CN110017357B - 一种手自一体直线运动机构及手自一体操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种手自一体直线运动机构，包括支架、滑块、电机、自动驱动轴、滑动螺杆、拨架和手动驱动轴；自动驱动轴的两端安装在支架的一对第一同轴孔中，其一端连接电机的电机轴；手动驱动轴的两端安装在支架的一对第二同轴孔中，其一端连接手动驱动部；滑动螺杆可滑动地套设在自动驱动轴的中部，又可被电机驱动旋转；滑块的下部与滑动螺杆组成螺纹副，其上部用于可滑动地支撑于支架；拨架的下部与手动驱动轴的螺纹段组成螺纹副，其上部用于限制和调整滑动螺杆的轴向位置，而不限制滑动螺杆的转动。本发明不需要离合器对自动传动路线和手动传动路线进行分离，手动操作与自动操作互不影响。

Description

一种手自一体直线运动机构及手自一体操作方法
技术领域
本发明属于直线运动机构领域，具体涉及一种运输设备货物锁固装置的手自一体直线运动机构及手自一体操作方法。
背景技术
在高可靠性运输设备的锁固装置上常需要一种手自一体直线运动机构。由于运输设备的使用环境要求，需要其各组成机构结构简单，操作简便，同时要求在无动力或动力装置故障时(如无牵引车头提供动力时)，可使用手动驱动完成各项功能。
常见的直线运动机构，如机床滑台等，其也具备手动功能，但由于传动系统和驱动电机问题，手动无法直接驱动自动驱动传动系统，必须采用离合器将自动与手动的传动路线分离，以保证自动驱动与手动驱动互不影响。由于常见的直线运动机构使用了离合器，必然要增设离合器开合的控制系统，使整个机构结构复杂，重量增大、可靠性较低，不适合在便携式装备上应用。
发明内容
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种不需要离合器对自动驱动和手动驱动进行离合切换，结构简单、操作简便的适用于运输设备货物锁固装置的手自一体直线运动机构。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种手自一体直线运动机构，包括支架、滑块、电机、自动驱动轴、滑动螺杆、拨架、手动驱动轴；
所述自动驱动轴的两端安装在所述支架的一对第一同轴孔中，其一端连接所述电机的电机轴；所述手动驱动轴的两端安装在所述支架的一对第二同轴孔中，其一端连接手动驱动部；所述滑动螺杆可滑动地套设在所述自动驱动轴的中部，又可被所述电机驱动旋转；所述滑块的下部与所述滑动螺杆组成螺纹副，其上部用于可滑动地支撑于所述支架；所述拨架的下部与所述手动驱动轴的螺纹段组成螺纹副，其上部用于限制和调整所述滑动螺杆的轴向位置，而不限制所述滑动螺杆的转动。
优选地，所述支架的中纵截面为框形，上部设有直线滑槽，两侧各设一块耳板，耳板中部开设所述第一同轴孔、下部开设所述第二同轴孔。
优选地，所述直线滑槽的横向两侧设有U形的内翻的咬边，所述直线滑槽的下方沿纵向开设有容纳所述滑块滑动的槽孔。
优选地，所述滑块的上部两侧设有滑块嵌槽，分别与所述咬边滑动嵌合。
优选地，所述滑块的下部开设有滑块内螺纹孔，套设在所述滑动螺杆的外螺纹上。
优选地，所述自动驱动轴包括多边形轴段和圆轴段；
所述滑动螺杆内设有与所述多边形轴段匹配的多边形孔。
优选地，所述拨架上部的中纵截面为框形，两侧各设一块耳板，耳板上开设有拨架圆孔；
所述滑动螺杆通过两端设置的外圆周轴头插入所述拨架圆孔，从而可旋转的支撑于所述拨架的框内。
优选地，所述拨架的下部开设有拨架内螺纹孔，套设在所述手动驱动轴的外螺纹上，用于手动驱动所述滑动螺杆和所述滑块轴向直线移动。
优选地，所述手自一体直线运动机构还包括手轮，其位于所述手动驱动轴的一端，用于手动驱动所述手动驱动轴旋转。
为实现上述目的，按照本发明的另一方面，还提供了一种如前所述的手自一体直线运动机构的手自一体操作方法，其中：
当采用电机驱动时，手动驱动轴与拨架不运动，因而滑动螺杆的轴向位置不变，电机工作输出扭矩，带动自动驱动轴转动，自动驱动轴将扭矩传递给滑动螺杆，带动滑动螺杆转动，滑动螺杆推动滑块沿支架轴向直线运动；
当采用手动驱动时，电机不工作，人工转动手动驱动轴，手动驱动轴推动拨架沿支架轴向直线运动，带动滑动螺杆在自动驱动轴上滑动，滑动螺杆带动滑块沿支架轴向直线运动。
上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明的手自一体直线运动机构，机构结构简单，无需离合器等传动切换装置。
2、本发明的手自一体直线运动机构，机构操作方便，自动与手动互不影响，无需额外的传动切换控制机构。
3、本发明的手自一体直线运动机构，适用于各类便携式装备，具有较好的应用价值和推广前景。
附图说明
图1是本发明的手自一体直线运动机构的总体结构示意图；
图2是本发明的手自一体直线运动机构的支架的三维示意图；
图3是本发明的手自一体直线运动机构的局部分解示意图；
图4是本发明的手自一体直线运动机构的另一局部分解示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
作为本发明的一种较佳实施方式，如图1-4所示，本发明提供一种手自一体直线运动机构，包括支架1、滑块2、电机3、自动驱动轴4、滑动螺杆5、拨架6、手动驱动轴7、手轮8。
支架1是整个机构的基础，其余各零件均安装在支架1上。所述支架1的中纵截面为框形，在支架1顶部开设有直线滑槽1a，用于安装滑块2，是控制滑块2运动的定向滑轨。在支架1两端开设了两组轴线平行的同轴孔1b和1c，用于安装自动驱动轴4和手动驱动轴7，见图1-2。滑块2为本机构的运动输出构件。
所述直线滑槽1a的横向两侧设有U形的内翻的咬边，所述直线滑槽1a的下方沿纵向开设有容纳所述滑块2滑动的槽孔。所述滑块2的上部两侧设有滑块嵌槽，分别与所述咬边滑动嵌合。所述滑块2的下部开设有滑块内螺纹孔，套设在所述滑动螺杆5的外螺纹上。所述滑块2的下部与所述滑动螺杆5组成螺纹副，其上部用于可滑动地支撑于所述支架1。
如图1-3所示，所述自动驱动轴4的两端安装在所述支架1的一对第一同轴孔1b中，其一端连接所述电机3的电机轴；所述滑动螺杆5可滑动地套设在所述自动驱动轴4的中部，又可被所述电机3驱动旋转；所述自动驱动轴4包括多边形轴段4a和圆轴段4b，优选采用方轴段；所述滑动螺杆5内设有与所述多边形轴段4a匹配的多边形孔5a，优选采用方孔。
所述手动驱动轴7的两端安装在所述支架1的一对第二同轴孔1c中，其一端连接手动驱动部；所述拨架6的下部与所述手动驱动轴7的螺纹段组成螺纹副，其上部用于限制和调整所述滑动螺杆5的轴向位置，而不限制所述滑动螺杆5的转动。
如图2所示，所述拨架6上部的中纵截面为框形，两侧各设一块耳板，耳板上开设有拨架圆孔6a；所述滑动螺杆5通过两端设置的外圆周轴头5b插入所述拨架圆孔6a，从而可旋转的支撑于所述拨架6的框内。所述拨架6的下部开设有拨架内螺纹孔6b，套设在所述手动驱动轴7的外螺纹上，用于手动驱动所述滑动螺杆5和所述滑块2轴向直线移动。
所述手自一体直线运动机构还包括手轮8，其位于所述手动驱动轴7的一端，用于手动驱动所述手动驱动轴7旋转。
电机3输入至自动驱轴4的扭矩，通过自动驱动轴的方轴段与滑动螺杆的方孔传递到滑动螺杆5上。如图1所示，滑动螺杆5在电机3的驱动下转动，推动滑块2移动，实现自动驱动的直线运动功能。
如图1、4所示，拨架6可限制滑动螺杆5的轴向位置，而不限制滑动螺杆5的转动。如图1所示，当手动摇动手轮8驱动手动驱动轴7转动，手动驱动轴7的螺纹段推动拨架6，拨架6推动滑动螺杆5以及滑块2直线运动，实现手动驱动的直线运动功能。
在本实施例中，不需要离合器对自动传动路线和手动传动路线进行分离，手动操作与自动操作互不影响。滑动螺杆5套装在自动驱动轴4上，滑动螺杆5可在自动驱动轴上轴向运动，滑动螺杆5的方孔自动驱动轴4的方轴段配合，保证扭矩传递。拨架6两侧的圆孔套装在滑动螺杆5两端的轴头上，滑动螺杆5可自由转动，而被拨架6限制轴向自由度，滑动螺杆5只可随拨架6轴向移动。手动与自动提供的直线运动均采用螺纹副将转动转化为直线运动，充分利用螺纹副的自锁性能，以保证滑块2的轴向位置确定。
本发明的手自一体直线运动机构的手自一体操作方法，其中：
当采用电机驱动时，手动驱动轴7与拨架6不运动，因而滑动螺杆5的轴向位置不变，电机3工作输出扭矩，带动自动驱动轴4转动，自动驱动轴4将扭矩传递给滑动螺杆5，带动滑动螺杆5转动，滑动螺杆5推动滑块2沿支架1轴向直线运动，实现自动驱动的直线运动功能。
当采用手动驱动时，电机3不工作，摇动手轮8，带动手动驱动轴7转动，手动驱动轴7螺纹推动拨架6沿支架1轴向直线运动，带动滑动螺杆5在自动驱动轴4上滑动，滑动螺杆5带动滑块2沿支架1轴向直线运动，实现手动驱动的直线运动功能。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种手自一体直线运动机构，其特征在于：包括支架（1）、滑块（2）、电机（3）、自动驱动轴（4）、滑动螺杆（5）、拨架（6）和手动驱动轴（7）；所述自动驱动轴（4）的两端安装在所述支架（1）的一对第一同轴孔（1b）中，其一端连接所述电机（3）的电机轴；所述手动驱动轴（7）的两端安装在所述支架（1）的一对第二同轴孔（1c）中，其一端连接手动驱动部；所述滑动螺杆（5）可滑动地套设在所述自动驱动轴（4）的中部，又可被所述电机（3）驱动旋转；所述滑块（2）的下部与所述滑动螺杆（5）组成螺纹副，其上部用于可滑动地支撑于所述支架（1）；所述拨架（6）的下部与所述手动驱动轴（7）的螺纹段组成螺纹副，其上部用于限制和调整所述滑动螺杆（5）的轴向位置，而不限制所述滑动螺杆（5）的转动；
所述拨架（6）上部的中纵截面为框形，两侧各设一块耳板，耳板上开设有拨架圆孔（6a）；
所述滑动螺杆（5）通过两端设置的外圆周轴头（5b）插入所述拨架圆孔（6a），从而可旋转的支撑于所述拨架（6）的框内。
2.如权利要求1所述的手自一体直线运动机构，其特征在于：
所述支架（1）的中纵截面为框形，上部设有直线滑槽（1a），两侧各设一块耳板，耳板中部开设所述第一同轴孔（1b）、下部开设所述第二同轴孔（1c）。
3.如权利要求2所述的手自一体直线运动机构，其特征在于：
所述直线滑槽（1a）的横向两侧设有U形的内翻的咬边，所述直线滑槽（1a）的下方沿纵向开设有容纳所述滑块（2）滑动的槽孔。
4.如权利要求3所述的手自一体直线运动机构，其特征在于：
所述滑块（2）的上部两侧设有滑块嵌槽，分别与所述咬边滑动嵌合。
5.如权利要求1所述的手自一体直线运动机构，其特征在于：
所述滑块（2）的下部开设有滑块内螺纹孔，套设在所述滑动螺杆（5）的外螺纹上。
6.如权利要求1所述的手自一体直线运动机构，其特征在于：
所述自动驱动轴（4）包括多边形轴段（4a）和圆轴段（4b）；
所述滑动螺杆（5）内设有与所述多边形轴段（4a）匹配的多边形孔（5a）。
7.如权利要求1所述的手自一体直线运动机构，其特征在于：
所述拨架（6）的下部开设有拨架内螺纹孔（6b），套设在所述手动驱动轴（7）的外螺纹上，用于手动驱动所述滑动螺杆（5）和所述滑块（2）轴向直线移动。
8.如权利要求1所述的手自一体直线运动机构，其特征在于：
所述手自一体直线运动机构还包括手轮（8），其位于所述手动驱动轴（7）的一端，用于手动驱动所述手动驱动轴（7）旋转。
9.如权利要求1-8任一项所述的手自一体直线运动机构的手自一体操作方法，其特征在于：
当采用电机驱动时，手动驱动轴（7）与拨架（6）不运动，因而滑动螺杆（5）的轴向位置不变，电机（3）工作输出扭矩，带动自动驱动轴（4）转动，自动驱动轴（4）将扭矩传递给滑动螺杆（5），带动滑动螺杆（5）转动，滑动螺杆（5）推动滑块（2）沿支架（1）轴向直线运动；
当采用手动驱动时，电机（3）不工作，人工转动手动驱动轴（7），手动驱动轴（7）推动拨架（6）沿支架（1）轴向直线运动，带动滑动螺杆（5）在自动驱动轴（4）上滑动，滑动螺杆（5）带动滑块（2）沿支架（1）轴向直线运动。
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