CN114146427A - 一种配重转动装置及载重设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及升降技术领域，尤其涉及一种配重转动装置及载重设备；配重转动装置包括支撑座、传动轴、负载平台和动力源，还包括配重组件和定位组件，配重组件包括转动轮和液压缸，转动轮设置于传动轴，液压缸偏心连接于转动轮，液压缸与负载平台分别位于传动轴径向方向的两侧，液压缸铰接于支撑座；定位组件包括第一定位件、第二定位件和第三定位件，第一定位件和第二定位件设置于传动轴的侧壁，第三定位件设置于支撑座，第三定位件分别与第一定位件和第二定位件抵接配合。本发明中，液压缸输出力产生的力矩始终与负载平台产生的力矩方向相反，液压缸可以平衡大部分的负载平台重量，有效减少动力源负载。

Description

一种配重转动装置及载重设备

技术领域

本发明涉及动力传动领域，尤其涉及一种配重转动装置及载重设备。

背景技术

配重转动装置包括传动轴和用于驱动传动轴转动的动力源，负载连接在传动轴的径向方向，通过动力源带动传动轴转动，以实现配重转动装置的运动。但是，由于负载直接施力于动力源，载荷过大容易损坏动力源。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种配重转动装置，以解决现有配重转动装置负载直接施力于动力源，载荷过大容易损坏动力源等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种配重转动装置，包括支撑座、转动承载于支撑座的传动轴、设置于所述传动轴的负载平台和传动连接于所述传动轴一端的动力源，还包括:

配重组件，所述配重组件包括转动轮和液压缸，所述转动轮设置于所述传动轴，所述液压缸偏心连接于所述转动轮，所述液压缸与负载平台分别位于所述传动轴径向方向的两侧，所述液压缸远离所述转动轮的一端铰接于所述支撑座。

进一步地，所述支撑座包括第一大臂和第二大臂，所述传动轴转动连接于所述第一大臂和所述第二大臂之间，所述动力源位于第一大臂远离所述第二大臂的外侧；所述配重组件位于所述第二大臂远离所述第一大臂的外侧。

进一步地，所述液压缸远离所述转动轮的一端铰接有固定板，所述固定板远离所述液压缸的一端铰接于所述第二大臂。

进一步地，所述装置还包括定位组件，所述定位组件包括第一定位件、第二定位件和第三定位件，所述第一定位件和第二定位件设置于所述传动轴的侧壁，所述第三定位件设置于所述支撑座，所述第三定位件分别与所述第一定位件和第二定位件抵接配合，所述第一定位件抵接所述第三定位件时，所述负载平台位于升降行程的底端，所述第二定位件抵接所述第三定位件时，所述负载平台位于升降行程的顶端。

进一步地，所述定位组件设置有两组。

进一步地，还包括用于检测所述传动轴转动角度的检测组件和与所述检测组件电连接的电气控制单元，所述电气控制单元用于接收所述检测组件的检测信号以控制动力源和液压缸启动和停止。

进一步地，所述检测组件包括第一检测件、第二检测件、第三检测件和第四检测件，所述第三检测件与所述第一检测件感应配合，第四检测件与所述第二检测件感应配合，所述第一检测件设置于所述第一定位件，所述第二检测件设置于所述第二定位件，所述第三检测件和第四检测件设置于所述支撑座；

当所述第一定位件抵接所述第三定位件时，所述第三检测件感应到第一检测件并向所述电气控制单元输入第一检测信号，所述电气控制单元接收到第一控制信号后控制所述动力源停止和控制所述液压缸锁死；当所述第二定位件抵接所述第三定位件时，所述第四检测件感应到第二检测件并向所述电气控制单元输入第二检测信号，所述电气控制单元接收到第二控制信号后控制所述动力源停止和控制所述液压缸锁死。

进一步地，所述检测组件包括第五检测件、第六检测件、触发件和感应件，所述第五检测件、第六检测件可拆卸连接于所述转动轮的外侧，所述触发件铰接于所述支撑座，所述触发件的自由端与所述转动轮滚动配合，所述感应件设置于所述支撑座，所述感应件位于所述触发件远离所述转动轮的一侧，所述触发件和感应件感应配合；

当所述第一定位件抵接所述第三定位件时，所述触发件接触所述第五检测件，所述触发件触发所述感应件，所述感应件向所述电气控制单元输入第三检测信号，所述电气控制单元接收到第三控制信号后控制所述动力源停止和控制所述液压缸锁死；当所述第二定位件抵接所述第三定位件时，所述触发件接触所述第六检测件，所述触发件触发所述感应件，所述感应件向所述电气控制单元输入第四检测信号，所述电气控制单元接收到第四控制信号后控制所述动力源停止和控制所述液压缸锁死。

进一步地，所述转动轮为凸轮，所述凸轮包括大轮端和小轮端，所述大轮端连接所述传动轴，所述小轮端连接所述液压缸；所述第五检测件、第六检测件分别卡接于所述大轮端的外侧，所述第五检测件、第六检测件以大轮端的中心至小轮端的中心的连线为对称轴呈轴对称分布。

本发明的另一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种载重设备，以解决现有的配重转动装置负载直接施力于动力源，载荷过大容易损坏动力源等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种载重设备，其包括上述的配重转动装置。

本发明的有益效果：

其一，采用动力源带动传动轴转动，进而实现负载平台的升降功能，同时，传动轴连接有配重组件，负载平台与液压缸位于传动轴径向方向的两侧，液压缸输出力产生的力矩始终与负载平台产生的力矩方向相反，液压缸可以平衡大部分的负载平台的重量，从而有效减少动力源负载；通过配重组件，可以选择扭矩相对较小的驱动动力源实现负载平台的升降功能，降低动力源的功耗、减小发热和热变形、降低成本；采用液压缸作为配重装置，可以有效减小振动，保证设备平稳运行，延长设备的使用寿命。

其二，定位组件的设置可以避免负载平台在动力源或者液压缸发生故障时与支撑座碰撞，保护游客安全；当负载平台在重力的作用下绕传动轴中轴线旋转，旋转到一定的位置时，第一定位件抵接所述第三定位件，使传动轴停止转动。

其三，液压缸也可以作为一组安全装置，第一定位件抵接所述第三定位件时，液压缸可以到达极限行程的位置，产生一个与负载平台重力方向相同的力，将负载平台拉住，液压缸和定位组件共同发挥作用，避免负载平台与支撑座撞击。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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例，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为本配重转动装置实施例的立体结构示意图；

图2为本配重转动装置实施例的传动轴的结构示意图；

图3为本配重转动装置实施例的第一检测件、第二检测件、第三检测件和第四检测件结构示意图；

图4为本配重转动装置实施例的第二大臂一侧的放大图；

图5为本配重转动装置实施例检测组件和电气控制单元的连接框架图。

图中标识说明：100、支撑座；110、传动轴；120、动力源；130、第一大臂；140、第二大臂；150、负载平台；200、配重组件；210、转动轮；211、大轮端；212、小轮端；220、液压缸；221、固定板；300、定位组件；310、第一定位件；320、第二定位件；330、第三定位件；400、检测组件；410、编码器；420、第一检测件；430、第二检测件；440、第三检测件；450、第四检测件；460、第五检测件；470、第六检测件；480、触发件；490、感应件；491、行程开关；492、行程阀；500、电气控制单元。

具体实施方式

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，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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1所示，一种配重转动装置，包括支撑座100、转动承载于支撑座100的传动轴110、设置于所述传动轴110的负载平台150和传动连接于所述传动轴110一端的动力源120，动力源120可以为电机或者油缸。配重转动装置还包括:配重组件200，所述配重组件200包括转动轮210和液压缸220，所述转动轮210设置于所述传动轴110，所述液压缸220偏心连接于所述转动轮210，所述液压缸220与负载平台150分别位于所述传动轴110径向方向的两侧，所述液压缸220远离所述转动轮210的一端铰接于所述支撑座100；所述定位组件300包括第一定位件310、第二定位件320和第三定位件330，所述第一定位件310和第二定位件320设置于所述传动轴110的侧壁，所述第三定位件330设置于所述支撑座100，所述第三定位件330分别与所述第一定位件310和第二定位件320抵接配合，所述第一定位件310抵接所述第三定位件330时，所述负载平台150位于升降行程的底端，所述第二定位件320抵接所述第三定位件330时，所述负载平台150位于升降行程的顶端。

本发明采用动力源120带动传动轴110转动，进而实现负载平台150的升降功能，同时，传动轴110连接有配重组件200，负载平台150与液压缸220位于传动轴110径向方向的两侧，液压缸220输出力产生的力矩始终与负载平台150产生的力矩方向相反，液压缸220可以平衡大部分的负载平台150的重量，从而有效减少动力源120负载；通过配重组件200，可以选择扭矩相对较小的驱动动力源120实现负载平台150的升降功能，降低动力源120的功耗、减小发热和热变形、降低成本；采用液压缸220作为配重装置，可以有效减小振动，保证设备平稳运行，延长设备的使用寿命。

如图1所示，所述支撑座100包括第一大臂130和第二大臂140，所述传动轴110转动连接于所述第一大臂130和所述第二大臂140之间，所述动力源120位于第一大臂130远离所述第二大臂140的外侧；所述配重组件200位于所述第二大臂140远离所述第一大臂130的外侧。具体地，可以将支撑座100连接到其他的设备上，动力源120和液压缸220设置在第一大臂130和第二大臂140彼此远离的一侧，一方面可以平衡传动轴110所受的力，另一方面可以节约支撑座100的安装空间，方便检修。

在本实施例中，如图1和图2所示，设置有两组定位组件300，两组定位组件300位于第一大臂130和第二大臂140之间，且两组定位组件300分别靠近第一大臂130和第二大臂140设置，可以使传动轴110受力更加平衡。第三定位件330呈圆柱形，第一定位件310与第三定位件330的接触面、第二定位件320与第三定位件330的接触面以及传动轴110的轴心位于同一平面，这样可以最大化负载平台150的升降行程。并且定位组件300的设置，可以对传动轴110的转动行程进行限制，避免负载平台150在动力源120或者液压缸220发生故障时与支撑座100碰撞，保护游客安全。

如图1和图3所示，所述液压缸220远离所述转动轮210的一端铰接有固定板221，所述固定板221远离所述液压缸220的一端铰接于所述第二大臂140。具体地，液压缸220下部设置铰接轴，铰接轴连接第二大臂140，固定板221转动连接于铰接轴远离第二大臂140的一侧，固定板221的一端通过固定轴固定在第二大臂140上，固定板221的设置可以有效改善第二大臂140与液压缸220铰接处的受力状况，避免应力集中。

在其他实施例中，液压缸可以替换为其他具有同样效果的如电缸、汽缸等，在此不再赘述。

如图1、图3、图4和图5所示，配重转动装置还包括用于检测所述传动轴110转动角度的检测组件400和与所述检测组件400电连接的电气控制单元500，所述电气控制单元500用于接收所述检测组件400的检测信号以控制动力源120和液压缸220启动和停止。具体地，电气控制单元500可以是单片机或者市场上可以购买的处理器。

结合图4和图5所示，所述检测组件400包括设置于所述传动轴110的编码器410。具体地，编码器410设置于传动轴110靠近液压缸220的一端，具体位于传动轴110的轴心上，可以实时检测传动轴110的旋转位置，将位置信号反馈给电气控制单元500，控制动力源120的启停。

结合图3和图5所示，所述检测组件400包括第一检测件420、第二检测件430、第三检测件440和第四检测件450，所述第三检测件440与所述第一检测件420感应配合，第四检测件450与所述第二检测件430感应配合，所述第一检测件420设置于所述第一定位件310，所述第二检测件430设置于所述第二定位件320，所述第三检测件440和第四检测件450设置于所述支撑座100；当所述第一定位件310抵接所述第三定位件330时，所述第三检测件440感应到第一检测件420并向所述电气控制单元500输入第一检测信号，所述电气控制单元500接收到第一控制信号后控制所述动力源120停止和控制所述液压缸220锁死；当所述第二定位件320抵接所述第三定位件330时，所述第四检测件450感应到第二检测件430并向所述电气控制单元500输入第二检测信号，所述电气控制单元500接收到第二控制信号后控制所述动力源120停止和控制所述液压缸220锁死。具体地，第一检测件420、第二检测件430、第三检测件440和第四检测件450可以是光电传感器或者压力传感器，所述第一检测件420设置于所述第一定位件310远离传动轴110的端部，所述第二检测件430设置于所述第二定位件320远离传动轴110的端部，所述第三检测件440和第四检测件450位于第三定位件330下方的两侧。

结合图4和图5所示，所述检测组件400包括第五检测件460、第六检测件470、触发件480和感应件490，所述第五检测件460、第六检测件470可拆卸连接于所述转动轮210的外侧，所述触发件480铰接于所述支撑座100，所述触发件480的自由端与所述转动轮210滚动配合，所述感应件490设置于所述支撑座100，所述感应件490位于所述触发件480远离所述转动轮210的一侧，所述触发件480和感应件490感应配合；当所述第一定位件310抵接所述第三定位件330时，所述触发件480接触所述第五检测件460，所述触发件480触发所述感应件490，所述感应件490向所述电气控制单元500输入第三检测信号，所述电气控制单元500接收到第三控制信号后控制所述动力源120停止和控制所述液压缸220锁死；当所述第二定位件320抵接所述第三定位件330时，所述触发件480接触所述第六检测件470，所述触发件480触发所述感应件490，所述感应件490向所述电气控制单元500输入第四检测信号，所述电气控制单元500接收到第四控制信号后控制所述动力源120停止和控制所述液压缸220锁死。

在本实施例中，触发件480铰接在第二大臂140的外侧，且位于转动轮210的上方，触发件480的自由端转动设置有一个滚轮，在重力作用下滚轮与转动轮210的外壁滚动配合。感应件490设置于第二大臂140，且位于触发件480自由端远离转动轮210的一侧，感应件490为升降机构的行程开关491和液压缸220的行程阀492。当转动轮210转动，触发件480接触第五检测件460或第六检测件470时，触发件480向上摆动，触发件480接触感应件490，感应件490向电气控制单元500输入第三检测信号或者第四检测信号，所述电气控制单元500接收到第三检测信号或者第四检测信号后控制所述动力源120停止和控制所述液压缸220锁死。

如图4所示，所述转动轮210为凸轮，所述凸轮包括大轮端211和小轮端212，所述大轮端211连接所述传动轴110，所述小轮端212连接所述液压缸220；所述第五检测件460、第六检测件470分别卡接于所述大轮端211的外侧，所述第五检测件460、第六检测件470以大轮端211的中心至小轮端212的中心的连线为对称轴呈轴对称分布。具体地，转动轮210的大轮端211开设有两个用于卡接第五检测件460、第六检测件470的燕尾槽，第五检测件460、第六检测件470与燕尾槽凹凸配合，第五检测件460、第六检测件470远离燕尾槽的一端设置有凸起，凸起和大轮端211的外壁光滑过渡，触发件480接触凸起时可以产生向上的摆动，以使触发件480接触感应件490。

本实施例还涉及一种载重设备，其包括上述的配重转动装置。

工作原理：

其一，液压缸220中液压油的压力通过液压电气控制单元500调整并保持恒定，使液压缸220输出力与负载平台150重力方向相同、大小相近；负载平台150与液压缸220位于传动轴110中轴线的两侧，因此，液压缸220输出力产生的力矩与负载产生的力矩方向相反；当动力源120通过传动轴110驱动转动轮210绕大轮端211中心点顺时针旋转，液压缸220上端被转动轮210小轮端212推动顺时针旋转，液压缸220的缸杆缩回，随着转动轮210的旋转运动，转动轮210大轮端211中心点、转动轮210的小轮端212中心点和液压缸220下部铰接点运动到一条直线上；随后，液压缸220的上端继续被转动轮210小轮端212推动顺时针旋转，液压缸220的缸杆伸出，液压缸220上端旋转到传动轴110中轴线另一侧，负载平台150运动到传动轴110中轴线的对侧，此时，负载平台150与液压缸220依然位于传动轴110中轴线两侧。同理，当动力源120通过传动轴110驱动转动轮210绕大轮端211中心点逆时针旋转与上述顺时针旋转远离相同。因此，液压缸220输出力产生的力矩始终与负载平台150负载产生的力矩方向相反，液压缸220可以平衡大部分的负载平台150的重量，从而有效减少动力源120负载。

其二、为保证装置安全运行，本实施例配备了三组检测组件400，第一组为编码器410，编码器410可以实时检测传动轴110的旋转位置，将位置信号反馈给电气控制单元500，控制动力源120的启停。第二组为第一检测件420、第二检测件430、第三检测件440和第四检测件450，当所述第一定位件310抵接所述第三定位件330时，所述第三检测件440感应到第一检测件420并向所述电气控制单元500输入第一检测信号，所述电气控制单元500接收到第一控制信号后控制所述动力源120停止和控制所述液压缸220锁死；当所述第二定位件320抵接所述第三定位件330时，所述第四检测件450感应到第二检测件430并向所述电气控制单元500输入第二检测信号，所述电气控制单元500接收到第二控制信号后控制所述动力源120停止和控制所述液压缸220锁死。第三组为第五检测件460、第六检测件470、触发件480和感应件490，当所述第一定位件310抵接所述第三定位件330时，所述触发件480接触所述第五检测件460，所述触发件480触发所述感应件490，所述感应件490向所述电气控制单元500输入第三检测信号，所述电气控制单元500接收到第三控制信号后控制所述动力源120停止和控制所述液压缸220锁死；当所述第二定位件320抵接所述第三定位件330时，所述触发件480接触所述第六检测件470，所述触发件480触发所述感应件490，所述感应件490向所述电气控制单元500输入第四检测信号，所述电气控制单元500接收到第四控制信号后控制所述动力源120停止和控制所述液压缸220锁死。上述三组检测组件400中的任一组检测到检测信号并反馈给电气控制单元500，电气控制单元500都会控制动力源120停止转动和/或液压缸220锁死，使设备停止运动，最大限度保障游客安全。

其三、若上述三组检测组件400均失效，定位组件300将会起限位的作用，负载平台150在重力的作用下绕传动轴110中轴线旋转，旋转到一定的位置时，第一定位件310抵接所述第三定位件330，使传动轴110停止转动，避免负载平台150在动力源120或者液压缸220发生故障时与支撑座100碰撞，保护游客安全。此时，液压缸220也可以作为一组安全装置，液压缸220到达极限行程的位置，产生一个与负载平台150重力方向相同的力，将负载平台150拉住，和定位组件300共同发挥作用，避免负载平台150与支撑座100撞击。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换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以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种配重转动装置，包括支撑座、转动承载于支撑座的传动轴、设置于所述传动轴的负载平台和传动连接于所述传动轴一端的动力源，其特征在于，包括:

配重组件，所述配重组件包括转动轮和液压缸，所述转动轮设置于所述传动轴，所述液压缸偏心连接于所述转动轮，所述液压缸与负载平台分别位于所述传动轴径向方向的两侧，所述液压缸远离所述转动轮的一端铰接于所述支撑座。

2.根据权利要求1所述的一种配重转动装置，其特征在于，所述支撑座包括第一大臂和第二大臂，所述传动轴转动连接于所述第一大臂和所述第二大臂之间，所述动力源位于第一大臂远离所述第二大臂的外侧；所述配重组件位于所述第二大臂远离所述第一大臂的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种配重转动装置，其特征在于，所述液压缸远离所述转动轮的一端铰接有固定板，所述固定板远离所述液压缸的一端铰接于所述第二大臂。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种配重转动装置，其特征在于，所述装置还包括定位组件，所述定位组件包括第一定位件、第二定位件和第三定位件，所述第一定位件和第二定位件设置于所述传动轴的侧壁，所述第三定位件设置于所述支撑座，所述第三定位件分别与所述第一定位件和第二定位件抵接配合，所述第一定位件抵接所述第三定位件时，所述负载平台位于升降行程的底端，所述第二定位件抵接所述第三定位件时，所述负载平台位于升降行程的顶端。

5.根据权利要求4所述的一种配重转动装置，其特征在于，所述定位组件设置有两组。

6.根据权利要求4所述的一种配重转动装置，其特征在于，还包括用于检测所述传动轴转动角度的检测组件和与所述检测组件电连接的电气控制单元，所述电气控制单元用于接收所述检测组件的检测信号以控制动力源和液压缸启动和停止。

7.根据权利要求6所述的一种配重转动装置，其特征在于，所述检测组件包括第一检测件、第二检测件、第三检测件和第四检测件，所述第三检测件与所述第一检测件感应配合，第四检测件与所述第二检测件感应配合，所述第一检测件设置于所述第一定位件，所述第二检测件设置于所述第二定位件，所述第三检测件和第四检测件设置于所述支撑座；

当所述第一定位件抵接所述第三定位件时，所述第三检测件感应到第一检测件并向所述电气控制单元输入第一检测信号，所述电气控制单元接收到第一控制信号后控制所述动力源停止和控制所述液压缸锁死；当所述第二定位件抵接所述第三定位件时，所述第四检测件感应到第二检测件并向所述电气控制单元输入第二检测信号，所述电气控制单元接收到第二控制信号后控制所述动力源停止和控制所述液压缸锁死。

8.根据权利要求6所述的一种配重转动装置，其特征在于，所述检测组件包括第五检测件、第六检测件、触发件和感应件，所述第五检测件、第六检测件可拆卸连接于所述转动轮的外侧，所述触发件铰接于所述支撑座，所述触发件的自由端与所述转动轮滚动配合，所述感应件设置于所述支撑座，所述感应件位于所述触发件远离所述转动轮的一侧，所述触发件和感应件感应配合；

当所述第一定位件抵接所述第三定位件时，所述触发件接触所述第五检测件，所述触发件触发所述感应件，所述感应件向所述电气控制单元输入第三检测信号，所述电气控制单元接收到第三控制信号后控制所述动力源停止和控制所述液压缸锁死；当所述第二定位件抵接所述第三定位件时，所述触发件接触所述第六检测件，所述触发件触发所述感应件，所述感应件向所述电气控制单元输入第四检测信号，所述电气控制单元接收到第四控制信号后控制所述动力源停止和控制所述液压缸锁死。

9.根据权利要求8所述的一种配重转动装置，其特征在于，所述转动轮为凸轮，所述凸轮包括大轮端和小轮端，所述大轮端连接所述传动轴，所述小轮端连接所述液压缸；所述第五检测件、第六检测件分别卡接于所述大轮端的外侧，所述第五检测件、第六检测件以大轮端的中心至小轮端的中心的连线为对称轴呈轴对称分布。

10.一种载重设备，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-9任意一项所述的配重转动装置。

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