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技术领域

本发明涉及夹具领域，具体地，涉及一种胀紧夹具。

背景技术

一些箱型梁、“U”形、“H”形及“工”字形等结构件，例如泵车臂架， 起重机吊臂，焊接时首先需要先定位左右两侧的板件，然后再进行焊接上板、 或下板。

如图1所示，为现有的一种采用丝杠和定位块共同定位工件的结构示意 图，左右两端的定位块定位尺寸后，中间用丝杠撑紧后进行四边焊接，由于 箱型密闭工件，造成拆卸丝杠麻烦，且存在安全隐患，易于工件磕碰。

如图2所示，为现有的另一种采用电焊圆管和定位块共同定位工件的结 构示意图，左右两端的定位块定位尺寸后，中间用电焊圆管撑紧后进行四边 焊接，焊接完毕后，再将点焊的点焊圆管打下来，这样，工件内壁上会留有 焊点，而一些结构件，如泵车支腿工件是箱型嵌套箱型，内部焊点必须磨掉， 由于空间狭小，使得磨掉焊点很困难，费工费时，另外，点焊也会影响工件 的机械性能。

即，现有技术的加工结构件存在的主要问题有：一是，有的工件长度长 达1米，操作不便，利用焊接胀紧会影响工件的机械性能，拆卸也不方便， 二是，操作员工的劳动强度大，因为为整体件，不能分体，定位工件费时费 力。

发明内容

本发明的目的是提供一种胀紧夹具，该胀紧夹具能够快速实现胀紧箱型 梁等工件。

为了实现上述目的，本发明提供一种胀紧夹具，所述胀紧夹具包括底座、 可转动地安装到所述底座上的第一驱动轮和一对分别朝向相反两侧延伸的 胀紧部，至少一个所述胀紧部滑动连接于所述第一驱动轮上，所述胀紧夹具 还包括驱动所述第一驱动轮转动的操作部，该操作部驱动所述第一驱动轮沿 第一方向转动以使得与所述第一驱动轮相连的所述胀紧部沿直线远离另一 胀紧部地伸出到并锁定在工作位置，沿第二方向转动以使得与所述第一驱动 轮相连的所述胀紧部解锁并沿直线缩回到原始位置。

优选地，所述第一驱动轮上形成有朝向所述第一驱动轮的外边缘渐开的 渐开线槽，与所述第一驱动轮相连的所述胀紧部滑动连接在所述渐开线槽 中。

优选地，所述第一驱动轮上形成有一对所述渐开线槽，该一对渐开线槽 绕所述第一驱动轮的中心180度旋转对称，每个所述胀紧部分别滑动连接于 一个所述渐开线槽上。

优选地，所述渐开线槽的内端和与该内端相反的渐开端均为封闭端。

优选地，所述胀紧夹具还包括固定在所述底座上的导引结构，该导引结 构用于引导与所述第一驱动轮相连的所述胀紧部沿直线运动。

优选地，所述导引结构包括一对间隔设置且固定到所述底座上的导向 座，与所述第一驱动轮相连的所述胀紧部包括胀紧板和连接在该胀紧板上的 连接臂，该连接臂可滑动地插入所述导向座中。

优选地，与所述第一驱动轮相连的所述胀紧部包括胀紧板和连接在该胀 紧板上的连接臂，所述连接臂通过销轴滑动连接在所述渐开线槽中。

优选地，所述胀紧板包括用于和所述连接臂连接的一对连接板，以及设 置在每个所述连接板上方的夹紧板，每个所述夹紧板的相对两端分别朝向外 侧延伸形成有相同的胀紧凸台。

优选地，所述操作部包括操作手柄、第一带轮和第二带轮，该操作手柄 可转动地安装在所述底座上，且沿所述底座的长度方向与所述第一驱动轮间 隔设置，所述第一驱动轮上同轴固定有第一带轮，所述操作手柄与所述第二 带轮同轴固定，该第一带轮和第二带轮带传动连接。

优选地，所述操作手柄包括第二驱动轮和固定到该第二驱动轮上的手 柄，所述第一带轮和第二带轮分别位于所述底座的下部，所述第一驱动轮和 所述第一带轮通过第一传动轴同轴固定，所述底座上设置有第一轴承座，所 述第一传动轴与所述第一轴承座之间设置第一轴承，所述第二驱动轮和所述 第二带轮之间通过第二传动轴同轴固定，所述底座上还设置有第二轴承座， 所述第二传动轴与所述第二轴承座之间设置有第二轴承。

优选地，所述底座上设置有用于限制所述操作手柄的转动范围的限位件，所 述限位件为两个并且分别位于所述操作手柄的两侧。

优选地，所述底座形成为方形板状结构，该方形板状结构的四角分别设 置有滚动轮。

通过上述技术方案，通过底座上安装的第一驱动轮和一对分别从所述第 一驱动轮朝向相反两侧延伸且滑动连接到第一驱动轮上的胀紧部，可以通过 操作操作部驱动所述第一驱动轮沿第一方向转动以使得所述胀紧部沿直线 伸出到并锁定在工作位置，因此，可快速实现工件的定位和胀紧；操作操作 部驱动第一驱动轮沿第二方向转动以使得所述胀紧部解锁并沿直线缩回到 原始位置，由于整个定位和胀紧过程中，胀紧部并不需要和工件焊接，因此 避免了复杂的拆卸步骤，节省劳动力，且不会影响工件的机械性能。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与 下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在 附图中：

图1是现有技术中采用丝杠和定位块共同定位工件的结构示意图；

图2是现有技术中采用电焊圆管和定位块共同定位工件的结构示意图；

图3是本发明优选实施方式提供的胀紧夹具的立体结构示意图；

图4是本发明优选实施方式提供的胀紧夹具的俯视结构示意图；

图5是本发明优选实施方式提供的侧视结构示意图。

附图标记说明

10底座100滚动轮11第一驱动轮

110渐开线槽12限位件20胀紧部

21胀紧板211连接板212夹紧板

2120胀紧凸台22连接臂31操作手柄

311第二驱动轮312手柄32第二带轮

33第一轴承座34第二轴承座40导引结构

41导向座

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是， 此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发 明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、 右”通常是相对于胀紧夹具正常使用时的状态而言的。

如图3至图5所示，本发明提供一种胀紧夹具，其中，胀紧夹具包括底 座10、可转动地安装到底座10上的第一驱动轮11和一对分别朝向相反两侧 延伸的胀紧部20，至少一个胀紧部20分别滑动连接于第一驱动轮11上，胀 紧夹具还包括驱动第一驱动轮11转动的操作部，该操作部驱动第一驱动轮 11沿第一方向转动以使得与第一驱动轮11相连的胀紧部20沿直线远离另一 胀紧部20地伸出到并锁定在工作位置，沿第二方向转动以使得与第一驱动 轮11相连的胀紧部20解锁并沿直线缩回到原始位置，例如图3和图4分别 为胀紧夹具处于工作位置的状态。其中，第一方向和第二方向为两个相反的 转动方向。因此，通过底座10上安装的第一驱动轮11和一对分别从第一驱 动轮11朝向相反两侧延伸且滑动连接到第一驱动轮11上的胀紧部20，可以 通过操作操作部驱动第一驱动轮11沿第一方向转动以使得与第一驱动轮11 相连的胀紧部20沿直线伸出到并锁定在工作位置，因此，可快速实现箱型 梁、“U”形、“H”形及“工”字形等工件的定位和胀紧；操作操作部驱动 第一驱动轮11沿第二方向转动以使得与第一驱动轮11相连的胀紧部20解 锁并沿直线缩回到原始位置，由于整个定位和胀紧过程中，与第一驱动轮11 相连的胀紧部20并不需要和工件焊接，因此避免了复杂的拆卸步骤，提升 效率，且不会影响工件的机械性能。

其中，两个分别位于第一驱动轮11的相反两侧的胀紧部20中的一个可 以滑动连接到第一驱动轮11上，另一个可以为底座10的一部分，或者固定 在底座10上的挡件，例如，焊接到底座10上的挡板。即，一个胀紧部20 相对于底座10固定以抵顶箱型工件的一个侧面，而依靠另一个胀紧部20朝 向箱型工件的与该侧面相对的另一侧面的方向伸出，从而实现胀紧箱型工 件。

为便于更好实现胀紧工件，每个胀紧部20分别滑动连接于第一驱动轮 11上。换言之，两个分别位于第一驱动轮11的相反两侧的胀紧部20均可以 沿直线进行伸缩运动，使得操作操作部时，两个胀紧部20同时朝向相反的 方向伸出而胀紧工件，增大了单次操作的胀紧行程，提高了工作效率。

作为一种优选实施方式，如图3和图4所示，第一驱动轮11上形成有 朝向第一驱动轮11的外边缘渐开的渐开线槽110，与第一驱动轮11相连的 胀紧部20滑动连接在渐开线槽110中。

具体地，当胀紧部20从原始位置朝向工作位置移动的过程中，胀紧部 20沿渐开线槽110的内端朝向渐开线槽110的渐开端移动。因此，可以利用 渐开线的自锁性质，实现第一驱动轮11带动与第一驱动轮11相连的胀紧部 20伸出或收缩，而与第一驱动轮11相连的胀紧部20的动作无法带动第一驱 动轮11旋转，换言之，第一驱动轮11和与第一驱动轮11相连的胀紧部20 之间的运动是由第一驱动轮11单向地传递至与第一驱动轮11相连的胀紧部 20。因此，可以通过停止驱动第一驱动轮11将胀紧部20锁定到工作位置， 并通过再次驱动第一驱动轮11从工作位置解锁回位至原始位置。

更进一步地，第一驱动轮11上形成有一对渐开线槽110，该一对渐开线 槽110绕第一驱动轮11的中心180度旋转对称，每个胀紧部20分别滑动连 接于一个渐开线槽110上，即，一对渐开线槽110中的一个渐开线槽的形状 绕第一驱动轮11的中心旋转180度后与另一个渐开线槽的形状重叠，并且 一对渐开线槽110朝向第一驱动轮11的外边缘渐开。此外，具有渐开线槽 110的第一驱动轮11可以在任意位置驱动胀紧部20胀紧工件，可以消除气 缸到达行程终点才能停止的缺点。另外，由于胀紧部20的最大工作行程由 第一驱动轮11上的渐开线槽110的形状决定的，因此，可以设计具有不同 形状的渐开线槽110的第一驱动轮11，以适应不同工件的尺寸，从而实现通 用性。

为充分利用渐开线槽110的长度，保证渐开线槽110的内端和渐开端的 位置均能实现解锁和锁定功能，渐开线槽110的内端和与该内端相反的渐开 端均为封闭端。换言之，渐开线槽110整体形成为封闭槽结构，以能够保证 在胀紧部20的有效行程得到充分利用。在其他变形方式中，渐开线槽110 的内端和渐开端可以为开放端，对于此种变形也属于本发明的保护范围之 中。

需要说明的是，“内端”和“外端”是现对于第一驱动轮11的中心而言 的，具体地，靠近中心位置的为内端，而远离中心位置的为外端。

为实现胀紧部20沿直线地伸出和缩回运动，如图4所示，胀紧夹具还 包括固定在底座10上的导引结构40，该导引结构40用于引导与第一驱动轮 11相连的胀紧部20沿直线运动。

作为一种选优的实施方式，如图3和图4所示，导引结构40包括一对 间隔设置且固定到底座10上的导向座41，与第一驱动轮11相连的胀紧部 20包括胀紧板21和连接在该胀紧板21上的连接臂22，该连接臂22可滑动 地插入导向座41中。换言之，导向座41上形成有沿连接臂22的移动方向 延伸的限位孔，以限位胀紧部20沿直线伸出或缩回。例如，限位孔可以为 圆形或方形，或者导向座41上形成为用于导引连接臂的燕尾形槽或T形槽。

优选地，如图4和图5所示，与第一驱动轮11相连的胀紧部20包括胀 紧板21和连接在该胀紧板21上的连接臂22，连接臂22可以通过销轴滑动 连接在渐开线槽110中。例如，每个连接臂22的内端可以形成有夹槽，以 夹持第一驱动轮11，同时每个连接臂22的内端可以形成有沿竖直方向延伸 的安装孔，销轴插入至该安装孔和渐开线槽中，以实现与第一驱动轮11相 连的胀紧部20可滑动地连接到渐开线槽110中。

在其他变形方式中，也可以为在第一驱动轮11上形成夹槽，连接臂22 的内端夹持在第一驱动轮11上的夹槽中，另外，销轴也可为螺栓替代。对 于此种变形方式，均属于本发明的保护范围之中。

如图3所示，为便于保证胀紧板21的强度，同时使得胀紧板21易于和 连接臂22相连接，胀紧板21包括用于和连接臂22连接的一对连接板211， 例如可以通过螺栓将连接板211紧固到连接臂22的外端，以及设置在每个 连接板211上方的夹紧板212，因此，可以利于胀紧板21接触到待胀紧工件 的中部，从而使得胀紧稳定可靠，每个夹紧板212的相对两端分别朝向外侧 延伸形成有相同的胀紧凸台2120，例如，胀紧凸台2120可以为沿竖直方向 延伸的长条板状，因此只需要对胀紧凸台2120进行精加工即可，减少精加 工面积。此外，胀紧凸台2120也可以为沿连接板211的长度方向间隔设置 的多个长条板状结构。

另外，在其他变形方式中，胀紧板21还可以为平板结构。

操作部既可以为第一驱动轮11本身的一个部位，也可以是第一驱动轮 11本身外的装置，在这里不做限定，都属于操作部的具体体现形式。例如， 操作部可以为由辅助动力来驱动第一驱动轮11转动，为实现不需要有动力 源就可将工件快速定位、胀紧，如图3至图5所示，操作部包括操作手柄31、 第一带轮和第二带轮32，该操作手柄31可转动地安装在底座10上，且沿底 座10的长度方向与第一驱动轮11间隔设置，第一驱动轮11上同轴固定有 第一带轮，操作手柄31与第二带轮32同轴固定，需要说明的是，此处的同 轴固定是指，操作手柄31和第二带轮32安装到一根传动轴上，该第一带轮 和第二带轮32带传动连接。即，通过操作操作手柄旋转并通过带传动将操 作手柄31的运动传递到第一驱动轮11上进而驱动胀紧部20对工件进行胀 紧、定位。

进一步地，为实现省时省力地将工件定位、胀紧，利用杠杆原理，操作 手柄31可以包括第二驱动轮311和固定到该第二驱动轮311上的手柄312， 例如，可以做成很长的杆件，以增大动力的力臂，为避免干涉，第一带轮和 第二带轮32分别位于底座10的下部，且第一驱动轮11和第一带轮通过第 一传动轴同轴固定，底座10上设置有第一轴承座，第一传动轴与第一轴承 座之间设置第一轴承，即，第一传动轴上从上至下依次安装有第一驱动轮11、 相互套设的第一轴承座33和第一轴承、第一带轮，第二驱动轮311和第二 带轮之间通过第二传动轴同轴固定，底座10上还设置有第二轴承座，第二 传动轴与第二轴承座34之间设置有第二轴承，即，第二传动轴上从上至下 依次安装有第二驱动轮311、相互套设的第二轴承座和第二轴承、第二带轮， 其中，第一轴承座33和第一轴承，第二轴承座34和第二轴承的作用有两方 面：一是，可以分别利于第一驱动轮11的转动顺畅，避免和底座10的表面 摩擦，二是，可以节省动力，例如第一轴承和第二轴承可以用调心球轴承， 以同时承受径向力和轴向力。

为保护本发明提供的胀紧夹具，底座10上设置有用于限制操作手柄31 的转动范围的限位件12。该限位件12可以拆卸地固定到底座10上。例如， 限位件12可以为底部带螺纹的杆件，通过在底座10上设置不同位置的螺纹 孔，将杆件拧紧到螺纹孔中，因此，当操纵手柄31已经带动上述销轴移动 到渐开线槽110的渐开线端时，可以通过限位件12的限位防止操作手柄31 继续转动，即，当胀紧部20伸出到最大行程时，可以限制操作手柄31作无 效的转动，从而保护了整个胀紧夹具。

为便于适应第一驱动轮11的渐开线槽110的不同的布置方位，限位件 12为两个并且分别位于操作手柄31的两侧。因此，可以设置为在原始位置 时操作手柄31的轴线平行于底座10的长度延伸方向，当上述销轴从渐开线 槽110的内端沿顺时针或逆时针方向滑动到渐开端时，都会有限位件止挡操 作手柄。

进一步地，为减轻整个胀紧装置的重量，且同时利于胀紧装置在工件的 底板上顺畅移动，底座10形成为方形板状结构，该方形板状结构的四角分 别设置有滚动轮100。

更进一步地，为更好地实现减重，底座10上设置有位于第一驱动轮11 和第二驱动轮之间的减重孔。

因此，在使用本发明提供的胀紧夹具时，以焊接框型工件为例，可以首 先将下板搁置到工作台上，并将本发明提供的胀紧夹具推送至下板上，然后 将左右板分别插入至定位块和胀紧夹具之间，在原始位置，上述销轴可以位 于渐开线槽110的内端，此时可以顺时针转动操作手柄31，进而带动第一驱 动轮11也顺时针转动，从而推动胀紧部20沿直线伸出到并锁定在工作位置， 如图4所示，上述销轴位于渐开线槽110的渐开端，即可实现左右板的定位、 胀紧，此时可松开操作手柄31，进行焊接各个板件，焊接完毕后，将逆时针 转动操作手柄31，即可带动第一驱动轮11逆时针转动，进而驱动胀紧部20 解锁并沿直线缩回到原始位置，随后拉持操作手柄31脱离框型工件即可。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限 于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明 的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特 征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必 要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其 不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。