CN107989973A - 基于链条齿轮的单向运动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于链条齿轮的单向运动装置,由两组NJ型逆止器、链轮、连接轴、支座、链条挡板、链条组成。本发明结构简单，使用方便，链条与链轮啮合良好，不会跳齿，当链条正向运动时阻力小，反向运动逆止。需要将链条复位时，只需要将挡板拆下，链条复位后重新安装挡板。

Description

基于链条齿轮的单向运动装置

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，具体而言，本发明涉及基于链条齿轮的单向运动装置，该装置为采用NJ型逆止器、链轮、链条和挡板结构，构成大承载的、正向运动阻力小而反向运动阻力极大的装置，用于某起吊设备工况下要求吊装运动为单方向的情况。

背景技术

中国专利CN201510289805.7公开了大型航天器地面零重力分离试验装备，如图1所示，该试验设备包括试验支架8、滑轮组件7、缓冲机构6、锁定机构2、连接绳索5、配重及提升机构1、拉力记录仪和试验吊具3，试验支架为立方体框架结构，框架结构的三个侧面上分别设置米字型的加强支撑杆，构成框架结构的四根立柱分别与连接立柱的横梁之间的夹角部通过倾斜的外接钢板筋加强，框架结构的剩余侧面上未设置加强支撑杆，框架结构的底面固定连接到地轨上，其中，连接绳索的一端绕过滑轮机构一吊设在上述剩余侧面一侧，绳索下端通过拉力记录仪连接有用于吊设大型航天器须分离舱段的试验吊具，连接绳索另一端绕过滑轮机构二连接有配重及提升机构，滑轮组件一和滑轮组件二分别设置在剩余侧面和其相对侧面的顶部横梁上以支撑绕过的连接绳索，连接绳索和配重及提升机构的连接部分附近设置锁定机构以保持保证舱段分离后的运动方向唯一，缓冲结构包括缓冲器和缓冲挡块，缓冲器设置在试验支架顶部连接绳索的运动路径上，连接绳索上设置缓冲挡块，缓冲器与缓冲挡块的距离大于900mm，吊挂舱体分离后，连接绳索带动缓冲挡块共同匀速运动，直至缓冲挡块冲击缓冲器，使得动能耗散。

工况要求起吊后保证被吊物保持正向向上运动，可以停止，但不能反向向下运动，也就是要求正向运动阻力小，反向运动阻力越大越好。该专利公开的技术说明中未给出锁定机构的详细设计内容。

单向运动装置一般有2种原理机构：棘轮机构、摩擦块机构；其中棘轮机构由棘爪、棘齿、弹簧、运动轴等组成，正向运动时棘爪在棘齿上滑动而无障碍运动，当反向运动时，棘爪在弹簧作用下抵住棘齿而导致运动轴无法旋转，从而实现单向运动；但该机构存在齿间距，存在有1个齿距的反向运动量。摩擦块机构由摩擦块、摩擦轮、运动轴和弹簧等组成，由于不存在齿距，采用摩擦角逆止原理，不存在反向运动量。

棘轮机构由于存在反向运动量而不适用于大型航天器地面零重力分离试验，因为该试验允许正向运动或停止，而不允许有反向运动。

摩擦块机构满足该试验工况，但是该起吊设备采用多条钢丝绳结构，无法与摩擦式逆止器的运动轴直接连接，因此需要一套基于链条齿轮的单向运动装置，将链条与钢丝绳串联，通过将链条进行逆止，达到使得钢丝绳逆止的目的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种大承载的、正向运动阻力小而反向运动阻力极大的装置，串联于钢丝绳组件中，达到钢丝绳组件单向运动的目的。

本发明是通过如下技术方案实现的：

适用于钢丝绳起吊设备的单向运动装置，包括正转逆止器、反转逆止器、链轮、连接轴、支座、链条挡板、链条；其中，正转逆止器、反转逆止器的外壳通过螺钉安装在支座上，连接轴设置在正转逆止器、反转逆止器的中心轴孔内，通过花键连接；其中，链轮通过花键与连接轴连接，连接轴设计有突起可防止链轮轴向滑动，链条与链轮啮合，链条挡板的两侧面板分别固定到正转逆止器、反转逆止器的外壳上；其中链条与挡板存在间隙；其中，正转逆止器与反转逆止器选用NJ型接触式异形块逆止器，适用于低速运动轴防止逆转。

其中，链条27与挡板26存在3mm的间隙。

其中，正转逆止器与反转逆止器并联穿在同一根轴上，逆止工作是无级的。

其中，采用链轮和链条的组合形式，链轮和逆止器穿在同一根轴上，链条与链轮相切贴合。

其中，正转逆止器和反转逆止器分别设置在底座上，通过定位销孔和通孔与底座固定。

进一步地，两个逆止器内圈与轴是键槽连接的，并用端盖与轴端固定，轴与链轮是键槽连接的，链轮通过轴肩和轴套、螺钉定位。

其中，NJ型接触式异形块逆止器为摩擦式逆止器，由若干异形块按照一定规律排列在内圈和外圈之间构成的，当内圈正向旋转时，异形块与内外圈轻轻接触，当内圈反向旋转时，异形块在弹簧力的作用下，将内、外圈楔紧，从而承担逆止力矩。

本发明结构简单，使用方便，链条与链轮啮合良好，不会跳齿，当链条正向运动时阻力小，反向运动逆止。需要将链条复位时，只需要将挡板拆下，链条复位后重新安装挡板。

附图说明

图1是公开的中国专利CN201510289805.7所示的大型航天器地面分离试验装置示意图；

其中，1、配重及提升机构；2、锁定机构；3、试验吊具；4、拉力记录仪；5、连接绳索；6、缓冲机构；7、滑轮组件；8、试验支架；

图2是本发明的适用于钢丝绳起吊设备的单向运动装置的具体结构示意图；

其中，21、正转逆止器；22、反转逆止器；23、链轮；24、连接轴；25、支座；26、挡板；27、链条；

图3是本发明的适用于钢丝绳起吊设备的单向运动装置的俯视图；

其中，21、正转逆止器；22、反转逆止器；23、链轮；24、连接轴；25、支座；26、挡板；27、链条。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但这仅仅是示例性的，并不旨在对本发明的保护范围进行任何限制。

参见图2，适用于钢丝绳起吊设备的单向运动装置，包括正转逆止器21、反转逆止器22、链轮23、连接轴24、支座25、链条挡板26、链条27；其中，正转逆止器21、反转逆止器22的外壳通过螺钉安装在支座25上，连接轴24设置在正转逆止器21、反转逆止器22的中心轴孔内，通过花键连接；其中，链轮23通过花键与连接轴24连接，连接轴24设计有突起可防止链轮23轴向滑动，链条27与链轮23啮合，链条挡板26的两侧面板分别固定到正转逆止器21、反转逆止器22的外壳上；其中链条27与挡板26存在3mm的间隙；其中，正转逆止器与反转逆止器选用NJ型接触式异形块逆止器，适用于低速运动轴防止逆转。

具体地，链轮分度圆直径384mm，选择逆止器型号NJ75，空转阻力矩5Nm，折算到链轮上的阻力为26N。逆止器安装在底座上，通过定位销孔和通孔与底座固定。逆止器内圈与轴是键槽连接，并用端盖与轴端固定。轴与链轮是键槽连接，链轮通过轴肩和轴套、紧钉螺钉定位。

链条有效长度3100mm，选用滚子链，根据GB/T1243-1997的参数尺寸和承载能力，选择ISO链号为20A-3-48，节距31.75mm，链节数48，三排，抗拉载荷260.2KN；链宽113mm，链条通道高度30.48mm。

链轮按照标准滚子链轮设计，分度圆直径d根据逆止器轴径及链条节距等确定，节距p＝31.75mm，齿数z根据系列选38，根据计算出d＝384mm。

根据键槽选型计算结果，链轮内孔直径dk＝85mm，键槽型号B36×20×100。

多排链轮的轮毂长度即链轮宽100mm。

参见图3，图3是本发明的适用于钢丝绳起吊设备的单向运动装置的俯视图。链条挡板26位于链条27外侧并固定在支座上，使得链条27位于挡板26和链轮23之间，链轮23与链条27啮合，链条27与挡板26间隙3mm。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，相关技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.适用于钢丝绳起吊设备的单向运动装置，包括正转逆止器、反转逆止器、链轮、连接轴、支座、链条挡板、链条；其中，正转逆止器、反转逆止器的外壳通过螺钉安装在支座上，连接轴设置在正转逆止器、反转逆止器的中心轴孔内，通过花键连接；其中，链轮通过花键与连接轴连接，连接轴设计有突起可防止链轮轴向滑动，链条与链轮啮合，链条挡板的两侧面板分别固定到正转逆止器、反转逆止器的外壳上；其中链条与挡板存在间隙；其中，正转逆止器与反转逆止器选用NJ型接触式异形块逆止器，适用于低速运动轴防止逆转。

2.如权利要求1所述的单向运动装置，其中，链条与挡板存在3mm的间隙。

3.如权利要求1所述的单向运动装置，其中，正转逆止器与反转逆止器并联穿在同一根轴上，逆止工作是无级的。

4.如权利要求1所述的单向运动装置，其中，采用链轮和链条的组合形式，链轮和逆止器穿在同一根轴上，链条与链轮相切贴合。

5.如权利要求1所述的单向运动装置，其中，正转逆止器和反转逆止器分别设置在底座上，通过定位销孔和通孔与底座固定。

6.如权利要求1-5任一项所述的单向运动装置，其中，两个逆止器内圈与轴是键槽连接的，并用端盖与轴端固定，轴与链轮是键槽连接的，链轮通过轴肩和轴套、螺钉定位。

7.如权利要求1-5任一项所述的单向运动装置，其中，NJ型接触式异形块逆止器为摩擦式逆止器，由若干异形块按照一定规律排列在内圈和外圈之间构成的，当内圈正向旋转时，异形块与内外圈轻轻接触，当内圈反向旋转时，异形块在弹簧力的作用下，将内、外圈楔紧，从而承担逆止力矩。