CN112413218A - 一种可调式驱动结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种驱动结构，特别涉及一种行程可调式驱动结构。本发明的目的是解决现有驱动结构存在适应范围窄，不具备行程可调和快速转级功能，难以适应不同速率条件下的转级要求的技术问题，提供一种可调式驱动结构。通过在壳体上设置调节螺母，调节螺母的轴向位置可在一定范围内进行调节，实现了活塞行程可调，进而实现了驱动行程可调；齿条与活塞采用分体式结构，并通过关节球轴承实现浮动式联结，使得齿条具有自动调整能力，并采用支撑组件对齿条另一端进行限位，采用调节螺钉对齿条进行轴向限位，避免了工作过程中因齿条运动导致的活塞运动故障，具备快速转级功能，可适应不同速率条件下的转级要求；为外置式，使用方便。

Description

一种可调式驱动结构

技术领域

本发明涉及一种驱动结构，特别涉及一种行程可调式驱动结构。

背景技术

现有的驱动结构如气缸通常行程固定，难以应用于行程需要调整的场合，比如液体火箭发动机在工作过程中往往需要采用流量调节器，来实现由小流量至大流量的快速切换、流量调节、流量稳定以及多次使用的功能要求，目前一般采用内置式转级结构与流量调节器的输入轴对接，转级结构作为一种驱动结构，用来调节流量调节器的开度，但是这种转级结构存在适应范围窄的问题，不适应发动机高压条件下的快速转级和行程可调等功能要求，难以适应不同速率条件下的转级要求。

发明内容

本发明的目的是解决现有驱动结构存在适应范围窄，不具备行程可调和快速转级功能，难以适应不同速率条件下的转级要求的技术问题，提供一种可调式驱动结构。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术解决方案如下：

一种可调式驱动结构，其特殊之处在于：包括壳体，固连于壳体开口端的接嘴，设置于壳体内的活塞、第一弹簧、调节螺母、齿条和齿轮轴组件，以及安装于壳体上且伸向壳体内的支撑组件和调节螺钉；

所述第一弹簧套设于活塞上，活塞包括大端和小端，大端端面与接嘴相对，大端侧面和小端侧面均与壳体内壁密封接触，在壳体与活塞之间形成腔室B，壳体上开设有与腔室B连通的进气口b；接嘴上开设有通向大端端面的进气口a，在接嘴、大端端面与壳体内壁之间形成腔室A；

所述调节螺母通过外螺纹安装于壳体内，中部设有通孔，其轴向位置可调节，用于限位活塞的小端；

所述齿条的一端通过关节球轴承与活塞的小端连接，齿条的另一端穿过调节螺母上的通孔与齿轮轴组件的齿轮轴相啮合；

所述支撑组件与所述齿条的另一端相接触，用于支撑并对齿条的另一端进行限位；

所述调节螺钉的端部与所述齿条的另一端端部相对应，用于轴向限位齿条。

进一步地，为了保证齿条与齿轮轴啮合，所述支撑组件包括压盖、支撑座、滚柱和第三弹簧；

所述压盖通过螺纹连接于壳体上；

支撑座设置于压盖上；

滚柱铰接于支撑座上，滚柱顶部压紧所述齿条；

压盖上开设有第一凹槽，支撑座上开设有第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽相连通形成腔室C；

所述第三弹簧设置于腔室C内，第三弹簧的一端接触第一凹槽的底部，第三弹簧的另一端接触第二凹槽的底部。

进一步地，为了保证齿轮轴运动灵活，所述齿轮轴组件包括弹簧预紧组件、转接套和两个轴承；

齿轮轴通过两个轴承安装于壳体内；

齿轮轴中段表面设有与齿条啮合的轴齿；

齿轮轴的一端被弹簧预紧组件压紧，齿轮轴的另一端固连有转接套，转接套与负载的输入轴对接，负载的对接面与壳体的对接面贴合；

齿轮轴上设有轴肩，轴肩与壳体内开设的限位槽配合，用于限位齿轮轴向负载一侧移动。

进一步地，为了给齿轮轴施加一定的预紧力，所述弹簧预紧组件包括第二弹簧、弹簧座以及固定设置于壳体内的套筒，第二弹簧设置于套筒内，第二弹簧的一端接触套筒的底部，另一端接触弹簧座的一侧，弹簧座的另一侧紧贴齿轮轴。

进一步地，为了保证密封性，所述限位槽内固定设置有密封环，所述轴肩与密封环的端面相贴合。

进一步地，所述负载为流量调节器。

进一步地，所述进气口a和进气口b采用同一压力源。

进一步地，所述活塞的运动行程H为10～25mm。

进一步地，为了保证壳体内腔室A和腔室B的密封性，所述活塞的大端侧面和小端侧面与壳体内壁的接触部位处均设有密封圈。

进一步地，为了检测腔室A内的压力，所述接嘴上还设有测压口c。

本发明相比现有技术具有的有益效果如下：

1、本发明提供的可调式驱动结构，通过在壳体上设置调节螺母，调节螺母的轴向位置可在一定范围内进行调节，实现了活塞行程可调，进而实现了驱动行程可调。

2、本发明提供的可调式驱动结构，齿条与活塞采用分体式结构，并通过关节球轴承实现浮动式联结，使得齿条具有自动调整能力，并采用支撑组件对齿条进行径向限位，采用调节螺钉对齿条进行轴向限位，避免了工作过程中因齿条运动导致的活塞运动故障，具备快速转级功能，可适应不同速率条件下的转级要求。

3、本发明提供的可调式驱动结构为外置式，使用方便。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1的E-E面剖面图；

附图标记说明：

1-壳体、2-接嘴、3-活塞、31-大端、32-小端、4-第一弹簧、5-调节螺母、6-齿条、7-齿轮轴组件、71-弹簧预紧组件、711-第二弹簧、712-弹簧座、713-套筒、72-转接套、73-轴肩、74-轴承、75-齿轮轴、8-支撑组件、81-压盖、811-第一凹槽、82-支撑座、821-第二凹槽、83-滚柱、84-第三弹簧、9-调节螺钉、10-关节球轴承、11-限位槽、12-密封环。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步地说明。

一种可调式驱动结构，如图1所示，其结构主要包括壳体1，固连于壳体1开口端的接嘴2，设置于壳体1内的活塞3、第一弹簧4、调节螺母5、齿条6和齿轮轴组件7，以及安装于壳体1上且伸向壳体1内的支撑组件8和调节螺钉9；齿轮轴组件7用于实现与驱动负载的对接要求；所述第一弹簧4套设于活塞3上，用于给活塞3提供复位力，第一弹簧4的设置不会影响活塞3的导向；活塞3包括大端31和小端32，大端31端面与接嘴2相对，大端31侧面和小端32侧面均与壳体1内壁密封接触，在壳体1与活塞3之间形成腔室B，壳体1上开设有与腔室B连通的进气口b；接嘴2上开设有通向大端31端面的进气口a和测压口，在接嘴2、大端31端面与壳体1内壁之间形成腔室A。为了保证活塞3行程可调节要求，在保证结构强度的前提下，将所述调节螺母5通过外螺纹安装于壳体1内，中部设有通孔，其轴向位置可调节，用于限位活塞3的小端32，从而对活塞3行程进行轴向限位；所述齿条6的一端通过关节球轴承10与活塞3的小端32连接(即采用浮动联接结构)，齿条6的另一端穿过调节螺母5上的通孔与齿轮轴组件7的齿轮轴75相啮合，这种连接方式不会影响活塞3的运动，齿条6可轴向运动，齿条6带动齿轮轴75转动，所述支撑组件与所述齿条6的另一端相接触，用于支撑并对齿条6的另一端进行限位；所述调节螺钉9的端部与所述齿条6的另一端端部相对应，用于轴向限位齿条6。

上述可调式驱动结构，在介质压力和第一弹簧4力的共同作用下，活塞3可左右运动，活塞3大端31直径D大于小端32直径D1，活塞3朝向调节螺母5一侧移动过程中，活塞3大端31端面与壳体1内壁以及接嘴2之间形成腔室A，在腔室A的压力大于设定压力如2MPa时，活塞3可推动与活塞3固连的齿条6带动齿轮轴75转动，利用活塞3的面积差所产生的作用力以产生足够的液压驱动力实现液压驱动；活塞3在运动行程范围内运动，活塞3运动至最左端后被调节螺母5进行限位。

如图2所示，所述齿轮轴组件7包括弹簧预紧组件71、转接套72两个轴承74；为了保证齿轮轴75运动灵活，齿轮轴75通过两个轴承74安装于壳体1内；齿轮轴75中段表面设有与齿条6啮合的轴齿；为防止齿轮轴75窜动，齿轮轴75的一端被弹簧预紧组件71压紧，齿轮轴75的另一端固连有转接套72，转接套72与相配套的负载的输入轴对接，负载的对接面与壳体1的对接面贴合，活塞3运动过程中齿条6带动齿轮轴75及固连在齿轮轴75上的转接套72一同旋转；齿轮轴75上设有轴肩73，轴肩73与壳体1内开设的限位槽11配合，用于限位齿轮轴75向负载一侧移动。所述弹簧预紧组件71包括第二弹簧711、弹簧座712以及固定设置于壳体1内的套筒713，第二弹簧711设置于套筒713内，第二弹簧711的一端接触套筒713的底部，另一端接触弹簧座712的一侧，弹簧座712的另一侧紧贴齿轮轴75，第二弹簧711施加一定的预紧力通过弹簧座712传递给齿轮轴75。所述限位槽11内固定设置有密封环12，所述轴肩73与密封环12的端面相贴合。所述负载为流量调节器，以实现流量调节器转级功能。

所述支撑组件8包括压盖81、支撑座82、滚柱83和第三弹簧84；所述压盖81通过螺纹连接于壳体1上；支撑座82设置于压盖81上；滚柱83铰接于支撑座82上，滚柱83顶部压紧所述齿条6；压盖81上开设有第一凹槽811，支撑座82上开设有第二凹槽821，第一凹槽811和第二凹槽821相连通形成腔室C；所述第三弹簧84设置于腔室C内，第三弹簧84的一端接触第一凹槽811的底部，第三弹簧84的另一端接触第二凹槽821的底部。第三弹簧84给齿条6进行预加载，消除支撑组件8与齿条6的初始装配间隙，保证齿条6与齿轮轴75啮合，使得支撑组件8对齿条6径向限位。其中，所述压盖81通过螺纹连接于壳体1上，可实现在径向对齿条6进行微调，即消除齿条6与齿轮轴75之间径向间隙，保证齿条6的运动灵活。

所述进气口a和进气口b采用同一压力源。所述活塞3的运动行程H为10～25mm。为了保证活塞3与壳体1内壁的密封性，所述壳体1内壁上与活塞3的大端31侧面和小端32侧面分别接触的部位处均开设有密封槽，密封槽内设有密封圈，密封圈的设置不会影响活塞3的导向。

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，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分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所保护技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种可调式驱动结构，其特征在于：包括壳体(1)，固连于壳体(1)开口端的接嘴(2)，设置于壳体(1)内的活塞(3)、第一弹簧(4)、调节螺母(5)、齿条(6)和齿轮轴组件(7)，以及安装于壳体(1)上且伸向壳体(1)内的支撑组件(8)和调节螺钉(9)；

所述第一弹簧(4)套设于活塞(3)上，活塞(3)包括大端(31)和小端(32)，大端(31)端面与接嘴(2)相对，大端(31)侧面和小端(32)侧面均与壳体(1)内壁密封接触，在壳体(1)与活塞(3)之间形成腔室B，壳体(1)上开设有与腔室B连通的进气口b；接嘴(2)上开设有通向壳体(1)内的进气口a，在接嘴(2)、大端(31)端面与壳体(1)内壁之间形成腔室A；

所述调节螺母(5)通过外螺纹安装于壳体(1)内，中部设有通孔，其轴向位置可调节，用于限位活塞(3)的小端(32)；

所述齿条(6)的一端通过关节球轴承(10)与活塞(3)的小端(32)连接，齿条(6)的另一端穿过调节螺母(5)上的通孔与齿轮轴组件(7)的齿轮轴(75)相啮合；

所述支撑组件(8)与所述齿条(6)的另一端相接触，用于支撑并对齿条(6)的另一端进行限位；

所述调节螺钉(9)的端部与所述齿条(6)的另一端端部相对应，用于轴向限位齿条(6)。

2.根据权利要求1所述的可调式驱动结构，其特征在于：

所述支撑组件(8)包括压盖(81)、支撑座(82)、滚柱(83)和第三弹簧(84)；

所述压盖(81)通过螺纹连接于壳体(1)上；

支撑座(82)设置于压盖(81)上；

滚柱(83)铰接于支撑座(82)上，滚柱(83)顶部压紧所述齿条(6)；

压盖(81)上开设有第一凹槽(811)，支撑座(82)上开设有第二凹槽(821)，第一凹槽(811)和第二凹槽(821)相连通形成腔室C；

所述第三弹簧(84)设置于腔室C内，第三弹簧(84)的一端接触第一凹槽(811)的底部，第三弹簧(84)的另一端接触第二凹槽(821)的底部。

3.根据权利要求1所述的可调式驱动结构，其特征在于：

所述齿轮轴组件(7)包括弹簧预紧组件(71)、转接套(72)和两个轴承(74)；

齿轮轴(75)通过两个轴承(74)安装于壳体(1)内；

齿轮轴(75)中段表面设有与齿条(6)啮合的轴齿；

齿轮轴(75)的一端被弹簧预紧组件(71)压紧，齿轮轴(75)的另一端固连有转接套(72)，转接套(72)与负载的输入轴对接，负载的对接面与壳体(1)的对接面贴合；

齿轮轴(75)上设有轴肩(73)，轴肩(73)与壳体(1)内开设的限位槽(11)配合，用于限位齿轮轴(75)向负载一侧移动。

4.根据权利要求3所述的可调式驱动结构，其特征在于：所述弹簧预紧组件(71)包括第二弹簧(711)、弹簧座(712)以及固定设置于壳体(1)内的套筒(713)，第二弹簧(711)设置于套筒(713)内，第二弹簧(711)的一端接触套筒(713)的底部，另一端接触弹簧座(712)的一侧，弹簧座(712)的另一侧紧贴齿轮轴(75)。

5.根据权利要求3或4所述的可调式驱动结构，其特征在于：所述限位槽(11)内固定设置有密封环(12)，所述轴肩(73)与密封环(12)的端面相贴合。

6.根据权利要求5所述的可调式驱动结构，其特征在于：所述负载为流量调节器。

7.根据权利要求1或6所述的可调式驱动结构，其特征在于：所述进气口a和进气口b采用同一压力源。

8.根据权利要求7所述的可调式驱动结构，其特征在于：所述活塞(3)的运动行程H为10～25mm。

9.根据权利要求8所述的可调式驱动结构，其特征在于：所述活塞(3)的大端(31)侧面和小端(32)侧面与壳体(1)内壁的接触部位处均设有密封圈。

10.根据权利要求1所述的可调式驱动结构，其特征在于：所述接嘴(2)上还设有测压口c。

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