本發(fā)明涉及一種漲圈結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種楔塊式漲圈。

背景技術(shù)：

隧道接頭是貯箱箱底的重要組成部件，由筒、大法蘭、小法蘭及錐口四部分組成，一般通過焊接成型。由于傳統(tǒng)的手工焊生產(chǎn)方式勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率不高，無法適應(yīng)高密度、高強(qiáng)度生產(chǎn)任務(wù)需要，國內(nèi)廠家近年來紛紛開展相關(guān)自動焊工藝研究工作。而隧道接頭自動焊接生產(chǎn)過程中缺乏夾具是一個很明顯的問題。

漲圈是內(nèi)撐裝置中常見的結(jié)構(gòu)，常用于機(jī)械加工、施工中，通過施加外力，讓其本身體積變大，達(dá)到密封、撐起產(chǎn)品內(nèi)部等。

現(xiàn)在的漲圈結(jié)構(gòu)，一般為環(huán)形結(jié)構(gòu)帶開口，漲圈材料一般選用生鐵、彈簧鋼等硬度較高且耐磨的材料，脆性較大，使用時，需通過特殊裝置 引導(dǎo)增大漲圈漲大開口，增大漲圈開口就增大了漲圈裝配時的變形，由于漲圈材料脆性較大，在裝配過程中過大的漲圈變形容易導(dǎo)致漲圈斷裂，報廢率較高。，裝配過程中漲圈的變形可能會對漲圈造成一定程度的損傷，帶損傷的漲圈進(jìn) 入緩沖器內(nèi)部后，無法檢查，且不利于多次重復(fù)使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于提供一種解決上述問題，適用于適合于隧道接頭這一類結(jié)構(gòu)的焊接的內(nèi)撐裝置中，能重復(fù)多次利用，結(jié)構(gòu)簡單的，能和其他漲圈結(jié)構(gòu)配合使用，也能獨立使用的楔塊式漲圈。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：一種楔塊式漲圈，包括螺塞，螺塞下部收縮成圓臺形，螺塞上部外壁螺紋連接一梯形螺母，并與該梯形螺母構(gòu)成左旋梯形螺紋副，螺塞底部設(shè)有底板，并通過防轉(zhuǎn)銷與底板固定連接，底板中心設(shè)有與螺塞同軸同尺寸的通孔，底板上表面從下到上依次固定連接有一漲圈結(jié)構(gòu)、上封板和壓蓋，所述梯形螺母上水平設(shè)有繞其外壁凸臺，且凸臺位于上封板和壓蓋間；

所述漲圈結(jié)構(gòu)包括一環(huán)形的漲圈座，漲圈座下表面沿其徑向設(shè)有數(shù)條滑軌，滑軌內(nèi)設(shè)有滑塊，滑塊下表面連接一弧形塊，所述弧形塊水平設(shè)置，且遠(yuǎn)離底座圓心的一面為弧形面，當(dāng)滑塊靠近滑軌內(nèi)側(cè)時，弧形塊的弧形面能拼接成一完整的圓周，所述弧形塊尺寸不同、分為大弧塊和小弧塊，且大、小弧塊交錯分布；

弧形塊和滑軌朝向螺塞中心的一面設(shè)有一內(nèi)錐塊，所述內(nèi)錐塊與弧形塊固定連接，并與滑軌間有間隙，內(nèi)錐塊朝向滑軌的一面設(shè)有水平的沉孔，滑軌和內(nèi)錐塊間設(shè)有水平的導(dǎo)向螺釘，導(dǎo)向螺釘一端固定在滑軌上，另一端伸入沉孔中并與沉孔大間隙配合，導(dǎo)向螺釘上穿套有復(fù)位彈簧。

作為優(yōu)選：梯形螺母外壁設(shè)有驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)的手柄。

作為優(yōu)選：對應(yīng)小弧塊的復(fù)位彈簧預(yù)緊力大，對應(yīng)大弧塊的復(fù)位彈簧預(yù)緊力小。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明尤其適合隧道接頭這類貯箱箱底的焊接成型使用，利用機(jī)構(gòu)的行程差，實現(xiàn)了單個操作動作即可控制大、小弧塊不同的動作順序，消除了運(yùn)動干涉。而且，撐開后回縮本發(fā)明后，不變形，可多次重復(fù)使用。本發(fā)明與變位機(jī)連接，通過數(shù)控程序控制實現(xiàn)產(chǎn)品多條焊縫的自動焊接，具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單方便，產(chǎn)品裝卡快捷可靠，可滿足產(chǎn)品批量自動焊接生產(chǎn)需要。

本發(fā)明最大的特點就是利用機(jī)構(gòu)的行程差，實現(xiàn)了單個操作動作即可控制大、小弧塊不同的動作順序，消除了運(yùn)動干涉。手柄用于轉(zhuǎn)動中心軸。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種隧道接頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的剖視圖；

圖4為連桿式漲圈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4的A局部放大圖；

圖6為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明另一角度剖視圖；

圖8為軟爪卡盤結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為法蘭軸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為漲圈結(jié)構(gòu)的仰視角度的立體圖。

圖中：1、支座；2、法蘭軸；3、軟爪卡盤；4、連桿式漲圈； 5、楔塊式漲圈；6、隧道接頭；7、漲圈結(jié)構(gòu)；201、法蘭；202、軸體；301、標(biāo)準(zhǔn)卡盤；302、軟爪；401、中心軸；402、連接盤；403、立柱；404、定鉸座；405、動鉸座；406、推撐螺母；407、上端蓋；408、下端蓋；409、軸承；410、短連桿；411、長連桿；412、頂緊機(jī)構(gòu)；413、手輪；501、梯形螺母；502、壓蓋；503、封板；504、底板；505、復(fù)位彈簧；506、螺塞；507、內(nèi)錐塊；508、手柄；509、防轉(zhuǎn)銷；601、小法蘭；602、錐口；603、筒；604、大法蘭；701、漲圈座；702、滑軌；703、滑塊；704、大弧塊；705、小弧塊。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實施例1：參見圖1到圖10，一種楔塊式漲圈，包括螺塞506，螺塞506下部收縮成圓臺形，螺塞506上部外壁螺紋連接一梯形螺母501，并與該梯形螺母501構(gòu)成左旋梯形螺紋副，螺塞506底部設(shè)有底板504，并通過防轉(zhuǎn)銷509與底板504固定連接，底板504中心設(shè)有與螺塞506同軸同尺寸的通孔，底板504上表面從下到上依次固定連接有一漲圈結(jié)構(gòu)7、上封板503和壓蓋502，所述梯形螺母501上水平設(shè)有繞其外壁凸臺，且凸臺位于上封板503和壓蓋502間；

所述漲圈結(jié)構(gòu)7包括一環(huán)形的漲圈座701，漲圈座701下表面沿其徑向設(shè)有數(shù)條滑軌702，滑軌702內(nèi)設(shè)有滑塊703，滑塊703下表面連接一弧形塊，所述弧形塊水平設(shè)置，且遠(yuǎn)離底座圓心的一面為弧形面，當(dāng)滑塊703靠近滑軌702內(nèi)側(cè)時，弧形塊的弧形面能拼接成一完整的圓周，所述弧形塊尺寸不同、分為大弧塊704和小弧塊705，且大、小弧塊705交錯分布；

弧形塊和滑軌702朝向螺塞506中心的一面設(shè)有一內(nèi)錐塊507，所述內(nèi)錐塊507與弧形塊固定連接，并與滑軌702間有間隙，內(nèi)錐塊507朝向滑軌702的一面設(shè)有水平的沉孔，滑軌702和內(nèi)錐塊507間設(shè)有水平的導(dǎo)向螺釘，導(dǎo)向螺釘一端固定在滑軌702上，另一端伸入沉孔中并與沉孔大間隙配合，導(dǎo)向螺釘上穿套有復(fù)位彈簧505。

本實施例中：梯形螺母501外壁設(shè)有驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)的手柄508，對應(yīng)小弧塊705的復(fù)位彈簧505預(yù)緊力大，對應(yīng)大弧塊704的復(fù)位彈簧505預(yù)緊力小。

實施例2：

一種復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)撐裝置，包括豎直設(shè)置的法蘭軸2，所述法蘭軸2包括軸體202和位于軸體202頂部的法蘭201，所述軸體202上從上到下穿套有支座1和軟爪卡盤3，其中支座1底部與軸體202底部平齊并與軸體202固定連接，支座1上表面與軟爪卡盤3連接，還包括一連桿式漲圈4和一楔塊式漲圈5結(jié)構(gòu)。

所述連桿式漲圈4的結(jié)構(gòu)為：包括中心軸401和兩個通過軸承409穿套在中心軸401上的連接盤402，兩連接盤402間設(shè)有立柱403，位于下方的連接盤402底部與中心軸401底部平齊，位于上方的連接盤402下表面同軸設(shè)置一漲圈結(jié)構(gòu)7；

所述漲圈結(jié)構(gòu)7包括一環(huán)形的漲圈座701，漲圈座701下表面沿其徑向設(shè)有數(shù)條滑軌702，滑軌702內(nèi)設(shè)有滑塊703，滑塊703下表面連接一弧形塊，所述弧形塊水平設(shè)置，且遠(yuǎn)離底座圓心的一面為弧形面，當(dāng)滑塊703靠近滑軌702內(nèi)側(cè)時，弧形塊的弧形面能拼接成一完整的圓周，所述弧形塊尺寸不同、分為大弧塊704和小弧塊705，且大、小弧塊705交錯分布，弧形塊下表面設(shè)有定鉸座404；

兩連接盤402間的中心軸401上螺紋連接一推撐螺母406，且當(dāng)中心軸401轉(zhuǎn)動時，推撐螺母406上下移動，所述推撐螺母406上下兩端分別設(shè)有上端蓋407和下端蓋408，推撐螺母406側(cè)面設(shè)有豎滑槽，豎滑槽內(nèi)連接能沿豎滑槽上下滑動的動鉸座405，定鉸座404和動鉸座405一一對應(yīng)設(shè)置，大弧塊704上的定鉸座404與其對應(yīng)動鉸座405間設(shè)有短連桿410，其余定鉸座404與對應(yīng)動鉸座405間設(shè)有長連桿411；

上端蓋407上設(shè)有能與連接長連桿411的動鉸座405頂部接觸的頂緊機(jī)構(gòu)412，下端蓋408上設(shè)有能與連接短連桿410的動鉸座405底部接觸的頂緊機(jī)構(gòu)412；所述頂緊機(jī)構(gòu)412包括帶彈簧的調(diào)整螺釘和頂塊，調(diào)整螺釘固定在上端蓋407或下端蓋408上，彈簧一端固定在調(diào)整螺釘上，另一端連接頂塊，上端蓋407上的頂塊厚，下端蓋408的頂塊薄，且所述頂塊均朝向兩連接盤402的中部；所述中心軸401頂部連接手輪413。

所述楔塊式漲圈5結(jié)構(gòu)與實施例1相同。

本發(fā)明中：漲圈結(jié)構(gòu)7的工作原理為：由于滑軌702是沿著漲圈座701徑向設(shè)置，所以滑軌702內(nèi)的滑塊703也沿漲圈座701徑向移動，從而帶動弧形塊沿漲圈座701徑向移動，當(dāng)滑塊703靠近滑軌702內(nèi)側(cè)的時候，漲圈結(jié)構(gòu)7收縮，反之，漲圈結(jié)構(gòu)7撐開。滑軌702兩端設(shè)置余量，滑塊703無法滑動到滑軌702的最內(nèi)側(cè)和最外側(cè)，而當(dāng)滑塊703回縮至弧形塊的弧形面能拼接成一完整的圓周時，此時為漲圈的原始工作位置。漲圈工作時為撐開狀態(tài)，回縮后為裝拆待焊產(chǎn)品的準(zhǔn)備狀態(tài)，撐開后，可以對內(nèi)壁是圓形的結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐。

將弧形塊按尺寸不同分為大弧塊704和小弧塊705，結(jié)合不同的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)分批次撐開、收縮控制。

連桿式漲圈4的傳動及工作原理為：當(dāng)中心軸401旋轉(zhuǎn)時，帶動推撐螺母406上下運(yùn)動。假設(shè)撐緊動作時，順時針旋動中心軸401，中心軸401通過梯形螺紋驅(qū)動推撐螺母406向上移動，下端蓋408的頂緊機(jī)構(gòu)412先工作，其頂塊在彈簧預(yù)緊力的作用下，首先帶動對應(yīng)短連桿410的動鉸座405運(yùn)動，進(jìn)而推動大弧塊704先于小弧塊705沿徑向向外移動；由于長連桿411對應(yīng)的動鉸座405有一段空行程，因此動作將滯后于短連桿410，即當(dāng)下端蓋408的上端面接觸到長連桿411對應(yīng)的動鉸座405后，才帶動長連桿411推動小弧塊705沿徑向向外移動，最終將產(chǎn)品撐緊。

松弛動作與撐緊動作正好相反。逆時針旋動中心軸401，驅(qū)動推撐螺母406向下移動，上端蓋407的頂緊機(jī)構(gòu)412工作，其頂塊在預(yù)緊彈簧的作用下首先帶動對應(yīng)長連桿411的動鉸座405動作，進(jìn)而推動小弧塊705先于大弧塊704回縮；由于短連桿410對應(yīng)的動鉸座405有一段空行程，因此回縮動作將滯后于長連桿411，即當(dāng)上端蓋407下端面接觸短連桿410對應(yīng)的動鉸座405后，才帶動短連桿410推動大弧塊704回縮，最終完全松弛產(chǎn)品。

連桿式漲圈4最大的特點就是利用機(jī)構(gòu)的行程差，實現(xiàn)了單個操作動作即可控制大、小弧塊705不同的動作順序，消除了運(yùn)動干涉。手輪413用于轉(zhuǎn)動中心軸401。

楔塊式漲圈5的工作原理為：撐緊動作時，順時針旋動梯形螺母501上的手柄508，通過左旋梯形螺紋驅(qū)動螺塞506向下移動，由于螺塞506底部收縮成圓臺形，螺塞506向下移動，直徑相對逐漸變大，進(jìn)而推動內(nèi)錐塊507沿徑向向外擴(kuò)張直至各弧塊將產(chǎn)品撐緊。其傳動關(guān)系是：內(nèi)錐塊507推動弧形塊，弧形塊帶動弧形塊。

由于內(nèi)錐塊507與弧形塊固定連接，并與滑軌702間有間隙，所以內(nèi)錐塊507能推動弧形塊與滑軌702形成相對位移。

松弛操作時，逆時針旋動手柄508，帶動螺塞506向上移動，螺塞506下部錐面與內(nèi)錐塊507錐面間產(chǎn)生一定間隙后，在復(fù)位彈簧505的作用下，復(fù)位彈簧505推動內(nèi)錐塊507向螺塞506圓心位置移動，內(nèi)錐塊507連帶各弧塊沿徑向回縮，直至產(chǎn)品完全松弛。由于小弧塊705復(fù)位彈簧505的預(yù)壓緊力大于大弧塊704復(fù)位彈簧505的預(yù)壓緊力，可實現(xiàn)小弧塊705先于大弧塊704回縮。其特點也是利用機(jī)構(gòu)的行程差，實現(xiàn)了單個操作動作即可控制大、小弧塊705不同的動作順序，消除了運(yùn)動干涉。

本復(fù)合結(jié)構(gòu)的裝配方法為：法蘭軸2底部插入支座1中，并與支座1固定連接，軟爪卡盤3套在法蘭軸2中，并與支座1固定，再裝配，連桿式漲圈4的立柱403，與法蘭軸2的頂部的法蘭201固定，楔塊式漲圈5穿套在連桿式漲圈4的中心軸401上，楔塊式漲圈5的底板504與連桿式漲圈4上方的連接盤402固定。

本發(fā)明用于隧道接頭6焊接時，先將本發(fā)明通過支座1定位并連接到變位機(jī)上，然后旋動手輪413，利用連桿式漲圈4將筒603及大法蘭604撐緊，同時操作卡盤扳手，利用軟爪302對筒603下段進(jìn)行輔助支撐，裝卡完成后可進(jìn)行第一條環(huán)形焊縫的自動焊接；翻轉(zhuǎn)產(chǎn)品后，利用連桿式漲圈4將筒603及錐口602大端撐緊，同時利用軟爪卡盤3對筒603段進(jìn)行輔助支撐，之后可進(jìn)行第二條環(huán)形焊縫的自動焊接；最后，利用楔塊式漲圈5將錐口602小端及小法蘭601撐緊，下部同樣采用軟爪卡盤3進(jìn)行輔助支撐，裝卡完成后焊第三條環(huán)縫。

軟爪卡盤3由標(biāo)準(zhǔn)卡盤301及軟爪302組成。將標(biāo)準(zhǔn)卡盤301的頂爪拆除，然后將軟爪302連接在基爪上，車修支撐直徑后即可用于筒603段支撐，使用方法與標(biāo)準(zhǔn)卡盤301一致，用專用扳手操作即可控制軟爪302的撐緊及回縮。

由此可知：本發(fā)明產(chǎn)品，不僅可以單獨應(yīng)用于工件的撐開中，同時也可以與其他內(nèi)撐結(jié)構(gòu)組合，應(yīng)用于組合結(jié)構(gòu)中。