一种基于机械同步的并联升降装置的制作方法

本发明涉及一种升降装置，具体涉及一种基于机械同步的并联升降装置。

背景技术：

在航空航天领域，火箭等产品通常采用保温舱进行存储和运输。保温舱需设置舱盖，以便在开盖状态下为产品进出保温舱提供避让空间，而在关盖状态下为产品提供恒湿恒温环境。现有保温舱主要采用多缸驱动方式实现舱盖的启闭功能，即，每个舱盖均设置多个驱动缸(液压缸或电动缸)，并通过多缸单独驱动进行舱盖的开启和关闭。这一舱盖启闭机构在实际应用中存在着诸多问题，主要表现在以下方面：1)随着对开盖宽度和开盖高度要求的提高，保温舱开盖方式逐步由单开盖发展为双开盖、双折叠开盖等，舱盖片数的增多导致了舱盖刚性的减弱，因现有舱盖启闭机构采用的是多缸单独驱动方式，增大了对启闭舱盖同步性的控制难度；2)对于双折叠舱盖而言，开盖和折盖均需设置一定数量的驱动缸，现有舱盖启闭机构会导致驱动缸数量的大量增加，不利于保温舱整体减重，且增大了成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于机械同步的并联升降装置，其具有结构简单、控制容易、同步性好、适应性强的优点。

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种基于机械同步的并联升降装置，包括两个以上间隔分布的升降缸，相邻的升降缸之间设有连杆，所述升降缸包括十字型的缸体，缸体的下端固定有下支耳，缸体中设有传动锥齿轮以及与传动锥齿轮同轴固定连接的螺母，螺母啮合有螺杆，螺杆与缸体之间设有沿轴向的导向机构，螺杆的上端伸出缸体并固定有上支耳，缸体中还设有两个左右对称的驱动锥齿轮，两个驱动锥齿轮分别与传动锥齿轮啮合；所述连杆的两端分别与对应升降缸的一驱动锥齿轮连接。

进一步的，本发明一种基于机械同步的并联升降装置，其中，所述一升降缸空余的驱动锥齿轮连接有驱动马达；所述连杆的两端分别通过万向节与对应升降缸的驱动锥齿轮连接。

进一步的，本发明一种基于机械同步的并联升降装置，其中，所述螺母的上端与缸体之间设有上轴承，螺母的下端外壁上设有法兰，所述传动锥齿轮设有与其一体的传动套，传动套的上端与螺母的法兰通过螺栓连接；缸体中还设有限位套，限位套的上端卡装在传动套和螺母之间，限位套的下端与缸体之间设有下轴承，限位套的外壁上设有顶在传动锥齿轮下端的限位环台。

进一步的，本发明一种基于机械同步的并联升降装置，其中，所述驱动锥齿轮设有与其一体的传动轴，两个驱动锥齿轮的传动轴分别通过两个间隔设置的球轴承安装在缸体中；所述连杆两端的万向节分别与对应升降缸的驱动锥齿轮传动轴连接，所述驱动马达的输出轴与一升降缸空余的驱动锥齿轮传动轴同轴连接。

进一步的，本发明一种基于机械同步的并联升降装置，其中，所述缸体包括中心主体，中心主体的上端口通过螺纹安装有竖向的上筒体，中心主体的下端口通过螺栓安装有端盖，端盖通过螺纹安装有竖向的下筒体，中心主体的左右端口通过螺纹对应安装有横向的左筒体和右筒体；所述上轴承卡装在螺母和上筒体之间，所述下轴承卡装在限位套和端盖之间，所述各球轴承卡装在左筒体和右筒体与对应的传动轴之间，所述下支耳焊接在下筒体的下端。

进一步的，本发明一种基于机械同步的并联升降装置，其中，所述下筒体的上半部伸入限位套中，下筒体的内壁上设有沿轴向的限位槽，所述螺杆的下端通过螺钉固定有限位块，限位块设有处于限位槽中的限位凸起。

进一步的，本发明一种基于机械同步的并联升降装置，其中，所述限位槽设有四个，四个限位槽沿下筒体的周向均匀分布。

进一步的，本发明一种基于机械同步的并联升降装置，其中，所述上筒体的下端外壁上设有第一定位轴肩，第一定位轴肩沿周向安装有多个定位销，定位销的下端处于中心主体上的定位孔中。

进一步的，本发明一种基于机械同步的并联升降装置，其中，所述左筒体的外壁上设有第二定位轴肩，第二定位轴肩的右侧顶压在中心主体上；所述右筒体的外壁上设有第三定位轴肩，第三定位轴肩的左侧顶压在中心主体上。

进一步的，本发明一种基于机械同步的并联升降装置，其中，所述上轴承和下轴承采用圆锥滚子轴承；所述螺母和螺杆采用t型螺纹。

本发明一种基于机械同步的并联升降装置与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置两个以上间隔分布的升降缸，在相邻的升降缸之间设置连杆；使升降缸设置十字型的缸体，在缸体的下端固定下支耳，在缸体中设置传动锥齿轮以及与传动锥齿轮同轴固定连接的螺母，让螺母啮合螺杆，在螺杆与缸体之间设置沿轴向的导向机构，使螺杆的上端伸出缸体且固定上支耳，并在缸体中设置左右对称的两个驱动锥齿轮，让两个驱动锥齿轮分别与传动锥齿轮啮合；并使连杆的两端分别与对应升降缸的一驱动锥齿轮连接。由此就构成了一种结构简单、控制容易、同步性好、适应性强的基于机械同步的并联升降装置。在实际应用中，使各升降缸的下支耳对应与保温舱下舱盖上的支座铰接，使各升降缸的上支耳对应与保温舱上舱盖上的支座铰接，并使一升降缸空余的驱动锥齿轮连接驱动马达，在驱动马达驱动与其连接的驱动锥齿轮旋转过程中，一方面通过传动锥齿轮和螺母可驱动螺杆进行伸出和收回动作，另一方面通过连杆可使各升降缸螺杆的伸出和收回动作保持同步，实现了单驱动下各升降缸螺杆的同步伸出和同步收回，相比于现有多缸单独驱动方式，避免了因舱盖载荷分配不均及同步性差导致舱盖开启和关闭不同步的问题，且可有效减少升降缸的使用数量，尤其适用于弱刚度舱盖的同步启闭。

下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种基于机械同步的并联升降装置作详细说明。

附图说明

图1为本发明一种基于机械同步的并联升降装置的结构示意图；

图2为本发明一种基于机械同步的并联升降装置中升降缸的正视图；

图3为图2中的a-a向视图；

图4为图2中的b-b向视图；

图5为本发明一种基于机械同步的并联升降装置的使用状态图一；

图6为本发明一种基于机械同步的并联升降装置的使用状态图二。

具体实施方式

首先需要说明的，本发明中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案及请求保护范围进行的限制。

如图1至图6所示本发明一种基于机械同步的并联升降装置的具体实施方式，包括两个以上间隔分布的升降缸1，在相邻的升降缸1之间设置连杆2。其中，升降缸1设有十字型的缸体11，在缸体11的下端固定下支耳12，在缸体11中设置传动锥齿轮13以及与传动锥齿轮13同轴固定连接的螺母14。让螺母14啮合螺杆15，在螺杆15与缸体11之间设置沿轴向的导向机构，使螺杆15的上端伸出缸体11，并在螺杆15的上端固定上支耳16。同时，在缸体11中设置两个左右对称的驱动锥齿轮17，使两个驱动锥齿轮17分别与传动锥齿轮13啮合，使连杆2的两端分别与对应升降缸1的一驱动锥齿轮17连接。

通过以上结构设置就构成了一种结构简单、控制容易、同步性好、适应性强的基于机械同步的并联升降装置。在实际应用中，使各升降缸1的下支耳12对应与保温舱下舱盖4上的支座铰接，使各升降缸1的上支耳16对应与保温舱上舱盖5上的支座铰接，并使一升降缸1空余的驱动锥齿轮17连接驱动马达3，在驱动马达3驱动与其连接的驱动锥齿轮17旋转过程中，一方面通过传动锥齿轮13和螺母14可驱动螺杆15进行伸出和收回动作，另一方面通过连杆2可使各升降缸1螺杆15的伸出和收回动作保持同步，实现了单驱动下各升降缸螺杆的同步伸出和同步收回，相比于现有多缸单独驱动方式，避免了因舱盖载荷分配不均及同步性差导致舱盖开启和关闭不同步的问题，且可有效减少升降缸的使用数量，尤其适用于弱刚度舱盖的同步启闭。需要说明的是，为保证舱盖的同步启闭，在安装过程中应使各升降缸1的上支耳16保持同轴，并使各升降缸1的下支耳12也保持同轴，附图中只示出了三个升降缸1，在实际应用中可根据需要将升降缸1设置成两个或三个以上；为提高适应性和安装的便利性，本发明通常让连杆2的两端分别通过万向节21与对应升降缸1的驱动锥齿轮17连接。另外，升降缸1为左右对称结构，驱动马达3可根据实际需要与两侧升降缸中的任一个连接。图5和图6只示出了保温舱的左侧舱盖结构，右侧设有与左侧对称的舱盖结构，其中，下舱盖4和上舱盖5之间铰接，图5为舱盖关闭状态，图6为舱盖打开状态。

作为具体实施方式，本发明使传动锥齿轮13和螺母14采用了如下安装设置方式：在螺母14的上端与缸体11之间设置上轴承141，在螺母14的下端外壁上设置法兰142，让传动锥齿轮13设置与其一体的传动套131，使传动套131的上端与螺母14的法兰142通过螺栓连接；并在缸体11中设置限位套18，将限位套18的上端卡装在传动套131和螺母14之间，在限位套18的下端与缸体11之间设置下轴承181，并在限位套18的外壁上设置顶在传动锥齿轮13下端的限位环台182。这一设置具有结构稳固、拆装方便、传动平稳的优点。作为具体实施方式，本发明使驱动锥齿轮17设置了与其一体的传动轴171，并将两个驱动锥齿轮17的传动轴171分别通过两个间隔设置的球轴承172安装在缸体11中。其中，连杆2两端的万向节21分别与对应升降缸1的驱动锥齿轮17传动轴171连接，驱动马达3的输出轴与一升降缸1空余的驱动锥齿轮17传动轴171同轴连接。

作为具体实方式，本发明使缸体11采用了如下结构：设置中心主体111，在中心主体111的上端口通过螺纹安装竖向的上筒体112，在中心主体111的下端口通过螺栓安装环状的端盖113，在端盖113的内孔中通过螺纹安装竖向的下筒体114，在中心主体111的左右端口通过螺纹对应安装横向的左筒体115和右筒体116。其中，上轴承141卡装在螺母14和上筒体112之间，下轴承181卡装在限位套18和端盖113之间，各球轴承172卡装在左筒体115和右筒体116与对应的传动轴171之间，下支耳12焊接在下筒体114的下端。这一设置的缸体11具有结构简单、制备容易、拆装便捷的优点。同时，本具体实施方式使螺杆15与缸体11之间的导向机构采用了以下设置方式：让下筒体114的上半部伸入限位套18中，在下筒体114的内壁上设置沿轴向的限位槽1141，在螺杆15的下端通过螺钉固定限位块151，并使限位块151设置处于限位槽中的限位凸起1511。这一设置的导向机构具有结构简单、行程大、动作平稳的特点。在实际应用中本发明通常将限位槽1141设有四个，并使四个限位槽1141沿下筒体114的周向均匀分布。

作为具体实施方式，本发明在上筒体112的下端外壁上设置了第一定位轴肩，并使第一定位轴肩沿周向安装了多个定位销1121，让定位销1121的下端处于中心主体111上的定位孔中，以增强结构和连接的稳固性。同理，本具体实施方式在左筒体115的外壁上设置了第二定位轴肩1151，并使第二定位轴肩1151的右侧顶压在中心主体111上；在右筒体116的外壁上设置了第三定位轴肩1161，并使第三定位轴肩1161的左侧顶压在中心主体111上。

需要说明的是，在实际应用中本发明通常使上轴承141和下轴承181采用圆锥滚子轴承，以提高其承受轴向载荷的能力，增强动作的稳定性和可靠性。为实现任意位置的停止自锁目的，本发明使螺母14和螺杆15采用了t型螺纹。

经实际应用表明，本发明提供的基于机械同步的并联升降装置，可带来以下有益效果：a、能够实现单驱动下各升降缸的同步伸出和收回，克服了采用液压缸驱动时，因载荷分配不均及同步性差导致舱盖启闭动作不同步的问题；b、通过采用连杆的机械传动方式，提高了各升降缸的同步精度；c、通过采用万向节连轴方案，提高了连杆对各升降缸的安装适应性，降低了安装难度。

以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域技术人员依据本发明的技术方案做出的各种变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。