專利名稱：具有可變形夾緊套管的液壓夾盤的制作方法
發(fā)明的技術(shù)背景本發(fā)明涉及一種液壓夾盤和夾緊方法，其中套管沿徑向變形以便能夾住一個例如為刀具柄部的元件。
已經(jīng)發(fā)明了許多類型用于牢固固定刀具的夾盤。在這些夾盤有一種所謂液壓夾盤，該液壓夾盤包括一個用于夾緊刀具柄部的可變形圓柱體中心鉆孔。一個溝槽徑向間隔地圍繞上述鉆孔延伸并填充有例如油等不可壓縮的介質(zhì)。該夾盤在溝槽和鉆孔之間的部分構(gòu)成一個可沿徑向變形的套管。一個加壓元件例如螺桿(即螺紋柱塞)與上述油連通以便在推進螺桿時對油施加壓力。由于加壓的油，上述套管以一種減小其有效直徑即減小上述鉆孔內(nèi)壁的有效內(nèi)徑的方式而變形，由此上述壁夾住上述刀具柄部。當收回螺桿而使油減壓時，上述套管恢復(fù)到其原始形狀以便釋放刀具柄部。例如美國專利4,387,906；4,677,792和5,127,780中所公開的液壓夾盤。
這種夾盤的一個缺點在于，在使用刀具時必須維持住壓力。在施壓失敗(例如漏油)時，刀具能在使用時意外地發(fā)生脫離，這樣不僅會打斷工作而且也會產(chǎn)生危險。
同樣，上述套管典型地是一個薄壁套管，該套管表現(xiàn)出一些另外的危險。例如，如果在無刀具時施加壓力，該套管將承受過度變形，長時間會產(chǎn)生足夠使該套管破裂(產(chǎn)生裂痕)的疲勞。如果在刀具僅部分插入時施加壓力，在套管與刀具柄部內(nèi)緣相接觸的位置會產(chǎn)生一個永久形成的脊狀物。如果刀具柄部的外表面包括一個平坦部分，則會產(chǎn)生另一種不利變形，因為該平坦部分所在的區(qū)域?qū)⒉辉偬峁┳柚贡谧冃蔚牡挚沽?，因此會在套管?nèi)形成一個平坦部分。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種避免偶然釋放夾固元件的可靠但相對經(jīng)濟的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種夾盤和一種夾緊方法，其中夾盤具有一不易破裂或不易產(chǎn)生永久變形的可變形套管。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種液壓夾盤，該液壓夾盤包括一個縱向延伸的夾盤主體，該夾盤主體包括徑向間隔的內(nèi)表面和外表面。內(nèi)表面限定出一個具有縱向延伸軸的鉆孔的一個壁。外表面與上述鉆孔壁在一個沿相對上述軸的徑向向外延伸的方向上間隔放置。至少一個閉合腔與上述鉆孔壁以及外表面徑向間隔地設(shè)置在夾盤主體內(nèi)。該閉合腔在圓周方向延伸一段小于夾盤主體圓周的距離，并包含一種不可壓縮的介質(zhì)。一個加壓裝置與該介質(zhì)連通，以便對介質(zhì)加壓使鉆孔壁徑向變形并從一個正常直徑膨脹到一個較大的直徑，從而可以能使一個元件進入或移出該鉆孔。對介質(zhì)減壓可導(dǎo)致鉆孔壁沿徑向回縮到正常直徑，從而將可運動元件夾緊在鉆孔內(nèi)。
鉆孔壁最好包括一個位于靠近至少一個腔的位置處的縱向凹槽。
最好設(shè)有若干腔，而且這些腔相互連接。
上述能沿圓周間隔開和/或沿徑向間隔的腔可以具有圓形橫截面或非圓形的橫截面。
本發(fā)明還涉及一種使用上述液壓夾盤的夾緊方法。


通過以下結(jié)合附圖對最佳實施例的詳細描述將使本發(fā)明更為清楚，在附圖中相同的標號表示相同的元件，其中附圖包括
圖1為根據(jù)本發(fā)明的夾盤主體的一個主視圖；圖2為圖1所示夾盤主體的一個后視圖；圖3為包括圖1中夾盤主體的一個夾盤和一個連接裝置的分解側(cè)視圖；圖4為在連接裝置已經(jīng)固定在夾盤主體上后，沿圖3中4-4線所截取的縱向截面圖，其中示出刀具柄部正插入刀具主體的鉆孔中；圖5為沒有刀具柄部安裝在刀具主體內(nèi)時沿圖3中5-5線所截取的截面圖；圖5a為與圖5相似的一個視圖，其中示出鉆孔的一個壁隨著加壓裝置的加壓操作而變形；圖5b為圖5a中一個部分的放大圖；圖6為刀具柄部安裝在夾盤內(nèi)時沿圖4中6-6線所截取的截面圖；圖7為夾盤主體的第二實施例與圖5相似的截面圖；圖8為夾盤主體的第三實施例的示意圖；圖9為夾盤主體的第四實施例的示意圖；圖10為夾盤主體的第五實施例的示意圖；圖11為夾盤主體的第六實施例的示意圖；圖12為夾盤主體的第七實施例的示意圖；圖13為夾盤主體的第八實施例的示意圖；圖14為夾盤主體的第九實施例的示意圖；圖15為液壓夾盤的另一實施例的縱向截面圖；圖16為沿圖15中16-16線所截取的行截面圖。
最佳實施例的詳細說明圖1到圖6示出本發(fā)明的液壓夾盤10的第一實施例。
該夾盤10包括一個夾盤主體11和一個連接裝置22。夾盤主體11的作用是接納一個需要被夾緊的元件TS，連接裝置22的作用是將夾盤主體連接在一個載體例如機器心軸(未示出)上。
夾盤主體11具有前面12和后面14。前面12由一個圓柱形套管16所限定，后面14是由一個圓柱形凸緣18所限定。套管16和凸緣18通過一個截頭圓錐形的過渡部分20而相互連接。
連接裝置22是一個常用的任何合適類型的連接裝置22，該裝置連接夾盤主體后面14(例如通過焊接、粘接、銅焊等方式)以便使夾盤能連接在一個載體(未示出)上。
一個中心鉆孔24軸向延伸在夾盤主體內(nèi)，該鉆孔具有一個形成在前面12內(nèi)的開口。一個前向的軸向肩部26形成在主體11的內(nèi)部。鉆孔24適于接納一個刀具柄部TS(圖4和圖6)，該刀具柄部抵靠住肩部26?？晒┨娲氖强刹皇褂眉绮?6，由此刀具柄部TS抵靠在連接裝置22的一個端面22a上。
在夾盤主體內(nèi)形成有至少一個與鉆孔軸平行延伸的腔30。在圖1-6所示實施例中有四個腔30。每個腔30在徑向上與夾盤徑向間隔的內(nèi)、外表面16、34間隔開，其內(nèi)表面32限定出鉆孔24的一個壁。
每個腔沿小于360度的圓周延伸，即沒有腔完全包圍住鉆孔24。最好沒有腔在圓周上延伸超過90度。
上述腔30在其前端和后端分別被一個前端壁34和連接裝置22所閉合。
上述腔30在圓周方向相互間隔放置，但是又通過一個圓形連接通道36相互連通。一個從夾盤主體的外表面伸出的徑向孔38與通道36連通，該徑向孔與通道36相交以便與其形成相互連通的進出口40(圖5)。
一個形狀為推進螺紋桿42的加壓裝置以螺紋方式安裝在孔38內(nèi)。可供替代的是，如隨后圖15所示，可設(shè)置一個外部泵以及一個合適的閥。
腔30、通道36以及孔38設(shè)置在螺桿42和進出口40之間的部分都填充有一種不可壓縮的介質(zhì)(例如一種液體或硅膠)。油屬于一種可供使用的液體，能夠通過旋緊推進螺桿42而被加壓。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當腔30內(nèi)的油被充分加壓時，鉆孔壁將會以如下方式變形，即其有效直徑會略微增大。圖5a右半部中的虛線顯示出上述壁的變形。最好在壁32內(nèi)形成若干沿圓周相互間隔并且靠近其相應(yīng)腔30的縱向凹槽或凹痕44(見圖5和5b)，以方便壁32變形。
通過使壁32變形并增大(膨脹)鉆孔的有效直徑，能夠?qū)⒁粋€需要被夾緊的元件(例如刀具柄部TS)插入上述孔中。如果元件TS的直徑小于鉆孔的增大后的直徑但又大于鉆孔的正常直徑(靜止時)，那在釋放液壓壓力(通過收回螺桿42)時或者如果介質(zhì)發(fā)生泄漏時，該元件就會將被鉆孔壁32緊緊地夾住。也就是說，壁32在液壓壓力釋放時將回縮到其靜止時的狀態(tài)，并在元件TS上緊密閉合。
這樣就無需為夾緊該元件TS而保持液壓壓力，因此也就不需要考慮油的泄漏會導(dǎo)致使元件脫離的事故發(fā)生。
在圖1-6的實施例中的腔結(jié)構(gòu)包括四個具有圓形橫截面并且間隔開90度的腔。然而，可以應(yīng)用其它結(jié)構(gòu)的腔，其中一些分別在圖7-14中示出。
在圖7中，設(shè)置了四對腔50、52。每對腔沿徑向間隔放置。一個連接通道(未示出)使上述腔實現(xiàn)流體連接。
在圖8中僅設(shè)置了一個具有圓形橫截面的腔60。
在圖9中，腔70為工字型。圖中示出四個等間距間隔的腔70，但是也能使用任何適合的元件。
在圖10中，設(shè)置了兩對工字型并且間隔180度的腔80，該腔要比圖9中的腔70薄。一個連接通道(未示出)使上述腔810相互連通。
在圖11中，設(shè)置了一對徑向間隔的圓形腔90、92，它們也可由一個連接通道(未示出)相互連通。
在圖12-14中每個圖的腔都具有圓形橫截面并且等間距。圖12中使用了三個腔100，圖13使用了六個腔110，圖12中使用了九個腔120。圖12-14中每個圖的腔都通過一個連接通道相互連接。
圖15和圖16示出了本發(fā)明的另一個實施例。該實施例涉及一個相對較細的夾盤200，該夾盤能使用在限制的空間中。該夾盤包括一個夾盤主體221，該夾盤主體具有一個在其前端鉆出的鉆孔224，該鉆孔用于接納刀具柄部(未示出)。若干(例如一對)腔230穿過主體221而形成，以便平行并且緊鄰著中心鉆孔224而延伸。腔的后端由適合的插入物232而閉合。穿過主體在鉆孔224后方的一個位置處部分地鉆出一個側(cè)孔234，以便與兩個腔230相交。該側(cè)孔與主體221的外周相交并與一管道236相連，該管道236與一個泵238相連，該泵238能將不可壓縮的高壓介質(zhì)傳送到側(cè)孔234并因此傳送到腔230(在閥239的控制下)，以便以上述方式膨脹鉆孔224的表面240。
盡管已經(jīng)通過最佳實施例描述了本發(fā)明，但是對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，都可以在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下作出未被特別描述的增刪、變型以及替換。
權(quán)利要求
1.一種液壓夾盤，該液壓夾盤包括一個縱向延伸的夾盤主體，該夾盤主體包括徑向間隔的內(nèi)表面和外表面，內(nèi)表面限定出一個具有縱向延伸軸的鉆孔的一個壁，外表面與上述鉆孔壁在一個沿相對上述軸的徑向向外延伸的方向上間隔；至少一個閉合腔，該閉合腔與上述鉆孔壁以及與外表面徑向間隔地放置在夾盤主體內(nèi)，該至少一個的閉合腔在圓周方向延伸一段小于360度方向的距離，并包含一種不可壓縮的介質(zhì)；一個加壓裝置，該加壓裝置與上述介質(zhì)連通以便對介質(zhì)加壓使鉆孔壁徑向變形并從一個正常直徑膨脹到一個較大的直徑，從而能使一個元件進入或移出該鉆孔，對介質(zhì)減壓可導(dǎo)致鉆孔壁沿徑向回縮到正常直徑，從而將可運動元件夾緊在鉆孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓夾盤，其特征在于，鉆孔壁包括一個位于靠近上述至少一個腔的位置處的縱向凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓夾盤，其特征在于，夾盤主體包括一個與上述至少一個腔相連通的孔，加壓裝置包括一個以螺紋方式安裝在上述孔中的推進螺桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓夾盤，其特征在于，加壓裝置包括一個泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓夾盤，其特征在于，上述至少為一個的腔具有一個圓形橫截面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓夾盤，其特征在于，上述至少為一個的腔具有一個非圓形的橫截面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓夾盤，其特征在于，上述至少為一個的腔具有一個基本工字型的橫截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓夾盤，其特征在于，上述至少為一個的腔基本平行于上述軸而延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓夾盤，其特征在于，上述至少為一個的腔包括若干可實現(xiàn)流體連通的腔。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓夾盤，其特征在于，上述鉆孔壁包括靠近相應(yīng)腔而設(shè)置的縱向凹槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓夾盤，其特征在于，上述夾盤主體包括一個與上述腔實現(xiàn)流體連通的連接通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液壓夾盤，其特征在于，上述夾盤主體包括一個與上述腔相通的孔和上述連接通道，加壓裝置包括一個以螺紋方式安裝在上述孔內(nèi)的推進螺桿。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓夾盤，其特征在于，上述腔沿圓周方向間隔開。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓夾盤，其特征在于，上述腔沿徑向間隔開。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓夾盤，其特征在于，一些腔沿徑向間隔開，而一些腔沿圓周方向間隔開。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓夾盤，其特征在于，上述腔具有一個圓形橫截面。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓夾盤，其特征在于，上述腔具有一個基本工字型的橫截面。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓夾盤，其特征在于，上述腔基本平行于上述軸而延伸。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓夾盤，其特征在于，上述不可壓縮的介質(zhì)包括一種液體。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓夾盤，其特征在于，上述不可壓縮的介質(zhì)包括硅膠。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓夾盤，其特征在于，上述至少為一個的腔沿圓周延伸一段小于90度方向的距離。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓夾盤，其特征在于，上述至少為一個的腔包括若干腔，每個腔沿圓周延伸一段小于90度方向的距離。
23.一種夾緊元件的方法，包括如下步驟A.將元件插入夾盤主體的一個沿縱向延伸的鉆孔中，夾盤主體包括至少一個在該主體內(nèi)基本沿縱向延伸的閉合腔，該閉合腔與鉆孔的一個壁以及夾盤主體的一個外表面徑向間隔開，至少為一個的腔沿圓周方向延伸一段小于360度方向的距離并包含一種不可壓縮的介質(zhì)；B.對介質(zhì)加壓使鉆孔壁徑向變形并從一個正常直徑膨脹到一個較大的直徑，從而能使一個元件進入或移出該鉆孔；C.將上述元件插入該變形的孔中；D.對介質(zhì)減壓，導(dǎo)致鉆孔壁沿徑向回縮到正常直徑，從而將元件夾緊在鉆孔內(nèi)。
全文摘要
一種液壓夾盤包括一個用于接納刀具柄部的中心鉆孔。在夾盤主體內(nèi)設(shè)置有至少一個閉合腔,該閉合腔靠近上述鉆孔并且沿圓周方向延伸一段小于360度方向的距離。該閉合腔包含一種不可壓縮的介質(zhì)。一個加壓裝置與上述介質(zhì)連通以便對介質(zhì)加壓以便使鉆孔壁徑向變形并從一個正常直徑膨脹到一個較大的直徑,從而使一個元件能進入或移出該鉆孔。對介質(zhì)減壓可導(dǎo)致鉆孔壁沿徑向回縮到正常直徑,從而將可運動元件夾緊在鉆孔內(nèi)。
文檔編號B23B31/02GK1344191SQ0080534
公開日2002年4月10日 申請日期2000年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月30日
發(fā)明者馬茨·阿拉德 申請人:桑德維克公司