[发明专利]扩张式夹紧套管、刀夹和用于夹紧刀具的方法

说明书

本发明公开了扩张式夹紧套管、刀夹和用于夹紧刀具的方法。扩张式夹紧套管具有第一支承节段和第二支承节段、可抓持刀具的夹紧节段以及布置在所述夹紧节段和所述第一支承节段之间的推力节段。本发明还涉及一种具有这种扩张式夹紧套管的刀夹，其中为刀具侧止挡件提供有接触表面。本发明最后涉及一种使用扩张式卡盘夹紧刀具的方法，其中在第一步骤中，将所述刀具的轴插入到所述扩张式卡盘中，然后所述扩张式卡盘经受压力，使得所述扩张式卡盘的所述夹紧节段沿径向方向夹紧所述刀具轴，并且所述扩张式卡盘的所述推力节段使所述刀具轴在轴向方向上位移，使得刀具侧止挡件在轴向最小夹紧力的作用下压靠在刀夹的接触表面上。

技术领域

本发明涉及一种用于扩张式卡盘的扩张式夹紧套管，该扩张式夹紧套管具有第一支承节段和第二支承节段和可夹持刀具轴的夹紧节段。本发明还涉及一种带有这种扩张式夹紧套管的刀夹和用于夹紧刀具的方法。

背景技术

扩张式卡盘用于刀具机器在现有技术中通常是已知的。它们用于将刀具夹紧在刀夹中。一般来讲，它们都具有一个压力室，该压力室可通过在高压下使用介质(通常为液压流体)来作用，使得扩张式夹紧套管弹性变形。由此夹持插入到扩张式夹紧套管中的刀具的轴。这使刀具轴和扩张式夹紧套管之间形成摩擦锁定连接。

另外，可以使用机械锁定装置将刀具轴止挡在特定的位置和/或增加可传递的扭矩。

液压扩张式卡盘的优点在于，使用很少的力气就可以可靠地夹紧刀具。然而，缺点就是，刀具保持在扩张式卡盘中时所具有的刚度并不适用于所有的应用。另外，为了增加刚度，扩张式卡盘必须具有相对较大的尺寸。因此，依赖于两个圆锥形表面相互接合的刀夹被用于一些应用中，例如加工阀座。

发明内容

本发明的目的是制造一种具有小尺寸并且能够在高刚度下夹紧刀具的扩张式卡盘。

为了实现该目的，在上述类型的扩张式卡盘上设置有布置在夹紧节段和第一支承节段之间的推力节段。该目的还通过一种带有这种扩张式夹紧套管的刀夹来实现，其中提供了用于刀具侧止挡件的接触表面。最后，上述目的通过使用扩张式卡盘夹紧刀具的方法来实现，其中在第一步骤中，将刀具的轴插入到扩张式卡盘中，然后扩张式卡盘经受压力，使得扩张式卡盘的夹紧节段沿径向方向夹紧刀具轴，并且扩张式卡盘的推力节段使夹紧节段位移，并且因此使刀具轴沿轴向方向位移，使得刀具侧止挡件压靠在刀夹的接触表面上。

本发明基于这样的基本思想：将在扩张式卡盘的压力室中操作的压力转换成夹紧节段的两个不同的变形：夹紧节段的径向变形，刀具轴通过该径向变形被夹紧；和由推力节段的变形所产生的夹紧节段的轴向位移。通过夹紧节段的轴向位移，使刀具轴和因此刀具沿轴向方向一起位移，使得刀具轴可以夹紧在刀具侧的接触表面上。因此，刀具侧的接触表面可用于增加刀夹与刀具之间传递的扭矩。但是，具体地讲，刀具侧的接触表面用作增加刀具夹紧在刀夹中时的刚度。

如横截面图所示，推力节段可以具有至少一个倾斜于夹紧节段的中心轴线延伸的支腿。使用这种几何形状，支腿的径向变形可以很轻松地转换成夹紧节段的轴向位移。

推力节段优选地具有彼此合并并且优选地倾斜于夹紧节段的中心轴线在相反的方向上延伸的两个支腿。两个支腿一起形成一个凸起，从而围绕刀具轴在支腿的内侧形成一个敞开的环形腔室。如果从外部施加压力，则两个支腿以类似于使夹紧节段远离第一支承节段的曲杆机构的方式操作。

在两个支腿之间的内侧上可设置退刀凹槽，以便在该位置上减小切口效应。除了使切口效应最小化之外，还可以使用退刀凹槽来设定推力节段的刚度。为了获得最佳夹紧效果，必须注意的是，在推力节段使夹紧节段沿轴向方向位移之前，首先使夹紧节段沿径向方向夹紧刀具轴。

优选地，推力节段与第一支承节段相接。这继而可以受到刀夹体中的推力支承件在轴向上的支撑。在这种设计中，由夹紧节段的轴向位移产生的反作用力可以直接支撑在刀夹体上。