专利名称：一种夹持装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种夹持装置，尤其是在淬火处理时用于夹持长管型工件的夹持
装置。
背景技术：
在加工长管型工件，例如用于汽车拖车上的无动力车轴、油田钻探和开采中的钻 杆等工件时，需要对工件进行淬火处理。在进行淬火时，通常需要以一定的力将被加工工件 夹持住，然后对工件进行搬运、加工等。 在对长管件进行热处理，例如淬火处理时，通常是将炽热的工件垂直放入冷却池 中。这样就需要将工件的一段夹持住，然后将其吊起，移入冷却池中。此时，不仅需要牢固地 夹持住工件，同时还希望冷却介质从管件中舒畅地穿过，以便对管件内外进行均匀的冷却。 中国发明专利200610030127. 3公开了一种空心管夹持带旋转切割装置。其中，由 电机驱动空心的定位芯轴旋转。在定位芯轴的前端，于空心定位芯轴中设置有推拉轴。通 过与定位芯轴上的通槽和推拉轴上的斜槽相配合，用楔块从圆周向内对被加工管件的外壁 施加夹持力，从而夹持住被加工管件并对施加机械切削加工。这种夹持装置是从被加工的 管件内部对其进行夹持，其主要目的是对工件进行切割，因此没有使液体通过工件内部的 要求。因此，使用这种夹持装置不可能使冷却介质顺畅地通过被夹持住的管件内部。 中国发明专利00133633. 9公开了一种油压式切削专用机夹持装置。其中，主要是 以液压油为动力，通过设置与机夹持装置中的夹紧、松开以及回油油路，来夹持被切削加工 的工件。这种夹持装置主要采用液压作为夹持工件的动力，其目的是使各零件之间的缝隙 加大，从而允许润滑油通过，避免工件表面锈蚀。这种夹持装置只能对被加工工件实施夹持 并带动其旋转，但不能沿工件轴线方向移动工件。另外，由于这种夹持装置用于对工件进行 切削加工，因此其夹持力大、整个装置的精度要求高，从而使得制造成本增加。 中国发明专利00133633. 9公开了一种油压式切削专用机夹持装置。其中，主要是 以液压油为动力，通过涨套来夹紧工件。夹持工件地直径范围受到很大限制，涨套更换很不 方便；这使的对不同直径工件加工受到很大制约。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种夹持装置，该装置能够牢固夹持被热处理的工件 并驱动其旋转，同时还保证冷却介质能够顺畅地通过被处理工件的内部。 为实现上述发明目的，根据本实用新型提供一种夹持装置，包括 可转动支承的空心主轴； 同轴地套装在空心主轴上并与之轴向固定连接的支承套筒； 双作用气缸，所述双作用气缸相对所述支承套筒可转动地支承； 滑动套筒，所述滑动套筒的内表面可滑动地支承在所述支承套筒的外圆周表面
上；[0013] 曲柄板，所述曲柄板分别与支承套筒和滑动套筒的端部铰接连接； 与曲柄板固定连接的夹爪。 根据本实用新型的夹持装置，还包括壳体和与壳体固定连接的端盘，所述空心主 轴可转动地同轴设置于壳体中。 所述双作用气缸的缸体的底部与端盘固定连接，所述缸体通过端盘支承在壳体 上。 所述双作用气缸的中空活塞杆由轴承可转动地支承于滑动套筒上，所述双作用气 缸的活塞杆的端部支承在所述滑动套筒上。 所述滑动套筒的前端设有凹槽，移动销轴的一端铰接支承在曲柄板上，其另一端 可滑动地位于所述凹槽中；所述曲柄板的一个端部通过支承销轴与支承套筒的前端铰接连 接。 所述轴承为圆锥滚子轴承，每组轴承包括两个。 所述支承套筒通过键与空心主轴周向固定连接。 所述双作用气缸还包括气缸端盖，所述气缸端盖通过螺钉与气缸缸体固定连接， 其内圆周表面与活塞杆的外圆周表面可滑动地密封连接。 所述气缸端盖和活塞杆上分别设有用于向所述轴承加注润滑油的注油孔及注油 通道。 根据本实用新型的夹持装置，在双作用气缸的驱动下，使夹爪摆动，从而牢固地夹 持住被处理工件。根据本实用新型的夹持装置所提供的夹持力只要能够夹持住工件并带动 其旋转即可，而不要抵抗例如在对工件进行切削加工时施加于工件的作用力，所以夹持力 不需要很高，夹持精度也不需要很高。为满足上述要求，根据本实用新型采用压縮气体为驱 动力，这将有效地降低了对各个零件的精度和强度的要求，从而降低了制造成本。在此前提 下，根据本实用新型的夹持装置以简单的结构、适宜的成本提供了可靠的夹持力。根据本实 用新型，当然也可以采用其他介质提供驱动力。例如，采用液压油或乳化液等作为压力介 质。 尤其是根据本实用新型的夹持装置采用了空心主轴，因而允许冷却介质从空心主 轴中通过进入被处理工件内部，从而对其内部进行均匀的冷却。不仅如此，根据本实用新型 的夹持装置沿轴向运动时，还可以通过空心主轴对被处理工件施加轴向方向的力，从而使 其沿轴向运动或定位。 由于采用了圆锥滚子轴承，所以在保证空心主轴相对双作用气缸自由旋转的前提 下，还能够有效地承受轴向力。由此保证了根据本实用新型装置的工作寿命。
图1为根据本实用新型的夹持装置的剖视图； 图2为根据本实用新型的夹持装置前端曲柄板的侧视图。 附图标号名称 1空心主轴 2.铜滑套 3.壳体
4[0032] 4.端盘 5.气缸 6.活塞杆 7.缸体 8.密封圈 9.气缸端盖10.密封端盖ll-密封圈lZ.滑动套筒13.移动销轴14.曲柄板15.夹爪16.轴承17.支承套筒18.内套19.键20.联接板21.凹槽22.支承销轴la.活塞腔进气口2a.活塞杆腔进气口3a.润滑油口及油槽
具体实施方式图1是根据本实用新型的夹持装置的剖视图。在以下的描述中以图1中右侧为 前，左侧为后。如图所示，根据本实用新型的夹持装置包括一根空心主轴l。在实际加工过 程中，冷却介质 一 在本实施例中为冷却水 一 从空心主轴1的中空部分中流过进入被淬火 处理的工件的内部，从而从内部冷却被淬火处理的工件。 支承套筒17与空心主轴1同心设置。从图中可以看出，由于加工工艺和安装的需 要，支承套筒17、滑动套筒12由多个零件组成。但在本实施例中，为描述方便起见，根据功 能将这些零件的组合称之为支承套筒17、滑动套筒12。所述支承套筒17由键19旋转固定 地安装在空心主轴1上，根据所需传递扭矩的大小，键19可以是多个。 在支承套筒17的前端，还设有通孔，其中安装有支承销轴22。在本实施例中，设置 三根支承销轴22，因此对应地设有三个通孔。 如图1所示，夹持装置还具有一个设置于空心主轴1外面的壳体3和与其固定连 接的端盘4。壳体3沿圆周方向从外面包覆住空心主轴1，壳体3通过例如由铜制成的滑套 2对支撑空心主轴1并允许空心主轴1相对于壳体3旋转。壳体3还避免空心主轴1在工 作过程中与外界物体接触，为操作人员提供安全的工作环境，同时也保证旋转的主轴1不 受外界污染。端盘4具有一个中心孔，空心主轴1穿过该中心孔。端盘4以其中心孔轴线
5与壳体3共轴线地固定在壳体3上。这样，端盘4为缸体7和气缸活塞6提供了一个安装 支承。 通过螺钉或其他连接方式或连接件将双作用气缸的缸体7固定在端盘4上，从而 使得双作用气缸相对壳体3固定，但空心主轴1可以相对转动。整个双作用气缸呈中空圆 筒形状，即气缸的活塞腔、活塞杆、缸体和缸盖都是中空体。这种结构保证整个双作用气缸 能够与空心主轴1同轴地套装于其上，并且通过轴承支承使得两者可以相对旋转。图1所 示的实施例中，仅在双作用气缸的前端设置了轴承16。在图中未示出的根据本实用新型的 另一个实施例中，还可以在靠近端盘4的附近，在双作用气缸缸体7的内圆周表面和支承套 筒17的外圆周表面之间再设置一组轴承。这样将提高对双作用气缸的支撑稳定性。 在支承套筒17的前部同轴地安装有滑动套筒12。滑动套筒12与支承套筒17可 相互滑动并通过设置于滑动套筒12内圆周表面上的密封圈形成密封的空间，该空间中容 纳有润滑油。图中为清楚起见，没有表示所述密封圈。显然，在根据本实用新型的夹持装置 中的气缸及其活塞杆的相应位置上，均设有相应的密封圈，但附图中并未完全表示此类密 封圈，而仅仅是示意性地予以表示。 滑动套筒12的前端具有两个凸出的壁，由此构成一个凹槽21 。在本实施例中，在 滑动套筒12的前端设有三个这样的凹槽21。这些凹槽21在滑动套筒12的前端沿圆周方 向均匀分布，即相互相间120°分布。这种凹槽21主要用于容纳与曲柄板14铰接连接的移 动销轴13。凹槽21的宽度与移动销轴13的直径相匹配，使移动销轴13可以在凹槽21中 沿图中竖直方向自由移动。 活塞杆6的前端通过轴承16支承在滑动套筒12的外圆周表面上。当活塞杆6从 后向前(即图中从左向右)伸出时，活塞杆6通过轴承16内套带动滑动套筒12在支承套 筒17上一起运动。反之，当活塞杆6縮回时，也将带着滑动套筒12向后退回。如图l所 示，活塞杆6的前端支撑在滑动套筒12的外圆周表面上，并且两者之间设有密封圈11。在 本实施例中，密封圈ll用于密封其后(即图中左侧)的腔室中的润滑油并防止外界灰尘进 入所述腔室中。在本实施例中，这种对活塞杆6端部的支撑是一种可滑动的支撑。 图2为根据本实用新型的夹持装置的侧视图，其中示意性地表示了曲柄板14。如 图2所示，在整个夹持装置的前端设有曲柄板14。图中示出了两块曲柄板14。这两块曲柄 板14在图2中稍稍变形，但从图中依然能够看出，曲柄板14基本呈L型。在本实施例中， 曲柄板14的两条臂的长度基本相等。在图中垂直臂的端部设有通孔，用于容纳安装移动销 轴13、与支承套筒17连接的支承销轴22和夹爪15。在本实施例中，夹爪15刚性固定安装 在曲柄板14上。曲柄板14的数量是设置在滑动套筒12前端的凹槽21数量的两倍，曲柄 板14成对使用。 如图1所示根据本实用新型的夹持装置处于工作位置的初始状态，即此时夹爪15 处于将图中未示出的被淬火钢管夹持住的状态。当空心主轴1转动的时候，扭矩通过键19 传递给支承套筒17，然后再通过支承销轴22、曲柄板14、移动销轴13传至滑动套筒12和夹 爪15上；夹爪15带动工件旋转。 在对工件-通常为长管_进行淬火处理时，本夹持装置成对使用，即沿轴向同轴地 相对设置。壳体3先带动整个夹持装置向后移动以便在两个夹持装置之间放入工件。向双 作用气缸的活塞杆腔施加压縮空气，从而使活塞杆6向后移动。活塞杆6随之带动轴承16和滑动套筒12—起向后移动。移动销轴13随滑动套筒12—起向后移动。由于支承销轴 22位于支承套筒17中，而支承套筒17与空心主轴1 一起固定不动，所以通过曲柄板14拉 动夹爪15围绕支承销轴22向上摆动，从而使三个夹爪15相互分开以便于其间容纳工件。 在将工件放入两夹持装置之间后，壳体3带动整个夹持装置向右移动使两夹持装置中的空 心主轴1顶紧工件，从而冷却介质_在本实施例中为高压水流 一 可通过空心主轴1流过工 件内孔。向双作用气缸的活塞腔施加压縮空气，从而使活塞杆6向前移动。活塞杆6随之 带动轴承16和滑动套筒12 —起向前移动。由于支承销轴22不动，通过曲柄板14推动夹 爪15夹紧工件并可带动其一起回转。通过一段时间的外淋内通水后工件淬火完毕，向双作 用气缸的活塞杆腔施加压縮空气，从而使活塞杆6向后移动。活塞杆6随之带动轴承16和 滑动套筒12 —起向后移动。移动销轴13随滑动套筒12 —起向后移动，支承销轴22不动， 通过曲柄板14拉动夹爪15上张开；壳体3带动整个夹持装置向后移动使两夹持装置移开 工件，工件移出后整个工序完成。
权利要求一种夹持装置，包括可转动支承的空心主轴(1)；同轴地套装在空心主轴(1)上并与之轴向固定连接的支承套筒(17)；其特征在于，还包括双作用气缸(5)，所述双作用气缸(5)相对所述支承套筒(17)可转动地支承；滑动套筒(12)，所述滑动套筒(12)的内表面可滑动地支承在所述支承套筒(17)的外圆周表面上；曲柄板(14)，所述曲柄板(14)分别与支承套筒(17)和滑动套筒(12)的端部铰接连接；与曲柄板(14)固定连接的夹爪(15)。
2. 根据权利要求l所述的夹持装置，其特征在于，还包括壳体(3)和与壳体(3)固定连 接的端盘(4)，所述空心主轴(1)可转动地同轴设置于壳体(3)中。
3. 根据权利要求1或2所述的夹持装置，其特征在于，所述双作用气缸(5)的缸体(7) 的底部与端盘(4)固定连接，所述缸体(7)通过端盘(4)支承在壳体(3)上。
4. 根据权利要求l所述的夹持装置，其特征在于，所述双作用气缸(5)的中空活塞杆 (6)由轴承(16)可转动地支承于滑动套筒(12)上，所述双作用气缸(5)的活塞杆(6)的端 部支承在所述滑动套筒(12)上。
5. 根据权利要求4所述的夹持装置，其特征在于，所述滑动套筒(12)的前端设有凹槽 (21)，移动销轴(13)的一端铰接支承在曲柄板(14)上，其另一端可滑动地位于所述凹槽 (21)中；所述曲柄板(14)的一个端部通过支承销轴(22)与支承套筒(17)的前端铰接连 接。
6. 根据权利要求4所述的夹持装置，其特征在于，所述轴承(16)为圆锥滚子轴承，每组 轴承(16)包括两个。
7. 根据权利要求l所述的夹持装置，其特征在于，所述支承套筒(17)通过键(19)与空 心主轴(1)周向固定连接。
8. 根据权利要求l所述的夹持装置，其特征在于，所述双作用气缸(5)还包括气缸端盖 (9)，所述气缸端盖(9)通过螺钉与气缸缸体(7)固定连接，其内圆周表面与活塞杆(6)的 外圆周表面可滑动地密封连接。
9. 根据权利要求8所述的夹持装置，其特征在于，所述气缸端盖(9)和活塞杆(6)上分 别设有用于向所述轴承(16)加注润滑油的注油孔及注油通道(3a)。
专利摘要本实用新型涉及一种夹持装置，尤其是在淬火处理时用于夹持长管型工件的夹持装置。该装置包括可转动支承的空心主轴；同轴地套装在空心主轴上并与之轴向固定连接的支承套筒；双作用气缸，所述双作用气缸相对所述支承套筒可转动地支承；滑动套筒，所述滑动套筒的内表面可滑动地支承在所述支承套筒的外圆周表面上；曲柄板，所述曲柄板分别与支承套筒和滑动套筒的端部铰接连接；与曲柄板固定连接的夹爪。
文档编号C21D1/62GK201459191SQ200920108010
公开日2010年5月12日 申请日期2009年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者高庆 申请人:北京科大鑫冶机电设备有限公司