用性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型关闭状态结构示意图；

图2为本实用新型工作状态结构示意图；

图3为图1左侧视结构示意图；

图4为图2左侧视结构示意图；

图5为本实用新型螺母结构示意图。

图中标号为：1电机；2联轴器；3螺栓；4第一螺母；5螺杆；6工字钢型支架；7第二螺母；8半圆弧支撑板；9第三螺母；10销；11第四螺母；12凸台。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一种基于剪式千斤顶的定位装置，包括螺杆5、第一螺母4、第二螺母7、第三螺母9、第四螺母11、工字钢型支架6、电机1、销10、半圆弧支撑板8。

电机1驱动螺杆5转动，第一螺母4、第二螺母7、第三螺母9和第四螺母11均旋接在螺杆5上，螺母次序按编号从左往右分布在螺杆5上并与螺杆5发生相对运动，工字钢型支架6共有十二个且参数相同通过销9与螺杆1和半圆弧支撑板8连接，第一螺母4与第二螺母7分别与不同的三个工字钢型支架6一端通过销10相连，六个工字钢型支架6另一端则与半圆弧支撑板8一端通过销10相连且连接位置相近。第三螺母9与第四螺母11也分别与不同的三个工字钢型支架6一端通过销10相连，六个工字钢型支架6另一端则与半圆弧支撑板8另一端通过销10相连且连接位置相近，每两个工字钢型支架6排布构成等腰三角形，保证运动中心处于垂直线上，且每三组工字钢型支架6分布间距120°，螺杆5左端的三个半圆弧支撑板8一半在管道内，另一半在管道外且法兰盘挂在半圆弧支撑板8。随着电机1驱动螺杆5转动，第一螺母4、第二螺母7、第三螺母9和第四螺母11均与螺杆5发生相对运动且第一螺母4与第三螺母9运动方向一致，第二螺母9与第四螺母11运动方向一致，第一螺母4、第二螺母7、第三螺母9和第四螺母11均的运动使所以工字钢型支架6逐渐打开，此时管道静止在工作台上，法兰盘则完成从下往上的运动，当半圆弧支撑板8与管道内壁接触且受力完全时装置运动达到极限位置，管道与法兰盘中心处于同一水平线上位置，定位完成。

上述装置的工字钢型支架6自定尺寸，在工字钢型支架6与管道内壁接触处做成半圆弧支撑板8，同时可采用弹簧增加工字钢型支架6稳定性。

上述装置的四个螺母为自行设计的螺母，十二个工字钢型支架6参数一样。对于等腰三角形两腰则用工字钢型支架6构成，两个工字钢型支架6一端分别与两个旋向相反的螺母连接，另一端同时与半圆弧支撑板8连接。

上述装置采用螺旋传动，通过电机1驱动装置运行，螺杆2同时穿过法兰盘和管道。

上述装置螺杆5和四个螺母的螺纹均采用锯齿形螺纹。

上述装置所取的安放位置应直接位于待连接工件处，装置一部分在待连接件内，另一部分则在工件外部。

本定位装置的工作原理是基于等腰三角形两腰不变缩短底边使顶点的几何位置垂直向上移动。工作中中心位置不会发生水平位置上偏移，符合法兰盘对接器在法兰盘与对应待连接件在水平位置不发生错位的原则。同时由于是上下对称的两个相同的等腰三角形，则在垂直方向上对称位置移动的距离是相同的，通过垂直方向二者同时运动且移动距离相同，从而实现自定心的功能。同时，通过电机1驱动螺杆5转动，使四个螺母与螺杆5发生相对的运动，从而使工字钢型的工字钢型支架6逐渐展开，当半圆弧支撑板8端点与管道内壁接触时即确定管道中心位置与法兰盘中心位置在同一水平线上，完成自定心。同时由与螺纹摩擦角影响，在撤去动力后，自锁使在垂直方向上不会因为载荷发生位移。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。