CN105538263A - 一种精密水平调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精密水平调节装置，包括支链一、支链二、支链三、支链四、支撑底板、调节平台。四条支链均匀分布在支撑底板四周，其中三条支链完全相同，另一条支链通过丝杆固定架将丝杆定位在竖直位置，其余结构均与另三条支链相同，通过手电动切换器，调平装置可采用手动或电动进行调平操作。本发明采用柔性关节组件连接，在调节平台水平调节的过程中不会出现卡死现象，使用蜗轮蜗杆与滚珠丝杆配合，使水平调节过程更加平稳，水平调节的精度更高。

Description

一种精密水平调节装置

技术领域

本发明涉及水平度调平装置技术领域，特别涉及一种精密水平调节装置。

背景技术

目前，许多机械设备需要在水平状态下工作，但现有调平装置又存在较多的缺陷，例如行程小，负载小，不能精确调平，调平后结构不平衡状态等，而且有些调平装置不适合放在凸凹不平的地面工作，这样就大大限制了调平装置的适用范围，如果采用不科学的方法解决此类问题，会影响设备的正常工作。因此急需设计一种角度调节范围较大，承载能力强，且使用起来稳定、调平精度高的调平装置。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种调平装置，特别是一种精密水平调节装置。

本发明所要解决的问题通过以下技术方案实现。

一种精密水平调节装置，包括支撑底板、调节平台、支链一、支链二、支链三、支链四，所述的支撑底板四周开有支链滑道，用于将调动底板下方的滚轮嵌入其中，实现支链的移动；所述的调节平台通过铰链与柔性关节组件连接，位于支撑底板上方，用于放置需要调节的物体；所述的支链一、支链二、支链三、支链四下端装有滚轮，滚轮分布在支撑底板四周的支链滑道内，其中支链一、支链二、支链三结构完全相同，支链四将关节轴承更换为一对角接触球轴承，通过丝杆固定架将丝杆定位在竖直位置，其余结构均与另三条支链相同；

所述的支链一包括调动底板、手动调节装置、滚珠丝杆、柔性关节组件、自动调节装置，调动底板包括圆柱滚子轴承一、滚轮、滚轮支架、关节轴承、蜗杆支架，可移动底板，其中圆柱滚子轴承一安装在可移动底板轴承座内，滚轮分为两行三列与滚轮支架通过转动副连接，滚轮放置在支链滑道内，滚轮支架固定在可移动底板下方，关节轴承安装在可移动底板轴承座内，蜗杆支架焊接在可移动底板上方；所述的手动调节装置的转动轴与圆柱滚子轴承一内圈形成过盈配合，且通过其内部的链轮二与滚珠丝杆中的的丝杆相连；所述的滚珠丝杆包括丝杆、丝母，其中丝杆底端与关节轴承内圈形成过盈配合，丝母通过球副与柔性关节组件中的桁架底座连接，且与丝杆形成滚珠丝杆，用于实现调节平台的升降运动；柔性关节组件的六面体桁架通过铰链与调节平台相连接，用于在调平时调节平台左右方向的细微变动的调节；所述的自动调节装置包括电机、链轮三、链轮四、链条二，其中电机竖直安装在可移动底板上，输出端与链轮四连接，链轮三通过键连接在丝杆上，链轮三与链条二和链轮四形成链传动；

所述的柔性关节组件包括球副、桁架底座、六面体桁架、铰链，其中桁架底座一端通过球副与丝母连接，另一端与六面体桁架连接，主要用于调节平台在升降过程中左右摆动的调节；所述的六面体桁架一面固定在桁架底座上，另一端通过铰链与调节平台连接，六面体桁架节点处由镍钛记忆合金材料构成，主要用于调节平台在升降过程中左右移动的微调；

所述的手动调节装置包括摇动把手、蜗杆、圆柱滚子轴承二、手电动转换器、链轮二、链条一，所述的摇动把手固接在蜗杆上，用于给整个装置提供动力；所述的蜗杆与一对圆柱滚子轴承二形成过盈配合，圆柱滚子轴承二安装在蜗杆支架轴承座内；所述的手电动转换器与圆柱滚子轴承一内圈形成过盈配合，用于手动与电动两种动力源之间的转换，其内部的蜗轮与外部的蜗杆形成蜗轮蜗杆传动；所述的链轮二通过键连接在丝杆上，与链条一、链轮一形成链传动。

所述的手电动转换器包括转动轴、链轮一、离合插座、圆柱滚子轴承三、推力轴承、圆锥滚子轴承、弹簧、离合插头、蜗轮，所述的转动轴包括圆柱面一、圆柱孔、端面、圆柱面二；所述的链轮一通过键连接在圆柱面二上；所述的离合插座开有插孔，且与链轮一固接，插孔在手动调节时，用于放置离合插头；所述的圆柱滚子轴承三内圈与圆柱面一采用过盈配合，使蜗轮在使用时不会左右摆动；所述的推力轴承分为两个，其座圈分别安装在离合插座和端面的轴承座内，其转圈与蜗轮轴形成过盈配合；所述的圆锥滚子轴承安装在离合插头内部的轴承座内；所述的弹簧一端固接在圆柱孔内，另一端与圆锥滚子轴承内圈形成过盈配合；所述的离合插头可在蜗轮通孔、插孔和蜗轮槽内切换放置；所述的蜗轮开有蜗轮通孔、蜗轮槽，与圆柱滚子轴承三外圈形成过盈配合。

通过手动调节物体平衡时，首先将离合插头穿过蜗轮通孔插入插孔，然后用手旋转摇动把手，通过手电动转换器，链轮将动力传给丝杆，通过滚珠丝杆及柔性关节组件之间的配合实现对物体的角度调节；通过电动调节物体角度时，首先将离合插头拉出，并旋转到蜗轮槽上，电机通过链条二带动链轮三旋转，链轮三带动滚珠丝杆运动，通过滚珠丝杆及柔性关节组件之间的配合实现对物体的角度调节。

本发明的有益效果是：本发明的可采用手动或电动驱动，对环境的适用性比较强，本发明主要由四条支链组成，且结构基本相同操作完全相同，使用起来简单方便，采用滚珠丝杆机构以达到升降的目的，使传动更加平稳，支链末端采用柔性关节组件与调节平台连接，其内部采用球副、六面体桁架、铰链等组合，使本发明在调平过程中不会出现卡死现象，且使传动更加可靠，支链底部采用两行三列式的滚轮镶嵌在支撑底板内，使传动更加平稳可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的支链一结构示意图；

图3是本发明的支链四结构示意图；

图4是本发明的手电动转换器结构示意图；

图5是本发明的蜗轮结构示意图；

图6是本发明的离合插座结构示意图；

图7是本发明的转动轴结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种精密水平调节装置，包括支撑底板5、调节平台6、支链一1、支链二2、支链三3、支链四4。

如图1、图2和图3所示，所述的支撑底板5四周开有支链滑道51，用于将调动底板11下方的滚轮112嵌入其中，实现支链的移动；所述的调节平台6通过四条支链的铰链固定在支撑底板5上方，用于放置需要调节的物体；所述的支链一1、支链二2、支链三3、支链四4通过滚轮112均匀分布在支撑底板5四周的支链滑道51上，其中支链一1、支链二2、支链三3结构完全相同，支链四4是将关节轴承114更换为一对角接触球轴承41，通过丝杆固定架42将丝杆132定位在竖直位置，是为了使调平装置在调平过程中不会发生向一边倾斜的现象，其余结构均与另三条支链相同；

如图2所示，所述的支链一1包括调动底板11、手动调节装置12、滚珠丝杆13、柔性关节组件14、自动调节装置15，所述的调动底板11包括圆柱滚子轴承一111、滚轮112、滚轮支架113、关节轴承114、蜗杆支架115、可移动底板116，，其中圆柱滚子轴承一111安装在可移动底板116轴承座内，滚轮112分为两行三列与滚轮支架113通过转动副连接，滚轮112放置在支链滑道51内，滚轮支架113固定在可移动底板116下方，关节轴承114安装在可移动底板116轴承座内，蜗杆支架115焊接在可移动底板116上方；所述的手动调节装置12的转动轴1241与圆柱滚子轴承一111内圈形成过盈配合，且通过其内部的链轮二125与滚珠丝杆13中的的丝杆132相连；所述的滚珠丝杆13包括丝杆132、丝母131，其中丝杆132底端与关节轴承114内圈形成过盈配合，丝母131通过球副141与柔性关节组件14中的桁架底座142连接，且与丝杆132形成滚珠丝杆13，用于实现调节平台的升降运动；柔性关节组件14的六面体桁架143通过铰链144与调节平台6相连接，用于在调平时调节平台6左右方向的细微变动的调节；所述的自动调节装置15包括电机151、链轮四152、链轮三153、链条二154，其中电机151竖直安装在可移动底板116上，输出端与链轮四152连接，链轮三153通过键连接在丝杆132上，链轮三153与链条二154和链轮四152形成链传动；

如图2所示，所述的柔性关节组件14包括球副141、桁架底座142、六面体桁架143、铰链144，其中桁架底座142一端通过球副141与丝母131连接，另一端与六面体桁架143连接；所述的六面体桁架143一面固定在桁架底座142上，另一端通过铰链144与调节平台6连接，六面体桁架143节点处由镍钛记忆合金材料构成，主要用于调节平台6在升降过程中左右移动的微调；

如图2和图4所示，所述的手动调节装置12包括摇动把手121、蜗杆122、圆柱滚子轴承二123、手电动转换器124、链轮二125、链条一126，所述的摇动把手121固接在蜗杆122上，用于给整个装置提供动力；所述的蜗杆122与一对圆柱滚子轴承二123形成过盈配合，圆柱滚子轴承二123安装在蜗杆支架115轴承座内；所述的手电动转换器124与圆柱滚子轴承一111内圈形成过盈配合，用于手动与电动两种动力源之间的转换，其内部的蜗轮1249与外部的蜗杆122形成蜗轮蜗杆传动；所述的链轮二125通过键连接在丝杆132上，与链条一126、链轮一1242形成链传动。

如图4、图5、图6、图7所示，所述的手电动转换器124包括转动轴1241、链轮一1242、离合插座1243、圆柱滚子轴承三1244、推力轴承1245、圆锥滚子轴承1246、弹簧1247、离合插头1248、蜗轮1249，所述的转动轴1241包括圆柱面一12411、圆柱孔12412、端面12413、圆柱面二12414；所述的链轮一1242通过键连接在圆柱面二12414上；所述的离合插座1243开有插孔12431，且与链轮一1242固接，插孔12431在手动调节时，用于放置离合插头1248；所述的圆柱滚子轴承三1244内圈与圆柱面一12411采用过盈配合，使蜗轮1249在使用时不会左右摆动；所述的推力轴承1245分为两个，其座圈分别安装在离合插座1243和端面12413的轴承座内，其转圈与蜗轮轴12493形成过盈配合；所述的圆锥滚子轴承1246安装在离合插头1248内部的轴承座内；所述的弹簧1247一端固接在圆柱孔12412内，另一端与圆锥滚子轴承1246内径过盈配合；所述的离合插头128可在蜗轮通孔12491、插孔12431和蜗轮槽12492内切换放置，用于实现手动调节与电动调节之间的转换；所述的蜗轮1249开有蜗轮通孔12491、蜗轮槽12492、蜗轮轴12493，与圆柱滚子轴承三1244外圈形成过盈配合。

通过手动调平时，首先将离合插头1248穿过蜗轮通孔12491插入插孔12431，然后用手旋转摇动把手121，通过手电动转换器124及链传动将动力传给丝杆132，通过滚珠丝杆13及柔性关节组件14之间的配合实现对调节平台6的角度调节；通过电动调节物体角度时，首先将离合插头1248拉出，并旋转到蜗轮槽12492上，电机151通过链条二154带动链轮三153旋转，链轮三153带动滚珠丝杆13运动，通过滚珠丝杆13及柔性关节组件14之间的配合实现对物体的角度调节。

通过电动调平时：水平度传感器检测到调节平台6处于非水平状态，固定在可移动底板116上的电机151开始工作，连接在电机151输出端上的链轮四152通过链条二154将动力传输到连接在丝杆132上的链轮三153驱使其转动，链轮三153带动可移动底板116上的丝杆132相对关节轴承114外圈转动，丝杆132带动丝母131做升降运动，丝母131带动连接在丝母131上的球副141运动，连接在球副141上的桁架底座142带动六面体桁架143运动，六面体桁架143通过铰链144带动调节平台6运动，连接在滚轮支架113上的滚轮112伴随装置的运动而前后运动，使调节平台6实现升降运动，以实现对调节平台6倾角的调平，为使手动调节装置12在电动调节时不会卡死，本发明采用以下方案实现，连接在丝杆132上的链轮二125通过链条一126带动连接在转动轴1241上的链轮一1242及离合插座1243转动，通过圆柱滚子轴承一111连接在可移动底板116上的转动轴1241，伴随着链轮一1242的转动而带动连接在圆柱孔12412与通过圆锥滚子轴承1246固定在离合插头1248之间的弹簧1247转动，同时两推力轴承1245和圆锥滚子轴承1246跟随转动轴一起转动，从而实现转动轴1241、链轮一1242、离合插座1243、圆柱滚子轴承三1244、推力轴承1245、圆锥滚子轴承1246、弹簧1247、离合插头1248运动，而蜗轮1249不动的目的，使电动调节时手动调节装置12不受影响。

通过手动调平时：首先将通过弹簧1247拉紧的离合插头1248从蜗轮槽12492上旋转至蜗轮通孔12491正上方，使其穿过蜗轮通孔12491插入离合插座1243中的插孔12431，旋转固接在蜗杆122上的摇动把手121，带动通过两圆柱滚子轴承二123镶嵌在蜗杆支架115内的蜗杆122旋转，蜗杆122带动通过圆柱滚子轴承三1244套在转动轴1241上的蜗轮1249一起旋转，蜗轮1249通过蜗轮通孔12491带动离合插头1248一起旋转，离合插头1248通过固接在链轮一1242上方离合插座1243中的插孔12431带动链轮一1242转动，固接在丝杆132上的链轮二125通过链条一126跟随链轮一1242转动，链轮二125带动通过关节轴承114固定在可移动底板116上的丝杆132转动，丝杆132带动丝母131做升降运动，丝母131带动固接在丝母131上的球副141运动，固接在球副141上的桁架底座142带动六面体桁架143运动，铰链144跟随六面体桁架143一起运动，通过转动副固接在滚轮支架113上的滚轮112伴随装置的运动而前后运动，使调节平台6实现升降运动，以实现对调节平台6状态的调平。

Claims (2)

1.一种精密水平调节装置，其特征在于：包括支撑底板、调节平台、支链一、支链二、支链三、支链四，所述的支撑底板四周开有支链滑道；所述的调节平台通过铰链与柔性关节组件连接，位于支撑底板上方；所述的支链一、支链二、支链三、支链四下端装有滚轮，滚轮分布在支撑底板四周的支链滑道内，其中支链一、支链二、支链三结构完全相同，支链四将关节轴承更换为一对角接触球轴承，通过丝杆固定架将丝杆定位在竖直位置，其余结构均与另三条支链相同；

所述的支链一包括调动底板、手动调节装置、滚珠丝杆、柔性关节组件、自动调节装置，调动底板包括圆柱滚子轴承一、滚轮、滚轮支架、关节轴承、蜗杆支架，可移动底板，其中圆柱滚子轴承一安装在可移动底板轴承座内，滚轮分为两行三列与滚轮支架通过转动副连接，滚轮放置在支链滑道内，滚轮支架固定在可移动底板下方，关节轴承安装在可移动底板轴承座内，蜗杆支架焊接在可移动底板上方；所述的手动调节装置的转动轴与圆柱滚子轴承一内圈形成过盈配合，且通过其内部的链轮二与滚珠丝杆中的的丝杆相连；所述的滚珠丝杆包括丝杆、丝母，其中丝杆底端与关节轴承内圈形成过盈配合，丝母通过球副一与柔性关节组件中的桁架底座连接，且与丝杆形成滚珠丝杆；柔性关节组件的六面体桁架通过铰链与调节平台相连接；所述的自动调节装置包括电机、链轮三、链轮四、链条二，其中电机竖直安装在可移动底板上，输出端与链轮四连接，链轮三通过键连接在丝杆上，链轮三与链条二和链轮四形成链传动；

所述的柔性关节组件包括球副、桁架底座、六面体桁架、铰链，其中桁架底座一端通过球副与丝母连接，另一端与六面体桁架连接；所述的六面体桁架一面固定在桁架底座上，另一端通过铰链与调节平台连接；

所述的手动调节装置包括摇动把手、蜗杆、圆柱滚子轴承二、手电动转换器、链轮二、链条一，所述的摇动把手固接在蜗杆上；所述的蜗杆与一对圆柱滚子轴承二形成过盈配合，圆柱滚子轴承二安装在蜗杆支架轴承座内；所述的手电动转换器与圆柱滚子轴承一内圈形成过盈配合，其内部的蜗轮与外部的蜗杆形成蜗轮蜗杆传动；所述的链轮二通过键连接在丝杆上，与链条一、链轮一形成链传动。

2.根据权利要求1所述的一种精密水平调节装置，其特征在于：所述的手电动转换器包括转动轴、链轮一、离合插座、圆柱滚子轴承三、推力轴承、圆锥滚子轴承、弹簧、离合插头、蜗轮，所述的转动轴包括圆柱面一、圆柱孔、端面、圆柱面二；所述的链轮一通过键连接在圆柱面二上；所述的离合插座开有插孔，且与链轮一固接；所述的圆柱滚子轴承三内圈与圆柱面一采用过盈配合；所述的推力轴承分为两个，其座圈分别安装在离合插座和端面的轴承座内，其转圈与蜗轮轴形成过盈配合；所述的圆锥滚子轴承安装在离合插头内部的轴承座内；所述的弹簧一端固接在圆柱孔内，另一端与圆锥滚子轴承内圈形成过盈配合；所述的离合插头可在蜗轮通孔、插孔和蜗轮槽内切换放置；所述的蜗轮开有蜗轮通孔、蜗轮槽、蜗轮轴，与圆柱滚子轴承三外圈形成过盈配合。