一种可调力矩的气路阀门预紧工装的制作方法

本发明涉及阀门预紧，具体为一种可调力矩的气路阀门预紧工装。

背景技术：

1、气路阀门是气动系统中用于控制气体通断、流量、压力及流动方向的关键元件，广泛用于工业自动化、半导体制造和精密设备等领域，其结构通常由阀体、阀芯、阀盖、密封件及驱动执行器等组成，阀盖、端盖及转接头等部件多采用螺纹连接方式与阀体装配，装配时，通过旋紧螺纹连接件使螺纹副产生轴向预紧力，从而将阀盖与阀体之间的密封垫或密封面充分压紧，形成可靠的气密屏障，同时利用螺纹副间的摩擦力防止连接件在振动、温度变化或压力冲击下松动，此外，适当的预紧力还能提高阀体连接结构的整体刚性，减小交变载荷对螺纹的疲劳损伤。

2、在气路阀门的装配过程中，为确保阀盖、端盖及转接头等螺纹连接件获得规定的预紧力，通常需要采用专用预紧工装，通过控制拧紧扭矩来实现可靠的螺纹连接预紧，然而，气路阀门规格众多，不同型号的阀帽、转接头、在形状、尺寸及螺纹规格上差异显著，而传统预紧工装的末端工具多为固定式结构，仅能适配单一或少数几种规格，每当生产对象发生变更时，操作人员必须停机，人工拆卸原有末端工具，更换并重新安装对应规格的套筒或夹持头，随后还需反复进行位置对中与调试，这一过程操作繁琐、耗时长，且依赖人工经验，容易引入定位误差，影响螺纹预紧的一致性与精度，在多品种生产模式下，频繁换型进一步加剧了设备停机时间，为此，我们提出一种可调力矩的气路阀门预紧工装。

技术实现思路

1、本技术所要解决的一个技术问题是：气路阀门规格众多，不同型号的阀帽、转接头、在形状、尺寸及螺纹规格上差异显著，而传统预紧工装的末端工具多为固定式结构，仅能适配单一或少数几种规格，每当生产对象发生变更时，操作人员必须停机，人工拆卸原有末端工具，更换并重新安装对应规格的套筒或夹持头，随后还需反复进行位置对中与调试，这一过程操作繁琐、耗时长，且依赖人工经验，容易引入定位误差，影响螺纹预紧的一致性与精度。

2、为解决上述技术问题，本技术实施例提供一种可调力矩的气路阀门预紧工装，包括底座、支架、电动拧紧轴和预紧套筒，所述底座上安装有快换盘，所述快换盘上沿周向间隔开设有多个更换仓，各更换仓内可存放备用预紧套筒；所述电动拧紧轴安装于所述支架上，其输出端安装有切换杆，所述切换杆下端可拆卸地连接有所述预紧套筒；所述支架上设有与所述切换杆连接的定位调节单元，用于对不同型号阀门进行预紧时对所述切换杆的水平位置进行微调；所述底座上还设有与所述快换盘连接的快速切换单元，用于驱动所述快换盘转动，使指定更换仓移动至所述切换杆正下方来进行预紧套筒更换。

3、在一些实施例中，所述定位调节单元包括设置在支架上的移动件，通过所述移动件驱使切换杆移动，所述底座上设置有定位件，通过所述定位件对待预紧的气路阀门进行定位夹持。

4、在一些实施例中，所述移动件包括设置在支架上的安装框，所述安装框上开设有安装槽，所述安装槽内转动设置有两个偏移丝杆，两个所述偏移丝杆上设置有皮带传动机构，两个所述偏移丝杆中的一个的一端伸出安装槽且与安装槽转动连接，两个所述偏移丝杆上均设置有滑块，所述滑块与安装槽滑动连接，两个所述滑块上设置有滑动杆，两个所述滑块上设置有调整丝杆，所述滑动杆上滑动设置有定位块，且所述调整丝杆贯穿定位块并与定位块螺纹连接，所述安装框上开设有滑动槽，所述调整丝杆一端贯穿滑动槽，且与滑动槽滑动连接，所述定位块上设置有电动推杆，所述电动推杆端部与电动拧紧轴连接。

5、在一些实施例中，所述定位件包括设置在底座上的旋转轴，所述旋转轴上设置有安装板，所述安装板在不旋转时通过定位销轴锁死，所述安装板一侧转动设置有偏转轴，所述偏转轴在预紧过程中通过气动抱闸锁死，所述偏转轴上设置有承载板，所述承载板内开设有动力槽，所述动力槽内转动设置有双向丝杆，所述双向丝杆通过电机驱动旋转，所述动力槽两端均滑动设置有夹持板，所述夹持板与所述双向丝杆两端螺纹连接，所述承载板上设置有伸缩杆一，所述伸缩杆一上设置有弧形板，所述伸缩杆一上套设有压力弹簧。

6、在一些实施例中，所述快速切换单元包括设置在底座上的安装件，通过所述安装件对快换盘进行安装固定，所述切换杆上设置有对接件，通过所述对接件将切换杆与预紧套筒进行连接，所述切换杆上设置有锁定件，通过所述锁定件对与切换杆完成连接后的预紧套筒进行锁定，所述更换仓内设置有释放件，通过所述释放件在需要更换预紧套筒时，解除锁定件对预紧套筒的锁定。

7、在一些实施例中，所述安装件包括设置在安装板上的定位杆，所述定位杆位于安装板远离偏转轴一端，所述定位杆上套设有转动块，所述转动块与快换盘连接，所述定位杆与转动块接触一侧开设有多个与更换仓位置配合的卡位槽，所述转动块上开设有收容槽，所述收容槽内设置有挤压弹簧，所述收容槽内滑动设置有与卡位槽配合使用的弧形卡块，所述弧形卡块朝向卡位槽的一端设有圆角；在所述挤压弹簧的弹力作用下，所述弧形卡块圆角一端插入卡位槽。

8、在一些实施例中，所述对接件包括设置在切换杆上的对接槽，所述对接槽内活动插入有插入块，所述插入块上设置有连接杆，所述连接杆与预紧套筒连接。

9、在一些实施例中，所述锁定件包括开设在切换杆上的多个回缩槽一，所述回缩槽一与对接槽连通，所述回缩槽一内设置有定位板，所述定位板上设置有伸缩杆二，所述伸缩杆二上设置有锁块，所述伸缩杆二上套设有锁定弹簧，所述插入块上设置有与锁块配合使用的锁槽，所述锁块上设置有l形板，回缩槽一内位于l形板和定位板之间设置有推出气囊，所述切换杆上开设有多个释放槽，所述释放槽内设置有挡板，所述挡板上滑动设置有挤压杆一，所述挤压杆一上设置有承压板，所述释放槽内设置有挤压气囊，所述挤压气囊通过管道与推出气囊连通，所述挤压气囊与承压板抵接，所述挤压杆一上远离承压板一端设置有弧形压力条，所述弧形压力条下表面为倾斜设计。

10、在一些实施例中，所述释放件包括设置在更换仓内壁的多个回缩槽二，所述回缩槽二内转动设置有限位轴，所述限位轴上转动设置有卡位块，所述限位轴上套设有复位扭簧，所述复位扭簧两端分别与卡位块和限位轴连接。

11、在一些实施例中，所述更换仓底部设置有居中槽，所述居中槽内设置有压力传感器，所述快换盘外表面设置有与压力传感器电性连接的指示灯。

12、本发明至少具备以下有益效果：

13、本发明通过底座上可转动的快换盘及多个周向布置的更换仓集中存放不同规格的备用预紧套筒，由快速切换单元驱动快换盘转动，使指定更换仓准确移动至切换杆正下方，并结合对接件的插入连接、锁定件的气囊推动锁块卡入锁槽以及释放件的机械解锁，实现预紧套筒的自动释放、拾取与可靠锁定，无需人工拆卸末端工具即可完成快速换型，显著缩短了多品种生产模式下的设备停机时间；定位调节单元借助偏移丝杆和调整丝杆对切换杆的水平位置进行双向微调，使预紧套筒能够精确对准不同型号阀门的螺纹连接件，避免了人工反复对中调试带来的定位误差，从而保证预紧扭矩施加的一致性和螺纹连接精度；定位件通过旋转轴、偏转轴、双向丝杆和夹持板的配合，实现对待预紧阀门的可靠夹持与角度调整，并利用定位销轴与气动抱闸分别锁死旋转轴和偏转轴，在完成周向布置的多个螺栓预紧时，可通过偏转轴快速旋转阀门使下一螺栓自动对准切换杆正下方，无需重新装夹即可连续作业，同时确保预紧过程中阀门姿态稳定，防止因受力偏移而损伤螺纹或影响预紧质量。