CN204549993U - 一种采用滑轮组的直线运动增力模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采用滑轮组的直线运动增力模块，包括机架、驱动马达、卷扬机、定滑轮模块、动滑轮模块、牵引索、直线导向机构、直线执行元件；定滑轮模块、驱动马达、卷扬机和机架相对固定；动滑轮模块通过直线导向机构靠近或远离定滑轮模块；直线执行元件固定在动滑轮模块上；定滑轮模块包括多个定滑轮，动滑轮模块包括多个动滑轮，多个定滑轮和多个动滑轮构成起重滑轮组；牵引索的一端与由驱动马达驱动的卷扬机相接，另一端固定在定滑轮模块或动滑轮模块上，中间绕过起重滑轮组。结构简单，造价低廉，通用性强，便于推广，提高了生产力，可作为液压和气动缸替代品使用，属于提供直线驱动力的驱动机构。

Description

一种采用滑轮组的直线运动增力模块

技术领域

本实用新型涉及一种提供直线驱动力的驱动机构，具体的说，涉及一种采用滑轮组的直线运动增力模块

背景技术

机械设备设计中，如需要提供较大直线驱动力的驱动机构，往往优先考虑有独立动力系统的液压缸或气动缸。采用液压缸或气动缸，整体结构简单，但液压或气动系统的价格相对昂贵，导致的结果是机械设备的整体造价上扬。

一般来说，小功率的液压或气动驱动机构仅能提供较小的直线驱动力，如需提供较大的直线驱动力，只能采用大功率的液压或气动驱动机构，但是这种驱动机构成本高昂。

现有的某些采用滑轮组系统的设备，因要配备支持滑轮组使用的支撑结构，设计难度增加，设备的整体结构也变得复杂，不利于维护。同时，滑轮组的设计只针对本设备，作为设备中的一部分，其与设备是密不可分的，尺寸设计也只针对本设备，不能独立开来使用，不能应用到其他设备上，没有通用性，不利于低成本的滑轮组技术的使用与推广。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种基于起重滑轮组省力原理的采用滑轮组的直线运动增力模块，其可提供较大的直线驱动力，且造价低廉，通用性强。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种采用滑轮组的直线运动增力模块，包括机架、驱动机构、卷扬机、定滑轮模块、动滑轮模块、牵引索、直线导向机构、直线执行元件；定滑轮模块、驱动机构、卷扬机分别和机架相对固定；动滑轮模块通过直线导向机构相对于机架直线平移，靠近或远离定滑轮模块；直线执行元件固定在动滑轮模块上；定滑轮模块包括多个定滑轮，动滑轮模块包括多个动滑轮，多个定滑轮和多个动滑轮构成起重滑轮组；牵引索的一端与由驱动机构驱动的卷扬机相接，另一端固定在定滑轮模块或动滑轮模块上，中间绕过起重滑轮组。采用这种结构后，本实用新型的原理是：驱动机构驱动卷扬机的卷筒转动，实现与卷扬机相接的牵引索的收索与放索；收索时，动滑轮模块靠近定滑轮模块，从而直线执行元件跟随动滑轮模块平移，由直线执行元件提供直线驱动力；同时，由于采用了起重滑轮组，动滑轮模块所受的多条牵引索拉力总和相当于每条牵引索拉力的多倍，从而直线执行元件输出的直线驱动力为每条牵引索的多倍。因此，可提供较大的直线驱动力，同时，当驱动机构采用驱动马达时，可将价格相对低廉的驱动马达应用于提供较大的直线驱动力，直线运动增力模块整体造价较低。同时，将多个定滑轮集成于定滑轮模块中，将多个动滑轮集成于动滑轮模块中，实现模块化设计，结构精简。此处所说的起重滑轮组是现有的结构，原理同起重机，通过多个动滑轮和定滑轮的组合，使得每条牵引索承受的拉力较小，而整体提供的拉力较大，达到增力的目的。例如牵引索依次缠绕定滑轮和动滑轮的结构。驱动马达和卷扬机均为市售的设备。

机架包括两个缸盖和一个外壳，外壳位于左端和右端缸盖之间，外壳将定滑轮模块、动滑轮模块、直线导向机构容纳在内；定滑轮模块的数量为两个，分别安装在左端和右端缸盖上；动滑轮模块的数量为一个，左右两侧均设有多个动滑轮，位于左侧的动滑轮与左侧定滑轮模块的定滑轮构成一组起重滑轮组，位于右侧的动滑轮与右侧定滑轮模块的定滑轮构成另一组起重滑轮组；牵引索的数量为两条；位于左侧的牵引索的一端与卷扬机相接，另一端固定在左侧定滑轮模块或动滑轮模块上，中间绕过左侧起重滑轮组；位于右侧的牵引索的一端与卷扬机相接，另一端固定在右侧定滑轮模块或动滑轮模块上，中间绕过右侧起重滑轮组；卷扬机为同步双卷筒减速卷扬机，当其中一条牵引索被收索时，另一条牵引索被放索。采用这种结构后，左、右两侧的起重滑轮组相互平衡，使得动滑轮模块能够自由的在直线位置中移动和复位，可提供一个较大的、方向双向可选的、稳定的直线驱动力。

机架包括两个缸盖和一个外壳，外壳位于左端和右端缸盖之间，外壳将定滑轮模块、动滑轮模块、直线导向机构容纳在内；定滑轮模块的数量为一个，安装在右端缸盖上；动滑轮模块的数量为一个，位于左端缸盖和定滑轮模块之间；动滑轮模块的左侧与左端缸盖之间设有复位弹簧。采用这种结构后，动滑轮模块一侧由牵引索牵拉移动，在没有牵引力时，依靠另一侧的复位弹簧复位，结构简单，类似液压气动的单作用缸,节省了成本，设备整体轻巧。

定滑轮模块和动滑轮模块均为箱体结构，箱体表面设有多个凹进去的安装腔，定滑轮或动滑轮安装在安装腔内，一个定滑轮或动滑轮对应一个安装腔。采用这种结构后，结构紧凑，外形美观，安装方便，也便于实现模块化、标准化设计。

缸盖上设有定滑轮模块安装腔，定滑轮模块的一端嵌入定滑轮模块安装腔内；缸盖和定滑轮模块均设有供牵引索引出的引出口，当定滑轮模块嵌入缸盖时，定滑轮模块的引出口与缸盖的引出口正对。采用这种结构后，牵引索从引出口引出，引出口需与相应的安装腔连通，供牵引索通过。牵引索排布整齐，便于安装和维护。引出口可装有牵引索的导向轮。

直线导向机构包括多根相互平行的连接导柱、与连接导柱一一对应的导向块；连接导柱的两端分别固定在左、右两端的缸盖上，导向块嵌入动滑轮模块中，导向块套在连接导柱上。采用这种结构后，即采用连接导柱和导向块相配合的直线导向机构，结构简单。此时连接导柱同时可用作左、右两缸盖的连接结构。

直线导向机构包括多根相互平行的导向槽、与导向槽一一对应的滑块；导向槽开设在外壳的内壁，从左端缸盖延伸至右端缸盖；滑块安装在动滑轮模块上，滑块沿着导向槽直线平移。采用这种结构后，即采用导向槽和滑块相配合的直线导向机构，结构简单。此时，外壳用作左、右两缸盖的连接结构。

直线执行元件为一个连接块；连接块固定在动滑轮模块的上侧、下侧、前侧或后侧；外壳上设有从左端缸盖延伸至右端缸盖的、供连接块穿过的开槽。采用这种结构后，直线驱动力由连接块在直线运动增力模块的侧向提供，相当于提供直线横切力，类似液压气动元件中的无杆直线运动缸。

直线执行元件为一根推拉连接杆；推拉连接杆的长度方向与动滑轮模块的直线运动方向一致；推拉连接杆的一端固定在动滑轮模块的左侧或右侧，另一端穿过相应侧的缸盖并伸出。采用这种结构后，通过一根推拉连接杆即可提供推拉力，实现普通液压缸和气动缸的替代。此处所说的长度方向同时也为推拉连接杆的运动方向，当推拉连接杆为圆轴结构时，该长度方向即为轴向方向。

直线执行元件为两根推拉连接杆；推拉连接杆的长度方向与动滑轮模块的直线运动方向一致；位于左侧的推拉连接杆的右端固定在动滑轮模块的右侧，左端穿过左侧的缸盖并伸出；位于右侧的推拉连接杆的左端固定在动滑轮模块的左侧，右端穿过右侧的缸盖并伸出。采用这种结构后，由两根推拉连接杆在左右两侧同时提供推拉力，类似液压气动双连缸。此处所说的长度方向同时也为推拉连接杆的运动方向，当推拉连接杆为圆轴结构时，该长度方向即为轴向方向。

总的说来，本实用新型具有如下优点：结构简单，造价低廉，通用性强，便于推广，提高了生产力，可作为液压和气动缸替代品使用。

1.利用起重滑轮组的原理增大输出的直线驱动力，可提供较大的直线驱动力。

2.采用两个定滑轮模块配合一个动滑轮模块的结构，可在动滑轮模块的左右两侧形成两个相反方向的拉力，实现动滑轮模块的往复运动。

3.外壳主体以连接导柱连接使得整体结构更为牢固，同时连接导柱和导向块对动滑轮模块的直线运动起引导作用，使其始终在一条直线上运动。

4.缸盖上可设置外壳安装槽，方便外壳与缸盖的定位连接。

5.缸盖上设置的推拉连接杆导孔对穿过的推拉连接杆起导向作用。

6.减速卷扬机的减速部分还可以起到增力的作用。同步双卷筒减速卷扬机是现有的设备，同轴双卷筒的采用，在一个卷筒收索的同时另一个卷筒在放索，使得动滑轮模块朝收索一方运动的同时，放索的一方为动滑轮模块下一步反方向运动作好准备，也更方便对动滑轮模块进行定位。

7.将复杂的滑轮组系统收纳在外壳内和整体集约模块化的设计,不光外观简洁、方便运输，在机械装配和维修中更为方便，同时也使机械的整体结构设计更为简单。

8.以多种动力为驱动源的设计，使其不光可与现有的液压和气动系统混合使用，特殊情况下还可以配以绞盘以人手驱动，可塑性强、适用范围广。

9.作为液压气动缸的替代品，由于其造价低廉使得设备整体价格下调，降低了生产成本，利于设备的市场销售。

10.在某些空间狭小设备(如小型行走机械或便携式工具)中，无法采用液压和气动源，但又必须要用到较大的直线驱动力时，由于本品可用电机或人手驱动，正好可填补此空白。

附图说明

图1是实施例一的主视图。牵引索为清楚显示，用虚线表示。

图2是实施例一的俯视图。牵引索为清楚显示，用虚线表示，连接块未示出。

图3是实施例一的仰视图。牵引索为清楚显示，用虚线表示。

图4是实施例二的主视图。牵引索为清楚显示，用虚线表示。

图5是缸盖的立体图。

图6是外壳的立体图。

图7是定滑轮模块的立体图。

图8是动滑轮模块的立体图。

图9是缸盖、外壳和连接导柱的装配图。

图10是定滑轮模块、动滑轮模块和牵引索的装配图。

图11是实施例一的立体图。

其中，1为缸盖，2为外壳，3为驱动马达，4为卷扬机，5为定滑轮模块，6为动滑轮模块，7为牵引索，8为连接导柱，9为导向块导向槽滑块，10为连接块，11为推拉连接杆，12为安装腔，1-1为定滑轮模块安装腔，1-2为引出口，1-3为推拉连接杆导孔，1-4为连接导柱固定螺丝孔，1-5为定滑轮模块固定螺丝孔，5-1为定滑轮，6-1为动滑轮。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

实施例一

一种采用滑轮组的直线运动增力模块，包括：机架、驱动马达、卷扬机、定滑轮模块、动滑轮模块、牵引索、直线导向机构、直线执行元件。各部件集约成一整体，可作为单独的提供较大直线驱动力的驱动机构使用，通用性强。整体可通过一个法兰固定在外界机械上。

机架包括：两个缸盖和一个外壳，缸盖位于最左端和最右端，横截面为矩形的外壳位于两者之间将将定滑轮模块、动滑轮模块、直线导向机构容纳在内，将复杂的滑轮组系统隐在内部。两个缸盖的结构相同，左右对称设置，缸盖上设有定滑轮模块安装腔(用于定滑轮模块的端部嵌入安装)、外壳安装槽(用于外壳的端部嵌入)、连接导柱固定螺丝孔、定滑轮模块固定螺丝孔。缸盖设有供牵引索引出的引出口。

定滑轮模块和动滑轮模块均为箱体结构，箱体表面设有多个凹进去的安装腔，定滑轮或动滑轮安装在安装腔内，一个定滑轮或动滑轮对应一个安装腔；定滑轮模块的数量为两个，分别安装在左端和右端缸盖上，每个定滑轮模块面对动滑轮模块的一侧均设有多个定滑轮；动滑轮模块的数量为一个，左右两侧均设有多个动滑轮，位于左侧的动滑轮与左侧定滑轮模块的定滑轮构成一组起重滑轮组，位于右侧的动滑轮与右侧定滑轮模块的定滑轮构成另一组起重滑轮组。定滑轮模块设有供牵引索引出的引出口，当定滑轮模块嵌入缸盖时，定滑轮模块的引出口与缸盖的引出口正对。本实施例中的起重滑轮组设计为定滑轮和动滑轮一一隔开的结构，即：牵引索依次通过动滑轮、定滑轮、动滑轮、定滑轮、动滑轮……，最终固定在定滑轮模块上。

直线导向机构包括四根相互平行的连接导柱、四个导向块。连接导柱的两端分别固定在左右两端缸盖相应的连接导柱固定螺丝孔中。导向块固定并嵌入在动滑轮模块中，并套在对应的连接导柱中。通过直线导向机构实现动滑轮模块相对于定滑轮模块的直线平移，远离或靠近定滑轮模块。由于直线导向机构起左右两端缸盖的连接作用，此时外壳无需起连接作用。

直线执行元件为一个连接块；连接块固定在动滑轮模块的上侧；外壳上设有从左端缸盖延伸至右端缸盖的、供连接块穿过至外界且允许连接块直线平移的开槽。连接块平移时，可产生横切力式的直线驱动力。

牵引索的数量为两条，左右对称设置。位于左侧的牵引索的一端与卷扬机相接，另一端固定在左侧定滑轮模块上，中间绕过左侧起重滑轮组。位于右侧的牵引索的一端与卷扬机相接，另一端固定在右侧定滑轮模块上，中间绕过右侧起重滑轮组。

卷扬机为同步双卷筒减速卷扬机，当其中一条牵引索被收索时，另一条牵引索被放索，即左侧牵引索收索，右侧牵引索放索；左侧牵引索放索，右侧牵引索收索。

驱动马达驱动卷扬机运行，它和卷扬机均安装在外壳的外侧。

使用时，驱动马达启动，卷扬机运行，左侧牵引索放索，右侧牵引索收索，动滑轮模块通过直线导向机构向右侧平移，带动直线执行元件向右侧平移，此时直线执行元件(连接块)即可产生向右的直线驱动力作用于与其相接的机械构件。改变驱动马达的转向，即可产生向左的直线驱动力作用于与其相接的机械构件。

由于有多段牵引索与动滑轮模块相接，动滑轮模块所受牵引索的合力为单段牵引索拉力的多倍，因此产生的直线驱动力被有效增大。设置两组起重滑轮组，动滑轮模块可在直线方向上定位于任意位置且可方便的复位。

实施例二

本实施例中，直线导向机构同实施例一。

直线执行元件为两根推拉连接杆；推拉连接杆的长度方向与动滑轮模块的直线运动方向一致。位于左侧的推拉连接杆的右端固定在动滑轮模块的左侧，左端穿过左侧的缸盖上设置的推拉连接杆导孔并伸出；位于右侧的推拉连接杆的左端固定在动滑轮模块的右侧，右端穿过右侧的缸盖上设置的推拉连接杆导孔并伸出。

本实施例未提及部分同实施例一。

实施例三

本实施例中，直线导向机构包括多根相互平行的导向槽、与导向槽一一对应的滑块。导向槽开设在外壳的内壁，从左端缸盖延伸至右端缸盖；滑块安装在动滑轮模块上，滑块嵌入导向槽中沿着导向槽直线平移。

本实施例中的外壳需通过螺钉连接在缸盖上，外壳充当两缸盖之间的连接结构。

直线执行元件为两根推拉连接杆；推拉连接杆的长度方向与动滑轮模块的直线运动方向一致。位于左侧的推拉连接杆的右端固定在动滑轮模块的左侧，左端穿过左侧的缸盖上设置的推拉连接杆导孔并伸出；位于右侧的推拉连接杆的左端固定在动滑轮模块的右侧，右端穿过右侧的缸盖上设置的推拉连接杆导孔并伸出。

本实施例未提及部分同实施例一。

实施例四

本实施例中，直线导向机构同实施例一。

直线执行元件为一根推拉连接杆，推拉连接杆的长度方向与动滑轮模块的直线运动方向一致。推拉连接杆的一端固定在动滑轮模块的右侧，另一端穿过右侧的缸盖上设置的推拉连接杆导孔并伸出。

定滑轮模块的数量为一个，安装在右侧缸盖上。动滑轮模块的数量为一个，仅有右侧设有多个动滑轮，与定滑轮模块左侧的多个定滑轮组成一组起重滑轮组。

牵引索的数量为一条，一端与卷扬机相接，另一端固定在动滑轮模块上，中间绕过起重滑轮组。卷扬机为普通的单卷筒卷扬机。

动滑轮模块和左端缸盖之间设有复位弹簧，复位弹簧也位于外壳内。当动滑轮模块向右移动后，卷扬机放索，动滑轮模块依靠复位弹簧复位。

本实施例未提及部分同实施例一。

除了本实施例提及的方式外，外壳的横截面形状可以是方形或圆形的，尺寸也可加大或缩小；起重滑轮组的滑轮数量可增加或减少，从而达到液压或气动的效果；动滑轮和定滑轮的排布位置和方法也可改变；驱动机构可采用绞盘人手驱动。这些变化方式均在本实用新型的保护范围内。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用滑轮组的直线运动增力模块，其特征在于：包括机架、驱动机构、卷扬机、定滑轮模块、动滑轮模块、牵引索、直线导向机构、直线执行元件；定滑轮模块、驱动机构、卷扬机分别和机架相对固定；动滑轮模块通过直线导向机构相对于机架直线平移，靠近或远离定滑轮模块；直线执行元件固定在动滑轮模块上；定滑轮模块包括多个定滑轮，动滑轮模块包括多个动滑轮，多个定滑轮和多个动滑轮构成起重滑轮组；牵引索的一端与由驱动机构驱动的卷扬机相接，另一端固定在定滑轮模块或动滑轮模块上，中间绕过起重滑轮组。

2.按照权利要求1所述的一种采用滑轮组的直线运动增力模块，其特征在于：所述

机架包括两个缸盖和一个外壳，外壳位于左端和右端缸盖之间，外壳将定滑轮模块、动滑轮模块、直线导向机构容纳在内；

定滑轮模块的数量为两个，分别安装在左端和右端缸盖上；动滑轮模块的数量为一个，左右两侧均设有多个动滑轮，位于左侧的动滑轮与左侧定滑轮模块的定滑轮构成一组起重滑轮组，位于右侧的动滑轮与右侧定滑轮模块的定滑轮构成另一组起重滑轮组；

牵引索的数量为两条；位于左侧的牵引索的一端与卷扬机相接，另一端固定在左侧定滑轮模块或动滑轮模块上，中间绕过左侧起重滑轮组；位于右侧的牵引索的一端与卷扬机相接，另一端固定在右侧定滑轮模块或动滑轮模块上，中间绕过右侧起重滑轮组；

卷扬机为同步双卷筒减速卷扬机，当其中一条牵引索被收索时，另一条牵引索被放索。

3.按照权利要求1所述的一种采用滑轮组的直线运动增力模块，其特征在于：所述机架包括两个缸盖和一个外壳，外壳位于左端和右端缸盖之间，外壳将定滑轮模块、动滑轮模块、直线导向机构容纳在内；定滑轮模块的数量为一个，安装在右端缸盖上；动滑轮模块的数量为一个，位于左端缸盖和定滑轮模块之间；动滑轮模块的左侧与左端缸盖之间设有复位弹簧。

4.按照权利要求2或3所述的一种采用滑轮组的直线运动增力模块，其特征在于：所述定滑轮模块和动滑轮模块均为箱体结构，箱体表面设有多个凹进去的安装腔，定滑轮或动滑轮安装在安装腔内，一个定滑轮或动滑轮对应一个安装腔。

5.按照权利要求4所述的一种采用滑轮组的直线运动增力模块，其特征在于：所述缸盖上设有定滑轮模块安装腔，定滑轮模块的一端嵌入定滑轮模块安装腔内；缸盖和定滑轮模块均设有供牵引索引出的引出口，当定滑轮模块嵌入缸盖时，定滑轮模块的引出口与缸盖的引出口正对。

6.按照权利要求2或3所述的一种采用滑轮组的直线运动增力模块，其特征在于：所述直线导向机构包括多根相互平行的连接导柱、与连接导柱一一对应的导向块；连接导柱的两端分别固定在左、右两端的缸盖上，导向块嵌入动滑轮模块中，导向块套在连接导柱上。

7.按照权利要求2或3所述的一种采用滑轮组的直线运动增力模块，其特征在于：所述直线导向机构包括多根相互平行的导向槽、与导向槽一一对应的滑块；导向槽开设在外壳的内壁，从左端缸盖延伸至右端缸盖；滑块安装在动滑轮模块上，滑块沿着导向槽直线平移。

8.按照权利要求2或3所述的一种采用滑轮组的直线运动增力模块，其特征在于：所述直线执行元件为一个连接块；连接块固定在动滑轮模块的上侧、下侧、前侧或后侧；外壳上设有从左端缸盖延伸至右端缸盖的、供连接块穿过的开槽。

9.按照权利要求2或3所述的一种采用滑轮组的直线运动增力模块，其特征在于：所述直线执行元件为一根推拉连接杆；推拉连接杆的长度方向与动滑轮模块的直线运动方向一致；推拉连接杆的一端固定在动滑轮模块的左侧或右侧，另一端穿过相应侧的缸盖并伸出。

10.按照权利要求2或3所述的一种采用滑轮组的直线运动增力模块，其特征在于：所述直线执行元件为两根推拉连接杆；推拉连接杆的长度方向与动滑轮模块的直线运动方向一致；位于左侧的推拉连接杆的右端固定在动滑轮模块的左侧，左端穿过左侧的缸盖并伸出；位于右侧的推拉连接杆的左端固定在动滑轮模块的右侧，右端穿过右侧的缸盖并伸出。