CN205225925U - 具有回收能量的缓冲齿轮齿条缸 - Google Patents

Abstract

本专利属于齿轮齿条缸领域，具体公开了一种具有回收能量的缓冲齿轮齿条缸，包括液压缸筒和与之可拆卸连接的导向缸筒，液压缸筒内设有活塞、齿条和转动轴，该转动轴上安装有与齿条啮合的齿轮，齿条上远离活塞的端部安装有导向块，该导向块与导向缸筒内壁贴合；导向缸筒的底部安装有与之连通的L型盛液管，该L型盛液管包括竖直段和水平段；导向缸筒外壁安装有蓄电器和发电机，蓄电器与发电机通过导线连接，发电机与L型盛液管之间安装有叶片轴，该叶片轴的一端与发电机的转子连接，另一端位于L型盛液管的竖直段内，且该叶片轴与L型盛液管转动连接，叶片轴位于L型盛液管中的端部上安装有叶片。本专利能将齿条对缓冲件所做的额外功进行有效利用。

Description

具有回收能量的缓冲齿轮齿条缸

技术领域

本实用新型涉及齿轮齿条缸领域，具体涉及一种具有回收能量的缓冲齿轮齿条缸。

背景技术

机械传动领域中，齿轮齿条缸是一种将圆周转动转化为直线运动的常用机构。通常齿轮齿条缸采用弹簧或橡胶垫作为缓冲件，然而橡胶垫存在不耐撞击、容易老化的缺点，弹簧存在易生锈，疲劳损坏的缺点。由于传动结构中，齿条是高频率往复运动，故使用橡胶垫或弹簧为缓冲件的齿轮齿条缸使用寿命较短，需要经常更换橡胶垫或弹簧，影响传动系统的工作效率。齿条回程的缓冲作用实质是齿条对缓冲件做功，齿条反复对缓冲件做功才导致缓冲件成为易损件，然而齿条对缓冲件的做功均为额外功。

目前需要一件能将齿条对缓冲件所做的额外功进行有效利用，并减少缓冲件的更换频率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能将齿条对缓冲件所做的额外功进行有效利用，并减少缓冲件的更换频率的缓冲齿轮齿条缸。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本方案提供的基础方案为：具有回收能量的缓冲齿轮齿条缸，包括液压缸筒和与之可拆卸连接的导向缸筒，所述液压缸筒内设有活塞和与活塞连接的齿条，液压缸筒内设有转动轴，该转动轴上安装有与齿条啮合的齿轮，液压缸筒的轴心线与导向缸筒的轴心线共线，齿条上远离活塞的端部安装有导向块，该导向块与导向缸筒内壁贴合；所述导向缸筒的底部安装有L型盛液管，该L型盛液管包括竖直段和水平段，所述L型盛液管的水平段与导向缸筒连通；所述导向缸筒外壁安装有蓄电器和发电机，蓄电器与发电机通过导线连接，发电机与L型盛液管之间安装有叶片轴，该叶片轴的一端与发电机的转子连接，另一端位于L型盛液管的竖直段内，且该叶片轴与L型盛液管转动连接，叶片轴位于L型盛液管中的端部上安装有叶片。

本方案的工作原理及优点在于：具体使用本齿轮齿条缸时，首先将L型盛液管中装入液体，然后齿轮转动带动齿条运动使活塞向靠近液压缸筒的端部运动，使液压缸筒内的液体被压缩，导向块向远离导向缸筒的方向运动，L型盛液管中的液体流入到导向缸筒中；当齿轮反方向运动时，齿轮带动齿条向远离液压缸筒的方向运动，导向块向靠近导向缸筒端部的方向运动，导向缸筒内的液体流向L型盛液管中形成液体柱，导向块对液体做功，达到对导向块进行缓冲的目的，进而实现对活塞进行缓冲。液体在L型盛液管中形成液体柱时，液体推动叶片使叶片轴旋转，进而实现发电机发电，发电机产生的电存储到蓄电器中。导向块对液体做功最终转换为电能存储在蓄电器中，实现了齿条回程过程中所做额外功的有效利用。

本方案是巧妙利用齿条回程时，导向块对导向缸筒中的液体做功来实现对齿条的缓冲。由于液体不存在疲劳损坏，相对传统采用弹簧或橡胶垫为缓冲件而言，采用液体作为缓冲件不存在频繁更换的问题。

优选方案一：作为基础方案的优选方案，所述导向缸筒与L型盛液管的结合处安装有挡流板，该挡流板与导向缸筒枢接。

本方案的优点在于：当活塞向靠近液压缸筒方向运动时，L型盛液管中的液体流向导向缸筒中，液体推动挡流板，使导向缸筒与L型盛液管的结合处处于全开状态，方便L型盛液管中的液体快速流到导向缸筒中。当活塞向远离液压缸筒方向运动时，导向块向靠近导向缸筒端部的方向运动，导向缸筒内的液体流向L型盛液管中，液体推动挡流板摆动，挡流板使导向缸筒与L型盛液管的结合处于半开状态，进而实现对液体进行限流，增大导向块对液体做功的难度进而提高缓冲效果。

优选方案二：作为基础方案的又一优选方案：所述液压缸筒与导向缸筒通过法兰连接，在液压缸筒与导向缸筒之间安装有透气垫圈，该透气垫圈径向设有多个通气孔。

本方案的优点在于：液压缸筒与导向缸筒结合处的空气通过透气垫圈与外界连通，方便液压缸筒内的气体与外界进行热交换，提高齿轮与齿条啮合处的降温效果，延长齿轮与齿条使用寿命。

优选方案三：作为优选方案二的优选方案：L型盛液管竖直段的顶端安装有过滤网。过滤网防止杂物掉入L型盛液管中，影响液体的成分，进而出现腐蚀导向缸筒的情况。

附图说明

图1是本实用新型具有回收能量的缓冲齿轮齿条缸实施例的结构示意图；

图2是图1中透气垫圈的三维图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：液压缸筒10、转动轴11、齿轮12、齿条13、活塞14、导向块15、导向缸筒20、L型盛液管21、发电机22、蓄电器23、叶片24、叶片轴25、过滤网26、挡流板27、透气垫圈30、通气孔31。

实施例基本如附图1所示：具有回收能量的缓冲齿轮齿条缸，包括液压缸筒10和与之可拆卸连接的导向缸筒20，液压缸筒10的轴心线与导向缸筒20的轴心线共线，本实施例中，液压缸筒10与导向缸筒20通过法兰连接。在液压缸筒10与导向缸筒20之间安装有透气垫圈30，该透气垫圈30径向设有双排20个通气孔31。

液压缸筒10内安装有活塞14和与活塞14连接的齿条13，液压缸筒10内安装有转动轴11，该转动轴11上安装有与齿条13啮合的齿轮12，齿条13上远离活塞14的端部安装有导向块15，该导向块15与导向缸筒20内壁贴合。导向缸筒20的底部安装有L型盛液管21，该L型盛液管21包括竖直段和水平段，L型盛液管21的水平段与导向缸筒20连通，L型盛液管21竖直段的顶端安装有过滤网26。

导向缸筒20外壁安装有蓄电器23和发电机22，蓄电器23与发电机22通过导线连接。发电机22与L型盛液管21之间安装有叶片轴25，该叶片轴25的一端与发电机22的转子连接，另一端位于L型盛液管21的竖直段内，且该叶片轴25与L型盛液管21转动连接，叶片轴25位于L型盛液管21中的端部上安装有叶片24。导向缸筒20与L型盛液管21的结合处安装有挡流板27，该挡流板27与导向缸筒20枢接。

具体使用本齿轮齿条缸时，首先将L型盛液管21中装入水，然后齿轮12转动带动齿条13运动使活塞14向左运动，使液压缸筒10内的液体被压缩，导向块15也向左运动，L型盛液管21中的水流入到导向缸筒20中。当齿轮12反方向运动时，齿轮12带动齿条13向右运动，导向块15也向右运动，导向缸筒20内的水流向L型盛液管21中形成水柱，导向块15对液体做功，达到对导向块15进行缓冲的目的，进而实现对活塞14进行缓冲。水在L型盛液管21中形成水柱的过程中，水推动叶片24使叶片轴25旋转，进而实现发电机22发电，发电机22产生的电存储到蓄电器23中。导向块15对液体做功最终转换为电能存储在蓄电器23中，实现了齿条13回程过程中所做额外功的有效利用。

本方案是巧妙利用齿条13回程时，导向块15对导向缸筒20中的水做功来实现对齿条13的缓冲。由于液体不存在疲劳损坏，相对传统采用弹簧或橡胶垫为缓冲件而言，采用水作为缓冲件不存在频繁更换的问题。

齿轮12齿条13的运动过程中，水从盛液筒中流向导向缸筒20时，水推动挡流板27，使导向缸筒20与L型盛液管21的结合处处于全开状态，方便L型盛液管21中的水快速流到导向缸筒20中。当水从导向缸筒20中流向盛液筒时，水推动挡流板27摆动，挡流板27使导向缸筒20与L型盛液管21的结合处于半开状态，进而实现对水进行限流，增大导向块15对水做功的难度进而提高缓冲效果。

本说明书中使用的术语“L型盛液管21”指：盛装液体的管件。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.具有回收能量的缓冲齿轮齿条缸，包括液压缸筒和与之可拆卸连接的导向缸筒，所述液压缸筒内设有活塞和与活塞连接的齿条，液压缸筒内设有转动轴，该转动轴上安装有与齿条啮合的齿轮，其特征在于，液压缸筒的轴心线与导向缸筒的轴心线共线，齿条上远离活塞的端部安装有导向块，该导向块与导向缸筒内壁贴合；所述导向缸筒的底部安装有L型盛液管，该L型盛液管包括竖直段和水平段，所述L型盛液管的水平段与导向缸筒连通；所述导向缸筒外壁安装有蓄电器和发电机，蓄电器与发电机通过导线连接，发电机与L型盛液管之间安装有叶片轴，该叶片轴的一端与发电机的转子连接，另一端位于L型盛液管的竖直段内，且该叶片轴与L型盛液管转动连接，叶片轴位于L型盛液管中的端部上安装有叶片。

2.根据权利要求1所述的具有回收能量的缓冲齿轮齿条缸，其特征在于，所述导向缸筒与L型盛液管的结合处安装有挡流板，该挡流板与导向缸筒枢接。

3.根据权利要求1所述的具有回收能量的缓冲齿轮齿条缸，其特征在于，所述液压缸筒与导向缸筒通过法兰连接，在液压缸筒与导向缸筒之间安装有透气垫圈，该透气垫圈径向设有多个通气孔。

4.根据权利要求3所述的具有回收能量的缓冲齿轮齿条缸，其特征在于，L型盛液管竖直段的顶端安装有过滤网。