一种圆柱体夹紧装置及其安装、使用方法
阅读说明：本技术 一种圆柱体夹紧装置及其安装、使用方法 (Cylinder clamping device and installation and use method thereof ) 是由 甘海波 吴焕宗 徐世裕 李绍华 李家超 郑文翔 于 2020-11-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种圆柱体夹紧装置,包括顶板、底板以及两者之间设置的若干连接杆；所述顶板上设有外螺牙以供螺纹旋转杆通过,所述螺纹旋转杆底端与上虎口夹,该上虎口夹与固定于所述底板上的下虎口夹对应设置；所述上虎口夹和下虎口夹的正面开设有凹槽形成对应的第一夹口,侧面也开设有凹槽形成对应的第二夹口,通过所述螺纹旋转杆的旋转,实现所述上虎口夹的升降,从而实现对工件的夹紧和松开。本发明还公开了一种圆柱体夹紧装置的安装及使用方法。本发明的圆柱体夹紧装置解决了传统铸铁虎口台钳难以夹紧圆柱体及受力易裂的情况,大大提高夹紧圆柱体的稳定性,及提高了对圆柱形工件的作业或维修效率。(The invention discloses a cylinder clamping device, which comprises a top plate, a bottom plate and a plurality of connecting rods arranged between the top plate and the bottom plate; the top plate is provided with external threads for the threaded rotary rod to pass through, the bottom end of the threaded rotary rod is connected with an upper jaw clamp, and the upper jaw clamp is arranged corresponding to a lower jaw clamp fixed on the bottom plate; the front surfaces of the upper jaw clamp and the lower jaw clamp are provided with grooves to form corresponding first clamping openings, the side surfaces of the upper jaw clamp and the lower jaw clamp are also provided with grooves to form corresponding second clamping openings, and the upper jaw clamp is lifted through rotation of the threaded rotary rod, so that clamping and loosening of a workpiece are achieved. The invention also discloses an installation and use method of the cylinder clamping device. The cylinder clamping device solves the problems that the traditional cast iron vice jaw is difficult to clamp a cylinder and easy to crack under stress, greatly improves the stability of clamping the cylinder, and improves the operation or maintenance efficiency of a cylindrical workpiece.)
技术领域
本发明属于夹紧装置技术领域，更具体地，涉及一种圆柱体夹紧装置及其安装、使用方法。
背景技术
现有技术中台虎钳是用来夹持工件的通用夹具，该装置安装在工作台上，用以夹稳加工工件，为钳工车间必备工具。转盘式的钳体可旋转，使工件旋转到合适的工作位置。
台虎钳的结构如图1所示，其主要包括活动钳口11、固定钳口12、螺母13、夹紧手柄14、夹紧盘15、转盘座16以及丝杠等，活动钳口11与固定钳口12的导轨作滑动配合，丝杠17安装于活动钳上，可旋转但不能轴向移动，并与安装在固定钳上的螺母13配合，当摇动夹紧手柄14使丝杠旋转时，即可带动活动钳身相对于固定钳身作轴向移动，起夹紧或放松的作用。
但是现有的台虎钳的活动钳口与固定钳口与工件采用水平方向的夹持，并且与工件的接触面均为对应的扁平条形，即使活动钳口与固定钳口工作面上制有交叉的网纹使工件夹紧后不易产生滑动，但是对于圆柱体工件的夹持，仅仅是接触面与圆柱体接触的一条线作为夹紧力的作用点，不仅夹紧力偏小、分布不均，难以对圆柱体工件仅仅夹紧，而且对于圆柱体的夹紧角度不易控制，影响工件作业的进行；若进一步控制夹紧手柄来提高夹紧力，则会破坏工件表面使其变形或开裂，从而影响了工作效率和成本。另外，虽然现有技术中也出现有一些圆柱体的夹紧装置，但是由于开口设计固定，适用的工件尺寸较为固定。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种圆柱体夹紧装置及其安装、使用方法，解决了传统铸铁虎口台钳难以夹紧圆柱体及受力易裂的情况，大大提高夹紧圆柱体的稳定性，及提高了对圆柱形工件的作业或维修效率。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种圆柱体夹紧装置，包括顶板、底板以及两者之间设置的若干连接杆；
所述顶板上设有外螺牙以供螺纹旋转杆通过，所述螺纹旋转杆底端与上虎口夹，该上虎口夹与固定于所述底板上的下虎口夹对应设置；
所述上虎口夹和下虎口夹的正面开设有凹槽形成对应的第一夹口，侧面也开设有凹槽形成对应的第二夹口，通过所述螺纹旋转杆的旋转，带动所述上虎口夹的升降，从而实现所述上虎口夹和下虎口夹与工件的夹紧和松开。
进一步地，所述上虎口夹能沿所述螺纹旋转杆水平方向上360度旋转。
进一步地，所述上虎口夹相对的两侧分别设有至少一根第一限位调正件和至少一根第二限位调正件，且两者分别与所述上虎口夹对角位的两个侧面相切。
进一步地，所述第一夹口和所述第二夹口处均加工有锯齿状夹牙，且对应的夹牙顶部均作圆角处理。
进一步地，所述螺纹旋转杆顶端套设有加力管，底端穿过所述顶板上的外螺牙，并与其可旋转的固定连接。
进一步地，所述螺纹旋转杆底端开设有内螺牙，所述上虎口夹内设有沉孔，上虎口夹固定螺丝穿过所述沉孔、垫圈以及所述内螺牙，将所述上虎口夹与所述螺纹旋转杆固定连接。
进一步地，所述下虎口夹通过下虎口夹固定螺丝与所述底板固定连接。
进一步地，所述底板上设置若干螺栓或者螺钉孔，以将其固定于相应的工作台上。
按照本发明的另一个方面，提供一种圆柱体夹紧装置的安装方法，用于所述的圆柱体夹紧装置的安装，包括如下步骤：
将底板与下虎口夹通过对应的连接件固定；
安装连接杆，分别采用底板固定螺丝和将所述连接杆的底端固定在底板上，然后安装顶板，并用顶板固定螺丝与所述连接杆的顶端固定连接；
在所述顶板的内螺牙中安装螺纹旋转杆，杆身穿过所述顶板后，再将所述螺纹旋转杆底部与上虎口夹固定；
通过所述底板上的连接件，将装配好的圆柱体夹紧装置固定在工作台上。
按照本发明的又一方面，提供一种圆柱体夹紧装置的使用方法，应用于所述的圆柱体夹紧装置，包括如下步骤：
将螺纹旋转杆旋转带动上虎口夹向上提升；
在所述上虎口夹和下虎口夹之间横向或者纵向放置圆柱体工件后，通过加力管反向旋转螺纹旋转杆使得上虎口夹和下虎口夹之间夹紧工件；
工件作业完成时，在所述螺纹旋转杆上套入加力管拧开上虎口夹，取出圆柱体工件。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
（1）本发明的圆柱体夹紧装置，包括顶板、底板以及两者之间对应的；连接杆，上虎口夹固定于穿过顶板的螺纹旋转杆端部，下虎口夹固定于底板上，通过旋转螺纹旋转杆带动上虎口夹移动，从松紧上下虎口夹，从而达到夹紧或松开圆松体；上虎口夹和下虎口夹的正面和侧面分别设有对应的夹口，通过对应的大小不同的夹口能够夹持不同尺寸的工件。本发明解决了传统铸铁虎口台钳难以夹紧圆柱体及受力易裂的情况，大大提高夹紧圆柱体的稳定性，及提高了对圆柱形工件的作业或维修效率。
（2）本发明的圆柱体夹紧装置，上虎口夹能够实现360度旋转，可以实现在上虎口夹和下虎口夹的手动调正，并且在上虎口夹和下虎口夹相对的两侧避开夹口设置限位件，能够使螺纹旋转杆旋转时，上虎口夹仅实现竖向上的移动，起到自动调正作用。
（3）本发明的圆柱体夹紧装置，上虎口夹和下虎口夹之间形成的第一夹口和第二夹口中，中心位设为阶梯状沉孔，并且夹口处加工有锯齿状夹牙，以增大上虎口夹和下虎口夹与夹持工件的摩擦力，进一步优选地，夹牙顶部均作圆角处理，避免了夹持的压紧力对夹持工件造成损伤。
（4）本发明圆柱体夹紧装置的安装方法，先将底板和下虎口夹固定，然后依次安装连接杆和顶板，并在顶板的内螺牙中安装螺纹旋转杆，再将螺纹旋转杆底端与上虎口夹固定；本发明装配方法简单，并且底板上预留有螺栓孔，能够根据工位的改变，将本发明的夹紧装置固定在不同的工作台上。
（5）本发明圆柱体夹紧装置的使用方法，通过旋转螺纹旋转杆带动上虎口夹向上提升，并使上虎口夹和下虎口夹之间的空间足够放置圆柱体工件，横向或者纵向放置工件后，反向旋转螺纹旋转杆使得上下虎口夹之间夹紧工件，并在螺纹旋转杆套入加力管拧紧加固，对工件进行作业。本发明的夹紧装置使用方法简单，仅通过旋转上夹持端即可完成对工件的夹持作业，并且完成作业后取出方便。
附图说明
图1为现有技术中常用的台虎钳结构示意图；
图2为本发明实施例一种圆柱体夹紧装置主视图；
图3为本发明实施例一种圆柱体夹紧装置侧视图；
图4为本发明实施例一种圆柱体夹紧装置俯视图；
图5为本发明实施例一种圆柱体夹紧装置立体结构示意图；
图6为本发明实施例设置限位调正杆时的主视图；
图7为本发明实施例设置限位调正杆时的侧视图；
图8为本发明实施例设置限位调正杆时的纵向夹持状态立体图；
图9为本发明实施例设置限位调正杆时的横向夹持状态立体图。
在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-螺纹旋转杆、2-顶板、3-顶板固定螺丝、4-连接杆、5-上虎口夹固定螺丝、6-垫圈、7-上虎口夹、8-下虎口夹、9-底板固定螺丝、10-底板、11-下虎口夹固定螺丝、12-第一限位调正件、13-第二限位调正件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明针对现有的台虎钳难以夹紧圆柱体，强度不足，受外力易损坏开裂，通用性低等缺点，设计出一种圆柱体夹紧装置，即为一种锁模装置，图2为本发明实施例一种圆柱体夹紧装置主视图，图3至图5分别为侧视图、俯视图以及立体图，如图2-5所示，本发明的圆柱体夹紧装置，主要包括螺纹旋转杆1、顶板2，连接杆4、上虎口夹7、下虎口夹8以及底板10等。
具体地，顶板2和底板10之间设有若干连接杆4，连接杆4的两端分分别与顶板2和底板10呈垂直状态，连接杆两端分别设有内螺牙，连接杆4与顶板2的连接处通过对应的顶板固定螺丝3将顶板2与对应的连接杆4固定，连接杆4与底板的连接处通过对应的底板固定螺丝将底板与对应的连接杆4固定。本发明的优选实施例中，顶板2和底板10之间设有4根连接杆，但是只要能够实现稳定支撑，本发明对于支撑但是数量不作具体限制。
顶板2中间设有外螺牙以供螺纹旋转杆1通过，优选为梯形螺牙，本发明的优选实施例中，螺纹旋转杆1顶端套设有横向加力管，底端穿过顶板2上的外螺牙，与其可旋转的固定连接。螺纹旋转杆1底端开设有内螺牙，上虎口夹7内设有沉孔，上虎口夹固定螺丝5穿过上虎口夹7中沉孔、垫圈6以及上述内螺牙并拧紧，以将上虎口夹7与螺纹旋转杆1固定连接；下虎口夹8通过下虎口夹固定螺丝11与底板10固定连接。
上虎口夹7和下虎口夹8位于同一竖直线上，上下对应设置，结合图2所示的本发明圆柱体夹紧装置侧视图，上虎口夹7和下虎口夹8的正面开设有凹槽形成对应的第一夹口，侧面也开设有凹槽形成对应的第二夹口，第一夹口和第二夹口中心位设为阶梯状沉孔，第一夹口和第二夹口优选为大小不同的夹持口，以夹持不同大小的待夹持圆柱体工件；并且夹口处加工有锯齿状夹牙，以增大上虎口夹7和下虎口夹8与夹持工件的摩擦力，进一步优选地，夹牙顶部均作圆角处理，避免了夹持的压紧力对夹持工件造成损伤。当然上虎口夹7和下虎口夹8之间形成的第一夹口和第二夹口相同的设计，即两者夹持相同尺寸的圆柱体的方式也能够实现双向夹持，同样在本发明的保护范围之内。
需要说明的是，上虎口夹7能够沿螺纹旋转杆1实现水平方向上360度旋转，在螺纹旋转杆1向下旋转过程中，扶住上虎口夹7能够，实现上虎口夹7和下虎口夹8的对正，起到调正作用。
优选地，底板10两端的长度均大于顶板2的长度，以在底板10上设置若干螺栓或者螺钉孔，能够灵活将本发明的圆柱体夹紧装置固定于相应的工作台上。
优选地，本发明的螺纹旋转杆、连接杆、垫圈、上下虎口夹采用40Cr钢，热处理硬度为HRC28~32，顶板和底板采用45#钢，且表面发黑处理。
图6和图7分别为本发明实施例设置限位调正杆时的主视图和侧视图，在本发明的优选实施例中，上虎口夹7相对的两侧分别设有至少一根第一限位调正件12和至少一根第二限位调正件13，且第一限位调正件12和第二限位调正件13分别与上虎口夹7对角位的两个侧面相切，以避开另一方向上的夹口（如图9所示）；通过第一限位调正件12和第二限位调正件13能够卡住上虎口夹7和下虎口夹8，能够使螺纹旋转杆1旋转时，上虎口夹7仅实现竖向上的移动。顶板上的对应位置分别设有通孔，底板上的对应位置分别设有沉孔，第一限位调正件12和第二限位调正件13能够直接插入和抽出，能够实现调正件的快速拆装。
如图6和7所示的具体实施方式中，第一限位调正件12和第二限位调正件13位于横向两侧，图8为纵向夹持状态立体图；当然第一限位调正件12和第二限位调正件13位于纵向两侧时，也能够实现限位调正的效果，同样在本发明的保护范围之内。
本发明的圆柱体夹紧装置，包括顶板、底板以及两者之间对应的；连接杆，上虎口夹固定于穿过顶板的螺纹旋转杆端部，下虎口夹固定于底板上，通过旋转螺纹旋转杆带动上虎口夹移动，从松紧上下虎口夹，从而达到夹紧或松开圆松体；上虎口夹和下虎口夹的正面和侧面分别设有对应的夹口，通过对应的大小不同的夹口能够夹持不同尺寸的工件。本发明解决了传统铸铁虎口台钳难以夹紧圆柱体及受力易裂的情况，大大提高夹紧圆柱体的稳定性，及提高了对圆柱形工件的作业或维修效率。
本发明的圆柱体夹紧装置，上虎口夹能够实现360度旋转，可以实现在上虎口夹和下虎口夹的手动调正，并且在上虎口夹和下虎口夹相对的两侧避开夹口设置限位件，能够使螺纹旋转杆旋转时，上虎口夹仅实现竖向上的移动，起到自动调正作用。
本发明旨在改变传统的台虎钳难以夹紧圆柱体，强度不足，受外力易损坏开裂，通用性低的情况。选用强度和硬度更优的材料，提升了夹紧装置抗冲击和破坏的能力，并通过结构的改造提升了夹紧装置的咬合力和通用性。
本发明圆柱体夹紧装置安装方法包括如下步骤：
将底板10与下虎口夹8通过对应的下虎口夹固定螺丝11和弹簧垫圈固定；
安装连接杆4，分别采用底板固定螺丝9和弹簧垫圈将连接杆4的底端固定在底板10上，然后安装顶板2，并用顶板固定螺丝3和弹簧垫圈与连接杆4的顶端固定连接；
在顶板2中部的内螺牙中安装螺纹旋转杆1，杆身穿过顶板2后，在安装螺纹旋转杆1底部依次装上圆环垫圈6、上虎口夹7，并在上虎口夹7的沉孔中安装上虎口夹固定螺丝5并拧紧；
通过底板10上的螺栓通过孔，将装配好的圆柱体夹紧装置采用螺丝固定在工作台上。
优选地，可以根据需要在顶板2的通孔和对应的底板10的沉孔中插入对应的调正限位件。
本发明圆柱体夹紧装置的安装方法，先将底板和下虎口夹固定，然后依次安装连接杆和顶板，并在顶板的内螺牙中安装螺纹旋转杆，再将螺纹旋转杆底端与上虎口夹固定，装配方法简单，并且底板上预留有螺栓孔，能够根据工位的改变，将本发明的夹紧装置固定在不同的工作台上。并且可通过顶板上的通孔和底板上的沉孔，实现调正件的快速拆装。
图6为本发明圆柱体夹紧装置夹紧状态示意图，本发明的圆柱体夹紧装置的使用方法包括如下步骤：
夹持作业时，圆柱体夹紧装置的螺纹旋转杆1旋转带动上虎口夹7向上提升，并使上虎口夹7和下虎口夹8之间的空间足够放置圆柱体工件；
在上虎口夹7和下虎口夹8之间横向或者纵向放置圆柱体工件后，扶住上虎口夹7与下虎口夹8使两者接近平行，同时反向旋转螺纹旋转杆1向下降落，至上虎口夹7夹齿与圆柱体工件接触，使得上虎口夹7和下虎口夹8之间夹紧工件，并在螺纹旋转杆1套入加力管拧紧加固，对工件进行作业；
工件作业完成时，在螺纹旋转杆1上套入加力管拧开上虎口夹7，取出圆柱体工件。
若上虎口夹7两侧设有限位调正件，则上述使用方法中，不需要手动进行调正，放入工件后，直接旋转螺纹旋转杆1向下降落，通过限位调正件控制上虎口夹7仅竖向移动。
本发明圆柱体夹紧装置的使用方法，通过旋转螺纹旋转杆带动上虎口夹向上提升和下降，使上虎口夹和下虎口夹之间的空间足够放置圆柱体工件。本发明的夹紧装置使用方法简单，仅通过旋转上夹持端即可完成对工件的夹持作业，并且完成作业后取出方便。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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