CN108869679B - 一种用于轨道丝杠运载结构的丝杠支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轨道丝杠运载结构的丝杠支撑装置。丝杠的两端支撑安装在机架上，丝杠上方的机架上安装有平行于丝杠的轨道，丝杠和轨道上共同安装有工作滑块、左右辅助滑块，丝杠中部下方的机架上固定有左右阻碍组件；工作滑块中，工作轨道滑块嵌装连接于轨道；传动螺母通过螺纹套装在丝杠上，两块磁板分别固定在传动螺母沿丝杠轴向的两端，辅助轮滚动接触机架侧面；辅助滑块中，辅助轨道滑块嵌装于轨道；支撑块固定在辅助连接板下部，磁铁和工作滑块的磁板相吸附连接，支撑块开有丝杠贯穿支撑的通孔。本发明使用辅助滑块添加丝杠的支撑点，可以有效减小丝杠挠度，提高丝杠螺旋传动的稳定性，且结构简单，易于使用。

Description

一种用于轨道丝杠运载结构的丝杠支撑装置

技术领域

本发明属于螺旋传动领域一种丝杠支撑装置，具体涉及了一种用于轨道丝杠运载结构的丝杠支撑装置，可用于带有轨道和丝杠的运载结构，例如台阶楼梯侧边的楼道电梯。

背景技术

螺旋传动是一种常用的将旋转运动转换成直线运动的传动方式，可以分为传力螺旋﹑传导螺旋和调整螺旋三种，其中传导螺旋主要用于传递运动，在机床以及各种工业设备和精密仪器中均有应用。一般，水平传导螺旋的传动距离不大，或者结构对丝杠的径向尺寸限制不严格，很少出现丝杠挠度过大的情况。然而，当丝杠直径较小且长度过大时，丝杠会因为自重而产生挠度过大的问题，在旋转时会产生大幅度的震动，影响螺旋传动的正常运行，同时会导致丝杠和螺母的损坏。

发明内容

为了解决轨道丝杠运载结构中长丝杠挠度过大的问题，本发明提出了一种用于轨道丝杠运载结构的丝杠支撑装置，可用于带有轨道和丝杠的运载结构，例如台阶楼梯侧边的楼道电梯。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

本发明包括左轴承座、轨道、左辅助滑块、丝杠、工作滑块、右辅助滑块、右轴承座、左阻碍组件、右阻碍组件、机架；丝杠的两端分别通过左轴承座和右轴承座支撑安装在机架上，丝杠上方的机架上安装有平行于丝杠的轨道，丝杠和轨道上共同安装有工作滑块、左辅助滑块和右辅助滑块，左辅助滑块和右辅助滑块的结构成面对称，左辅助滑块和右辅助滑块位于工作滑块的两侧，工作滑块、左辅助滑块和右辅助滑块上部嵌装在轨道上形成滑动副，工作滑块下部和机架滚动连接，工作滑块的中部以及左辅助滑块和右辅助滑块的下部套装在丝杠上，其中工作滑块和丝杠螺纹配合连接，左辅助滑块和右辅助滑块和丝杠活动套装配合连接；丝杠中部下方的机架上固定有左阻碍组件和右阻碍组件，左阻碍组件和右阻碍组件位于左辅助滑块和右辅助滑块之间，左阻碍组件和右阻碍组件结构相同。

所述工作滑块包括工作连接板、工作轨道滑块、磁板和辅助轮；工作轨道滑块固定在工作连接板的上部，工作轨道滑块嵌装连接于轨道；工作滑块中部固定有传动螺母，传动螺母通过螺纹套装在丝杠上，两块磁板分别固定在传动螺母沿丝杠轴向的两端，磁板开有用于丝杠贯穿支撑的通孔；两个辅助轮安装在工作连接板的下部，辅助轮滚动接触机架侧面，使得工作滑块和机架滚动连接，工作滑块底部外侧面上安装有载荷。

所述的左辅助滑块和右辅助滑块结构相同，左辅助滑块包括辅助连接板、辅助轨道滑块、磁铁和支撑块，辅助轨道滑块通过辅助垫块固定在辅助连接板上部，辅助轨道滑块嵌装连接于轨道；支撑块固定在辅助连接板下部，磁铁固定在支撑块沿丝杠轴向且面向工作滑块的一端，磁铁用于和工作滑块的磁板相吸附连接，而带动左辅助滑块随工作滑块一起移动；支撑块开有用于丝杠贯穿支撑的通孔，支撑块为丝杠提供支撑，减小丝杠的跨距，从而减小丝杠的挠度。

本发明通过上述结构实现了在载荷沿丝杠轴向移动过程，一直能在丝杠中部存在至少一个辅助滑块作为支撑件，维持丝杠中部的支撑受力，减小丝杠的跨距，从而减小丝杠的挠度。

所述的右阻碍组件包括右阻碍支架、右球头柱塞和右固定螺母，右阻碍支架固定于机架上，右球头柱塞通过右固定螺母固定在右阻碍支架上；所述的左阻碍组件包括左固定螺母、左球头柱塞和左阻碍支架，左阻碍支架固定于机架上，左球头柱塞通过左固定螺母固定在左阻碍支架上；左辅助滑块和右辅助滑块的支撑块底面中间均设有凹坑，凹坑用于和阻碍组件中伸出阻碍支架的球头柱塞上端嵌装配合。

所述的丝杠通过左轴承座支撑安装的一端和带轮同轴固定连接，带轮使用方形螺母和垫片固定在丝杠端部，丝杠通过右轴承座支撑安装的一端装有方形螺母。

所述的左阻碍组件和右阻碍组件的最高点高于左辅助滑块和右辅助滑块的最低点，使得左阻碍组件和右阻碍组件分别能阻挡左辅助滑块和右辅助滑块沿轨道的移动，具体来说并通过左右球头柱塞、对左右辅助滑块、进行限位，辅助滑块的支撑块底面设有凸起，左阻碍组件中的左球头柱塞和右阻碍组件中的右球头柱塞伸出各自的阻碍支架后的顶端高于左辅助滑块和右辅助滑块下部的凸起底端。

所述工作滑块中的传动螺母通过圆柱头螺钉固定在工作连接板中部。

所述的工作轨道滑块和工作连接板之间设置工作垫块。

所述的工作滑块底部外侧面上设有受力板和支撑条，受力板通过支撑条固定在工作连接板外侧面，载荷施加在受力板上。

本发明的有益效果体现在：

本发明使用辅助滑块添加丝杠的动态支撑点，使得载荷在沿丝杠移动过程中丝杠的中间始终有着至少有一个支撑，将丝杠的跨距减小一半，从而减小了丝杠的挠度，提高了螺旋传动的稳定性，且结构简单，易于使用。

附图说明

图1是支撑装置的整体正视图；

图2是支撑装置去除机架后的后视图；

图3是工作滑块的侧视图；

图4是辅助滑块的侧视图。

图中，方形螺母1，垫片2，带轮3，左轴承座4，轨道5，左辅助滑块6，丝杠7，工作滑块8，右辅助滑块9，右轴承座10，方形螺母11，右阻碍支架12，右球头柱塞13，右固定螺母14，左固定螺母15，左球头柱塞16，左阻碍支架17，机架18，传动螺母19；工作连接板8-1，工作垫块8-2，工作轨道滑块8-3，磁板8-4，沉头螺钉8-5，辅助轮8-6，六角螺栓8-7，圆柱头螺钉8-8，受力板8-9，支撑条8-10；辅助连接板6-1，辅助垫块6-2，辅助轨道滑块6-3，磁铁6-4，十字圆头螺钉6-5，支撑块6-6，凹坑6-7，凸起6-8。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

如图1和图2所示，本发明包括左轴承座4、轨道5、左辅助滑块6、丝杠7、工作滑块8、右辅助滑块9、右轴承座10、左阻碍组件、右阻碍组件、机架18；丝杠7的两端分别通过左轴承座4和右轴承座10支撑安装在机架18上，丝杠7上方的机架18上安装有平行于丝杠7的轨道5，丝杠7和轨道5上共同安装有工作滑块8、左辅助滑块6和右辅助滑块9，左辅助滑块6和右辅助滑块9位于工作滑块8的两侧，两者的结构相同，成面对称，工作滑块8、左辅助滑块6和右辅助滑块9上部嵌装在轨道5上形成滑动副，工作滑块8下部和机架18滚动连接，工作滑块8的中部以及左辅助滑块6和右辅助滑块9的下部套装在丝杠7上，其中工作滑块8和丝杠7螺纹配合连接，左辅助滑块6和右辅助滑块9和丝杠7活动套装配合连接；丝杠7中部下方的机架18上固定有左阻碍组件和右阻碍组件，左阻碍组件和右阻碍组件位于左辅助滑块6和右辅助滑块9之间，左阻碍组件和右阻碍组件结构相同。

丝杠7通过左轴承座4支撑安装的一端和带轮3同轴固定连接，带轮3使用方形螺母1和垫片2固定在丝杠7端部，带轮3外端的丝杠7外套装垫片2，再通过方形螺母1旋紧在丝杠7端部使得带轮3轴向固定在丝杠7上，带轮3负责动力的输入，丝杠7通过右轴承座10支撑安装的一端装有方形螺母11，方形螺母11防止丝杠7右端脱出。

如图3所示，工作滑块8包括工作连接板8-1、工作轨道滑块8-3、磁板8-4和辅助轮8-6；工作轨道滑块8-3通过六角螺栓8-7固定在工作连接板8-1的上部，工作轨道滑块8-3和工作连接板8-1之间设置工作垫块8-2，工作轨道滑块8-3嵌装连接于轨道5；工作滑块8中部通过圆柱头螺钉8-8固定有传动螺母19，传动螺母19通过螺纹套装在丝杠7上，传动螺母19带动驱使工作滑块8运动，传动螺母19通过圆柱头螺钉8-8固定在工作连接板8-1中部，两块磁板8-4通过沉头螺钉8-5分别固定在传动螺母19沿丝杠7轴向的两端，磁板8-4开有用于丝杠7贯穿布置的通孔；两个辅助轮8-6安装在工作连接板8-1的下部，辅助轮8-6滚动接触机架18侧面，使得工作滑块8和机架18滚动连接，工作滑块8底部外侧面上安装有载荷。

工作滑块8底部外侧面上设有受力板8-9和支撑条8-10，受力板8-9通过支撑条8-10固定在工作连接板8-1外侧面，载荷施加在受力板8-9上，使得工作滑块8受力产生丝杠7的挠度。丝杠7旋转时，经传动螺母19的丝杠螺母副带动工作滑块8运动，使得受力板8-9上的载荷跟随沿丝杠7轴向运动。

本发明的两个辅助滑块的结构相同，成面对称，分别安装在工作滑块的两侧，对工作滑块前进和后退时的丝杠起辅助支撑作用。

如图4所示，左辅助滑块6和右辅助滑块9结构相同，左辅助滑块6包括辅助连接板6-1、辅助轨道滑块6-3、磁铁6-4和支撑块6-6，辅助轨道滑块6-3通过辅助垫块6-2固定在辅助连接板6-1上部，辅助轨道滑块6-3嵌装连接于轨道5；支撑块6-6固定在辅助连接板6-1下部，磁铁6-4通过十字圆头螺钉6-5固定在支撑块6-6沿丝杠7轴向且面向工作滑块8的一端，磁铁6-4用于和工作滑块8的磁板8-4相吸附连接，而带动左辅助滑块6随工作滑块8一起移动；支撑块6-6开有用于丝杠7贯穿支撑的通孔。

其中的磁铁吸附在传动螺母两侧的磁板上，产生磁力，即为辅助滑块运动的动力；同时支撑块6-6使得为丝杠7提供支撑，辅助滑块的辅助轨道滑块装配在轨道上，为整个辅助滑块提供支撑，从而给穿过支撑块的丝杠7提供支撑，减小丝杠7的跨距，从而减小丝杠7的挠度。

本发明装置在具体实施中适用于楼道电梯上下运载，丝杠沿楼道倾斜方向平行布置安装，具体实施中的载荷为沿丝杠上下运载的小车或者座椅。

如图1和图2所示，右阻碍组件包括右阻碍支架12、右球头柱塞13和右固定螺母14，右阻碍支架12固定于机架18上，右球头柱塞13通过右固定螺母14固定在右阻碍支架12上，右球头柱塞13上端伸出右阻碍支架12后用于和左辅助滑块6底部配合连接；左阻碍组件包括左固定螺母15、左球头柱塞16和左阻碍支架17，左阻碍支架17固定于机架18上，左球头柱塞16通过左固定螺母15固定在左阻碍支架17上，左球头柱塞16上端伸出左阻碍支架17后用于和右辅助滑块9底部配合连接；左辅助滑块6和右辅助滑块9的支撑块底面中间均设有凹坑，凹坑用于和阻碍组件中伸出阻碍支架的球头柱塞上端嵌装配合。

在辅助滑块被阻碍组件阻挡后，通过凹坑和球头柱塞嵌装配合实现辅助滑块和阻碍组件之间的定位限位。具体如左辅助滑块6的支撑块6-6中的凹坑6-7和左球头柱塞16配合连接，左球头柱塞16伸出阻碍支架17后嵌入到凹坑6-7内。

阻碍组件依靠阻碍支架12、17和球头柱塞13、16完成阻碍动作。具体来说左右球头柱塞13、16对左右辅助滑块6、9进行定位限位，左右阻碍支架12、17防止左右辅助滑块6、9运动超过限定位置。以左辅助滑块6为例，左辅助滑块6的支撑块6-6底面设有凸起6-8，凸起6-8的下表面低于左阻碍支架17的上平面，支撑块6-6底面高于左阻碍支架17的上平面，从而确保左辅助滑块6的运动不会超过左阻碍支架17。通过左右固定螺母14、15调整左右球头柱塞13、16伸出高度，在阻碍支架阻挡辅助滑块的同时，球头柱塞进入辅助滑块支撑块底部的凹坑内，防止辅助滑块偏离位置。

本发明实施的丝杠支撑装置工作原理过程如下：

左辅助滑块6初始放置在丝杠7的最左端，右辅助滑块9初始放置在右阻碍组件的右阻碍支架12的位置上。

带轮3输入动力，带动丝杠7旋转，从而使传动螺母19沿丝杠7螺纹旋转运动，工作滑块8被传动螺母19带动形成丝杠螺母副沿轨道5移动，即从丝杠7的左端向右端移动。

左辅助滑块6上的磁铁6-4吸附在工作滑块8的磁板8-4上，使得左辅助滑块6跟随工作滑块8运动。左辅助滑块6运动到丝杠7中点处时，左辅助滑块6的支撑块6-6边缘的凸起6-8被左阻碍支架17挡住，同时左球头柱塞16的球头进入支撑块6-6底部的凹坑6-7中，使得左辅助滑块6固定下来。

工作滑块8继续前进，由于左辅助滑块6被左阻碍组件阻挡，左辅助滑块6上的磁铁6-4和工作滑块8的磁板8-4脱离吸附，工作滑块8推动右辅助滑块9运动到丝杠的最右端。

丝杠7反转，传动螺母19反向运动，同样带动工作滑块8从右向左移动。

右辅助滑块9与之前的左辅助滑块6一样，先根据磁性吸附跟随工作滑块8运动到右阻碍支架12处，然后被右球头柱塞13固定而脱离工作滑块8。工作滑块8继续前进，推动左辅助滑块6脱离左球头柱塞16，回到丝杠7的最左端，完成一个工作循环。

本发明在这一个过程中，丝杠7中间始终有着至少一个辅助滑块支撑在丝杠中部，使得丝杠7从两端的仅轴承座支撑变为两端和中点支撑，始终动态增设了中点支撑，有效地减小了挠度。

具体实施中，上述装置通过辅助滑块将长丝杠的跨距减小一半，有效地减小了其挠度，提高了丝杠螺旋传动的稳定性，且结构简单，易于安装，具有很高的实用价值。

Claims (7)

1.一种用于轨道丝杠运载结构的丝杠支撑装置，其特征在于：

包括左轴承座(4)、轨道(5)、左辅助滑块(6)、丝杠(7)、工作滑块(8)、右辅助滑块(9)、右轴承座(10)、左阻碍组件、右阻碍组件、机架(18)；丝杠(7)的两端分别通过左轴承座(4)和右轴承座(10)支撑安装在机架(18)上，丝杠(7)上方的机架(18)上安装有平行于丝杠(7)的轨道(5)，丝杠(7)和轨道(5)上共同安装有工作滑块(8)、左辅助滑块(6)和右辅助滑块(9)，左辅助滑块(6)和右辅助滑块(9)位于工作滑块(8)的两侧，工作滑块(8)、左辅助滑块(6)和右辅助滑块(9)上部嵌装在轨道(5)上形成滑动副，工作滑块(8)下部和机架(18)滚动连接，工作滑块(8)的中部以及左辅助滑块(6)和右辅助滑块(9)的下部套装在丝杠(7)上，其中工作滑块(8)和丝杠(7)螺纹配合连接，左辅助滑块(6)和右辅助滑块(9)和丝杠(7)活动套装配合连接；丝杠(7)中部下方的机架(18)上固定有左阻碍组件和右阻碍组件，左阻碍组件和右阻碍组件位于左辅助滑块(6)和右辅助滑块(9)之间，左阻碍组件和右阻碍组件结构相同；

所述工作滑块(8)包括工作连接板(8-1)、工作轨道滑块(8-3)、磁板(8-4)和辅助轮(8-6)；工作轨道滑块(8-3)固定在工作连接板(8-1)的上部，工作轨道滑块(8-3)嵌装连接于轨道(5)；工作滑块(8)中部固定有传动螺母(19)，传动螺母(19)通过螺纹套装在丝杠(7)上，两块磁板(8-4)分别固定在传动螺母(19)沿丝杠(7)轴向的两端，磁板(8-4)开有用于丝杠(7)贯穿布置的通孔；两个辅助轮(8-6)安装在工作连接板(8-1)的下部，辅助轮(8-6)滚动接触机架(18)侧面，使得工作滑块(8)和机架(18)滚动连接，工作滑块(8)底部外侧面上安装有载荷；

所述的左辅助滑块(6)和右辅助滑块(9)结构相同，左辅助滑块(6)包括辅助连接板(6-1)、辅助轨道滑块(6-3)、磁铁(6-4)和支撑块(6-6)，辅助轨道滑块(6-3)通过辅助垫块(6-2)固定在辅助连接板(6-1)上部，辅助轨道滑块(6-3)嵌装连接于轨道(5)；支撑块(6-6)固定在辅助连接板(6-1)下部，磁铁(6-4)固定在支撑块(6-6)沿丝杠(7)轴向且面向工作滑块(8)的一端，磁铁(6-4)用于和工作滑块(8)的磁板(8-4)相吸附连接，而带动左辅助滑块(6)随工作滑块(8)一起移动；支撑块(6-6)开有用于丝杠(7)贯穿支撑的通孔。

2.根据权利要求1所述的一种用于轨道丝杠运载结构的丝杠支撑装置，其特征在于：所述的右阻碍组件包括右阻碍支架(12)、右球头柱塞(13)和右固定螺母(14)，右阻碍支架(12)固定于机架(18)上，右球头柱塞(13)通过右固定螺母(14)固定在右阻碍支架(12)上；所述的左阻碍组件包括左固定螺母(15)、左球头柱塞(16)和左阻碍支架(17)，左阻碍支架(17)固定于机架(18)上，左球头柱塞(16)通过左固定螺母(15)固定在左阻碍支架(17)上；左辅助滑块(6)和右辅助滑块(9)的支撑块底面中间均设有凹坑，凹坑用于和阻碍组件中伸出阻碍支架的球头柱塞上端嵌装配合。

3.根据权利要求1所述的一种用于轨道丝杠运载结构的丝杠支撑装置，其特征在于：所述的丝杠(7)通过左轴承座(4)支撑安装的一端和带轮(3)同轴固定连接，带轮(3)使用方形螺母(1)和垫片(2)固定在丝杠(7)端部，丝杠(7)通过右轴承座(10)支撑安装的一端装有方形螺母(11)。

4.根据权利要求1所述的一种用于轨道丝杠运载结构的丝杠支撑装置，其特征在于：所述的左阻碍组件和右阻碍组件的阻碍支架上表面高于左辅助滑块(6)和右辅助滑块(9)的凸起的下表面，使得左阻碍组件和右阻碍组件分别能阻挡左辅助滑块(6)和右辅助滑块(9)沿轨道(5)的移动。

5.根据权利要求1所述的一种用于轨道丝杠运载结构的丝杠支撑装置，其特征在于：所述工作滑块(8)中的传动螺母(19)通过圆柱头螺钉(8-8)固定在工作连接板(8-1)中部。

6.根据权利要求1所述的一种用于轨道丝杠运载结构的丝杠支撑装置，其特征在于：所述的工作轨道滑块(8-3)和工作连接板(8-1)之间设置工作垫块(8-2)。

7.根据权利要求1所述的一种用于轨道丝杠运载结构的丝杠支撑装置，其特征在于：所述的工作滑块(8)底部外侧面上设有受力板(8-9)和支撑条(8-10)，受力板(8-9)通过支撑条(8-10)固定在工作连接板(8-1)外侧面，载荷施加在受力板(8-9)上。

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