[實用新型]一種新型氣動分級式內圓周定心裝置

有效

• 申請號: 201720265594.8
• 申請日: 2017-03-19
• 公開（公告）號: CN206937134U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 遲華瑞;張爍;李坤鵬;張萬富
• 申請（專利權）人: 遲華瑞
• 主分類號: B25B11/00
• 分類號: B25B11/00;B23K37/053
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種氣動分級式內圓周面圓心定位裝置，可用于回轉類零件內圓周面的定心，進而作為輔助工具完成對此類零件的內徑測量、同心對接或輕質易變形環件的夾取等工作。

背景技術

目前多采用三點定圓裝置來確定內圓周面的圓心，雖然此類裝置的定心原理相同，但確定“三點”的具體實現形式各異。現有三點定圓裝置除用于測量內圓弧半徑之外，也可用作管道同心焊接的輔助工具。其可探測半徑的變化范圍較小，因而使得此類裝置的應用受到限制。當前還沒有一種形式的三點定圓裝置適用于大型環件或管件圓心的準確定位。

發明內容

為了克服現有三點定圓裝置可探測半徑變化范圍小的不足，本實用新型設計了一種新型式的三點定圓裝置，可用于準確定位大型環件或管件的圓心位置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：本裝置采用“三點定圓”基本原理來確定回轉類零件內圓周面的幾何中心，采用氣動分級式伸縮系統，依靠氣體壓力推動各級推桿向外擴展，以實現探測半徑的變化。所謂“三點定圓”，即不在同一直線上的三點可確定一個圓。本裝置主要由通氣閥、閥口密封盤、通氣管嘴盤、一級儲氣筒、二級推桿、頂端推桿、頂端觸頭和緩沖彈簧等部分組成。在通氣閥外圓周面均布三個方向的氣動推桿系統。氣體經由通氣閥進入三路通氣孔道，通氣孔道與進氣孔方向呈一定傾斜角度，便于氣體進入推桿空腔。當空腔內充滿氣體后，隨氣壓增大，頂端推桿會沿圓周半徑方向向外擴展以增大空腔體積。若頂端推桿完全伸出仍不能確定圓心，二級推桿隨即被頂端推桿拉出以實現推桿伸展半徑的增大。若頂端推桿不必完全伸出即可確定圓心，此時二級推桿尚不穩定，仍可繼續向外伸展，直到二級推桿上端面與頂端擋板相接觸。頂端觸頭與緩沖彈簧固聯在一起，當三個方向的推桿均穩定不動后，彈簧可起到緩沖作用，防止因氣體壓力過大對本裝置造成損壞。二級和頂端推桿采用圓柱狀設計，內含空腔用于儲存氣體。二級推桿和一級儲氣筒間的滑動運動副采用間隙配合，并在接觸表面涂抹適量潤滑油，以減小摩擦便于二級推桿的伸出和收縮。同理，在頂端推桿和二級推桿間的滑動運動副也采用間隙配合，并在接觸表面涂抹適量潤滑油，以減小摩擦便于頂端推桿的伸出和收縮。通過粘接方式將二級密封圈與二級推桿基座，頂端密封圈與頂端推桿基座分別連接起來。密封圈外圈表面與存在相對運動的推桿內壁間采用過盈配合，以起到密封作用，防止氣體泄漏。本設計中即使有微量氣體泄漏，通過適當增大氣壓等方式也不會影響對圓心的定位。當本裝置作為輔助工具用于其他用途，比如夾取輕質易變形的環件時，要求頂端觸頭與工件內圓周壁面靠氣壓鎖緊，保證接觸面間較大的摩擦力，則應采用密封效果更佳的密封圈。此外，為使各級推桿在目標位置保持一段時間，在通氣閥口處特別設計了轉盤式通氣和密封結構。通過轉動搖柄使閥口密封盤和通氣管嘴盤上的圓孔同心或交錯，即可實現通氣或密封。當卸載氣體時，各級推桿會恢復原位，頂端擋板和二級擋板可分別防止頂端推桿和二級推桿完全落入儲氣筒空腔內，不便于推桿的再次頂出。

本實用新型的有益效果是，基于“三點定圓”的原理可以實現對回轉類零件內圓周圓心的準確定位，采用氣動分級式推桿伸縮系統，可以實現較大探測半徑的變化，且穩定性和可控性較好。使用完畢后，通過卸載氣體即可使頂桿復位，方便快捷。本實用新型作為基礎裝置，通過合理改進推桿頂端結構，除了諸如測量內圓周表面的加工質量、測量回轉副中內圓周表面的摩擦磨損程度、輔助大型管道對接等傳統功能，還可用于夾取輕質易變形的回轉類零件。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的等軸測圖。

圖2是本實用新型閥口通氣與密封結構。

圖3是本實用新型主視圖和側視圖。

圖4是圖3中A-A剖視圖，用于說明氣動分級式推桿原理。

圖中：1.頂端觸頭，2.緩沖彈簧，3.頂端擋板，4.頂端推桿，5.二級擋板，6.二級推桿，7.一級儲氣筒，8.頂端密封圈，9.二級密封圈，10.通氣閥，11.閥口密封盤，12.通氣管嘴盤，13.轉軸，14.搖柄。

具體實施方式

本裝置外接氣泵，首先轉動搖柄（14）使得閥口密封盤（11）上圓孔與通氣管嘴盤（12）上的圓孔同心，氣體通過通氣管嘴盤（12）進入通氣閥（10），從而由通氣孔道進入各級推桿內腔。氣體先行充滿所有空腔，隨氣壓不斷增大，空腔體積亦增大，此過程中各級推桿不斷沿圓周半徑方向向外擴展。頂端推桿（4）若完全伸出仍不能確定圓心，會帶動二級推桿（6）繼續向外擴展；若不必完全伸出即可確定圓心，此時二級推桿（6）會繼續向外伸展直到上端面與頂端擋板（3）相接觸。由于本裝置初始位置偏離圓心，某一方向的頂端觸頭（1）會最先與待測內圓周壁面接觸。隨著推桿繼續向外擴展，壁面對頂端觸頭（1）的反作用力會推動整個裝置向圓心移動，直到三個方向的頂端觸頭（1）均與壁面接觸，三個方向的推桿均穩定不動，此時即可保證該裝置處于內圓周圓心位置。轉動搖柄（14），待閥口密封盤（11）圓孔與通氣管嘴盤（12）上圓孔完全交錯開，即可脫離氣泵，使各級推桿保持在當前位置。完成對內圓周面的定心后，卸載推桿腔內氣體即可使各級推桿恢復原位。由于頂端擋板（3）和二級擋板（5）的存在，可分別防止頂端推桿（4）和二級推桿（6）完全落入一級儲氣筒（7）空腔內，不便于推桿的再次頂出。