CN103723648A - 一种可调节的恒力输出装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调节的恒力输出装置，包括滑轨（5）、滑车（12）、铰支座（15）和绞车（6），滑轨（5）上设有定滑轮（4），滑动小车通过绕过定滑轮（4）的钢丝绳（13）与恒力加载对象连接，恒力加载对象通过钢丝绳（13）拉动滑车（12）在滑轨（5）上移动实现力的加载，滑车（12）与配重块（11）连接，滑轨（5）的一端与绞车（6）连接，另一端铰接在铰支座（15）上，绞车（6）上设有自锁装置，绞车（6）转动时带动滑轨（5）转动。本发明为恒力应用领域提供了一种对输出力要求较高、输出力可在较大范围内调节、安全可靠的新装置，应用范围广、可以根据不同的工况调节输出力。

Description

一种可调节的恒力输出装置

技术领域

本发明涉及恒力机构，更具体地说，涉及一种可调节的恒力输出装置。

背景技术

恒力机构已在众多机械中得到应用，比如健身器材、实验室力加载装置以及电线张紧装置等，基本原理都是利用弹簧和可变力臂机构，根据力矩平衡原理，生成一个恒定力。这些设计或是恒定性不好，或是行程较短，或是输出力的大小无法调节，均无法满足要求。

国内现有恒力输出装置的缺点和不足：

1、利用弹簧或凸轮产生恒力的方法，利用此原理产生的恒力较小并且无法调节输出力的大小，行程较短。

2、利用液压或电力驱动设备产生恒力的方法，利用此原理产生恒力的装置制造成本高、控制系统复杂而可靠性不高，系统一旦断电装置无法工作，甚至会造成设备损坏等后果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种输出力可在较大范围内调节、安全可靠的恒力输出装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种可调节的恒力输出装置，包括滑轨、滑车、铰支座和绞车，所述滑轨上设有定滑轮，所述滑动小车通过绕过所述定滑轮的钢丝绳与恒力加载对象连接，恒力加载对象通过钢丝绳拉动所述滑车在滑轨上移动实现力的加载，所述滑车与配重块连接，所述滑轨的一端与所述绞车连接，另一端铰接在所述铰支座上，所述绞车上设有自锁装置，所述绞车转动时带动所述滑轨转动。

上述方案中，所述滑轨上设有吊耳，所述绞车与所述吊耳连接。

上述方案中，所述滑轨的左右两侧设有滑槽，所述滑车的车轮直径略小于所述滑槽的高度。

上述方案中，所述滑轨与绞车连接的一端设有挡板。

上述方案中，所述铰支座上设有轴承，所述滑轨上设有固定座，转轴穿过所述轴承安装在固定座上。

上述方案中，所述滑车上设有连接孔，所述钢丝绳穿入所述连接孔内并通过卡头固定。

上述方案中，所述钢丝绳的输出端还与滑轮组连接。

实施本发明的可调节的恒力输出装置，具有以下有益效果：

1、当滑轨与水平方向的角度固定时，装置产生的拉力恒定不变。当需要改变输出力的大小时，通过手摇绞车拉动滑轨旋转，通过改变滑轨与水平方向的角度来实现加载力的变化，通过本装置产生的加载力调节范围大且稳定。

2、本发明解决了现有恒力机构输出力小、不稳定、行程短的问题，在输出端安装滑轮组时，可成倍增加输出力的大小或者行程。

3、本发明装置完全采用机械结构，可靠性高、原理简单、易操作。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明可调节的恒力输出装置的结构示意图；

图2是本发明可调节的恒力输出装置的主视图；

图3是本发明可调节的恒力输出装置的原理图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2所示，本发明可调节的恒力输出装置包括滑轨5、滑车12、铰支座15和绞车6。

本实施例中的滑轨5为工字钢，滑轨5上设有定滑轮4。滑车12上设有连接孔，钢丝绳13穿入连接孔内并通过卡头固定。滑动小车通过绕过定滑轮4的钢丝绳13与恒力加载对象连接。定滑轮4固定在滑轨5上，通过定滑轮4可以改变钢丝绳13的方向。恒力加载对象通过钢丝绳13拉动滑车12在滑轨5上移动实现力的加载。滑车12与配重块11连接，滑车12上设计有全螺纹安装轴10，用于固定配重块11，配重块11使用螺母锁紧，不需要时可拆卸。滑轨5的一端与绞车6连接，另一端铰接在铰支座15上，绞车6转动时带动滑轨5转动。绞车6上设有自锁装置，可以锁定绞车6，防止其转动。

如图3所示，记滑轨5与竖直方向夹角为α，配重块11和小车的质量为m，钢丝绳13中的拉力F=mg×cosα，故通滑轨5与竖直方向上的夹角可以改变钢丝绳13中的拉力最终达到改变加载力效果，滑轨5在水平方向时，加载力几乎为0，滑轨5在竖直方向时，加载力最大，角度α不同可以得到不同的加载力。配重块11采用片式，可以拆卸，用于改变最大加载力。

当滑轨5与水平方向的角度固定时，装置产生的拉力恒定不变。当需要改变输出力的大小时，通过手摇绞车6拉动滑轨5旋转，通过改变滑轨5与水平方向的角度来实现加载力的变化。通过改变配重块11的重量也可以改变加载力的调节范围。通过本装置产生的加载力调节范围大且稳定。本发明解决了现有恒力机构输出力小、不稳定、行程短的问题。本发明装置完全采用机械结构，可靠性高、原理简单、易操作，可广泛应用于健身器材、实验室力加载装置、电线张紧及其他张紧装置等领域。

进一步的，滑轨5上设有吊耳7，绞车6与吊耳7连接。本实施例中的绞车6为手摇绞车6，通过手摇就可以操作。

进一步的，滑轨5的左右两侧设有滑槽，滑车12的车轮8直径应略小于滑槽的高度，使得滑车12可以沿着滑槽行走。

进一步的，滑轨5与绞车6连接的一端设有挡板9，挡板9用螺钉固定在滑轨5末端，在不使用装置时托住滑车12。

进一步的，铰支座15上设有轴承1，滑轨5上设有固定座2，转轴3穿过轴承1安装在固定轴上。通过转轴3、轴承1和固定座2实现铰接。

进一步的，钢丝绳13的输出端还与滑轮组14连接。滑轮组14可以包括定滑轮和动滑轮，在输出端安装滑轮组14时，可成倍增加输出力的大小或者行程。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种可调节的恒力输出装置，其特征在于，包括滑轨（5）、滑车（12）、铰支座（15）和绞车（6），所述滑轨（5）上设有定滑轮（4），所述滑动小车通过绕过所述定滑轮（4）的钢丝绳（13）与恒力加载对象连接，恒力加载对象通过钢丝绳（13）拉动所述滑车（12）在滑轨（5）上移动实现力的加载，所述滑车（12）与配重块（11）连接，所述滑轨（5）的一端与所述绞车（6）连接，另一端铰接在所述铰支座（15）上，所述绞车（6）上设有自锁装置，所述绞车（6）转动时带动所述滑轨（5）转动。

2.根据权利要求1所述的可调节的恒力输出装置，其特征在于，所述滑轨（5）上设有吊耳（7），所述绞车（6）与所述吊耳（7）连接。

3.根据权利要求1所述的可调节的恒力输出装置，其特征在于，所述滑轨（5）的左右两侧设有滑槽，所述滑车（12）的车轮（8）直径略小于所述滑槽的高度。

4.根据权利要求1所述的可调节的恒力输出装置，其特征在于，所述滑轨（5）与绞车（6）连接的一端设有挡板（9）。

5.根据权利要求1所述的可调节的恒力输出装置，其特征在于，所述铰支座（15）上设有轴承（1），所述滑轨（5）上设有固定座（2），转轴（3）穿过所述轴承（1）安装在固定座（2）上。

6.根据权利要求1所述的可调节的恒力输出装置，其特征在于，所述滑车（12）上设有连接孔，所述钢丝绳（13）穿入所述连接孔内并通过卡头固定。

7.根据权利要求1所述的可调节的恒力输出装置，其特征在于，所述钢丝绳（13）的输出端还与滑轮组（14）连接。

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