CN101818847B - 一种组合型超大led显示墙的伸缩支撑装置 - Google Patents

Abstract

一种组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置，包括控制装置、安装板以及伸缩支撑结构，该伸缩支撑结构包括第一悬臂、第二悬臂、定位基座和齿轮齿条传动机构，第一悬臂和第二悬臂纵向平行设置，第一悬臂的一端固定于定位基座，其另一端与第二悬臂连接，第二悬臂的一端与安装板连接，其另一端与第一悬臂连接，第一悬臂和第二悬臂分别设置导轨，第一悬臂和第二悬臂的连接位置设置有轴承，轴承与导轨滑动连接，齿轮齿条传动机构包括第一驱动电动机、减速器、齿轮和齿条，第一驱动电动机通过减速器与齿轮连接，齿条固定于第二悬臂，齿轮与齿条啮合。与现有技术相比，本发明能够承受径向载荷，且运行平稳、运动精度高，同时还结构简单、装配方便、成本低廉。

Description

一种组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置

技术领域

本发明涉及一种伸缩支撑装置，特别是涉及一种组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置。

背景技术

目前，组合型超大LED显示墙已经广泛应用于金融、税务、工商、邮电、体育、广告、厂矿企业、交通运输、教育系统、车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它行业的公共场所。

现有技术中的伸缩机构包括有液压伸缩机构、丝杠螺母伸缩机构和链轮链条伸缩机构。

其中，液压伸缩机构，虽然可以用于驱动较大的负载，但是由于液压系统的结构比较复杂、自身重量较大，而且运行精度不高、成本也较高，所以在LED显示墙上的伸缩机构中的应用较为少见。

丝杠螺母伸缩机构，由于丝杠只能承受轴向载荷，不能承受径向载荷，而且轴向载荷的承受范围受轴径的限定，因此不能满足LED显示墙在径向的负载承受能力。

例如中国实用新型专利ZL 200820080118.X公开了“一种具有直线导向的伸缩机构”，该具有直线导向的伸缩机构包括有“A基座、B基座、电机、滑鞍、丝杠、左导轨、螺母、伸缩杆”，具体伸缩结构为丝杠螺母伸缩机构，其只能承受轴向的载荷，而不能承受径向的载荷，从而该伸缩机构承受负载能力较低。

链轮链条伸缩机构的不足之处在于链传动的不足，链传动的缺点：成本高，易磨损，易伸长，传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，不宜用于急速反向的传动中，由于这些不足之处难于消除，所以在对精度有要求的机构中一般不采用链传动。

综上所述，伸缩机构可以采用多种传动方式实现，但是每种传动方式都有各自的缺点和各自的使用范围，对于组合型超大LED显示墙的机械伸缩支撑结构而言，由于其对运动精度有一定的要求，且属于小型机构，因此，对结构、重量和成本都有限制；除此之外，其一端需要承受一定的径向负载，而且对机构的快速反应和运动平稳性也有要求。所以，以上伸缩机构都不能很好的满足组合型超大LED显示墙的机械伸缩支撑结构的要求。

因此，亟需提供一种能够承受径向载荷，且运行平稳、运动精度高，同时还结构简单、装配方便、成本低廉的组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能够承受径向载荷，且运行平稳、运动精度高，同时还结构简单、装配方便、成本低廉的组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置。

本发明的目的通过以下技术措施实现：

提供了一种组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置，包括有控制装置、安装板以及与所述安装板连接的伸缩支撑结构，其中，

所述伸缩支撑结构包括有第一悬臂、第二悬臂、定位基座和齿轮齿条传动机构，

所述第一悬臂和所述第二悬臂纵向平行设置，所述第一悬臂的一端固定于所述定位基座，所述第一悬臂的另一端与所述第二悬臂连接，所述第二悬臂的一端与所述安装板连接，所述第二悬臂的另一端与所述第一悬臂连接，

所述第一悬臂和所述第二悬臂分别设置有导轨，所述第一悬臂和所述第二悬臂的连接位置设置有轴承，所述轴承与所述导轨滑动连接，

所述齿轮齿条传动机构包括有第一驱动电动机、减速器、齿轮和齿条，所述第一驱动电动机通过所述减速器与所述齿轮连接，所述齿条固定设置于所述第二悬臂，所述齿轮与所述齿条相互啮合，

所述控制装置控制所述第一驱动电动机的正转、反转和启停的动作。

优选的，上述第一悬臂的上端面和下端面分别设置有两条第一导轨，所述第二悬臂的上端面和下端面分别设置有两条第二导轨。

更优选的，上述第一导轨和所述第二导轨为钢质导轨。

另一优选的，上述第二悬臂设置有行程开关，所述行程开关与所述控制装置电连接。

以上的，上述第二悬臂设置于所述第一悬臂的下方。

另一优选的，上述第二悬臂的一端通过铰链与所述安装板铰接。

更优选的，

上述安装板设置有钢丝绳伸缩驱动机构，

所述钢丝绳伸缩驱动机构包括有第二驱动电动机、减速器、钢丝绳卷轴、钢丝绳和钢丝绳连接座，所述钢丝绳连接座设置于所述安装板，所述第二驱动电动机设置于所述第二悬臂，所述第二驱动电动机通过所述减速器与所述钢丝绳卷轴连接，所述钢丝绳的一端固定于所述钢丝绳连接座，所述钢丝绳的另一端固定于所述钢丝绳卷轴上，

所述控制装置控制所述第二驱动电动机的正转、反转和启停的动作。

更优选的，上述钢丝绳设置有钢丝绳锁紧扣。

另一优选的，上述齿条通过紧固螺钉固定于所述第二悬臂。

另一优选的，上述控制装置为PLC控制器。

本发明的组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置包括有控制装置、安装板以及与安装板连接的伸缩支撑结构，其中，该伸缩支撑结构包括有第一悬臂、第二悬臂、定位基座和齿轮齿条传动机构，该结构主体分为两个悬臂，采用滑动伸缩的方式，其中一个悬臂起固定作用，另一个悬臂起伸缩和支撑负载的作用；在此两个悬臂上分别设置导轨，两个悬臂之间的连接部分采用轴承滑动的方式，这种连接方式能够保证两悬臂之间的摩擦力最小，传动容易，既减小了传动电动机的负荷，又增强了本装置的稳定性和可靠性；伸缩支撑结构的传动采用齿轮齿条传动的方式，使得传动平稳，装配方便，且齿轮、齿条属于标准件，采购容易，工期可以得到保证；另外，控制装置控制驱动电动机的正转、反转和启停的动作，使得装置的前进速度容易控制，与其它的显示系统的配合调试较为简单。与现有技术相比，本发明能够承受径向载荷，且运行平稳、运动精度高，同时还具有结构简单、装配方便、成本低廉的特点。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明的一种组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置的结构示意图；

图2为图1的“E——E”剖面放大结构示意图；

图3为图1的“A——A”剖面放大结构示意图；

图4为图1的“B——B”剖面放大结构示意图；

图5为图1的“C——C”剖面放大结构示意图；

图6为图1的“D——D”剖面放大结构示意图。

图1、图2、图3、图4、图5和图6中包括：

1——安装板、2——钢丝绳连接座、3——钢丝绳锁紧扣、4——铰接轴、5——第一悬臂、51——第一悬臂的上端面、511——第一上导轨、52——第一悬臂的下端面、521——第一下导轨、53、54——球轴承、6——定位基座、61——底板、62——侧板、63——顶板、64——M8×20的内六角螺钉、7——行程开关、8——紧固螺钉、9——第二悬臂、91——第二悬臂的上端面、911——第二上导轨、92——第二悬臂的下端面、921——第二下导轨、10——铰链、11——内六角螺钉、12——齿条、121——齿条固定螺钉、13——第一驱动电动机、14——减速器、15——齿轮轴、16——齿轮、17——圆头普通平键、18——第二驱动电动机、19——钢丝绳、20——钢丝绳卷轴、21——减速器。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述：

本发明的一种组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置的实施例如图1所示，包括有控制装置、安装板1以及与安装板1连接的伸缩支撑结构。

其中，安装板1的正面用于安装组合型超大LED显示墙，安装板1的背面与伸缩支撑结构连接。本发明采用控制装置和伸缩支撑结构，将机械运动与控制系统相结合，从而完成组合型超大LED显示墙的整体伸缩动作。这种结构不仅使得伸缩动作能够保证实现特定的行程和伸缩过程的平稳性，而且将控制装置用于控制伸缩支撑结构的启停、伸缩动作，以及伸缩速度，从而保证伸缩支撑结构运行的精度。

伸缩支撑结构包括有第一悬臂5、第二悬臂9、定位基座6和齿轮齿条传动机构，该结构主体分为两个悬臂，采用滑动伸缩的方式，其中一个悬臂起固定作用，另一个悬臂起伸缩和支撑负载的作用。将第一悬臂5和第二悬臂9纵向平行设置，第一悬臂5的一端固定于定位基座6，第一悬臂5的另一端与第二悬臂9连接，第二悬臂9的一端与安装板1连接，第二悬臂9的另一端与第一悬臂5连接。本发明能够承受径向载荷，且运行平稳、运动精度高。第一悬臂5和第二悬臂9采用加厚型型材。

第二悬臂9设置于第一悬臂5的下方，第二悬臂9可沿第一悬臂5做往复直线运动。第一悬臂5限定了第二悬臂9的四个自由度，使得第二悬臂9只具有两个自由度，从而实现直线的往复运动。

在第二悬臂9的最大行程处设置有行程开关7，该行程开关7与控制装置电连接。使得第二悬臂9只允许在一定的行程范围内移动，从而对第二悬臂9的伸缩移动的极限位置进行安全限制，当第二悬臂9到达最大行程时触动该行程开关7，控制装置切断驱动电动机电源，则驱动电动机停转，第二悬臂9停止移动。

参见图2所示，定位基座6可以采用立式结构，可直接设置于地面。定位基座6包括顶板63、侧板62和底板61，它们之间通过M8×20的内六角螺钉64相互固定，第一悬臂5的一端也通过M8×20的内六角螺钉64固定于定位基座6。在底板61的下方还设置有支撑脚。定位基座6还可以采用壁挂式结构，可直接与墙面固定。

参见图3和图4所示，第一悬臂5和第二悬臂9分别设置有导轨，第一悬臂和第二悬臂的连接位置设置有轴承，轴承与导轨滑动连接。

在第一悬臂5和第二悬臂9之间的连接位置采用轴承与导轨配合滑动的方式，可以保证第一悬臂5和第二悬臂9这两悬臂之间的摩擦力最小，传动容易，同时减小了驱动电动机的负荷，增强了本发明装置的稳定性和可靠性。

具体的，在第一悬臂5的上端面和下端面分别设置有两条第一导轨，第一导轨通过紧固螺钉8固定于第一悬臂5。该第一导轨包括设置于第一悬臂的上端面51的两条第一上导轨511，以及设置于第一悬臂的下端面52的两条第一下导轨521。

具体的，在第二悬臂9的上端面和下端面分别设置有两条第二导轨，第二导轨通过紧固螺钉8固定于第二悬臂9。该第二导轨包括设置于第二悬臂的上端面91的两条第二上导轨911，以及设置于第二悬臂的下端面92的两条第二下导轨921。每条导轨都分别与相对应的球轴承53、54相对应。

其中，第一导轨和第二导轨可以为钢质导轨。

另外，导轨也可以直接开设于第一悬臂5和第二悬臂9上，成为第一悬臂5和第二悬臂9的组成部分。

参见图5所示，齿轮齿条传动机构包括有第一驱动电动机13、减速器14、齿轮16和齿条12，第一驱动电动机13通过减速器14与齿轮16连接。第一驱动电动机13的输出轴与减速器14连接，减速器14的输出轴与齿轮轴15连接，齿轮16通过圆头普通平键17固定于齿轮轴15上。齿条12通过齿条固定螺钉121固定于第二悬臂9，齿轮16与齿条12相互啮合，控制装置控制第一驱动电动机13的正转、反转和启停的动作。

第一驱动电动机13可以固定于固定座(图中未标示)，该固定座可以为立式结构也可以为壁挂式结构。

第一驱动电动机13为具有制动器的驱动电动机，俗称带闸的电动机。这种结构便于对第二悬臂9以及安装板1的定位。

采用齿轮齿条传动机构，不仅传动平稳、装配方便，而且由于齿轮16、齿条12属于标准件，采购较容易，所以工期可以得到保证。

本发明的具体工作原理为：第一驱动电动机13转动，通过减速器14带动齿轮16转动，由于齿轮16与齿条12的相互啮合，齿轮16的转动则带动齿条12的水平移动，而齿条12是用齿条固定螺钉121固定到第二悬臂9上，由此，齿条12移动又带动第二悬臂9相对于第一悬臂5的水平移动，从而实现安装板1的伸缩运动。

参见图1和图6所示，第二悬臂9的一端通过铰链10与安装板1铰接连接。以便安装板1可以绕铰接轴4作旋转运动。

由于安装板1的选装运动也是需要控制的，其旋转的角度和旋转的速度都有一定的要求，所以安装板1还设置有钢丝绳伸缩驱动机构，该钢丝绳伸缩驱动机构包括有第二驱动电动机18、减速器21、钢丝绳卷轴20、钢丝绳19和钢丝绳连接座2，钢丝绳连接座2通过内六角螺钉11固定于安装板1，第二驱动电动机18设置于第二悬臂9，第二驱动电动机18通过减速器21与钢丝绳卷轴20连接，钢丝绳19的一端固定于钢丝绳连接座2，钢丝绳19的另一端固定于钢丝绳卷轴20上。以第二驱动电动机18为动力源，用钢丝绳19来驱动安装板1的转动。第二驱动电动机18是由控制装置来控制的，该控制装置通过控制第二驱动电动机18的正转、反转和启停的动作，实现安装板1的转动。

钢丝绳19设置有钢丝绳锁紧扣3。以便增强钢丝绳19的力度。

钢丝绳的直径采用3.6mm，可承载1吨的重量。

本实施例中的控制装置选用PLC控制器。通过PLC控制器对驱动电动机的控制，从而实现机械装置的机械运动。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置，包括有控制装置、安装板以及与所述安装板连接的伸缩支撑结构，其特征在于：

所述伸缩支撑结构包括有第一悬臂、第二悬臂、定位基座和齿轮齿条传动机构，

所述第一悬臂和所述第二悬臂纵向平行设置，所述第一悬臂的一端固定于所述定位基座，所述第一悬臂的另一端与所述第二悬臂连接，所述第二悬臂的一端与所述安装板连接，所述第二悬臂的另一端与所述第一悬臂连接，

所述第一悬臂和所述第二悬臂分别设置有导轨，所述第一悬臂和所述第二悬臂的连接位置设置有轴承，所述轴承与所述导轨滑动连接，

所述齿轮齿条传动机构包括有第一驱动电动机、第一减速器、齿轮和齿条，所述第一驱动电动机通过所述第一减速器与所述齿轮连接，所述齿条固定设置于所述第二悬臂，所述齿轮与所述齿条相互啮合，

所述控制装置控制所述第一驱动电动机的正转、反转和启停的动作。

2.根据权利要求1所述的组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置，其特征在于：所述第一悬臂的上端面和下端面分别设置有两条第一导轨，所述第二悬臂的上端面和下端面分别设置有两条第二导轨。

3.根据权利要求2所述的组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置，其特征在于：所述第一导轨和所述第二导轨为钢质导轨。

4.根据权利要求1所述的组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置，其特征在于：所述第二悬臂设置有行程开关，所述行程开关与所述控制装置电连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置，其特征在于：所述第二悬臂设置于所述第一悬臂的下方。

6.根据权利要求1所述的组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置，其特征在于：所述第二悬臂的一端通过铰链与所述安装板铰接。

7.根据权利要求6所述的组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置，其特征在于：

所述安装板设置有钢丝绳伸缩驱动机构，

所述钢丝绳伸缩驱动机构包括有第二驱动电动机、第二减速器、钢丝绳卷轴、钢丝绳和钢丝绳连接座，所述钢丝绳连接座设置于所述安装板，所述第二驱动电动机设置于所述第二悬臂，所述第二驱动电动机通过所述第二减速器与所述钢丝绳卷轴连接，所述钢丝绳的一端固定于所述钢丝绳连接座，所述钢丝绳的另一端固定于所述钢丝绳卷轴上，

所述控制装置控制所述第二驱动电动机的正转、反转和启停的动作。

8.根据权利要求7所述的组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置，其特征在于：所述钢丝绳设置有钢丝绳锁紧扣。

9.根据权利要求1所述的组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置，其特征在于：所述齿条通过紧固螺钉固定于所述第二悬臂。

10.根据权利要求1所述的组合型超大LED显示墙的伸缩支撑装置，其特征在于：所述控制装置为PLC控制器。

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