CN113635010A - 一种小角度精准侧倾装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小角度精准侧倾装置，属于机械加工技术领域；包括下平台(1)、上平台(2)、下支耳(3)、上支耳(4)、中心轴转动副(5)、标定块(6)、调节器(0)；下平台提供所述装置的水平支撑；上平台提供待侧倾零件的支撑；下支耳和上支耳分别在中部与上下平台固定连接，二者通过中心轴转动副活动连接；标定块从一端支撑上平台，提供上平台与下平台之间的初始角度标定；调节器从另一端精准调节上平台与下平台所成角度，支撑固定上下平台。对比现有技术，本发明成本低，结构简单、稳定性高、实用性强、精度高，便于操作，通过该装置的使用，解决了某产品装配过程中大型组件侧倾调试难度大、时间长的难题，极大提升了生产效率。

Description

一种小角度精准侧倾装置

技术领域

本发明涉及一种侧倾装置，特别涉及一种小角度精准侧倾装置，属于机械加工技术领域。

背景技术

现有某大型产品在装配过程中需要将其大型塔形组件(自重约4～6吨)侧倾至0°±10′、2°±10′、4°±10′、6°±10′、10°±10′五个角度，分别在不同角度下装配调试安装于其上的零部件。目前采用的方法是通过高车配合专用吊索具直接起吊该塔形零件，然后通过塞入垫块及调整垫利用角度尺测量角度来实现该塔形零件的指定角度侧倾。此种方法效率低，在面临紧急大批量生产任务时，往往无法按时交付产品，降低了公司的竞争力，所以设计一种结构简单、稳定性高、实用性强、精度高的小角度侧倾装置势在必行。

发明内容

本发明的目的是为了克服或者部分克服已有技术的缺陷，提出一种小角度精准侧倾装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种小角度精准侧倾装置，包括：下平台、上平台、下支耳、上支耳、中心轴转动副、标定块、调节器；

下平台，用于提供所述装置的水平支撑；

上平台，用于提供待侧倾零件的支撑；

下支耳和上支耳分别在中部与下平台和上平台固定连接，然后二者通过中心轴转动副活动连接，以使上平台能够绕中心轴转动副自由转动；

中心轴转动副用于在上平台与下平台中部将二者联接，支撑上平台，且使上平台可作往复回转运动；

标定块用于从一端支撑上平台，提供上平台与下平台之间的初始角度标定；

调节器用于从另一端精准调节上平台与下平台所成角度，并起到支撑固定上下平台的作用。

作为优选，所述调节器包括支座、底座、轴承安装座、端盖、丝杠座、丝杠、深沟球轴承和平面推力球轴承；

支座与所述上平台固定连接，提供所述调节器的上支撑点；

底座与所述下平台固定连接，提供所述调节器的下支撑点；

轴承安装座的两端耳轴通过深沟球轴承及端盖、螺钉、垫圈与支座联接，可做回转运动；丝杠从其中心孔穿过，平面推力球轴承安装于其上下两凹槽内；轴承安装座工作时既作自身回转运动又沿丝杠做上下往复运动；上螺母和下螺母分别旋于丝杠在轴承安装座的上下两侧；

丝杠座与丝杠下端固定联接成为一体，并通过销轴将丝杠座与底座联接，工作时绕销轴可做回转运动。

作为优选，所述装置还包括端座和固定块，固定块与所述上平台端部固定连接，用于提供端座的固位，端座和固定块活动连接，用于在所述上平台与所述下平台成任何角度时，始终保持端座下平面与所述下平台平行，且在调节器发生断裂情况下可以有效的起到支撑上平台的作用，增加了装置的可靠性。

作为优选，所述标定块由根据侧倾初始角度设计的不同厚度的板材构成，使用时根据需要的角度预先将选好的标定块放置好，当端座下平面与标定块最上方平面贴合完全时，即达到所需初始角度。

作为优选，为降低所述标定块重量，设置所述标定块材料为聚四氟乙烯。

有益效果

与现有技术相比，本发明成本低，结构简单、稳定性高、实用性强、精度高，便于操作，通过该装置的使用，解决了某产品装配过程中大型组件侧倾调试难度大、时间长的难题，极大提升了生产效率，缩短组件侧倾装配时间50％，减少了人工成本，由原来的4人操作，变为现在的1人操作。

附图说明

图1是小角度精准侧倾装置三维结构图；

图2是调节器正视图；

图3是调节器剖视图；

图4是轴承安装座结构示意图；其中，(a)是主视图，(b)是俯视图；

图5是本发明初始状态0°三维结构示意图；

图6是本发明侧倾10°状态三维结构示意图；

附图标记：0—调节器，1—下平台，2—上平台，3—下支耳，4—上支耳，5—中心轴转动副，6—标定块，7—端座，8—固定块，9—螺栓，10—螺母，01—支座，02—轴承安装座，03—底座，04—上螺母，05—下螺母，06—销轴，07——丝杠座，08—丝杠，09—端盖，010—螺钉，011—垫圈，012—深沟球轴承，013—开口销，014—平面推力球轴承。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为对本发明实施例的目的、技术方案和优点进行说明，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

如图1所示，为本发明提出的一种小角度精准侧倾装置，包括：

下平台1，使用时放置于水平面，下支耳3，固定连接于下平台中部，优选为焊接，使二者成为一体；相对位置不发生改变；

上平台2，使用时用来放置某大型塔形组件，与该组件底平面贴合，上支耳4，固定连接于上平台中部，优选为焊接，即与上平台焊接固定成一体；

中心轴转动副5，其由轴、轴承、轴承端盖组成，连接上支耳4和下支耳3，使用时起到联接上、下平台，支撑上平台且使上平台可绕其作往复回转运动的作用；

标定块6，提供上平台与下平台之间的初始角度标定；具体实现中，其可以由根据大于所要侧倾角度1°—2°设计的不同厚度的圆形平板(不限于圆形，还可以为正方形、长方形等任意形状，只要能够支撑上平台一端即可)构成，使用时根据需要的角度预先将选好的标定块放置好，当上平台一端下边沿与标定块最上平面完全贴合时，即达到所需初始角度；考虑到重量因素，标定块6优选为聚四氟乙烯材质；当然，标定块6既可以是对应于不同角度设置不同高度的块，工作中通过更换标定块实现上平台2角度的变化，也可以是由多个不同高度的块叠放，通过不同块儿间的组合叠放实现上平台2角度的变化；

较优的，所述装置还包括固定块8和端座7，在上平台2的一端将固定块8与其固定连接，优选为焊接，使二者成为一体；端座7，与固定块8活动连接，且可绕连接轴自由转动，优选为通过螺栓9和螺母10连接，装置工作过程中调节螺母，给予一定间隙可保证端座7在上平台2与下平台1成任意角度时，端座7下平面与下平台1平行；此时，在装置工作状态，端座7下平面与标定块6最上方平面贴合完全时，即达到所需初始角度；

调节器0用于从另一端支撑上平台，与上平台和下平台连接。

作为优选，如图2、3所示，所述调节器包括支座01、底座03、轴承安装座02、端盖09、丝杠座07、丝杠08、深沟球轴承012和平面推力球轴承014；

支座01与所述上平台2固定连接，提供所述调节器0的上支撑点；

底座03与所述下平台1固定连接，提供所述调节器0的下支撑点；

支座01与底座03工作时起到调节所述上平台2相对于下平台倾斜角度的作用；

轴承安装座02的两端耳轴通过深沟球轴承012及端盖09、螺钉010、垫圈011与支座01联接，可做回转运动；丝杠08从其中心孔穿过，平面推力球轴承014安装于其上下两凹槽内；轴承安装座02工作时既作自身回转运动又沿丝杠08做上下往复运动；上螺母04和下螺母05分别旋于丝杠08在轴承安装座02的上下两侧；轴承安装座结构如图4所示；

丝杠座07与丝杠08下端固定联接成为一体，丝杠座07通过销轴06与底座03活动连接，具体的，是通过将销轴06穿过底座03上及07丝杠座上开设的销轴孔，并将开口销013插入销轴06的小孔内，使得丝杠座07工作时绕销轴06可做回转运动，进而伴随着所述上平台2倾斜角度，即其相对于所述下平台1位移的变化，丝杠08与所述上平台2始终保持垂直，以提供所述上平台2一侧的支撑。

装置工作过程，如图5、6所示：

1、如图5所示，0°初始状态调节过程如下：在下平台1放置水平后，通过旋转调节器0上的上螺母04和下螺母05，使端座7(此时螺栓9、螺母10处于非锁紧状态)下平面与对应0°的标定块6上表面轻微贴合，使上平台2与下平台1所成角度达到0°初始标定角度，然后将上螺母04和下螺母05与平面推力球轴承014贴合锁紧，这样使得轴承安装座02无上下移动间隙处于静止状态，即支座01处于静止状态，由于支座01是与上平台2通过焊接固定联接，所以上平台2也处于静止状态，再将待调整角度的塔形组件吊放于上平台2上，为方便描述，假设其重心在上平台2中心。这时再观察塔形组件内的测角器数值，通过旋转调节上螺母04和下螺母05进行微调直到显示数值处于0°±10′范围内，并锁紧上螺母04和下螺母05，使上平台2固定。此时，将端座7调整到与标定块6上平面平行，并锁紧螺栓9、螺母10，在发生意外时起到保护支撑作用，防止塔型结构件倾倒，增加了装置的可靠性。标定块6的高度增减可通过更换标定块实现，亦可通过增加或减少组成标定块6的不同厚度板子的数量实现；即，在标定块6由多个厚度板叠放使用情况下，每个厚度板的厚度根据上平板2倾斜角度、角度变化及上平板2边缘支点距中心长度计算得出；在上平台2倾斜不同角度时更换对应厚度的标定块6的情况下，其厚度仅需根据上平板2倾斜角度及上平板2边缘支点距中心长度计算得出。

2、如图6所示，塔形组件从0°向10°侧倾全过程：首先将标定块6厚度板数量减少至所需初始角度10°(在标定块6由多个厚度板组成情况下)，然后旋转04上螺母使其沿丝杠08向上位移一小断距离；这时轴承安装座02具有向上的自由度，再通过旋转下螺母05使其上平面与平面推力球轴承014贴紧后在向上的作用力下，使轴承安装座02沿丝杠08向上运动；支座01在轴承安装座02带动下也有向上运动的趋势，但由于其一端与上平台2固定联接，只能沿中心转动副5做回转运动，而支座01又能绕轴承安装座02两端耳轴做回转运动，所以支座01可以实现与上平台2沿中心转动副5做回转运动；在轴承安装座02作用下，丝杠08沿销轴06做回转运动；旋转下螺母05直至上螺母04下平面与轴承安装座02上面的平面推力球轴承014贴紧停止。重复以上过程，直至端座7(此时螺栓9、螺母10处于非锁紧状态)与标定块6上平面轻微贴合，这时再观察炮塔内的测角器数值，，通过旋转调节上螺母04和下螺母05进行微调直到显示数值处于10°±10′范围内，,锁紧上螺母04和下螺母05，使上平台2固定，此时，将端座7调整到与标定块6上平面平行，并锁紧螺栓9、螺母10。

特点：在整个侧倾过程中上螺母04和下螺母05沿丝杠08与轴承安装座02上下两平面推力球轴承014始终贴合，受力均匀、整体结构稳定、承重强，属于刚性固定，保持固定角度时不会发生由气压、液压传动造成的微小位移导致角度偏离，结构简单、使用寿命长，传动机构中设计了多项减小摩擦措施，节省人员操作强度，且可缩减操作人员，角度侧倾工序只需一人即可完成，同时极大缩短了整个塔形组件内部零部件装配调试过程，为生产顺利完成提供有力保障。

此外，在设计上述侧倾装置时，需要充分考虑某大型塔形组件的重量(自重约4～6吨)，侧倾角度精度(±10′)，达到侧倾角度后的持续稳定性以及结构的实用性(可移动吊装，无需外置电源，适用于野外装配修复)等因素。经综合考虑后，设计实现了如附图1侧倾装置。将大型塔形组件固定于上平台上，通过拧动调节器上的上、下螺母，驱动上平台围绕两中心轴作旋转运动，当旋转至指定初始角度时端座与标定块接触停止工作，然后再通过调节器精准调节角度，操作简单、快捷。其中调节器底部与下平台连接，上部与上平台连接，调节器通过丝杠螺母传动为上平台转动提供动力。本装置看似简单但其最大特点是不同于传统丝杠螺母传动，此装置调节器内内置四对轴承，及一对转动副，操作时克服大型塔形组件重量，非常省力，一人通过扳手即可轻松转动；且调节器与上平台的接触为柔性接触，保证了上平台翻转时及翻转停止时的平面接触，翻转角度精度高。

为了说明本发明的内容及实施方式，本说明书给出了具体实施例。在实施例中引入细节的目的不是限制权利要求书的范围，而是帮助理解本发明所述内容。本领域的技术人员应理解：虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。并且在不脱离本发明及其所附权利要求的精神和范围内，对最佳实施例步骤的各种修改、变化或替换都是可能的。因此，本发明不应局限于最佳实施例及附图所公开的内容。

Claims (9)

1.一种小角度精准侧倾装置，其特征在于：包括下平台(1)、上平台(2)、下支耳(3)、上支耳(4)、中心轴转动副(5)、标定块(6)、调节器(0)；

下平台(1)，用于提供所述装置的水平支撑；

上平台(2)，用于提供待侧倾零件的支撑；

下支耳(3)和上支耳(4)分别在中部与下平台(1)和上平台(2)固定连接，然后二者通过中心轴转动副(5)活动连接，以使上平台(2)能够绕中心轴转动副(5)自由转动；

标定块(6)用于从一端支撑上平台(2)，提供上平台(2)与下平台(1)之间的初始角度标定；

调节器(0)用于从另一端精准调节上平台(2)与下平台(1)所成角度，并起到支撑固定上下平的作用。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述调节器(0)包括支座(01)、底座(03)、轴承安装座(02)、端盖(09)、丝杠座(07)、丝杠(08)、深沟球轴承(012)和平面推力球轴承(014)；

支座(01)与所述上平台(2)固定连接，提供所述调节器(0)的上支撑点；

底座(03)与所述下平台(1)固定连接，提供所述调节器(0)的下支撑点；

轴承安装座(02)的两端耳轴通过深沟球轴承(012)及端盖(09)、螺钉(010)、垫圈(011)与支座(01)联接，可做回转运动；丝杠(08)从其中心孔穿过，平面推力球轴承(014)安装于其上下两凹槽内；轴承安装座(02)工作时既作自身回转运动又沿丝杠(08)做上下往复运动；上螺母(04)和下螺母(05)分别旋于丝杠(08)在轴承安装座(02)的上下两侧；

丝杠座(07)与丝杠(08)下端固定联接成为一体，并通过销轴(06)将丝杠座(07)与底座(03)联接，工作时绕销轴(06)可做回转运动。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括端座(07)和固定块(08)，固定块(08)与所述上平台(2)端部固定连接，用于提供端座(07)的固位，端座(07)和固定块(08)活动连接，用于在所述上平台(2)与所述下平台(1)成任何角度时，始终保持端座(07)下平面与所述下平台(1)平行，且在调节器(0)发生断裂情况下支撑上平台(2)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述端座(07)和固定块(08)通过螺栓(9)和螺母(10)活动连接，且所述端座(07)可绕螺栓(9)自由转动。

5.根据权利要求1-4任一所述的装置，其特征在于：所述标定块(6)由根据侧倾初始角度设计的不同厚度的板材构成，使用时根据需要的角度预先将选好的标定块(6)放置好，当端座(07)下平面与标定块(6)最上方平面贴合完全时，即达到所需初始角度。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述初始角度设为所述侧倾角度加上1°—2°。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述标定块(6)为对应于多个所述初始角度的不同高度的块，或由多个不同高度的块叠放，通过不同块间的组合叠放实现多个所述初始角度。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述标定块(6)由高硬度轻质材料制成。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述标定块(6)材质为聚四氟乙烯。

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