一种用于挠性飞轮动平衡测试的自动夹紧装置的制作方法

本实用新型涉及一种自动夹紧装置，尤其是涉及一种用于挠性飞轮动平衡测试的自动夹紧装置。

背景技术：

挠性飞轮市场庞大，前景广阔。批量化生产过程中，由于受材料、制造工艺的影响，存在初始不平衡量。带有过大不平衡量的挠性飞轮在高速旋转工作时，会对汽车发动机产生振动、带来噪音、缩短寿命、甚至带来危险，因此必须对飞轮进行动平衡校正处理。

不平衡量测量是动平衡校正处理的前提。为提高效率，自动夹紧装置是必不可少的。对于飞轮产品，一般利用夹具通过飞轮内孔夹紧飞轮。市场上的飞轮平衡机常用拉杆和单筒夹作为测量夹具，拉杆带动筒夹沿锥座锥面上下移动，使筒夹产生轴向和径向位移，夹紧飞轮。这种夹具对于刚性飞轮平衡测试没有问题，但是对于挠性飞轮平衡测试存在一个弊端。测量夹具夹紧飞轮的同时对飞轮产生一定的轴向力和变形，使挠性飞轮内孔区域挠性板发生明显的轴向变形。这样一方面影响了挠性飞轮端面跳动公差，另一方面挠性飞轮质心和形心产生微量变化，影响飞轮不平衡量的测量精度。

技术实现要素：

为避免挠性飞轮动平衡测试夹紧时产生较大的轴向变形，保护其端面跳动公差，提高其动平衡测试精度，本实用新型的目的在于提供了一种用于挠性飞轮动平衡测试的自动夹紧装置。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型所述的自动夹紧装置固定安装在通用硬支撑平衡测试机的振动体上，挠性飞轮安装在自动夹紧装置顶端被自动夹紧装置自动夹紧，自动夹紧装置连接驱动部件，通过驱动部件运行带动自动夹紧装置中的转轴升速进行动平衡测试。

所述的自动夹紧装置包括旋转主轴座、拉杆和旋转主轴，旋转主轴座固定在振动体的机架上，拉杆通过直线轴承套在旋转主轴的中心孔中，旋转主轴通过轴承套在旋转主轴座中；

拉杆底端穿出旋转主轴的中心孔后通过螺纹套接有弹簧压块，弹簧压块和旋转主轴之间的拉杆上套有弹簧，弹簧两端分别顶压在弹簧压块和旋转主轴的端面；拉杆顶端穿出旋转主轴的中心孔后通过螺纹套有锁紧螺母，锁紧螺母和旋转主轴端面之间的拉杆上套有垫片和可活动胀大而夹紧挠性飞轮的夹紧组件，夹紧组件套接在挠性飞轮内；旋转主轴下方设有用于控制夹紧组件的气缸组件，气缸组件带动拉杆在旋转主轴内沿轴向上下移动；旋转主轴下端部与带轮同轴固定连接，带轮与驱动部件连接，由驱动部件带动带轮转动进而带动旋转主轴和拉杆同步转动。

所述的夹紧组件包括内筒夹、外胀套和环形压块，外胀套开有锥孔，内筒夹下端外壁为外锥面，外锥面与外胀套锥孔的内锥面配合套装，使得内筒夹向下套装在外胀套中；外胀套上端外壁为用于挠性飞轮内孔相配的外圆柱面，外胀套下端端部为支承法兰，旋转主轴顶端端面固定有测试台面，外胀套通过支承法兰通过环形压块浮动安装于测试台面，使得外胀套的支承法兰在环形压块和测试台面之间的间隙中径向移动；测试台面内边缘圆周沿周向间隔设有测试台面销钉，外胀套的支承法兰沿周向间隔设有与测试台面销钉配合套装的限位孔，通过限位孔和测试台面销钉有间隙地相套接使得外胀套能利用限位孔和测试台面销钉之间间隙周向转动；内筒夹沿周向均匀地通过上下交替的切割线槽分出多片内筒夹簧片，外胀套沿周向均匀地通过上下交替的切割线槽分出多片外胀套簧片，内筒夹簧片和外胀套簧片使得内筒夹和外胀套易于径向变形。

所述的气缸组件包括执行气缸，执行气缸通过气缸安装板固定在振动体的机架上，执行气缸位于旋转主轴底端下方，执行气缸气缸杆朝上用于向上接触拉杆底端的弹簧压块。

所述的拉杆加工有限位轴肩，限位轴肩接触在旋转主轴上端端面，以限位拉杆向下位移；拉杆的限位轴肩处加工有键槽，键槽通过键与旋转主轴同轴配合安装。

所述的环形压块上端开有压块通孔，下端开有压块沉孔，压块沉孔同于安装外胀套的支承法兰，压块沉孔与外胀套支承法兰间隙配合，外胀套贯穿穿出压块通孔，压块通孔与外胀套外圆柱面之间留有间隙。

所述的驱动部件采用伺服电机和皮传件，伺服电机旋转经皮传件带动带轮旋转。

所述的振动体的机架上安装有测量部件，测量部件采用振动传感器。

本实用新型具有的有益效果是：

1)外胀套轴向位移被限制，仅由径向变形对挠性飞轮施加径向夹紧力，有效的避免了挠性飞轮轴线方向的较大变形，保护了挠性飞轮端面跳动公差；

2)执行气缸不随动平衡测试旋转部件转动，提高了动平衡测试精度。

附图说明

图1是本实用新型结构图。

图2是自动夹紧装置侧视图。

图3是自动夹紧装置的剖视图。

图4是图3的局部放大图。

图5是夹紧组件的局部爆炸图。

图6是气缸组件的局部爆炸图。

图7是内筒夹的立体图。

图8是内筒夹半剖后的侧视图。

图9是外胀套的立体图。

图10是外胀套半剖后的侧视图。

图11是压块零件图。

图12是测试台面零件图。

图13是拉杆的立体图。

图中：1-挠性飞轮，2-测量部件，3-驱动部件，4-自动夹紧装置，5-锁紧螺母，6-垫片，7-内筒夹，8-外胀套，9-环形压块，10-旋转主轴，11-旋转主轴座，12-带轮，13-弹簧，14-气缸安装板，15-执行气缸，16-弹簧压块，17-测试台面，18-拉杆，19-外锥面，20-内筒夹簧片，21-内锥面，22-外圆柱面，23-外胀套簧片，24-支承法兰，25-限位孔，26-压块通孔，27-压块沉孔，28-测试台面销钉，29-直线轴承，30-键槽，31-限位轴肩，32-振动体，33-轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型的通用硬支撑平衡测试机包括振动体32、自动夹紧装置4和驱动部件3，自动夹紧装置4固定安装在通用硬支撑平衡测试机的振动体32上，挠性飞轮1安装在自动夹紧装置4顶端被自动夹紧装置4自动夹紧，自动夹紧装置4连接驱动部件3，通过驱动部件3运行带动自动夹紧装置4中的转轴升速进行动平衡测试。

如图2-4所示，自动夹紧装置4包括旋转主轴座11、拉杆18和旋转主轴10，旋转主轴座11固定在振动体32的机架上，拉杆18通过直线轴承29套在旋转主轴10的中心孔中，拉杆18和旋转主轴10之间通过键同轴旋转连接，旋转主轴10通过轴承33套在旋转主轴座11中。

如图2-4所示，拉杆18底端穿出旋转主轴10的中心孔后通过螺纹套接有弹簧压块16，弹簧压块16和旋转主轴10之间的拉杆18上套有弹簧13，弹簧13 两端分别顶压在弹簧压块16和旋转主轴10的端面；拉杆18顶端穿出旋转主轴10的中心孔后通过螺纹套有锁紧螺母5，锁紧螺母5和旋转主轴10端面之间的拉杆18上套有垫片6和可活动胀大而夹紧挠性飞轮1的夹紧组件，夹紧组件套接在挠性飞轮1内；旋转主轴10下方设有用于控制夹紧组件的气缸组件，气缸组件带动拉杆18在旋转主轴10内沿轴向上下移动；旋转主轴10下端部与带轮12同轴固定连接，带轮12与驱动部件3连接，由驱动部件3带动带轮12转动进而带动旋转主轴10和拉杆18同步转动。

如图5和图4所示，夹紧组件包括内筒夹7、外胀套8和环形压块9，外胀套8开有锥孔。如图7和图8所示，内筒夹7下端外壁为外锥面19，外锥面19与外胀套8锥孔的内锥面21配合套装，使得内筒夹7向下套装在外胀套8中；如图9和图10所示，外胀套8上端外壁为用于挠性飞轮1内孔相配的外圆柱面22，外胀套8下端端部为支承法兰24，旋转主轴10顶端端面固定有测试台面17，外胀套8通过支承法兰24通过环形压块9浮动安装于测试台面17，使得外胀套8的支承法兰24在环形压块9和测试台面17之间的间隙中径向移动；从而外胀套8处于轴向浮动状态，并可自由径向变形。

如图6所示，气缸组件包括执行气缸15，执行气缸15通过气缸安装板14固定在振动体32的机架上，执行气缸15位于旋转主轴10底端下方，执行气缸15气缸杆朝上用于向上接触拉杆18底端的弹簧压块16。执行气缸15固定于旋转主轴座11与动平衡测试旋转部件分离，保证了动平衡测试精度。

执行气缸15气缸杆未顶起的正常状态下，拉杆18下端和旋转主轴10通过弹簧13在轴向相撑开，内筒夹7被向下紧压在外胀套8内，使得外胀套8涨开。复位时，执行气缸15顶起，驱动拉杆18轴向上移，内筒夹7和外胀套8分离，松开挠性飞轮1，同时预压弹簧13被压缩；工作时，执行气缸15回复，拉杆18在预压弹簧13回复力作用下，带动内筒夹7下移向外挤压外胀套8，夹紧工件。

如图12所示，测试台面17内边缘圆周沿周向间隔设有测试台面销钉28，外胀套8的支承法兰24沿周向间隔设有与测试台面销钉28配合套装的限位孔25，通过限位孔25和测试台面销钉28有间隙地相套接使得外胀套8能利用限位孔25和测试台面销钉28之间间隙周向转动小角度，限制外胀套周向转动位移过大；内筒夹7沿周向均匀地通过上下交替的切割线槽分出多片内筒夹簧片20，外胀套8沿周向均匀地通过上下交替的切割线槽分出多片外胀套簧片23，内筒夹簧片20和外胀套簧片23使得内筒夹7和外胀套8易于径向变形。

因此，工作时外胀套8对挠性飞轮1不产生轴向位移和作用力，仅施加径向夹紧力，有效的避免了挠性飞轮轴线方向的较大变形，保护了挠性飞轮端面跳动公差。

如图13所示，拉杆18加工有限位轴肩31，限位轴肩31接触在旋转主轴10上端端面，以限位拉杆向下位移；拉杆18的限位轴肩31处加工有键槽30，键槽30通过键与旋转主轴10同轴配合安装，以避免拉杆18工作时产生周向转动位移。

如图11所示，环形压块9上端开有压块通孔26，下端开有压块沉孔27，压块沉孔27同于安装外胀套8的支承法兰24，压块沉孔27与外胀套8支承法兰24间隙配合，仅限制外胀套轴向位移；外胀套8贯穿穿出压块通孔26，压块通孔26与外胀套8外圆柱面22之间留有间隙，避免外胀套产生塑性变形。

驱动部件3采用伺服电机和皮传件，伺服电机旋转经皮传件带动带轮12旋转。

本实用新型的具体实施工作过程如下：

复位状态下，执行气缸15动作，顶起拉杆18，带动内筒夹7与外胀套8分离，外胀套8因弹性变形回复，松开挠性飞轮1等待取走，同时弹簧13被压缩。工作时，挠性飞轮1套过外胀套8平放在测试台面17上，执行气缸15回复，与拉杆18分离，拉杆18在压缩弹簧13回复力作用下向下移动，带动内筒夹7向下挤压外胀套8，迫使外胀套8径向向外移动，胀紧挠性飞轮1；驱动部件3启动，通过皮传件带动自动夹紧装置4升速至特定转速，由测量部件2进行振动量测试，计算得到挠性飞轮不平衡量，随后降速停止，复位松开挠性飞轮1。

这样利用本实用新型装置，避免挠性飞轮轴线方向产生较大变形，保护挠性飞轮端面跳动公差，确保测量精度，技术效果显著。