一种船用螺旋桨柔性夹具制造技术

本发明专利技术一种船用螺旋桨柔性夹具属于螺旋桨加工用柔性夹具的结构设计和应用技术领域。船用螺旋桨柔性夹具由底盘装置、回转夹持机构、中间支撑机构和4个回转型钢板防护罩组成。起到防尘防屑作用的4个回转型钢板防护罩分别安装在底盘装置的上部，在回转夹持机构与底盘装置中的4个承重板之间。底盘装置中，柔性夹具底座与机床回转工作台同轴安装，4个承重板沿底盘装置的圆周方向均匀分布，并固定安装在柔性夹具底座上；中间支撑机构固定安装在柔性夹具的底盘装置中央处。柔性夹具可夹持多种大中型船用螺旋桨，适应能力强。提高了船用螺旋桨夹具的利用率，缩短了船用螺旋桨的加工周期，减少了生产成本，具有较高的技术含量和社会经济价值。

【技术实现步骤摘要】
一种船用螺旋桨柔性夹具
本专利技术属于螺旋桨加工用柔性夹具的结构设计和应用
，涉及一种可以装夹不同桨叶数、不同桨毂直径大小的船用螺旋桨柔性夹具。
技术介绍
船用螺旋桨是船舶工业的重大关键结构件，对舰船整机工作性能具有决定性的作用，关系到我国运载、国防等重大工程领域。船用螺旋桨的桨毂直径大小不一，叶片数也是不同的，一般叶片数从3变化到7。目前船用螺旋桨制造商基本上都采用专用单一型号螺旋桨夹具，即为相同尺寸形状的船用螺旋桨设计专用夹具，这样既增加了加工螺旋桨的生产周期，也增加了经济成本，而且这些螺旋桨夹具自动化程度低，不方便操作。为了解决这一难题，专利技术了船用螺旋桨柔性夹具。它具有能够夹持桨叶数为3至7叶、不同桨毂直径大小的螺旋桨的特点，而且自动化程度高，方便工人操作，极大缩减了船用螺旋桨的生产周期，提闻了生广效率。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术难题是克服了现有船用螺旋桨夹具适应性低，无法对变桨叶数和桨毂大小不等的船用螺旋桨进行装夹的缺陷，专利技术了一种技术效果优良的大型变桨叶数船用螺旋桨柔性夹具装置。本专利技术中的回转夹持机构安装在两个同轴的圆弧回转导轨上，采用伺服电机对卡爪的回转角度进行控制，以达到夹持不同桨叶数螺旋桨的目的；回转夹持机构的槽腔内装有梯形丝杠以及卡爪，伺服电机驱动梯形丝杠回转，进而使卡爪直线移动，从而达到夹持不同桨毂直径螺旋桨的目的。本专利技术采用的技术方案是一种船用螺旋桨柔性夹具，其特征在于:船用螺旋桨柔性夹具由底盘装置1、4组回转夹持机构I1、中间支撑机构III和4个回转型钢板防护罩15组成；起到防尘防屑的作用的4个回转型钢板防护罩15分别安装在底盘装置I的上部，在回转夹持机构II与底盘装置I中的4个承重板3之间；所述的底盘装置I中，柔性夹具底座I与机床回转工作台同轴安装，4个承重板3沿底盘装置I的圆周方向均匀分布，并固定安装在柔性夹具底座I上；回转大齿轮4固定安装在柔性夹具底座I的凹台面上；4个摩擦盘2分别固定安装在4个承重板3之间的柔性夹具底座I上；用于夹持螺旋桨的回转夹持机构II安装在柔性夹具底座I上，共有4组，每组回转夹持机构II均为轴系部件，它可以绕着柔性夹具底座I的回转轴线旋转一定角度，角度范围> 60° ;回转夹持机构II中，直线运动伺服电机14的动力输出轴与直线运动减速器13相连，直线运动减速器13固定安装在直线运动减速器安装座12上并通过联轴器11与梯形丝杠10相连；梯形丝杠10两端套有轴承座9，轴承座9固定连接在回转夹持机构体8上，回转夹持机构体8与直线运动减速器安装座12固定连接，卡爪7安装在梯形丝杠10上，回转运动伺服电机23动力输出轴与回转运动减速器22相连；回转运动减速器22动力输出轴与回转小齿轮20相连，回转运动减速器22与回转运动减速器安装座21固定连接，回转运动减速器安装座21固定安装在回转夹持机构体8的下部；小圆弧导轨滑块16与大圆弧导轨滑块19固定安装在回转夹持机构体8的下部，分别与小圆弧回转导轨27，大圆弧回转导轨6相配合，大圆弧回转导轨6与小圆弧回转导轨27分别固定安装在柔性夹具底座I上；轴承心轴18固定安装在回转夹持机构体8的下部，导向轮17套在轴承心轴18上；钳盘制动器5固定安装在回转夹持机构体8下部，与摩擦盘2构成制动；中间支撑机构III固定安装在柔性夹具的底盘装置I中央处，中间圆柱26同轴固定安装在柔性夹具底座I上，中间支撑架25同轴固定安装在中间圆柱26上，中间支撑圆盘24同轴固定安装在中间支撑架25上。本专利技术的有益效果是船用螺旋桨柔性夹具用于对不同桨叶数、不同桨毂直径大小的船用螺旋桨进行装夹，柔性夹具适应能力强，解决了船用螺旋桨生产企业在船用螺旋桨加工制造过程中专门为每一个螺旋桨设计制造专用夹具的现状，有效地提高了船用螺旋桨夹具的利用率，缩短了船用螺旋桨的加工周期，减少了船用螺旋桨的生产成本，具有较高的技术含量和社会经济价值。【附图说明】图1为一种船用螺旋桨柔性夹具的俯视图。图2为回转夹持机构II的正视图。图3为图2的K向视图。图4为图1去掉回转夹持机构II的半剖视图。其中:1-底盘装置、I1-回转夹持机构、II1-回转型钢板防护罩、IV-中间支撑机构；1-柔性夹具底座，2-摩擦盘，3-承重板，4-回转大齿轮，5-钳盘制动器，6-大圆弧回转导轨，7-卡爪，8-回转夹持机构体，9-轴承座，10-梯形丝杠，11-联轴器，12-直线运动减速器安装座，13-直线运动减速器，14-直线运动伺服电机，15-圆弧回转型钢板防护罩，16-小圆弧导轨滑块，17-导向轮，18-轴承心轴，19-大圆弧导轨滑块，20-回转小齿轮，21-回转运动减速器安装座，22-回转运动减速器，23-回转运动伺服电机，24-中间支撑圆盘，25-中间支撑架，26-中间圆柱，27-小圆弧回转导轨。【具体实施方式】下面结合附图及技术方案进一步详细说明【具体实施方式】:大型船用螺旋桨是船舶工业重要的零部件，具有形状复杂、大小不一等特点。对大型船用螺旋桨进行装夹时，应首先将船用螺旋桨放置到中间支撑机构上，再跟据待装夹船用螺旋桨的形状尺寸进行卡爪位置的调整，最后利用电机推动卡爪将船用螺旋桨夹紧。本实施例所述一种船用螺旋桨柔性夹具用于对大型变桨叶数船用螺旋桨进行装夹。例如装夹三叶桨，装夹过程如下:夹具底座I安装到机床回转工作台上，并固定；螺旋桨安装在柔性夹具上，并与其同轴；4个承重板3与中间支撑机构IV共同完成对螺旋桨的支撑。根据螺旋桨桨叶之间的间距，通过四个回转运动伺服电机23分别调整四个回转夹持机构II相对于底盘装置I在圆周方向的角度位置，使卡爪7不与船用螺旋桨的叶片干涉。钳盘制动器5与摩擦盘2抱死，使回转夹持机构II在圆周方向固定；各组回转夹持机构II中的大功率直线运动伺服电机14驱动梯形丝杠10旋转，进而推动卡爪7移动，直到将船用螺旋桨的桨毂夹紧，通过直线驱动伺服电机14的力矩反馈，系统可以得知夹持力大小，当夹持力到达规定值之后，直线驱动伺服电机14停止前进，这样就完成了对船用螺旋桨的装夹，如附图1、2、3所示。在附图1、2中，小圆弧导轨滑块16与大圆弧导轨滑块19固定安装在回转夹持机构体8的下部，分别与小圆弧回转导轨27，大圆弧回转导轨6相配合，小圆弧导轨滑块16和大圆弧导轨滑块19能在小圆弧回转导轨27和大圆弧回转导轨6上做回转运动，而大圆弧回转导轨6与小圆弧回转导轨27分别固定安装在柔性夹具底座I上，这样，回转夹持机构II就能在底盘装置I上绕着轴线做回转运动，进而调整卡爪在底盘装置I上轴向角度；驱动回转夹持机构II做回转运动的方式是:回转运动减速器安装座21固定安装在回转夹持机构体8上，回转运动减速器22固定安装在回转运动减速器安装座21上，回转运动伺服电机23输出端与回转运动减速器22输入端同轴固定安装，回转运动减速器22输出端与回转小齿轮20同轴固定安装，回转小齿轮20与固定安装在底盘装置I上的回转大齿轮4相啮合，当回转运动伺服电机23输出转矩时，就能带动回转夹持机构II绕着轴线做回转运动。当装夹四叶桨、五叶或更多桨叶数的船用螺旋桨时，只需通过四个回转运动伺服电机23分别调整四个回转夹持机构II相对于底盘装置I在圆周方向的角度位置，再利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用螺旋桨柔性夹具，其特征在于，船用螺旋桨柔性夹具由底盘装置（I）、4组回转夹持机构（Ⅱ）、中间支撑机构（Ⅲ）和4个回转型钢板防护罩（15）组成；起到防尘防屑作用的4个回转型钢板防护罩（15）分别安装在底盘装置（I）的上部，在回转夹持机构（Ⅱ）与底盘装置（I）中的4个承重板（3）之间；所述的底盘装置（I）中，柔性夹具底座（1）与机床回转工作台同轴安装，4个承重板（3）沿底盘装置（I）的圆周方向均匀分布，并固定安装在柔性夹具底座（1）上；回转大齿轮（4）固定安装在柔性夹具底座（1）的凹台面上；4个摩擦盘（2）分别固定安装在4个承重板（3）之间的柔性夹具底座（1）上；用于夹持螺旋桨的回转夹持机构（Ⅱ）安装在柔性夹具底座（1）上，共有4组，每组回转夹持机构（Ⅱ）均为轴系部件，它可以绕着柔性夹具底座（1）的回转轴线旋转一定角度，角度范围≥60°；回转夹持机构（Ⅱ）中，直线运动伺服电机（14）的动力输出轴与直线运动减速器（13）相连，直线运动减速器（13）固定安装在直线运动减速器安装座（12）上并通过联轴器（11）与梯形丝杠（10）相连；梯形丝杠（10）两端套有轴承座（9），轴承座（9）固定连接在回转夹持机构体（8）上，回转夹持机构体（8）与直线运动减速器安装座（12）固定连接，卡爪（7）安装在梯形丝杠（10）上，回转运动伺服电机（23）动力输出轴与回转运动减速器（22）相连；回转运动减速器（22）动力输出轴与回转小齿轮（20）相连，回转运动减速器（22）与回转运动减速器安装座（21）固定连接，回转运动减速器安装座（21）固定安装在回转夹持机构体（8）的下部；小圆弧导轨滑块（16）与大圆弧导轨滑块（19）固定安装在回转夹持机构体（8）的下部，分别与小圆弧回转导轨（27），大圆弧回转导轨（6）相配合，大圆弧回转导轨（6）与小圆弧回转导轨（27）分别固定安装在柔性夹具底座（1）上；轴承心轴（18）固定安装在回转夹持机构体（8）的下部，导向轮（17）套在轴承心轴（18）上；钳盘制动器（5）固定安装在回转夹持机构体（8）下部，与摩擦盘（2）构成制动；中间支撑机构（Ⅲ）固定安装在柔性夹具的底盘装置（I）中央处，中间圆柱（26）同轴固定安装在柔性夹具底座（1）上，中间支撑架（25）同轴固定安装在中间圆柱（26）上，中间支撑圆盘（24）同轴固定安装在中间支撑架（25）上。...

【技术特征摘要】
1.一种船用螺旋桨柔性夹具，其特征在于，船用螺旋桨柔性夹具由底盘装置α)、4组回转夹持机构(II )、中间支撑机构(III)和4个回转型钢板防护罩(15)组成；起到防尘防屑作用的4个回转型钢板防护罩(15)分别安装在底盘装置(I)的上部，在回转夹持机构(II)与底盘装置(I)中的4个承重板(3)之间； 所述的底盘装置(I)中，柔性夹具底座(I)与机床回转工作台同轴安装，4个承重板(3)沿底盘装置(I)的圆周方向均匀分布，并固定安装在柔性夹具底座(I)上；回转大齿轮(4)固定安装在柔性夹具底座(I)的凹台面上；4个摩擦盘(2 )分别固定安装在4个承重板(3 )之间的柔性夹具底座(I)上； 用于夹持螺旋桨的回转夹持机构(II )安装在柔性夹具底座(I)上，共有4组，每组回转夹持机构(II)均为轴系部件，它可以绕着柔性夹具底座(I)的回转轴线旋转一定角度，角度范围> 60° ;回转夹持机构(II)中，直线运动伺服电机(14)的动力输出轴与直线运动减速器(13)相连，直线运动减速器(13)固定安装在直线运动减速器安装座(12)上并通过联轴器(11)与梯形丝杠(10)相连；梯形丝杠(10)两端套有轴承座(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永青，侯博，王承帅，马强，刘海波，贾振元，王福吉，盛贤君，郭东明，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21