[发明专利]双肘杆自锁夹紧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种夹紧装置，具体涉及一种采用肘杆机构自锁增力的夹紧装置。

背景技术

无论是传统机械制造业，还是现代机械制造业，夹紧装置必不可少。常用的夹紧方式主要如下几种：（1）凸轮式夹紧；（2）液压油缸夹紧；（3）肘杆自锁夹紧。凸轮式夹紧方式的缺点是：工人操作时劳动强度大，夹紧不可靠、不安全。液压油缸夹紧装置的缺点是：液压元件质量不高，容易造成泄漏，使得压力不稳定，这就需要在液压系统里设置保压回路，成本高、控制复杂。为解决上述两种夹紧方式存在的缺点，夹紧力大，安全可靠的肘杆自锁夹紧装置已越来越受到青睐，如中国发明专利CN101386136B公开了一种自锁夹紧装置，包括温控微量位移驱动装置、面积效应行程放大装置以及双边单作用铰杆增力自锁夹紧装置，所述温控微量位移驱动装置包括一中空薄壁管，其内设有半导体快速制热/制冷元件；所述面积效应行程放大装置包括一主动活塞输入缸体，主动活塞一端设有绝热垫并与中空薄壁管固定连接，另一端设有液体介质，通过管路分别连接左、右输出活塞结构；双边单作用铰杆的铰接点位于左、右输出活塞结构之间，其上设有滚轮，一端固定连接有力输出元件。本发明通过温控微量位移驱动装置，经面积效应行程放大装置驱动双边单作用铰杆进行自锁夹紧，提高了能源的利用效率，稳定性好，无污染且自锁性能优良。

但是该发明存在如下缺点：（1）温控微量位移驱动装置采用半导体制热/制冷元件，加热、冷却的时间以分钟计算，加热、冷却慢；（2）双边单作用铰杆增力自锁夹紧装置包括一组双边单作用铰杆，机构不对称，力输出元件受到径向力，容易与导向槽发生摩擦，造成能力损失；（3）本发明需要采用调节限位螺钉对滚轮的偏移量进行限制。

     为解决上述问题，设计一种稳定性好、自锁性能优良、夹紧迅速且经济环保的夹紧装置，对于提高夹具技术水平有着重要的意义。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种双肘杆自锁夹紧装置，通过结构的改进，稳定性好、自锁性能优良、且夹紧迅速、经济环保。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种双肘杆自锁夹紧装置，包括驱动机构和铰杆增力自锁夹紧机构，所述驱动机构由直线电机、主动活塞、供所述主动活塞在其内往复运动的液压缸构成，所述主动活塞的一端与直线电机的输出端固定连接，另一侧设有液体介质；所述驱动机构通过管路分别驱动输出机构和复位机构，所述管路上分别设有可控开关阀；

所述输出机构包括输出液压缸和滑设于输出液压缸内的输出活塞，所述输出活塞的输出端与输出液压缸之间设有第一复位弹簧，所述输出活塞的非输出端与输出液压缸之间构成液压腔；

所述复位机构包括复位液压缸和滑设于复位液压缸内的复位活塞，所述复位活塞的输出端与复位液压缸之间设有第二复位弹簧，所述复位活塞的非输出端与复位液压缸之间构成液压腔；

所述铰杆增力自锁夹紧机构由至少2个肘杆组构成，每一肘杆组由相互铰接的上肘杆和下肘杆、与上肘杆铰接的一级肘杆构成，所述上肘杆的上端与机架铰接，所述下肘杆的下端与力输出元件铰接，各所述一级肘杆铰接且铰接点位于输出活塞和复位活塞之间。

优选的，所述铰杆增力自锁夹紧机构由对称设置的2个肘杆组构成。

进一步的技术方案，各所述一级肘杆同轴铰接于一滚轮上。 

本发明包括夹紧、保压和放松三个步骤，夹紧过程如下所述：

（1）直线电机处于断电状态，两管路上的可控开关阀均处于断开状态，铰杆增力自锁夹紧机构的两肘杆组分别处于最左、右两边，滚轮与输出活塞下端接触，力输出元件处于其上限位置；

（2）打开连接驱动机构和输出机构的管路上的可控开关阀，使其处于导通状态；

（3）给直线电机通电，驱使主动活塞向右做直线运动，挤压液体介质，液体介质便会通过连接驱动机构和输出机构的管路传递至输出机构的液压腔内；

（4）液压腔内逐步增多的液体介质，推动输出活塞沿输出液压缸向下运动，滚轮也随之下移，各肘杆组在一级肘杆的作用下向左、右运动，力输出件在铰杆增力自锁夹紧机构的推动向下运动；

（5）输出活塞通过一级肘杆驱动铰杆增力自锁夹紧机构向左、右运动，进而通过肘杆组的角度增力作用，使得力输出元件压紧于工件表面上；输出活塞继续下移，肘杆组中的一级肘杆和上、下肘杆产生弹性变形，越过中心线1 ~3°后，滚轮抵于复位活塞上，被复位活塞限位，双肘杆机构达到可靠的自锁状态，在一级肘杆和上、下肘杆中因受压而存储的弹性变形势能，使得力输出元件以持续作用力施加于工件表面上，实现工件的夹紧。

本发明的保压过程如下所述：