CN102494095B

CN102494095B - 一种防水多级伸缩杆

Info

Publication number: CN102494095B
Application number: CN201110368864.5A
Authority: CN
Inventors: 赵永胜; 蒲方元; 蔡力钢; 刘志峰; 程强
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Hebei sailing Technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2031-11-18
Also published as: CN102494095A

Abstract

一种防水多级伸缩杆，使用在缩回空间受到限制，但要求伸出时达到较大伸出行程的场合；由1至N级的传动杆、螺纹管、密封管构成；第一级传动杆由电机带动，通过第N级传动杆带动螺纹管转动，从而使各级伸缩杆移动。密封管在最外侧可随着伸缩杆移动，实现防水密封，并且电机外设有密封罩。本发明可以应用于水下且对安装空间有限制的工作场合，尤其是在缩回后空间受到限制，但要求伸出时达到较大距离的场合。并且从理论上说，本发明所涉及的伸缩杆能够设置任意多级。

Description

一种防水多级伸缩杆

技术领域

本发明涉及一种具有防水能力的多级伸缩杆。

背景技术

目前，单级伸缩杆特别是单级电动伸缩杆(又叫电动推杆)在国内外已经广泛使用，但由于只具有单级伸缩功能，因此在伸缩杆整体缩回状态时受到空间限制但又要求具有较大的伸出行程时，就不能够采用单级伸缩杆。虽然目前也有采用钢丝绳通过滑轮实现多级伸缩功能的，但采用这种方式的载荷都集中在钢丝绳上，而且钢丝绳与滑轮相连接的约束性不好，造成滑管与滑管之间发生相对转动和轴向移动，从而导致钢丝绳扭曲，打结以及钢丝绳从滑轮槽中脱落等后果，使传动失效，而且目前使用的伸缩杆没有进行防水处理，只能应用于干燥的环境中。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用机械传动进行多级伸缩、并且具有防水措施的多级伸缩杆，使其在缩回状态尺寸较小的情况下能够提供较大的工作行程，而且可以应用于水下场合。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种防水多级伸缩杆，由1至N级的传动杆、螺纹管、密封管构成；其中，螺纹管套在传动杆外面，密封管套在螺纹管外面；所述各级传动杆通过卡销和卡槽配合，使得各级传动杆只能相对做轴向移动；且前级传动杆在外侧，后级传动杆在内侧；所述各级螺纹管通过螺纹连接，前级螺纹管在外侧，后级螺纹管在内侧，各级螺纹管设有通长的外螺纹和位于螺纹管前端的内螺纹；且各级螺纹管的前端设有向外突出的收回止动限位台阶，各级螺纹管的尾端设有向外突出的伸出止动限位沿；所述各级密封管通过卡销和卡槽配合，使得各级密封管只能相对做轴向移动，前级传动杆在外侧，后级传动杆在内侧；且相邻各级密封管之间设有密封圈。所述第一级传动杆由电机带动旋转，所述第N级传动杆与第N级螺纹管连接，使第N级螺纹管与第N级传动杆一起转动；所述第N级密封管的端部设密封的端盖，且端盖外侧设置工作轴。所述第一级密封管的端部密封固定在底板上，所述第一级螺纹管的端部固定在该底板上，所述第一级传动杆的端部通过轴承7连接在该底板上，所述电机固定在该底板上，且该底板外面罩有密封罩8。

作为优选，所述电机采用减速电机，该电机输出轴直接与所述第一级传动杆连接；该电机固定在所述底板外侧，该底板外侧罩有密封罩。

作为优选，所述电机通过两级齿轮与所述第一级传动杆连接，其中第一级齿轮为小齿轮，第二级齿轮为大齿轮；该两级齿轮位于所述底板的外侧，该底板外侧罩有密封罩；所述电机固定在所述底板的内侧，与伸缩杆同侧，且该电机外面罩有密封的电机罩。

作为优选，所述电机为伺服电机。

作为优选，所述电机安装有负载传感器。

一个优选的方案，其N为3，有三级伸缩杆，其具体结构为：伺服电机经齿轮带动第一级传动杆，第一级传动杆和第二导向环连接在一起，通过第二导向环上的突起销和第二级传动杆上的导向槽配合，限制第二级传动杆和第一级传动杆之间相对转动，第二级传动杆与第四导向环连接到一起，通过第四导向环上的突起销和第三级传动杆上的导向槽配合，限制第三级传动杆和第二级传动杆之间相对转动，第一级传动杆、第二级传动杆、第三级传动杆之间只能做相对轴向直线运动，第三级传动杆通过传动圆环与第三级螺纹管固接到一起，当伺服电机的旋转运动传递到第一级传动杆上时，第二级传动杆、第三级传动杆跟随做转动运动，并且把转动运动通过传动圆环传递到第三级螺纹管，传动杆随螺纹管一起转动；第三级螺纹管通过螺纹连接与第二级螺纹管连接到一起，第一级螺纹管与第二级螺纹管通过螺纹连接到一起，第一级螺纹管通过螺钉与轴承板和密封管固定板连接到一起，固定不动，从而实现伸缩杆的伸出和缩回；第一级密封管通过螺钉与密封管固定板固定到一起，固定不动，第一级密封管另外一端固定有第一导向环，通过第一导向环上的突起销和第二级密封管上的导向槽配合实现相对直线运动，第二级密封管前端和尾端上的密封圈起密封作用，同理，第二级密封管与第三级密封管连接到一起，第三级密封管通过第三级密封管圆环和外端盖与工作轴固定到一起，当转动圆环与传动圆环做相对转动时，工作轴推动密封管进行伸出和缩回运动。第一级、第二级、第三级密封管的作用是保护螺纹管，防止杂物等影响螺纹的正常传动。工作轴上根据需要安装各种设备，可以和密封管一起移动。电机罩尾部安装防水插头，把电机密封在电机罩内。电机罩、密封罩在与轴承板固定到一起之前，在相应的配合面和螺钉孔位置涂抹防水胶，实现密封目的。

本发明具有的优点包括：从理论上说，本发明所涉及的伸缩杆是能伸缩无限多级的；多级伸缩杆可以逐次外伸和缩回运动，提供较大的工作行程；伺服电机部分和齿轮箱是密封的，适用于在水下进行工作；通过各级螺纹管的限位台阶和限位沿，以及安装在电机上的负载传感器，可以很容易实现运动行程的自动控制；通过工作轴，可以安装一定重量的设备，满足不同的需求。本发明应用于对安装空间有限制的工作场合，尤其是在缩回后空间受到限制，但要求伸出时达到较大距离的场合。

附图说明

图1是本发明一种防水多级伸缩杆的结构原理主视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的左视图；

图4是本发明一种防水多级伸缩杆完全展开时的结构原理主视图；

图5是图4的B局部放大图；

图6是图4的C局部放大图；

图7是图4的D局部放大图。

图中：1、伺服电机；2、电机罩；3、小齿轮；4、电机罩螺钉；5、轴封；6、止动螺钉；7、轴承；8、密封罩；9、大齿轮；10、锁紧螺钉；11、轴承板；12、密封管固定板；13、螺纹管固定板；14、第一级密封管；15、第一级螺纹管；16、第一级传动杆；17、第一级密封圈；18、第一导向环；19、第二导向环；20、第二级密封管；21、第二级螺纹管；22、第二级传动杆；23、第二级密封圈；24、第三导向环；25、收回止动限位台阶；26、第四导向环；27、第三级密封管；28、第三级螺纹管；29、第三级传动杆；30、传动圆环；31、第三级密封管圆环；32、外端盖；33、工作轴；34、转动圆环；35、固定螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个优选实施例作进一步的说明，本实施例分为传动部分和密封部分。

1、传动部分。如图1、2、3、4所示，伺服电机1安装到电机罩2内，电机罩2通过电机罩螺钉4与轴承板11锁固到一起；伺服电机工作轴上安装小齿轮3，小齿轮与大齿轮配合，将伺服电机1的运动传送到第一级传动杆16上，第一级传动杆16的轴端安装轴承7和轴封5；轴承7安装到螺纹管固定板13上，螺纹管固定板13通过锁紧螺钉10与密封管固定板12和轴承板11固定到一起；第一级传动杆16与第二导向环19固定到一起，通过第二导向环19上的突起销与第二级传动杆22上的导向槽配合实现相对轴向直线运动，同理，第二级传动杆22和第三级传动杆29实现相对轴向直线运动，第三级传动杆29和第三级螺纹管28分别与传动圆环30固定到一起，从而带动第三级螺纹管28进行转动，同时，传动圆环30的伸出端起到第三级螺纹管收回时的限位作用，同理，第二级螺纹管前端的收回止动限位台阶25起到第二级螺纹管收回时的限位作用。第三级螺纹管28的外螺纹和第二级螺纹管21的内螺纹通过螺纹连接到一起，第三级螺纹管28尾端的伸出止动限位沿不能与第二级螺纹管21内螺纹的螺纹配合，起到伸出时的限位作用，同理，第二级螺纹管与第一级螺纹管15连接到一起，第一级螺纹管15与螺纹管固定板13焊接到一起，第一级螺纹管15固定不动；

2、密封部分。如图1、2、3、4所示，第一级密封管14的尾端通过螺钉与密封管固定板12固定到一起，固定不动，第一级密封管14的前端固定有第一导向环18，通过第一导向环18上的突起销和第二级密封管20上的导向槽配合实现相对直线运动，第二级密封管20尾端安装有第一级密封圈17，同理，第二级密封管20与第三级密封管27连接到一起，第二级密封管20前端安装有第二级密封圈23。第三级密封管27通过第三级密封管圆环31和外端盖32与工作轴33固定到一起，当转动圆环34与传动圆环30作相对转动时，外端盖32推动第三级密封管27进行伸出和缩回运动，第一级、第二级、第三级密封管的主要作用是保护螺纹管，防止杂物影响螺纹的正常传动；密封管固定板12和轴承板11通过锁紧螺钉10锁紧之前，在它们的配合面和螺纹孔位置涂抹防水胶，实现齿轮传动部分的密封；电机罩2和轴承板11通过电机罩螺钉4锁紧之前，在它们的配合面和螺纹孔位置涂抹防水胶，同时，电机罩2尾部安装有防水接头，将电机的输入引出到电机罩2外，实现电机部分的密封。通过以上的密封处理，电机部分和齿轮传动部分具有防水功能，能将伸缩杆应用于一定水深的环境。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种防水多级伸缩杆，由1至N级的传动杆、螺纹管、密封管构成；其特征在于：螺纹管套在传动杆外面，密封管套在螺纹管外面；

所述各级传动杆通过卡销和卡槽配合，使得各级传动杆只能相对做轴向移动；且前级传动杆在外侧，后级传动杆在内侧；

所述各级螺纹管通过螺纹连接，前级螺纹管在外侧，后级螺纹管在内侧，各级螺纹设有通长的外螺纹和位于螺纹管前端的内螺纹；且各级螺纹管的前端设有向外突出的收回止动限位台阶（25），各级螺纹管的尾端设有向外突出的伸出止动限位沿；

所述各级密封管通过卡销和卡槽配合，使得各级密封管只能相对做轴向移动，前级传动杆在外侧，后级传动杆在内侧；且相邻各级密封管之间设有密封圈；

所述第一级传动杆由电机带动旋转，所述第N级传动杆与第N级螺纹管连接，使第N级螺纹管与第N级传动杆一起转动；

所述第N级密封管的端部设密封的端盖（32），且端盖（32）外侧设置工作轴（33）；

所述第一级密封管的端部密封固定在底板上，所述第一级螺纹管的端部固定在该底板上，所述第一级传动杆的端部通过轴承（7）连接在该底板上，所述电机固定在该底板上，且该底板外面罩有密封罩；同时，所述电机外面罩有密封的电机罩，电机罩尾部安装防水插头；电机罩、密封罩在与底板固定到一起之前，在相应的配合面和螺钉孔位置涂抹防水胶。

2.如权利要求1所述的一种防水多级伸缩杆，其特征在于：所述电机采用减速电机，该电机输出轴直接与所述第一级传动杆连接；该电机固定在所述底板外侧，该底板外侧罩有密封罩。

3.如权利要求1所述的一种防水多级伸缩杆，其特征在于：所述电机通过两级齿轮与所述第一级传动杆连接，其中第一级齿轮为小齿轮，第二级齿轮为大齿轮；该两级齿轮位于所述底板的外侧，该底板外侧罩有密封罩（8）；所述电机固定在所述底板的内侧，与伸缩杆同侧，且该电机外面罩有密封的电机罩。

4.如权利要求1至3中任一项所述的一种防水多级伸缩杆，其特征在于：所述N为3。

5.如权利要求1至3中任一项所述的一种防水多级伸缩杆，其特征在于：所述电机为伺服电机。

6.如权利要求4所述的一种防水多级伸缩杆，其特征在于：所述电机为伺服电机。

7.如权利要求1至3中任一项所述的一种防水多级伸缩杆，其特征在于：所述电机安装有负载传感器。

8.如权利要求5所述的一种防水多级伸缩杆，其特征在于：所述电机安装有负载传感器。

9.如权利要求6所述的一种防水多级伸缩杆，其特征在于：所述电机安装有负载传感器。