CN107445080B - 一种大伸缩比的钢丝滑轮绳组同步伸缩装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械设备技术领域，具体涉及一种大伸缩比的钢丝滑轮绳组同步伸缩装置。该装置包括工作臂单元、驱动单元、行程放大单元、钢丝滑轮绳组单元以及附件单元。人工手动操作旋转手柄，通过传动齿轮带动梯形丝杠转动，利用丝杠螺母的直线运动特性带动剪叉机构展开或者收缩；四根伸缩臂依次嵌套，伸缩臂一固定于基座上，剪叉机构直接推动伸缩臂二运动，通过滑轮钢丝绳组的布置实现伸缩臂二、伸缩臂三和伸缩臂四的同步伸缩。本发明结构设计新颖合理，操作方便，伸缩比大大增加，解决了传统伸缩装置占用空间大、质量大、操作不便、伸缩比低、同步性差等问题，具有结构简单紧凑、投资小、运行成本低和劳动强度低的优点。

Description

一种大伸缩比的钢丝滑轮绳组同步伸缩装置
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，具体涉及一种大伸缩比的钢丝滑轮绳组同步伸缩装置。
背景技术
伸缩机构在工业、农业以及国防兵器等行业中被大量使用。在生活中广泛使用的自动伸缩门、液压起重机手臂、螺旋安装器等，都属于伸缩机构的范畴。
同步伸缩机构具有在工作时展伸、不工作时收缩、减小占地面积的优点。目前现有的伸缩机构中，动臂的伸缩大部分靠长行程液压缸来推动，增加了整机质量和尺寸，在一些空间较小以及需要手动操作的场合应用不便；多节臂伸缩装置中，滑轮与钢丝绳的安装固定方式比较复杂，使用也较为不便。另外，多节臂式的同步伸缩装置完全展伸后，可以将前端搭接至固定位置，将伸缩装置作为物体运输通道，物体运输结束后，再将伸缩装置收缩至原始状态。
发明内容
针对现有伸缩装置中存成的问题，本发明的目的在于设计一种新型同步伸缩装置，该装置利用梯形丝杠和剪叉机构等解决其整体质量偏大、使用不便等问题。
所述的一种大伸缩比的钢丝滑轮绳组同步伸缩装置，其特征在于包括工作臂单元、驱动单元、行程放大单元、钢丝滑轮绳组单元及附件单元；所述工作臂单元包括伸缩臂一、伸缩臂二、伸缩臂三、伸缩臂四；所述驱动单元包括梯形丝杠组件、旋转手柄和传动齿轮；所述行程放大单元包括剪叉机构和剪叉机构连接件；所述钢丝滑轮绳组单元包括四个固定滑轮和三根钢丝绳；所述的附件单元包括支承座和支承前端。
所述的工作臂单元包括伸缩臂一、伸缩臂二、伸缩臂三和伸缩臂四；所述的伸缩臂一为固定端，通过螺栓与基座相连接；所述的伸缩臂二、伸缩臂三和伸缩臂四依次嵌套插入前一根伸缩臂内，上下臂面紧密贴合；
所述的驱动单元包括梯形丝杠组件、旋转手柄和传动齿轮单元；所述的梯形丝杠组件包括梯形丝杠、丝杠螺母、螺母连接件和固定轴承；其中梯形丝杠通过固定轴承安装于伸缩臂一的内部；所述的螺母连接件将丝杠螺母与剪叉机构连接，起到动力传递作用；所述的传动齿轮单元包括传动齿轮、齿轮轴及齿轮安装座，传动齿轮单元通过螺栓安装于伸缩臂一的右侧；所述的驱动手柄通过联轴器和齿轮轴连接，手动驱动；
所述的行程放大单元包括剪叉机构及剪叉机构连接件；所述的剪叉机构包括剪叉直杆、剪叉弯杆和连接销钉，通过四个剪叉机构连接件安装于伸缩臂一内部；
所述的钢丝滑轮绳组单元包括滑轮、钢丝绳及滑轮安装座；所述的钢丝滑轮绳组单元的数量为4个，分别为第一钢丝滑轮绳组单元、第二钢丝滑轮绳组单元、第三钢丝滑轮绳组单元和第四钢丝滑轮绳组单元；第一钢丝滑轮绳组单元固定于伸缩臂二底部，其上的钢丝绳两端分别连接伸缩臂一与伸缩臂三；第三钢丝滑轮绳组单元固定于伸缩臂二的侧板上，其上的钢丝绳分别连接伸缩臂一和伸缩臂三；第二钢丝滑轮绳组单元固定于伸缩臂三的底部，第四钢丝滑轮绳组单元固定于伸缩臂三的顶部，钢丝绳分别绕过第二钢丝滑轮绳组单元和第四钢丝滑轮绳组单元的滑轮，一端连接于第三钢丝滑轮绳组单元上，另一端连接伸缩臂二，同时，此钢丝绳与伸缩臂四固定连接。
所述的附件单元包括支承座和支承前端。所述的支承座上表面为圆弧面，侧边有倒角，方便圆柱体在支承座上表面滑动；所述的支承前端安装于伸缩臂四的顶部，下表面为圆弧面，方便与圆管端面搭接，形成运输通道。
所述的一种大伸缩比的钢丝滑轮绳组同步伸缩装置，其特征在于，手动驱动手柄，通过传动齿轮单元带动梯形丝杠转动，利用丝杠螺母的直线运动特性带动剪叉机构展伸或者收缩；伸缩臂一固定于基座上，伸缩臂二、伸缩臂三和伸缩臂四同步展伸或者收缩，即伸缩臂二相对于伸缩臂一、伸缩臂三相对于伸缩臂二、伸缩臂四相对于伸缩臂三运动的距离均相同。
所述的一种大伸缩比的钢丝滑轮绳组同步伸缩装置，其特征在于，伸缩臂完全展伸后，支承前端搭接于圆管端面，整个伸缩装置可以作为圆柱体运输通道，支承座和支承前端对圆柱体的移动运输起到支撑和导向作用；物体运输结束后，可通过旋转手柄使伸缩装置收缩至折叠状态。
附图说明
图1为本发明总体布局示意图；
图2为本发明的剖视图；
图3为伸出前端示意图；
图4为剪叉机构示意图；
图5为驱动单元示意图；
具体实施方式
参照图1到图5，本发明设计了一种大伸缩比的钢丝滑轮绳组同步伸缩装置，该装置包括工作臂单元7、驱动单元3、行程放大单元、四个钢丝滑轮绳组单元及附件单元10。手动旋转手柄1，通过传动齿轮单元4带动梯形丝杠5转动，利用丝杠螺母23的直线运动特性带动剪叉机构6展伸或者收缩，从而驱动工作臂单元7向前伸出和向后缩回。四个钢丝滑轮绳组单元分别为第一钢丝滑轮绳组单元12、第二钢丝滑轮绳组单元13、第三钢丝滑轮绳组单元14和第四钢丝滑轮绳组单元15。伸缩臂16为伸缩臂一；伸缩臂17为伸缩臂二；伸缩臂19为伸缩臂三；伸缩臂18为伸缩臂四。
第一钢丝滑轮绳组单元12固定于伸缩臂17底部，其上的钢丝绳两端分别连接伸缩臂16与伸缩臂19；第三钢丝滑轮绳组单元14固定于伸缩臂17的侧板上，其上的钢丝绳分别连接伸缩臂16和伸缩臂19；第二钢丝滑轮绳组单元13固定于伸缩臂19的底部，第四钢丝滑轮绳组单元15固定于伸缩臂19的顶部，钢丝绳分别绕过第二钢丝滑轮绳组单元13和第四钢丝滑轮绳组单元15的滑轮，一端连接于第三钢丝滑轮绳组单元14上，另一端连接伸缩臂17，同时，此钢丝绳与伸缩臂18固定连接。当伸缩臂16固定于基座上，剪叉机构6推动伸缩臂17运动时，固定于伸缩臂17上的第三钢丝滑轮绳组单元14的滑轮相对于伸缩臂16距离增加，因第三钢丝滑轮绳组单元14上的钢丝绳长度不变，伸缩臂19相对于伸缩臂17运动相同的距离；第一钢丝滑轮绳组单元12的滑轮固定于伸缩臂17的底部，因其上的钢丝绳长度不变，伸缩臂19相对于伸缩臂16运动两倍的距离；同理，绕过第二钢丝滑轮绳组单元13和第四钢丝滑轮绳组单元15的滑轮的钢丝绳长度不变，伸缩臂18相对于伸缩臂19运动相同的距离。因此，通过钢丝滑轮绳组单元的布局可以实现伸缩臂17、伸缩臂19和伸缩臂18的同步伸缩。
在该同步伸缩装置设计中，手柄1通过联轴器2与驱动单元3中的齿轮轴连接；驱动单元3通过螺栓固定在伸缩臂16的右侧；伸缩臂16通过底部的螺纹孔与基座配合连接；梯形丝杠5固定在伸缩臂16的内部；剪叉机构6由剪叉直杆20、剪叉弯杆21以及连接销钉22构成，剪叉弯杆21可以起到增大起始位置传动角的作用；剪叉机构6通过剪叉机构连接件11固定于伸缩臂16的内部；伸缩臂完全展伸至规定长度后，支承前端9搭接于圆管端面内，整个伸缩装置上表面可以作为圆柱体运输通道，支承座和支承前端对圆柱体的移动运输起到支撑和导向作用；物体运输结束后，可通过旋转手柄使伸缩装置收缩至折叠状态。

Claims (5)

1.一种大伸缩比的钢丝滑轮绳组同步伸缩装置，其特征在于该同步伸缩装置包括工作臂单元、驱动单元、行程放大单元、钢丝滑轮绳组单元以及附件单元；
所述的工作臂单元包括伸缩臂一、伸缩臂二、伸缩臂三和伸缩臂四；
所述的伸缩臂一为固定端，通过螺栓与基座相连接；
所述的伸缩臂二、伸缩臂三和伸缩臂四依次嵌套插入前一根伸缩臂内，上下臂面紧密贴合；
所述的驱动单元包括梯形丝杠组件、旋转手柄和传动齿轮单元；
所述的梯形丝杠组件包括梯形丝杠、丝杠螺母、螺母连接件和固定轴承；其中梯形丝杠通过固定轴承安装于伸缩臂一的内部；
所述的螺母连接件将丝杠螺母与剪叉机构连接，起到动力传递作用；
所述的传动齿轮单元包括传动齿轮、齿轮轴及齿轮安装座，传动齿轮单元通过螺栓安装于伸缩臂一的右侧；
所述的旋转手柄通过联轴器和传动齿轮单元的齿轮轴连接，手动驱动；
所述的行程放大单元包括剪叉机构及剪叉机构连接件；
所述的剪叉机构包括剪叉直杆、剪叉弯杆和连接销钉，通过四个剪叉机构连接件安装于伸缩臂一的内部；
所述的钢丝滑轮绳组单元包括滑轮、钢丝绳及滑轮安装座；所述的钢丝滑轮绳组单元的数量为4个，分别为第一钢丝滑轮绳组单元、第二钢丝滑轮绳组单元、第三钢丝滑轮绳组单元和第四钢丝滑轮绳组单元；第一钢丝滑轮绳组单元固定于伸缩臂二底部，其上的钢丝绳两端分别连接伸缩臂一与伸缩臂三；第三钢丝滑轮绳组单元固定于伸缩臂二的侧板上，其上的钢丝绳分别连接伸缩臂一和伸缩臂三；第二钢丝滑轮绳组单元固定于伸缩臂三的底部，第四钢丝滑轮绳组单元固定于伸缩臂三的顶部，钢丝绳分别绕过第二钢丝滑轮绳组单元和第四钢丝滑轮绳组单元的滑轮，一端连接于第三钢丝滑轮绳组单元上，另一端连接伸缩臂二，同时，此钢丝绳与伸缩臂四固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种大伸缩比的钢丝滑轮绳组同步伸缩装置，其特征在于：
所述的附件单元包括支承座和支承前端；
所述的支承座上表面为圆弧面，侧边有倒角，方便圆柱体在支承座上表面滑动；
所述的支承前端安装于伸缩臂四的顶部，下表面为圆弧面，方便与圆管端面搭接，形成运输通道。
3.根据权利要求1所述的一种大伸缩比的钢丝滑轮绳组同步伸缩装置，其特征在于，手动旋转手柄，通过传动齿轮单元带动梯形丝杠转动，利用丝杠螺母的直线运动特性带动剪叉机构展伸或者收缩。
4.根据权利要求1所述的一种大伸缩比的钢丝滑轮绳组同步伸缩装置，其特征在于，伸缩臂一固定于基座上，伸缩臂二、伸缩臂三和伸缩臂四同步展伸或者收缩，即伸缩臂二相对于伸缩臂一、伸缩臂三相对于伸缩臂二、伸缩臂四相对于伸缩臂三运动的距离均相同。
5.根据权利要求1所述的一种大伸缩比的钢丝滑轮绳组同步伸缩装置，其特征在于，伸缩臂完全展伸后，支承前端搭接于圆管端面，整个伸缩装置可以作为圆柱体运输通道，支承座和支承前端对圆柱体的移动运输起到支撑和导向作用；物体运输结束后，可通过旋转手柄使伸缩装置收缩至折叠状态。
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