CN215634793U - 一种可调式轴向往复滑动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种可调式轴向往复滑动装置，属于传动装置领域，它包括机箱，机箱内上下、左右固定安装有一组导轮座，导轮安装在导轮座上且可相对导轮座转动，该组导轮形成一轨道，铁板在导轮轨道中作往复滑动；原动机安装于机箱内一端的上方，原动机的输出轴与皮带轮组件连接；曲柄轴与原动机的输出轴平行安装，曲柄轴上设有连杆，连杆的另一端安装在铁板的连杆轴上；机箱的另一端设置有磁力滑动机构，磁力滑动机构包括磁铁架，磁铁架上设有磁铁；机箱于磁铁架处的右端壁处安装有支架，支架上安装有滑板，滑板上端连接有齿条，齿条处的机箱内上部右端壁安装有微型电机，微型电机上安装有小齿轮与齿条啮合。

Description

一种可调式轴向往复滑动装置

技术领域

本实用新型涉及传动装置领域，尤其涉及一种可调式轴向往复滑动装置。

背景技术

随着人类社会的不断进步，人们对美好生活的不断向往，全球工、农业生产也随之不断发展，人们对一些新技术的需求越来越迫切。我们作为世界的一份子，在当今世界科技发展的新潮流中，有责任去不断探索为人类服务的新技术。现有轴向滑动技术主要有两类：一类是由原动机（如电机等）驱动圆周运动机械转化为直线运动，如曲柄连杆滑块机构、偏心轮连杆丝杆丝套机构等；另一类为原动机驱动液压油，再由液压油驱动液压轴在液压缸中作直线运动的液压式。

这些技术除液压式外，其它都是由原动机直接驱动来实现的，因此都属于直接受力摩擦运动。这样摩擦力相对比较大，且载荷处受力不均衡，会直接影响机械及其零部件的使用寿命。

虽然液压式也属于原动机间接驱动，但通过液压油传动，就必须密封，且越密封摩擦力越大，反之稍有泄漏都会影响机械效率。因此液压传动不能高速。由于以上普通机械结构除润滑外，难以通过其它减小摩擦力或以其它省力的方式来实现，为此我们提供一种摩擦力相对较小，且相对省力的轴向往复滑动机械技术。即原动机与执行机械无直接摩擦，不仅受力均衡，噪声低，使用寿命长，便于维护，且与普通现有技术相比，在同等载荷情况下，因摩擦力和负载转矩较小，具有一定的节能效果。经过检索专利及查阅机械专业资料，暂时了解到除液压式外，轴向往复滑动机械式到目前为止还没有类似的技术方案破坏本方案的新颖性。

但是又由于液压式主要是速度太慢，很多场合不方便采用。而为了某种需求，要想达到调节轴向往复滑动距离，只能在执行机械上来实现，如现在有的往复式活塞压缩机，有时为了调节排量，需增加缸的余隙或顶开排气阀等。这样既不能方便智能自动化控制，难度也不小，同时也不经济，且容易造成故障。我们提供的可调距轴向往复滑动机械装置的技术方案，也能进一步解决这一系列类似的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种可调式轴向往复滑动装置，本实用新型采用的技术方案是：

一种可调式轴向往复滑动装置，包括机箱、提供驱动力的原动机、铁板和曲柄轴，所述机箱内上下、左右固定安装有一组导轮座，导轮安装在导轮座上且可相对导轮座转动，该组导轮形成一轨道，所述铁板在导轮轨道中作往复滑动，且在铁板非工作端的端头中部处垂直固定安装有连杆轴；所述原动机安装于机箱内一端的上方，原动机的输出轴与皮带轮组件连接；所述曲柄轴与原动机的输出轴平行安装，曲柄轴上设有连杆，连杆的另一端安装在铁板的连杆轴上，且可相对连杆轴转动；所述机箱的另一端设置有磁力滑动机构，所述磁力滑动机构包括磁铁架，磁铁架上设有磁铁；所述机箱于磁铁架处的右端壁处安装有支架，支架上安装有滑板，滑板上端连接有齿条，齿条处的机箱内上部右端壁安装有微型电机，微型电机上安装有小齿轮与齿条啮合。

进一步的，所述皮带轮组包括主动皮带轮与从动皮带轮，所述主动皮带轮安装于原动机的输出轴上，所述曲柄轴上与主动皮带轮对应位置处安装有从动皮带轮；所述曲柄轴一端安装在机箱的后端，其另一端安装在机箱的前端，且可相对机箱转动。

进一步的，所述磁铁架的后端固定安装有保险板，且在保险板外端及磁铁架前端固定安装有前导杆和后导杆，前导杆和后导杆均为同轴安装；所述后导杆伸出机箱。

进一步的，所述保险板对应位置处的机箱后端壁上固定安装有第一减震限位装置；磁铁架前端对应位置处的机箱前端壁上固定安装有第二减震限位装置。

进一步的，所述磁铁架前端的前导杆端头处四周的机箱内固定安装有导杆导轮座，导杆导轮座上安装有导杆导轮，导杆导轮可相对该导杆导轮座转动；四个导杆导轮组成轨道，所述前导杆可在导杆导轮中配套滑动。

进一步的，所述前导杆两侧的磁铁架前端安装有回位弹簧，回位弹簧的另一端安装在机箱前端壁上。

进一步的，所述磁铁架处的机箱右端壁中部位置处至少安装有两个支架，两个支架上均开设有滑板孔，且两支架上的滑板孔同轴设置，滑板安装在两支架的滑板孔中，且可相对支架上下滑动；所述滑板上端后侧面固定连接有齿条，该齿条的右侧面至少设置有一个防摩擦凸顶，该凸顶的球面贴在机箱内右端壁面上，且在齿条上端固定安装有触碰弹簧。

进一步的，所述滑板下端后侧面固定连接有限位垫，该限位垫处在保险板与第一减震限位装置之间，限位垫后端贴在第一减震限位装置的前端，且随滑板运动；该限位垫可相对保险板和第一减震限位装置上下移动，且在限位垫下端中部位置处固定安装有同样的触碰弹簧。

进一步的，所述机箱内空余处固定安装有变频器，且在磁铁架处机箱右端壁上固定安装有第一微型行程开关和第二微型行程开关，并在磁铁架前端两微型行程开关处固定安装有与之配套的行程开关触头；所述变频器的输入端与机箱外部电源输出端连接，变频器的输出端与两微型行程开关以及原动机的输入端连接，两微型行程开关的输出端与微型电机的输入端连接。

进一步的，所述机箱的上端通过紧固件及焊接方式固定安装有盖板。

本实用新型的有益效果：

本实用新型虽然与现有技术都是需要通过机械传动来达到执行机械做功的目的，都有机械摩擦，但是现有技术（以活塞空压机为例）是通过曲柄连杆机构直接驱动活塞压缩空气，而活塞压缩空气，缸套活塞属于轴颈摩擦，且需要密封，越密封越好，但摩擦力就越大。又由于曲柄连杆机构驱动活塞作往复直线运动，属于受力不均衡运动，且载荷越大机械损伤越严重。因此，机械耐用度不高，维修较频繁。本实用新型结构相对来讲具有如下有益效果：

1. 通过曲柄连杆机构驱动铁板作往复直线运动，铁板是在导轮组成的导轨中运动，不需要密封，且属于滚动摩擦，因此与现有技术相比，摩擦力相对较小；且由于磁铁吸向铁板的力是铁板滑开磁铁端力的多倍，因此曲柄连杆铁板（滑块）机构载荷相对较小。由于是磁铁推动活塞作往复直线运动，基本属于同轴机械运动，因此受力较均衡，机械损伤也相对较小。

2. 本实用新型能够有效解决普通活塞式之类压缩机要想实现变排量控制，其技术非常复杂，也不便于实现智能控制等问题，且可以使活塞式压缩机之类机械实现高速，不会大幅提高能耗。其中，由于磁铁吸向铁板的吸力远大于铁板从磁铁端面滑开力，且原动机与目标机械（如空压机、隔膜压缩机等）无直接摩擦，因此原动机的摩擦力和负载转矩较小，与普通现有技术相比，在同等载荷情况下具有有效的节能效果。本实用新型整体结构具体、实用，易于实现和制造，适宜制成空调压缩机、空压机、隔膜压缩机、隔膜泵等，具有广阔的发展前景。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的整体结构示意图。

图2为本实用新型的沿A-A处的剖视示意图。

图3为本实用新型的微型电机部分的示意图。

图4为本实用新型的限位垫离开保险板示意图。

图5为本实用新型的沿A-A处限位板离开保险板的剖视示意图。

图6为本实用新型的触碰弹簧部分的示意图。

图中所述文字标注表示为： 1、盖板；2、从动皮带轮；3、主动皮带轮；4、原动机；5、机箱；6、曲柄轴；7、连杆；8、导轮座；9、连杆轴；10、导轮；11、铁板；12、第二减震限位装置；13、磁铁架；14、回位弹簧；15、磁铁；16、变频器；17、保险板；18、后导杆；19、第一减震限位装置；20、小齿轮；21、微型电机；22、限位垫；23、触碰弹簧；24、齿条；25、凸顶；26、滑板孔；27、滑板；28、支架；29、前导杆；30、导杆导轮；31、导杆导轮座；32、行程开关触头；33、第一微型行程开关；34、第二微型行程开关。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

请参阅图1，是本实用新型提供的一种可调式轴向往复滑动装置一较佳实施例的结构示意图。

一种可调式轴向往复滑动装置，包括机箱5、提供驱动力的原动机4、铁板11和曲柄轴6，所述机箱5内上下、左右固定安装有一组导轮座8，导轮10安装在导轮座8上且可相对导轮座8转动，该组导轮10形成一轨道，所述铁板11在导轮10轨道中作往复滑动，且在铁板11非工作端的端头中部处垂直固定安装有连杆轴9；所述原动机4安装于机箱5内一端的上方，原动机4的输出轴与皮带轮组件连接；所述曲柄轴6与原动机4的输出轴平行安装，曲柄轴6上设有连杆7，连杆7的另一端安装在铁板11的连杆轴9上，且可相对连杆轴9转动；所述机箱5的另一端设置有磁力滑动机构，所述磁力滑动机构包括磁铁架13，磁铁架13上设有磁铁15；所述机箱5于磁铁架13处的右端壁处安装有支架28，支架28上安装有滑板27，滑板27上端连接有齿条24，齿条24处的机箱5内上部右端壁安装有微型电机21，微型电机21上安装有小齿轮20与齿条24啮合。

优选的，请参照图1、2所示，所述皮带轮组包括主动皮带轮3与从动皮带轮2，所述主动皮带轮3安装于原动机4的输出轴上，所述曲柄轴6上与主动皮带轮3对应位置处安装有从动皮带轮2；所述曲柄轴6一端安装在机箱5的后端，其另一端安装在机箱5的前端，且可相对机箱5转动。

优选的，请参照图1、2、3、4所示，所述磁铁架13的后端固定安装有保险板17，且在保险板17外端及磁铁架13前端固定安装有前导杆29和后导杆18，前导杆29和后导杆18均为同轴安装；所述后导杆18伸出机箱5与应用机械（如空压机、隔膜泵等）的滑块、活塞及柱塞等连接。所述保险板17对应位置处的机箱5后端壁上固定安装有第一减震限位装置19；磁铁架13前端对应位置处的机箱5前端壁上固定安装有第二减震限位装置12。

优选的，请参照图1、2、3、4所示，所述磁铁架13前端的前导杆29端头处四周的机箱5内固定安装有导杆导轮座31，导杆导轮座31上安装有导杆导轮30，导杆导轮30可相对该导杆导轮座31转动；四个导杆导轮30组成轨道，所述前导杆29可在导杆导轮30中配套滑动。为便于磁铁架（13）作往复滑动，所述前导杆29两侧的磁铁架13前端安装有回位弹簧14，回位弹簧14的另一端安装在机箱5前端壁上。

优选的，请参照图1、2、3、4所示，所述磁铁架13处的机箱5右端壁中部位置处至少安装有两个支架28，两个支架28上均开设有滑板孔26，且两支架28上的滑板孔26同轴设置，滑板27安装在两支架28的滑板孔26中，且可相对支架28上下滑动；所述滑板27上端后侧面固定连接有齿条24，该齿条24的右侧面至少设置有一个防摩擦凸顶25，该凸顶25的球面贴在机箱5内右端壁面上，且在齿条24上端固定安装有触碰弹簧23。

优选的，请参照图1、2、3、4所示，所述滑板27下端后侧面固定连接有限位垫22，该限位垫22处在保险板17与第一减震限位装置19之间，限位垫22后端贴在第一减震限位装置19的前端，且随滑板27运动；该限位垫22可相对保险板17和第一减震限位装置19上下移动，且在限位垫22下端中部位置处固定安装有同样的触碰弹簧23。平时，当限位垫22离开保险板17和第一减震限位装置19时，该弹簧伸出限位垫22的一端便触在机箱5底板上，当限位垫22伸进保险板17和第一减震限位装置19之间起到衬垫作用时，固定安装在齿条24上的触碰弹簧23上端触在机箱5盖板1上。

优选的，请参照图1、2、3、4所示，为便于控制，所述机箱5内空余处固定安装有变频器16，且在磁铁架13处的机箱5右端壁上固定安装有第一微型行程开关33和第二微型行程开关34，并在磁铁架13前端两微型行程开关处固定安装有与之配套的行程开关触头32；所述变频器16的输入端与机箱5外部电源输出端连接，变频器16的输出端与两微型行程开关以及原动机4的输入端连接，两微型行程开关的输出端与微型电机21的输入端连接。

优选的，请参照图1、2所示，所述机箱5的上端通过紧固件及焊接方式固定安装有盖板1。

本实用新型轴向往复滑动可调距装置，还适用于有两个磁铁架13的轴向往复滑动机械装置。

本实用新型使用时，变频器16输出端输出电源给原动机4时，原动机4经主动皮带轮3带动从动皮带轮2及曲柄轴6转动，曲柄轴6经连杆7带动铁板11滑动，当铁板11滑向磁铁15中心处时，磁铁15便迅速吸向铁板11；当快要靠近该铁板11时，由于带有负荷和被第一减震限位装置19挡住，因此不会碰到铁板11；原动机4继续转动，带动铁板11刚离开磁铁15时，由于回位弹簧14力的作用，磁铁15沿轴向迅速回位。回位到所需位置时，被第二减震限位装置12挡住；原动机4继续转动，带动铁板11迅速滑向磁铁15中心处，磁铁15又迅速吸向铁板11；如此往复循环，磁铁架13便会做轴向往复滑动，且受力均衡。

当需要缩短磁铁架13轴向往复滑动距离时，由变频器16给出一正向输出脉冲电源。磁铁架13离开铁板11一定距离时，固定安装在磁铁架13前端的行程开关触头32触到第一微型行程开关33，电源接通到微型电机21，微型电机21迅速带动小齿轮20顺向转动。

由于限位垫22上触碰弹簧23力的作用，小齿轮20迅速与齿条24啮合，带动滑板27向上移动一定距离，小齿轮20便与齿条24脱开，微型电机21会作一定空转，此时，齿条24上端触碰弹簧23触到盖板1上；同时，限位垫22随滑板27的滑动，向上移动到保险板17与第一减震限位装置19之间，限位垫22上的触碰弹簧23便离开底板相应距离。这样，当磁铁架13上的磁铁15再次吸向铁板11时，由于磁铁架13被限位垫22挡住，由此实现缩短调距的作用。

由于磁铁15自身的特性，当它距铁板11稍远点时，其吸向铁板11的吸力会相对较小一点，此时，变频器16将对原动机4实施变频控制，使原动机4不需要按以上所消耗的电量去驱动铁板11；当需要恢复磁铁架13的往复滑动距离时，由变频器16给出一反向输出脉冲电源，磁铁架13离开铁板11一定距离时，固定安装在磁铁架13前端的行程开关触头32触到第二微型行程开关34，电源接通到微型电机21，微型电机21迅速带动小齿轮20按以上相反方向转动。

由于齿条24上触碰弹簧23力的作用，小齿轮20迅速与齿条24啮合，带动滑板27向下移动一定距离，小齿轮20便与齿条24脱开，微型电机21会作一定空转。此时，齿条24上的触碰弹簧23便离开盖板1相应距离；同时，限位垫22随滑板27的运动向下移动到保险板17运动区域外。这样，当磁铁架13上的磁铁15再次吸向铁板11时，限位垫22便不能挡住磁铁架13，由此实现增长调距的作用。当需要停机时，按下停机开关，由于延时作用，变频器16控制微型电机21按以上缩短调距程序将限位垫22垫在保险板17与第一减震限位装置19之间，然后才完全停机，以便于下次启动时电能消耗较少。

由于磁铁15吸向铁板11的吸力是铁板11从磁铁15端面滑开力的多倍，且原动机4与目标机械无直接摩擦，因此原动机4的摩擦力和负载转矩较小，由于可实现轴向调距与原动机4变频控制，与普通现有技术相比，在同等载荷情况下具有显著的节能效果。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护。

Claims (10)

1.一种可调式轴向往复滑动装置，它包括机箱（5）、提供驱动力的原动机（4）、铁板（11）和曲柄轴（6），其特征在于，所述机箱（5）内上下、左右固定安装有一组导轮座（8），导轮（10）安装在导轮座（8）上且可相对导轮座（8）转动，该组导轮（10）形成一轨道，所述铁板（11）在导轮（10）轨道中作往复滑动，且在铁板（11）非工作端的端头中部处垂直固定安装有连杆轴（9）；所述原动机（4）安装于机箱（5）内一端的上方，原动机（4）的输出轴与皮带轮组件连接；所述曲柄轴（6）与原动机（4）的输出轴平行安装，曲柄轴（6）上设有连杆（7），连杆（7）的另一端安装在铁板（11）的连杆轴（9）上，且可相对连杆轴（9）转动；所述机箱（5）的另一端设置有磁力滑动机构，所述磁力滑动机构包括磁铁架（13），磁铁架（13）上设有磁铁（15）；所述机箱（5）于磁铁架（13）处的右端壁处安装有支架（28），支架（28）上安装有滑板（27），滑板（27）上端连接有齿条（24），齿条（24）处的机箱（5）内上部右端壁安装有微型电机（21），微型电机（21）上安装有小齿轮（20）与齿条（24）啮合。

2.根据权利要求1所述的一种可调式轴向往复滑动装置，其特征在于，所述皮带轮组包括主动皮带轮（3）与从动皮带轮（2），所述主动皮带轮（3）安装于原动机（4）的输出轴上，所述曲柄轴（6）上与主动皮带轮（3）对应位置处安装有从动皮带轮（2）；所述曲柄轴（6）一端安装在机箱（5）的后端，其另一端安装在机箱（5）的前端，且可相对机箱（5）转动。

3.根据权利要求1所述的一种可调式轴向往复滑动装置，其特征在于，所述磁铁架（13）的后端固定安装有保险板（17），且在保险板（17）外端及磁铁架（13）前端固定安装有前导杆（29）和后导杆（18），前导杆（29）和后导杆（18）均为同轴安装；所述后导杆（18）伸出机箱（5）。

4.根据权利要求3所述的一种可调式轴向往复滑动装置，其特征在于，所述保险板（17）对应位置处的机箱（5）后端壁上固定安装有第一减震限位装置（19）；磁铁架（13）前端对应位置处的机箱（5）前端壁上固定安装有第二减震限位装置（12）。

5.根据权利要求3所述的一种可调式轴向往复滑动装置，其特征在于，所述磁铁架（13）前端的前导杆（29）端头处四周的机箱（5）内固定安装有导杆导轮座（31），导杆导轮座（31）上安装有导杆导轮（30），导杆导轮（30）可相对该导杆导轮座（31）转动；四个导杆导轮（30）组成轨道，所述前导杆（29）可在导杆导轮（30）中配套滑动。

6.根据权利要求5所述的一种可调式轴向往复滑动装置，其特征在于，所述前导杆（29）两侧的磁铁架（13）前端安装有回位弹簧（14），回位弹簧（14）的另一端安装在机箱（5）前端壁上。

7.根据权利要求1所述的一种可调式轴向往复滑动装置，其特征在于，所述磁铁架（13）处的机箱（5）右端壁中部位置处至少安装有两个支架（28），两个支架（28）上均开设有滑板孔（26），且两支架（28）上的滑板孔（26）同轴设置，滑板（27）安装在两支架（28）的滑板孔（26）中，且可相对支架（28）上下滑动；所述滑板（27）上端后侧面固定连接有齿条（24），该齿条（24）的右侧面至少设置有一个防摩擦凸顶（25），该凸顶（25）的球面贴在机箱（5）内右端壁面上，且在齿条（24）上端固定安装有触碰弹簧（23）。

8.根据权利要求7所述的一种可调式轴向往复滑动装置，其特征在于，所述滑板（27）下端后侧面固定连接有限位垫（22），该限位垫（22）处在保险板（17）与第一减震限位装置（19）之间，限位垫（22）后端贴在第一减震限位装置（19）的前端，且随滑板（27）运动；该限位垫（22）可相对保险板（17）和第一减震限位装置（19）上下移动，且在限位垫（22）下端中部位置处固定安装有同样的触碰弹簧（23）。

9.根据权利要求1所述的一种可调式轴向往复滑动装置，其特征在于，所述机箱（5）内空余处固定安装有变频器（16），且磁铁架（13）处的机箱（5）右端壁上固定安装有第一微型行程开关（33）和第二微型行程开关（34），并在磁铁架（13）前端两微型行程开关处固定安装有与之配套的行程开关触头（32）；所述变频器（16）的输入端与机箱（5）外部电源输出端连接，变频器（16）的输出端与两微型行程开关以及原动机（4）的输入端连接，两微型行程开关的输出端与微型电机（21）的输入端连接。

10.根据权利要求1所述的一种可调式轴向往复滑动装置，其特征在于，所述机箱（5）的上端通过紧固件及焊接方式固定安装有盖板（1）。

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