一种用于球阀球心激光熔覆的装夹装置的制作方法

本实用新型涉及一种夹具装置，具体的说是涉及一种用于球阀球心激光熔覆的装夹装置，属机械制造技术领域。

背景技术：

夹具通常是一种加工时被用来迅速紧固工件，使机床、刀具、工件保持正确相对位置的工艺装置。现有的球阀球心夹具主要有用于球阀球心的切削、磨削加工以及表面喷涂，其中，对于球心切削及磨削加工，在加工过程中，通常是需要较高的定位精度，且装夹方式复杂，拆卸不便；而对于表面喷涂用的球心夹具，其大部分采用的是两端夹持结构，通常不需要较高的定位精度要求。

而用作球阀球心的激光熔覆工艺，其球心的定位精度通常介于球心切削、磨削加工和表面喷涂之间，运动轨迹较切削、磨削和热喷涂稍复杂。在球阀球心的激光熔覆工艺过程中，球心两端夹持时，激光头与夹具容易发生干涉，故此必须采用单臂支撑。而在熔覆后，球心的温度较高，故在拆卸时需要采用特定的夹具来完成拆卸操作。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于球阀球心激光熔覆的装夹装置，即能保证球阀球心在激光熔覆过程中球心的固定可靠性，同时又能满足激光表面熔覆工艺的精度要求和装夹要求，还可简化球阀球心激光熔覆工艺过程的安装方法以及降低生产成本。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种用于球阀球心激光熔覆的装夹装置，包含水平设置的单臂夹持机构和垂直设置的托盘支撑机构，所述单臂夹持机构一端固定在垂直回转工作台上，用于安装固定单臂夹持机构，另一端位于托盘支撑机构正上方，用于水平穿设定位球阀球心，所述托盘支撑机构一端固定在水平工作台上，用于安装固定托盘支撑机构，另一端位于单臂夹持机构正下方，用于竖直支撑定位球阀球心，所述单臂夹持机构与托盘支撑机构的中心轴线交汇于一点，且该交汇点与球阀球心的中心重合。

进一步，所述单臂夹持机构包含有定位块、连接盘、心轴、胀套、胀头、定位套、垫片、第一内六角螺钉、第二内六角螺钉及第三内六角螺钉,所述定位块同轴紧密配合穿设在连接盘的中心通孔内，用于保证单臂夹持机构与回转工作台的安装定位精度,所述连接盘通过第一内六角螺钉与回转工作台连接固定,所述心轴一端同轴紧密配合穿设在连接盘的中心通孔内并通过第二内六角螺钉与连接盘连接固定，另一端与第三内六角螺钉连接,所述第三内六角螺钉螺钉用于提供胀套变形所需预紧力,所述胀头包含同内径的小管头和大管头，小管头同轴紧密配合套设在心轴上，大管头同轴套设在心轴与第三内六角螺钉的连接部位上,所述垫片同轴配合套设在第三内六角螺钉的螺杆壁上，且两端面分别与大管头及螺钉的螺帽接触,所述胀套同轴紧密配合套设在心轴与胀头上，且一端与心轴端环板紧密接触，另一端穿设在球阀球心的内孔内且与孔壁,所述定位套同轴紧密配合套设在胀套外，且一端与胀套边耳紧密接触，另一端与穿设在胀套上的球阀球心紧密接触。

进一步，所述托盘支撑机构包含有托盘上支撑件、丝杆、螺母、底座、第一手柄及第二手柄，所述托盘上支撑件位于球阀球心正下方，用于支撑球阀球心安装与拆卸，所述丝杆穿设在托盘上支撑件的中心丝孔内，用于连接托盘上支撑件与底座，所述底座固定在水平工作台上，用于连接支撑整个托盘支撑机构，所述螺母套设在丝杆的下端，用于连接固定丝杆与底座，所述第一手柄穿设在托盘上支撑件上，用于调节托盘上支撑件的上下位移，所述第二手柄穿设在底座上。

进一步，所述连接盘为圆盘结构，中部设有用于定位并连接装配心轴与定位块的中心通孔，在盘面且沿圆周向设有若干用于安设第一内六角螺钉的螺孔和用于安设第二内角螺钉的螺孔。

进一步，所述胀套为一端带有环形边耳、另一端带有环形凸起的弹性套管件，其带有环形边耳的一端同轴紧密套设在心轴外圆壁上且与心轴的环形端板紧密接触，带有环形凸起的另一端穿设于球阀球心内孔，用于在第三内六角螺钉提供预紧力的作用下发生弹性变形使之与球心内孔接触，固定球心。

进一步，所述胀头上设有圆弧端面，且位于小管头与大管头的过渡接触端面处。

进一步，所述胀套内设有与胀头的圆弧端面间隙配合的斜面，用于在第三内六角螺钉预紧力的作用下与胀套内的斜面线接触，避免胀套发生弹性变形，使胀套与胀头锁死。

进一步，所述第三内六角螺钉螺钉与心轴连接端面间留有一定活动间隙，用于为第三内六角螺钉提供水平向拧紧与松动的活动位移间距。

本实用新型的单臂夹持机构安装装配过程为：首先将定位块装设在回转工作台面上，然后通过第一内角螺钉将连接盘安装固定在回转工作台上，再通过第二内角螺钉将心轴与连接盘连接固定，接着在心轴上套设胀套、再在胀套207上安装套设定位套，最后安装胀头、垫片及第三内角螺钉。

本实用新型的对球阀球心安装过程为：首先将球阀球心安装在托盘上支撑件上，再拨动第一手柄，在丝杆上使托盘上支撑件上下移动到适当位置，然后将球阀球心套设在单臂夹持机构的悬臂端，最后拧紧第三内六角螺钉，提供预紧力使胀套抵住球阀球心的内孔壁，完成球阀球心的安装固定；

本实用新型的对球阀球心拆卸过程为：首先松开第三内六角螺钉，使胀套恢复原状并与球阀球心的内孔壁松开接触，使托盘上支撑件拖住球阀球心，再拨动第二手柄，使球阀球心脱出单臂夹持机构的悬臂端，最后拨动第一手柄，在丝杆上使球阀球心与托盘上支撑件一起向下移动到适当位置，完成球阀球心的拆卸。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

(1)采用单臂夹持的方式，在球心激光熔覆过程中时，使激光器和心轴不发生干涉；

(2)采用托盘支撑进行安装和拆卸，保证了高温球心的拆卸、安装、转向等操作；

(3)结构简单、实用，安装、拆卸操作方便、快捷，成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型装夹装置的安装连接装配结构图；

图2为图1的局部剖视图；

图3为本实用新型的单臂夹持机构的装配剖面结构放大图；

图中：1、回转工作台；2、单臂夹持机构；201、定位块；202、第一内六角螺钉；203、连接盘；203a、螺孔；203b、螺孔；204、第二内六角螺钉；205、心轴；205a、端环板；206、定位套；207、胀套；207a、端环板；207b、环形凸起；208、胀头；208a、小管头；208b大管头；209、垫片；210、第三内六角螺钉；3、球阀球心；4、托盘支撑机构；401、托盘上支撑件；402、第一手柄；403、丝杆；404、底座；405、螺母；406、第二手柄；5、水平工作台。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本实用新型是如何实施的：

如图1-3所示，本实用新型提供的一种一种用于球阀球心激光熔覆的装夹装置，包含水平设置的单臂夹持机构1和垂直设置的托盘支撑机构2，所述单臂夹持机构2一端固定在垂直回转工作台1上，用于安装固定单臂夹持机构，另一端位于托盘支撑机构4正上方，用于水平穿设定位球阀球心3，所述托盘支撑机构4一端固定在水平工作台5上，用于安装固定托盘支撑机构，另一端位于单臂夹持机构2正下方，用于竖直支撑定位球阀球心3，所述单臂夹持机构2与托盘支撑机构4的中心轴线交汇于一点，且该交汇点与球阀球心3的中心重合。

更具体的说，上述单臂夹持机构2包含有定位块201、连接盘203、心轴205、胀套207、胀头208、定位套206、垫片209、第一内六角螺钉202、第二内六角螺钉204及第三内六角螺钉211；

其中，定位块201同轴紧密配合穿设在连接盘203的中心通孔内，用于保证单臂夹持机构2与回转工作台1的安装定位精度；

其中，连接盘203通过第一内六角螺钉202与回转工作台1连接固定；

其中，心轴205一端同轴紧密配合穿设在连接盘203的中心通孔内并通过第二内六角螺钉204与连接盘206连接固定，另一端与第三内六角螺钉211连接；

其中，第三内六角螺钉螺钉210用于提供胀套207变形所需预紧力；

其中，胀头208包含同内径的小管头208a和大管头208b，小管头208a同轴紧密配合套设在心轴205上，大管头208b同轴套设在心轴205与第三内六角螺钉210的连接部位上；

其中，垫片209同轴配合套设在第三内六角螺钉210的螺杆壁上，且两端面分别与大管头208b及第三内六角螺钉210的螺帽接触；

其中，胀套207同轴紧密配合套设在心轴205与胀头208上，且一端与心轴204端环板205a紧密接触，另一端穿设在球阀球心3的内孔内且与孔壁；

其中，定位套6同轴紧密配合套设在胀套7外，且一端与胀套207端环板207a紧密接触，另一端与穿设在胀套207上与球阀球心3紧密接触。

进一步，所述托盘支撑机构4包含有托盘上支撑件401、丝杆403、螺母405、底座404、第一手柄402及第二手柄406，所述托盘上支撑件401位于球阀球心3正下方，用于支撑球阀球心安装与拆卸，所述丝杆403穿设在托盘上支撑件401的中心丝孔内，用于连接托盘上支撑件401与底座404，所述底座404固定在水平工作台上，用于连接支撑整个托盘支撑机构，所述螺母405套设在丝杆403的下端，用于连接固定丝杆403与底座404，所述第一手柄402穿设在托盘上支撑件401上，用于调节托盘上支撑件401的上下位移，所述第二手柄406穿设在底座404上。

更进一步具体的说，上述连接盘203为圆盘结构，中部设有用于定位并连接装配心轴205与定位块201的中心通孔，在盘面且沿圆周向设有若干用于安设第一内六角螺钉202的螺孔203a和用于安设第二内角螺钉204的螺孔203b。

更进一步具体的说，上述胀套207为一端设有环端板207a、另一端设有环形凸起207b的弹性套管件，其带环端板207a的一端同轴紧密套设在心轴5外圆壁上且与心轴的环端板205a紧密接触，带有环形凸起207b的另一端穿设于球阀球心内孔，用于在第三内六角螺钉210提供预紧力的作用下发生弹性变形使之与球心内孔接触，固定球心。

更进一步具体的说，上述胀头208上设有圆弧端面，且位于小管头208a与大管头208b的过渡接触端面处。

更进一步具体的说，上述胀套207内设有与胀头208的圆弧端面间隙配合的斜面，用于在第三内六角螺钉210预紧力的作用下与胀套207内的斜面线接触，避免胀套207发生弹性变形，使胀套207与胀头208锁死。

更进一步具体的说，上述第三内六角螺钉螺钉210与心轴205连接端面间留有一定活动间隙，用于为第三内六角螺钉210提供水平向拧紧与松动的活动位移间距。

本实用新型的单臂夹持机构安装装配过程为：首先将定位块201装设在回转工作台面上，然后通过第一内角螺钉将连接盘203安装固定在回转工作台1上，再通过第二内角螺钉204将心轴205与连接盘203连接固定，接着在心轴205上套设胀套207、再在胀套207上安装套设定位套206，最后安装胀头8、垫片209及第三内角螺钉210。

本实用新型的对球阀球心安装过程为：首先将球阀球心3安装在托盘上支撑件401上，再拨动第一手柄402，在丝杆403上使托盘上支撑件401上下移动到适当位置，然后将球阀球心套设在单臂夹持机构1的悬臂端，最后拧紧第三内六角螺钉210，提供预紧力使胀套207抵住球阀球心的内孔壁，完成球阀球心的安装固定；

本实用新型的对球阀球心拆卸过程为：首先松开第三内六角螺钉210，使胀套207恢复原状并与球阀球心的内孔壁松开接触，使托盘上支撑件拖住球阀球心，再拨动第二手柄406，使球阀球心脱出单臂夹持机构1的悬臂端，最后拨动第一手柄402，在丝杆403上使球阀球心3与托盘上支撑件401一起向下移动到适当位置，完成球阀球心的拆卸。

本实用新型的优点是：结构简单，安装、拆卸方便，使用安全，价格低廉，实用性好，使用范围广。

最后说明，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内。