专利名称：处于滚动摩擦状态的螺旋换向机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及处于滚动摩擦状态的螺旋换向机构。
背景技术：
在现用将单向旋转运动转变为往复直线运动的螺旋换向机构中，由于两条左、右旋向的螺旋线在螺杆上的交叉，使螺旋面上出现了“沟”，为了使换向机构的螺母上的传动件能越过这些“沟”，传动件不得不采用长度大于“沟”宽的滑块。故该机构在运动中处于滑动摩擦状态，磨阻大、效率低、运动速度慢、相对运动件寿命短。
发明内容
本发明的目的在于提供处于滚动摩擦状态的螺旋换向机构，该机构利用首尾衔接的左、右旋螺旋线，把连续的单向旋转运动转变为往复直线运动，结构新颖，性能可靠，提高了换向机构的工作效率和使用寿命。
本发明是这样实现的在螺旋换向机构中，螺母上的传动件用可以绕自身轴线旋转的销子取代滑块，将滑动摩擦传动变为滚动摩擦传动，以提高传动效率。
处于滚动摩擦状态的螺旋换向机构，其特征在于，主要由上限位块、挡块、下限位块、螺杆、定点销、浮动销、摆动体、螺母、导向杆组成，所述定点销位于螺母中，可沿其自身轴线转动，所述浮动销位于摆动体中，可沿其自身轴线转动，所述摆动体位于螺母中，二者之间有滑动轴承，可相对转动，所述挡块固定在摆动体上，所述上限位块、下限位块固定在螺母上，所述螺母可沿导向杆上下移动，但不能绕螺杆转动。
本发明用可绕自身轴线旋转的两个销子取代滑块，把现用螺旋换向机构的滑动摩擦传动转变为滚动摩擦传动。
为了避免传动销子掉入左右螺旋线交叉处的“沟”中，使传动不能进行，本发明采用了双销(定点销和浮动销)结构，工作时，两销交替承载，交替通过左、右旋向的螺旋线交叉所形成的“沟”，从而实现连续传动。
当两销子各处在变升角段的螺旋槽中的不同位置时，在运动中产生的螺距差，通过摆动体的摆动来补偿。即通过摆动体的摆动使浮动销产生螺杆轴线方向上的位移，以补偿浮动销和定点销因处于变升角螺旋槽的不同位置所造成的螺距差，避免两销因升距不同而产生的“卡死”现象。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果(1)本发明将螺旋换向机构中的滑块用双销子代替，利用首尾衔接的左、右旋螺旋线，把连续的单向旋转运动转变为往复直线运动的机构，将滑动摩擦变为滚动摩擦，结构简单新颖，性能可靠；(2)本发明在换向时处于等加速、等减速运动状态，作功时处于匀速运动状态；(3)本发明大大提高了传动效率、运动速度和机构寿命。
图1是本发明螺旋换向机构主视2是本发明螺旋换向机构俯视3是本发明螺旋换向机构原理示意图具体实施方式
下面结合图1、图2和图3详细说明本发明具体装置的细节及工作情况。
处于滚动摩擦状态的螺旋换向机构，主要由上限位块1、挡块2、下限位块3、螺杆4、定点销5、浮动销6、摆动体7、螺母8、导向杆9组成，所述定点销5位于螺母8中，可沿其自身轴线转动，所述浮动销6位于摆动体7中，可沿其自身轴线转动，所述摆动体7位于螺母8中，二者之间有滑动轴承，可相对转动，所述挡块2固定在摆动体7上，所述上限位块1、下限位块3固定在螺母8上，所述螺母8可沿导向杆9上下移动，但不能绕螺杆4转动。
主轴顺时针旋转时，浮动销6和定点销5都位于右螺旋槽中的等升角段内，此时螺母上的载荷向下，浮动销6受到右螺旋槽的下槽面的反力，迫使摆动体7上的挡块2压死在下限位块3上，于是两销子相对位置固定，在等升角螺旋槽内带动螺母向上运动。
当浮动销6运动到左右螺旋线交叉处的“沟”上时，定点销5在螺旋面上独自承担起全部载荷，让浮动销6过“沟”；当定点销5运动到“沟”上时，浮动销6已经过了“沟”，并独自承担起全部载荷，让定点销5过“沟”，如此交替承载，交替过“沟”，使螺母运动连续。
当两个销子都越过了上端最后一个螺旋线交叉口，进入没有“沟”的变升角螺旋槽时，浮动销6所在点处的螺旋升角小于定点销5所在点处螺旋槽的螺旋升角，此时螺杆旋转一个角度，浮动销6所在处的螺旋槽面的升距就小于定点销5所在处的螺旋槽面的升距，于是载荷就全部作用在定点销5上，并带动螺母继续上升。而浮动销6脱离下槽面而与上槽面接触。并在上槽面反作用力的作用下带动摆动体逆时针转动，摆动体上的浮动销6就向下移动，从而补偿了两销子的升距差，使两个销子不会卡死在螺旋槽中。此时螺母在变升角段内作匀减速运动(由螺旋槽设计参数确定)，到达顶点时，螺母的上升速度降到零。随后两个销子相继越过螺旋槽的最高点进入左旋槽，浮动销6继续推动摆动体旋转，补偿两销子的螺距差。
当两个销子都进入左螺旋槽的等螺旋升角段后，转动体上的挡块2被压死在上限位块1上，两个销子又交替承载，交替过“沟”，使螺母匀速下降，周而复始，就把螺杆4的连续单向旋转运动转变成了螺母8的往复直线运动。运动过程中，导向杆9保证螺母8只能上下移动，但不能绕螺杆4转动。
权利要求
1处于滚动摩擦状态的螺旋换向机构，其特征在于，主要由上限位块(1)、挡块(2)、下限位块(3)、螺杆(4)、定点销(5)、浮动销(6)、摆动体(7)、螺母(8)、导向杆(9)组成，所述定点销(5)位于螺母(8)中，可沿其自身轴线转动，所述浮动销(6)位于摆动体(7)中，可沿其自身轴线转动，所述摆动体(7)位于螺母(8)中，二者之间有滑动轴承，可相对转动，所述挡块(2)固定在摆动体(7)上，所述上限位块(1)、下限位块(3)固定在螺母(8)上，所述螺母(8)可沿导向杆(9)上下移动。
全文摘要
本发明涉及处于滚动摩擦状态的螺旋换向机构，主要由上限位块、挡块、下限位块、螺杆、定点销、浮动销、摆动体、螺母、导向杆组成，所述定点销位于螺母中，可沿其自身轴线转动，所述浮动销偏心位于摆动体中，可沿其自身轴线转动，所述摆动体位于螺母中，二者之间有滑动轴承，可相对转动，所述挡块固定在摆动体上，所述上限位块、下限位块固定在螺母上，所述螺母沿导向杆上下移动。本发明将螺旋换向机构中的滑块用双销子代替，利用首尾衔接的左、右旋螺旋线，把连续的单向旋转运动转变为往复直线运动的机构，将滑动摩擦变为滚动摩擦，结构简单新颖，性能可靠，大大提高了传动效率、运动速度和机构寿命。
文档编号F16H25/20GK1603663SQ200410040979
公开日2005年4月6日 申请日期2004年11月4日 优先权日2004年11月4日
发明者刘春全, 艾志久, 廖世辉 申请人:西南石油学院