CN112483612A - 一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置及使用方法，龙门支架固定在底座上，每个屈伸体的底部开设有贯穿至自身两端的槽，每个屈伸体的一侧底部沿槽延伸方向均固定有第一齿条，每个屈伸体的另一侧侧壁上沿槽延伸方向均开设有若干定位孔；第1个屈伸体滑动连接在龙门支架上，第1个屈伸体滑动连接在第1个屈伸体的槽内，依次类推，第n个屈伸体滑动连接在第n‑1个屈伸体的槽内；驱动装置滑动设置在底座上，驱动装置的输出轴上连接有第一齿轮，第一齿轮能够与任意一个屈伸体上的第一齿条啮合；紧固件容纳匣和旋拧装置固定在底座上，旋拧装置位于屈伸体上开设有定位孔的一侧，紧固件容纳匣位于旋拧装置与屈伸体之间，本发明屈伸传动效果更好。
Description
技术领域
本发明属于屈伸装置的传动系统结构设计领域，具体涉及一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置及使用方法。
背景技术
在常规的工程机械领域中，远距屈伸装置有着广泛的应用前景，良好高效的屈伸装置传动会有效保证输出主体的平稳有效，在现有的传动机构中，可长距离屈伸的机械结构系统还相对较少。
在现有的伸缩装置中，有的方案是通过同步带的对位卡合来实现伸缩，有的是通过液压传动实现伸缩，有的是通过脚手架渐进式搭建方式来实现收缩等，其相关方案均存在着较大的问题。首先通过同步带的对位卡合来实现伸缩，最大的问题在于同步带的受力性较差，各同步带的连接点强度不够，容易使得伸缩装置在远距突然发生输出断裂、折弯现象；其次通过液压传动费用相较较高，传动配套建设大，不具有工程建设经济性；最后通过脚手架渐进式搭建方式是传统的伸缩方式，其存在伸缩效率低下，人工建设成本高等。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置及使用方法，用以解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置，包括底座、驱动装置、龙门支架、紧固件容纳匣、旋拧装置和n个屈伸体，所述n为不小于的正整数；所述龙门支架固定在所述底座上，每个屈伸体的底部开设有贯穿至自身两端的槽，每个屈伸体的一侧的底部沿槽延伸方向均固定有第一齿条，每个屈伸体的另一侧的侧壁上沿槽延伸方向均开设有若干定位孔；第1个屈伸体滑动连接在所述龙门支架上，第1个屈伸体滑动连接在第1个屈伸体的槽内，依次类推，第n个屈伸体滑动连接在第n-1个屈伸体的槽内；所述驱动装置滑动设置在所述底座上，所述驱动装置的输出轴上连接有第一齿轮，所述第一齿轮能够与任意一个屈伸体上的第一齿条啮合；所述紧固件容纳匣和所述旋拧装置固定在所述底座上，且所述旋拧装置位于屈伸体上开设有定位孔的一侧，所述紧固件容纳匣位于所述旋拧装置与屈伸体之间，所述紧固件容纳匣用于容纳紧固件，所述旋拧装置用于将紧固件旋拧进或旋拧出多个屈伸体重叠部分的定位孔内。
进一步地，所述紧固件容纳匣的顶部设置有凹形开口且底部设置有弹性件，所述紧固件容纳匣内设置有若干紧固件容纳槽，每个紧固件容纳槽用于容纳紧固件，所述弹性件用于将紧固件顶至所述紧固件容纳匣的顶部凹形开口处，所述旋拧装置用于将所述紧固件容纳匣顶部凹形开口处的紧固件旋拧进或旋拧出多个屈伸体重叠部分的定位孔内。
进一步地，所述底座上正对平行固定有两个导轨，两个所述导轨之间平行设置有一个第二齿条，每个所述导轨上滑动设置有一个滑块，每个滑块上固定有轴承座，两个轴承座之间连接有转轴，所述转轴上固定有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第二齿条啮合；所述转轴上还空套有一个驱动装置固定座，所述驱动装置固定在所述驱动装置固定座上。
进一步地，所述转轴的端部连接有转动手阀，所述转动手阀上固定有摇杆。
进一步地，所述龙门支架上以及每个屈伸体的顶部内壁上均固定连接有两个滑槽，且每个滑槽的底部设置有内沿；每个屈伸体的顶部外壁上固定连接有两个工字形滑轨；第1个屈伸体上的两个滑轨对应嵌套在所述龙门支架上的两个滑槽内，第1个屈伸体上的两个滑轨对应嵌套在第1个屈伸体上的两个滑槽内，依次类推，第n个屈伸体上的两个滑轨对应嵌套在第n-1个屈伸体上的两个滑槽内。
进一步地，所述紧固件为螺钉，所述旋拧装置为输出端与螺钉头部匹配的电钻。
进一步地，所述底座上固定有第一支座，所述第一支座上竖直固定有支撑杆，所述支撑杆上水平固定有连接杆，所述连接杆的两端分别正对固定有夹板，所述旋拧装置固定在两个所述夹板之间。
进一步地，所述底座上固定有第二支座，所述第二支座的上端面开设有卡槽，所述紧固件容纳匣卡合在所述第二支座上的卡槽内。
进一步地，所述弹性件为弹簧。
一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置的使用方法，控制所述第一齿轮与需要伸出或缩回的屈伸体上的第一齿条啮合，所述驱动装置驱动第一齿轮转动进而带动与其啮合的第一齿条前进或后退，第一齿条进而带动与其对应的屈伸体伸出或缩回；当需要伸出或缩回的屈伸体移动到预定位置后，控制所述旋拧装置将所述紧固件容纳匣内的紧固件旋拧进或旋拧出该屈伸体上的定位孔以及与该屈伸体产生重叠的屈伸体上的定位孔内。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供的一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置，在使用时，控制第一齿轮与需要伸出或缩回的屈伸体上的第一齿条啮合，驱动装置驱动第一齿轮转动进而带动与其啮合的第一齿条前进或后退，第一齿条进而带动与其对应的屈伸体伸出或缩回；当需要伸出或缩回的屈伸体移动到预定位置后，控制旋拧装置将紧固件容纳匣内的紧固件旋拧进或旋拧出该屈伸体上的定位孔以及与该屈伸体产生重叠的屈伸体上的定位孔内。本发明通过齿轮齿条啮合实现机械系统的传动，齿轮齿条传动高效且可靠性高，本发明巧妙的将齿轮齿条应用于可屈伸式的屈伸装置系统传统结构中，结构简单，装配过程简单且易于维修，制造成本低，不仅可以保障传动的精确稳定，并且对于传动效率也是具有重要的现实性工程实践作用。具体的说，本发明在保证屈伸装置较好的屈伸性的同时，也增强了屈伸装置系统的屈伸强度，降低了屈伸装置成本，对于后续的相关工艺改善、产品性能提升有重要影响，本发明可有效实现机械系统的伸缩作业，其结构具有造价低廉，原理结构相对以往的屈伸装置结构更为简单，与之前同类产品的屈伸运动相比，屈伸传动效果更好。相比传统屈伸装置，该屈伸装置更加高效可靠，可有效地简化原有屈伸装置的承载能力不足，在满足各类工程屈伸过程的要求基础上，降低产品制造成本。
进一步地，本发明的紧固件容纳匣的顶部设置有凹形开口且底部设置有弹性件，紧固件容纳匣内设置有若干紧固件容纳槽，每个紧固件容纳槽用于容纳紧固件，弹性件用于将紧固件顶至紧固件容纳匣的顶部凹形开口处，这样的紧固件容纳匣结构设计类似于快速弹匣，能够自动的将紧固件弹出，便于旋拧装置将紧固件容纳匣顶部凹形开口处的紧固件旋拧进或旋拧出多个屈伸体重叠部分的定位孔内，自动化程度更高。
进一步地，本发明的底座上正对平行固定有两个导轨，两个导轨之间平行设置有一个第二齿条，每个导轨上滑动设置有一个滑块，每个滑块上固定有轴承座，两个轴承座之间连接有转轴，转轴上固定有第二齿轮，第二齿轮与第二齿条啮合，转轴上还空套有一个驱动装置固定座，驱动装置固定在驱动装置固定座上，可见本发明利用了齿轮齿条啮合传动实现对驱动装置位移的控制，便于操作且可靠性高。
进一步地，本发明在转轴的端部连接有转动手阀，转动手阀上固定有摇杆，操作更加方便。
进一步地，本发明的屈伸体之间利用工字形滑轨与设置有内沿的滑槽相互配合嵌合实现屈伸体之间的滑动连接，机械设计结果简单且连接可靠性好。
进一步地，紧固件为螺钉，旋拧装置为输出端与螺钉头部匹配的电钻，成本低。
进一步地，底座上固定有第二支座，第二支座的上端面开设有卡槽，紧固件容纳匣卡合在第二支座上的卡槽内，这样的结构设计便于快速的更换紧固件容纳匣，有利于提高屈伸装置的工作效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置的整体结构示意图；
图2为本发明一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置的整体结构示意图；
图3为本发明一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置的驱动部分放大示意图。
1-底座；2-驱动装置；3-屈伸体；4-龙门支架；5-紧固件容纳匣；6-旋拧装置；7-第一齿条；8-定位孔；9-第一齿轮；10-导轨；11-滑块；12-轴承座；13-转轴；14-第二齿条；15-第二齿轮；16-驱动装置固定座；17-滑槽；18-滑轨；19-第一支座；20-支撑杆；21-连接杆；22-夹板；23-第二支座；24-转动手阀；25-摇杆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
作为本发明的某一具体实施方式，结合图1和图2所示，一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置，包括底座1、驱动装置2、龙门支架4、紧固件容纳匣5、旋拧装置6和n个屈伸体3，n为不小于2的正整数，本实施方式中，包括4个屈伸体3，每个屈伸体3的底部开设有贯穿至自身两端的槽，每个屈伸体3的一侧的底部沿槽延伸方向均固定有第一齿条7，每个屈伸体3的另一侧的侧壁上沿槽延伸方向均开设有若干定位孔8。
如图1和图2所示，龙门支架4固定在底座1上，第1个屈伸体3滑动连接在龙门支架4上，第2个屈伸体3滑动连接在第1个屈伸体3的槽内，第3个屈伸体3滑动连接在第2个屈伸体3的槽内，第4个屈伸体3滑动连接在第3个屈伸体3的槽内。本实施例中，龙门支架4上以及每个屈伸体3的顶部内壁上均固定连接有两个滑槽17，且每个滑槽17的底部设置有内沿，每个屈伸体3的顶部外壁上固定连接有两个工字形滑轨18，工字形滑轨18与设置有内沿的滑槽17嵌套配合。具体的说，第1个屈伸体3上的两个滑轨18对应嵌套在龙门支架4上的两个滑槽17内，第2个屈伸体3上的两个滑轨18对应嵌套在第1个屈伸体3上的两个滑槽17内，第3个屈伸体3上的两个滑轨18对应嵌套在第2个屈伸体3上的两个滑槽17内，第4个屈伸体3上的两个滑轨18对应嵌套在第3个屈伸体3上的两个滑槽17内。
驱动装置2滑动设置在底座1上，本实施例中，驱动装置2采用间歇步进电机，驱动装置2的输出轴上连接有第一齿轮9，第一齿轮9能够与任意一个屈伸体3上的第一齿条7啮合。本实施例中，结合图2和图3所示，底座1上正对平行固定有两个导轨10，优选的，两个导轨10为工字形导轨，两个导轨10之间平行固定有一个第二齿条14，每个导轨10上滑动设置有一个滑块11，具体的，滑块11的底部开设有与导轨10配合的卡槽，滑块11与导轨10嵌套配合。每个滑块11上固定有轴承座12，两个轴承座12之间连接有转轴13，转轴13上固定有第二齿轮15，第二齿轮15与第二齿条14啮合。转轴13上还空套有一个驱动装置固定座16，驱动装置固定座16的一端固定在一个轴承座12上，也就是说，驱动装置固定座16不会随着转轴13的转动而转动，驱动装置2固定在驱动装置固定座16上。
作为优选的实施例，如图3所示，转轴13的端部连接有转动手阀24，转动手阀24上固定有摇杆25，通过摇杆25旋转转动手阀24使得转轴13转动，转轴13转动带动第二齿轮15转动，第二齿轮15转动时沿着第二齿条14前进或后退，进而带着驱动装置固定座16上的驱动装置2前进或后退，驱动装置2前进或后退实现了第一齿轮9与任意一个屈伸体3上的第一齿条7啮合，最终实现驱动装置2驱动第一齿轮9带动任一屈伸体3的伸出或缩回。
如图1所示，紧固件容纳匣5和旋拧装置6固定在底座1上，且旋拧装置6位于屈伸体3上开设有定位孔8的一侧，紧固件容纳匣5位于旋拧装置6与屈伸体3之间，紧固件容纳匣5用于容纳紧固件，旋拧装置6用于将紧固件旋拧进或旋拧出多个屈伸体3重叠部分的定位孔8内。
本实施例中，紧固件容纳匣5的顶部设置有凹形开口且底部设置有弹性件，紧固件容纳匣5内设置有若干紧固件容纳槽，每个紧固件容纳槽用于容纳紧固件，弹性件用于将紧固件顶至紧固件容纳匣5的顶部凹形开口处，旋拧装置6用于将紧固件容纳匣5顶部凹形开口处的紧固件旋拧进或旋拧出多个屈伸体3重叠部分的定位孔8内。为了便于理解，形象的说，紧固件容纳匣5就类似于手枪的弹匣，紧固件就类似于子弹。优选的，紧固件为螺钉，弹性件为弹簧，旋拧装置6为输出端与螺钉头部匹配的电钻，也就是说，通过控制电钻的旋转快速的将紧固件容纳匣5顶部凹形开口处的紧固件旋拧进或旋拧出多个屈伸体3重叠部分的定位孔8内，实现对多个屈伸体3的定位固定或解除定位固定。
如图1所示，作为优选的实施例，底座1上固定有第一支座19，第一支座19上竖直固定有支撑杆20，支撑杆20上水平固定有连接杆21，连接杆21的两端分别正对固定有夹板22，旋拧装置6固定在两个夹板22之间。
如图1所示，作为优选的实施例，底座1上固定有第二支座23，第二支座23的上端面开设有卡槽，紧固件容纳匣5卡合在第二支座23上的卡槽内，紧固件容纳匣5与第二支座23卡合能够方便的更换紧固件容纳匣5。
本发明一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置的使用方法如下：
通过控制第二齿轮15沿着第二齿条14前进或后退，带着驱动装置固定座16上的驱动装置2前进或后退，第一齿轮9随着驱动装置2一起前进或后退，也就是说，实现了第一齿轮9与需要伸出或缩回的屈伸体3上的第一齿条7啮合，第一齿轮9与目标屈伸体3上的第一齿条7啮合后，驱动装置2驱动第一齿轮9转动进而带动与其啮合的第一齿条7前进或后退，第一齿条7进而带动与其对应的屈伸体3伸出或缩回；当需要伸出或缩回的屈伸体3移动到预定位置后或预设行程后，控制旋拧装置6将紧固件容纳匣5内的紧固件旋拧进或旋拧出该屈伸体3上的定位孔8以及与该屈伸体3产生重叠的屈伸体3上的定位孔8内，最终实现对多个屈伸体3的定位固定或解除定位固定。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，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精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置，其特征在于，包括底座(1)、驱动装置(2)、龙门支架(4)、紧固件容纳匣(5)、旋拧装置(6)和n个屈伸体(3)，所述n为不小于(2)的正整数；所述龙门支架(4)固定在所述底座(1)上，每个屈伸体(3)的底部开设有贯穿至自身两端的槽，每个屈伸体(3)的一侧的底部沿槽延伸方向均固定有第一齿条(7)，每个屈伸体(3)的另一侧的侧壁上沿槽延伸方向均开设有若干定位孔(8)；第1个屈伸体(3)滑动连接在所述龙门支架(4)上，第1个屈伸体(3)滑动连接在第1个屈伸体(3)的槽内，依次类推，第n个屈伸体(3)滑动连接在第n-1个屈伸体(3)的槽内；所述驱动装置(2)滑动设置在所述底座(1)上，所述驱动装置(2)的输出轴上连接有第一齿轮(9)，所述第一齿轮(9)能够与任意一个屈伸体(3)上的第一齿条(7)啮合；所述紧固件容纳匣(5)和所述旋拧装置(6)固定在所述底座(1)上，且所述旋拧装置(6)位于屈伸体(3)上开设有定位孔(8)的一侧，所述紧固件容纳匣(5)位于所述旋拧装置(6)与屈伸体(3)之间，所述紧固件容纳匣(5)用于容纳紧固件，所述旋拧装置(6)用于将紧固件旋拧进或旋拧出多个屈伸体(3)重叠部分的定位孔(8)内。
2.根据权利要求1所述的一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置，其特征在于，所述紧固件容纳匣(5)的顶部设置有凹形开口且底部设置有弹性件，所述紧固件容纳匣(5)内设置有若干紧固件容纳槽，每个紧固件容纳槽用于容纳紧固件，所述弹性件用于将紧固件顶至所述紧固件容纳匣(5)的顶部凹形开口处，所述旋拧装置(6)用于将所述紧固件容纳匣(5)顶部凹形开口处的紧固件旋拧进或旋拧出多个屈伸体(3)重叠部分的定位孔(8)内。
3.根据权利要求1所述的一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置，其特征在于，所述底座(1)上正对平行固定有两个导轨(10)，两个所述导轨(10)之间平行设置有一个第二齿条(14)，每个所述导轨(10)上滑动设置有一个滑块(11)，每个滑块(11)上固定有轴承座(12)，两个轴承座(12)之间连接有转轴(13)，所述转轴(13)上固定有第二齿轮(15)，所述第二齿轮(15)与所述第二齿条(14)啮合；所述转轴(13)上还空套有一个驱动装置固定座(16)，所述驱动装置(2)固定在所述驱动装置固定座(16)上。
4.根据权利要求3所述的一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置，其特征在于，所述转轴(13)的端部连接有转动手阀(24)，所述转动手阀(24)上固定有摇杆(25)。
5.根据权利要求1所述的一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置，其特征在于，所述龙门支架(4)上以及每个屈伸体(3)的顶部内壁上均固定连接有两个滑槽(17)，且每个滑槽(17)的底部设置有内沿；每个屈伸体(3)的顶部外壁上固定连接有两个工字形滑轨(18)；第1个屈伸体(3)上的两个滑轨(18)对应嵌套在所述龙门支架(4)上的两个滑槽(17)内，第1个屈伸体(3)上的两个滑轨(18)对应嵌套在第1个屈伸体(3)上的两个滑槽(17)内，依次类推，第n个屈伸体(3)上的两个滑轨(18)对应嵌套在第n-1个屈伸体(3)上的两个滑槽(17)内。
6.根据权利要求1所述的一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置，其特征在于，所述紧固件为螺钉，所述旋拧装置(6)为输出端与螺钉头部匹配的电钻。
7.根据权利要求1所述的一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置，其特征在于，所述底座(1)上固定有第一支座(19)，所述第一支座(19)上竖直固定有支撑杆(20)，所述支撑杆(20)上水平固定有连接杆(21)，所述连接杆(21)的两端分别正对固定有夹板(22)，所述旋拧装置(6)固定在两个所述夹板(22)之间。
8.根据权利要求1所述的一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置，其特征在于，所述底座(1)上固定有第二支座(23)，所述第二支座(23)的上端面开设有卡槽，所述紧固件容纳匣(5)卡合在所述第二支座(23)上的卡槽内。
9.根据权利要求1所述的一种基于定向轮条啮合传动的屈伸装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧。
10.根据权利要求1～9任一项所述的屈伸装置的使用方法，其特征在于，控制所述第一齿轮(9)与需要伸出或缩回的屈伸体(3)上的第一齿条(7)啮合，所述驱动装置(2)驱动第一齿轮(9)转动进而带动与其啮合的第一齿条(7)前进或后退，第一齿条(7)进而带动与其对应的屈伸体(3)伸出或缩回；当需要伸出或缩回的屈伸体(3)移动到预定位置后，控制所述旋拧装置(6)将所述紧固件容纳匣(5)内的紧固件旋拧进或旋拧出该屈伸体(3)上的定位孔(8)以及与该屈伸体(3)产生重叠的屈伸体(3)上的定位孔(8)内。
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