CN103984386B - 曲轴滑块式手轮机构 - Google Patents

Abstract

本发明为一种曲轴滑块式手轮机构，包括手轮、螺杆、导向块、偏心环、丝杠螺母、曲轴、连接板、限位螺母、丝杆轴套、箱体、以及箱盖装配而成：螺杆端部与手轮中心处设有的孔位于同一个作用力轴线上，螺杆端部与孔连接，被圆柱销固定；螺杆被两端设置平面滚针轴承的固定环销钉位置后，被箱体端盖压紧在箱体上进行定位；丝杠螺母上、下两端连接两块导向块，导向块分别固定在箱体与箱盖上；丝杠螺母与连接板通过偏心环连接，偏心环旋转可实现曲轴初始位置的调整；螺杆上根据丝杠螺母启闭位置分别设置第一限位螺母和第二限位螺母并销钉，防止手轮机构启闭过位。该结构具有强度高、传动平稳、输出扭矩大、传递效率高、寿命长，性价比优越等特点。

Description

曲轴滑块式手轮机构

技术领域

本发明涉及手动控制系统中的手动回转式驱动装置，具体涉及一种曲轴滑块式手轮机构。

背景技术

随着科学技术的发展，自动化控制已经成了一种趋势，但是由于自动化控制通常需要较高的投入，所以在部分对控制精度要求不高的场合，手动控制仍是一种简单可靠，高性价比的选择。

现有手轮机构通常采用蜗轮蜗杆式手轮机构。它的缺点如下：传动效率低下、磨损较严重，蜗轮蜗杆啮合传动时，啮合轮齿间的相对滑动速度大，故摩擦损耗大、效率低。另一方面，相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重，为了散热和减小磨损，常采用价格较为昂贵的减摩性和抗磨性较好的材料以及良好的润滑装置，因而成本较高。

发明内容

本发明主要为了改进现有蜗轮蜗杆式手轮机构，使用寿命短，成本高，加工维护不便的缺陷，提供一种综合性能优越的90°曲轴滑块式手轮机构，具有可靠性高，使用寿命长，易加工，性价比高的优点。

本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种曲轴滑块式手轮机构，包括手轮、螺杆、导向块、偏心环、丝杠螺母、曲轴、连接板、限位螺母、丝杆轴套、箱体、以及箱盖：所述螺杆端部与手轮中心处设有的孔位于同一个作用力轴线上，螺杆端部与孔连接，然后被圆柱销固定；所述螺杆被两端设置平面滚针轴承的固定环用销钉固定位置后，一起被箱体端盖压紧在箱体上进行定位；所述丝杠螺母的上、下两端连接两块导向块，导向块分别固定在箱体与箱盖上；所述丝杠螺母与连接板通过偏心环连接，偏心环的旋转可实现曲轴初始位置的调整；所述螺杆上根据丝杠螺母启闭位置分别设置第一限位螺母和第二限位螺母并销钉，防止手轮机构启闭过位。

作为优选，所述螺杆与丝杠螺母通过梯形螺纹副传递力矩。

所述限位螺母与螺杆为螺纹连接，并用圆柱销固定。

所述螺杆与箱体接触的两处则被设置在箱体上的丝杠轴套导向。

所述丝杠轴套为铝青铜材质。铝青铜材质的丝杆轴套有较高的强度以及良好的耐磨性，用于强度要求比较高的耐磨的零部件，最突出的特点就是其良好的耐磨性。

进一步地，所述位于丝杠螺母上、下两端导向的导向块为铝青铜材质导向块。同理铝青铜材质导向块有较高的强度以及良好的耐磨性，用于强度要求比较高的耐磨的零部件，最突出的特点就是其良好的耐磨性。

进一步地，所述偏心环为铝青铜材质。同理连接板与丝杠螺母是通过两个铝青铜材质的偏心环来实现的，也具有良好的耐磨性。

所述螺杆端部为方头结构，所述手轮中心处的孔为方孔，方孔与方头结构位于同一个作用力轴线上，方头结构与方孔连接。

本发明的工作原理为：1.该曲轴滑块式手轮机构主要通过螺杆的旋转运动带动丝杠螺母运动来传递力矩；2.丝杠螺母上、下两端均被线性导向：即通过丝杠螺母的上、下两端连接两块铝青铜材质的导向块，导向块分别固定在箱体与箱盖上，保证丝杠螺母的线性运动，且导向块具有良好的耐磨性；3.丝杠螺母与连接板为可调连接：连接板与丝杠螺母是通过两个铝青铜材质的偏心环来实现的，该偏心环为可调整设计，对启闭位置在一定范围内可作调整，在确定丝杠螺母与曲轴合适的位置后用紧定螺钉锁紧位置。4.螺杆上设有两个限位螺母。限位螺母与螺杆为螺纹连接，并用圆柱销固定，使丝杠螺母始终在该位移范围内运动，保证手轮机构的为90°回转角度；5.螺杆的位置固定及导向：螺杆被固定环销钉，两端面安装两组平面滚针轴承，后一起被端盖压紧在箱体上，固定了螺杆的位置。而螺杆与箱体接触的两处则被设置在箱体上的铝青铜材质丝杠轴套导向；6.手轮与螺杆的连接。螺杆端部方头与手轮方孔连接，然后被圆柱销固定，保证使用可靠性；7.该产品的结构决定了驱动接口角速度为开启时速度慢、运动至90°时速度最快，由此可以保证阀门在开启时有较慢的角速度以降低介质冲击，以及降低快速开启过程中产生震动的风险。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：在手轮上输入扭矩，使螺杆旋转，将力矩传递至丝杠螺母产生线性运动，丝杠螺母通过连接板将力传递至曲柄，使曲柄产生旋转输出扭矩；丝杠螺母线性运动，曲柄旋转运动的过程中均有轴套导向，梯形螺纹固有的高强度、高效率，对中性好，加工方便等优势，使该装置具有强度高、传动平稳、输出扭矩大、传递效率高、寿命长，性价比优越的优点。

附图说明

图1是本发明的总装结构图；

图2是本发明的曲轴滑块导向部分的剖面视图；

图3是本发明的曲轴接口部位剖面视图。

图4是曲轴处于0°位置即该手轮机构的初始位置示意图；

图5为曲轴处于90°位置即该手轮机构是最大行程位置示意图。

图中所示：1.手轮2.螺杆3.箱体端盖4.固定环5.平面推力滚针轴承6.箱体7.连接板8.导向块9.偏心环10.丝杠螺母11.曲轴12.箱盖13.第一限位螺母14.第二限位螺母15.丝杠轴套，16.箱体轴套17.指针盖18.指针。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示为本发明的总装结构图，首先将偏心环9、连接板7、曲轴11、卡簧等预先连接后装入已安装好下导向块8、丝杠轴套15、轴套的箱体6中，穿入螺杆2，然后依次装入第一限位螺母13、丝杠螺母10、第二限位螺母14后调整偏心环9确定各零件位置后紧定连接板7上的螺钉，之后螺杆另一端导入丝杠轴套15内。螺钉箱体外部分分别装入平面滚针轴承5、固定环4、平面滚针轴承5，在另一端全部顶入丝杠轴套15后，用圆柱销销钉固定环5，然后压紧箱体端盖3。调整丝杠螺母的初始位置及位移距离后用圆柱销销钉两端的第一和第二限位螺母，之后依次装上指针盖17、手轮1，箱盖11、指针18和紧固件即可。

如图2所示为本发明的滑块导向部分剖面视图，其中丝杠螺母10与连接板7的位置是通过偏心环3进行调整确定的，同时丝杠螺母是被导向块8固定在箱体6和箱盖12的导向槽内，由此可以保证丝杠螺母的线性运动轨迹。

如图3所示为本发明的曲轴接口部位剖面视图，其中曲轴11被固定在箱体6的箱体轴套16中，轴向则由箱盖12，图2中的偏心环和导向块进行定位，确保曲轴只有所需的一个旋转自由度。

如图4、5所示分别为曲轴处于0°位置为该手轮机构的初始位置，以及曲轴处于90°位置则是最大行程位置。当曲轴处于0°时，随着手轮的转动，螺杆带动丝杠螺母产生线性运动，在上、下两个导向块的保证下，丝杠螺母的线性运动通过连接板平稳地传递至曲轴，使曲轴绕丝杆轴套旋转，输出扭矩，在限位螺母处到达90°最大行程位置。由于螺杆为梯形螺纹设计，传递力矩大，加工简单，这类结构螺纹牙根强度好，传动效率高，自锁性好，加上曲轴回转中心与螺杆有较大的间距，由此可保证该手轮机构能够传递较大扭矩。

以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种曲轴滑块式手轮机构，其特征在于：包括手轮（1）、螺杆（2）、导向块（8）、偏心环（9）、丝杠螺母（10）、曲轴（11）、连接板（7）、限位螺母（13）、丝杠轴套（15）、箱体（6）、以及箱盖（12）：所述螺杆端部与手轮中心处设有的孔位于同一个作用力轴线上，螺杆端部与孔连接，然后被圆柱销固定；所述螺杆（2）被两端设置平面滚针轴承（5）的固定环（4）用销钉固定位置后，一起被箱体端盖（3）压紧在箱体（6）上进行定位；所述丝杠螺母（10）的上、下两端连接两块导向块（8），导向块分别固定在箱体（6）与箱盖（12）上；所述丝杠螺母（10）与连接板（7）通过偏心环（9）连接，偏心环的旋转可实现曲轴（11）初始位置的调整；所述螺杆上根据丝杠螺母启闭位置分别设置第一限位螺母（13）和第二限位螺母（14）并销钉，防止手轮机构启闭过位。

2.根据权利要求1所述的曲轴滑块式手轮机构，其特征在于：所述螺杆与丝杠螺母通过梯形螺纹副传递力矩。

3.根据权利要求1所述的曲轴滑块式手轮机构，其特征在于，所述限位螺母与螺杆为螺纹连接，并用圆柱销固定。

4.根据权利要求1所述的曲轴滑块式手轮机构，其特征在于，所述螺杆与箱体接触的两处则被设置在箱体上的丝杠轴套（15）导向。

5.根据权利要求4所述的曲轴滑块式手轮机构，其特征在于，所述丝杠轴套为铝青铜材质。

6.根据权利要求1所述的曲轴滑块式手轮机构，其特征在于：所述用于丝杠螺母上、下两端导向的导向块为铝青铜材质。

7.根据权利要求1所述的曲轴滑块式手轮机构，其特征在于，所述偏心环为铝青铜材质。

8.根据权利要求1所述的曲轴滑块式手轮机构，其特征在于，所述螺杆端部为方头结构，所述手轮中心处的孔为方孔，方孔与方头结构位于同一个作用力轴线上，方头结构与方孔连接。