CN114131650A - 伸缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种伸缩装置，其特征在于，包括伸缩组件，包括多个相互套设的伸缩件；液压组件，设置于伸缩组件内，以驱动其中一组相互套设的伸缩件相对伸缩，实现一级伸缩；及，牵引组件，设置于伸缩组件内，通过液压组件驱动的伸缩件的移动以带动其中另一伸缩件，以使另一伸缩件伸缩，实现二级伸缩；通过在伸缩组件内的液压组件及牵引组件，以驱动伸缩组件中相互套设的伸缩件能够相对伸缩，以提高安装有该伸缩装置的工程机械或机器人的活动范围提高。

Description

伸缩装置

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种伸缩装置。

背景技术

伸缩装置在各个领域中都有着广泛的应用，在很多的工程机械以及机器人许多都需要采用伸缩套筒的结构形式。工业中常用的伸缩装置中主要的伸缩方式大多为自重下降方式以及多级花键轴嵌套模式，前一种只能用作垂直下降，且套管之间需要有一定的配合间隙，这会导致全展开时套管会有晃动，而后一种方式加工难度大，在大负载的情况下容易损坏且维护性较差。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的伸缩装置，该伸缩装置通过设置多段伸缩件，并通过液压组件及牵引组件带动多段伸缩件伸缩，该伸缩装置结构简单，可维护性强，并且由于是主动伸缩，套管间配合可以较紧致，可有效减小晃动，且伸缩方向也不局限于垂直方向，可实现各个角度的伸缩以提高工程机械或机器人的活动范围。

本发明提供一种伸缩装置，其特征在于，包括伸缩组件，包括多个相互套设的伸缩件；液压组件，设置于所述伸缩组件内，以驱动其中一组相互套设的所述伸缩件相对伸缩，实现一级伸缩；及，牵引组件，设置于所述伸缩组件内，通过所述液压组件驱动的所述伸缩件的移动以带动其中另一所述伸缩件，以使另一所述伸缩件伸缩，实现二级伸缩。

如此设置，通过在所述伸缩组件内的液压组件及牵引组件，以驱动伸缩组件中相互套设的伸缩件能够相对伸缩，以提高安装有该伸缩装置的工程机械或机器人的活动范围提高。

进一步，所述伸缩组件包括第一伸缩件、第二伸缩件及第三伸缩件，所述第三伸缩件套设于所述第二伸缩件，且所述第三伸缩件能够相对所述第二伸缩件伸缩，所述第二伸缩件套设于第一伸缩件，所述第二伸缩件能够相对所述第一伸缩件伸缩。

如此设置，通过将第三伸缩件套设于第二伸缩件，将第二伸缩件套设于第一伸缩件，以通过相互套设方式便于伸缩件的伸缩。

进一步地，所述第一伸缩件、所述第二伸缩件及所述第三伸缩件设置为中空管。

进一步地，所述液压组件包括液压底座、液压柱及液压缸，所述液压底座设置于所述第一机臂的一端，所述液压柱固定安装于所述液压底座，所述液压缸设置于所述第二机臂相对靠近所述液压底座的一端，且所述液压底座开设有液压腔，所述液压柱容置于所述液压腔。

如此设置，通过设置液压组件，以主动驱动第二伸缩件能够相对第一伸缩件伸缩。

进一步地，所述牵引组件包括第一牵引单元及第二牵引单元，所述第一牵引单元连接所述第一伸缩件及所述第二伸缩件的封闭端内壁，第二牵引单元连接所述第一伸缩件及所述第二伸缩件的封闭端内壁。

如此设置，通过设置第一牵引单元及第二牵引单元，以通过第一牵引单元及第二牵引单元使得第三伸缩件能够随第二伸缩件的伸缩而伸缩。

进一步地，所述第一牵引单元包括第一牵引绳以及第一滑轮，所述第一滑轮转动安装于液压缸的自由端，所述第一牵引绳的一端固定安装于所述液压底座，所述第一牵引绳穿过部分所述第二伸缩件和所述第三伸缩件内部，且部分缠绕于所述第一滑轮，且所述第一牵引绳另一端固定安装于所述第三机臂封闭端内壁，

进一步地，所述第二牵引单元包括、第二牵引绳以及第二滑轮，所述第二滑轮固定安装于所述第二伸缩件的相对靠近所述液压底座的一端，所述第二牵引绳的一端固定安装于所述第三伸缩件相对靠近所述液压底座的一端，并部分缠绕于所述第二滑轮，且所述第二牵引绳的另一端固定安装于所述第一伸缩件封闭端的内壁。

进一步地，伸缩装置还设有导向轮，所述导向轮设置于所述第一伸缩件及所述第二伸缩件的所述开口端的外周。

如此设置，通过设置导向轮，便于所述伸缩件的伸缩。

进一步地，所述导向轮的数量设置为多个，且多个所述导向论间隔设置。

如此设置，以提高导向效率。

进一步地，所述第一滑轮可拆卸的安装于所述液压缸自由端；及/或所述第二滑轮可拆卸的安装与所述第二伸缩件的所述封闭端外侧。

如此设置，以便于牵引组件适应不同的工程机械或机器人。

本发明提供一种改进的伸缩装置，该伸缩装置通过设置多段伸缩件，并通过液压组件及牵引组件带动多段伸缩件伸缩，该伸缩装置结构简单，可维护性强，并且由于是主动伸缩，套管间配合可以较紧致，可有效减小晃动，且伸缩方向也不局限于垂直方向，可实现各个角度的伸缩以提高工程机械或机器人的活动范围。

附图说明

图1为本发明提供的伸缩装置收缩时地结构示意剖视图；

图2为图1所示发热伸缩装置伸长时地结构示意剖视图；

图3为图1所示的伸缩装置的结构动作示意图。

100、伸缩装置；10、伸缩组件；11、第一伸缩件；12、第二伸缩件；13、第三伸缩件；20、液压组件；21、液压底座；22、液压柱；23、液压缸；30、牵引组件；31、第一牵引单元；311、第一牵引绳；312、第一滑轮；32、第二牵引单元；321、第二牵引绳；322、第二滑轮；40、导向轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

伸缩装置在各个领域中都有着广泛的应用，在很多的工程机械以及机器人许多都需要采用伸缩套筒的结构形式。工业中常用的伸缩装置中主要的伸缩方式大多为自重下降方式以及多级花键轴嵌套模式，前一种只能用作垂直下降，且套管之间需要有一定的配合间隙，这会导致全展开时套管会有晃动，而后一种方式加工难度大，在大负载的情况下容易损坏且维护性较差。

针对上述技术问题，本发明提供一种改进的伸缩装置，该伸缩装置通过设置伸缩组件，并通过液压组件及牵引组件带动伸缩组件能够伸缩，该伸缩装置结构简单，可维护性强，并且由于是主动伸缩，套管间配合可以较紧致，可有效减小晃动，且伸缩方向也不局限于垂直方向，可实现各个角度的伸缩以提高工程机械或机器人的活动范围。

在本实施例中，伸缩装置100包括伸缩组件10、液压组件20以及牵引组件30，液压组件20及牵引组件30设置于伸缩组件10内，液压组件20用于控制伸缩组件10的一级伸缩，牵引组件30用于控制伸缩组件10的二级伸缩。

具体地，伸缩组件10包括第一伸缩件11、第二伸缩件12以及第三伸缩件13，其中，第一伸缩件11、第二伸缩件12及第三伸缩件13均设为一端为封闭端，另一端设置为开口端的中空套筒，第二伸缩件12的封闭端通过第一伸缩件11的开口端伸入第一伸缩件11内，且第二伸缩件12可在第一伸缩件11内相对第一伸缩件11伸缩，第三伸缩件13的封闭端通过第二伸缩件12的开口端伸入第二伸缩件12内，且第三伸缩件13可在第二伸缩件12内相对第二伸缩件12伸缩。

如此设置，通过将第一伸缩件11、第二伸缩件12及第三伸缩件13设置为中空套筒，使得第二伸缩件12能够相对第一伸缩件11伸缩，第三伸缩件13能够相对第二伸缩件12收缩，便于伸缩组件10的收缩容置同时能够扩大安装有伸缩组件10的工程器件及机器人的活动范围。

需要说明的是，本发明并不限制第一伸缩件11、第二伸缩件12及第三伸缩件13设置为一端为封闭端，另一端设置为开口端的中空套筒，在其他的实施方式中，第一伸缩件11、第二伸缩件12及第三伸缩件13还可以设置为两端均为开口端或两端均设置为封闭端，只要能够使得第三伸缩件13能够容置于第二伸缩件12内，第二伸缩件12能够容置于第一伸缩件11内即可；同时，第一伸缩件11、第二伸缩件12及第三伸缩件13还可以设置为方形中空套筒等其他形状，只要能够便于第一伸缩件11、第二伸缩件12及第三伸缩件13相互之间的容置即可。

为了能够使得伸缩组件10主动的伸缩，即使得第二伸缩件12能够主动地伸出或收回第一伸缩件11及第三伸缩主动的伸出或回收至第二伸缩件12内，在本发明提供的一个实施例中，伸缩装置100还包括液压组件20及牵引组件30，液压组件20与牵引组件30设置于伸缩组件10内，其中，液压组件20用于带动第二伸缩件12相对第一伸缩件11的伸缩即以用于实现一级伸缩，牵引组件30用于带动第三伸缩件13相对第二伸缩件12的伸缩即以用于实现二级伸缩。

具体地，液压组件20包括液压底座21、液压柱22及液压缸23，液压缸23设置于第二伸缩件12的封闭端，液压缸23大致呈圆柱状，自第二伸缩件12的封闭端朝向第三伸缩件13的开口端延伸，且液压柱22穿过第三伸缩件13的封闭端，液压缸23的内部开设液压腔，液压底座21固定安装于第一伸缩件11的封闭端内壁，并通过管道与外部液压装置连接，液压柱22固定安装于液压底座21，并套设于液压缸23的液压腔内；通过外部液压装置的启闭，使得固定安装于第二伸缩件12的液压缸23能够液压柱22的延伸方向伸缩，以带动第二伸缩件12能够相对第一伸缩件11伸缩，从而实现一级伸缩。

如此设置，通过将相互配合的液压柱22及液压缸23分别设置于第一伸缩件11及第二伸缩件12，以实现第二伸缩件12能够相对第一伸缩件11伸缩，从而扩大伸缩组件10的活动范围。

可以理解，本发明并不仅限于将液压柱22设置于第一伸缩件11，液压缸23设置于第二伸缩件12，从而通过液压柱22及液压缸23的相互配合使得第二伸缩件12能够相对第一伸缩件11伸缩，在其他的实施方式中，还可以通过在第一伸缩件11上设置液压缸23，在第二伸缩件12上设置液压柱22，只要使得第一伸缩件11与第二伸缩件12能够相对伸缩即可。同时，需要说明的是，除了通过液压传动的方式使得第二伸缩件12能够相对第一伸缩件11伸缩，还可以通过分别在第一伸缩件11与第二伸缩件12上设置齿轮及齿条，通过齿轮齿条的配合，实现第二伸缩件12相对第一伸缩件11的伸缩；除此之外，还可以使用丝杠及丝杆螺母的相互配合等，只要能够使得第二伸缩件12能够相对第一伸缩件11伸缩即可。

需要说明的是，在本实施例中，液压杆的自由端设有限位凸台，该限位凸台与第三伸缩件13的封闭端相互抵接配合，以限制第三伸缩件13伸出长度，防止第三伸缩件13伸出过多，导致伸缩装置100的稳定性较差。

同时，在本实施例中，为了能够使得第三伸缩件13能够相对第二伸缩件12伸缩，以实行二级伸缩，伸缩装置100还设有牵引组件30，牵引组件30包括第一牵引单元31及第二牵引单元32；其中第一牵引单元31用于带动所述第三伸缩件13相对伸出第二伸缩件12，第二牵引单元32用于带动第三伸缩件13相对收回至第二伸缩件12内。

具体地，第一牵引单元31包括第一牵引绳311及第一滑轮312，第一滑轮312转动安装于液压缸23的自由端，第一牵引绳311的一端固定安装于第一伸缩件11的液压底座21，第一牵引绳311穿过第二伸缩件12的封闭端和第三伸缩件13的封闭端，并且第一牵引绳311部分缠绕于第二安装件后固定安装于第三伸缩件13的封闭端，在液压组件20的推动下，使得安装有第三伸缩件13的第二伸缩件12相对远离液压底座21，从而拉升第一牵引绳311，使得第三伸缩件13在第一牵引绳311的拉伸下及第一滑轮312的作用下伸出第二伸缩件12。

此外，第二伸缩单元包括第二牵引绳321以及第二滑轮322，第二滑轮322固定安装于第二伸缩件12的封闭端外周边，第二牵引绳321的一端固定安装于第三伸缩件13封闭端的外侧，并穿过第二滑轮322后固定安装于第一伸缩件11的内壁，且第二牵引绳321部分缠绕于第二滑轮322；在液压组件20的作用下，第二伸缩件12先谷底靠近液压底座21，第二滑轮322随第二伸缩件12逐渐靠近液压底座21，以拉伸第二牵引绳321，以使第三伸缩件13逐渐收缩至第二伸缩件12内，从而实现第三伸缩件13的收缩。

如此设置，通过在第一伸缩装置100内设置牵引组件30，以通过牵引组件30与液压组件20的相互配合，以使得第三伸缩件13能够自第二伸缩件12内伸出，且同时能够收回至第二伸缩件12。

可以理解，本发明并不限制通过牵引组件30中的牵引绳的方式带动第三伸缩件13相对第二伸缩件12伸缩，在其他的实施方式中，牵引组件30还可以通过丝杠螺母或齿轮传动的方式带动第三伸缩件13相对第二伸缩件12伸缩。

此外，第一伸缩件11及第二伸缩件12的开口端设有导向轮40，导向轮40的数量设置为多个，多个导向轮40沿第一伸缩件11及第二伸缩件12的端部外周间隔布设，第二机械臂在沿第一机械臂伸缩的过程中，以及第三机械臂在沿第二机械臂伸缩的过程中，导向轮40以能够对第二伸缩件12及第三伸缩件13进行伸缩导向及周向限位，防止第二伸缩件12及第三伸缩件13在伸缩过程中发生卡接或弯折的现象。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种伸缩装置，其特征在于，包括

伸缩组件(10)，包括多个相互套设的伸缩件；

液压组件(20)，设置于所述伸缩组件(10)内，以驱动其中一组相互套设的所述伸缩件相对伸缩，实现一级伸缩；及，

牵引组件(30)，设置于所述伸缩组件(10)内，所述液压组件(20)驱动的所述伸缩件的移动以通过所述牵引组件(30)带动其中另一所述伸缩件伸缩，以实现二级伸缩。

2.根据权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于，所述伸缩组件(10)包括第一伸缩件(11)、第二伸缩件(12)及第三伸缩件(13)，所述第三伸缩件(13)套设于所述第二伸缩件(12)，且所述第三伸缩件(13)能够相对所述第二伸缩件(12)伸缩，所述第二伸缩件(12)套设于第一伸缩件(11)，所述第二伸缩件(12)能够相对所述第一伸缩件(11)伸缩。

3.根据权利要求2所述的伸缩装置，其特征在于，所述第一伸缩件(11)、所述第二伸缩件(12)及所述第三伸缩件(13)设置为中空管。

4.根据权利要求2所述的伸缩装置，其特征在于，所述液压组件(20)包括液压底座(21)、液压柱(22)及液压缸(23)，所述液压底座(21)设置于所述第一伸缩件(11)的一端，所述液压柱(22)固定安装于所述液压底座(21)，所述液压缸(23)设置于所述第二伸缩件(12)相对靠近所述液压底座(21)的一端，且所述液压底座(21)开设有液压腔，所述液压柱(22)容置于所述液压腔。

5.根据权利要求4所述的伸缩装置，其特征在于，所述牵引组件(30)包括第一牵引单元(31)及第二牵引单元(32)，所述第一牵引单元(31)连接所述第一伸缩件(11)及所述第二伸缩件(12)的封闭端内壁，第二牵引单元(32)连接所述第一伸缩件(11)及所述第二伸缩件(12)的所述封闭端内壁。

6.根据权利要求5所述的伸缩装置，其特征在于，所述第一牵引单元(31)包括第一牵引绳(311)以及第一滑轮(32)，所述第一滑轮(32)转动安装于所述液压缸(23)的自由端，所述第一牵引绳(311)的一端固定安装于所述液压底座(21)，所述第一牵引绳(311)穿过部分所述第二伸缩件(12)和所述第三伸缩件(13)内部，且部分缠绕于所述第一滑轮(32)，且所述第一牵引绳(311)另一端固定安装于所述第三伸缩件(13)封闭端内壁。

7.根据权利要求6所述的伸缩装置，其特征在于，所述第二牵引单元(32)包括、第二牵引绳(321)以及第二滑轮(322)，所述第二滑轮(322)固定安装于所述第二伸缩件(12)的相对靠近所述液压底座(21)的一端，所述第二牵引绳(321)的一端固定安装于所述第三伸缩件(13)相对靠近所述液压底座(21)的一端，并部分缠绕于所述第二滑轮(322)，且所述第二牵引绳(321)的另一端固定安装于所述第一伸缩件(11)封闭端的内壁。

8.根据权利要求3所述的伸缩装置，其特征在于，伸缩装置还设有导向轮(40)，所述导向轮(40)设置于所述第一伸缩件(11)及所述第二伸缩件(12)的所述开口端的外周。

9.根据权利要求8所述的伸缩装置，其特征在于，所述导向轮(40)的数量设置为多个，且多个所述导向论间隔设置。

10.根据权利要求7所述的伸缩装置，其特征在于，所述第一滑轮(32)可拆卸的安装于所述液压缸(23)自由端；及/或

所述第二滑轮(322)可拆卸的安装与所述第二伸缩件(12)的所述封闭端外侧。

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