CN216158715U - 一种兼备高效传动和机械自锁的一体化车载调平支撑装置 - Google Patents

Abstract

实用新型涉及一种兼备高效传动和机械自锁的一体化车载调平支撑装置，包括内调节高度的内部套筒、外部套筒和滚珠丝杠副丝杠，滚珠丝杠副丝杠，经主传动链、副传动链驱动，且两个传动链之间经切换机构切换工作；主传动链为电动自调节传动，直接驱动滚珠丝杠副丝杠转动；副传动链为手动调节传动，包括涡轮、蜗杆，涡轮经轴套套设在滚珠丝杠副丝杠的上部光轴处，涡轮与蜗杆啮合，蜗杆与转动手柄相连；切换结构，包括离合，离合通过导向键能沿轴向滑动地安装在滚珠丝杠副丝杠上，离合与涡轮的向对面设置有花键、键槽结构；离合滑动至涡轮位置时两者花键、键槽配合。本实用新型达到的有益效果是：兼备手动调节和自动调节，两个传动链，提高安全性和可靠性，并且切换机构和副传动链的结构，能实现传动的顺利切换。

Description

一种兼备高效传动和机械自锁的一体化车载调平支撑装置

技术领域

本实用涉及车载调平支撑装置技术领域，特别是一种兼备高效传动和机械自锁的一体化车载调平支撑装置。

背景技术

对于搭载有精密仪器设备的车辆，为了车上仪器设备能够正常工作，就涉及到车辆调平装置。通常，自动调平装置由控制系统和支撑系统组成。机电式调平装置中，调平支撑装置是调平装置的支撑系统。在控制系统作用下，调平支撑装置的内部套筒会自动伸出实现车辆调平，同时支撑载荷。调平结束后，调平支撑装置停止运动并自锁保持车辆的调平状态。拆收时，控制系统驱动调平支撑装置运动，内部套筒自动收回。

显然，机电式调平支撑装置必须具有正反运动和自锁功能以实现车辆的调平拆收和保持车辆的调平状态，同时还要有控制系统故障或调平供电故障时的手动功能。通常，内部套筒的移动由伺服电动机通过减速机构驱动丝杠实现，自锁通过伺服电动机抱闸或传动链上机械自锁实现。

凡是机械自锁，无论采用滑动螺旋传动的丝杠自锁，或者采用传动链上的蜗轮蜗杆传动自锁，虽然自锁得到可靠保证但传动链的传动效率只有30％多，均不能实现高效传动、快速调平。

伺服电动机抱闸自锁虽然能高效传动，但电机抱闸靠施加其轴上的摩擦力制动，保持精度不能得到保证且存在安全隐患。当遇到抱闸解锁故障、控制系统故障、调平供电故障等问题时，调平支撑装置的内部套筒无法通过控制系统伸出或回收，甚至出现安全事故。尤其是，调平支撑装置已将整车支起、轮胎离地时，如果出现上述故障，就会导致车辆无法移动，严重影响车辆和其上任务设备的机动性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种兼备高效传动和机械自锁的一体化车载调平支撑装置，兼备手动调节和自动调节，两个传动链，提高安全性和可靠性，并且切换机构和副传动链的结构，能实现传动的顺利切换。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种兼备高效传动和机械自锁的一体化车载调平支撑装置，包括内部套筒、外部套筒同轴插装形成支撑腿，滚珠丝杠副丝杠位于两者轴线处，滚珠丝杠副丝杠上部将外部套筒穿透且两者经轴承安装，滚珠丝杠副丝杠转动时，内部套筒在外部套筒内伸缩动作，其特征在于：

所述的滚珠丝杠副丝杠，经主传动链、副传动链驱动，且两个传动链之间经切换机构切换工作；

所述主传动链为电动自调节传动，直接驱动滚珠丝杠副丝杠转动；

所述副传动链为手动调节传动，包括蜗轮、蜗杆，蜗轮经轴套套设在滚珠丝杠副丝杠的上部光轴处，蜗轮与蜗杆啮合，蜗杆与转动手柄相连；

所述切换机构，包括离合，离合通过导向键能沿轴向滑动地安装在滚珠丝杠副丝杠上，离合与蜗轮的相对面设置有花键、键槽结构；

所述离合滑动至蜗轮位置时两者花键、键槽配合；副传动链中转动手柄经蜗杆、蜗轮带动离合转动，离合经导向键带动滚珠丝杠副丝杠转动。

进一步地，所述的切换机构，还包括离合拨叉、离合轴、离合手柄；所述的离合呈圆环盘状，经键套设在滚珠丝杠副丝杠上且能沿轴向滑动；离合拨叉，其一端设置有两个销轴，两销轴平行且其上均设置有一个滚轮，两个滚轮将离合的上下面夹住，离合拨叉转动时，带动离合上下动作；离合拨叉另一端垂直固定在离合轴上，离合轴还经离合手柄驱动转动。既能实现离合随棍子丝杠副丝杠的转动，又能离合拨叉在拔动离合时不会造成阻碍。

进一步地，所述的离合拨叉上经支板伸出设置有挡片，离合的上下极限位置处对应对设置有两个位置传感器，这两个位置传感器与主传动链电连接；所述挡片随离合一起动作，位于下极限位置时主传动链关闭，位于上极限位置时主传动链启动。实现主传动链、副传动链的自动切换。

进一步的，所述的主传动链中，滚珠丝杠副丝杠的上部处，在蜗轮的上方间距设有轮A，轮A经减速机构与伺服电动机驱动相连；离合向上移动脱离蜗轮后，伺服电动机带动滚珠丝杠副丝杠转动。

进一步地，所述的伺服电动机、减速机构、蜗轮、蜗杆、离合、离合轴、离合拨叉、挡片集成设置在变速箱内。实现轻质化设计。

进一步地，所述的外部套筒的上端与变速箱的固定相连。简化结构。

优选地，所述的内部套筒的上端固定有滚珠丝杠副螺母，滚珠丝杠副丝杠与滚珠丝杠副螺母螺纹配合，驱动内部套筒上下伸缩。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型充分应用了滚珠丝杆传动的高效和蜗轮蜗杆传动的自锁并通过离合有机结合，解决了调平支撑装置的高效传动和安全可靠的矛盾，增强了装置的适用性，是目前类似调平支撑装置所不能达到的；

切换机构中的结构，实现了离合的顺利拨动，该结构即实现了离合的转动，又实现了离合上下位置的拨动；并且拔叉与滚轮的设置，不会对离合的转动造成影响。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理示意图；

图2为本实用新型的主要结构示意图；

图3为图2的A-A剖视示意图；

图中：1-伺服电动机，2-减速机构，3-变速箱，4-离合，5-导向键，6-蜗轮， 7-蜗杆，8-滚珠丝杠副螺母，9-滚珠丝杠副丝杠，10-内部套筒，11-轴套，12- 离合轴，13-离合拨叉，14-挡片，15-离合手柄，16-外部套筒，17-转动手柄。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1～图3所示，一种兼备高效传动和机械自锁的一体化车载调平支撑装置，包括内部套筒10、外部套筒16、滚珠丝杠副丝杠9形成吃撑结构。

具体地，外套筒10的上端封住，内部套筒10插入外套筒16内，内套筒 10的下端为支撑处，内套筒10的上端固定有滚珠丝杠副丝杠螺母8；滚珠丝杠副丝杠9沿轴线设置，其下部为丝杆而上部为光轴，下部丝杠与滚珠丝杠副丝杠螺母8螺纹配合，上部的光轴通过轴承与外部套筒16的顶端配合。并且内部套筒10和外部套筒16为多棱边筒。

简单地说，当滚珠副丝杠9转动时，内部套筒10会沿外部套筒16伸出或回缩。

本方案中，通过设置主传动链、副传动链驱动滚珠丝杠副丝杠9动作，并且听过切换机构在两种传动链进行切换。

如图1和图2所示，切换机构中，包括离合4；离合4通过导向键5能沿轴向滑动地安装在滚珠丝杠副丝杠9上；离合4呈圆环盘状，经键套设在滚珠丝杠副丝杠9上且能沿轴向滑动。

如图1和图2所示，副传动链为手动调节传动，包括蜗轮6、蜗杆7；蜗轮 6经轴套11套设在滚珠丝杠副丝杠9的上部光轴处，蜗轮6与蜗杆7啮合，蜗杆7与转动手柄17相连。即蜗轮6和滚珠丝杠副丝杠9之间能相互转动，并不是同步转动的。

只有通过切换机构进行切换，蜗轮6和滚珠丝杠9之间才能一起转动。为此，离合4和蜗轮6的相对面处设置呈花键、键槽状，当离合4滑动至蜗轮6 位置时两者花键、键槽配合。副传动链中，转动手柄17经蜗杆7、蜗轮6带动离合4转动，离合4经导向键5带动滚珠丝杠副丝杠9转动。

本方案中，如图2和图3所述，切换机构还包括离合拨叉13、离合轴12、离合手柄15；离合拨叉13，其一端设置有两个销轴，两销轴平行且其上均设置有一个滚轮，两个滚轮将离合4的上下面夹住，离合拨叉13转动时，带动离合 4上下动作；离合拨叉13另一端垂直固定在离合轴12上，离合轴12还经离合手柄15驱动转动。既能实现离合4随棍子丝杠副丝杠9的转动，又能离合拨叉13在拔动离合4时不会造成阻碍。

本实施例中，离合拨叉13上经支板伸出设置有挡片14，离合4的上下极限位置处对应对设置有两个位置传感器，这两个位置传感器与主传动链电连接；挡片14随离合4一起动作，位于下极限位置时主传动链关闭，位于上极限位置时主传动链启动。实现主传动链、副传动链的自动切换。

如图1所示，对于主传动链中，滚珠丝杠副丝杠9的上部处，在蜗轮6的上方间距设有轮A，轮A经减速机构2与伺服电动机1驱动相连；离合4向上移动脱离蜗轮6后，伺服电动机1带动滚珠丝杠副丝杠9转动。

本实施例中，伺服电动机1、减速机构2、蜗轮6、蜗杆7、离合4、离合轴12、离合拨叉13、挡片14集成设置在变速箱3内，实现轻质化设计。并且外部套筒16的上端与变速箱3的固定相连。

本实用新型的工作过程如下：

正常工作前，将离合手柄15拨至解锁位置，离合4滑至减速机构2的末端侧，离合4与蜗轮6分离。虽然离合4与滚珠丝杆副丝杆9同步转动，但蜗轮 6空套在滚珠丝杠副丝杠9上，副传动链不参与传动，其自锁性能不影响主传动链的传动。与此同时，挡片14将离合4的位置信号传至调平控制系统告知电动调平方式允许启动。启动调平系统，伺服电动机1解闸并通过减速机构2驱动滚珠丝杠副丝杠9，经滚珠丝杠副螺母8带动内部套筒10伸出，实现车辆的高效、快速调平，同时支撑整车载荷。

调平结束，调平支撑装置停止运动的同时，伺服电动机抱闸自锁保持车辆的调平状态。若调平保持精度要求高或车辆上任务设备工作时间长，将离合手柄15拨至锁定位置。此时，离合4滑至蜗轮6侧，两者通过花键啮合，副传动链切入，蜗轮蜗杆机构的机械自锁功能发挥作用，实现调平支撑装置的机械自锁，安全可靠。与此同时，挡片14将离合4的位置信号传至调平控制系统告知机械自锁处于作用状态，电动调平方式不允许启动。

正常拆收时，若离合手柄15处于锁定位置，应先将离合手柄15拨至解锁位置，调平支撑装置短时内靠伺服电动机抱闸自锁。启动调平系统，伺服电动机1解闸并通过减速机构2驱动滚珠丝杠副丝杠9，经滚珠丝杠副螺母8带动内部套筒10缩回，实现车辆的高效、快速拆收。拆收完成，伺服电动再次抱闸自锁。必要时，又可以将离合手柄15拨至锁定位置实现双重自锁。

若离合4的切换操作采用电动方式并将控制指令加入到调平控制系统中，上述操作的工作过程不变，只是离合手柄15的拨动操作由调平控制系统自动控制。此时，离合4的切换操作就更及时、准确，自动化程度也更高。

紧急情况时，调平支撑装置的手动操作。先将离合手柄15拨至锁定位置并解除伺服电动机抱闸，人工摇动手柄17带动蜗杆7旋转，经蜗轮6、离合4、滚珠丝杠副丝杠9、滚珠丝杠副螺母8实现内部套筒10的伸出或缩回，实现操作方式的自由切换和紧急情况下的手动操作。若需手动快速操作调平支撑装置，也可采用手持式电动工具驱动蜗杆7旋转。

遇到车辆调平过程中或整车支起、轮胎离地后控制系统或调平供电故障时，可采用紧急情况下的手动方式操作调平支撑装置，实现内部套筒10的缩回，实现车辆的拆收，保持车辆及上任务设备的机动性。

故障情况时，调平支撑装置的处理。遇到伺服电动机抱闸解锁故障、控制系统故障、调平供电故障等问题时，只需将离合手柄15拨至锁定位置，副传动链切入，利用副传动链的机械自锁锁住支撑装置，就可以进行原因查找和故障处理。如伺服电动机故障需要更换时，就可以采用这种方式实施伺服电动机的更换。

上述中，伺服电动机解闸方式暂采用机械解闸，在调平支撑装置的总体设计中考虑。

上述工作过程中，通过离合4的设置和滑动，分时切入副传动链，将主副传动链的优点充分应用，实现了高效传动和机械自锁的一体化；通过引入手动操作，调平支撑装置工作寿命期内可能出现的各种情况都能进行原因查找和故障处理，增强了装置的适用性。

上述实施例仅表达了较为优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种兼备高效传动和机械自锁的一体化车载调平支撑装置，包括内部套筒(10)、外部套筒(16)同轴插装形成支撑腿，滚珠丝杠副丝杠(9)位于两者轴线处，滚珠丝杠副丝杠(9)上部将外部套筒(16)穿透且两者经轴承安装，滚珠丝杠副丝杠(9)转动时，内部套筒(10)在外部套筒(16)内伸缩动作，其特征在于：

所述的滚珠丝杠副丝杠(9)，经主传动链、副传动链驱动，且两个传动链之间经切换机构切换工作；

所述主传动链为电动自调节传动，直接驱动滚珠丝杠副丝杠(9)转动；

所述副传动链为手动调节传动，包括蜗轮(6)、蜗杆(7)，蜗轮(6)经轴套(11)套设在滚珠丝杠副丝杠(9)的上部光轴处，蜗轮(6)与蜗杆(7)啮合，蜗杆(7)与转动手柄(17)相连；

所述切换机构，包括离合(4)，离合(4)通过导向键(5)能沿轴向滑动地安装在滚珠丝杠副丝杠(9)上，离合(4)与蜗轮(6)的相对面设置有花键、键槽结构；

所述离合(4)滑动至蜗轮(6)位置时两者花键、键槽配合；副传动链中转动手柄(17)经蜗杆(7)、蜗轮(6)带动离合(4)转动，离合(4)经导向键(5)带动滚珠丝杠副丝杠(9)转动。

2.根据权利要求1所述的一种兼备高效传动和机械自锁的一体化车载调平支撑装置，其特征在于：所述的切换机构，还包括离合拨叉(13)、离合轴(12)、离合手柄(15)；

所述的离合(4)呈圆环盘状，经键套设在滚珠丝杠副丝杠(9)上且能沿轴向滑动；

所述的离合拨叉(13)，其一端设置有两个销轴，两销轴平行且其上均设置有一个滚轮，两个滚轮将离合(4)的上下面夹住，离合拨叉(13)转动时，带动离合(4)上下动作；

所述离合拨叉(13)另一端垂直固定在离合轴(12)上，离合轴(12)还经离合手柄(15)驱动转动。

3.根据权利要求2所述的一种兼备高效传动和机械自锁的一体化车载调平支撑装置，其特征在于：所述的离合拨叉(13)上经支板伸出设置有挡片(14)，离合(4)的上下极限位置处对应对设置有两个位置传感器，这两个位置传感器与主传动链电连接；

所述挡片(14)随离合(4)一起动作，位于下极限位置时主传动链关闭，位于上极限位置时主传动链启动。

4.根据权利要求3所述的一种兼备高效传动和机械自锁的一体化车载调平支撑装置，其特征在于：所述的主传动链中，滚珠丝杠副丝杠(9)的上部处，在蜗轮(6)的上方间距设有轮A，轮A经减速机构(2)与伺服电动机(1)驱动相连；

所述离合(4)向上移动脱离蜗轮(6)后，伺服电动机(1)带动滚珠丝杠副丝杠(9)转动。

5.根据权利要求4所述的一种兼备高效传动和机械自锁的一体化车载调平支撑装置，其特征在于：所述的伺服电动机(1)、减速机构(2)、蜗轮(6)、蜗杆(7)、离合(4)、离合轴(12)、离合拨叉(13)、挡片(14)集成设置在变速箱(3)内。

6.根据权利要求5所述的一种兼备高效传动和机械自锁的一体化车载调平支撑装置，其特征在于：所述的外部套筒(16)的上端与变速箱(3)的固定相连。

7.根据权利要求1或5所述的一种兼备高效传动和机械自锁的一体化车载调平支撑装置，其特征在于：所述的内部套筒(10)的上端固定有滚珠丝杠副螺母(8)，滚珠丝杠副丝杠(9)与滚珠丝杠副螺母(8)螺纹配合，驱动内部套筒(10)上下伸缩。

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