CN201880944U - 一种气动卡盘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气动卡盘，包括外壳、活塞和固设在外壳前端的卡爪座，卡爪座上均布有沿其径向延伸的三道滑槽，每道滑槽中均滑动装配有带卡爪的动力楔块，活塞的前端沿周向均布有三对主凸楔，在三个动力楔块上具有与主凸楔滑动配合的斜槽，所述活塞和卡爪座转动配合，活塞的前端在任意相邻的两对主凸楔之间设置有一对副凸楔，三对副凸楔绕周向均布，所述的三对副凸楔与主凸楔的结构相同，在卡爪座的后端面的相对应位置处设有用于容纳副凸楔的容纳槽。当主凸楔不能使用时，可以采用使用备用的副凸楔，这样气动卡盘继续正常工作，不会因为气动卡盘中活塞上的主凸楔损坏而更换活塞，提高了活塞的使用寿命，降低了气动卡盘的使用维修成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机床用气动卡盘。
背景技术
现有的气动卡盘多为三爪卡盘，在专利号为ZL200720040890.4的中国实用新型专利说明书书中公开了一种高效气动卡盘，包括外壳，活塞和带卡爪的动力楔块，本实用新型中的外壳的前盖相当于卡盘的卡爪座，在前盖上均布有沿径向延伸的三道滑槽，带有卡爪的动力楔块滑动装配在前盖的滑槽中，活塞装在外壳内，活塞后部与外壳之间形成第一腔室，活塞与导杆固定连接，导杆伸出外壳之外，且与外壳的孔互动密封配合，导杆带有通往第一腔室的第一气道和通往第二腔室的第二气道，在活塞的前部带有凸楔，动力楔块上具有与凸楔滑动配合的斜槽。采用上述结构后，活塞上带有凸楔，动力楔块上具有与凸楔滑动配合的斜槽，这样活塞就直接将动力传递给动力楔块，活塞在气压下沿外壳的轴向前后运动时，通过活塞上的凸楔和动力楔块上的滑槽的配合，带动动力楔块沿外壳前盖的径向移动，带动卡爪完成夹紧和松开。
但上述实用新型中的气动卡盘内的活塞上的凸楔为三对，并且活塞上的三对凸楔要同时使用才能实现对工件的夹紧和松开，这样一旦其中的任意一个凸楔出现故障、磨损或断裂时，就会造成整个气动卡盘无法正常工作，从而不得不重新更换作为气动卡盘核心部件的活塞，这就缩短了活塞的使用寿命，并且额外提高了气动卡盘的使用成本，影响机床的加工效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种气动卡盘，以解决现有技术中因气动卡盘中活塞上的凸楔损坏而不得不更换活塞的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种气动卡盘，包括外壳、活塞和固设在外壳前端的卡爪座，卡爪座上均布有沿其径向延伸的三道滑槽，每道滑槽中均滑动装配有带卡爪的动力楔块，活塞的前端沿周向均布有三对主凸楔，在三个动力楔块上具有与主凸楔滑动配合的斜槽，所述活塞的前端在任意相邻的两对主凸楔之间设置有一对副凸楔，三对副凸楔绕周向均布，所述的三对副凸楔与主凸楔的结构相同，在卡爪座的后端面的相对应位置处设有用于容纳副凸楔的容纳槽，副凸楔在容纳槽中自由出入。
所述活塞后部与外壳之间形成第一腔室，活塞前部与卡爪座之间形成第二腔室，活塞和卡爪座的中心设置有同轴的中心通孔，在中心通孔中同轴穿装有空心套筒，空心套筒的前端与卡爪座固定连接，活塞上的中心通孔和空心套筒之间滑动密封配合，空心套筒的套筒壁上设置有通往第一腔室的第一气道和通往第二腔室的第二气道，空心套筒的后方设有用于向第一气道和第二气道供气的供气装置。
所述活塞上与第二气道开口相对应的内孔壁处设有与第二气道连通的凹槽。
所述空心套筒的外筒壁与活塞和卡爪座的的中心通孔的内孔壁之间分别设置有第一密封圈。
所述活塞后部与外壳之间形成第一腔室，活塞前部与卡爪座之间形成第二腔室，活塞上穿设有后部伸出外壳的导杆，导杆上带有通往第一腔室的第一气道和通往第二腔室的第二气道，所述导杆通过螺纹与活塞同轴固连，在导杆和活塞及外壳之间均设置有密封圈，导杆的后方设有用于向第一气道和第二气道供气的供气装置。
所述供气装置包括主轴连接套和与主轴连接套同轴固连的回转器，在主轴连接套和回转器中穿设两条分别与第一气道和第二气道对应连通的管路。
所述卡爪座的后端面上设置的用于容纳副凸楔的容纳槽为绕卡爪座周向设置的环槽。
所述卡爪和动力楔块的对应结合部上设置有相互咬合的调节牙。
所述卡爪座后端的外径与活塞的内径密封滑动配合。
所述活塞的外径和外壳的内径滑动密封配合，在活塞和外壳之间设置有第二密封圈。
本实用新型中在活塞的前端设置与主凸楔结构相同的三对副凸楔，并在卡爪座的后端面上设置用于容纳副凸楔的容纳槽，主凸楔在气压作用下沿活塞轴向进入动力楔块的斜槽中并推动动力楔块动作，动力楔块带动卡爪向卡爪座的中心移动，此时三对副凸楔沿活塞轴向移动并进入容纳槽中，当主凸楔在气压作用下沿活塞轴向退出动力楔块的斜槽中时，动力楔块在压力作用下带动卡爪沿滑槽向外退，此时副凸楔同时向后退，当三对主凸楔的其中一个或多个主凸楔出现损伤时，可以转动活塞，将主凸楔和副凸楔对调，此时三对副凸楔分别对应动力楔块的斜槽，而主凸楔分别对应卡爪座上的容纳槽，这样气动卡盘可以继续正常工作，不会因为气动卡盘中活塞上的主凸楔损坏而不得不更换活塞，提高了活塞的使用寿命，降低了气动卡盘的使用维修成本，节省了机床的维修时间，提高机床加工效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
图2为图1的剖视图；
图3为图2中活塞的结构示意图；
图4为图3的右视图；
图5为图2中卡爪座的结构示意图；
图6为图5中的B-B剖视图；
图7为本实用新型实施例2的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种气动卡盘，包括通过螺钉固定在机床上的外壳1，在外壳1中同轴密封滑动装配有活塞2，在活塞2和外壳1之间设置有第二密封圈12，外壳1的前端通过螺钉固定安装有卡爪座3，卡爪座3上均布有沿径向延伸的三道滑槽31，在每道滑槽31中均滑动装配有带卡爪6的动力楔块5，卡爪座3和活塞2同轴转动配合，卡爪座3的后端的外径与活塞2的前端的内径滑动密封配合，在卡爪座的外径的外表面上设置有用于安装密封圈的密封槽，在活塞2的前端面上向外延伸有绕活塞周向均布的三对主凸楔21和三对副凸楔22，主凸楔21和副凸楔22的结构相同，且主凸楔21和副凸楔22以对为单位绕周向交错布置，任意相邻的两对主凸楔21之间均有一对副凸楔22，在三个动力楔块5上设置有与主凸楔21对应的滑动配合的斜槽，而在卡爪座3后端面的相对应位置处设有用于容纳副凸楔22的容纳槽32；活塞2后部与外壳1之间形成第一腔室7，活塞2的前部与卡爪座3之间形成第二腔室8，活塞2上穿设有后部伸出外壳的导杆，导杆上带有通往第一腔室7的第一气道41和通往第二腔室8的第二气道42，本实施例中的导杆为同轴穿装在活塞和卡爪座中的空心套筒4，空心套筒4的前端沿套筒径向朝外延伸的凸缘，在凸缘上设置有螺钉孔，在卡爪座3的中心孔的前端设有与空心套筒4的凸缘相对应的沉孔，通过螺钉将空心套筒与卡爪座固定连接，活塞2和空心套筒4之间为滑动密封配合，所述的第一气道41和第二气道42均设置套筒壁上，活塞2上与第二气道开口相对应的内径处设有与第二气道连通的凹槽24，而在空心套筒4与卡爪座3之间设置有第三密封圈13，同时在空心套筒4和活塞2及外壳之间同样设置有第一密封圈11，空心套筒4的后方设有用于向第一气道和第二气道供气的供气装置。
本实施例中的供气装置包括机床主轴连接套和与连接套固定连接的回转器，在主轴连接套和回转器中穿设两条分别与第一气道和第二气道对应连通的管路，管路连接有供气泵及气压调节器及各种电子控制阀。采用回转器可以有效防止当气动卡盘在旋转时造成管路缠绕问题。
如图1、图3、图4所示，活塞中心设置有与空心套筒相配合的中心通孔23，活塞的内径与卡爪座的外径滑动密封配合，在活塞的前端面上沿周向均布有六对结构相同的凸楔，其中有三对主凸楔21和三对副凸楔22，主凸楔和副凸楔间隔分布。
如图1、图5、图6所示，在卡爪座3上设置有均布的沿径向延伸的滑槽31，本实施例中的滑槽的结构与现有技术中的结构基本相同，在卡爪座3的后端面上设置有与副凸楔相对应的用于容纳副凸楔的容纳槽32，在本实施例中容纳槽为斜槽，且当主凸楔沿活塞轴向前进到极限位置之前，容纳槽不会阻挡副凸楔在活塞轴向上的前进，从而保证当主凸楔向前挤压动力楔块时，副凸楔不会因为容纳槽的阻挡而导致气动卡盘无法正常锁紧工作。
在本实施例中，因为在卡爪座和活塞的中心通孔中设置的是空心套筒，此时，较长的加工工件可以深入到空心套筒中，便于加工较长工件。并且将空心套筒穿装在卡爪座和活塞中，加强了两者的对中性和同轴，并且也提高了卡爪座的刚度。
本实施例中的气动卡盘在使用时，当需要卡爪工作锁紧工件时，供气装置通过第一气道向第一腔室内供气，活塞在气压作用下向前移动，此时活塞前段的主凸楔通过挤压动力楔块上斜槽的内斜面而迫使动力楔块沿滑槽向卡爪座的中心移动，直至锁紧工件，而当需要放开工件时，供气装置通过第二气道向第二腔室供气，第一腔室内的气体通过第一气道导走，活塞向后移动，此时活塞前段的主凸楔通过挤压动力楔块上斜槽的外斜面而迫使动力楔块沿滑槽远离卡爪座的中心而松开工件，完成对加工工件的加持和松放。而当三对主凸楔中的一个主凸楔出现损坏时，可将外壳打开，然后将活塞向后退出一定距离，转动活塞，将副凸楔转动到与动力楔块的斜槽想对应位置，而将主凸楔转动到与卡爪座后端面上的容纳槽相对应的位置处，将活塞重新旋入，然后将外壳重新装好，即可保证气动卡盘重新正常工作，提高了活塞的使用寿命，降低了气动卡盘的使用、维修成本。
实施例2：
其与实施例1的不同之处在于：本实施例中的卡爪座3中心没有中心通孔，活塞的中心通孔中安装导杆51，导杆51的前端通过螺纹与活塞2固定连接，此时，导杆51与外壳滑动配合，为了保证第一腔室和第二腔室的气密性，则需要在导杆与活塞及外壳之间的相对应位置处安装密封圈。
本实施例中的容纳槽为绕卡爪座周向上设置的环槽，此时就不在要求主凸楔和副凸楔之间在周向上的位置关系，只需保证三对主凸楔之间及三对副凸楔之间的位置关系即可，降低了加工要要求。
上述两个实施例中的主凸楔均为三对，此时副凸楔也为三对，但具体实施时，也可将本实用新型的结构应用到四爪卡盘中，此时主凸楔为四对，于此相对应的副凸楔也为四对，同时设置于卡爪座上的容纳槽也相应的增加，并且与副凸楔相对应。
Claims (10)
1.一种气动卡盘，包括外壳、活塞和固设在外壳前端的卡爪座，卡爪座上均布有沿其径向延伸的三道滑槽，每道滑槽中均滑动装配有带卡爪的动力楔块，活塞的前端沿周向均布有三对主凸楔，在三个动力楔块上具有与主凸楔滑动配合的斜槽，其特征在于：所述活塞的前端在任意相邻的两对主凸楔之间设置有一对副凸楔，三对副凸楔绕周向均布，所述的三对副凸楔与主凸楔的结构相同，在卡爪座的后端面的相对应位置处设有用于容纳副凸楔的容纳槽，副凸楔在容纳槽中自由出入。
2.根据权利要求1所述的气动卡盘，其特征在于：所述活塞后部与外壳之间形成第一腔室，活塞前部与卡爪座之间形成第二腔室，活塞和卡爪座的中心设置有同轴的中心通孔，在中心通孔中同轴穿装有空心套筒，空心套筒的前端与卡爪座固定连接，活塞上的中心通孔和空心套筒之间滑动密封配合，空心套筒的套筒壁上设置有通往第一腔室的第一气道和通往第二腔室的第二气道，空心套筒的后方设有用于向第一气道和第二气道供气的供气装置。
3.根据权利要求2所述的气动卡盘，其特征在于：所述活塞上与第二气道开口相对应的内孔壁处设有与第二气道连通的凹槽。
4.根据权利要求2所述的气动卡盘，其特征在于：所述空心套筒的外筒壁与活塞和卡爪座的的中心通孔的内孔壁之间分别设置有第一密封圈。
5.根据权利要求1所述的气动卡盘，其特征在于：所述活塞后部与外壳之间形成第一腔室，活塞前部与卡爪座之间形成第二腔室，活塞上穿设有后部伸出外壳的导杆，导杆上带有通往第一腔室的第一气道和通往第二腔室的第二气道，所述导杆通过螺纹与活塞同轴固连，在导杆和活塞及外壳之间均设置有密封圈，导杆的后方设有用于向第一气道和第二气道供气的供气装置。
6.根据权利要求2或3或4或5所述的气动卡盘，其特征在于：所述供气装置包括主轴连接套和与主轴连接套同轴固连的回转器，在主轴连接套和回转器中穿设两条分别与第一气道和第二气道对应连通的管路。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的气动卡盘，其特征在于：所述卡爪座的后端面上设置的用于容纳副凸楔的容纳槽为绕卡爪座周向设置的环槽。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的气动卡盘，其特征在于：所述卡爪和动力楔块的对应结合部上设置有相互咬合的调节牙。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的气动卡盘，其特征在于： 所述卡爪座后端的外径与活塞的内径密封滑动配合。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的气动卡盘，其特征在于：所述活塞的外径和外壳的内径滑动密封配合，在活塞和外壳之间设置有第二密封圈。
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