專利名稱：重載荷平衡機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于起重設(shè)備領(lǐng)域，涉及重載荷平衡機構(gòu)。
背景技術(shù)：
一般情況下挖掘機、吊車、搬運機械手等設(shè)備的轉(zhuǎn)動臂受臂體的 自重、負載和慣量的影響，對驅(qū)動裝置的負載和驅(qū)動時間指標要求很 高，所以通常在優(yōu)化臂體結(jié)構(gòu)慣性的基礎(chǔ)上，采用平衡機構(gòu)平衡操作 轉(zhuǎn)動臂的力矩，以便于選用體積較小、功耗較小的驅(qū)動裝置，使轉(zhuǎn)臂 驅(qū)動裝置只需克服慣性力矩和少量的傾覆力矩，減輕電機負載。國內(nèi) 外一些科研機構(gòu)己經(jīng)進行了平衡機構(gòu)的制作，如公開號為
CN89220235. 1的中國專利所揭示，其特點是采用彈簧與鋼絲繩、鋼絲 繩輪的組合平衡轉(zhuǎn)動臂的力矩。又如公告號為CN88107904.9的中國專 利所揭示，其特點是通過鏈條形成的柔性連接機構(gòu)操縱彈簧取得平衡 力矩。這類平衡機構(gòu)普遍存在的問題是平衡力矩小，預(yù)緊力較小，裝 配較復(fù)雜，使產(chǎn)品在重載荷轉(zhuǎn)臂平衡領(lǐng)域受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種重載荷平衡機構(gòu)，平衡力矩大，有較大預(yù) 緊力，裝配方便的重載荷平衡機構(gòu)。
為達到上述目的，本發(fā)明的解決方案是重載荷平衡機構(gòu)，包括伸縮軸 組件、固定軸組件、壓縮彈性裝置、固定組件、導(dǎo)向組件，固定組件 通過連接件把固定軸組件和導(dǎo)向組件固連，壓縮彈性裝置連接導(dǎo)向組 件和伸縮軸組件。
進一步，所述的伸縮軸組件包括伸縮軸、轉(zhuǎn)軸、軸舉、外圈固定 裝置、內(nèi)圈固定裝置、黃油嘴、擠壓彈性裝置、滑塊和油塞，該伸縮 軸內(nèi)部設(shè)置為中空，分布有潤滑脂儲藏區(qū)，頂部通過油寒密封儲藏區(qū)，
底部安裝有黃油嘴，軸中間設(shè)置有細孔，該軸軸端軸孔內(nèi)安裝有軸承 并通過外圈固定裝置固定外圈，該軸承內(nèi)圈通過內(nèi)圈固定裝置與轉(zhuǎn)軸 保持固定。
該伸縮軸上還開設(shè)有通向往復(fù)運動軸承的油道，所述擠壓彈性裝 置是彈簧。
所述的導(dǎo)向組件包括導(dǎo)向套筒、往復(fù)運動軸承，該導(dǎo)向套筒通過 連接件固定在固定組件上，該往復(fù)運動軸承壓裝入導(dǎo)向套筒保持緊固。 還包括緩沖墊，其設(shè)置在導(dǎo)向套筒頂部。
所述的固定軸組件包括固定軸、轉(zhuǎn)軸、軸承、外圈固定裝置、內(nèi) 圈固定裝置、連接件，該固定軸組件與前述連接件螺紋連接，前述導(dǎo) 向銷穿過該固定軸銷孔，該固定軸通過連接件和前述固定組件固連， 該固定軸軸端軸孔內(nèi)安裝有軸承并通過外圈固定裝置固定外圈，該軸 承內(nèi)圈通過內(nèi)圈固定裝置與轉(zhuǎn)軸保持固定。
還包括緩沖墊，其設(shè)置在固定軸底部。
所述的固定組件包括固定架、底板和連接件和密封圈，該固定架、 底板通過連接件分別與前述固定軸、前述導(dǎo)向套筒固連，該密封圈嵌 于底板密封槽內(nèi)。
還包括預(yù)緊組件，該預(yù)緊組件包括導(dǎo)向銷和預(yù)緊連接件，該導(dǎo)向 銷穿過前述固定軸銷孔并通過螺紋固連于前述伸縮軸頂部，該預(yù)緊連 接件與前述固定軸螺紋連接并用前端壓緊前述伸縮軸頂部。
所述的預(yù)緊連接件是預(yù)緊螺釘。
所述的壓縮彈性裝置是彈簧。
所述的連接件是螺釘。
所述外圈固定裝置是大擋圈，所述內(nèi)圈固定裝置是小擋圈。 由于采用了上述方案，本發(fā)明的有益效果是采用平衡力直接作用于設(shè)備轉(zhuǎn)動臂的平衡方式，使其具有平衡力矩大，平衡效果好，安 裝方便等優(yōu)點，具體而言，包括
1.由于采用了帶導(dǎo)向的拉桿壓縮彈簧，可以選用高徑比較大的 壓縮彈簧， 一方面保證在軸向載荷較大時也不會產(chǎn)生側(cè)向彎曲而失去 穩(wěn)定性，滿足重載荷機械轉(zhuǎn)臂平衡所需的力矩要求；另一方面加大了 平衡機構(gòu)的工作行程，能很好地滿足設(shè)備轉(zhuǎn)動臂大幅度擺動的需求；
2、 由于采用了預(yù)緊機構(gòu)，能提供較大的平衡預(yù)緊力，適應(yīng)重載荷 設(shè)備轉(zhuǎn)動臂擺動時所需平衡力矩變化大的要求，并簡化了平衡機構(gòu)裝 配、拆卸的復(fù)雜性；
3、 由于導(dǎo)向套筒頂部和固定軸底部都安裝有緩沖墊，可以在機械 轉(zhuǎn)臂擺動出現(xiàn)異常情況時起到限位作用，同時減輕平衡機構(gòu)本身的碰 撞，提高了整個平衡機構(gòu)的安全性；
4、 由于伸縮軸內(nèi)分布有潤滑油道，工作過程中潤滑脂自動連續(xù)潤 滑往復(fù)運動軸承，同時可以方便快捷地對平衡機構(gòu)潤滑維護，提高整 個平衡機構(gòu)的使用壽命。
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圖1是本發(fā)明一種實施例的平衡機構(gòu)示意圖2圖1所示實施例的縱向剖視圖。
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請參閱圖1，本發(fā)明一種實施例，該重載荷平衡機構(gòu)包括伸縮軸 組件、固定軸組件、壓縮彈簧、固定組件、導(dǎo)向組件和預(yù)緊組件，固 定組件通過螺釘把固定軸和導(dǎo)向組件固連，壓縮彈簧連接導(dǎo)向組件和 伸縮軸組件。
該伸縮軸組件包括伸縮軸1、軸承26、轉(zhuǎn)軸25、大擋圈24、小擋 圈27、黃油嘴2、擠壓彈簧7、滑塊6和油塞17，滑塊6裝入伸縮軸 1中間的潤滑脂儲藏區(qū)密封該儲藏區(qū)，該伸縮軸1上還開設(shè)有通向往 復(fù)運動軸承22的油道，接著裝入擠壓彈簧7，然后油塞17擰入伸縮 軸1頂部螺紋孔中壓緊擠壓彈簧7，黃油嘴2擰入伸縮軸1底部螺紋 孔中以備補充潤滑脂，伸縮軸1軸端軸孔內(nèi)安裝有軸承26并通過大擋 圈24固定外圈，該軸承26內(nèi)圈通過小擋圈27與轉(zhuǎn)軸25保持固定。
該導(dǎo)向組件包括導(dǎo)向套筒20、往復(fù)運動軸承22、緩沖墊19，導(dǎo) 向套筒20通過螺釘3固定在底板28上，往復(fù)運動軸承22壓裝入導(dǎo)向 套筒20保持緊固，緩沖墊19粘接在導(dǎo)向套筒20頂部。
該預(yù)緊組件包括導(dǎo)向銷16和預(yù)緊螺釘9，導(dǎo)向銷16穿過固定軸 10銷孔并通過螺紋固連于伸縮軸1頂部，預(yù)緊螺釘9與固定軸10螺
紋連接并用前端壓緊伸縮軸1頂部。
該固定軸組件包括固定軸10、轉(zhuǎn)軸11、軸承13、大擋圈14、小 擋圈12、螺釘8和緩沖墊15，固定軸10通過螺釘8和固定架5固連， 緩沖墊15粘接于固定軸10底部，固定軸10軸端軸孔內(nèi)安裝有軸承 13并通過大擋圈14固定外圈，該軸承13內(nèi)圈通過小擋圈12與轉(zhuǎn)軸 11保持固定。
該固定組件包括固定架5、底板28和螺釘4和密封圈23，固定架 5、底板28通過螺釘8和4分別與固定軸10、導(dǎo)向套筒20固連，密 封圈23嵌于底板28密封槽內(nèi)。
本發(fā)明平衡機構(gòu)安裝到設(shè)備轉(zhuǎn)動臂上時，首先通過擰入預(yù)緊螺釘 9推動伸縮軸1壓縮壓縮彈簧21，預(yù)先擰入伸縮軸1頂部的導(dǎo)向銷16 消除彈簧側(cè)傾力，當壓縮至安裝所需的預(yù)緊位置后，將固定軸IO軸端 轉(zhuǎn)軸11裝入設(shè)備轉(zhuǎn)動臂基座的固定座上，然后將伸縮軸1軸端轉(zhuǎn)軸 25裝入設(shè)備轉(zhuǎn)動臂的固定座上，最后擰出預(yù)緊螺釘7和導(dǎo)向銷1，保 證伸縮軸1能繞固定軸IO軸端轉(zhuǎn)軸11旋轉(zhuǎn)的同時產(chǎn)生軸向伸縮，利 用壓縮彈簧21的彈力平衡設(shè)備轉(zhuǎn)動臂所需的轉(zhuǎn)矩。
本發(fā)明平衡機構(gòu)從設(shè)備轉(zhuǎn)動臂上拆卸時，首先調(diào)整轉(zhuǎn)動臂轉(zhuǎn)角至 較小位置，然后擰入預(yù)緊螺釘9和導(dǎo)向銷16，使預(yù)緊螺釘9壓緊伸縮 軸1頂部，導(dǎo)向銷16消除彈簧側(cè)傾力，當壓縮至伸縮軸1和固定軸 IO對轉(zhuǎn)軸無作用力后，將平衡機構(gòu)拆除。
本發(fā)明平衡機構(gòu)潤滑維護時，將高壓潤滑脂從黃油嘴2注入。當 機械轉(zhuǎn)臂運動時帶動伸縮軸1軸向運動，擠壓彈簧7不斷推動滑塊6 使?jié)櫥瑥纳炜s軸1中間的油孔注入往復(fù)運動軸承22均勻潤滑。
本發(fā)明平衡機構(gòu)具有如下優(yōu)點
1.由于采用了帶導(dǎo)向的拉桿壓縮彈簧，可以選用高擇比較大的壓 縮彈簧， 一方面保證在軸向載荷較大時也不會產(chǎn)生側(cè)向彎曲而失去穩(wěn) 定性，滿足重載荷機械轉(zhuǎn)臂平衡所需的力矩要求；另一方面加大了平
衡機構(gòu)的工作行程，能很好地滿足設(shè)備轉(zhuǎn)動臂大幅度擺動的需求。
2、 由于采用了預(yù)緊機構(gòu)，能提供較大的平衡預(yù)緊力，適應(yīng)重載荷 設(shè)備轉(zhuǎn)動臂擺動時所需平衡力矩變化大的要求，并簡化了平衡機構(gòu)裝 配、拆卸的復(fù)雜性。
3、 由于導(dǎo)向套筒20頂部和固定軸IO底部都安裝有緩沖墊，可以
在機械轉(zhuǎn)臂擺動出現(xiàn)異常情況時起到限位作用，同時減輕平衡機構(gòu)本 身的碰撞，提高了整個平衡機構(gòu)的安全性。
4、 由于伸縮軸1內(nèi)分布有潤滑油道，工作過程中潤滑脂自動連續(xù) 潤滑往復(fù)運動軸承22,同時可以方便快捷地對平衡機構(gòu)潤滑維護，提 高整個平衡機構(gòu)的使用壽命。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細 說明，本發(fā)明不限于所述的實施例，。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推 演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利 保護范圍。
權(quán)利要求
1.重載荷平衡機構(gòu)，包括伸縮軸組件、固定軸組件、壓縮彈性裝置、固定組件、導(dǎo)向組件，其特征在于固定組件通過連接件把固定軸組件和導(dǎo)向組件固連，壓縮彈性裝置連接導(dǎo)向組件和伸縮軸組件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡機構(gòu)，其特征在于所述的伸 縮軸組件包括伸縮軸、轉(zhuǎn)軸、軸承、外圈固定裝置、內(nèi)圈固定裝 置、黃油嘴、擠壓彈性裝置、滑塊和油塞，該伸縮軸內(nèi)部設(shè)置為 中空，分布有潤滑脂儲藏區(qū)，頂部通過油塞密封儲藏區(qū)，底部安 裝有黃油嘴，軸中間設(shè)置有細孔，該軸軸端軸孔內(nèi)安裝有軸承并 通過外圈固定裝置固定外圈，該軸承內(nèi)圈通過內(nèi)圈固定裝置與轉(zhuǎn) 軸保持固定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的平衡機構(gòu)，其特征在于誶伸縮軸 上還開設(shè)有通向往復(fù)運動軸承的油道，所述擠壓彈性裝置是彈簧。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載荷平衡機構(gòu)，其特征在于所 述的導(dǎo)向組件包括導(dǎo)向套筒、往復(fù)運動軸承，該導(dǎo)向套筒通過連 接件固定在固定組件上，該往復(fù)運動軸承壓裝入導(dǎo)向套筒保持緊 固。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的重載荷平衡機構(gòu)，其特征在于還 包括緩沖墊，其設(shè)置在導(dǎo)向套筒頂部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的重載荷平衡機構(gòu)，其特征在于所 述的固定軸組件包括固定軸、轉(zhuǎn)軸、軸承、外圈固定裝置、內(nèi)圈 固定裝置、連接件，該固定軸組件與前述連接件螺紋連接，前述 導(dǎo)向銷穿過該固定軸銷孔，該固定軸通過連接件和前述固定組件 固連，該固定軸軸端軸孔內(nèi)安裝有軸承并通過外圈固定裝置固定外圈，該軸承內(nèi)圈通過內(nèi)圈固定裝置與轉(zhuǎn)軸保持固定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的重載荷平衡機構(gòu)，其特征在于還 包括緩沖墊，其設(shè)置在固定軸底部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載荷平衡機構(gòu)，其特征在于所 述的固定組件包括固定架、底板和連接件和密封圈，該固定架、 底板通過連接件分別與前述固定軸、前述導(dǎo)向套筒固連，該密封 圈嵌于底板密封槽內(nèi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一所述的重載荷平衡機構(gòu)，其特 征在于還包括預(yù)緊組件，該預(yù)緊組件包括導(dǎo)向銷和預(yù)緊連接件， 該導(dǎo)向銷穿過前述固定軸銷孔并通過螺紋固連于前述伸縮軸頂 部，該預(yù)緊連接件與前述固定軸螺紋連接并用前端壓緊前述伸縮 軸頂部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的重載荷平衡機構(gòu)，其特征在于 所述的預(yù)緊連接件是預(yù)緊螺釘。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載荷平衡機構(gòu)，其特征在于 所述的壓縮彈性裝置是彈簧。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1、 4、 6、 8中任一所述的重載荷平衡機構(gòu)，其特征在于所述的連接件是螺釘。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的平衡機構(gòu)，其特征在于所述外圈固定裝置是大擋圈，所述內(nèi)圈固定裝置是小擋圈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種重載荷平衡機構(gòu)，包括伸縮軸組件、固定軸組件、壓縮彈性裝置、固定組件、導(dǎo)向組件，固定組件通過連接件把固定軸和導(dǎo)向組件固連，壓縮彈簧連接導(dǎo)向組件和伸縮軸組件。本發(fā)明采用平衡力直接作用于設(shè)備轉(zhuǎn)動臂的平衡方式，可用于平衡轉(zhuǎn)動臂的自重和連接構(gòu)件的作用力共同產(chǎn)生的傾覆力矩，使轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置只需克服慣性力矩和少量的傾覆力矩，從而降低電機載荷，提高結(jié)構(gòu)可控性，比如挖掘機、吊車、搬運機械手等設(shè)備。本發(fā)明具有平衡力矩大，平衡效果好，結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、運動限位、自潤滑等優(yōu)點。
文檔編號B66C23/88GK101190769SQ200610119018
公開日2008年6月4日 申請日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月1日
發(fā)明者楊秋明, 羅忠良 申請人:上海比亞迪有限公司