CN111115503B - 一种重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒，其包括三个筒体、锁止抱紧导向装置、与锁止抱紧导向装置配合的导轨、压轮、平导轨和地基。三个筒体的截面外形均为六边形，三个筒体的外形尺寸从外到内依次变小并相互嵌套在一起，第一级筒体和第二级筒体均由三个梯形立柱和三组六边形横梁两两固定连接而成，最里面的第三级筒体为整体式结构。整个装置通过锁止抱紧导向装置可实现调节各级筒体的伸出距离，同时实现筒体伸出时稳定，以满足重载设备抬升测试的需求。同时本发明提出了两种筒体的驱动方式及不同驱动方式下的两种工作模式。

Description

一种重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒

技术领域

本发明涉及一种伸缩筒装置，具体地涉及一种重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒。

背景技术

在飞机、汽车等重载设备性能测试过程中，一般需要将测试产品抬升到一定高度，所以需要能对该类产品进行抬升调整的装置或设备。传统的电机驱动抬升技术，推力较小，大推力时成本较高。现有技术仍无法针对大型重载设备抬升及抬升大行程提出较好的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可伸缩、重载的机械可靠性高的可伸缩压轮预紧式的重载顶升筒，同时提出了两种三个筒体的驱动方式。本发明通过液压缸顶升装置及抱止锁紧装置调节各级伸缩筒的伸出距离，通过压轮预紧、抱止锁紧装置实现伸缩筒伸出时稳定，以满足重载设备抬升测试的需求。

本发明的技术方案是：

具体地，本发明提供一种重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒，其包括地基、第一级筒体、第二级筒体和第三级筒体，所述第一级筒体的横截面面积大于所述第二级筒体的横截面面积，所述第二级筒体的横截面面积大于所述第三级筒体的横截面面积，所述第一级筒体套设在所述地基内部，所述第二级筒体套设在所述第一级筒体内部，所述第三级筒体套设在所述第二级筒体内部，第一级筒体、第二级筒体和第三级筒体的截面形状均为六边形，所述第一级筒体和第二级筒体均包括三个梯形立柱和三组六边形横梁，梯形立柱和六边形横梁交替固定连接组成所述第一级筒体和第二级筒体，所述第三级筒体为三个梯形立柱和三组六边形横梁构成的整体结构；

第一级筒体、第二级筒体和第三级筒体最下面的六边形横梁的外侧下端分别设置有第一压轮，每个第一压轮的上侧分别设置有第一平导轨，所述第一平导轨竖直固定于每组六边形横梁的外侧；第一级筒体和第二级筒体最上面的三个六边形横梁内侧上端分别设有第二压轮，每个第二压轮的下侧分别设有第二平导轨，所述第二平导轨竖直固定于每组六边形横梁的内侧，第二级筒体外侧安装的第一平导轨和第一压轮分别与第一级筒体内侧安装的第二压轮和第二平导轨相互压紧，第二级筒体内侧安装的第二压轮和第二平导轨分别与第三级筒体外侧安装的第一平导轨和第一压轮相互压紧；

第一级筒体、第二级筒体和第三级筒体的每个梯形立柱的外侧面均竖直安装有与锁止抱紧导向装置配合的导轨，所述导轨上开设有等间距的凹槽，第一级筒体和第二级筒体每个梯形立柱内侧上面均安装有锁止抱紧导向装置；第一级筒体每个梯形立柱内侧上面安装的锁止抱紧导向装置与第二级筒体每个梯形立柱外侧面的导轨相配合，第二级筒体每个梯形立柱内侧上面安装的锁止抱紧导向装置与第三级筒体每个梯形立柱的外侧面的导轨相配合；

所述地基挖设有横截面为六边形且深度与所述第一级筒体高度相等的地坑，所述地坑包括六个坑面，所述六个坑面中其中不相邻的三个坑面均安装有锁止抱紧导向装置，另外不相邻的三个坑面均安装有第三压轮，所述第三压轮的下侧竖直设置有第三平导轨，套设在一起的三个筒体竖直安装于地坑内部，且第一级筒体每个梯形立柱的外侧面竖直安装的导轨与地基相应面上安装的锁止抱紧导向装置相配合，地基面上安装的第三压轮和第三平导轨分部与第一级筒体外侧安装的第一平导轨和第一压轮相互压紧；

所述锁止抱紧导向装置包括两个锁止装置、两个抱紧装置、开口箱体和八个楔形调整块，两个抱紧装置对称布置于所述开口箱体的上端和下端，两个锁紧装置安装在两个抱紧装置之间，所述锁止装置包括板簧、第一支撑体、第一支撑轴、第二支撑体、第二支撑轴、凸滑块和第一直线驱动装置；

所述第一支撑体和第二支撑体分别通过第一支撑轴和第二支撑轴与开口箱体配合成转运副，所述凸滑块的一侧为与开口箱体配合的平面，所述凸滑块的另一侧设置有两个分别与第一支撑体和第二支撑体配合的凸起，所述第一直线驱动装置的移动部分与所述凸滑块的底面固定连接，所述第一直线驱动装置的固定部分固定于开口箱体上，所述板簧分别安装在第一支撑体、第二支撑体与开口箱体之间并压紧配合，

所述抱紧装置包括第二直线驱动装置、楔形滑块、抱紧滑块和复位弹簧，所述第二直线驱动装置的移动部分与所述楔形滑块固定连接，所述第二直线驱动装置的固定部分与所述开口箱体固定连接，所述楔形滑块的楔形面与抱紧滑块的楔形面配合，所述抱紧滑块楔形面的对面设均匀设置有若干用于安装复位弹簧的盲孔，所述抱紧滑块与开口箱体配合形成移动副，八个楔形调整块对称安装在所述开口箱体开口的两侧并与所述导轨相配合。

优选地，所述三个筒体的驱动包括第一驱动方式和第二驱动方式。

优选地，在第一驱动方式下，第一级筒体每个梯形立柱的内腔内部安装有一个第一液压缸，第二级筒体每个梯形立柱的内腔顶面两侧对称各安装有一个第二液压缸及两个滑轮，每一个滑轮都跨设有一根导链，导链的一端连接于第三级筒体底部的销轴机构，导链的另一端连接于第一级筒体底部的销轴机构。

优选地，第一级筒体立柱内腔内的第一液压缸伸出带动第一级筒体伸出，第二级筒体及第三级筒体不伸出或者，第二级筒体立柱内腔内的第二组液压缸伸出带动第二级筒体伸出，同时第三级筒体通过导链的作用也伸出，实现第二级筒体和第三级筒体同时伸出。

优选地，导链长度是第二级筒体长度的二倍；

优选地，在第二驱动方式下，第一级筒体每个立柱内腔顶面左右对称安装有一个第一液压缸及两个滑轮，每一个滑轮都跨有一根导链，导链一端连接于地基底部的销轴机构，另一端连接于第二级筒体底部的销轴机构，导链长度是第一级筒体长度的二倍；第二级筒体每个立柱内腔顶面左右对称安装有两个滑轮，每一个滑轮都跨有一根导链，导链一端连接于第三级筒体底部的销轴机构，另一端连接于第一级筒体底部的销轴机构。

优选地，地基底部销轴机构中的销轴退出，松开导链，第一级筒体立柱内腔内的第一液压缸伸出带动第一级筒体伸出，第二级筒体及第三级筒体不伸出。第二种工作模式为：第一级筒体立柱内腔内的第一液压缸伸出带动第一级筒体伸出，第二级筒体通过导链伸出，同时第三级筒体通过导链的作用也伸出，实现三个筒体同时伸出。

优选地，连接地基和第二级筒体的导链的长度是第一级筒体长度的两倍；连接第一级筒体和第三级筒体的导链的长度是第二级筒体的两倍。

优选地，所述导链为链条或钢丝绳。

与现有技术相比，本发明的效果如下：

(1)本发明的各级筒体可伸缩，通过直线驱动器调节筒体顶端距离地面的位置，在地基与第一级筒体，第一级筒体与第二筒体以及第二级筒体和第三级筒体之间设置锁止抱紧及导向三合一及专用导轨，筒体可在任意位置停止；

(2)本发明的各级筒体之间设有压轮和平面导轨，可以实现预紧，安装使用方便。

(3)本发明的三级筒体之间通过滑轮和链条或钢丝绳连接，可以实现两个或三个筒体同时伸出和缩回，在工作时，节约了时间和成本。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的主视剖视图；

图2为本发明的第一实施例的俯视图；

图3为本发明的第二实施例的主视剖视图；

图4为本发明的第二实施例的俯视图；

图5为本发明的滑轮部分局部放大图；以及

图6为本发明的锁止抱紧及导向装置的剖视图。

图中部分附图标记如下：

1-地基、2-导轨、3-第一级筒体、4-锁止抱紧导向装置、5-第一液压缸、6-第二液压缸、7-第二级筒体、8-第三级筒体、9-压轮、12-平导轨、13-滑轮、14-链条或钢丝绳、31-六边形横梁、32-梯形立柱、41-开口箱体、42-楔形滑块、43-抱紧滑块、44-复位弹簧、45-第二直线驱动装置、46-第一直线驱动装置、47-第一支撑体、48-第一支撑轴、49-凸滑块、410-第二支撑体、411-第二支撑轴、412-板簧、413-楔形调整块。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

具体地，本发明提供一种重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒，如图1至图6所示，其包括三个筒体、地基1和锁止抱紧导向装置。

三个筒体的截面外形均为六边形，外形尺寸从外到内依次变小并嵌套在一起，分别称为第一级筒体3、第二级筒体7和第三级筒体8。第一级筒体3和第二级筒体7均由三组六边形横梁31和三个梯形立柱32两两穿插固定连接形成，第三级筒体8为一个包括三组六边形横梁31和三个梯形立柱32的整体式结构。

第一级筒体3和第二级筒体7的最下面的三个六边形横梁31的外侧下端分别设有一个压轮9，每个压轮9的上侧分别设有一个平导轨12，该平导轨12竖直固定于每组六边形横梁31的外侧。

第一级筒体3和第二级筒体7的最上面的三个六边形横梁31的内侧上端分别设有一个压轮9，每个压轮9的下侧分别设有一个平导轨12，该平导轨12竖直固定于每组六边形横梁31的内侧。

第一级筒体3、第二级筒体7以及第三级筒体8的每个梯形立柱32的外侧面均竖直安装有专用的导轨2，导轨2上开设有等距凹槽。

第一级筒体3和第二级筒体7的每个梯形立柱32内侧上面均安装有专用导轨2相配合的锁止抱紧导向装置。地基1挖有截面为六边形，且深度与第一级筒体3高度相等的地坑，地坑具有六个坑面，其中任意不相邻的三个坑面上部均安装有锁止抱紧导向装置，另外三个不相邻的三个地坑面上部均安装有压轮9，且压轮9下侧竖直铺设有平导轨12。

嵌套在一起的三个筒体竖直安装于地基坑内，且第一级筒体3每个梯形立柱32的外侧面竖直安装的专用导轨2与地基1相应面上安装的锁止抱紧导向装置4相配合，地基面上安装的压轮9、平导轨12与第一级筒体3外侧安装的平导轨12和压轮9相互压紧。

优选地，锁止抱紧导向装置4包括锁止装置、两个抱紧装置、开口箱体41和八个楔形调整块413，两个抱紧装置对称布置于开口箱体41的上端和下端。两个锁紧装置安装在两个抱紧装置之间，锁止装置包括板簧412、第一支撑体47、第一支撑轴48、第二支撑体410、第二支撑轴411、凸滑块49和第一直线驱动装置46。第一支撑体47和第二支撑体410分别通过第一支撑轴48和第二支撑轴411与开口箱体41配合成转运副。凸滑块49一侧为平面与开口箱体41配合，其对侧有两个凸起分别与第一支撑体47、第二支撑体410配合。第一直线驱动装置46移动部分与凸滑块49底面固定连接，第一直线驱动装置46固定部分固定于开口箱体41。板簧412分别安装在第一支撑体47、第二支撑体410与开口箱体41之间并压紧配合。

抱紧装置包括第二直线驱动装置45、楔形滑块42、抱紧滑块43和复位弹簧44，其中第二直线驱动装置45移动部分与楔形滑块42固定连接，第二直线驱动装置45固定部分与开口箱体41固定连接，楔形滑块42与抱紧滑块43通过楔形面进行配合，抱紧滑块43楔形面的对面侧设置有若干均布的盲孔安装复位弹簧44，抱紧滑块43与开口箱体41配合成移动副。

八个楔形调整块413对称安装在开口箱体41开口左右两侧，分别与专用导轨2相配合。当筒体伸出时，第一直线驱动装置46伸出，同时带动凸滑块49与第一支撑体47及第二支撑体410脱离，第一支撑体47及第二支撑体410受到板簧412的作用伸出，与专用导轨2的凹槽卡住，锁紧筒体；同时，第二直线驱动装置45伸出，带动楔形滑块42伸出，抱紧滑块43受到楔形面的作用伸出，与专用导轨2紧密接触，抱紧筒体。当筒体缩回时，筒体略微上升一定距离，第一直线驱动装置46缩回，同时带动凸滑块49与第一支撑体47及第二支撑体410配合，第一支撑体47及第二支撑体410受到凸滑块49的作用伸出，与专用导轨脱离，松开筒体；同时，第二直线驱动装置45缩回，带动楔形滑块42缩回，抱紧滑块43受到复位弹簧44弹力的作用缩回，与专用的导轨2脱离，松开筒体。

三个筒体包括两种驱动方式，三个筒体的第一种驱动方式为：第一级筒体3每个立柱内腔内安装有一个第一液压缸5。第二级筒体7每个立柱内腔顶面左右对称安装有一个第二液压缸6及两个滑轮13，每一个滑轮13都跨有一根链条或钢丝绳14，链条或钢丝绳14一端连接于第三级筒体8底部的销轴机构，另一端连接于第一级筒体3底部的销轴机构，链条或钢丝绳14长度是第二级筒体7长度的二倍。

在这种驱动方式下，第一种工作模式为：第一级筒体3立柱内腔内的第一液压缸5伸出带动第一级筒体3伸出，第二级筒体7及第三级筒体8不伸出。第二种工作模式为：第一级筒体3立柱内腔内的第一液压缸5伸出带动第一级筒体3伸出，第二级筒体7立柱内腔内的第二液压缸6伸出带动第二级筒体7伸出，同时第三级筒体8通过链条或钢丝绳14的作用也伸出，实现第二级筒体和第三级筒体同时伸出。

进一步地，三个筒体的第二种驱动方式为：第一级筒体3每个立柱内腔顶面左右对称安装有一个第一液压缸5及两个滑轮13，每一个滑轮13都跨有一根链条或钢丝绳14，链条或钢丝绳14一端连接于地基1底部的销轴机构，另一端连接于第二级筒体7底部的销轴机构，链条或钢丝绳14长度是第一级筒体3长度的二倍。第二级筒体7每个立柱内腔顶面左右对称安装有两个滑轮13，每一个滑轮13都跨有一根链条或钢丝绳14，链条或钢丝绳14一端连接于第三级筒体8底部的销轴机构，另一端连接于第一级筒体3底部的销轴机构，链条或钢丝绳14长度是第二级筒体7长度的二倍。

在第二种驱动方式中，第一种工作模式为：地基1底部销轴机构中的销轴退出，松开链条或钢丝绳14，第一级筒体3立柱内腔内的第一液压缸5伸出带动第一级筒体3伸出，第二级筒体7及第三级筒体8不伸出。第二种工作模式为：第一级筒体3立柱内腔内的第一液压缸5伸出带动第一级筒体3伸出，第二级筒体7通过链条或钢丝绳14伸出，同时第三级筒体8通过链条或钢丝绳14的作用也伸出，实现三个筒体同时伸出。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒，其特征在于：其包括地基、第一级筒体、第二级筒体和第三级筒体，所述第一级筒体的横截面面积大于所述第二级筒体的横截面面积，所述第二级筒体的横截面面积大于所述第三级筒体的横截面面积，所述第一级筒体套设在所述地基内部，所述第二级筒体套设在所述第一级筒体内部，所述第三级筒体套设在所述第二级筒体内部，第一级筒体、第二级筒体和第三级筒体的截面形状均为六边形，所述第一级筒体和第二级筒体均包括三个梯形立柱和三组六边形横梁，梯形立柱和六边形横梁交替固定连接组成所述第一级筒体和第二级筒体，所述第三级筒体为三个梯形立柱和三组六边形横梁构成的整体结构；

第一级筒体、第二级筒体和第三级筒体最下面的六边形横梁的外侧下端分别设置有第一压轮，每个第一压轮的上侧分别设置有第一平导轨，所述第一平导轨竖直固定于每组六边形横梁的外侧；第一级筒体和第二级筒体最上面的三个六边形横梁内侧上端分别设有第二压轮，每个第二压轮的下侧分别设有第二平导轨，所述第二平导轨竖直固定于每组六边形横梁的内侧，第二级筒体外侧安装的第一平导轨和第一压轮分别与第一级筒体内侧安装的第二压轮和第二平导轨相互压紧，第二级筒体内侧安装的第二压轮和第二平导轨分别与第三级筒体外侧安装的第一平导轨和第一压轮相互压紧；

第一级筒体、第二级筒体和第三级筒体的每个梯形立柱的外侧面均竖直安装有与锁止抱紧导向装置配合的导轨，所述导轨上开设有等间距的凹槽，第一级筒体和第二级筒体每个梯形立柱内侧上面均安装有锁止抱紧导向装置；第一级筒体每个梯形立柱内侧上面安装的锁止抱紧导向装置与第二级筒体每个梯形立柱外侧面的导轨相配合，第二级筒体每个梯形立柱内侧上面安装的锁止抱紧导向装置与第三级筒体每个梯形立柱的外侧面的导轨相配合；

所述地基挖设有横截面为六边形且深度与所述第一级筒体高度相等的地坑，所述地坑包括六个坑面，所述六个坑面中其中不相邻的三个坑面均安装有锁止抱紧导向装置，另外不相邻的三个坑面均安装有第三压轮，所述第三压轮的下侧竖直设置有第三平导轨，套设在一起的三个筒体竖直安装于地坑内部，且第一级筒体每个梯形立柱的外侧面竖直安装的导轨与地基相应面上安装的锁止抱紧导向装置相配合，地基的坑面上安装的第三压轮和第三平导轨分部与第一级筒体外侧安装的第一平导轨和第一压轮相互压紧；

所述锁止抱紧导向装置包括两个锁紧装置、两个抱紧装置、开口箱体和八个楔形调整块，两个抱紧装置对称布置于所述开口箱体的上端和下端，两个锁紧装置安装在两个抱紧装置之间，所述锁紧装置包括板簧、第一支撑体、第一支撑轴、第二支撑体、第二支撑轴、凸滑块和第一直线驱动装置；

所述第一支撑体和第二支撑体分别通过第一支撑轴和第二支撑轴与开口箱体配合成转运副，所述凸滑块的一侧为与开口箱体配合的平面，所述凸滑块的另一侧设置有两个分别与第一支撑体和第二支撑体配合的凸起，所述第一直线驱动装置的移动部分与所述凸滑块的底面固定连接，所述第一直线驱动装置的固定部分固定于开口箱体上，所述板簧分别安装在第一支撑体、第二支撑体与开口箱体之间并压紧配合，

所述抱紧装置包括第二直线驱动装置、楔形滑块、抱紧滑块和复位弹簧，所述第二直线驱动装置的移动部分与所述楔形滑块固定连接，所述第二直线驱动装置的固定部分与所述开口箱体固定连接，所述楔形滑块的楔形面与抱紧滑块的楔形面配合，所述抱紧滑块楔形面的对面设均匀设置有若干用于安装复位弹簧的盲孔，所述抱紧滑块与开口箱体配合形成移动副，八个楔形调整块对称安装在所述开口箱体开口的两侧并与所述导轨相配合；

当筒体伸出时，第一直线驱动装置伸出，同时带动凸滑块与第一支撑体及第二支撑体脱离，第一支撑体及第二支撑体受到板簧的作用伸出，与导轨的凹槽卡住，锁紧筒体；同时，第二直线驱动装置伸出，带动楔形滑块伸出，抱紧滑块受到楔形面的作用伸出，与导轨紧密接触，抱紧筒体；

当筒体缩回时，筒体上升一定距离，第一直线驱动装置缩回，同时带动凸滑块与第一支撑体及第二支撑体配合，第一支撑体及第二支撑体受到凸滑块的作用伸出，与导轨脱离，松开筒体；同时，第二直线驱动装置缩回，带动楔形滑块缩回，抱紧滑块受到复位弹簧弹力的作用缩回，与导轨脱离，松开筒体。

2.根据权利要求1所述的重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒，其特征在于：所述三个筒体包括第一驱动方式和第二驱动方式。

3.根据权利要求2所述的重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒，其特征在于：在第一驱动方式下，第一级筒体每个梯形立柱的内腔内安装有一个第一液压缸，第二级筒体每个梯形立柱的内腔顶面左右对称各安装有一个第二液压缸及两个滑轮，每一个滑轮都跨设有一根导链，导链的一端连接于第三级筒体底部的销轴机构，导链的另一端连接于第一级筒体底部的销轴机构。

4.根据权利要求3所述的重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒，其特征在于：第一级筒体立柱内腔内的第一液压缸伸出带动第一级筒体伸出，第二级筒体及第三级筒体不伸出或第二级筒体立柱内腔内的第二组液压缸伸出带动第二级筒体伸出，同时第三级筒体通过导链的作用伸出，实现第二级筒体和第三级筒体同时伸出。

5.根据权利要求3所述的重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒，其特征在于：导链长度是第二级筒体长度的二倍。

6.根据权利要求2所述的重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒，其特征在于：在第二驱动方式下，第一级筒体每个梯形立柱内腔顶面左右对称安装有一个第一液压缸及两个滑轮，每一个滑轮都跨有一根导链，导链一端连接于地基底部的销轴机构，另一端连接于第二级筒体底部的销轴机构，导链长度是第一级筒体长度的二倍；第二级筒体每个立柱内腔顶面左右对称安装有两个滑轮，每一个滑轮都跨有一根导链，导链一端连接于第三级筒体底部的销轴机构，另一端连接于第一级筒体底部的销轴机构。

7.根据权利要求6所述的重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒，其特征在于：地基底部销轴机构中的销轴退出，松开导链，第一级筒体立柱内腔内的第一液压缸伸出带动第一级筒体伸出，第二级筒体及第三级筒体不伸出；或者

第一级筒体立柱内腔内的第一液压缸伸出带动第一级筒体伸出，第二级筒体通过导链伸出，同时第三级筒体通过导链的作用伸出，实现三个筒体同时伸出。

8.根据权利要求7所述的重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒，其特征在于：连接地基和第二级筒体的导链的长度是第一级筒体长度的两倍；连接第一级筒体和第三级筒体的导链的长度是第二级筒体的两倍。

9.根据权利要求3或6所述的重载压轮预紧式三级伸缩顶升筒，其特征在于：所述导链为链条或钢丝绳。

Images