CN110407127B - 一种大型液压直线升降台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大型液压直线升降台，其特征在于：包括升降台主体、框架、缓冲装置、伺服液压缸、直线滚柱轴承、平衡装置和导向装置。所述升降台主体底端设置有伺服液压缸；所述框架设置有四个竖向的导向柱，且外侧安装有导向装置；所述升降台主体的四个侧面均设置有导向环，且导向环的内侧安装有直线滚柱轴承和平衡装置；所述直线滚柱轴承与导向装置采取滚动配合；所述大型液压升降台还设有起保护作用的缓冲装置。本发明能够保障升降台工作的稳定性和安全性，适用于高速重载场合，能实现飞行器和潜航器的快速升降模拟。

Description

一种大型液压直线升降台
技术领域
本发明涉及升降装置领域，特别是涉及一种大型液压直线升降台。
背景技术
液压直线升降台是一种常见的垂直起落设备，在工业领域中有着广泛的应用。目前，常用的升降台有剪叉式升降台和直顶式升降台。剪叉式升降台受其自身结构的影响，升降台的升降速度与液压缸的速度不成线性比例关系，难以实现速度的精准控制，同时还存在着剪叉机构易磨损、平台自身重以及抗冲击能力差的缺陷，并不适用于高速重载场合。与剪叉式升降台相比，直顶式升降台可以弥补其易变形、自身重、抗冲击能力差以及速度关系复杂的不足，但是在高速重载场合，随着液压缸的伸长，液压缸的刚度降低且导向滑块与导轨之间存在间隙，致使升降台极易发生剧烈的抖动。此外，由于升降台的尺寸较大，若载重存在偏载，容易出现导轨卡阻的现象，造成升降台倾斜或卡死，这对于高速运动的升降台来说是极其危险的。
鉴于此，有必要设计一种适用于高速重载场合的升降台，以实现飞行器或潜航器的快速升降模拟。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种稳定性好、安全性高、并且可以应用在高速重载场合的液压直线升降台。
本发明所采用的技术方案是：一种液压直线升降台，包括升降台主体、框架、伺服液压缸和缓冲装置。所述升降台主体底端设置有伺服液压缸驱动升降台主体升降；所述框架设置有四个竖向的导向柱，且其上套装有导向环；所述升降台主体的四个侧面上均设置有导向环，且内侧设置有平衡装置和直线滚柱轴承；所述直线滚柱轴承与导向装置采取滚动配合；所述大型液压升降台还设有缓冲装置，缓冲装置包括缓冲液压缸和缓冲液压缸支架，用来防止升降台主体与框架顶端或地面发生碰撞。
进一步，所述导向装置包括导向轴和导向轴支撑导轨，导向轴固定安装在导向轴支撑导轨上，导向轴支撑导轨固定安装在导向柱的外侧。
进一步，所述平衡装置包括平衡液压缸和直线滚柱轴承，所述平衡液压缸通过一安装板固定安装在导向环上，平衡液压缸的顶端安装有直线滚柱轴承，平衡液压缸出力伸长保证直线滚柱轴承和滑动装置之间的滚动配合没有间隙。
进一步，所述直线滚柱轴承通过所述导向装置的导向轴实现所述大型液压直线升降台竖直方向上的导向。
进一步，所述升降台主体为方形，且底部设有三个铰座，铰座呈直线分布在升降台主体上。
进一步，所述框架为立方体钢结构框架，且框架的底部固定在地面上。
进一步，框架的前后两端面和左右两端面均设置有竖向的导向柱，且内部留有伺服液压缸工作空间。
进一步，各伺服液压缸液压杆的底端与固定在地面上的铰座铰接，且各伺服液压缸处在同一平面上。
进一步，所述直线滚珠轴承与导向轴表面滚动接触。
进一步，所述直线滚柱轴承包括单轴型直线滚柱轴承和双轴型直线滚柱轴承，双轴型直线滚柱轴承具有定位作用。
进一步，所述缓冲装置包括内部的缓冲液压缸和外部支架，且缓冲液压缸固定在外部支架上，缓冲液压缸液压杆顶端设有一方形的缓冲板用来和升降台主体进行接触。缓冲装置上下各安装有四个，其中上缓冲装置固定安装在框架顶端，下缓冲装置固定安装在地面上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过伺服液压缸推动升降台主体上下升降。在升降过程中，平衡装置向导向轴施加预压力，保证了直线滚柱轴承和导向轴之间的无间隙接触，达到了增大系统的刚度和防止升降台抖动或倾斜的效果；并且，直线滚柱轴承与导向轴之间采用的是滚动接触，采用滚动接触方式可以降低摩擦阻力和减少磨损，且更适用于高速运动的场合；此外，为了提高升降台系统的安全性，本发明还设置了缓冲装置，缓冲装置可以防止升降台主体和框架顶端或地面发生碰撞，保护了器件并提高了设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图2为本发明应用示意图；
图3为导向轴与直线滚柱轴承配合示意图；
图4为图1中部分结构的俯视示意图；
图5a为图3中A处的局部放大图；
图5b为图3中B处的局部放大图。
附图标记：1-升降台主体，11-第一导向环，111-第一平衡装置，1111-第一平衡液压缸，1112-第一直线滚柱轴承，112-第二直线滚柱轴承，12-第二导向环，121-第二平衡装置，1211-第二平衡液压缸，1212-第三直线滚柱轴承，122-第三平衡装置，1221-第三平衡液压缸，1222-第四直线滚柱轴承，123-第五直线滚柱轴承，124-第六直线滚柱轴承，13-第三导向环，131-第四平衡装置，132-第七直线滚柱轴承，14-第四导向环，141-第五平衡装置，142-第六平衡装置，143-第八直线滚柱轴承，144-第九直线滚柱轴承，2-框架，21-导向柱，211-导向轴，3-伺服液压缸，4-缓冲装置，5-地基。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。
实施例：一种高速液压直线升降台，参见图1、图2，包括升降台主体1、框架2、伺服液压缸3、缓冲装置4、地基5。具体的是：所述升降台主体1为方形，底部设置有三个铰座，铰座呈直线分布在升降台主体1上；所述伺服液压缸3的底端与固定在地基5凹坑底面的铰座铰接，顶端与所述升降台主体1下方的铰座铰接。所述框架2为立方体钢结构框架，且框架2的底部固定在地基5上。在所述框架2的前后两端面和左右两端面均设置有竖向的导向柱21，且框架2的内部留有伺服液压缸3的工作空间。所述导向柱21的外侧安装有导向装置，所述导向装置包括导向轴和导向轴支撑导轨；所述升降台主体1的四个侧面上均设置有导向环，且内侧安装有直线滚柱轴承；所述直线滚柱轴承与导向装置采取滚动配合；所述平衡液压缸固定安装在导向环上，平衡液压缸的顶端安装有直线滚柱轴承，平衡液压缸出力保证直线滚柱轴承和导向轴之间的滚动配合没有间隙。所述缓冲装置包括内部的缓冲液压缸和外部支架，且缓冲液压缸固定在外部支架上，缓冲液压缸液压杆顶端设有一方形的缓冲板用来和升降台主体进行接触。缓冲装置4上下各安装有四个，其中上缓冲装置固定安装在框架上，下缓冲装置固定安装在地基5上。平衡装置包括平衡液压缸和直线滚柱轴承，平衡液压缸固定安装在导向环内侧，直线滚柱轴承固定安装在平衡液压缸的顶端，使得直线滚柱轴承可以沿平衡液压缸杆的伸缩方向进行平移。
参见图3，导向环内部设置的平衡装置和指向滚柱轴承均为双层，且上下两层设置的平衡装置或直线滚柱轴承完全相同，这里特此说明，后面所述的平衡装置或直线滚柱轴承均指双层。
参见图4，升降台主体的前、后、左、右四个端面均设置有导向环。各导向环平衡装置和直线滚柱轴承的内部布置均不相同。
参见图5a，第一导向环11的内侧前端面设置有第一平衡装置111，其对侧设置有第二直线滚柱轴承112，其中第一平衡装置111通过一连接板固定安装在第一导向环11内侧前端面上，第二直线滚柱轴承112固定安装在第一导向环11内侧后端面上。
第一导向环11的对侧设置有第三导向环13，第三导向环13的结构和第一导向环11的结构相同，区别在于第三导向环13的平衡装置布置在其内侧的前端面，直线滚柱轴承布置在其内侧的后端面。
参见图5b，第二导向环12内侧前端面固定安装有第二平衡装置121，该平衡装置包括第二平衡液压缸1211和双轴型直线滚柱轴承1212；内侧右端面固定安装有第三平衡装置122，该平衡装置包括第三平衡液压缸1221和第四直线滚柱轴承1222；内侧后端面固定安装有第五直线滚柱轴承123；内侧左端面固定安装有第六直线滚柱轴承124；第三直线滚柱轴承1212和第五直线滚柱轴承123均为双轴型直线滚柱轴承。
第二导向环12的对侧设置有第四导向环14，第四导向环14的结构和第二导向环的结构相同且平衡装置同样布置在导向环内侧的右端面和前端面上。区别在于该导向环右端面平衡装置上的直线滚柱轴承为单轴型直线滚柱轴承。
本发明的工作原理是：本发明的框架固定安装在地面上，液压缸铰接在地基凹坑底部，三个液压缸同步伸缩驱动升降台主体上升或下降，在升降台运动过程中，缓冲装置起到保护作用，升降台主体四周设置的平衡装置起到防抖和倾斜的作用。
对于第一导向环11，位于其前端面的第一平衡装置111上的第一平衡液压缸1111伸长，对导向轴产生一个预压力，使得第一平衡装置111上的第一直线滚柱轴承1112保持在导向轴上不会分离，同时第一平衡液压缸1111会对升降台主体产生一个反向的作用力，致使升降台主体向前移动，此时若第二直线滚柱轴承112和导向轴之间存在间隙，第二直线滚柱轴承112就会前移消除间隙并对导向轴施加一个预压力。因此，在第一平衡装置111的作用下，第一导向环11内部设置的直线滚柱轴承均始终与导向轴紧密接触。
与第一导向环11前端面上的第一平衡装置111作用相同的平衡装置还有第三导向环13前端面上的第四平衡装置131、第二导向环12前端面上的第二平衡装置121以及第四导向环14前端面上的第五平衡装置141。上述三个平衡装置均通过各自的平衡液压缸主动出力施加预压力，使第一、第二和第三导向环内侧的直线滚柱轴承均始终与导向轴保持接触。
第一导向环11后端面上的第二直线滚柱轴承112、第三导向环12后端面上的第七直线滚柱轴承132、第二导向环12后端面上的第五直线滚柱轴承123以及第四导向环14后端面上的第八直线滚柱轴承143均固定安装在各自导向环上。上述四个直线滚柱轴承与升降台主体固为一体，预压力使四个直线滚柱轴承始终与导向轴保持接触，则升降台主体就不会产生前后方向上的偏移和倾斜。
对于第二导向环12，位于其右端面的第三平衡装置122上的第三平衡液压缸1221伸长，对导向轴产生一个预压力，该预压力使得第三平衡装置122上的第四直线滚柱1222保持在导向轴上不会分离，同时第三平衡液压缸1221会对升降台主体产生一个反向的作用力，致使升降台主体向右移动，此时若第六直线滚柱轴承124和导向轴之间存在间隙，第二导向环12的第六直线滚柱轴承124就会右移消除间隙并与导向轴保持接触，同时也对导向轴施加一个预压力。
与第二导向环12右端面上的第三平衡装置122作用相同的平衡装置还有第四导向环14右端面上的第六平衡装置，该平衡装置通过平衡液压缸向导向轴施加预压力，使各平衡装置上的直线滚柱轴承和平衡装置对侧的直线滚柱轴承始终与导向轴保持接触。
第二导向环12左端面上的第六直线滚柱轴承124、第四导向环14左端面上的第九直线滚柱轴承144均固定安装在各自的导向环上。在平衡装置的作用下，上述两个直线滚柱轴承与升降台主体固为一体，若两个直线滚柱轴承始终与导向轴保持接触，则升降台主体就不会产生左右方向上的偏移和倾斜。
另外，受平衡组件的作用，各直线滚柱轴承与导向轴之间始终保持接触，并且二者之间的接触为滚动接触，并不会出现卡阻现象。
当升降台运动至接近地基或框架顶端的位置时，缓冲装置首先与升降台主体发生接触，缓冲装置的缓冲液压缸向升降台主体施加一个与升降台主体运动方向相反的作用力，用来防止升降台主体与框架顶端或地面发生碰撞。
本发明在前后方向和左右方向设置有平衡装置来防止升降台主体发生抖动，平衡装置通液压缸施加预压力保证直线滚柱轴承始终与导向轴始终接触，该方法不但增大了升降台的刚度，还避免了升降台升降过程中的抖动和倾斜。另外，本发明还设置有缓冲装置，防止升降台主体升降时与地面或框架顶端发生碰撞，有效的提高了该升降装置的使用寿命和安全性。

Claims (9)

1.一种大型液压直线升降台，包括升降台主体、框架、缓冲装置、伺服液压缸、地基、平衡装置和导向装置；所述升降台主体底端设置有伺服液压缸；所述伺服液压缸的底端与固定在地基凹坑底面的铰座铰接，顶端与所述升降台主体下方设置的铰座铰接，所述框架为立方体钢结构框架，且框架的底部固定在地基上；所述框架设置有四个竖向的导向柱，且外侧安装有导向装置，所述导向装置包括导向轴和导向轴支撑导轨；所述平衡装置包括平衡液压缸和直线滚柱轴承，所述升降台主体的四个侧面上均设置有导向环，且内侧安装有直线滚柱轴承，所述直线滚柱轴承与导向装置采取滚动配合，所述平衡液压缸固定安装在导向环上，平衡液压缸的顶端安装有直线滚柱轴承，平衡液压缸出力保证直线滚柱轴承和导向轴之间的滚动配合没有间隙；所述大型液压直线升降台还设有缓冲装置；所述平衡装置和导向装置相配合用来防止升降台抖动和倾斜；所述缓冲装置用来防止升降台与地面或框架发生碰撞。
2.根据权利要求1所述的一种大型液压直线升降台，其特征在于：所述直线滚柱轴承分为单轴型直线滚柱轴承和双轴型直线滚柱轴承。
3.根据权利要求1所述的一种大型液压直线升降台，其特征在于：所述直线滚柱轴承和导向装置之间采取滚动配合。
4.根据权利要求1所述的一种大型液压直线升降台，其特征在于：所述直线滚柱轴承通过所述导向装置的导向轴实现所述大型液压直线升降台竖直方向上的导向。
5.根据权利要求1所述的一种大型液压直线升降台，其特征在于：所述升降台主体为方形，且底部设有三个铰座，铰座呈直线分布在升降台主体上。
6.根据权利要求1所述的一种大型液压直线升降台，其特征在于：所述框架为立方体钢结构框架，且框架的底部固定在地面上。
7.根据权利要求1所述的一种大型液压直线升降台，其特征在于：所述框架的前后两端面和左右两端面均设置有竖向的导向柱，且内部留有伺服液压缸工作空间。
8.根据权利要求1所述的一种大型液压直线升降台，其特征在于：所述伺服液压缸设置有3个，各伺服液压缸液压杆的底端与固定在地面上的铰座铰接，且各伺服液压缸处在同一平面上。
9.根据权利要求1所述的一种大型液压直线升降台，其特征在于：所述缓冲装置包括内部的缓冲液压缸和外部支架，且缓冲液压缸固定在外部支架上，缓冲液压缸液压杆顶端设有一方形的缓冲板用来和升降台主体进行接触；缓冲装置上下各安装有四个，其中上缓冲装置固定安装在框架上，下缓冲装置固定安装在地面上。
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