CN111068196B - 一种适用于小间距物体的扩开装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于小间距物体的扩开装置，丝杆传动机构设置于支撑底座上，旋转机构与丝杆传动机构可转动连接，驱动机构通过丝杆传动机构带动旋转机构转动，旋转机构与伸缩机构联动连接，并通过正反转动带动伸缩机构作相应下降和上升运动。本发明利用一个伺服电机输出轴的正反转运动经丝杠传动机构和旋转机构转动即可带动伸缩机构作相应压缩和拉伸形变，以实现小间距物体间的升降分离或左右扩张分离，生产成本低，省时省力，丝杆传动机构精度高、工作平稳，可实现伸缩机构对待分离物体的稳定支撑或稳定扩张，安全可靠，本扩开装置可根据实际环境切换分离模式，适用范围广，可为地震救援等提供有效援助。

Description

一种适用于小间距物体的扩开装置

技术领域

本发明涉及物体移动装置技术领域，尤其涉及一种适用于小间距物体的扩开装置。

背景技术

在车祸现场或地震救援现场，千斤顶常用于顶开废墟中重物，但千斤顶等扩开装置无法适用于间距很小的两个物体，导致废墟中小间距的物体无法快速分离，进而可能引发交通堵塞或影响抢险救灾进度。因此，亟需一种适用于小间距物体分离的扩开装置，以解决千斤顶等扩开装置的技术弊端，为地震救援等提供有效援助。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种适用于小间距物体的扩开装置，该扩开装置结构简单，利用一个伺服电机经丝杆传动机构和旋转机构即可驱动伸缩机构带动小间距待移物体升降分离或左右分离，节能省力，操作方便。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：一种适用于小间距物体的扩开装置，包括支撑底座、驱动机构、丝杆传动机构、旋转机构和伸缩机构，丝杆传动机构设置于支撑底座上，旋转机构与丝杆传动机构可转动连接，驱动机构通过丝杆传动机构带动旋转机构转动，旋转机构与伸缩机构联动连接，并通过正反转动带动伸缩机构作相应压缩和拉伸形变。

进一步地，所述支撑底座为“凸”型支撑架，所述“凸”型支撑架采用铸铁材质。

进一步地，所述驱动机构为伺服电机。

进一步地，所述丝杆传动机构包括丝杆、推板和推杆，所述丝杆通过联轴器连接在伺服电机输出轴上，所述推板的中部开设有螺纹孔A，所述推板通过螺纹孔A安装在丝杆的螺纹段上，所述推杆垂直固定在丝杆下方推板上。

进一步地，所述推板上还开设有通孔B，所述通孔B对称开设于螺纹孔A的上下侧，通过上导杆和下导杆分别穿设上、下侧通孔B且导杆两端分别固定在“凸”型支撑架的下部左右侧杆上，所述推板支撑在“凸”型支撑架上。

进一步地，所述旋转机构包括杠杆和连接杆，所述杠杆下端通过万向节可转动连接在推杆右端，所述杠杆中部铰接在连接杆下端，所述连接杆上端固定于“凸”型支撑架的顶杆底部，所述杠杆上部开设有滑槽A，球棍形滑块内嵌于滑槽A中，且上球部向内，可沿滑槽A滑动及转动。

进一步地，所述推杆与万向节通过截面球固定连接，所述万向节由碗状凹槽及固定于碗状凹槽后部的两平行板组成，所述截面球内嵌于碗状凹槽中且其截平面与推杆右端固定连接，所述杠杆底部和两平行板上分别开设有螺纹孔，所述杠杆底部插嵌在两平行板中并通过螺栓螺母组件配合螺纹孔锁紧固定。

进一步地，所述伸缩机构包括“X”型支架、后滑槽和前滑槽，所述前“Π”型滑块内嵌于前滑槽中，沿前滑槽直线滑动，且前“Π”型滑块的两平行板部分伸出前滑槽，所述前滑槽固定在“凸”型支撑架的顶杆后部，且槽口向后，所述球棍形滑块的下圆柱部末端固接于前“Π”型滑块的平行板右侧，所述“X”型支架由完全相同的第一支杆和第二支杆中部铰接组成，所述第一支杆右端插嵌在前“Π”型滑块的上下平行板中并通过销轴连接，所述第一支杆左端与前滑槽左端相铰接，所述第二支杆左端与后滑槽左端相铰接，所述第二支杆右端与后滑槽通过后“Π”型滑块滑动连接， 所述后滑槽平行设置于前滑槽后部，且两滑槽槽口相对。

进一步地，所述后滑槽和前滑槽形状尺寸相同，且均为“］”型滑槽，所述“］”型滑槽的上平行板前端垂直向下设置有上沿，“］”型滑槽的下平行板前端垂直向上设置有下沿，所述上沿和下沿之间间距小于前“Π”型滑块的水平板宽度且大于前“Π”型滑块的两平行板外板面间距。

本发明具有以下有益效果：

1）本发明利用一个伺服电机经丝杠传动机构驱动旋转机构转动，旋转机构进而联动伸缩机构作相应压缩和拉伸形变，以实现小间距物体间的升降分离或左右扩张分离，一个伺服电机电动化控制伸缩机构形变并分离两物体，生产成本低，省时省力；

2）丝杆传动机构将伺服电机的回转运动转化为直线运动，丝杆传动机构精度高、寿命长、工作平稳，可实现伸缩机构的稳定支撑或稳定扩开物体，安全可靠；

3）伸缩机构“凸”型的支撑底座和“X”型支架设计，可实现本扩增装置根据实际情况外扩分离物体或升降分离物体，使用方式灵活多变，适用范围广，可弥补千斤顶等扩开装置的技术弊端，为地震救援等提供有效援助。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的后视图；

图3是图1的支撑底座结构示意图；

图4是图1的丝杆结构示意图；

图5是图1的推板结构示意图；

图6是图1的推杆结构示意图；

图7是图1的截面球结构示意图；

图8是图1的万向节结构示意图；

图9是图1的旋转机构和伸缩机构配合示意图；

图10是图9的杠杆结构示意图；

图11是图9的连接杆结构示意图；

图12是图9的球棍形滑块结构示意图；

图13是图9的前“Π”型滑块结构示意图；

图14是图9的前滑槽结构示意图

图15是图9的第一支杆结构示意图。

其中的附图标记为：支撑底座1、丝杆传动机构2、丝杆2-1、推板2-2、推杆2-3、上导杆2-4、下导杆2-5、旋转机构3、杠杆3-1、连接杆3-2、伸缩机构4、“X”型支架4-1、后滑槽4-2、前滑槽4-3、万向节5、碗状凹槽5-1、平行板5-2、球棍形滑块6、截面球7、前“Π”型滑块8、后“Π”型滑块9。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

实施例1

如图1-14所示，一种适用于小间距物体的扩开装置，包括支撑底座1、驱动机构、丝杆传动机构2、旋转机构3和伸缩机构4，支撑底座1为“凸”型支撑架，采用铸铁材质制作，驱动机构为伺服电机，丝杆传动机构2包括丝杆2-1、推板2-2和推杆2-3，丝杆2-1通过联轴器连接在伺服电机输出轴上，推板2-2的中部开设有螺纹孔A，推板2-2通过螺纹孔A安装在丝杆2-1的螺纹段上，推杆2-3垂直固定在丝杆2-1下方推板2-2上，推板2-2上还开设有通孔B，通孔B对称开设于螺纹孔A的上下侧，通过上导杆2-4和下导杆2-5分别穿设上、下侧通孔B且导杆两端分别固定在“凸”型支撑架的下部左右侧杆上，推板2-2支撑在“凸”型支撑架上，旋转机构3与丝杆传动机构2可转动连接，旋转机构3包括杠杆3-1和连接杆3-2，杠杆3-1下端通过万向节5可转动连接在推杆2-3右端，推杆2-3与万向节5通过截面球7固定连接，万向节5由碗状凹槽5-1及固定于碗状凹槽5-1后部的两平行板5-2组成，截面球7内嵌于碗状凹槽5-1中且其截平面与推杆2-3右端固定连接，杠杆3-1底部和两平行板5-2上分别开设有螺纹孔，杠杆3-1底部插嵌在两平行板5-2中并通过螺栓螺母组件配合螺纹孔锁紧固定，杠杆3-1中部铰接在连接杆3-2下端，杠杆3-1上部开设有滑槽A，球棍形滑块6内嵌于滑槽A中，且上球部向内，可沿滑槽A滑动及转动，旋转机构3与伸缩机构4联动连接，伸缩机构4包括“X”型支架4-1、后滑槽4-2和前滑槽4-3，前“Π”型滑块8内嵌于前滑槽4-3中，沿前滑槽4-3直线滑动，且前“Π”型滑块8的两平行板伸出前滑槽4-3，前滑槽4-3固定在“凸”型支撑架的顶杆后部，且槽口向后，连接杆3-2上端固定在前滑槽4-3底部，球棍形滑块6的下圆柱部末端固接于前“Π”型滑块8的平行板右侧，“X”型支架4-1由完全相同的第一支杆和第二支杆中部铰接组成，第一支杆右端插嵌在前“Π”型滑块8的上下平行板中并通过销轴连接，第一支杆左端与前滑槽4-3左端相铰接，第二支杆左端与后滑槽4-2左端相铰接，第二支杆右端与后滑槽4-2通过后“Π”型滑块9滑动连接， 后滑槽4-2平行设置于前滑槽4-3后部，且两滑槽槽口相对，驱动机构通过丝杆传动机构2带动旋转机构3转动，旋转机构3通过正反转动带动伸缩机构4的“X”型支架4-1伸缩形变进而作相应压缩和拉伸形变。

如图9、图13和图14所示，后滑槽4-2和前滑槽4-3形状尺寸相同，且均为“］”型滑槽，“］”型滑槽的上平行板前端垂直向下设置有上沿，“］”型滑槽的下平行板前端垂直向上设置有下沿，上沿和下沿之间间距小于前“Π”型滑块8的水平板宽度且大于前“Π”型滑块8的两平行板外板面间距。

实施例中，连接杆3-2上端还可固定于“凸”型支撑架的顶杆底部。

工作流程1：对于两个小间距的物体，当两个物体之间间距足以插入“X”型支架4-1未撑起时的本扩开装置时，将支撑底座1竖放，并将远离驱动机构侧插入间隔中，然后控制驱动机构的输出轴正转，并带动丝杆2-1正转，则推板2-2沿丝杆2-1向前移动，并带动推杆2-3同步前移，推杆2-3进一步带动杠杆3-1反向转动，并通过球棍形滑块6推动前“Π”型滑块8后移，则“X”型支架4-1形变，后滑槽4-2向远离前滑槽4-3方向移动，后滑槽4-2推动待推动物体移动，从而将相邻两物体撑开，实现扩开分离，在使用完毕后，控制驱动机构的输出轴反转以带动杠杆3-1正向转动，杠杆3-1通过球棍形滑块6向前拉动前“Π”型滑块8，“X”型支架4-1形变压缩以复位。

实施例2

本实施例与实施例1的区别特征在于，在后滑槽4-2后部还平行固定有支撑板，以增加伸缩机构4的支撑面积，使对待支撑物的支撑更稳定。

工作流程2：对于两个小间距的物体，当两个物体之间间距不足以插入本扩开装置而物体与底面间距可插入本扩开装置时，将本支撑底座1横放，并将远离驱动机构侧插入间隔中，然后控制驱动机构的输出轴正转，并带动丝杆2-1正转，则推板2-2沿丝杆2-1向前移动，并带动推杆2-3同步前移，推杆2-3进一步带动杠杆3-1反向转动，并通过球棍形滑块6推动前“Π”型滑块8后移，则“X”型支架4-1形变，后滑槽4-2向远离前滑槽4-3方向移动，后滑槽4-2支撑待分离物体上升，从而实现两物体的扩开分离，同样，控制驱动机构的输出轴反转即可实现“X”型支架4-1形变压缩以复位。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种适用于小间距物体的扩开装置，其特征在于，包括支撑底座（1）、驱动机构、丝杆传动机构（2）、旋转机构（3）和伸缩机构（4），所述丝杆传动机构（2）设置于支撑底座（1）上，所述旋转机构（3）与丝杆传动机构（2）可转动连接，所述驱动机构通过丝杆传动机构（2）带动旋转机构（3）转动，所述旋转机构（3）与伸缩机构（4）联动连接，并通过正反转动带动伸缩机构（4）作相应压缩和拉伸形变；

所述支撑底座（1）为“凸”型支撑架，所述“凸”型支撑架采用铸铁材质；

所述丝杆传动机构（2）包括丝杆（2-1）、推板（2-2）和推杆（2-3），所述丝杆（2-1）通过联轴器连接在伺服电机输出轴上，所述推板（2-2）的中部开设有螺纹孔A，所述推板（2-2）通过螺纹孔A安装在丝杆（2-1）的螺纹段上，所述推杆（2-3）垂直固定在丝杆（2-1）下方推板（2-2）上；

所述推板（2-2）上还开设有通孔B，所述通孔B对称开设于螺纹孔A的上下侧，通过上导杆（2-4）和下导杆（2-5）分别穿设上、下侧通孔B且导杆两端分别固定在“凸”型支撑架的下部左右侧杆上，所述推板（2-2）支撑在“凸”型支撑架上；

所述旋转机构（3）包括杠杆（3-1）和连接杆（3-2），所述杠杆（3-1）下端通过万向节（5）可转动连接在推杆（2-3）右端，所述杠杆（3-1）中部铰接在连接杆（3-2）下端，所述杠杆（3-1）上部开设有滑槽A，球棍形滑块（6）内嵌于滑槽A中，且上球部向内，可沿滑槽A滑动及转动；

所述推杆（2-3）与万向节（5）通过截面球（7）固定连接，所述万向节（5）由碗状凹槽（5-1）及固定于碗状凹槽（5-1）后部的两平行板（5-2）组成，所述截面球（7）内嵌于碗状凹槽（5-1）中且其截平面与推杆（2-3）右端固定连接，所述杠杆（3-1）底部和两平行板（5-2）上分别开设有螺纹孔，所述杠杆（3-1）底部插嵌在两平行板（5-2）中并通过螺栓螺母组件配合螺纹孔锁紧固定；

所述伸缩机构（4）包括“X”型支架（4-1）、后滑槽（4-2）和前滑槽（4-3），前“Π”型滑块（8）内嵌于前滑槽（4-3）中，沿前滑槽（4-3）直线滑动，且前“Π”型滑块（8）的两平行板部分伸出前滑槽（4-3），所述前滑槽（4-3）固定在“凸”型支撑架的顶杆后部，且槽口向后，连接杆（3-2）上端固定在前滑槽（4-3）底部，所述球棍形滑块（6）的下圆柱部末端固接于前“Π”型滑块（8）的平行板右侧，所述“X”型支架（4-1）由完全相同的第一支杆和第二支杆中部铰接组成，所述第一支杆右端插嵌在前“Π”型滑块（8）的上下平行板中并通过销轴连接，所述第一支杆左端与前滑槽（4-3）左端相铰接，所述第二支杆左端与后滑槽（4-2）左端相铰接，所述第二支杆右端与后滑槽（4-2）通过后“Π”型滑块（9）滑动连接， 所述后滑槽（4-2）平行设置于前滑槽（4-3）后部，且两滑槽槽口相对，后滑槽（4-2）后部还平行固定有支撑板，以增加伸缩机构（4）的支撑面积，使对待支撑物的支撑更稳定。

2.根据权利要求1所述的适用于小间距物体的扩开装置，其特征在于：所述驱动机构为伺服电机。

3.根据权利要求2所述的适用于小间距物体的扩开装置，其特征在于：所述后滑槽（4-2）和前滑槽（4-3）形状尺寸相同，且均为“］”型滑槽，所述“］”型滑槽的上平行板前端垂直向下设置有上沿，“］”型滑槽的下平行板前端垂直向上设置有下沿，所述上沿和下沿之间间距小于前“Π”型滑块（8）的水平板宽度且大于前“Π”型滑块（8）的两平行板外板面间距。