一种适用于金属压力容器的紧固夹具

摘要

本发明公开了一种适用于金属压力容器的紧固夹具，包括底座，底座上侧设置有两个左右对称的环形座，环形座内转动配合有夹紧机构，本发明通过左右侧的夹持机构分别夹持固定两半煤气罐，在同时向内运动的六个夹持轮座作用下，使得左右侧两半煤气罐能够快捷准确的完成对心，确保焊接时左右侧两半煤气罐能够准确对接，同时在夹持转动座的带动下，使得左右侧煤气罐一同转动，从而方便后续的焊接工作，而且能够通过丝杆调整夹持轮座向内运动的距离，从而实现夹持固定不同直径的煤气罐，提高了本发明的适用性。

权利要求

1.一种适用于金属压力容器的紧固夹具，包括底座(10)，其特征在于：所述底座(10)上侧设置有两个左右对称的环形座(30)，所述环形座(30)内转动配合有夹紧机构；

所述夹紧机构包括夹持转动座(40)，夹持转动座(40)与所述环形座(30)形成一对转动副且以所述环形座(30)轴线为中心环形设置，所述夹持转动座(40)内设有六个开口向内且以所述夹持转动座(40)轴线为中心周向分布的夹持轮座滑动腔(44)，所述夹持转动座(40)外圆面上固定有环形齿轮(41)，所述夹持轮座滑动腔(44)内滑动配合有夹持轮座(50)，所述夹持轮座(50)内侧端面固定有两个左右对称的夹持轮固定块(56)，左右侧所述夹持轮固定块(56)之间铰接有夹持轮(51)，所述夹持轮座(50)内螺纹配合有丝杆(54)，所述丝杆(54)上固定有斜齿轮(53)，所述斜齿轮(53)远离所述环形齿轮(41)侧设有与所述斜齿轮(53)啮合的环形斜齿轮(55)，所述夹紧机构用于夹紧压力容器； 所述环形座(30)内设有以所述夹持转动座(40)轴线为中心环形设置且开口向内的环形齿轮腔(32)，所述环形齿轮(41)位于所述环形齿轮腔(32)内，所述环形座(30)内设有位于上侧所述丝杆(54)上侧且开口向外的调节通腔(31)，所述环形齿轮腔(32)下侧连通设有位于所述夹持转动座(40)下侧的主动直齿轮腔(62)，所述主动直齿轮腔(62)左端壁内转动配合有向右延伸贯穿所述主动直齿轮腔(62)至所述主动直齿轮腔(62)右端壁内的花键轴套(63)，所述花键轴套(63)上固定有位于所述主动直齿轮腔(62)内且与所述环形齿轮(41)啮合的主动直齿轮(61)； 所述底座(10)内设有开口向上的滑动座腔(12)，所述底座(10)上端面固定有位于左侧所述环形座(30)左侧的传动箱(11)，所述滑动座腔(12)内滑动配合有两个左右对称的滑动座(13)，左右侧所述环形座(30)分别固定于所述滑动座(13)上侧面上； 所述传动箱(11)内设有向下延伸至所述底座(10)内的滑动锥齿轮腔(25)，所述滑动锥齿轮腔(25)下侧设有与所述底座(10)固定连接的电机(20)，所述电机(20)上端面上固定有向上延伸贯穿所述滑动锥齿轮腔(25)至所述滑动锥齿轮腔(25)上端壁内的电机轴(24)，所述电机轴(24)上花键配合有轴套(29)，所述轴套(29)上固定有上下对称的滑动锥齿轮(23)，所述轴套(29)上侧末端转动配合有磁性轴套座(26)，所述滑动锥齿轮腔(25)上端壁内固定有与所述电机轴(24)转动配合连接的电磁铁(28)，所述电磁铁(28)下端面与所述磁性轴套座(26)上端面之间固定有锥齿轮弹簧(27)； 所述滑动锥齿轮腔(25)左端壁内转动配合有双头丝杆(21)，所述双头丝杆(21)右侧部分向右延伸贯穿所述滑动座腔(12)至所述滑动座腔(12)右端壁内，所述双头丝杆(21)左侧部分向左延伸至所述滑动锥齿轮腔(25)内，所述双头丝杆(21)与所述滑动座(13)之间通过螺纹配合连接，所述滑动锥齿轮腔(25)右端壁内转动配合有位于所述双头丝杆(21)上侧且向右延伸贯穿所述环形座(30)的传动长轴(60)，所述传动长轴(60)与所述花键轴套(63)之间花键配合连接，所述传动长轴(60)以及所述双头丝杆(21)左侧末端均固定有上下对称且能够与所述滑动锥齿轮(23)啮合的从动锥齿轮(22)，所述滑动锥齿轮(23)位于上下侧所述从动锥齿轮(22)之间。

2.根据权利要求1所述的一种适用于金属压力容器的紧固夹具，其特征在于：所述夹持转动座(40)内设有位于所述夹持轮座滑动腔(44)外侧的斜齿轮腔(42)，所述斜齿轮腔(42)远离所述环形齿轮(41)侧连通设有以所述夹持转动座(40)为中心环形设置的环形斜齿轮腔(43)，所述环形斜齿轮(55)以所述夹持转动座(40)轴线为中心环形设置且与所述环形斜齿轮腔(43)之间形成一对转动副，上侧所述丝杆(54)向外延伸贯穿所述斜齿轮腔(42)至所述夹持转动座(40)外圆面上，上侧所述丝杆(54)内设有扳手插入腔(52)，所述斜齿轮(53)位于所述斜齿轮腔(42)内。

说明书

一种适用于金属压力容器的紧固夹具

技术领域

[0001] 本发明涉及压力容器相关技术领域，具体为一种适用于金属压力容器的紧固夹具。

背景技术

[0002] 压力容器是一种能够承受压力的密闭容器。压力容器的用途极为广泛，它在工业、民用、军工等许多部门以及科学研究的许多领域都具有重要的地位和作用。其中就包括了
日常所用的煤气罐，常见的煤气罐一般由两个半瓶状的罐体焊接而成，而目前的煤气罐焊
接用的夹持工具主要是夹持固定煤气罐的罐底与罐顶，使得两半煤气罐紧密贴合，再用焊
接设备进行焊接，这使得在焊接较长较重的煤气罐时，煤气罐焊接位置由于重力原因会稍
微向下凹陷，从而影响焊缝的质量，降低了煤气罐的抗压强度。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种适用于金属压力容器的紧固夹具，用于克服现有技术中的上述缺陷。

[0004] 本发明的一种适用于金属压力容器的紧固夹具，包括底座，所述底座上侧设置有两个左右对称的环形座，所述环形座内转动配合有夹紧机构；

[0005] 所述夹紧机构包括夹持转动座，所述与所述环形座形成一对转动副且以所述环形座轴线为中心环形设置，所述夹持转动座内设有六个开口向内且以所述夹持转动座轴线为
中心周向分布的夹持轮座滑动腔，所述夹持转动座外圆面上固定有环形齿轮，所述夹持轮
座滑动腔内滑动配合有夹持轮座，所述夹持轮座内侧端面固定有两个左右对称的夹持轮固
定块，左右侧所述夹持轮固定块之间铰接有夹持轮，所述夹持轮座内螺纹配合有丝杆，所述
丝杆上固定有斜齿轮，所述斜齿轮远离所述环形齿轮侧设有与所述斜齿轮啮合的环形斜齿
轮，所述夹紧机构用于夹紧压力容器。

[0006] 进一步的技术方案，所述夹持转动座内设有位于所述夹持轮座滑动腔外侧的斜齿轮腔，所述斜齿轮腔远离所述环形齿轮侧连通设有以所述夹持转动座为中心环形设置的环
形斜齿轮腔，所述环形斜齿轮以所述夹持转动座轴线为中心环形设置且与所述环形斜齿轮
腔之间形成一对转动副，上侧所述丝杆向外延伸贯穿所述斜齿轮腔至所述夹持转动座外圆
面上，上侧所述丝杆内设有扳手插入腔，所述斜齿轮位于所述斜齿轮腔内，环形设置的所述
环形斜齿轮使得六个所述斜齿轮可同时转动，从而使得六个所述丝杆可同时转动，进而使
得六个所述夹持轮可同时向内运动夹紧煤气罐，使得煤气罐轴线与所述夹持转动座轴线重
合。

[0007] 进一步的技术方案，所述环形座内设有以所述夹持转动座轴线为中心环形设置且开口向内的环形齿轮腔，所述环形齿轮位于所述环形齿轮腔内，所述环形座内设有位于上
侧所述丝杆上侧且开口向外的调节通腔，所述环形齿轮腔下侧连通设有位于所述夹持转动
座下侧的主动直齿轮腔，所述主动直齿轮腔左端壁内转动配合有向右延伸贯穿所述主动直
齿轮腔至所述主动直齿轮腔右端壁内的花键轴套，所述花键轴套上固定有位于所述主动直
齿轮腔内且与所述环形齿轮啮合的主动直齿轮，通过所述传动长轴带动左右侧所述花键轴
套同时转动，从而使得左右侧所述夹持转动座同时转动，从而实现左右两半煤气罐能同时
转动，从而方便焊接确保焊接质量。

[0008] 进一步的技术方案，所述底座内设有开口向上的滑动座腔，所述底座上端面固定有位于左侧所述环形座左侧的传动箱，所述滑动座腔内滑动配合有两个左右对称的滑动
座，左右侧所述环形座分别固定于所述滑动座上侧面上。

[0009] 进一步的技术方案，所述传动箱内设有向下延伸至所述底座内的滑动锥齿轮腔，所述滑动锥齿轮腔下侧设有与所述底座固定连接的电机，所述电机上端面上固定有向上延
伸贯穿所述滑动锥齿轮腔至所述滑动锥齿轮腔上端壁内的电机轴，所述电机轴上花键配合
有轴套，所述轴套上固定有上下对称的滑动锥齿轮，所述轴套上侧末端转动配合有磁性轴
套座，所述滑动锥齿轮腔上端壁内固定有与所述电机轴转动配合连接的电磁铁，所述电磁
铁下端面与所述磁性轴套座上端面之间固定有锥齿轮弹簧。

[0010] 进一步的技术方案，所述滑动锥齿轮腔左端壁内转动配合有双头丝杆，所述双头丝杆右侧部分向右延伸贯穿所述滑动座腔至所述滑动座腔右端壁内，所述双头丝杆左侧部
分向左延伸至所述滑动锥齿轮腔内，所述双头丝杆与所述滑动座之间通过螺纹配合连接，
所述滑动锥齿轮腔右端壁内转动配合有位于所述双头丝杆上侧且向右延伸贯穿所述环形
座的传动长轴，所述传动长轴与所述花键轴套之间花键配合连接，所述传动长轴以及所述
双头丝杆左侧末端均固定有上下对称且能够与所述滑动锥齿轮啮合的从动锥齿轮，所述滑
动锥齿轮位于上下侧所述从动锥齿轮之间，通过所述电磁铁的得失电，控制上下侧所述滑
动锥齿轮与上下侧所述从动锥齿轮的啮合状态，从而分别控制所述夹持转动座的左右移动
以及转动。

[0011] 本发明的有益效果是：本发明通过左右侧的夹持机构分别夹持固定两半煤气罐，在同时向内运动的六个夹持轮座作用下，使得左右侧两半煤气罐能够快捷准确的完成对
心，确保焊接时左右侧两半煤气罐能够准确对接，同时在夹持转动座的带动下，使得左右侧
煤气罐一同转动，从而方便后续的焊接工作，而且能够通过丝杆调整夹持轮座向内运动的
距离，从而实现夹持固定不同直径的煤气罐，提高了本发明的适用性。

附图说明

[0012] 图1是本发明的外观示意图；

[0013] 图2是本发明的一种适用于金属压力容器的紧固夹具整体结构示意图；

[0014] 图3是本发明图2中A‑A的示意图；

[0015] 图4是本发明图2中夹持轮座部件的局部放大示意图；

[0016] 图5是本发明图2中花键轴套部件的局部放大示意图；

[0017] 图6是本发明图2中滑动锥齿轮部件的局部放大示意图。

[0018] 图中：

[0019] 10、底座；11、传动箱；12、滑动座腔；13、滑动座；20、电机；21、双头丝杆；22、从动锥齿轮；23、滑动锥齿轮；24、电机轴；25、滑动锥齿轮腔；26、磁性轴套座；27、锥齿轮弹簧；28、
电磁铁；29、轴套；30、环形座；31、调节通腔；32、环形齿轮腔；40、夹持转动座；41、环形齿轮；
42、斜齿轮腔；43、环形斜齿轮腔；44、夹持轮座滑动腔；50、夹持轮座；51、夹持轮；52、扳手插
入腔；53、斜齿轮；54、丝杆；55、环形斜齿轮；56、夹持轮固定块；60、传动长轴；61、主动直齿
轮；62、主动直齿轮腔；63、花键轴套。

具体实施方式

[0020] 为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明，应当理解为以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发
明具体请求的保护范围进行严格限定，如在本文中所使用，术语上下和左右不限于其严格
的几何定义，而是包括对于机加工或人类误差合理和不一致性的容限，下面详尽说明该一
种适用于金属压力容器的紧固夹具的具体特征：

[0021] 参照附图，根据本发明的实施例的一种适用于金属压力容器的紧固夹具，包括底座10，所述底座10上侧设置有两个左右对称的环形座30，所述环形座30内转动配合有夹紧
机构；

[0022] 所述夹紧机构包括夹持转动座40，夹持转动座40与所述环形座30形成一对转动副且以所述环形座30轴线为中心环形设置，所述夹持转动座40内设有六个开口向内且以所述
夹持转动座40轴线为中心周向分布的夹持轮座滑动腔44，所述夹持转动座40外圆面上固定
有环形齿轮41，所述夹持轮座滑动腔44内滑动配合有夹持轮座50，所述夹持轮座50内侧端
面固定有两个左右对称的夹持轮固定块56，左右侧所述夹持轮固定块56之间铰接有夹持轮
51，所述夹持轮座50内螺纹配合有丝杆54，所述丝杆54上固定有斜齿轮53，所述斜齿轮53远
离所述环形齿轮41侧设有与所述斜齿轮53啮合的环形斜齿轮55，所述夹紧机构用于夹紧压
力容器。

[0023] 有益地，所述夹持转动座40内设有位于所述夹持轮座滑动腔44外侧的斜齿轮腔42，所述斜齿轮腔42远离所述环形齿轮41侧连通设有以所述夹持转动座40为中心环形设置
的环形斜齿轮腔43，所述环形斜齿轮55以所述夹持转动座40轴线为中心环形设置且与所述
环形斜齿轮腔43之间形成一对转动副，上侧所述丝杆54向外延伸贯穿所述斜齿轮腔42至所
述夹持转动座40外圆面上，上侧所述丝杆54内设有扳手插入腔52，所述斜齿轮53位于所述
斜齿轮腔42内，环形设置的所述环形斜齿轮55使得六个所述斜齿轮53可同时转动，从而使
得六个所述丝杆54可同时转动，进而使得六个所述夹持轮51可同时向内运动夹紧煤气罐，
使得煤气罐轴线与所述夹持转动座40轴线重合。

[0024] 有益地，所述环形座30内设有以所述夹持转动座40轴线为中心环形设置且开口向内的环形齿轮腔32，所述环形齿轮41位于所述环形齿轮腔32内，所述环形座30内设有位于
上侧所述丝杆54上侧且开口向外的调节通腔31，所述环形齿轮腔32下侧连通设有位于所述
夹持转动座40下侧的主动直齿轮腔62，所述主动直齿轮腔62左端壁内转动配合有向右延伸
贯穿所述主动直齿轮腔62至所述主动直齿轮腔62右端壁内的花键轴套63，所述花键轴套63
上固定有位于所述主动直齿轮腔62内且与所述环形齿轮41啮合的主动直齿轮61，通过所述
传动长轴60带动左右侧所述花键轴套63同时转动，从而使得左右侧所述夹持转动座40同时
转动，从而实现左右两半煤气罐能同时转动，从而方便焊接确保焊接质量。

[0025] 有益地，所述底座10内设有开口向上的滑动座腔12，所述底座10上端面固定有位于左侧所述环形座30左侧的传动箱11，所述滑动座腔12内滑动配合有两个左右对称的滑动
座13，左右侧所述环形座30分别固定于所述滑动座13上侧面上。

[0026] 有益地，所述传动箱11内设有向下延伸至所述底座10内的滑动锥齿轮腔25，所述滑动锥齿轮腔25下侧设有与所述底座10固定连接的电机20，所述电机20上端面上固定有向
上延伸贯穿所述滑动锥齿轮腔25至所述滑动锥齿轮腔25上端壁内的电机轴24，所述电机轴
24上花键配合有轴套29，所述轴套29上固定有上下对称的滑动锥齿轮23，所述轴套29上侧
末端转动配合有磁性轴套座26，所述滑动锥齿轮腔25上端壁内固定有与所述电机轴24转动
配合连接的电磁铁28，所述电磁铁28下端面与所述磁性轴套座26上端面之间固定有锥齿轮
弹簧27。

[0027] 有益地，所述滑动锥齿轮腔25左端壁内转动配合有双头丝杆21，所述双头丝杆21右侧部分向右延伸贯穿所述滑动座腔12至所述滑动座腔12右端壁内，所述双头丝杆21左侧
部分向左延伸至所述滑动锥齿轮腔25内，所述双头丝杆21与所述滑动座13之间通过螺纹配
合连接，所述滑动锥齿轮腔25右端壁内转动配合有位于所述双头丝杆21上侧且向右延伸贯
穿所述环形座30的传动长轴60，所述传动长轴60与所述花键轴套63之间花键配合连接，所
述传动长轴60以及所述双头丝杆21左侧末端均固定有上下对称且能够与所述滑动锥齿轮
23啮合的从动锥齿轮22，所述滑动锥齿轮23位于上下侧所述从动锥齿轮22之间，通过所述
电磁铁28的得失电，控制上下侧所述滑动锥齿轮23与上下侧所述从动锥齿轮22的啮合状
态，从而分别控制所述夹持转动座40的左右移动以及转动。

[0028] 本发明的一种适用于金属压力容器的紧固夹具，其工作流程如下：

[0029] 本发明在初始状态时，电磁铁28处于失电状态，锥齿轮弹簧27处于放松状态，下侧滑动锥齿轮23与下侧从动锥齿轮22啮合，上侧滑动锥齿轮23与上侧从动锥齿轮22未啮合。

[0030] 将待焊接的两半煤气罐分别放置于左右侧夹持转动座40内，利用内六角扳手插入扳手插入腔52内，转动上侧丝杆54，使得上侧夹持轮座50向内运动，同时上侧丝杆54带动上
侧斜齿轮53转动，从而使得环形斜齿轮55转动，进而带动其余五个斜齿轮53转动，进而使得
其余五个丝杆54一同转动，从而实现六个夹持轮座50同时向内运动。

[0031] 夹持轮座50向内运动带动夹持轮固定块56向内运动，从而使得夹持轮51向内运动至夹紧煤气罐，使得煤气罐轴线与夹持转动座40轴线重合，则此时左右两半煤气罐轴线也
重合。

[0032] 此时启动电机20，使得电机20带动电机轴24转动，从而带动轴套29转动，进而使得滑动锥齿轮23转动，下侧滑动锥齿轮23转动带动下侧从动锥齿轮22转动，从而使得双头丝
杆21转动，从而带动左右侧滑动座13相互靠近，进而使得左右侧环形座30相互靠近，进而带
动左右侧夹持转动座40相互靠近，则使得左右两半煤气罐相互靠近至相互抵接。

[0033] 此时启动电磁铁28，使得电磁铁28得电吸引磁性轴套座26，从而使得磁性轴套座26克服锥齿轮弹簧27的弹力向上运动，从而带动轴套29向上运动，进而使得滑动锥齿轮23
向上运动，则使得上侧滑动锥齿轮23与上侧从动锥齿轮22啮合，下侧滑动锥齿轮23与下侧
从动锥齿轮22脱离啮合。

[0034] 此时转动的上侧滑动锥齿轮23带动上侧从动锥齿轮22转动，从而使得上侧传动长轴60转动，从而带动花键轴套63转动，进而使得主动直齿轮61转动，进而带动环形齿轮41转
动，从而使得夹持转动座40转动，从而带动左右两半煤气罐一同转动，从而方便后续的焊接
作业。

[0035] 当焊接完成后，关闭电机20，反转丝杆54，使得夹持轮51向外运动至初始位置，将煤气罐从夹持转动座40内取出。

[0036] 接着关闭电磁铁28，使得电磁铁28失电，磁性轴套座26在锥齿轮弹簧27的弹力作用下向下运动至初始位置，下侧滑动锥齿轮23与下侧从动锥齿轮22啮合，上侧滑动锥齿轮
23与从动锥齿轮22脱离啮合，反向启动电机20，使得双头丝杆21反转，从而带动左右侧环形
座30相互远离至初始位置，本发明恢复初始状态。

[0037] 本发明的有益效果是：本发明通过左右侧的夹持机构分别夹持固定两半煤气罐，在同时向内运动的六个夹持轮座作用下，使得左右侧两半煤气罐能够快捷准确的完成对
心，确保焊接时左右侧两半煤气罐能够准确对接，同时在夹持转动座的带动下，使得左右侧
煤气罐一同转动，从而方便后续的焊接工作，而且能够通过丝杆调整夹持轮座向内运动的
距离，从而实现夹持固定不同直径的煤气罐，提高了本发明的适用性。

[0038] 本领域的技术人员可以明确，在不脱离本发明的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本发明的保护范围之内。本发明的保护方案
以本发明所附的权利要求书为准。