CN109674392A - 一种多连杆俯仰机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多连杆俯仰机构，属于擦窗机领域，其技术方案要点是包括上臂、下臂和液压缸，所述下臂一端铰接有连接块，所述上臂也铰接于连接块，所述上臂与下臂之间铰接有联动杆，所述联动杆与上臂靠近连接块的一端端部铰接，所述联动杆另一端铰接于下臂，所述上臂和下臂远离连接块的一端位于均位于连接块相同的一侧，所述液压缸两端分别铰接于上臂和下臂，所述液压缸与上臂的铰接点位于上臂与连接块的铰接点背离联动杆的一侧，所述液压缸与下臂的铰接点与下臂与连接块铰接点留有距离。本发明具有增加俯仰的高度的效果。

Description

一种多连杆俯仰机构

技术领域

本发明涉及擦窗机技术领域，更具体地说，它涉及一种多连杆俯仰机构。

背景技术

大型擦窗机通常设置在建筑物顶部，女儿墙之内，在擦窗机工作时吊臂需要越过女儿墙伸出到建筑物外部，工作完成后将吊臂收回，全部隐藏在女儿墙内，达到隐藏功能，保证建筑物的美观。以往擦窗机在满足工作高度后，停机时其高度太高无法达到隐藏效果，或需在建筑楼面另外设置一个隐藏区域，利用升降平台将擦窗机降到屋面下方，这样成本高，制造复杂，也不利于空间的有效利用。

目前，公告号为CN205758443U的中国发明专利公开了一种高仰俯低隐藏式擦窗机，包括吊臂机构、起升机构、回转机构、底架，所述回转机构设置在底架上，起升机构通过仰臂座与回转机构连接，吊臂机构包括大臂和升降装置，大臂的一端设有羊角臂头，羊角臂头下方设有吊篮，吊篮通过钢丝绳经羊角臂头、大臂后连到起升机构，大臂的另一端设有配重块，大臂通过升降装置与仰臂座连接。本发明的高仰俯低隐藏式擦窗机，通过升降机构，使得擦窗机大臂工作时高高升起，有效越过女儿墙清洗墙面，停机时将大臂收起，达到隐藏状态，提高空间利用率。

现提供另一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明目的在于提供一种增加俯仰行程的多连杆俯仰机构。

本发明为了实现上述目的，提供了如下技术方案：一种多连杆俯仰机构，包括上臂、下臂和液压缸，所述下臂一端铰接有连接块，所述上臂也铰接于连接块，所述上臂与下臂之间铰接有联动杆，所述联动杆与上臂靠近连接块的一端端部铰接，所述联动杆另一端铰接于下臂，所述上臂和下臂远离连接块的一端位于均位于连接块相同的一侧，所述液压缸两端分别铰接于上臂和下臂，所述液压缸与上臂的铰接点位于上臂与连接块的铰接点背离联动杆的一侧，所述液压缸与下臂的铰接点与下臂与连接块铰接点留有距离。

通过采用上述技术方案，液压缸伸张时，使上臂远离连接块的一端相对于下臂向远离下臂的方向转动，上臂靠近连接块的一端向靠近下臂的方向转动，而两者之间铰接有联动杆，在上臂靠近连接块的一端对联动杆施加向下的压力，从而推动下臂以上臂相反的方向转动，进而多连杆俯仰机构伸张将擦窗机升高；并且驱动过程中同时驱动上臂和下臂转动，从而多连杆俯仰机构升降距离更大。

本发明进一步设置为：所述下臂和/或上臂为平行四边形机构。

通过采用上述技术方案，平行四边形机构转动过程中，相对的连杆之间保持平行，从而使升降过程中可以擦窗机保持水平设置。

本发明进一步设置为：所述下臂包括平行的第一连杆和第二连杆，所述上臂包括平行的第三连杆和第四连杆，所述第四连杆铰接于第二连杆的一端，所述连接块包括固定框架杆，所述第一连杆和第三连杆分别铰接于固定框架杆的两端。

通过采用上述技术方案，简化了上臂和下臂连接结构，使多连杆俯仰机构更加简单。

本发明进一步设置为：所述第四连杆与第二连杆的铰接点位于上臂的平行四边形机构的铰接点处。

通过采用上述技术方案，减少第四连杆转动时对第二连杆的影响，转动更加顺畅，结构更加简单。

本发明进一步设置为：所述下臂包括第一连杆和平行于第一连杆的第二连杆，所述第一连杆和第二连杆一端均铰接于连接块，所述第一连杆和第二连杆之间留有间隙并且第二连杆高于第一连杆，所述第一连杆和第二连杆长度相等。

通过采用上述技术方案，因为第一连杆和第二连杆平行并且长度相等，所以当两者转动时会保持上臂和连接块的平移而不是转动，从而更加容易稳定多连杆俯仰机构所支撑的擦窗机。

本发明进一步设置为：所述上臂包括第三连杆和平行于第三连杆的第四连杆，所述第三连杆和第四连杆均铰接于连接块，所述第三连杆和第四连杆之间留有间隙并且第三连杆高于第四连杆。

通过采用上述技术方案，因为第三连杆和第四连杆平行并且长度相等，所以当两者转动时会保持上臂上端所支撑的擦窗机平移而不是发生角度转动，从而更加容易稳定擦窗机。

本发明进一步设置为：所述第一连杆靠近连接块的一端设有三角架，所述三角架包括第一三角连杆和第二三角连杆，所述第一连杆一端铰接于第一连杆，其另一端与第二三角连杆铰接，所述第二三角连杆远离第一三角连杆的一端铰接于第一连杆，所述第一三角连杆、第二三角连杆和第一连杆形成三角形，所述联动杆远离上臂的一端铰接于第一三角连杆和第二三角连杆的铰接点。

通过采用上述技术方案，利用三角架改变联动杆对第一连杆的施加的力的位置，使联动杆对第一连杆的力更加远离联动杆与连接块的铰接点，从而增长了力臂，增加了联动杆对第一连杆的力所产生的扭矩，进一步方便了下臂的转动，减轻了液压缸的负载。

本发明进一步设置为：所述第四连杆与连接块的铰接点位于第四连杆的非端部，所述联动杆靠近上臂的一端铰接于第四连杆靠近连接块的端部。

通过采用上述技术方案，当液压缸驱动上臂转动时，第四连杆远离连接块一端向上转动，而另一端向下转动，从而对联动杆施加推力，通过联动杆对下臂施加使其转动的扭矩。

本发明进一步设置为：所述液压缸一端铰接于第三连杆，其另一端铰接于第一连杆。

通过采用上述技术方案，因为第一连杆和第三连杆之间的间距较大所以可以安装行程较大的液压缸；利用行程较大的液压缸可以减小升降过程中液压缸的负载。

本发明进一步设置为：所述连接块上表面呈倾斜设置，所述连接块的下表面呈倾斜设置，所述连接块上表面和下表面倾斜方向相反，所述第一连杆和第二连杆铰接于连接块的下表面，所述第一连杆远离连接块的一端铰接有底座，所述第二连杆远离连接块的一端铰接有下固定杆，所述固定杆竖直固定连接于底座，所述第三连杆和第四连杆铰接于连接块的上表面，所述第三连杆远离连接块的一端铰接有竖直的第一上固定杆，所述第四连杆远离连接块的一端铰接有第二上固定杆，所述第一上固定杆和第二上固定杆固定连接有水平设置的大臂。

通过采用上述技术方案，可以使上臂和下臂更加靠近，从而可以使多连杆俯仰机构处于俯下状态时整体高度可以更矮，从而避免被人看到影响美观。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，液压缸伸张从而推动上臂远离连接块的一端向上转动，而其另一端向下转动，而上臂向下的一端与下臂铰接有联动杆，所以上臂转动时通过联动杆对下臂施加推力从而使其以上臂相反的方向转动，进而多连杆俯仰机构伸张将擦窗机升高，因为上臂和下臂同时转动从而多连杆俯仰机构升降距离更大；

其二，下臂和上臂均为平行四边形机构，平行四边形机构转动过程中，相对的连杆之间保持平行，从而使升降过程中可以擦窗机保持水平设置，升降过程中时擦窗机更加稳定；

其三，利用三角架改变联动杆对第一连杆的施加的力的位置，使联动杆对第一连杆的力更加远离联动杆与连接块的铰接点，从而增长了力臂，增加了联动杆对第一连杆的力所产生的扭矩，然后再将液压缸铰接于第一连杆和第三连杆之间，减小升降过程中液压缸的负载。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例2的结构示意图；

图3为实施例3的结构示意图。

附图标记：1、上臂；11、第三连杆；12、第四连杆；13、第一上框架边；14、第二上框架边；15、第一上固定杆；16、第二上固定杆；2、下臂；21、第一连杆；22、第二连杆；23、第一下框架边；24、第二下框架边；25、三角架；251、第一三角连杆；252、第二三角连杆；3、液压缸；4、底座；5、连接块；51、固定框架杆；52、上框架杆；53、下框架杆；54、短框架杆；6、大臂；61、导向杆；7、联动杆；8、下固定杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种多连杆俯仰机构，如图1所示，包括上臂1、下臂2和液压缸3。多连杆俯仰机构有两个状态，分别为液压缸3收缩时的俯下状态和液压缸3伸张状态的仰起状态。下臂2下端铰接于底座4，其上端铰接有连接块5下端。上臂1铰接于连接块5上端，上臂1远离连接块5的一端铰接于擦窗机的大臂6，其另一端铰接有联动杆7。上臂1和下臂2远离连接块5的一端位于均位于连接块5相同的一侧。联动杆7呈倾斜设置，其倾斜上端与上臂1端部铰接，联动杆7的另一端与下臂2铰接并且两者之间的铰接点位于下臂2的非端部。液压缸3的缸体铰接于下臂2，其活塞杆铰接于上臂1。液压缸3与上臂1的铰接点位于上臂1与连接块5的铰接点背离联动杆7的一侧，所述液压缸3与下臂2的铰接点与下臂2与连接块5铰接点留有距离。液压缸3伸张时，使上臂1远离连接块5的一端向上转动，而其另一端向下转动从而靠近下臂2，因为两者之间铰接有联动杆7。上臂1靠近联动杆7的一端向下转动时，通过联动杆7对下臂2施加向下的压力，从而推动下臂2以上臂1相反的方向转动，进而多连杆俯仰机构伸张将擦窗机升高。为了使擦窗机与底座4之间的连接结构的稳定，可以在擦窗机的大臂6和底座4之间安装竖直设置的导向杆61利用导向杆61使擦窗机的大臂6相对的与底座4竖直滑移。

实施例2：一种多连杆俯仰机构，如图2所示，与实施例1不同之处在于：上臂1和下臂2均为平行四边形机构。

如图2所示，上臂1包括第三连杆11、第四连杆12、第一上框架边13和第二上框架边14，第四连杆12的长度大于第三连杆11的长度并且两者平行，第三连杆11的高度大于第四连杆12的高度。第一上框架边13呈倾斜设置并且其下端铰接于第四连杆12远离连接块5的一端，其上端铰接于第三连杆11远离连接块5的一端。第二上框架边14上端铰接于第三连杆11另一端，第二上框架边14的下端铰接于第四连杆12上并且第二上框架边14与第一上框架边13平行并且两者长度相等。第三连杆11远离连接块5的一端铰接有竖直的第一上固定杆15，第四连杆12远离连接块5的一端铰接有第二上固定杆16，第一上固定杆15和第二上固定杆16固定连接有水平设置的大臂6。

如图2所示，下臂2包括第一连杆21、第二连杆22、第一下框架边23和第二下框架边24。第一连杆21和第二连杆22平行并且两者长度相等，第一连杆21和第二连杆22之间留有间隙并且第二连杆22高于第一连杆21。第一下框架边23呈倾斜设置并且其倾斜方向与第一上框架边13相反，第一下框架边23上端铰接于第二连杆22的端部，第一下框架边23下端铰接于第一连杆21的端部。第一连杆21和第二连杆22远离第一下框架边23的一端分别铰接于第二下框架边24的两端。第一连杆21下端铰接有底座4，第二连杆22下端铰接有下固定杆8，下固定杆8竖直固定连接于底座4。

如图2所示，连接块5为竖直设置的固定框架杆51，固定框架杆51上端铰接于第三连杆11的端部，其下端铰接于第一连杆21的端部。第二连杆22的上端铰接于第二上框架边14的下端。

如图2所示，第一连杆21靠近连接块5的一端设有三角架25，三角架25包括第一三角连杆251和第二三角连杆252，第一连杆21一端铰接于第一连杆21，其另一端与第二三角连杆252铰接，第二三角连杆252远离第一三角连杆251的一端铰接于第一连杆21，第一三角连杆251、第二三角连杆252和第一连杆21形成等边三角形。联动杆7远离上臂1的一端铰接于第一三角连杆251和第二三角连杆252的铰接点，联动杆7另一端铰接于第四连杆12远离大臂的一端。利用三角架25改变联动杆7对第一连杆21的施加的力的位置，使联动杆7对第一连杆21的力更加远离联动杆7与连接块5的铰接点，从而增长了力臂，增加了联动杆7对第一连杆21的力所产生的扭矩，进一步方便了下臂2的转动，减轻了液压缸3的负载。

如图2所示，为了进一步减轻液压缸3的负载，液压缸3的缸体铰接于第一连杆21，其活塞杆铰接于第三连杆11，因为第一连杆21和第三连杆11之间的间距较大所以可以安装行程较大的液压缸3。液压缸3的行程更大，根据能量守恒原则，大臂6上升距离相同时，液压缸3受到的反作用力将更小，从而减小升降过程中液压缸3的负载。

本实施例的实施原理为：多连杆俯仰机构从俯下状态下仰起时，液压缸3伸张从而对第三连杆11向远离底座4的方向转动。第三连杆11转动带动第四连杆12远离连接块5一端向上转动，而另一端向下转动，从而对联动杆7施加推力，通过联动杆7对第一连杆21施加向下的推力，迫使第一连杆21以第三连杆11相反的方向转动，进而使擦窗机的大臂向上平移。

实施例3：与实施例1的不同之处在于，如图3所示，连接块5呈等腰舞梯形框架结构，连接块5包括上框架杆52、固定框架杆51、下框架杆53和短框架杆54，其中短框架杆54呈竖直设置并且为连接块5的上底，固定框架杆51为连接块5的下底，上框架杆52和下框架杆53为连接块5的腰。

如图3所示，上臂1包括第三连杆11和第四连杆12，第四连杆12的长度大于第三连杆11的长度并且两者平行，第三连杆11的高度大于第四连杆12的高度。第三连杆11一端铰接于固定框架杆51上端，其另一端铰接有竖直的第一上固定杆15。第四连杆12铰接于短框架杆54上端，第四连杆12另一端铰接有第二上固定杆16，第一上固定杆15和第二上固定杆16固定连接有水平设置的大臂6。

如图3所示，下臂2包括第一连杆21和第二连杆22，第一连杆21和第二连杆22平行并且两者长度相等，第一连杆21和第二连杆22之间留有间隙并且第二连杆22高于第一连杆21。第一连杆21上端铰接于固定框架杆51的下端，其另一端铰接有底座4。第二连杆22上端铰接于短框架杆54的下端，另一端铰接有下固定杆8，下固定杆8竖直固定连接于底座4。

如图3所示，第一连杆21靠近连接块5的一端设有三角架25，三角架25包括第一三角连杆251和第二三角连杆252，第一连杆21一端铰接于第一连杆21，其另一端与第二三角连杆252铰接，第二三角连杆252远离第一三角连杆251的一端铰接于第一连杆21，第一三角连杆251、第二三角连杆252和第一连杆21形成等边三角形。联动杆7远离上臂1的一端铰接于第一三角连杆251和第二三角连杆252的铰接点，联动杆7另一端铰接于第四连杆12远离大臂6的一端。利用三角架25改变联动杆7对第一连杆21的施加的力的位置，使联动杆7对第一连杆21的力更加远离联动杆7与连接块5的铰接点，从而增长了力臂，增加了联动杆7对第一连杆21的力所产生的扭矩，进一步方便了下臂2的转动，减轻了液压缸3的负载。

如图3所示，为了进一步减轻液压缸3的负载，液压缸3的缸体铰接于第一连杆21，其活塞杆铰接于第三连杆11，因为第一连杆21和第三连杆11之间的间距较大所以可以安装行程较大的液压缸3。液压缸3的行程更大，根据能量守恒原则，液压缸3受到的反作用力将更小，从而减小升降过程中液压缸3的负载。

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，本领域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 (10)

1.一种多连杆俯仰机构，其特征在于，包括上臂（1）、下臂（2）和液压缸（3），所述下臂（2）一端铰接有连接块（5），所述上臂（1）也铰接于连接块（5），所述上臂（1）与下臂（2）之间铰接有联动杆（7），所述联动杆（7）与上臂（1）靠近连接块（5）的一端端部铰接，所述联动杆（7）另一端铰接于下臂（2），所述上臂（1）和下臂（2）远离连接块（5）的一端位于均位于连接块（5）相同的一侧，所述液压缸（3）两端分别铰接于上臂（1）和下臂（2），所述液压缸（3）与上臂（1）的铰接点位于上臂（1）与连接块（5）的铰接点背离联动杆（7）的一侧，所述液压缸（3）与下臂（2）的铰接点与下臂（2）与连接块（5）铰接点留有距离。

2.根据权利要求1所述的一种多连杆俯仰机构，其特征在于：所述下臂（2）和/或上臂（1）为平行四边形机构。

3.根据权利要求2所述的一种多连杆俯仰机构，其特征在于：所述下臂（2）包括平行的第一连杆（21）和第二连杆（22），所述上臂（1）包括平行的第三连杆（11）和第四连杆（12），所述第四连杆（12）铰接于第二连杆（22）的一端，所述连接块（5）包括固定框架杆（51），所述第一连杆（21）和第三连杆（11）分别铰接于固定框架杆（51）的两端。

4.根据权利要求3所述的一种多连杆俯仰机构，其特征在于：所述第四连杆（12）与第二连杆（22）的铰接点位于上臂（1）的平行四边形机构的铰接点处。

5.根据权利要求1所述的一种多连杆俯仰机构，其特征在于：所述下臂（2）包括第一连杆（21）和平行于第一连杆（21）的第二连杆（22），所述第一连杆（21）和第二连杆（22）一端均铰接于连接块（5），所述第一连杆（21）和第二连杆（22）之间留有间隙并且第二连杆（22）高于第一连杆（21），所述第一连杆（21）和第二连杆（22）长度相等。

6.根据权利要求5所述的一种多连杆俯仰机构，其特征在于：所述上臂（1）包括第三连杆（11）和平行于第三连杆（11）的第四连杆（12），所述第三连杆（11）和第四连杆（12）均铰接于连接块（5），所述第三连杆（11）和第四连杆（12）之间留有间隙并且第三连杆（11）高于第四连杆（12）。

7.根据权利要求5所述的一种多连杆俯仰机构，其特征在于：所述第一连杆（21）靠近连接块（5）的一端设有三角架（25），所述三角架（25）包括第一三角连杆（251）和第二三角连杆（252），所述第一连杆（21）一端铰接于第一连杆（21），其另一端与第二三角连杆（252）铰接，所述第二三角连杆（252）远离第一三角连杆（251）的一端铰接于第一连杆（21），所述第一三角连杆（251）、第二三角连杆（252）和第一连杆（21）形成三角形，所述联动杆（7）远离上臂（1）的一端铰接于第一三角连杆（251）和第二三角连杆（252）的铰接点。

8.根据权利要求6所述的一种多连杆俯仰机构，其特征在于：所述第四连杆（12）与连接块（5）的铰接点位于第四连杆（12）的非端部，所述联动杆（7）靠近上臂（1）的一端铰接于第四连杆（12）靠近连接块（5）的端部。

9.根据权利要求6所述的一种多连杆俯仰机构，其特征在于： 所述液压缸（3）一端铰接于第三连杆（11），其另一端铰接于第一连杆（21）。

10.根据权利要求6所述的一种多连杆俯仰机构，其特征在于：所述连接块（5）上表面呈倾斜设置，所述连接块（5）的下表面呈倾斜设置，所述连接块（5）上表面和下表面倾斜方向相反，所述第一连杆（21）和第二连杆（22）铰接于连接块（5）的下表面，所述第一连杆（21）远离连接块（5）的一端铰接有底座（4），所述第二连杆（22）远离连接块（5）的一端铰接有下固定杆（8），所述固定杆竖直固定连接于底座（4），所述第三连杆（11）和第四连杆（12）铰接于连接块（5）的上表面，所述第三连杆（11）远离连接块（5）的一端铰接有竖直的第一上固定杆（15），所述第四连杆（12）远离连接块（5）的一端铰接有第二上固定杆（16），所述第一上固定杆（15）和第二上固定杆（16）固定连接有水平设置的大臂（6）。