CN111457030A - 一种新型限位与解除机构及其解除方法 - Google Patents

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成海超
李学海
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

本发明涉及一种新型限位与解除机构及其解除方法，包括销钉、连杆、钢珠定位套、钢珠、触发导套和触发弹簧；连杆上开设有弧形沟槽，钢珠定位套上沿径向加工有直径略大于钢珠直径的孔，钢珠定位套套设在连杆上，触发导套位于钢珠定位套的外围，钢珠位于弧形沟槽、孔和触发导套之间；触发导套内开设有U形环腔，触发弹簧置于U形环腔内，用于将触发导套弹起，解除对钢珠的限位；触发导套的顶端面通过销钉限位。本发明移除销钉的驱动力仅需克服触发弹簧弹力产生的摩擦力，而触发弹簧的弹力仅需略大于触发导套的重力，因此需要很小的驱动力，即可解除对连杆的限位，将连杆所连接的物体由静止状态变为移动状态。

Description

一种新型限位与解除机构及其解除方法
技术领域
本发明涉及一种直线动作的限位及解除机构，特别是涉及一种可以限制一个物体的位移，在物体需要移动时可通过很小的驱动力将限位解除的机构及其解除方法。
背景技术
目前，典型的限位及解除机构的结构具体如图1所示，连杆2(或物体)在力F1的作用下，存在向下位移趋势，但在销钉1的作用下，限制了其位移的动作。在外力F2的作用下，将销钉1移除，解除连杆2(或物体)的限位，连杆2(或物体)在力F1的作用下产生S位移。
但本结构的缺点是，若F1的量值较大，想要将销钉1移除，需要克服很大的摩擦力，即想要将连杆2(或物体)由静置状态至产生一定的位移的状态需要施加一个很大的外力，这在某些场合实现较为困难。
发明内容
本发明针对现有技术中所存在的问题，提供了一种新型限位与解除机构及其解除方法，该机构仅需一个很小的驱动力，可将一个受力很大的物体由静止状态变为移动状态。
本发明是这样实现的，一种新型限位与解除机构，包括销钉、连杆、钢珠定位套、钢珠、触发导套和触发弹簧；所述连杆上开设有弧形沟槽，所述钢珠定位套上沿径向加工有直径略大于钢珠直径的孔，所述钢珠定位套套设在连杆上，所述触发导套位于钢珠定位套的外围，所述钢珠位于弧形沟槽、孔和触发导套之间；所述触发导套内开设有U形环腔，所述触发弹簧置于U形环腔内，用于将触发导套弹起，解除对钢珠的限位；所述触发导套的顶端面通过销钉限位。
在上述技术方案中，优选的，所述弧形沟槽的半径略大于钢珠的半径，深度约为钢珠半径的1/3～1/2。
在上述技术方案中，优选的，所述孔在钢珠定位套上圆周均布。
在上述技术方案中，优选的，所述钢珠定位套的内径略大于连杆的直径，钢珠定位套的外径小于触发导套的内径。
在上述技术方案中，优选的，所述触发导套的内径略大于连杆在弧形沟槽处的最小直径和两个钢珠直径之和。
在上述技术方案中，优选的，所述触发导套由内柱状筒和外柱状筒同轴心布置且顶端封闭围成，所述内柱状筒短于外柱状筒，所述内柱状筒端部在靠近钢珠一侧的侧面开设有斜口。
在上述技术方案中，优选的，所述触发弹簧在压缩状态的弹力值约为触发导套重力值的2～3倍。
上述限位与解除机构的解除方法，包括以下步骤：
1)将销钉移除，触发导套在触发弹簧的作用下向上弹起，解除了触发导套对钢珠的限位；
2)连杆在竖直向下的力作用下，使钢珠产生偏离连杆的位移，解除了对连杆的限制，实现连杆竖直向下的位移。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明在连杆上设计有弧形沟槽，通过钢珠，钢珠定位套和触发导套将钢珠与连杆定位，销钉防止触发导套产生位移，触发导套内部装有触发弹簧，如需解除连杆的位移限制，将销钉移除，触发导套在触发弹簧的作用下向上移动，解除对钢珠的限位，钢珠在连杆力的作用下向外移动，解除对连杆的限位，连杆在外力的作用下产生位移。本发明的限位与解除结构移除销钉的驱动力仅需克服触发弹簧弹力产生的摩擦力，而触发弹簧的弹力仅需略大于触发导套的重力，因此需要很小的驱动力，即可解除对连杆的限位，将连杆所连接的物体由静止状态变为移动状态。
附图说明
图1是现有典型的限位与解除机构在限位状态下的剖视图；
图2是现有典型的限位与解除机构在解除限位状态下的剖视图；
图3是本发明的限位与解除机构在限位状态下的剖视图；
图4是本发明的限位与解除机构在解除限位状态下的剖视图。
图中：1、销钉；2、连杆；21、弧形沟槽；3、触发导套；31、内柱状筒；32、外柱状筒；33、U形环腔；4、触发弹簧；5、钢珠；6、钢珠定位套；61、孔。
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，以下结合实施例，并配合附图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案例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明使用的材料为刚度硬度较大的金属材料。
请参阅图3，本发明实施例提供一种新型限位与解除机构，包括销钉1、连杆2、钢珠定位套6、钢珠5、触发导套3和触发弹簧4。
其中连杆2可连接其他物体，存在一个向下的作用力F1，连杆在力F1的作用下存在位移趋势。所述连杆2上开设有弧形沟槽21，所述弧形沟槽21的半径略大于钢珠5的半径，深度约为钢珠5半径的1/3～1/2，连杆2直径及弧形沟槽21尺寸、钢珠5规格可根据作用力F1的大小及结构选取，并无具体要求。
所述钢珠定位套6套设在连杆2上，所述钢珠定位套6的内径略大于连杆2的直径，钢珠定位套6的外径小于触发导套3的内径，所述钢珠定位套6上沿径向加工有直径略大于钢珠5直径的孔61，所述孔61在钢珠定位套6上圆周均布，孔61的数量可根据作用力F1的值及钢珠5的规格确定。
所述触发导套3位于钢珠定位套6的外围，所述触发导套3的内径略大于连杆在弧形沟槽21处的最小直径和两个钢珠5直径之和。所述钢珠5位于弧形沟槽21、孔61和触发导套3之间；触发导套3由内柱状筒31和外柱状筒32同轴心布置且顶端封闭围成，内柱状筒31和外柱状筒32之间形成U形环腔33，所述触发弹簧4置于U形环腔33内，用于将触发导套3弹起，解除对钢珠5的限位；所述内柱状筒31短于外柱状筒32，所述内柱状筒31端部在靠近钢珠一侧的侧面开设有斜口，使得触发导套在被弹起的过程中，更快速的解除对钢珠的限位。所述触发弹簧4在压缩状态的弹力值约为触发导套3重力值的2～3倍。
所述触发导套3的顶端面通过销钉1限位。销钉1为圆柱形结构，用于限制触发导套3的位移。
在限位状态下，销钉1限制触发导套3的位移，触发导套3限制钢珠5的位移，进而限制连杆2的位移，在力F1的作用下，连杆2在上述结构的限制下，并不能产生位移动作。
上述限位与解除机构的解除方法，包括以下步骤：
1)将销钉1移除，触发导套3在触发弹簧4的作用下向上弹起，解除了触发导套3对钢珠5的限位；
2)连杆2在竖直向下的力作用下，使钢珠5产生偏离连杆2的位移，解除了对连杆2的限制，实现连杆2竖直向下的位移。
如图4所示，为解除限位状态，在力F2的作用下，将销钉1移除，触发导套3在触发弹簧4的作用下向上弹起，解除触发导套3对钢珠5的限位，力F1作用在连杆2上，同时作用在钢珠5上，使钢珠产生偏离连杆2的位移，解除对连杆2的限制，使得连杆2在力F1的作用下产生位移S。
本发明适用于作用在连杆2上的F1值较大，而所施加的驱动力F2值较小的状态下。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种新型限位与解除机构，其特征在于：包括销钉、连杆、钢珠定位套、钢珠、触发导套和触发弹簧；所述连杆上开设有弧形沟槽，所述钢珠定位套上沿径向加工有直径略大于钢珠直径的孔，所述钢珠定位套套设在连杆上，所述触发导套位于钢珠定位套的外围，所述钢珠位于弧形沟槽、孔和触发导套之间；所述触发导套内开设有U形环腔，所述触发弹簧置于U形环腔内，用于将触发导套弹起，解除对钢珠的限位；所述触发导套的顶端面通过销钉限位。
2.根据权利要求1所述的新型限位与解除机构，其特征在于：所述弧形沟槽的半径略大于钢珠的半径，深度约为钢珠半径的1/3～1/2。
3.根据权利要求1所述的新型限位与解除机构，其特征在于：所述孔在钢珠定位套上圆周均布。
4.根据权利要求1所述的新型限位与解除机构，其特征在于：所述钢珠定位套的内径略大于连杆的直径，钢珠定位套的外径小于触发导套的内径。
5.根据权利要求1所述的新型限位与解除机构，其特征在于：所述触发导套的内径略大于连杆在弧形沟槽处的最小直径和两个钢珠直径之和。
6.根据权利要求1所述的新型限位与解除机构，其特征在于：所述触发导套由内柱状筒和外柱状筒同轴心布置且顶端封闭围成，所述内柱状筒短于外柱状筒，所述内柱状筒端部在靠近钢珠一侧的侧面开设有斜口。
7.根据权利要求1所述的新型限位与解除机构，其特征在于：所述触发弹簧在压缩状态的弹力值约为触发导套重力值的2～3倍。
8.一种采用权利要求1-7中任一项所述的新型限位与解除机构的解除方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将销钉移除，触发导套在触发弹簧的作用下向上弹起，解除了触发导套对钢珠的限位；
2)连杆在竖直向下的力作用下，使钢珠产生偏离连杆的位移，解除了对连杆的限制，实现连杆竖直向下的位移。
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