[实用新型]一种基于热致线膨胀的自锁夹紧装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机械夹紧技术领域，具体涉及一种基于热致线膨胀的自锁夹紧装置。

背景技术

夹具在制造业中发挥着重要作用，能够提升生产效率，保障劳动安全性，并且使用广泛。目前广泛使用的夹具多为液压或者气动的夹紧装置，但传统方式的夹紧存在明显的不足，具体如下：

1、液压夹具需要提供压力油泵，气动夹具需要提供压缩空气的空压机，驱动源复杂，体积大，成本高。

2、能量转换和控制环节多，能量损耗较大，能源的利用率低，且夹紧效率较低，导致使用成本的相对增加。

3、存在高速旋转的机械传动装置，噪声污染比较严重。

4、液压传动的夹具存在油液泄露的问题，容易造成环境污染。

5、为保持持续的夹紧效果，造成持续的能源消耗，能源的有效利用率低。

目前，现有技术中存在一款利用热致线膨胀原理的夹紧装置，“一种自锁夹紧装置（专利号：200810156667.5）”，该装置中包括对称设置的两组面积效应行程放大装置和铰杆机构，通过两组面积效应行程放大装置分别作用于铰杆增力机构实现力输出元件的压紧与松开。但该装置结构较复杂，且需要经过“制热-制冷-制热-制冷”双向两次转换才能完成一次夹紧与松开的操作，工作效率较低。

行程放大装置方面，面积行程放大装置基于帕斯卡原理，即在以流体为介质的密闭装置中当用直径大的活塞推动直径小的活塞时，输出位移将被放大，是一个行程放大装置。行程放大系数的计算公式如下：

is=LoLi=D2d2]]>

其中，L_i，L_o分别为驱动活塞与输出活塞的位移，D，d分别为驱动活塞与输出活塞的直径。其显著的优点是能够获得较大的放大系数，达到可观的放大效果。然而传统的面积效应行程放大装置存在一定的缺陷。在确定放大倍数时，如果限制驱动活塞尺寸，则输出活塞尺寸也随之固定，而为了能够在有杆腔内安放复位弹簧则必须牺牲输出活塞杆的尺寸，这样就可能造成活塞杆尺寸过小，刚性较差，产生活塞杆的失稳破坏；反过来，如果保证输出活塞杆的刚度，必须放大输出活塞的尺寸，则驱动活塞的尺寸也随之增大，以致整个装置体积过大，结构复杂，成本较高。

因此，鉴于以上问题，有必要提出一种有自锁功能的夹紧装置，具有体积小，结构简单，绿色环保的特点；工作方式简单高效，便于操作；并且能减少自锁过程中因持续夹紧而产生的能源消耗。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种基于热致线膨胀的自锁夹紧装置，具有体积小，结构简单，绿色环保的优点；并且工作方式简单高效，便于操作，提高了工作效率和能源利用率，降低了使用成本；同时实现在不提供持续能源的条件下进行自锁夹紧，降低了能源的持续作用消耗。

根据本实用新型的目的提出的一种基于热致线膨胀的自锁夹紧装置，包括微驱动装置、行程放大装置，以及控制所述微驱动装置运行的控制装置，所述微驱动装置包括热敏驱动部件，以及对所述热敏驱动部件进行温度调节的温控部件；

所述行程放大装置包括驱动活塞、输出活塞、活塞杆以及套设于所述活塞杆上的复位弹簧，所述输出活塞上设置有至少一个或多个回流孔；所述输出活塞所在的液压缸与所述驱动活塞对应的液压缸相串接。

优选的，所述热敏驱动部件为至少1根热敏传动杆，所述热敏传动杆的一端固定，另一端与所述驱动活塞连接，所述温控部件与所述热敏传动杆电连接。

优选的，所述热敏驱动部件为中空薄壁管，所述中空薄壁管内侧设置有半导体制热/制冷元件，所述中空薄壁管的一端固定，另一端与所述驱动活塞相连接。

优选的，所述中空薄壁管与所述驱动活塞的连接处设置有隔热垫。

优选的，所述热敏驱动部件上设置有与所述控制装置电连接的温度传感器。

优选的，所述半导体制热/制冷元件上设置有温度控制器，所述温度控制器与所述控制装置电连接。