CN210949723U - 一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置，属机械支撑设备技术领域。它由丝杠、底座、壳盖、支撑构件、传动构件和定位杆构成，丝杠从机床机架中心穿过，底座为上下左右对称的箱体，底座左右两侧端面的中心制作有轴承安装孔，轴承安装孔内固装有圆锥滚子轴承，丝杠穿过底座并与底座两端的圆锥滚子轴承活动连接；底座的上下两端安装有传动构件；底座及传动构件外部安装有壳盖，壳盖的外端面上固装有支撑构件；壳盖上制作有方形通孔，传动构件穿过方形通孔与支撑构件活动连接；底座的前后两端机架上分别安装有定位杆。该装置结构简单紧凑，所占空间小，成本低。同时设计了复位机构，解决了棘齿逆向传动时自锁问题。

Description

一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置，属机械支撑设备技术领域。

背景技术

在机床制造领域，丝杠作为传动部件被广泛使用，丝杠传动方式的优点主要是结构较简单，制造和维护成本较低，但当丝杠较长时，由于丝杠的细长结构特点，丝杠越长其刚性就越差，在重力作用下会发生弯曲，影响传动精度，因为长行程丝杠因重力下垂后会造成丝杠跳动大，易磨损，因此只能用于短行程场合，使用局限性大，无法适应现代数控龙门加工中心等大型化的发展趋势。申请号为200720195275.0 (授权公告号为CN201103665Y)的专利，公开的“一种长距离滚珠丝杠辅助支撑装置”，解决了长丝杠传动的弯曲变形问题。但该专利采用的是液压缸驱动的杠杆机构原理，其避让丝杠螺母及螺母座和回升支撑丝杠的动作控制，利用了长撞块、短撞块、行程开关以及压块、小轮等机构，该装置的结构很复杂；同时由于其采用了液压装置，势必会对环境造成污染，而且还要配备专门的液压泵站，成本较高。因此有必要研究一种新型的装置。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种采用四杆机构做为支撑，结构简单、紧凑、所占空间小、成本低、具有复位功能、能够解决棘齿逆向传动时自锁问题、并且可以在狭小空间中完成升降支撑丝杠作业、便于安装与拆卸的棘齿传动往复式支撑装置。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置，它由丝杠、底座、壳盖、支撑构件、传动构件和定位杆构成，丝杠从机床机架中心穿过，其特征在于：底座为上下左右对称的箱体，底座左右两侧端面的中心制作有轴承安装孔，轴承安装孔内固装有圆锥滚子轴承，丝杠穿过底座并与底座两端的圆锥滚子轴承活动连接；底座的上下两端安装有传动构件；底座及传动构件外部安装有壳盖，壳盖的外端面上固装有支撑构件；壳盖上制作有方形通孔，传动构件穿过方形通孔与支撑构件活动连接；底座的前后两端机架上分别安装有定位杆。

所述的底座的上下两端面的右端均制作有复位滑块滑槽，底座端面中部均制作有棘齿滑块滑槽，底座端面相对的两侧壁上均制作有棘齿条滑槽，棘齿滑块滑槽右端制作有弹簧连接孔。

所述的底座左右两端的圆锥滚子轴承外制作有轴承挡板，轴承挡板通过螺栓固定在底座上，圆锥滚子轴承中心孔上加工有内螺纹，圆锥滚子轴承与丝杠螺纹连接。

所述的传动构件由棘齿条、棘齿滑块、支撑弹簧、固定铰座、复位滑块构成；棘齿条上棘齿的下方制作有楔形滑道，楔形滑道上加工有弹簧支撑孔；棘齿条设置有两组，每对棘齿条棘齿相对地安装在底座的棘齿条滑槽中，棘齿条的下方的楔形滑道与复位滑块接触连接，复位滑块安装在底座右端的复位滑块滑槽中，棘齿条与底座内壁之间连接有支撑弹簧。

所述的棘齿滑块安装在底座中部的棘齿滑块滑槽上，棘齿滑块的右端设置有弹簧A连接孔，弹簧A连接孔内安装有复位弹簧A，复位弹簧A与棘齿滑块滑槽固定连接，棘齿滑块两侧的棘齿分别与棘齿条相互啮合，棘齿滑块上端面上制作有固定铰座。

所述的复位滑块为方U型结构，复位滑块的两侧的条形凸缘为楔形面结构，复位滑块与底座中部的棘齿滑块滑槽之间安装有复位弹簧B，复位滑块上制作有弹簧B连接孔，复位弹簧B一端固定在弹簧B连接孔内，另一端固连在底座连接孔内，复位滑块的楔形面与棘齿条下方的楔形滑道接触连接。

所述的支撑构件由驱动杆、连杆、支撑杆A、插销座A、支撑杆B和插销座B构成，所述的驱动杆的一端与固定铰座活动连接，驱动杆的另一端与连杆活动连接，连杆与驱动杆连接的一端同时连接有支撑杆A，连杆另一端活动连接有支撑杆B，支撑杆A和支撑杆B分别活动连接在插销座A和插销座B上，插销座A和插销座B固连在壳盖外端面上，插销座A和插销座B之间的距离与连杆的长度等长。

所述的壳盖的外端面上制作有方形通孔，固定铰座穿过方形通孔与驱动杆活动连接。

所述的壳盖与底座之间密封连接。

所述的定位杆为带凸缘的条形杆，定位杆制作有前定位杆和后定位杆，前定位杆和后定位杆均有两根，定位杆横穿过机架上的定位卡槽，前定位杆的凸缘卡接在底座的棘齿滑块滑槽的左端，并与棘齿滑块接触，后定位杆的凸缘卡接在复位滑块的弹簧B连接孔中。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

本实用新型采用四杆机构为支撑机构，棘齿滑块和棘齿条配合做为传动机构，可以在狭小空间中完成升降支撑作业，同时设计了复位机构，解决了棘齿逆向传动时的自锁问题。本装置解决了长行程丝杠在重力作用下会发生弯曲、下垂造成丝杠跳动大，易磨损，影响传动精度的问题，结构简单紧凑，所占空间小，成本低，便于安装与拆卸。

附图说明

图1为本实用新型安装使用的正视结构示意图；

图2为本实用新型底座内部的俯视结构示意图；

图3为本实用新型底座立体的结构示意图；

图4为本实用新型底座安装传动机构后的结构示意图；

图5为本实用新型底座与支撑机构和盒盖安装后的结构示意图；

图6为本实用新型安装到机箱内的立体结构示意图；

图7为本实用新型支撑机构的示意图；

图8为棘齿条与复位滑块相配合的结构示意图；

图9为本实用新型棘齿滑块的结构示意图；

图10为本实用新型复位滑块的结构示意图；

图11为本实用新型定位杆的结构示意图；

图12为本实用新型轴承挡板的结构示意图；

图13为本实用新型圆锥滚子轴承的结构示意图；

图14为本实用新型的侧视结构示意图。

图中：1、丝杠，2、机架，3、底座，3-1、复位滑块滑槽，3-2、棘齿滑块滑槽，3-3、棘齿条滑槽，3-4、底座连接孔，4、固定铰座，5、驱动杆，6、支撑杆A，7、连杆，8、插销座A，9、支撑杆B，10、插销座B，11、壳盖，12、棘齿条，12-1、楔形滑道，12-2、弹簧支撑孔，13、棘齿滑块， 13-1、棘齿滑块滑槽，13-2、弹簧A连接孔，14、支撑弹簧，15、复位弹簧A，16、复位弹簧B，17、复位滑块，17-1、弹簧B连接孔，17-2、楔形面，18、前定位杆，19、后定位杆，20、圆锥滚子轴承，21、轴承挡板。

具体实施方式

该用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置由丝杠1、底座3、壳盖11、支撑构件、传动构件和定位杆构成，丝杠1从机床机架中心穿过，底座3为上下左右对称的箱体，底座3左右两侧端面的中心制作有轴承安装孔，轴承安装孔内固装有圆锥滚子轴承20，圆锥滚子轴承20中心孔上加工有内螺纹，圆锥滚子轴承20与丝杠1螺纹连接，底座3左右两端的圆锥滚子轴承20外制作有轴承挡板21，轴承挡板21通过螺栓固定在底座3上，丝杠1穿过底座3并与底座3两端的圆锥滚子轴承20活动连接；底座3的上下两端面的右端均制作有复位滑块滑槽3-1，底座3端面中部均制作有棘齿滑块滑槽3-2，底座3端面相对的两侧壁上均制作有棘齿条滑槽3-3，棘齿滑块滑槽3-2右端制作有弹簧连接孔。

底座3的上下两端安装有传动构件；传动构件由棘齿条12、棘齿滑块13、支撑弹簧14、固定铰座4、复位滑块17构成；棘齿条12上棘齿的下方制作有楔形滑道12-1，楔形滑道12-1上加工有弹簧支撑孔12-2；棘齿条12设置有两组，每对棘齿条12棘齿相对地安装在底座3的棘齿条滑槽3-3中，棘齿条12的下方的楔形滑道12-1与复位滑块17接触连接，复位滑块17安装在底座3右端的复位滑块滑槽3-1中，棘齿条12与底座3的内壁之间连接有支撑弹簧14，支撑弹簧14固连在棘齿条12的弹簧支撑孔12-2中。

棘齿滑块13安装在底座3中部的棘齿滑块滑槽3-2上，棘齿滑块13的右端设置有弹簧A连接孔13-2，弹簧A连接孔13-2内安装有复位弹簧A15，复位弹簧A15与棘齿滑块滑槽3-2固定连接，棘齿滑块12两侧的棘齿分别与棘齿条12相互啮合，棘齿滑块13上端面上制作有固定铰座4。

所述的复位滑块17为方U型结构，复位滑块17的两侧的条形凸缘为楔形面17-2结构，复位滑块17与底座中部的棘齿滑块滑槽3-2之间安装有复位弹簧B16，复位滑块17上制作有弹簧B连接孔17-1，复位弹簧B16一端固定在弹簧B连接孔17-1内，另一端固连在底座连接孔3-4内，复位滑块17的楔形面17-2与棘齿条12下方的楔形滑道12-1接触连接。

底座3及传动构件外部安装有壳盖11，壳盖11的外端面上固装有支撑构件；支撑构件由驱动杆5、连杆7、支撑杆A6、插销座A8、支撑杆B9和插销座B10构成，所述的驱动杆5的一端与固定铰座4活动连接，驱动杆5的另一端与连杆7活动连接，连杆7与驱动杆5连接的一端同时连接有支撑杆A6，连杆7另一端活动连接有支撑杆B9，支撑杆A6和支撑杆B9分别活动连接在插销座A8和插销座B10上，插销座A8和插销座B10固连在壳盖11外端面上，插销座A8和插销座B10之间的距离与连杆7的长度等长。

壳盖11的外端面上制作有方形通孔，固定铰座4穿过方形通孔与驱动杆5活动连接。底座3的前后两端机架上分别安装有定位杆。底座3的左右端面上制作有定位杆卡槽。所述的定位杆为带凸缘的条形杆，定位杆制作有前定位杆18和后定位杆19，前定位杆18和后定位杆19均有两根，定位杆横穿过机架2上的定位卡槽，前定位杆18的凸缘卡接在底座3的棘齿滑块滑槽3-2的左端，并与棘齿滑块13接触，后定位杆19的凸缘卡接在复位滑块17的弹簧B连接孔17-1中。壳盖11与底座3之间密封连接。

该用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置的具体使用过程如下：

丝杠1开始运转后，由于底座3两端的圆锥滚子轴承20与丝杠1螺纹连接，丝杠1仅仅带动圆锥滚子轴承20旋转，底座3保持静止状态。

首先操作工向左推动前定位杆18，定位杆18推动棘齿滑块13向右滑动启动该装后置，其中，定位杆18推动棘齿滑块13向右滑动的距离与驱动杆5的长度等长。

棘齿滑块13在底座3上的棘齿滑块滑槽3-2中向右滑动，由于棘齿滑块13与棘齿条12相互啮合，棘齿滑块13沿着棘齿条12单向平移，棘齿滑块13同时带动固定铰座4向右移动，由于后定位杆19卡紧固定，使得该支撑装置保持不动；而支撑杆A6和支撑杆B9的一端都固定连接在壳盖11上，于是，与固定铰座4连接的驱动杆5带动连杆7跟随固定铰座4运动，进而驱动杆5推动连杆7升起，完成支撑机架2的工作。此时棘齿滑块13上的复位弹簧A15的处于压缩状态。复位弹簧B16处于拉伸状态。

支撑工作完成后，向左推动后定位杆19，复位滑块17受力向左运动，复位滑块17压缩复位弹簧B16，楔形面17-2沿着楔形滑道12-1滑动，楔形面17-2挤压棘齿条12向底座3内壁方向后缩，棘齿条12压缩支撑弹簧14，支撑弹簧14压缩后，棘齿滑块13与棘齿条12脱离相互啮合关系，复位弹簧A从压缩状态回弹，复位弹簧A带动棘齿滑块13在棘齿滑块滑槽3-2中向左滑动并复位。棘齿条12与棘齿滑块13恢复啮合状态，棘齿滑块13带动固定铰座4向左平移，驱动杆5打动连杆7、支撑杆A6、支撑杆B9向左运动，此时，将后定位杆19向右拨动至原位，复位弹簧B16将回弹推动复位滑块17在底座3中向右滑动至原位。完成下降解锁作业。

本实用新型采用四杆机构为支撑机构，棘齿滑块和棘齿条配合做为传动机构，可以在狭小空间中完成升降支撑作业，同时设计了复位机构，解决了棘齿逆向传动时的自锁问题。本装置解决了长行程丝杠在重力作用下会发生弯曲、下垂造成丝杠跳动大，易磨损，影响传动精度的问题，结构简单紧凑，所占空间小，成本低，便于安装与拆卸。

Claims (10)

1.一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置，它由丝杠（1）、底座（3）、壳盖（11）、支撑构件、传动构件和定位杆构成，丝杠（1）从机床机架中心穿过，其特征在于：底座（3）为上下左右对称的箱体，底座（3）左右两侧端面的中心制作有轴承安装孔，轴承安装孔内固装有圆锥滚子轴承（20），丝杠（1）穿过底座（3）并与底座（3）两端的圆锥滚子轴承（20）活动连接；底座（3）的上下两端安装有传动构件；底座（3）及传动构件外部安装有壳盖（11），壳盖（11）的外端面上固装有支撑构件；壳盖（11）上制作有方形通孔，传动构件穿过方形通孔与支撑构件活动连接；底座（3）的前后两端机架上分别安装有定位杆。

2.根据权利要求1所述的一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置，其特征在于：所述的底座（3）的上下两端面的右端均制作有复位滑块滑槽（3-1），底座（3）端面中部均制作有棘齿滑块滑槽（3-2），底座（3）端面相对的两侧壁上均制作有棘齿条滑槽（3-3），棘齿滑块滑槽（3-2）右端制作有弹簧连接孔。

3.根据权利要求1所述的一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置，其特征在于：所述的底座（3）左右两端的圆锥滚子轴承（20）外制作有轴承挡板（21），轴承挡板（21）通过螺栓固定在底座（3）上，圆锥滚子轴承（20）中心孔上加工有内螺纹，圆锥滚子轴承（20）与丝杠（1）螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置，其特征在于：所述的传动构件由棘齿条（12）、棘齿滑块（13）、支撑弹簧（14）、固定铰座（4）、复位滑块（17）构成；棘齿条（12）上棘齿的下方制作有楔形滑道（12-1），楔形滑道（12-1）上加工有弹簧支撑孔（12-2）；棘齿条（12）设置有两组，每对棘齿条（12）棘齿相对地安装在底座（3）的棘齿条滑槽（3-3）中，棘齿条（12）的下方的楔形滑道（12-1）与复位滑块（17）接触连接，复位滑块（17）安装在底座（3）右端的复位滑块滑槽（3-1）中，棘齿条（12）与底座（3）的内壁之间连接有支撑弹簧（14），支撑弹簧（14）固连在棘齿条（12）的弹簧支撑孔（12-2）中。

5.根据权利要求4所述的一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置，其特征在于：所述的棘齿滑块（13）安装在底座（3）中部的棘齿滑块滑槽（3-2）上，棘齿滑块（13）的右端设置有弹簧A连接孔（13-2），弹簧A连接孔（13-2）内安装有复位弹簧A（15），复位弹簧A（15）与棘齿滑块滑槽（3-2）固定连接，棘齿滑块（13）两侧的棘齿分别与棘齿条（12）相互啮合，棘齿滑块（13）上端面上制作有固定铰座（4）。

6.根据权利要求4所述的一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置，其特征在于：所述的复位滑块（17）为方U型结构，复位滑块（17）的两侧的条形凸缘为楔形面（17-2）结构，复位滑块（17）与底座中部的棘齿滑块滑槽（3-2）之间安装有复位弹簧B（16），复位滑块（17）上制作有弹簧B连接孔（17-1），复位弹簧B（16）一端固定在弹簧B连接孔（17-1）内，另一端固连在底座连接孔（3-4）内，复位滑块（17）的楔形面（17-2）与棘齿条（12）下方的楔形滑道（12-1）接触连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置，其特征在于：所述的支撑构件由驱动杆（5）、连杆（7）、支撑杆A（6）、插销座A（8）、支撑杆B（9）和插销座B（10）构成，所述的驱动杆（5）的一端与固定铰座（4）活动连接，驱动杆（5）的另一端与连杆（7）活动连接，连杆（7）与驱动杆（5）连接的一端同时连接有支撑杆A（6），连杆（7）另一端活动连接有支撑杆B（9），支撑杆A（6）和支撑杆B（9）分别活动连接在插销座A（8）和插销座B（10）上，插销座A（8）和插销座B（10）固连在壳盖（11）外端面上，插销座A（8）和插销座B（10）之间的距离与连杆（7）的长度等长。

8.根据权利要求1所述的一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置，其特征在于：所述的壳盖（11）的外端面上制作有方形通孔，固定铰座（4）穿过方形通孔与驱动杆（5）活动连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置，其特征在于：所述的壳盖（11）与底座（3）之间密封连接。

10.根据权利要求1所述的一种用于丝杠的棘齿传动往复式支撑装置，其特征在于：所述的定位杆为带凸缘的条形杆，定位杆制作有前定位杆（18）和后定位杆（19），前定位杆（18）和后定位杆（19）均有两根，定位杆横穿过机架（2）上的定位卡槽，前定位杆（18）的凸缘卡接在底座（3）的棘齿滑块滑槽（3-2）的左端，并与棘齿滑块（13）接触，后定位杆（19）的凸缘卡接在复位滑块（17）的弹簧B连接孔（17-1）中。

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