CN113483077B - 一种机械带轮及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械带轮及其工作方法，包括带轮本体（1），其特征在于：所述带轮本体（1）内部设有多个伸缩体（3），每个伸缩体（3）能够沿着带轮本体（1）半径方向来回移动从而改变带轮本体（1）的半径长度。本发明机械带轮不仅仅可以实现半径的变化从而防止皮带轮打滑，并且还可以变化成齿轮，使得带轮在无法满足传动要求时，可以变换为齿轮达到所需传动效果。

Description

一种机械带轮及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种机械带轮，尤其是涉及一种可以自动改变传动半径的机械带轮以及可以实现带轮和齿轮切换的结构。

背景技术

目前业界普遍认为齿轮传动，比皮带轮传动更精确，在很多细节上都有不错的表现，具体如下：1、瞬时传动比恒定，传动准确平稳；2、结构紧凑，工作可靠；3、传动功率、传动比大、寿命长；

但是，皮带轮传动的方式其自身也有不错的优点：1、结构简单，适用于两轴中心距较大的传动场合；2、传动平稳无噪声，能缓冲、吸振；3、过载时带将会在带轮上打滑，可防止薄弱零部件损坏，起到安全保护作用。

由此可见，皮带轮也存在皮带会打滑的问题，使用长久之后会导致带轮传动效率低下；除此之外，在不同的运用环境下，现有技术还没有带轮和齿轮自由转换的机构已实现结构最大化效用。

发明内容

本发明设计了一种机械带轮及其工作方法，其解决的技术问题是（1）轮也存在皮带会打滑的问题，使用长久之后会导致带轮传动效率低下；（2）在不同的运用环境下，现有技术还没有带轮和齿轮自由转换的机构已实现结构最大化效用。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种机械带轮，包括带轮本体，所述带轮本体内部设有多个伸缩体，每个伸缩体能够沿着带轮本体半径方向来回移动从而改变带轮本体的半径长度。

优选地，多个所述伸缩体间隔伸出，相邻伸出的两个所述伸缩体之间形成卡位间隙，伸出的所述伸缩体形成齿轮的卡齿，机械带轮变成齿轮。

优选地，每个所述伸缩体由一个独立的电动伸缩杆驱动，固定套筒两端分别通过连接支架与连接固定块进行固定，所述固定套筒设有通孔，所述电动伸缩杆的移动部贯穿所述通孔中，所述电动伸缩杆的固定部固定在带轮本体上，所述电动伸缩杆的移动部通过连接块驱动所述伸缩体沿着带轮本体径向移动，所述伸缩体上设有皮带卡槽。

优选地，所述皮带卡槽底部设有压力传感器，所述压力传感器能够感应到皮带与机械带轮之间相互产生的压力值。

优选地，机械带轮变成齿轮时，所述伸缩体能够插入传动链条的卡槽中并且带动传动链条转动。

一种机械带轮的工作方法，包括以下步骤：

步骤1、使用两个机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，所述A机械带轮与驱动电机连接，所述B机械带轮与传动部件连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个所述机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该所述机械带轮上所有电动伸缩杆，电动伸缩杆推动伸缩体向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体的半径长度；

步骤3、当A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值恢复到设定值以上时，说明两个机械带轮的传动方式恢复正常，同时停止所有电动伸缩杆工作。

一种机械带轮的工作方法，包括以下步骤：

步骤1、使用两个机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，所述A机械带轮与驱动电机连接，所述B机械带轮与传动部件连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个所述机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该所述机械带轮上所有电动伸缩杆，电动伸缩杆推动伸缩体向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体的半径长度；

步骤3、当所有电动伸缩杆作用伸缩体向外移动到极值时，A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值仍然无法达到设定值，则启动B机械带轮上的所有电动伸缩杆，电动伸缩杆推动伸缩体向外移动从而增加B机械带轮的带轮本体的半径长度；

步骤4、当A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值恢复到设定值以上时，说明两个机械带轮的传动方式恢复正常，同时停止B机械带轮的所有电动伸缩杆工作。

一种机械带轮的工作方法，包括以下步骤：

步骤1、使用两个机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，所述A机械带轮与驱动电机连接，所述B机械带轮与传动部件连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个所述机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该所述机械带轮上所有电动伸缩杆，电动伸缩杆推动伸缩体向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体的半径长度；

步骤3、当所有电动伸缩杆作用伸缩体向外移动到极值时，A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值仍然无法达到设定值，则启动B机械带轮上的所有电动伸缩杆，电动伸缩杆推动伸缩体向外移动从而增加B机械带轮的带轮本体的半径长度；

步骤4、当所有电动伸缩杆作用伸缩体向外移动到极值时，A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值仍然无法达到设定值时，A机械带轮和B机械带轮再次启动一半电动伸缩杆，将一半的伸缩体缩回，使得A机械带轮变为A齿轮，B机械带轮变为B齿轮，将皮带替换为传动链条，以获得齿轮传动的优势。

一种机械带轮的工作方法，包括以下步骤：

步骤1、使用两个机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，所述A机械带轮与传动部件A连接，所述B机械带轮与传动部件B连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个所述机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该所述机械带轮上所有电动伸缩杆，电动伸缩杆推动伸缩体向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体的半径长度；

步骤3、当A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值恢复到设定值以上时，说明两个机械带轮的传动方式恢复正常，同时停止所有电动伸缩杆工作。

一种机械带轮的工作方法，包括以下步骤：

步骤1、使用两个机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，所述A机械带轮与传动部件A连接，所述B机械带轮与传动部件B连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个所述机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该所述机械带轮上所有电动伸缩杆，电动伸缩杆推动伸缩体向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体的半径长度；

步骤3、当所有电动伸缩杆作用伸缩体向外移动到极值时，A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值仍然无法达到设定值，则启动B机械带轮上的所有电动伸缩杆，电动伸缩杆推动伸缩体向外移动从而增加B机械带轮的带轮本体的半径长度；

步骤4、当A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值恢复到设定值以上时，说明两个机械带轮的传动方式恢复正常，同时停止B机械带轮的所有电动伸缩杆工作。

该机械带轮及其工作方法具有以下有益效果：

（1）本发明机械带轮不仅仅可以实现半径的变化从而防止皮带轮打滑，并且还可以变化成齿轮，使得带轮在无法满足传动要求时，可以变换为齿轮达到所需传动效果。

（2）本发明通过在皮带卡槽底部设有压力传感器方式感知皮带与带轮之间是否打滑，并且根据压力传感器输出值自动通过电动伸缩杆依次实现带轮半径变大以及带轮变齿轮的模式，确保可以在不更换机械带轮前提下，快速实现所需传动功率。

附图说明

图1：本发明机械带轮原始状态示意图；

图2：本发明机械带轮增加半径示意图；

图3：本发明机械带轮变齿轮示意图；

图4：本发明机械带轮的内部结构示意图；

图5：图4中的A处放大示意图。

附图标记说明：

1—带轮本体；2—连接孔；3—伸缩体；4—卡位间隙；5—电动伸缩杆；51—固定套筒；52—连接支架；53—连接板；6—连接块；7—连接固定块；8—安装连接孔。

具体实施方式

下面结合图1至图5，对本发明做进一步说明：

一种机械带轮，包括带轮本体1，带轮本体1内部设有多个伸缩体3，每个伸缩体3能够沿着带轮本体1半径方向来回移动从而改变带轮本体1的半径长度。

多个伸缩体3间隔伸出，相邻伸出的两个伸缩体3之间形成卡位间隙4，伸出的伸缩体3形成齿轮的卡齿，机械带轮变成齿轮。

每个伸缩体3由一个独立的电动伸缩杆5驱动，固定套筒51两端分别通过连接支架52与连接固定块7进行固定，固定套筒51设有通孔，电动伸缩杆5的移动部贯穿通孔中，电动伸缩杆5的固定部固定在带轮本体1上，电动伸缩杆5的移动部通过连接块6驱动伸缩体3沿着带轮本体1径向移动，伸缩体3上设有皮带卡槽。

皮带卡槽底部设有压力传感器，压力传感器能够感应到皮带与机械带轮之间相互产生的压力值。

机械带轮变成齿轮时，伸缩体3能够插入传动链条的卡槽中并且带动传动链条转动。

本发明机械带轮的第一种工作方法，包括以下步骤：

步骤1、使用两个机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，A机械带轮与驱动电机连接，B机械带轮与传动部件连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该机械带轮上所有电动伸缩杆5，电动伸缩杆5推动伸缩体3向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体1的半径长度；

步骤3、当A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值恢复到设定值以上时，说明两个机械带轮的传动方式恢复正常，同时停止所有电动伸缩杆5工作。

本发明机械带轮的第二种工作方法，包括以下步骤：

步骤1、使用两个机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，A机械带轮与驱动电机连接，B机械带轮与传动部件连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该机械带轮上所有电动伸缩杆5，电动伸缩杆5推动伸缩体3向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体1的半径长度；

步骤3、当所有电动伸缩杆5作用伸缩体3向外移动到极值时，A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值仍然无法达到设定值，则启动B机械带轮上的所有电动伸缩杆5，电动伸缩杆5推动伸缩体3向外移动从而增加B机械带轮的带轮本体1的半径长度；

步骤4、当A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值恢复到设定值以上时，说明两个机械带轮的传动方式恢复正常，同时停止B机械带轮的所有电动伸缩杆5工作。

本发明机械带轮的第三种工作方法，包括以下步骤：

步骤1、使用两个机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，A机械带轮与驱动电机连接，B机械带轮与传动部件连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该机械带轮上所有电动伸缩杆5，电动伸缩杆5推动伸缩体3向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体1的半径长度；

步骤3、当所有电动伸缩杆5作用伸缩体3向外移动到极值时，A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值仍然无法达到设定值，则启动B机械带轮上的所有电动伸缩杆5，电动伸缩杆5推动伸缩体3向外移动从而增加B机械带轮的带轮本体1的半径长度；

步骤4、当所有电动伸缩杆5作用伸缩体3向外移动到极值时，A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值仍然无法达到设定值时，A机械带轮和B机械带轮再次启动一半电动伸缩杆5，将一半的伸缩体3缩回，使得A机械带轮变为A齿轮，B机械带轮变为B齿轮，将皮带替换为传动链条，以获得齿轮传动的优势。

本发明机械带轮的第四种工作方法，其与第一种工作方法基本相同，区别在于两个机械带轮与两个传动部件连接，包括以下步骤：

步骤1、使用两个机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，A机械带轮与传动部件A连接，B机械带轮与传动部件B连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该机械带轮上所有电动伸缩杆5，电动伸缩杆5推动伸缩体3向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体1的半径长度；

步骤3、当A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值恢复到设定值以上时，说明两个机械带轮的传动方式恢复正常，同时停止所有电动伸缩杆5工作。

本发明机械带轮的第五种工作方法，其与第二种工作方法基本相同，区别在于两个机械带轮与两个传动部件连接，包括以下步骤：

步骤1、使用两个机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，A机械带轮与传动部件A连接，B机械带轮与传动部件B连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该机械带轮上所有电动伸缩杆5，电动伸缩杆5推动伸缩体3向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体1的半径长度；

步骤3、当所有电动伸缩杆5作用伸缩体3向外移动到极值时，A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值仍然无法达到设定值，则启动B机械带轮上的所有电动伸缩杆5，电动伸缩杆5推动伸缩体3向外移动从而增加B机械带轮的带轮本体1的半径长度；

步骤4、当A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值恢复到设定值以上时，说明两个机械带轮的传动方式恢复正常，同时停止B机械带轮的所有电动伸缩杆5工作。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种机械带轮，包括带轮本体（1），其特征在于：所述带轮本体（1）内部设有多个伸缩体（3），每个所述伸缩体（3）由一个独立的电动伸缩杆（5）驱动，固定套筒（51）两端分别通过连接支架（52）与连接固定块（7）进行固定，所述固定套筒（51）设有通孔，所述电动伸缩杆（5）的移动部贯穿所述通孔中，所述电动伸缩杆（5）的固定部固定在带轮本体（1）上，所述电动伸缩杆（5）的移动部通过连接块（6）驱动，所述伸缩体（3）沿着带轮本体（1）径向移动，所述伸缩体（3）上设有皮带卡槽；每个伸缩体（3）能够沿着带轮本体（1）半径方向来回移动从而改变带轮本体（1）的半径长度，控制装置自动启动该所述机械带轮上所有电动伸缩杆，电动伸缩杆推动伸缩体向外移动从而增加机械带轮的带轮本体的半径长度；多个所述伸缩体（3）间隔伸出，相邻伸出的两个所述伸缩体（3）之间形成卡位间隙（4），伸出的所述伸缩体（3）形成齿轮的卡齿，机械带轮变成齿轮；

所述皮带卡槽底部设有压力传感器，所述压力传感器能够感应到皮带与机械带轮之间相互产生的压力值；在皮带卡槽底部设有压力传感器方式感知皮带与带轮之间是否打滑，并且根据压力传感器输出值自动通过电动伸缩杆依次实现带轮半径变大以及带轮变齿轮的模式；

机械带轮变成齿轮时，所述伸缩体（3）能够插入传动链条的卡槽中并且带动传动链条转动。

2.一种机械带轮的工作方法，包括以下步骤：

步骤1、使用两个权利要求1所述的机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，所述A机械带轮与驱动电机连接，所述B机械带轮与传动部件连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个所述机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该所述机械带轮上所有电动伸缩杆（5），电动伸缩杆（5）推动伸缩体（3）向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体（1）的半径长度；

步骤3、当A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值恢复到设定值以上时，说明两个机械带轮的传动方式恢复正常，同时停止所有电动伸缩杆（5）工作。

3.一种机械带轮的工作方法，包括以下步骤：

步骤1、使用两个权利要求1所述的机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，所述A机械带轮与驱动电机连接，所述B机械带轮与传动部件连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个所述机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该所述机械带轮上所有电动伸缩杆（5），电动伸缩杆（5）推动伸缩体（3）向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体（1）的半径长度；

步骤3、当所有电动伸缩杆（5）作用伸缩体（3）向外移动到极值时，A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值仍然无法达到设定值，则启动B机械带轮上的所有电动伸缩杆（5），电动伸缩杆（5）推动伸缩体（3）向外移动从而增加B机械带轮的带轮本体（1）的半径长度；

步骤4、当A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值恢复到设定值以上时，说明两个机械带轮的传动方式恢复正常，同时停止B机械带轮的所有电动伸缩杆（5）工作。

4.一种机械带轮的工作方法，包括以下步骤：

步骤1、使用两个权利要求1所述的机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，所述A机械带轮与驱动电机连接，所述B机械带轮与传动部件连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个所述机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该所述机械带轮上所有电动伸缩杆（5），电动伸缩杆（5）推动伸缩体（3）向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体（1）的半径长度；

步骤3、当所有电动伸缩杆（5）作用伸缩体（3）向外移动到极值时，A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值仍然无法达到设定值，则启动B机械带轮上的所有电动伸缩杆（5），电动伸缩杆（5）推动伸缩体（3）向外移动从而增加B机械带轮的带轮本体（1）的半径长度；

步骤4、当所有电动伸缩杆（5）作用伸缩体（3）向外移动到极值时，A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值仍然无法达到设定值时，A机械带轮和B机械带轮再次启动一半电动伸缩杆（5），将一半的伸缩体（3）缩回，使得A机械带轮变为A齿轮，B机械带轮变为B齿轮，将皮带替换为传动链条，以获得齿轮传动的优势。

5.一种机械带轮的工作方法，包括以下步骤：

步骤1、使用两个权利要求1所述的机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，所述A机械带轮与传动部件A连接，所述B机械带轮与传动部件B连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个所述机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该所述机械带轮上所有电动伸缩杆（5），电动伸缩杆（5）推动伸缩体（3）向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体（1）的半径长度；

步骤3、当A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值恢复到设定值以上时，说明两个机械带轮的传动方式恢复正常，同时停止所有电动伸缩杆（5）工作。

6.一种机械带轮的工作方法，包括以下步骤：

步骤1、使用两个权利要求1所述的机械带轮：A机械带轮和B机械带轮，所述A机械带轮与传动部件A连接，所述B机械带轮与传动部件B连接，A机械带轮和B机械带轮通过皮带进行传动，A机械带轮和B机械带轮的皮带卡槽中分别设有a个压力传感器，a＞1；

步骤2、两个所述机械带轮工作时，如果A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值变小，b＜a，说明该机械带轮存在打滑情形，控制装置自动启动该所述机械带轮上所有电动伸缩杆（5），电动伸缩杆（5）推动伸缩体（3）向外移动从而增加A机械带轮的带轮本体（1）的半径长度；

步骤3、当所有电动伸缩杆（5）作用伸缩体（3）向外移动到极值时，A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值仍然无法达到设定值，则启动B机械带轮上的所有电动伸缩杆（5），电动伸缩杆（5）推动伸缩体（3）向外移动从而增加B机械带轮的带轮本体（1）的半径长度；

步骤4、当A机械带轮上的b个压力传感器输出的压力值恢复到设定值以上时，说明两个机械带轮的传动方式恢复正常，同时停止B机械带轮的所有电动伸缩杆（5）工作。

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