一种集成化拉压杠杆夹紧模块、夹紧缸及夹紧装置的制作方法

1.本实用新型涉及液压气动执行元件技术领域，具体涉及一种集成化拉压杠杆夹紧模块、夹紧缸及夹紧装置。


背景技术：

2.杠杆夹紧模块在制造领域中的应用极为广泛。按照工作原理，可分为推力杠杆反向下压式及拉力杠杆下压式两种。其中，前者应用量远大于后者。因为前者绝大多数为固定铰支座2’与缸体1’为一体或固连的集成化结构，如图1所示，其安装调整使用特别方便，综合技术经济指标高。而后者目前尚未发现集成化结构的产品，即固定铰支座不是与缸体一体或固联在缸体上，而是设置在缸体之外，这就造成安装调整及使用极为不便，用户需要自行设计制造安装固定铰支座，综合技术经济指标低。
3.然而，采用拉力杠杆下压式夹紧模块，相对于采用推力杠杆反向下压式夹紧模块具有两大技术优势：（1）拉力杠杆下压式夹紧模块的活塞杆工作时承受拉力，不容易产生弯曲变形，而推力杠杆反向下压式夹紧模块的活塞杆工作时承受很大压力，容易产生弯曲变形。（2）工作状态下，拉力杠杆下压式夹紧模块的活塞、活塞杆与相应约束孔形成的支撑间距s比推力杠杆反向下压式夹紧模块形成的支撑间距s’大得多。因此，拉力杠杆下压式夹紧模块的支承稳定性高，承受侧向力及偏载的能力强。
4.由于上述两大技术优势，拉力杠杆下压式夹紧模块的使用寿命与支承稳定性，要显著高于推力杠杆反向下压式夹紧模块。
5.但是，由于拉力杠杆下压式夹紧模块的固定铰支座与缸体是分离的，安装调整及使用极不方便，综合制造成本高，周期长，这就造成绝大多数用户会选择采用集成化结构的推力杠杆反向下压式夹紧模块，尽管其使用寿命及工作稳定性远远低于拉力杠杆下压式夹紧模块。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种铰支座于缸体集成为一体、且在夹紧工件时活塞杆承受拉力的集成化拉压杠杆夹紧模块。
7.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
8.一种集成化拉压杠杆夹紧模块，包括缸体、活塞杆、铰支座、杠杆压板及连杆，所述铰支座与所述缸体一体设置或者固设于所述缸体上，所述杠杆压板呈钝角l型，所述杠杆压板的一端部铰接在所述铰支座上，所述连杆的两端部分别与所述活塞杆和所述杠杆压板相铰接。
9.优选地，所述夹紧模块具有夹紧状态与松开状态，当处于所述夹紧状态时，所述杠杆压板与所述铰支座的铰接处距所述缸体的前端面的距离小于所述杠杆压板与所述连杆的铰接处距所述缸体的前端面的距离。
10.优选地，所述杠杆压板包括用于夹持工件的夹持端、与所述铰支座相铰接的支撑
端及与所述连杆相铰接的施力端，所述夹持端和所述支撑端分别位于所述施力端的相对两侧。
11.进一步地，所述施力端位于所述杠杆压板的l型转角处。
12.优选地，所述杠杆压板包括用于夹持工件的夹持端和与所述连杆相铰接的施力端，所述夹紧模块具有夹紧状态和松开状态，当所述夹紧模块处于所述夹紧状态时，所述杠杆压板位于所述施力端至所述夹持端之间的部分与所述活塞杆的轴心线相垂直。
13.优选地，所述夹紧模块具有夹紧状态与松开状态，当所述夹紧模块处于所述夹紧状态时，所述连杆与所述活塞杆的转动中心、所述连杆与所述杠杆压板的转动中心这两者的连线与所述活塞杆的轴心线相互平行或者共线延伸。
14.优选地，所述缸体为无后端盖且具有中空腔的筒体，所述夹紧模块还包括固设于所述活塞杆后端的活塞，所述活塞将所述中空腔分隔为相互隔绝的推力作动腔与拉力作动腔，所述活塞杆穿过所述推力作动腔并向前穿出至所述缸体的外部。
15.优选地，所述夹紧模块的作用力方向为单作用或双作用。
16.本实用新型还提供一种集成化拉压杠杆夹紧缸，包括如上述任一项所述的夹紧模块，还包括可拆卸地安装在所述缸体的后端部的后端盖。
17.本实用新型话提供一种集成化拉压杠杆夹紧装置，包括如上述任一项所述的夹紧模块，还包括具有安装面的工作台，所述缸体固定安装在所述工作台上，所述工作台的安装面与所述缸体的后端面密封连接。
18.由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的集成化拉压杠杆夹紧模块结构简单，既解决了推力杠杆反向下压式夹紧模块的活塞杆因承受压力易产生弯曲变形，工作状态时支撑间距小，抵抗侧向力及偏心载荷能力差，进而引起的使用寿命短等技术问题，而且由于铰支座固定设置在缸体上与缸体形成一整体结构，又全面解决了现有的拉力杠杆下压式夹紧模块缸体与铰支座分离而导致的安装调整使用不便与总体技术经济性能价格比低的问题。
附图说明
19.附图1为现有技术中推力杠杆反向下压式夹紧装置的正视图；
20.附图2为本实用新型的集成化拉压杠杆夹紧装置的纵向剖切示意图，夹紧模块处于松开状态；
21.附图3为本实用新型的集成化拉压杠杆夹紧装置的纵向剖切示意图，夹紧模块处于夹紧状态；
22.附图4为附图3状态下的俯视图之一；
23.附图5为附图3状态下的俯视图之二。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体的实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。
25.实施例1
26.参见图2至图5所示，本实用新型的集成化拉压杠杆夹紧模块包括缸体1、活塞杆22、铰支座3、杠杆压板4和连杆5。
27.缸体1包括筒体11和位于筒体11 的前端部的前端盖12。本实施例中，筒体11与前端盖12一体设置而形成一体式缸体1。缸体1无后端盖。
28.筒体11具有中空腔。该夹紧模块还包括与活塞杆22相对固定设置的活塞21，活塞21滑动配合地设于筒体11的中空腔中，活塞21将筒体11的中空腔分隔为相互隔绝的拉力作动腔1a和推力作动腔1b。前端盖12上设置有安装孔，活塞杆22能够往复滑动地设置在筒体11的中空腔中，其穿过拉力作动腔1a，并沿轴向滑动配合地穿过前端盖12的安装孔伸出到缸体1的外部。即拉力作动腔1a为有杆腔，推力作动腔1b为无杆腔。
29.筒体11上设有自其外轮廓面延伸至拉力作动腔1a的液流通道或气流通道（图中未示出），此处的外轮廓面可以为筒体11的后端面，也可以为筒体11的侧向面。
30.铰支座3固定设置在缸体1上与缸体1形成一整体结构，使得该夹紧模块的安装调整及使用非常方便。
31.铰支座3与缸体1固定设置的方式可以是铰支座3与缸体1一体设置，也可以是通过连接件装配式固定连接在一起。
32.本实施例中，缸体1具有前端面，活塞杆22从缸体1的前端面伸出到缸体1的外部，铰支座3固定设置在缸体1的前端面上。
33.杠杆压板4呈钝角l型结构，杠杆压板包括用于夹持工件的夹持端4a、与铰支座3相铰接的支撑端4b及与连杆5相铰接的施力端4c。杠杆压板4的支撑端4b与铰支座3通过第一销轴61相铰接,连杆5的一端部与杠杆压板4的施力端4b通过第二销轴62相铰接，连杆5的另一端部与活塞杆22位于缸体1的外部的一端部通过第三销轴63相铰接。
34.本实施例中，夹持端4a和支撑端4b分别位于施力端4c的相对两侧，且夹持端4a和支撑端4b分别位于杠杆压板4的相对两端部，施力端4c位于杠杆压板4的转角处。
35.夹紧模块具有夹紧状态与松开状态，当夹紧模块处于夹紧状态时，杠杆压板4与铰支座3的铰接处即第一销轴61位置处距缸体1的前端面的距离小于杠杆压板4与连杆5的铰接处即第二销轴62位置处距缸体1的前端面的距离。这样设置，使得第一销轴61距缸体1的前端面的距离相对较小，这样铰支座3的结构体积即可设计的较小，铰支座3的中心距缸体1的前端面的距离也小。如果铰支座3与缸体1为一体设置的结构，则可减少铰支座3的材料，从而可节省材料、节约成本及降低加工费用；如果铰支座3与缸体1采用装配式的固定连接的结构，则可避免铰支座3存在刚性不足的问题。
36.当夹紧模块处于夹紧状态时，连杆5与活塞杆22的转动中心、连杆5与杠杆压板4的转动中心这两者的连线与活塞杆22的轴心线相互平行或者共线延伸，且二者均与杠杆压板4位于施力端4c至夹持端4a之间的部分相垂直。这样，在夹紧状态时，活塞杆22上的作用力可最大程度地作用在杠杆压板4上。
37.该夹紧模块具有中心平面a，第一销轴61的轴心线和第二销轴62的轴心线均位于该中心平面内。夹持端4a的中心可位于该中心平面a内，即该夹紧模块在夹紧工件100时其承受的载荷为正向载荷，如图4所示；夹持端4a的中心与中心平面a之间也可间隔一距离设置，即该夹紧模块在夹紧工件100时其承受的载荷为偏载载荷，如图5所示。
38.活塞21上设置有第一密封件71，第一密封件71用于对活塞21的外表面与筒体11的内表面之间的间隙进行密封，前端盖12上设置有第二密封件72，第二密封件72用于对活塞杆22的外表面与前端盖12的内表面之间的间隙进行密封。
39.第一密封件71与第二密封件72之间的距离形成该夹紧模块的支撑间距s，在夹紧模块夹紧工件100的过程中，支撑间距s逐渐增大，即活塞杆22伸出缸体1的部分即悬臂部分的长度逐渐减小，当夹紧模块处于夹紧状态时，支撑间距s达到最大，即活塞杆22伸出缸体1的部分即悬臂部分的长度最小，而且当夹持模块处于夹紧状态时，该支撑间距s远大于推力杠杆反向下压式夹紧模块的支撑间距s’，因此，该夹紧模块的支撑稳定性更高，承受侧向力及偏载的能力更强。
40.该夹紧模块的工作原理如下：
41.当夹紧模块处于松开状态时，夹持端4a远离工件100，连杆5与活塞杆22之间形成一夹角，如图2所示。
42.当需要通过该夹紧模块夹紧工件100时，通过筒体11上的液流通道或气流通道向拉力作动腔1a中进液或进气后，拉力作动腔1a中产生压力，该压力作用于活塞21上，推动活塞21沿第一方向即向后运动，带动活塞杆22同步沿第一方向即向后运动，使得第一密封件71与第二密封件72之间的距离即支撑间距s逐渐增大；活塞杆22沿第一方向即向后运动时，通过连杆5拉动杠杆压板4绕第一销轴61相对铰支座3逆时针转动，使夹持端4a逐渐靠近工件100。
43.当夹紧模块处于夹紧状态时，夹持端4a压设在工件100上将工件100夹紧，连杆5与活塞杆22的转动中心、连杆5与杠杆压板4的转动中心这两者的连线与活塞杆22的轴心线相互平行或者共线延伸，且二者均与杠杆压板4位于施力端4c至夹持端4a之间的部分相垂直，杠杆压板4与铰支座3的铰接处距缸体1的前端面的距离小于杠杆压板4与连杆5的铰接处距缸体1的前端面的距离，第一密封件71与第二密封件72之间的距离即支撑间距s达到最大，如图3所示。
44.该夹紧模块在工作过程中，活塞杆22承受的力为拉力，不容易产生弯曲变形，从而使得活塞杆22的使用寿命长；而且夹紧模块在工作状态时支撑间距s较大，从而可承受较大的侧向力及偏心载荷。
45.当需要松开工件100时，推力作动腔1b中产生压力，该压力作用于活塞21上，推动活塞21沿第二方向即向前运动复位，带动活塞杆22同步沿第二方向即向前运动，通过连杆5推动杠杆压板4绕第一销轴61相对铰支座3顺时针转动，使夹持端4a逐渐远离工件100而松开工件100。
46.该夹紧模块的作用力方向可以为单作用，即夹紧模块夹紧工件100时，拉力作动腔1a中进液或进气，而松开工件100时，推力作动腔1b中无进液或进气，通过弹簧等产生的力作用于活塞21上，使活塞21沿第二方向即向前运动复位。
47.该夹紧模块的作用力方向也可以为双作用，即夹紧模块夹紧工件100时，拉力作动腔1a中进液或进气；而松开工件100时，推力作动腔1b中进液或进气而产生压力，使活塞21沿第二方向即向前运动复位。
48.实施例2
49.无图示，一种集成化拉压杠杆夹紧缸，包括如上述的夹紧模块，还包括可拆卸地安装在缸体1的后端部的后端盖。
50.实施例3
51.一种集成化拉压杠杆夹紧装置，包括如上述的夹紧模块，还包括具有安装面8a的
工作台8，缸体1固定地安装在工作台8上，该工作台8的安装面8a与缸体1的后端面密封连接。
52.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。