專利名稱：一種防水多級(jí)伸縮桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有防水能力的多級(jí)伸縮桿。
背景技術(shù)：
目前，單級(jí)伸縮桿特別是單級(jí)電動(dòng)伸縮桿(又叫電動(dòng)推桿)在國內(nèi)外已經(jīng)廣泛使用，但由于只具有單級(jí)伸縮功能，因此在伸縮桿整體縮回狀態(tài)時(shí)受到空間限制但又要求具有較大的伸出行程時(shí)，就不能夠采用單級(jí)伸縮桿。雖然目前也有采用鋼絲繩通過滑輪實(shí)現(xiàn)多級(jí)伸縮功能的，但采用這種方式的載荷都集中在鋼絲繩上，而且鋼絲繩與滑輪相連接的約束性不好，造成滑管與滑管之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向移動(dòng)，從而導(dǎo)致鋼絲繩扭曲，打結(jié)以及鋼絲繩從滑輪槽中脫落等后果，使傳動(dòng)失效，而且目前使用的伸縮桿沒有進(jìn)行防水處理， 只能應(yīng)用于干燥的環(huán)境中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用機(jī)械傳動(dòng)進(jìn)行多級(jí)伸縮、并且具有防水措施的多級(jí)伸縮桿，使其在縮回狀態(tài)尺寸較小的情況下能夠提供較大的工作行程，而且可以應(yīng)用于水下場合。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案一種防水多級(jí)伸縮桿，由1至N級(jí)的傳動(dòng)桿、螺紋管、密封管構(gòu)成；其中，螺紋管套在傳動(dòng)桿外面，密封管套在螺紋管外面；所述各級(jí)傳動(dòng)桿通過卡銷和卡槽配合，使得各級(jí)傳動(dòng)桿只能相對(duì)做軸向移動(dòng)；且前級(jí)傳動(dòng)桿在外側(cè)，后級(jí)傳動(dòng)桿在內(nèi)側(cè)；所述各級(jí)螺紋管通過螺紋連接，前級(jí)螺紋管在外側(cè)，后級(jí)螺紋管在內(nèi)側(cè)，各級(jí)螺紋管設(shè)有通長的外螺紋和位于螺紋管前端的內(nèi)螺紋；且各級(jí)螺紋管的前端設(shè)有向外突出的收回止動(dòng)限位臺(tái)階，各級(jí)螺紋管的尾端設(shè)有向外突出的伸出止動(dòng)限位沿；所述各級(jí)密封管通過卡銷和卡槽配合，使得各級(jí)密封管只能相對(duì)做軸向移動(dòng)，前級(jí)傳動(dòng)桿在外側(cè)，后級(jí)傳動(dòng)桿在內(nèi)側(cè)；且相鄰各級(jí)密封管之間設(shè)有密封圈。所述第一級(jí)傳動(dòng)桿由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述第N級(jí)傳動(dòng)桿與第N級(jí)螺紋管連接，使第N級(jí)螺紋管與第N級(jí)傳動(dòng)桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)；所述第N級(jí)密封管的端部設(shè)密封的端蓋， 且端蓋外側(cè)設(shè)置工作軸。所述第一級(jí)密封管的端部密封固定在底板上，所述第一級(jí)螺紋管的端部固定在該底板上，所述第一級(jí)傳動(dòng)桿的端部通過軸承7連接在該底板上，所述電機(jī)固定在該底板上，且該底板外面罩有密封罩8。作為優(yōu)選，所述電機(jī)采用減速電機(jī)，該電機(jī)輸出軸直接與所述第一級(jí)傳動(dòng)桿連接； 該電機(jī)固定在所述底板外側(cè)，該底板外側(cè)罩有密封罩。作為優(yōu)選，所述電機(jī)通過兩級(jí)齒輪與所述第一級(jí)傳動(dòng)桿連接，其中第一級(jí)齒輪為小齒輪，第二級(jí)齒輪為大齒輪；該兩級(jí)齒輪位于所述底板的外側(cè)，該底板外側(cè)罩有密封罩； 所述電機(jī)固定在所述底板的內(nèi)側(cè)，與伸縮桿同側(cè)，且該電機(jī)外面罩有密封的電機(jī)罩。作為優(yōu)選，所述電機(jī)為伺服電機(jī)。作為優(yōu)選，所述電機(jī)安裝有負(fù)載傳感器。
一個(gè)優(yōu)選的方案，其N為3，有三級(jí)伸縮桿，其具體結(jié)構(gòu)為伺服電機(jī)經(jīng)齒輪帶動(dòng)第一級(jí)傳動(dòng)桿，第一級(jí)傳動(dòng)桿和第二導(dǎo)向環(huán)連接在一起，通過第二導(dǎo)向環(huán)上的突起銷和第二級(jí)傳動(dòng)桿上的導(dǎo)向槽配合，限制第二級(jí)傳動(dòng)桿和第一級(jí)傳動(dòng)桿之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，第二級(jí)傳動(dòng)桿與第四導(dǎo)向環(huán)連接到一起，通過第四導(dǎo)向環(huán)上的突起銷和第三級(jí)傳動(dòng)桿上的導(dǎo)向槽配合，限制第三級(jí)傳動(dòng)桿和第二級(jí)傳動(dòng)桿之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)桿、第二級(jí)傳動(dòng)桿、第三級(jí)傳動(dòng)桿之間只能做相對(duì)軸向直線運(yùn)動(dòng)，第三級(jí)傳動(dòng)桿通過傳動(dòng)圓環(huán)與第三級(jí)螺紋管固接到一起，當(dāng)伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到第一級(jí)傳動(dòng)桿上時(shí)，第二級(jí)傳動(dòng)桿、第三級(jí)傳動(dòng)桿跟隨做轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并且把轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過傳動(dòng)圓環(huán)傳遞到第三級(jí)螺紋管，傳動(dòng)桿隨螺紋管一起轉(zhuǎn)動(dòng)；第三級(jí)螺紋管通過螺紋連接與第二級(jí)螺紋管連接到一起，第一級(jí)螺紋管與第二級(jí)螺紋管通過螺紋連接到一起，第一級(jí)螺紋管通過螺釘與軸承板和密封管固定板連接到一起， 固定不動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)伸縮桿的伸出和縮回；第一級(jí)密封管通過螺釘與密封管固定板固定到一起，固定不動(dòng)，第一級(jí)密封管另外一端固定有第一導(dǎo)向環(huán)，通過第一導(dǎo)向環(huán)上的突起銷和第二級(jí)密封管上的導(dǎo)向槽配合實(shí)現(xiàn)相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)，第二級(jí)密封管前端和尾端上的密封圈起密封作用，同理，第二級(jí)密封管與第三級(jí)密封管連接到一起，第三級(jí)密封管通過第三級(jí)密封管圓環(huán)和外端蓋與工作軸固定到一起，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)圓環(huán)與傳動(dòng)圓環(huán)做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工作軸推動(dòng)密封管進(jìn)行伸出和縮回運(yùn)動(dòng)。第一級(jí)、第二級(jí)、第三級(jí)密封管的作用是保護(hù)螺紋管，防止雜物等影響螺紋的正常傳動(dòng)。工作軸上根據(jù)需要安裝各種設(shè)備，可以和密封管一起移動(dòng)。電機(jī)罩尾部安裝防水插頭，把電機(jī)密封在電機(jī)罩內(nèi)。電機(jī)罩、密封罩在與軸承板固定到一起之前，在相應(yīng)的配合面和螺釘孔位置涂抹防水膠，實(shí)現(xiàn)密封目的。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)包括從理論上說，本發(fā)明所涉及的伸縮桿是能伸縮無限多級(jí)的；多級(jí)伸縮桿可以逐次外伸和縮回運(yùn)動(dòng)，提供較大的工作行程；伺服電機(jī)部分和齒輪箱是密封的，適用于在水下進(jìn)行工作；通過各級(jí)螺紋管的限位臺(tái)階和限位沿，以及安裝在電機(jī)上的負(fù)載傳感器，可以很容易實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)行程的自動(dòng)控制；通過工作軸，可以安裝一定重量的設(shè)備，滿足不同的需求。本發(fā)明應(yīng)用于對(duì)安裝空間有限制的工作場合，尤其是在縮回后空間受到限制，但要求伸出時(shí)達(dá)到較大距離的場合。


圖1是本發(fā)明一種防水多級(jí)伸縮桿的結(jié)構(gòu)原理主視圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖1的左視圖；圖4是本發(fā)明一種防水多級(jí)伸縮桿完全展開時(shí)的結(jié)構(gòu)原理主視圖；圖5是圖4的B局部放大圖；圖6是圖4的C局部放大圖；圖7是圖4的D局部放大圖。圖中1、伺服電機(jī)；2、電機(jī)罩；3、小齒輪；4、電機(jī)罩螺釘；5、軸封；6、止動(dòng)螺釘；7、
軸承；8、密封罩；9、大齒輪；10、鎖緊螺釘；11、軸承板；12、密封管固定板；13、螺紋管固定板；14、第一級(jí)密封管；15、第一級(jí)螺紋管；16、第一級(jí)傳動(dòng)桿；17、第一級(jí)密封圈；18、第一導(dǎo)向環(huán)；19、第二導(dǎo)向環(huán)；20、第二級(jí)密封管；21、第二級(jí)螺紋管；22、第二級(jí)傳動(dòng)桿；23、第二級(jí)密封圈；24、第三導(dǎo)向環(huán)；25、收回止動(dòng)限位臺(tái)階；26、第四導(dǎo)向環(huán)；27、第三級(jí)密封管；28、第三級(jí)螺紋管；29、第三級(jí)傳動(dòng)桿；30、傳動(dòng)圓環(huán)；31、第三級(jí)密封管圓環(huán)；32、外端蓋；33、工作軸；34、轉(zhuǎn)動(dòng)圓環(huán)；35、固定螺釘。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步的說明，本實(shí)施例分為傳動(dòng)部分和密封部分。1、傳動(dòng)部分。如圖1、2、3、4所示，伺服電機(jī)1安裝到電機(jī)罩2內(nèi)，電機(jī)罩2通過電機(jī)罩螺釘4與軸承板11鎖固到一起；伺服電機(jī)工作軸上安裝小齒輪3，小齒輪與大齒輪配合，將伺服電機(jī)1的運(yùn)動(dòng)傳送到第一級(jí)傳動(dòng)桿16上，第一級(jí)傳動(dòng)桿16的軸端安裝軸承7和軸封5 ；軸承7安裝到螺紋管固定板13上，螺紋管固定板13通過鎖緊螺釘10與密封管固定板12和軸承板11固定到一起；第一級(jí)傳動(dòng)桿16與第二導(dǎo)向環(huán)19固定到一起，通過第二導(dǎo)向環(huán)19上的突起銷與第二級(jí)傳動(dòng)桿22上的導(dǎo)向槽配合實(shí)現(xiàn)相對(duì)軸向直線運(yùn)動(dòng)，同理，第二級(jí)傳動(dòng)桿22和第三級(jí)傳動(dòng)桿四實(shí)現(xiàn)相對(duì)軸向直線運(yùn)動(dòng)，第三級(jí)傳動(dòng)桿四和第三級(jí)螺紋管觀分別與傳動(dòng)圓環(huán)30固定到一起，從而帶動(dòng)第三級(jí)螺紋管觀進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，傳動(dòng)圓環(huán) 30的伸出端起到第三級(jí)螺紋管收回時(shí)的限位作用，同理，第二級(jí)螺紋管前端的收回止動(dòng)限位臺(tái)階25起到第二級(jí)螺紋管收回時(shí)的限位作用。第三級(jí)螺紋管觀的外螺紋和第二級(jí)螺紋管21的內(nèi)螺紋通過螺紋連接到一起，第三級(jí)螺紋管觀尾端的伸出止動(dòng)限位沿不能與第二級(jí)螺紋管21內(nèi)螺紋的螺紋配合，起到伸出時(shí)的限位作用，同理，第二級(jí)螺紋管與第一級(jí)螺紋管15連接到一起，第一級(jí)螺紋管15與螺紋管固定板13焊接到一起，第一級(jí)螺紋管15固定不動(dòng)；2、密封部分。如圖1、2、3、4所示，第一級(jí)密封管14的尾端通過螺釘與密封管固定板12固定到一起，固定不動(dòng)，第一級(jí)密封管14的前端固定有第一導(dǎo)向環(huán)18，通過第一導(dǎo)向環(huán)18上的突起銷和第二級(jí)密封管20上的導(dǎo)向槽配合實(shí)現(xiàn)相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)，第二級(jí)密封管20 尾端安裝有第一級(jí)密封圈17，同理，第二級(jí)密封管20與第三級(jí)密封管27連接到一起，第二級(jí)密封管20前端安裝有第二級(jí)密封圈23。第三級(jí)密封管27通過第三級(jí)密封管圓環(huán)31和外端蓋32與工作軸33固定到一起，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)圓環(huán)34與傳動(dòng)圓環(huán)30作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，外端蓋 32推動(dòng)第三級(jí)密封管27進(jìn)行伸出和縮回運(yùn)動(dòng)，第一級(jí)、第二級(jí)、第三級(jí)密封管的主要作用是保護(hù)螺紋管，防止雜物影響螺紋的正常傳動(dòng)；密封管固定板12和軸承板11通過鎖緊螺釘 10鎖緊之前，在它們的配合面和螺紋孔位置涂抹防水膠，實(shí)現(xiàn)齒輪傳動(dòng)部分的密封；電機(jī)罩2和軸承板11通過電機(jī)罩螺釘4鎖緊之前，在它們的配合面和螺紋孔位置涂抹防水膠， 同時(shí)，電機(jī)罩2尾部安裝有防水接頭，將電機(jī)的輸入引出到電機(jī)罩2外，實(shí)現(xiàn)電機(jī)部分的密封。通過以上的密封處理，電機(jī)部分和齒輪傳動(dòng)部分具有防水功能，能將伸縮桿應(yīng)用于一定水深的環(huán)境。上述具體實(shí)施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種防水多級(jí)伸縮桿，由1至N級(jí)的傳動(dòng)桿、螺紋管、密封管構(gòu)成；其特征在于螺紋管套在傳動(dòng)桿外面，密封管套在螺紋管外面；所述各級(jí)傳動(dòng)桿通過卡銷和卡槽配合，使得各級(jí)傳動(dòng)桿只能相對(duì)做軸向移動(dòng)；且前級(jí)傳動(dòng)桿在外側(cè)，后級(jí)傳動(dòng)桿在內(nèi)側(cè)；所述各級(jí)螺紋管通過螺紋連接，前級(jí)螺紋管在外側(cè)，后級(jí)螺紋管在內(nèi)側(cè)，各級(jí)螺紋設(shè)有通長的外螺紋和位于螺紋管前端的內(nèi)螺紋；且各級(jí)螺紋管的前端設(shè)有向外突出的收回止動(dòng)限位臺(tái)階(25)，各級(jí)螺紋管的尾端設(shè)有向外突出的伸出止動(dòng)限位沿；所述各級(jí)密封管通過卡銷和卡槽配合，使得各級(jí)密封管只能相對(duì)做軸向移動(dòng)，前級(jí)傳動(dòng)桿在外側(cè)，后級(jí)傳動(dòng)桿在內(nèi)側(cè)；且相鄰各級(jí)密封管之間設(shè)有密封圈。所述第一級(jí)傳動(dòng)桿由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述第N級(jí)傳動(dòng)桿與第N級(jí)螺紋管連接，使第N級(jí)螺紋管與第N級(jí)傳動(dòng)桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)；所述第N級(jí)密封管的端部設(shè)密封的端蓋(32)，且端蓋(3 外側(cè)設(shè)置工作軸(33)。所述第一級(jí)密封管的端部密封固定在底板上，所述第一級(jí)螺紋管的端部固定在該底板上，所述第一級(jí)傳動(dòng)桿的端部通過軸承7連接在該底板上，所述電機(jī)固定在該底板上，且該底板外面罩有密封罩。
2.如權(quán)利要求1所述的一種防水多級(jí)伸縮桿，其特征在于所述電機(jī)采用減速電機(jī)，該電機(jī)輸出軸直接與所述第一級(jí)傳動(dòng)桿連接；該電機(jī)固定在所述底板外側(cè)，該底板外側(cè)罩有密封罩。
3.如權(quán)利要求1所述的一種防水多級(jí)伸縮桿，其特征在于所述電機(jī)通過兩級(jí)齒輪與所述第一級(jí)傳動(dòng)桿連接，其中第一級(jí)齒輪為小齒輪，第二級(jí)齒輪為大齒輪；該兩級(jí)齒輪位于所述底板的外側(cè)，該底板外側(cè)罩有密封罩(8)；所述電機(jī)固定在所述底板的內(nèi)側(cè)，與伸縮桿同側(cè)，且該電機(jī)外面罩有密封的電機(jī)罩。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的一種防水多級(jí)伸縮桿，其特征在于所述N為3。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的一種防水多級(jí)伸縮桿，其特征在于所述電機(jī)為伺服電機(jī)。
6.如權(quán)利要求4所述的一種防水多級(jí)伸縮桿，其特征在于所述電機(jī)為伺服電機(jī)。
7.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的一種防水多級(jí)伸縮桿，其特征在于所述電機(jī)安裝有負(fù)載傳感器。
8.如權(quán)利要求5所述的一種防水多級(jí)伸縮桿，其特征在于所述電機(jī)安裝有負(fù)載傳感ο
9.如權(quán)利要求6所述的一種防水多級(jí)伸縮桿，其特征在于所述電機(jī)安裝有負(fù)載傳感ο
全文摘要
一種防水多級(jí)伸縮桿，使用在縮回空間受到限制，但要求伸出時(shí)達(dá)到較大伸出行程的場合；由1至N級(jí)的傳動(dòng)桿、螺紋管、密封管構(gòu)成；第一級(jí)傳動(dòng)桿由電機(jī)帶動(dòng)，通過第N級(jí)傳動(dòng)桿帶動(dòng)螺紋管轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使各級(jí)伸縮桿移動(dòng)。密封管在最外側(cè)可隨著伸縮桿移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)防水密封，并且電機(jī)外設(shè)有密封罩。本發(fā)明可以應(yīng)用于水下且對(duì)安裝空間有限制的工作場合，尤其是在縮回后空間受到限制，但要求伸出時(shí)達(dá)到較大距離的場合。并且從理論上說，本發(fā)明所涉及的伸縮桿能夠設(shè)置任意多級(jí)。
文檔編號(hào)F16H25/20GK102494095SQ20111036886
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者劉志峰, 程強(qiáng), 蒲方元, 蔡力鋼, 趙永勝 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)