CN211712530U - 一种自适应均载功能的升降装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自适应均载功能的升降装置，包括底板以及和底板转动连接的箱体，底板和箱体之间铰接丝杠螺母机构，丝杠螺母机构包括驱动机构、驱动机构带动转动的丝杠以及设置在丝杠上的螺母，驱动机构铰接在底板上、螺母铰接在箱体上；螺母和箱体之间设置使螺母能绕着两个互相垂直的轴线转动的自适应机构；或者驱动机构和底板之间能使驱动机构绕着两个互相垂直的轴线转动的自适应机构。本实用新型的有益效果是：可以保证丝杠和螺母传动副的配合处于较为理想的接触状态，进而，大幅减小偏载和应力集中，提高丝杠和螺母传动副的许用载荷、承载能力和使用寿命，减小额外附加的负荷和能耗。

Description

一种自适应均载功能的升降装置

技术领域

本实用新型属于机械传动领域，具体涉及一种自适应均载功能的升降装置。

背景技术

在机械传动领域，特别是升降机领域常常应用螺旋传动副作为实现对物体的平动和转动的主要机构。升降机按运动方式可分为丝杠运动型和螺母运动型；按传动原理可分为普通齿螺旋式、滚柱丝杠螺旋式和滚柱丝杠螺旋式；按驱动形式可分为圆柱齿轮传动式、圆锥齿轮传动式、蜗轮蜗杆传动式和直驱式。

目前，升降机由于采用轴承来支撑各运动部件，故升降机的箱体、丝杠和螺母等的联接配合刚度较大，对需要与之配合安装的零部件加工和装配精度有较高的要求。如果存在有加工和安装误差时，会导致丝杠和螺母产生相互的偏斜，不能自动适应或自动调整由于误差带来的不利影响，因此容易造成偏载甚至发生运动干涉，不仅降低了升降机的承载能力和使用寿命，也降低了效率、增加了额外附加的负荷和能耗。

现有技术解决或缓解丝杠和螺母发生偏载的方法，主要有：提高加工和安装精度、螺母或丝杠的螺纹齿形修形，是从微观角度上实现的减小偏载，而对于超出误差很大范围的应用场合则不能适用。特别地，对于需要实现旋转运动或实现角度摆动的场合，虽然现有技术可以采用丝杠运动型的升降机来实现，但丝杠运动型的升降机所需占用的空间较大，同时又因具体空间大小限制而又必须采用螺母运动型的升降机的情况下，则现有普通的螺母运动型的升降机从原理上就难以解决丝杠和螺母发生运动干涉的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种自适应均载功能的升降装置。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：一种自适应均载功能的升降装置，包括底板以及和底板转动连接的箱体，底板和箱体之间铰接丝杠螺母机构，丝杠螺母机构包括驱动机构、驱动机构带动转动的丝杠以及设置在丝杠上的螺母，驱动机构铰接在底板上、螺母铰接在箱体上；螺母和箱体之间设置使螺母能绕着两个互相垂直的轴线转动的自适应机构；或者驱动机构和底板之间能使驱动机构绕着两个互相垂直的轴线转动的自适应机构。

螺母转动设置在螺母支架上、螺母支架转动设置在箱体上、螺母绕着螺母支架的转动轴线与螺母支架绕着箱体的转动轴线垂直。

螺母与螺母支架之间通过销轴一转动连接、驱动机构和底板之间通过销轴二转动连接、所述螺母绕销轴一的转动轴线与驱动机构绕销轴二的转动轴线平行；螺母支架和箱体之间设置转动轴，螺母支架通过转动轴与箱体之间转动相连。

转动轴为阶梯轴，箱体上设置与阶梯轴对应的阶梯孔，阶梯孔靠近箱体的一端直径较大；阶梯轴直径较小的一端与螺母支架固定、阶梯轴直径较大的一端在阶梯孔直径较大的一端内移动并转动。

箱体上固定设置箱体支座，箱体支座上可拆卸的设置中间支架， 箱体支座和中间支架组合后中间孔径构成阶梯孔；阶梯轴包括螺母支架底部延伸出的圆柱凸台和直径比圆柱凸台大且与圆柱凸台可拆卸组装的定位轴。

螺母可以滑动设置在销轴一上或者销轴一滑动设置在螺母支架与之配合的孔内。

螺母上丝杠的两侧分别设置销孔，螺母支架上对应位置也设置销孔，两个同轴的销轴一分别设置在螺母和螺母支架两侧的销孔内构成销连接副。

驱动机构转动设置在驱动机构支架上，驱动机构支架转动设置在底板上、驱动机构绕着驱动机构支架的转动轴线与驱动机构支架绕着驱动机构的转动轴线垂直。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种具有自适应均载功能的升降装置，是从宏观机构角度而非微观的精度或螺旋齿形修形等方面来实现自适应均载的，由于采用了自动适应机构，不仅用来满足具有加工和安装误差的应用场合，也可以满足需要转动且又必须采用螺母运动型的升降机的应用场合。因此，可以保证丝杠和螺母传动副的配合处于较为理想的接触状态，进而，大幅减小偏载和应力集中，提高丝杠和螺母传动副的许用载荷、承载能力和使用寿命，减小额外附加的负荷和能耗。

附图说明

图1是一种具有自适应均载功能的升降装置示意图。

图2 为图1的正视示意图。图3为图2的A-A剖视示意图。

图4为图3的E-E剖视示意图。

图5是图1的驱动机构为圆柱齿轮传动形式时结构示意图。

其中，1是底板、2是箱体、3是回转轴、4是驱动机构、5是丝杠、6是螺母、7是螺母支架、8是销轴一、9是销轴二、10是阶梯轴、11阶梯孔、12是箱体支座、13是中间支架、14是底板支座。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施例，对本实用新型的技术方案进行详细描述。应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、 “相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。

如图1- 5所示，一种自适应均载功能的升降装置，包括底板1以及与底板1之间绕着回转轴3转动连接的箱体2，底板1和箱体2之间铰接丝杠螺母机构，丝杠螺母机构包括驱动机构4、驱动机构4带动转动的丝杠5以及设置在丝杠5上的螺母6，驱动机构4铰接在底板1上、螺母6铰接在箱体2上。螺母6和箱体2之间设置使螺母6能绕着两个互相垂直的轴线转动的自适应机构；或者驱动机构4和底板1之间能使驱动机构4绕着两个互相垂直的轴线转动的自适应机构。底板1和箱体2之间可以铰接，底板1、箱体2、丝杠螺母机构组成一种常用的举升机构。这里的底板1和箱体2只是两个夹角可以发生变化的部件，并不限制部件的形状或者功能或者上下位置。底板1和箱体2中任意一个固定，随着丝杠螺母机构的传动，另外的一个绕着回转轴3转动，实现其上部件的举升或者下降。自适应机构使丝杠螺母机构的螺母6或者驱动机构可4以随着其自身的运动实现一定角度的微调。装置运转过程中，即使存在有加工和安装误差也可以实现全过程中的螺母和丝杠自适应均载，而不需要人工的特别干预和调整。

螺母6转动设置在螺母支架7上、螺母支架7转动设置在箱体2上、螺母6绕着螺母支架7的转动的转动轴线与螺母支架7绕着箱体2的转动轴线垂直，至少包括两种形式的结构。

其中，螺母6与螺母支架7之间通过销轴一8转动连接、驱动机构4和底板1之间通过销轴二9转动连接、螺母6绕销轴一8的转动轴线与驱动机构4绕销轴二9的转动轴线平行。螺母支架7和箱体2之间设置转动轴，螺母支架7通过转动轴与箱体2之间转动相连。转动轴10设置在螺母支架7底部，可以与螺母支架7是一体的或者组装的。箱体2上对应位置设置与转动轴配合的转动轴孔。转动轴优选设置为阶梯轴10，靠近箱体2的一端直径大于另一端；转动轴孔为与之对应的阶梯孔。阶梯轴10与阶梯孔11配合保证螺母支架7不会从箱体2上沿轴向脱落，同时保留一定的轴向位置；转动轴和箱体形成了另外的销连接副，可以沿着轴线转动并移动一定位置，进一步调整误差。箱体2上固定设置箱体支座12，箱体支座12上可拆卸的设置中间支架13， 箱体支座12和中间支架13组合后中间孔径构成阶梯孔11。阶梯轴10包括螺母支架7底部延伸出的圆柱凸台和直径比圆柱凸台大且与圆柱凸台可拆卸组装的定位轴。这样组装时，先将圆柱凸台放置在中间支架13的孔内，然后组装定位轴，最后再将中间支架13与箱体支座12组装在一起。销轴一8的轴线与丝杠5的轴线可以垂直相交。

当然还有另外一种实施例，其中螺母6与螺母支架7可以通过转动轴相连；螺母支架7和箱体2之间通过销轴一8转动连接；驱动机构4和底板1之间通过销轴二9转动连接；转动轴的轴线与丝杆5的轴线可以垂直相交，销轴一8的轴线与销轴二9的轴线平行。销轴也可以是别的轴，只要实现转动的功能即可。

螺母6上丝杠5的两侧分别设置销孔，螺母支架7上对应位置也设置销孔，两个同轴的销轴一8分别设置在螺母6和螺母支架7两侧的销孔内构成销连接副；此销连接副可以实现转动并沿轴向相对移动。驱动机构4与底板1之间也通过销轴二9形成销连接副相连，其销连接副也可以实现转动并沿着轴向移动。

螺母6可以滑动设置在销轴一8上或者销轴一8滑动设置在螺母支架7与之配合的孔内。螺母6在销轴一8转动轴线的方向上可以有一定的径向位移，进一步增加可以调整误差的自由度。避免销轴一8轴线与销轴二9的轴线在加工和和转配时所产生的误差而导致的轴线不平行。底板1上固定设置底板支座14，驱动机构4转动设置在底板支架14上。

驱动机构4和底板1之间上也可以设置调整角度以及位置的自适应机构。驱动机构4可以设置在驱动机构支架上，驱动机构支架转动设置在底板1上、驱动机构4绕着驱动机构支架的转动轴线与驱动机构支架绕着驱动机构的转动轴线垂直。实现方式类似于上面所述螺母有自适应机构的方案。不再详细描述。驱动机构4可以常见的转动驱动机构。可以是如图1-4所示的电机带动涡轮蜗杆转动。也可以图5所示的电机带动圆柱齿轮传动，其中电机为立式安装。

驱动机构4的电机通过蜗轮蜗杆副或者圆柱齿轮传动使丝杠5旋转，推动螺母6沿着丝杠5轴线移动，从而推动螺母支架7和箱体2支架移动，实现箱体2和底板1绕着其回转轴3转动。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例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。而且，对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理的精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型都在本说明书的范围内。

Claims (8)

1.一种自适应均载功能的升降装置，包括底板以及和底板转动连接的箱体，底板和箱体之间铰接丝杠螺母机构，丝杠螺母机构包括驱动机构、驱动机构带动转动的丝杠以及设置在丝杠上的螺母，驱动机构铰接在底板上、螺母铰接在箱体上；其特征在于：所述螺母和箱体之间设置使螺母能绕着两个互相垂直的轴线转动的自适应机构；或者驱动机构和底板之间能使驱动机构绕着两个互相垂直的轴线转动的自适应机构。

2.根据权利要求1所述一种自适应均载功能的升降装置，其特征在于：所述螺母转动设置在螺母支架上、螺母支架转动设置在箱体上、螺母绕着螺母支架的转动轴线与螺母支架绕着箱体的转动轴线垂直。

3.根据权利要求2所述一种自适应均载功能的升降装置，其特征在于：所述螺母与螺母支架之间通过销轴一转动连接、驱动机构和底板之间通过销轴二转动连接、所述螺母绕销轴一的转动轴线与驱动机构绕销轴二的转动轴线平行；螺母支架和箱体之间设置转动轴，螺母支架通过转动轴与箱体之间转动相连。

4.根据权利要求3所述一种自适应均载功能的升降装置，其特征在于：所述转动轴为阶梯轴，箱体上设置与阶梯轴对应的阶梯孔，阶梯孔靠近箱体的一端直径较大；阶梯轴直径较小的一端与螺母支架固定、阶梯轴直径较大的一端在阶梯孔直径较大的一端内移动并转动。

5.根据权利要求4所述一种自适应均载功能的升降装置，其特征在于：所述箱体上固定设置箱体支座，箱体支座上可拆卸的设置中间支架， 箱体支座和中间支架组合后中间孔径构成阶梯孔；阶梯轴包括螺母支架底部延伸出的圆柱凸台和直径比圆柱凸台大且与圆柱凸台可拆卸组装的定位轴。

6.根据权利要求3所述一种自适应均载功能的升降装置，其特征在于：所述螺母可以滑动设置在销轴一上或者销轴一滑动设置在螺母支架与之配合的孔内。

7.根据权利要求3-5任一所述一种自适应均载功能的升降装置，其特征在于：所述螺母上丝杠的两侧分别设置销孔，螺母支架上对应位置也设置销孔，两个同轴的销轴一分别设置在螺母和螺母支架两侧的销孔内构成销连接副。

8.根据权利要求1所述一种自适应均载功能的升降装置，其特征在于：所述驱动机构转动设置在驱动机构支架上，驱动机构支架转动设置在底板上、驱动机构绕着驱动机构支架的转动轴线与驱动机构支架绕着驱动机构的转动轴线垂直。

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