CN217081274U - 一种卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构，包括传动轴及安装其外部的法兰盘，以及用于驱动所述传动轴的伺服电机，所述法兰盘的外表面安装有一个机架，所述法兰盘的外表面安装有伺服电缸，其活塞杆连接有另一个所述机架，所述机架的内侧壁安装有轮系机构；所述轮系机构为蜗轮蜗杆轮系，所述轮系机构内存在一个自由度，并拥有不少于三个的高副，所述轮系机构之间的导程角β2≤当量摩擦角Pv；本实用新型通过轮系机构之间的机械联动及相互配合，在以特型的蜗轮蜗杆及高副传动的配合下，实现大传动比调节、无级调节及反行程自锁能力，有效满足实际卷盘架的自锁防逆需求及实用性需求，解决了传统技术中调节不便及传动比效果不佳的现象。

Description

一种卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构

技术领域

本实用新型涉及卷盘式喷灌机技术领域，特别涉及一种卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构。

背景技术

卷盘式喷灌机是一种将牵引PE管缠绕在绞盘卷筒上，利用喷灌压力水驱动变速箱带动绞盘旋转，并牵引喷头车自动移动和喷洒的灌溉机械，能够灌溉大面积的农田，也可以根据喷头控制喷水量的大小，以满足使用者对喷灌水量的不同要求，是农田节水灌溉的重要设备。

卷盘式喷灌机在使用时，一般是把主机摆放到灌溉地块的一端，利用牵引力把缠绕在主机绞盘上的PE管以及连接在PE管上的喷头小车拖出至地块的另一端；然后接上水源并达到一定的工作水压，这样喷头小车通过喷枪或悬臂开始向农田进行喷水灌溉；同时，主机利用水压通过水涡轮及传动系统的工作产生一定的机械动能，开始转动绞盘；绞盘的转动带动PE管自地块的一端向主机方向一端回卷，这样就形成了绞盘在转动，而喷头小车在设定的速度下匀速往回行走，边行走边喷水，直至完成整个地块的灌溉；

PE管必须正确无误地卷绕在绞盘卷筒上才能顺利地进行作业，绝对严禁绞盘逆转，绞盘逆转的直接后果就是PE管的缠绕乱序，使PE管不能顺利缠绕在绞盘卷筒上，因此卷盘式喷灌机上一般设置有卷盘防逆转装置；传统技术如中国发明专利公开号为CN204350773U，公开日为2015年5月27日的卷盘式喷灌机卷盘防逆转装置，其通过棘轮机构的自锁特性实现自锁，然而中间自锁部件不仅需要考虑到卷盘自身的自锁能力，同样还需要考虑到其在正常工作时的传动能力，传统的棘轮装置一方面动程只能作有级调节，另一方面有较大的冲击力导致磨损较严重且传动平稳性差且动力不大，对于实际应用角度而言仍有一定缺陷，难以满足实际使用的需求。

为此，提出一种卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例希望提供一种卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择；

本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：一种卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构，包括传动轴及安装其外部的法兰盘，以及用于驱动所述传动轴的伺服电机，所述法兰盘的外表面安装有一个机架，所述法兰盘的外表面安装有伺服电缸，其活塞杆连接有另一个所述机架，所述机架的内侧壁安装有轮系机构；

所述轮系机构为蜗轮蜗杆轮系，所述轮系机构内存在一个自由度，并拥有不少于三个的高副，与所述伺服电缸配合的所述机架内的所述轮系机构之间的导程角β2≤当量摩擦角Pv；

所述伺服电机的输出轴与所述轮系机构的蜗杆连接。

作为本技术方案的进一步优选的：所述当量摩擦角Pv的系数为0.06～0.08。

作为本技术方案的进一步优选的：所述蜗轮蜗杆轮系包括渐开线蜗轮和渐开线蜗杆；

所述渐开线蜗轮的轮齿与所述渐开线蜗杆的轮齿啮合。

作为本技术方案的进一步优选的：所述渐开线蜗杆的数量不少于个，与所述高副的数目相对应；

一个所述渐开线蜗杆的轴头与所述伺服电机的输出轴固定连接。

作为本技术方案的进一步优选的：所述渐开线蜗杆的轴头安装有齿轮，每个所述轮系机构的所述渐开线蜗杆通过各自的所述齿轮互相啮合，实现相互传动。

作为本技术方案的进一步优选的：所述渐开线蜗轮的内侧壁安装有套筒，所述套筒的内侧壁通过花键槽与所述传动轴的花键连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过轮系机构之间的机械联动及相互配合，在以特型的蜗轮蜗杆及高副传动的配合下，实现大传动比调节、无级调节及反行程自锁能力，有效满足实际卷盘架的自锁防逆需求及实用性需求，解决了传统技术中调节不便及传动比效果不佳的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一视角立体结构示意图；

图2为本实用新型的另一视角立体结构示意图；

图3为本实用新型的轮系机构和传动轴立体结构示意图；

图4为本实用新型的轮系机构一视角立体结构示意图；

图5为本实用新型的轮系机构另一视角立体结构示意图；

图6为本实用新型的传动轴立体结构示意图。

附图标记：1、传动轴；101、花键；2、法兰盘；3、机架；4、伺服电缸；5、轮系机构；501、渐开线蜗轮；502、渐开线蜗杆；503、齿轮；504、套筒；5041、花键槽；6、伺服电机。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

需要注意的是，术语“第一”、“第二”、“对称”、“阵列”等仅用于区分描述与位置描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“对称”等特征的可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；同样，对于未以“两个”、“三只”等文字形式对某些特征进行数量限制时，应注意到该特征同样属于明示或者隐含地包括一个或者更多个特征数量；

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型；可以是机械连接，可以是直接相连，可以是焊接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书附图结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构，包括传动轴1及安装其外部的法兰盘2，以及用于驱动传动轴1的伺服电机6，法兰盘2的外表面安装有一个机架3，法兰盘2的外表面安装有伺服电缸4，其活塞杆连接有另一个机架3，机架3的内侧壁安装有轮系机构5；

轮系机构5为蜗轮蜗杆轮系，轮系机构5内存在一个自由度，并拥有三个高副，与伺服电缸4配合的机架3内的轮系机构5之间的导程角β2≤当量摩擦角Pv；

伺服电机6的输出轴与轮系机构5的蜗杆连接。

本实施例中，具体的：当量摩擦角Pv的系数为0.06；

蜗轮副摩擦系数为0.06时，螺旋角(导程角β2)<3度29分11秒时产生自锁。

本实施例中，具体的：蜗轮蜗杆轮系包括渐开线蜗轮501和渐开线蜗杆502；

渐开线蜗轮501的轮齿与渐开线蜗杆502的轮齿啮合；

采用渐开线蜗轮501与渐开线蜗杆502进行传动。

本实施例中，具体的：渐开线蜗杆502的数量不少于3个，与高副的数目相对应；

一个渐开线蜗杆502的轴头与伺服电机6的输出轴固定连接；

渐开线蜗杆502为主动件，通过多端配合，提高机械传动效率。

本实施例中，具体的：渐开线蜗杆502的轴头安装有齿轮503，每个轮系机构5的渐开线蜗杆502通过各自的齿轮503互相啮合，实现相互传动；

每组轮系机构5的联动由一个轮系机构5中的渐开线蜗杆502，带动齿轮503啮合于另一个轮系机构5中的渐开线蜗杆502旋转，实现联动。

本实施例中，具体的：渐开线蜗轮501的内侧壁安装有套筒504，套筒504的内侧壁通过花键槽5041与传动轴1的花键101连接；

通过花键101与花键槽5041配合的形式，实现对传动轴1的精密传动与大传动比传递。

本实施例中，具体的：渐开线蜗杆502的Z值为1。

实施例二

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构，包括传动轴1及安装其外部的法兰盘2，以及用于驱动传动轴1的伺服电机6，法兰盘2的外表面安装有一个机架3，法兰盘2的外表面安装有伺服电缸4，其活塞杆连接有另一个机架3，机架3的内侧壁安装有轮系机构5；

轮系机构5为蜗轮蜗杆轮系，轮系机构5内存在一个自由度，并拥有三个高副，与伺服电缸4配合的机架3内的轮系机构5之间的导程角β2≤当量摩擦角Pv；

伺服电机6的输出轴与轮系机构5的蜗杆连接。

本实施例中，具体的：当量摩擦角Pv的系数为0.08；

蜗轮副摩擦系数为0.08时，螺旋角(导程角β2)<4度38分39秒时产生自锁。

本实施例中，具体的：蜗轮蜗杆轮系包括渐开线蜗轮501和渐开线蜗杆502；

渐开线蜗轮501的轮齿与渐开线蜗杆502的轮齿啮合；

采用渐开线蜗轮501与渐开线蜗杆502进行传动。

本实施例中，具体的：渐开线蜗杆502的数量不少于3个，与高副的数目相对应；

一个渐开线蜗杆502的轴头与伺服电机6的输出轴固定连接；

渐开线蜗杆502为主动件，通过多端配合，提高机械传动效率。

本实施例中，具体的：渐开线蜗杆502的轴头安装有齿轮503，每个轮系机构5的渐开线蜗杆502通过各自的齿轮503互相啮合，实现相互传动；

每组轮系机构5的联动由一个轮系机构5中的渐开线蜗杆502，带动齿轮503啮合于另一个轮系机构5中的渐开线蜗杆502旋转，实现联动。

本实施例中，具体的：渐开线蜗轮501的内侧壁安装有套筒504，套筒504的内侧壁通过花键槽5041与传动轴1的花键101连接；

通过花键101与花键槽5041配合的形式，实现对传动轴1的精密传动与大传动比传递。

本实施例中，具体的：渐开线蜗杆502的Z值为1。

工作原理或者结构原理：使用时，伺服电机6驱动渐开线蜗杆502旋转，带动渐开线蜗轮501及齿轮503同步驱动，进而驱动每组轮系机构5进行对传动轴1进行传动；受限于一个轮系机构5内的结构特性，其反行程自锁能力能够保证传动轴1无法反向带动套筒504即渐开线蜗轮501，对渐开线蜗杆502进行反向旋转；

而需要进行翻转作业时，通过伺服电缸4驱动一个机架3带动特制的轮系机构(5)脱离另一个轮系机构(5)，由伺服电机6反向驱动剩余的轮系机构5，即可实现对卷盘架进行翻转作业。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构，包括传动轴(1)及安装其外部的法兰盘(2)，以及用于驱动所述传动轴(1)的伺服电机(6)，其特征在于：所述法兰盘(2)的外表面安装有一个机架(3)，所述法兰盘(2)的外表面安装有伺服电缸(4)，其活塞杆连接有另一个所述机架(3)，所述机架(3)的内侧壁安装有轮系机构(5)；

所述轮系机构(5)为蜗轮蜗杆轮系，所述轮系机构(5)内存在一个自由度，并拥有不少于三个的高副，与所述伺服电缸(4)配合的所述机架(3)内的所述轮系机构(5)之间的导程角β2≤当量摩擦角Pv；

所述伺服电机(6)的输出轴与所述轮系机构(5)的蜗杆连接。

2.根据权利要求1所述的卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构，其特征在于：所述当量摩擦角Pv的系数为0.06～0.08。

3.根据权利要求1或2所述的卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构，其特征在于：所述蜗轮蜗杆轮系包括渐开线蜗轮(501)和渐开线蜗杆(502)；

所述渐开线蜗轮(501)的轮齿与所述渐开线蜗杆(502)的轮齿啮合。

4.根据权利要求3所述的卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构，其特征在于：所述渐开线蜗杆(502)的数量不少于3个，与所述高副的数目相对应；

一个所述渐开线蜗杆(502)的轴头与所述伺服电机(6)的输出轴固定连接。

5.根据权利要求4所述的卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构，其特征在于：所述渐开线蜗杆(502)的轴头安装有齿轮(503)，每个所述轮系机构(5)的所述渐开线蜗杆(502)通过各自的所述齿轮(503)互相啮合，实现相互传动。

6.根据权利要求5所述的卷盘式喷灌机用机械自锁防逆机构，其特征在于：所述渐开线蜗轮(501)的内侧壁安装有套筒(504)，所述套筒(504)的内侧壁通过花键槽(5041)与所述传动轴(1)的花键(101)连接。

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