轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu),其鎖緊支架設(shè)有圓柱孔,齒形圓柱滑塊通過(guò)直線軸承設(shè)在圓柱孔內(nèi),齒形圓柱滑塊的前端設(shè)有缺口,缺口上設(shè)電位器感應(yīng)片,齒形圓柱滑塊的后端設(shè)有滑槽,限位螺母設(shè)在滑槽內(nèi),推桿座的底座固定在齒形圓柱滑塊后端,推桿座內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向通孔,導(dǎo)向螺柱的前端穿過(guò)導(dǎo)向通孔并與限位螺母螺紋連接,直線電機(jī)通過(guò)電機(jī)安裝座與鎖緊支架的后端固定連接,直線電機(jī)的動(dòng)力輸出軸在聯(lián)軸孔內(nèi)與導(dǎo)向螺柱固定連接,彈簧的一端與推桿座的底座連接,另一端與電機(jī)安裝座的定位面連接;電位器固定在鎖緊支架上,電位器感應(yīng)片連接電位器的感應(yīng)端,電位器的控制信號(hào)輸出端連接直線電機(jī)的控制信號(hào)輸入端。本發(fā)明環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域,具體地指一種轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)。
技術(shù)背景
[0002]國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的許多自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、自動(dòng)回轉(zhuǎn)框架或自動(dòng)回轉(zhuǎn)測(cè)量?jī)x等自動(dòng)回轉(zhuǎn)設(shè)備中,無(wú)論是室內(nèi)設(shè)備還是車(chē)載設(shè)備,為對(duì)內(nèi)部轉(zhuǎn)軸的工作狀態(tài)進(jìn)行控制,在設(shè)備內(nèi)部都需安裝自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu),在測(cè)試或使用過(guò)程中都要對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行自動(dòng)鎖緊,以滿足工作過(guò)程中自動(dòng)化流程的需要。
[0003]國(guó)內(nèi)目前較常用的鎖緊機(jī)構(gòu)有插銷(xiāo)式、抱軸式、端齒盤(pán)式等鎖緊機(jī)構(gòu),這幾種方式在使用過(guò)程中都存在一定的優(yōu)缺點(diǎn),插銷(xiāo)式鎖緊機(jī)構(gòu)主要是通過(guò)電機(jī)將彈簧銷(xiāo)準(zhǔn)確插入到轉(zhuǎn)動(dòng)部分的鎖緊孔中,這種機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是鎖緊可靠,缺點(diǎn)是整個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)占用空間大,控制系統(tǒng)復(fù)雜,成本高。抱軸式鎖緊主要是利用剎車(chē)片的結(jié)構(gòu)原理對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行抱緊,通過(guò)電機(jī)拉力控制剎車(chē)片的張開(kāi)或鎖緊,這種機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是占用空間小,易于安裝調(diào)整,缺點(diǎn)是整個(gè)機(jī)構(gòu)鎖緊性能可靠性差,且需定期對(duì)鎖緊鋼絲繩進(jìn)行調(diào)整,使用推護(hù)較為繁瑣。端齒盤(pán)式鎖緊機(jī)構(gòu)主要是加工一對(duì)高精度齒盤(pán)分別安裝在回轉(zhuǎn)軸端面和鎖緊機(jī)構(gòu)的端面,利用相互嚙合的齒輪進(jìn)行鎖緊,這種機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是鎖緊后的穩(wěn)定性較好,可靠性高,缺點(diǎn)是成本高,整個(gè)機(jī)構(gòu)占用軸向空間尺寸較大。
[0004]常用的插銷(xiāo)式、抱軸式、端齒盤(pán)式等鎖緊機(jī)構(gòu)在使用過(guò)程中出現(xiàn)的最主要問(wèn)題是:短期使用時(shí)可靠性較高,如長(zhǎng)期放置后再使用或出現(xiàn)振動(dòng)、沖擊、高低溫后再使用時(shí),可靠性會(huì)大大降低。主要原因是:鎖緊機(jī)構(gòu)一般長(zhǎng)期處于鎖緊狀態(tài),工作時(shí)才進(jìn)行解鎖。這類(lèi)機(jī)構(gòu)基本上是利用鎖緊機(jī)構(gòu)內(nèi)的螺紋副進(jìn)行移動(dòng),鎖緊時(shí)依靠機(jī)構(gòu)內(nèi)的螺紋副進(jìn)行自鎖,由于安裝在鎖緊機(jī)構(gòu)內(nèi)的螺紋副長(zhǎng)期處于受力狀態(tài),一段時(shí)間未工作后,因溫差、運(yùn)輸振動(dòng)等原因,機(jī)構(gòu)內(nèi)的螺紋副會(huì)產(chǎn)生一定的彈性或塑性變形,解鎖時(shí)需先克服這個(gè)螺紋變形,這樣會(huì)使初始解鎖力增加較多,從而造成鎖緊機(jī)構(gòu)解鎖不可靠的現(xiàn)象,甚至無(wú)法使用。
[0005]還有一種電磁離合式的鎖緊機(jī)構(gòu),它主要是利用電磁離合器的原理,在轉(zhuǎn)軸與座體之間安裝一個(gè)電磁離合器,通過(guò)整個(gè)電磁離合鎖緊機(jī)構(gòu)的通斷電來(lái)達(dá)到鎖緊或解鎖的目的,這種機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是鎖緊可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用空間小,缺點(diǎn)是整個(gè)機(jī)構(gòu)工作時(shí)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)較大,對(duì)設(shè)備有較大的電磁干擾,對(duì)周?chē)碾娮釉O(shè)備工作時(shí)有較大的影響,同時(shí)這種鎖緊機(jī)構(gòu)還無(wú)法完全進(jìn)行電磁屏敝。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的就是要提供一種轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)沿轉(zhuǎn)軸徑向進(jìn)行鎖緊,環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小、鎖緊可靠、不影響設(shè)備正常工作。
[0007]為實(shí)現(xiàn)此目的,本發(fā)明所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu),其特征在于:它包括齒形圓柱滑塊、鎖緊支架、直線軸承、限位螺母、導(dǎo)向螺柱、推桿座、彈簧、電機(jī)安裝座、直線電機(jī)、電位器感應(yīng)片、電位器壓板和電位器,其中,所述鎖緊支架內(nèi)部中間位置設(shè)有圓柱孔,所述齒形圓柱滑塊通過(guò)直線軸承設(shè)置在圓柱孔內(nèi),齒形圓柱滑塊的前端設(shè)有缺口,缺口上安裝電位器感應(yīng)片,齒形圓柱滑塊的前端面設(shè)有齒,齒形圓柱滑塊的前端伸出鎖緊支架的前端,齒形圓柱滑塊的后端設(shè)有滑槽,限位螺母設(shè)置在滑槽內(nèi),所述推桿座的底座固定在齒形圓柱滑塊的后端面,推桿座內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向通孔,導(dǎo)向螺柱的前端穿過(guò)導(dǎo)向通孔并與限位螺母螺紋連接,推桿座的底座對(duì)限位螺母進(jìn)行限位;
[0008]所述直線電機(jī)的殼體通過(guò)電機(jī)安裝座與鎖緊支架的后端固定連接,電機(jī)安裝座內(nèi)設(shè)有聯(lián)軸孔,直線電機(jī)的動(dòng)力輸出軸在聯(lián)軸孔內(nèi)與導(dǎo)向螺柱的底端固定連接,直線電機(jī)的動(dòng)力輸出軸和導(dǎo)向螺柱能在聯(lián)軸孔內(nèi)移動(dòng),彈簧的一端與推桿座的底座連接,彈簧的另一端與電機(jī)安裝座的定位面連接;
[0009]所述電位器通過(guò)電位器壓板固定在鎖緊支架上,電位器感應(yīng)片連接電位器的感應(yīng)端,電位器的控制信號(hào)輸出端連接直線電機(jī)的控制信號(hào)輸入端。
[0010]本發(fā)明的轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)與常用鎖緊機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)不同,在機(jī)構(gòu)處于長(zhǎng)時(shí)間鎖緊時(shí),主要是通過(guò)內(nèi)部的彈簧力進(jìn)行鎖緊,鎖緊機(jī)構(gòu)內(nèi)的螺紋副處于自由不受力的狀態(tài)。當(dāng)鎖緊機(jī)構(gòu)短時(shí)間處于解鎖狀態(tài)時(shí),通過(guò)電機(jī)拉力來(lái)克服彈簧力,使鎖緊機(jī)構(gòu)上的齒形滑塊與鎖緊齒輪進(jìn)行脫離,從而實(shí)現(xiàn)解鎖。由于解鎖時(shí)間較短,且維持解鎖所需要的時(shí)間也較短,此時(shí)間內(nèi)環(huán)境條件變化小,因而能大大提高鎖緊機(jī)構(gòu)的工作可靠性。
[0011]本發(fā)明外形結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小、成本低、裝配及拆卸方便、鎖緊可靠、鎖緊解鎖轉(zhuǎn)換方便快捷、不影響設(shè)備正常工作;可解決現(xiàn)有的幾種自動(dòng)回轉(zhuǎn)鎖緊機(jī)構(gòu)中工作可靠性差、空間占用大、電磁干擾大等問(wèn)題。本發(fā)明適用于自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、自動(dòng)調(diào)平機(jī)構(gòu)、自動(dòng)回轉(zhuǎn)框架或自動(dòng)回轉(zhuǎn)測(cè)量?jī)x等自動(dòng)回轉(zhuǎn)設(shè)備中,同時(shí)也適用于這類(lèi)設(shè)備的升級(jí)換代、小型化、技術(shù)改進(jìn),具有較好的應(yīng)用價(jià)值和推廣前景。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明在一個(gè)方向上的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明在另一個(gè)方向上的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明的分解示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5為本發(fā)明在鎖緊時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017]圖6為本發(fā)明在解時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中,I一齒形圓柱滑塊、1.1一缺口、1.2—齒、1.3—滑槽、1.4一限位槽、2—鎖緊支架、2.1一圓柱孔、3—直線軸承、4一限位螺母、5—導(dǎo)向螺柱、6—推桿座、6.1一導(dǎo)向通孔、7一彈黃、8—電機(jī)安裝座、8.1一聯(lián)軸孔、9一直線電機(jī)、10一電位器感應(yīng)片、11一限位塊、
12—電位器壓板、13—電位器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
[0020]如圖1?6所示的轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu),它包括齒形圓柱滑塊I(外圓直徑為20mm)、鎖緊支架2、直線軸承3(型號(hào)為L(zhǎng)M20UU)、限位螺母4、導(dǎo)向螺柱5、推桿座6、彈簧7、電機(jī)安裝座
8、直線電機(jī)9(型號(hào)為43000型直線步進(jìn)電機(jī))、電位器感應(yīng)片10、電位器壓板12和電位器13,其中,所述鎖緊支架2內(nèi)部中間位置設(shè)有圓柱孔2.1,所述齒形圓柱滑塊I通過(guò)直線軸承3設(shè)置在圓柱孔2.1內(nèi),齒形圓柱滑塊I的前端設(shè)有缺口 1.1,缺口 1.1上安裝電位器感應(yīng)片10,齒形圓柱滑塊I的前端面設(shè)有齒1.2,齒形圓柱滑塊I的前端伸出鎖緊支架2的前端,齒形圓柱滑塊I的后端設(shè)有滑槽1.3,限位螺母4設(shè)置在滑槽1.3內(nèi),所述推桿座6的底座通過(guò)螺栓固定在齒形圓柱滑塊I的后端面,推桿座6內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向通孔6.1,導(dǎo)向螺柱5的前端穿過(guò)導(dǎo)向通孔6.1并與限位螺母4螺紋連接,推桿座6的底座對(duì)限位螺母4進(jìn)行限位,推桿座6的外形為一個(gè)階梯狀的圓柱;
[0021]所述直線電機(jī)9的殼體通過(guò)電機(jī)安裝座8與鎖緊支架2的后端固定連接,電機(jī)安裝座8內(nèi)設(shè)有聯(lián)軸孔8.1,直線電機(jī)9的動(dòng)力輸出軸在聯(lián)軸孔8.1內(nèi)與導(dǎo)向螺柱5的底端固定連接,直線電機(jī)9的動(dòng)力輸出軸和導(dǎo)向螺柱5能在聯(lián)軸孔8.1內(nèi)移動(dòng),彈簧7的一端與推桿座6的底座連接,彈簧7的另一端與電機(jī)安裝座8的定位面連接;
[0022]所述電位器13通過(guò)電位器壓板12固定在鎖緊支架2上,電位器感應(yīng)片10連接電位器13的感應(yīng)端,電位器13的控制信號(hào)輸出端連接直線電機(jī)9的控制信號(hào)輸入端(電位器感應(yīng)片10為長(zhǎng)條形,安裝在齒形圓柱滑塊I的缺口 1.1處,電位器感應(yīng)片10的一端與電位器13的感應(yīng)端相接觸,主要作用是齒形圓柱滑塊I的延長(zhǎng),用以控制鎖緊行程)。
[0023]上述技術(shù)方案中,所述齒形圓柱滑塊I的缺口1.1邊緣設(shè)有限位槽1.4,所述鎖緊支架2的前端面固定有限位塊11,所述限位塊11的導(dǎo)向部分位于限位槽1.4內(nèi)。限位塊11為L(zhǎng)形,L形限位塊的端面安裝在鎖緊支架2的前端面上,同時(shí)L形限位塊的導(dǎo)向部分與限位槽1.4相配合,限位塊11的主要作用是限制齒形圓柱滑塊I在移動(dòng)過(guò)程中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng);
[0024]上述技術(shù)方案中,所述齒1.2具有3個(gè)齒形,齒1.2能與鎖緊齒輪B相配合。
[0025]上述技術(shù)方案中,所述彈簧7為圓柱壓縮彈簧。所述圓柱壓縮彈簧的直徑2mm,鎖緊力為115N,解鎖力為175N。
[0026]上述技術(shù)方案中,所述推桿座6的底座與限位螺母4之間具有Imm的空行程。確保鎖緊后,鎖緊機(jī)構(gòu)內(nèi)的螺紋副始終處于自由不受力狀態(tài)。
[0027]上述技術(shù)方案中,所述鎖緊齒輪B為標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒輪,齒數(shù)為40,模數(shù)為2.5。
[0028]本發(fā)明在要求鎖緊的轉(zhuǎn)軸A上需安裝與齒形圓柱滑塊I相匹配的鎖緊齒輪B。
[0029]上述技術(shù)方案中,所述齒形圓柱滑塊1、鎖緊支架2、直線軸承3、限位螺母4、導(dǎo)向螺柱5、推桿座6、彈簧7、電機(jī)安裝座8和直線電機(jī)9為同軸設(shè)置。
[0030]本發(fā)明中的齒形圓柱滑塊1、鎖緊支架2、限位螺母4、導(dǎo)向螺柱5、推桿座6、電機(jī)安裝座8、限位塊11采用不銹鋼材料加工,彈簧7采用65Mn進(jìn)行加工,電位器感應(yīng)片10、電位器壓板12采用鋁板進(jìn)行加工。
[0031]本發(fā)明根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求,計(jì)算直線電機(jī)功率時(shí),應(yīng)預(yù)留2?3倍的安全裕量。
[0032]本發(fā)明在裝配完成后,與整機(jī)設(shè)備一起進(jìn)行了老練試驗(yàn)、高低溫試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)等試驗(yàn),鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖緊解鎖工作正常。
[0033]本發(fā)明工作時(shí)的鎖緊工作流程為:直線電機(jī)9通電,直線電機(jī)9的動(dòng)力輸出軸向鎖緊位置移動(dòng),動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)限位螺母4和導(dǎo)向螺柱5向鎖緊位置移動(dòng),齒形圓柱滑塊I在內(nèi)部彈簧7的推力下與鎖緊齒輪B嚙合,電位器13通過(guò)電位器感應(yīng)片10判斷本發(fā)明至鎖緊位置,電位器13控制直線電機(jī)9向前再運(yùn)行1_,然后直線電機(jī)9斷電。
[0034]本發(fā)明工作時(shí)的解鎖工作流程為:直線電機(jī)9通電,直線電機(jī)9的動(dòng)力輸出軸向解鎖位置移動(dòng),動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)限位螺母4和導(dǎo)向螺柱5向移動(dòng)空行程Imm后,限位螺母4與推桿座6接觸,直線電機(jī)9帶動(dòng)限位螺母4、推桿座6及齒形滑塊I克服彈簧7的壓縮力向解鎖位置移動(dòng),電位器13通過(guò)電位器感應(yīng)片10判斷本發(fā)明至解鎖位置,電位器13控制直線電機(jī)9斷電。
[0035]本說(shuō)明書(shū)未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu),其特征在于:它包括齒形圓柱滑塊(I)、鎖緊支架(2)、直線軸承(3)、限位螺母(4)、導(dǎo)向螺柱(5)、推桿座(6)、彈簧(7)、電機(jī)安裝座(8)、直線電機(jī)(9)、電位器感應(yīng)片(10)、電位器壓板(12)和電位器(13),其中,所述鎖緊支架(2)內(nèi)部中間位置設(shè)有圓柱孔(2.1),所述齒形圓柱滑塊(I)通過(guò)直線軸承(3)設(shè)置在圓柱孔(2.1)內(nèi),齒形圓柱滑塊(I)的前端設(shè)有缺口(1.1),缺口(1.1)上安裝電位器感應(yīng)片(10),齒形圓柱滑塊(I)的前端面設(shè)有齒(1.2),齒形圓柱滑塊(I)的前端伸出鎖緊支架(2)的前端,齒形圓柱滑塊(I)的后端設(shè)有滑槽(1.3),限位螺母(4)設(shè)置在滑槽(1.3)內(nèi),所述推桿座(6)的底座固定在齒形圓柱滑塊(I)的后端面,推桿座(6)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向通孔(6.1),導(dǎo)向螺柱(5)的前端穿過(guò)導(dǎo)向通孔(6.1)并與限位螺母(4)螺紋連接,推桿座(6)的底座對(duì)限位螺母(4)進(jìn)行限位; 所述直線電機(jī)(9)的殼體通過(guò)電機(jī)安裝座(8)與鎖緊支架(2)的后端固定連接,電機(jī)安裝座(8)內(nèi)設(shè)有聯(lián)軸孔(8.1),直線電機(jī)(9)的動(dòng)力輸出軸在聯(lián)軸孔(8.1)內(nèi)與導(dǎo)向螺柱(5)的底端固定連接,直線電機(jī)(9)的動(dòng)力輸出軸和導(dǎo)向螺柱(5)能在聯(lián)軸孔(8.1)內(nèi)移動(dòng),彈簧(7)的一端與推桿座(6)的底座連接,彈簧(7)的另一端與電機(jī)安裝座(8)的定位面連接;所述電位器(13)通過(guò)電位器壓板(12)固定在鎖緊支架(2)上,電位器感應(yīng)片(10)連接電位器(13)的感應(yīng)端,電位器(13)的控制信號(hào)輸出端連接直線電機(jī)(9)的控制信號(hào)輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu),其特征在于:所述齒形圓柱滑塊(I)的缺口(1.1)邊緣設(shè)有限位槽(1.4),所述鎖緊支架(2)的前端面固定有限位塊(11),所述限位塊(II)的導(dǎo)向部分位于限位槽(1.4)內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu),其特征在于:所述齒(1.2)具有3個(gè)齒形,齒(1.2)能與鎖緊齒輪(B)相配合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu),其特征在于:所述彈簧(7)為圓柱壓縮彈 O5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu),其特征在于:所述圓柱壓縮彈簧的直徑2mm,鎖緊力為115N,解鎖力為175N。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu),其特征在于:所述推桿座(6)的底座與限位螺母(4)之間具有Imm的空行程。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu),其特征在于:所述鎖緊齒輪(B)為標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒輪,齒數(shù)為40,模數(shù)為2.5。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)軸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu),其特征在于:所述齒形圓柱滑塊(I)、鎖緊支架(2)、直線軸承(3)、限位螺母(4)、導(dǎo)向螺柱(5)、推桿座(6)、彈簧(7)、電機(jī)安裝座(8)和直線電機(jī)(9)為同軸設(shè)置。
【文檔編號(hào)】F16D121/24GK105972122SQ201610416761
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】李海峰, 牟方佳, 楊道安, 王亞軍, 劉群昌, 馬柯, 張書(shū)文
【申請(qǐng)人】湖北三江航天萬(wàn)峰科技發(fā)展有限公司