CN111089140A - 一种刚性链条驱动装置的链柱锁紧装置 - Google Patents

一种刚性链条驱动装置的链柱锁紧装置 Download PDF

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Abstract

刚性链条驱动装置的链柱锁紧装置，包括一条与驱动链条同等长度的带扣金属带组件，带扣金属带组件与其配合的刚性链条呈镜像对称；金属带的一侧按2倍于刚性链条节距的间距安装弹性卡扣、刚性支腿；在刚性链条刚开始形成垂直链柱区域处设置锁紧用压轮，锁紧用压轮压迫金属带的背面，使弹性卡扣与处垂直上升状态的链柱上的B排销轴扣接；在驱动链轮的下方位置设置圆弧导轨和导向用压轮，使金属带按圆弧导轨所引导的轨迹向离开驱动箱方向水平运动，借助于金属带的弹性，使弹性卡扣逐一与垂直链柱上的B排销轴脱扣分离。本发明之有益效用是：可增强刚性链条驱动器的压杆稳定性，亦即提高其承载能力或承载高度。

Description

一种刚性链条驱动装置的链柱锁紧装置
技术领域
本发明涉及一种刚性链条驱动装置的锁紧装置。
背景技术
所谓刚性链条，又称推拉链条，是一种既可像普通链条一样卷曲，又可像 千斤顶等那样传递推力的特殊链条。由于刚性链条既有普通链条一样的柔性， 又具有千斤顶那样的刚性，在某些场合的应用显示其独特的优点，因而获得国 内外线性动作器开发者的重视，将其开发成一种工业化的线性动作器，供工业 部门或其它部门应用。适用于重载、大行程升降的刚性链条的单元结构如图1a-图1d所示，由内链板、外链板和销轴组成。销轴有两排：A排销轴为内、外 链板公共销轴，其两端与内、外链板间隙配合，使内、外链节可以相对转动；B 排销轴分处内、外链板中，与各自的内链板、外链板过盈配合，起支撑和定距 作用。当链条处在直线状态时，B排销轴各自嵌入到外链板、内链板的凹槽中去； 当链条卷曲时，B排销轴则各自从外链板、内连板的凹槽中脱开。该种刚性链条 的驱动装置可以参照图2a和图2b所示，主要由刚性链条、驱动链轮及轴、驱 动箱体及内部导轨。驱动器的作用是通过链轮的驱动作用，将处水平或卷曲状 态的链条经过驱动箱内的圆弧导轨和垂直导轨的导向，转换(堆垛)成为一根 垂直链柱，推动重物升降。
如图2a和图2b所示的刚性链条驱动器不能单独工作，需在对负载作精密 导向的情况下工作，亦即需保证负载作用在刚性链条上的载荷方向与链柱的轴 线平行，且误差必须控制在一定的范围内，否者会引起链柱在ZX和ZY平面内 的压杆不稳定，尤其是ZY平面。在ZY平面，刚性链柱稍受一点-Y方向的水平 载荷，就会引起链柱沿-Y方向的弯曲，使得B排销轴从内、外链板的凹槽中脱 出而使链柱崩塌。因此，这种刚性链条驱动系统对驱动器和负载导向系统的安 装精度提出了很高的要求，否者就会使驱动系统存在崩塌的风险或降低驱动系 统的承载能力或升降高度。
为避免上述情况的发生，其技术思路是增强链柱在ZY平面的压杆稳定性， 尤其是在-Y方向的压杆稳定性。专利CN201310301446、CN201710019421、 CN201710019452等分别通过滑销滑入滑槽、钩子钩住销轴以及螺栓旋入螺孔内 方式实现相邻内、外链板之间的锁紧，从而提高垂直链柱的压杆稳定性。三种 方式理论上都可行，但存在机构相对复杂、机构动作可靠性有待检验等问题。
发明内容
本发明要克服现有技术的上述缺点，提供一种刚性链条驱动装置的锁紧装 置。
刚性链条驱动装置的链柱锁紧装置，包括一条与驱动链条同等长度的带扣 金属带组件2，带扣金属带组件2包括铰链套2.1、金属带2.2、弹性锁扣2.3 和刚性支腿2.4，带扣金属带组件2与其配合的刚性链条呈镜像对称关系；金属 带2.2柔韧且有弹性，金属带2.2的一侧等间距地安装有弹性卡扣2.3，弹性卡 扣2.3的间距2倍于刚性链条的节距，金属带2.2的顶部通过铰链套2.1与刚 性链条最上端链节的B排销轴1铰接；金属带2.2上装有弹性卡扣2.3一侧称 为正面，另一侧称为背面，金属带2.2的正面朝向刚性链条靠近驱动链轮一侧 的B排销轴1，所述的弹性卡扣2.3与所述的B排销轴1配合；每个弹性卡扣 2.3下安装有一个刚性支腿2.4；
在刚性链条刚开始形成垂直链柱区域处设置锁紧用压轮，锁紧用压轮压迫 金属带2.2的背面，使弹性卡扣2.3与处垂直上升状态的链柱上的B排销轴1 扣接；在驱动链轮7的下方位置设置圆弧导轨5和导向用压轮，圆弧导轨5的 弯曲方向与刚性链条的弯曲方向相反，导向用压轮将金属带2.2按压在圆弧导 轨5上，使金属带2.2按圆弧导轨5所引导的轨迹向离开驱动箱方向水平运动， 借助于金属带2.2的弹性，使弹性卡扣2.3逐一与垂直链柱上的B排销轴1脱 扣分离。
优选地，所述的导向用压轮包括第一导向用压轮4和第二导向用压轮6。
优选地，弹性卡扣2.3包括一个优弧弹性圈，弹性圈的内径等于B排销轴1， 弹性圈的劣弧缺口对准刚性链条的B排销轴1；弹性圈紧固在金属带2.2，弹性 圈的底部连接刚性支腿2.4。
本发明借鉴拉链的工作原理，将已有驱动链条当作一条链带，且将其上的 内链节或外链节上的B排销轴作为一列链牙，增设一条金属带作为拉链的另一 链带，且金属带上按2倍于驱动链条节距的距离固结一列弹性卡扣和刚性支腿 作为另一列链牙。金属带的一端与驱动链条最上端的内链节或外链节的B排销 轴铰接。在驱动链条刚开始形成垂直链柱区域处设置一锁紧用压轮，依靠压轮 压动金属带上的弹性卡扣，使弹性卡扣与处上升状态的链柱上的B排销轴扣接。 在驱动链轮的下方位置，设置圆弧导轨和两个导向用压轮，使金属带按圆弧导 轨所引导的轨迹，向离开驱动箱方向水平运动，借助于金属带的一定的弹性， 在其沿圆弧导轨出箱运动的过程中，使其上的弹性卡扣不断地与垂直链柱上的B 排销轴脱扣分离，以恢复驱动链条的自由卷曲运动。
本发明的有益效果是：通过增设一条与驱动链条同等长度的带扣金属带，将 驱动链条在其上升运动形成垂直链柱时，通过其内链节或外链节上的B排销轴， 将相邻内链节或外链节锁住，以增强链柱的压杆稳定性，同时，在驱动链条作 下降运动时，借助于带扣金属带的拐弯运动和一定的弹性性质，产生一弯矩， 在弯矩的作用下，使金属带上的弹性卡扣与驱动链的B排销轴逐个分离(掰开)， 以实现驱动链的卷曲(拐弯)运动，并具有结构简单、构件较少、动作可靠等 优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。
图1a是刚性链条单元伸直时的结构示意图。
图1b是图1a的侧视图。
图1c是图1a的刚性链条单元弯曲时的结构示意图。
图1d是图1c的侧视图。
图2a是现有刚性链条驱动装置结构示意图的主视图。
图2b是现有刚性链条驱动装置结构示意图的俯视图。
图3a是本发明的刚性链条驱动装置的结构示意图的主视图。
图3b是本发明的刚性链条驱动装置的结构示意图的俯视图。
图4是本发明的金属带的结构示意图。
图3a中：1.刚性链条B排销轴，2.带扣金属带组件，3.锁紧用压轮，4.第 一导向用压轮，5.圆弧导轨，6.第二导向用压轮。
图4中：2.1.铰链套，2.2.金属带，2.3.弹性锁扣，2.4.刚性支腿。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
刚性链条驱动装置的链柱锁紧装置，包括一条与驱动链条同等长度的带扣 金属带组件2，带扣金属带组件2包括铰链套2.1、金属带2.2、弹性锁扣2.3 和刚性支腿2.4，带扣金属带组件2与其配合的刚性链条呈镜像对称关系；金属 带2.2柔韧且有弹性，金属带2.2的一侧等间距地安装有弹性卡扣2.3，弹性卡 扣2.3的间距2倍于刚性链条的节距，金属带2.2的顶部通过铰链套2.1与刚 性链条最上端链节的B排销轴1铰接；金属带2.2上装有弹性卡扣2.3一侧称 为正面，另一侧称为背面，金属带2.2的正面朝向刚性链条靠近驱动链轮一侧 的B排销轴1，所述的弹性卡扣2.3与所述的B排销轴1配合；每个弹性卡扣 2.3下安装有一个刚性支腿2.4；
在刚性链条刚开始形成垂直链柱区域处设置锁紧用压轮，锁紧用压轮压迫 金属带2.2的背面，使弹性卡扣2.3与处上升状态的链柱上的B排销轴1扣接； 在驱动链轮7的下方位置设置圆弧导轨5和导向用压轮，圆弧导轨5的弯曲方 向与刚性链条的弯曲方向相反，导向用压轮将金属带2.2按压在圆弧导轨5上， 使金属带2.2按圆弧导轨5所引导的轨迹向离开驱动箱方向水平运动，借助于 金属带2.2的弹性，使弹性卡扣2.3逐一与垂直链柱上的B排销轴1脱扣分离。
所述的导向用压轮包括第一导向用压轮4和第二导向用压轮6。
弹性卡扣2.3包括一个优弧弹性圈，弹性圈的内径等于B排销轴1，弹性圈 的劣弧缺口对准刚性链条的B排销轴1；弹性圈紧固在金属带2.2，弹性圈的底 部连接刚性支腿2.4。
本申请所说的优弧是指大于半圆的圆弧，劣弧是小于半圆的圆弧。
参照图3a、图3b，刚性链条驱动装置的锁紧装置由刚性链条靠近驱动链轮 一侧的B排销轴1、带扣金属带组件2、锁紧用压轮3、第一导向用压轮4、圆 弧导轨5和第二导向用压轮6组成。本发明所涉及的刚性链条及其驱动装置与 现有技术相同。
图4为带扣金属带组件2的结构示意图，由铰链套2.1、金属带2.2、弹性 锁扣2.3和刚性支腿2.4组成。铰链套2.1位于金属带2.2的顶部，是最上部 的一个弹性锁扣2.3。
如图3a所示，带扣金属带2与刚性链条呈镜像对称关系，其上端2.1与刚 性链条最上端内链节的B排销轴1铰接。锁紧用压轮3布置在刚性链条刚开始 形成垂直链柱区域的右侧，紧贴在带扣金属带2的背面(无扣侧)。圆弧导轨5、 第一导向压轮4和第二导向压轮6均布置在驱动链轮的下方位置。带扣金属带2 在圆弧导轨5、第一导向压轮4和第二导向压轮6的约束作用下，从接近垂直状 态弯曲到水平状态。
当图3a所示驱动链轮顺时针转动提拉刚性链条时，刚性链条经过圆弧导轨 和垂直导轨的导向作用堆垛成垂直链柱，上端悬挂在链柱最上端内链节的B排 销轴1上的带扣金属带2也同步上升，其上的弹性锁扣2.3在锁紧用压轮3的挤 压作用下，不断地卡入垂直链柱内链节的B排销轴的余下销轴中，使整个垂直 链柱的相邻两节内链节相互锁住(不能相对转动)，使整个垂直链柱在ZY平面 的-Y方向获得抗弯能力，从而提高整个链柱的压杆稳定性或承载能力。
当图3a所示驱动链轮逆时针转动下拨刚性链条时，垂直链柱下降，带扣金 属带组件2也同步下降。带扣金属带组件2在下降过程中，受到圆弧导轨5和 第一导向用压轮4和第二导向用压轮6的约束作用，拐弯近90度。由于带扣金 属带组件2存有一定的弹性，弯曲部分的金属带2.2必将对垂直部分的金属带 2.2产生弯矩，迫使垂直部分的带扣金属带组件2产生一定量的弯曲变形(类似 于“掰开”)，从而使其上的弹性锁扣2.3从刚性链的B排销轴1中逐个滑出(解 扣)，以便于刚性链条内外链节相互转动，以恢复刚性链条的卷曲运动。
上述的带扣金属带组件2的金属带2.2，如钢带，需刚柔兼顾。金属带需一 定的刚度(弹性)，否则其上的弹性卡扣2.3不易从B排销轴1中拔出；金属带 也需要一定的柔度，否者不便于其沿圆弧轨道弯曲。上述的带扣金属带组件2 的弹性卡扣2.3的弹性需适中。如卡扣弹性不足，卡紧力不足，易于从销轴中滑 出，工作可靠性差；若卡扣弹性太足，则将其从销轴中滑出所需的外力较大， 所要求的金属带的刚度要求较高，因此金属带的柔度下降，致使弯曲困难。上 述的带扣金属带组件2的刚性支腿2.4是在带扣金属带组件2锁紧垂直链柱时， 提高其抗拉能力，从而提高其锁紧能力。上述的带扣金属带组件2的长度与驱 动链条同等长度，其节距为驱动链条节距的两倍。为了减少带扣金属带组件2 与圆弧导轨5的摩擦力，圆弧导轨5采用尼龙或聚氨酯等减磨材料制作。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明 的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围 也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (3)

1.刚性链条驱动装置的链柱锁紧装置，其特征在于：包括一条与驱动链条同等长度的具有弹性的带扣金属带组件(2)，带扣金属带组件(2)与其配合的刚性链条呈镜像对称，带扣金属带组件(2)包括铰链套(2.1)、金属带(2.2)、弹性锁扣(2.3)和刚性支腿(2.4)；金属带(2.2)的一侧等间距地安装有弹性卡扣(2.3)，弹性卡扣(2.3)的间距2倍于刚性链条的节距，金属带(2.2)的顶部通过铰链套(2.1)与刚性链条最上端链节的B排销轴(1)铰接；金属带(2.2)上装有弹性卡扣(2.3)一侧称为正面，另一侧称为背面，金属带(2.2)的正面朝向刚性链条靠近驱动链轮一侧的B排销轴(1)，所述的弹性卡扣(2.3)与所述的B排销轴(1)配合；每个弹性卡扣(2.3)下安装有一个刚性支腿(2.4)；
在刚性链条刚开始形成垂直链柱区域处设置锁紧用压轮，锁紧用压轮压迫金属带(2.2)的背面，使弹性卡扣(2.3)与处上升状态的链柱上的B排销轴(1)扣接；在驱动链轮(7)的下方位置设置圆弧导轨(5)和导向用压轮，圆弧导轨(5)的弯曲方向与刚性链条的弯曲方向相反，导向用压轮将金属带(2.2)按压在圆弧导轨(5)上，使金属带(2.2)按圆弧导轨(5)所引导的轨迹向离开驱动箱方向水平运动，借助于金属带(2.2)的弹性，使弹性卡扣(2.3)逐一与垂直链柱上的B排销轴(1)脱扣分离。
2.如权利要求1所述的刚性链条驱动装置的链柱锁紧装置，其特征在于：所述的导向用压轮包括第一导向用压轮(4)和第二导向用压轮(6)。
3.如权利要求1所述的刚性链条驱动装置的链柱锁紧装置，其特征在于：弹性卡扣(2.3)包括一个优弧弹性圈，弹性圈的内径等于B排销轴(1)，弹性圈的劣弧缺口对准刚性链条的B排销轴(1)；弹性圈紧固在金属带(2.2)，弹性圈的底部连接刚性支腿(2.4)。
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