CN213707578U - 直线往返移动物体的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种直线往返移动物体的装置，涉及机械电气自动化技术领域，用于解决牵引绳放、收不均造成的断绳和烧毁电机和电器元件的问题。本实用新型的直线往返移动物体的装置，通过同一动力源驱动正向棘轮机构和反向棘轮机构，使得第一滚筒卷绕时第二滚筒自由退绕，第二滚筒卷绕时第一滚筒自由退绕，因此能够使被牵引的物体通过正反方向位移来达到所需要的双向运行结果，并且由于执行退绕的滚筒是自由退绕的状态，因此其转速可以是任意转速，从而可使滚筒上的牵引绳能够达到收放平衡的程度。

Description

直线往返移动物体的装置

技术领域

本实用新型涉及机械电气自动化技术领域，特别地涉及一种直线往返移动物体的装置。

背景技术

在机械电气自动化运行中，吊装起重卷扬运输机都是单向受力，另一个方向只能是在外力的情况下才能够运行，否则只能单向做功，而要想两个方向都工作则就需要两台卷扬机设备才能够解决双方向都有同样的功能。但是两台卷扬机驱动两个滚筒分别卷绕和退绕时，其中一个滚筒由于其上卷绕的牵引绳变多从而直径变大，另一个滚筒由于其上的牵引绳退绕而使其直径变小，为了与卷绕的速度相匹配，那么执行退绕的滚筒的转速会越来越大，从而两个滚筒的转速会不同，因此通过同步电机难以进行控制。

实用新型内容

本实用新型提供一种直线往返移动物体的装置，用于通过一台驱动设备使物体实现双向运动的问题。

本实用新型提供一种直线往返移动物体的装置，包括与所需移动的物体相连的滑轮机构以及与所述滑轮机构相连的驱动机构；

所述驱动机构包括：

第一滚筒，其上设置有正向棘轮机构；

第二滚筒，其上设置有反向棘轮机构；以及

其中，所述正向棘轮机构和所述反向棘轮机构由同一动力源驱动，使所述第一滚筒卷绕时所述第二滚筒退绕，或者所述第一滚筒退绕时所述第二滚筒卷绕。

在一个实施方式中，所述正向棘轮机构包括正向棘轮，所述反向棘轮机构包括反向棘轮，所述正向棘轮的棘轮齿的旋向与所述反向棘轮的棘轮齿的旋向相反。

在一个实施方式中，所述正向棘轮机构还包括正向棘爪，所述反向棘轮机构还包括反向棘爪，所述正向棘爪和所述反向棘爪的朝向相反，使所述正向棘轮被所述正向棘爪锁定时，所述反向棘轮与所述反向棘爪解锁；所述正向棘轮与所述正向棘爪解锁时，所述反向棘轮被所述反向棘爪锁定。

在一个实施方式中，所述正向棘爪包括正向连接杆和正向锁销，所述正向连接杆的第一端与所述动力源的输出端固定连接，所述正向连接杆的第二端与所述正向锁销的第二端转动连接，所述正向锁销的第一端构造为能够插入或离开所述正向棘轮的棘轮齿之间以将所述正向棘轮锁定或解锁；

所述反向棘爪包括反向连接杆和反向锁销，所述反向连接杆的第一端与所述动力源的输出端固定连接，所述反向连接杆的第二端与所述反向锁销的第二端转动连接，所述反向锁销的第一端构造为能够插入或离开所述反向棘轮的棘轮齿之间以将所述反向棘轮锁定或解锁。

在一个实施方式中，所述正向棘爪的转动方向与所述正向棘轮的棘轮齿的旋向相反时，所述正向棘爪锁定所述正向棘轮；所述正向棘爪的转动方向与所述正向棘轮的棘轮齿的旋向相同时，所述正向棘爪解锁所述正向棘轮；

所述反向棘爪的转动方向与所述反向棘轮的棘轮齿的旋向相反时，所述反向棘爪锁定所述反向棘轮；所述反向棘爪的转动方向与所述反向棘轮的棘轮齿的旋向相同时，所述反向棘爪解锁所述反向棘轮。

在一个实施方式中，所述正向棘爪还包括第一弹簧，所述第一弹簧分别与所述正向连接杆的第一端和所述正向锁销的第一端相连；

所述反向棘爪还包括第二弹簧，所述第二弹簧分别与所述反向连接杆的第一端和所述反向锁销的第一端相连。

在一个实施方式中，所述正向棘轮的棘轮齿和所述反向棘轮的棘轮齿为三角形齿或圆弧形齿。

在一个实施方式中，所述滑轮机构包括：

第一滑轮，其设置在所述物体的其中一侧；

左牵引绳；以及

右牵引绳；

其中，所述左牵引绳的第一端与所述物体的其中一侧相连，所述左牵引绳的第二端穿过所述第一滑轮后与所述第一滚筒相连；

所述右牵引绳的第一端与所述物体的另一侧相连，所述右牵引绳的第二端与所述第二滚筒相连。

在一个实施方式中，所述滑轮机构还包括第二滑轮和第三滑轮，所述第二滑轮和所述第三滑轮均设置在所述物体的另一侧；

所述左牵引绳的第二端依次穿过所述第一滑轮和所述第二滑轮后与所述第一滚筒相连；

所述右牵引绳的第二端穿过所述第三滑轮后与所述第二滚筒相连。

在一个实施方式中，所述第一滑轮的数量至少为两个。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过同一动力源驱动正向棘轮机构和反向棘轮机构，使得第一滚筒卷绕时第二滚筒自由退绕，第二滚筒卷绕时第一滚筒自由退绕，因此能够使被牵引的物体通过正反方向位移来达到所需要的双向运行结果，并且由于执行退绕的滚筒是自由退绕的状态，因此其转速可以是任意转速，从而可使滚筒上的牵引绳能够达到收放平衡的程度。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。

图1是本实用新型的实施例中直线往返移动物体的装置的结构示意图；

图2的是图1所示的驱动机构的结构示意图；

图3是图2在E-E处的剖视图；

图4是图2在K-K处的剖视图。

附图标记：

224-滑轮机构；2241-第一滑轮；2243-第二滑轮；2242-第三滑轮；2244-1-左牵引绳；2244-2右牵引绳；

246-物体；

3-正向棘轮机构；31-正向棘轮；32-正向棘爪；321-正向连接杆；322-正向锁销；323-第一弹簧；

5-反向棘轮机构；51-反向棘轮；52-反向棘爪；521-反向连接杆；522-反向锁销；523-第一弹簧；

4-驱动机构；41-外壳；2245-第一滚筒；2246-第二滚筒；226-动力源。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和2所示，本实用新型提供一种直线往返移动物体的装置，其包括与所需移动的物体246相连的滑轮机构224以及与滑轮机构224相连的驱动机构4，驱动机构4可驱动滑轮机构224带动物体246做直线往返移动。

具体来说，驱动机构4包括第一滚筒2245、第二滚筒2246和动力源226。第一滚筒2245上设置有正向棘轮机构3，第二滚筒2246上设置有反向棘轮机构5。其中，正向棘轮机构3和反向棘轮机构5由同一动力源226驱动。

现有的两个动力源分别驱动不同滚筒的方式，其必须考虑两个滚筒上缠绕的绳索的直径不同所造成的影响。而本实用新型中通过同一动力源226驱动不同滚筒的方式，则不用考虑滚筒上绕线后的直径，因此两个不同的滚筒的直径可设置为相同，其加工和操作都更方便。

进一步地，正向棘轮机构3和反向棘轮机构5的转动方向相同，使第一滚筒2245卷绕时第二滚筒2246退绕，或者第一滚筒2245退绕时第二滚筒2246卷绕。因此，能够在第一滚筒2245和第二滚筒2246上的绳索能够达到收放平衡的程度，从而使对物体246能够直线往返移动。

具体来说，正向棘轮机构3包括正向棘轮31，反向棘轮机构5包括反向棘轮51，正向棘轮31的棘轮齿的旋向与反向棘轮51的棘轮齿的旋向相反。

如图3所示，正向棘轮31的棘轮齿的旋向为逆时针方向；如图4所示，反向棘轮51的棘轮齿的旋向为顺时针方向。可以理解地，正向棘轮31的棘轮齿的旋向也可以是顺时针方向，反向棘轮51的棘轮齿的旋向也可以是逆时针方向。

具体来说，正向棘轮31机构3还包括正向棘爪32，反向棘轮51机构5还包括反向棘爪52，正向棘爪32和反向棘爪52的朝向相反，使正向棘轮31被正向棘爪32锁定时，反向棘轮51与反向棘爪52解锁；正向棘轮31与正向棘爪32解锁时，反向棘轮51被反向棘爪52锁定。

当正向棘轮31被正向棘爪32锁定时，动力源226可驱动正向棘轮31和正向棘爪32以及第一滚筒2245一同旋转，从而使第一滚筒2245卷绕；当正向棘轮31与正向棘爪32解锁时，动力源226可驱动正向棘爪32空转，正向棘轮31和第一滚筒2245不受力，从而第一滚筒2245上的牵引绳可以自由退绕。

其中，动力源226可以是电机。

反向棘轮51与正向棘轮31类似，当反向棘轮51被反向棘爪52锁定时，动力源226可驱动反向棘轮51和反向棘爪52以及第二滚筒2246一同旋转，从而使第二滚筒2246卷绕；当反向棘轮51与反向棘爪52解锁时，动力源226可驱动反向棘爪52空转，反向棘轮51和第二滚筒2246不受力，从而第二滚筒2246上的牵引绳可以自由退绕。

进一步地，正向棘爪32包括正向连接杆321和正向锁销322，正向连接杆321的第一端与动力源的输出端固定连接，正向连接杆321的第二端与正向锁销322的第二端转动连接，正向锁销322的第一端构造为能够插入或离开正向棘轮31的棘轮齿之间以将正向棘轮31锁定或解锁。

类似地，反向棘爪52包括反向连接杆521和反向锁销522，反向连接杆521的第一端与动力源的输出端固定连接，反向连接杆521的第二端与反向锁销522的第二端转动连接，反向锁销522的第一端构造为能够插入或离开反向棘轮51的棘轮齿之间以将反向棘轮51锁定或解锁。

如图3和4所示，正向棘爪32的转动方向与正向棘轮31的棘轮齿的旋向相反时，正向棘爪32锁定正向棘轮31；正向棘爪32的转动方向与正向棘轮31的棘轮齿的旋向相同时，正向棘爪32解锁正向棘轮31。反向棘爪52的转动方向与反向棘轮51的棘轮齿的旋向相反时，反向棘爪52锁定反向棘轮51；反向棘爪52的转动方向与反向棘轮51的棘轮齿的旋向相同时，反向棘爪52解锁反向棘轮51。

正向锁销322和反向锁销522的重要意义还在于，动力源226停止工作时，正向棘轮机构3和反向棘轮机构5未受力，则通过正向锁销322能够将正向棘轮机构3锁定在当前位置，通过反向锁销522能够将反向棘轮机构5锁定在当前位置，从而使物体246可以锁定在当前的位置而不会前后错位，这对于需要精确定位的物体246能够起到重要的作用。

此外，还可通过刹车结构来使物体246锁定在当前位置，刹车结构可采用现有技术中的结构，在此不再赘述。

正向棘爪32还包括第一弹簧323，第一弹簧323分别与正向连接杆321的第一端和正向锁销322的第一端相连。其中，第一弹簧323能够拉动正向锁销322的第一端，使其能够插入正向棘轮31的棘轮齿之间。

类似地，反向棘爪52还包括第二弹簧，第二弹簧分别与反向连接杆521的第一端和反向锁销522的第一端相连。其中，第二弹簧523能够拉动反向锁销522的第一端，使其能够插入反向棘轮51的棘轮齿之间。

优选地，正向棘轮31的棘轮齿和反向棘轮51的棘轮齿为三角形齿或圆弧形齿。可以理解地，正向锁销322和反向锁销522的第一端均可构造为能够与三角形齿或圆弧形齿的棘轮齿相啮合的结构。

下面对滑轮机构224进行详细地说明。

滑轮机构224包括第一滑轮2241、左牵引绳2244-1和右牵引绳2244-2。第一滑轮2241设置在物体246的其中一侧(右侧)。左牵引绳2244-1的第一端与物体246的其中一侧相连，左牵引绳2244-1的第二端穿过第一滑轮2241后与第一滚筒2245相连；右牵引绳2244-2的第一端与物体246的另一侧相连，右牵引绳2244-2的第二端与第二滚筒2246相连。

进一步地，滑轮机构224还包括第二滑轮2243和第三滑轮2242，第二滑轮2243和第三滑轮2242均设置在物体246的另一侧(右侧)；左牵引绳2244-1的第二端依次穿过第一滑轮2241和第二滑轮2243后与第一滚筒2245相连；右牵引绳2244-2的第二端穿过第三滑轮2242后与第二滚筒2246相连。

其中，第一滑轮2241的数量至少为两个。

需要说明的是，第一滚筒2245和第二滚筒2246的旋转方向始终相同，并且与动力源226的输出轴的转动方向相同。但是由于在第一滚筒2245上的左牵引绳2244-1和第二滚筒2246上的右牵引绳2244-2的卷绕方向相反，因此可实现当第一滚筒2245和第二滚筒2246旋转方向相同时，其中一个卷绕而另一个退绕。

如图1所示，第一滚筒2245和第二滚筒2246的外部套有外壳41，以保护滚筒和牵引绳。

下面对本实用新型的中物体246的直线往返移动进行详细地说明。

如图1所示，动力源226的输出轴沿逆时针旋转时，正向棘轮31被正向棘爪32锁定，动力源226可驱动正向棘轮31和正向棘爪32以及第一滚筒2245一同旋转，从而使第一滚筒2245上的左牵引绳2244-1卷绕，则可拉动物体246沿X轴负方向移动。而同时，反向棘轮51与反向棘爪52解锁，动力源226可驱动反向棘爪52空转，反向棘轮51和第二滚筒2246不受力，从而第二滚筒2246上的右牵引绳2244-2可以自由退绕，从而使物体246被左牵引绳2244-1拉动，而同时右牵引绳2244-2则松开，且右牵引绳2244-2可以随物体无限延长，从而达到收放平衡，因此物体246可沿X轴负方向移动，由此可解决牵引绳放、收不均造成的断绳和烧毁电机和电器元件的问题。

反之，动力源226的输出轴沿顺时针旋转时，反向棘轮51被反向棘爪52锁定，动力源226可驱动反向棘轮51和反向棘爪52以及第二滚筒2246一同旋转，从而使第二滚筒2246上的右牵引绳2244-2卷绕，则可拉动物体246沿X轴正方向移动。而同时，正向棘轮31与正向棘爪32解锁，动力源226可驱动正向棘爪32空转，正向棘轮31和第一滚筒2245不受力，从而第一滚筒2245上的左牵引绳2244-1可以自由退绕，从而使物体246被右牵引绳2244-2拉动，而同时左牵引绳2244-1则松开，且左牵引绳2244-1可以随物体无限延长，从而达到收放平衡，因此物体246可沿X轴正方向移动，由此可解决牵引绳放、收不均造成的断绳和烧毁电机和电器元件的问题。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种直线往返移动物体的装置，其特征在于，包括与所需移动的物体相连的滑轮机构以及与所述滑轮机构相连的驱动机构；

所述驱动机构包括：

第一滚筒，其上设置有正向棘轮机构；

第二滚筒，其上设置有反向棘轮机构；以及

其中，所述正向棘轮机构和所述反向棘轮机构由同一动力源驱动，使所述第一滚筒卷绕时所述第二滚筒自由退绕，或者所述第二滚筒卷绕时所述第一滚筒自由退绕。

2.根据权利要求1所述直线往返移动物体的装置，其特征在于，所述正向棘轮机构包括正向棘轮，所述反向棘轮机构包括反向棘轮，所述正向棘轮的棘轮齿的旋向与所述反向棘轮的棘轮齿的旋向相反。

3.根据权利要求2所述直线往返移动物体的装置，其特征在于，所述正向棘轮机构还包括正向棘爪，所述反向棘轮机构还包括反向棘爪，所述正向棘爪和所述反向棘爪的朝向相反，使所述正向棘轮被所述正向棘爪锁定时，所述反向棘轮与所述反向棘爪解锁；所述正向棘轮与所述正向棘爪解锁时，所述反向棘轮被所述反向棘爪锁定。

4.根据权利要求3所述直线往返移动物体的装置，其特征在于，所述正向棘爪包括正向连接杆和正向锁销，所述正向连接杆的第一端与所述动力源的输出端固定连接，所述正向连接杆的第二端与所述正向锁销的第二端转动连接，所述正向锁销的第一端构造为能够插入或离开所述正向棘轮的棘轮齿之间以将所述正向棘轮锁定或解锁；

所述反向棘爪包括反向连接杆和反向锁销，所述反向连接杆的第一端与所述动力源的输出端固定连接，所述反向连接杆的第二端与所述反向锁销的第二端转动连接，所述反向锁销的第一端构造为能够插入或离开所述反向棘轮的棘轮齿之间以将所述反向棘轮锁定或解锁。

5.根据权利要求3所述直线往返移动物体的装置，其特征在于，所述正向棘爪的转动方向与所述正向棘轮的棘轮齿的旋向相反时，所述正向棘爪锁定所述正向棘轮；所述正向棘爪的转动方向与所述正向棘轮的棘轮齿的旋向相同时，所述正向棘爪解锁所述正向棘轮；

所述反向棘爪的转动方向与所述反向棘轮的棘轮齿的旋向相反时，所述反向棘爪锁定所述反向棘轮；所述反向棘爪的转动方向与所述反向棘轮的棘轮齿的旋向相同时，所述反向棘爪解锁所述反向棘轮。

6.根据权利要求4所述的直线往返移动物体的装置，其特征在于，所述正向棘爪还包括第一弹簧，所述第一弹簧分别与所述正向连接杆的第一端和所述正向锁销的第一端相连；

所述反向棘爪还包括第二弹簧，所述第二弹簧分别与所述反向连接杆的第一端和所述反向锁销的第一端相连。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的直线往返移动物体的装置，其特征在于，所述正向棘轮的棘轮齿和所述反向棘轮的棘轮齿为三角形齿或圆弧形齿。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的直线往返移动物体的装置，其特征在于，所述滑轮机构包括：

第一滑轮，其设置在所述物体的其中一侧；

左牵引绳；以及

右牵引绳；

其中，所述左牵引绳的第一端与所述物体的其中一侧相连，所述左牵引绳的第二端穿过所述第一滑轮后与所述第一滚筒相连；

所述右牵引绳的第一端与所述物体的另一侧相连，所述右牵引绳的第二端与所述第二滚筒相连。

9.根据权利要求8所述的直线往返移动物体的装置，其特征在于，所述滑轮机构还包括第二滑轮和第三滑轮，所述第二滑轮和所述第三滑轮均设置在所述物体的另一侧；

所述左牵引绳的第二端依次穿过所述第一滑轮和所述第二滑轮后与所述第一滚筒相连；

所述右牵引绳的第二端穿过所述第三滑轮后与所述第二滚筒相连。

10.根据权利要求8所述的直线往返移动物体的装置，其特征在于，所述第一滑轮的数量至少为两个。

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