一种多角度同步顶推结构的制作方法

本发明涉及顶推机构技术领域，特别是涉及一种多角度同步顶推结构。

背景技术：

随着工业的发展以及机械化的不断普及，各类传动机构在结构和功能上都得到了长足优化和进步；而随着各类机械设备的日趋大型化和复杂化，各机构的也相应的变动复杂，传动类机构的传动链也变得越来越长。在各类机械机构中，伸缩顶推的机构应用十分广泛，而同样随着其应用主体的日趋大型化和复杂化，单点的顶推机构已经无法满足现代工业的要求，电气化自动控制的多个顶推机构，虽然能实现多点多角度的同步顶推，但由于自动化模块的加入，设置成本急剧增加，且在断电情况下难以操作，其可靠性低于纯机械的机构；是以，需要有一种结构简单，可靠性高的顶推装置，满足复杂应用环境下的多点多角度的同步顶推要求。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明旨在提供一种机构简单的纯机械顶推机构，满足复杂应用环境下的多点多角度同步顶推要求，且可靠性高。

为达到上述技术效果，本发明采用的技术方案是：

一种多角度同步顶推结构，包括：主传动机构以及通过传动杆与主传动机构串连驱动的多个直传动机构和转角传动机构；所述主传动机构、直传动机构和转角传动机构均包括：传动箱体以及安装在传动箱体内的传动轴；所述主传动机构的传动轴通过传动杆与至少一个直传动机构或转角传动机构的传动轴串连，主传动机构接入外部驱动并带动各传动轴转动；所述直传动机构和转角传动机构的传动轴上设置圆柱齿轮,齿条可滑动的设置在传动箱体上开的滑动孔内，齿条与对应圆柱齿轮相啮合，且齿条的外端能伸出到传动箱体外；所述传动轴的两端分别通过一个轴承转动连接到传动箱体的两侧壁上，传动轴的两端伸出到传动箱体外；所述直传动机构的传动轴两端在同一轴线上，所述转角传动机构的传动轴两端的夹角在0°-180°之间；外部驱动使所述主传动机构的传动轴旋转，驱动各传动轴转动，并带动各齿条同步伸出或缩回。

进一步地，所述主传动机构的传动箱体包括：上端敞口的矩形的主传动箱以及封盖所述主传动箱的敞口的主传动箱盖，主传动机构的传动轴为主传动轴；主传动机构还包括：相互啮合的蜗杆和蜗轮，所述主传动轴呈左右方向设置在所述主传动箱上，所述蜗轮设置在主传动轴的中部；所述蜗杆垂直所述主传动轴设置，蜗杆的两端分别通过一个蜗杆轴承可转动的连接到主传动箱盖的前后壁上，蜗杆的一端突出于主传动箱盖的后表面，并在所述蜗杆的伸出端设置驱动接口。

进一步地，所述主传动机构内设置有两组相互啮合的所述圆柱齿轮和齿条，两个所述圆柱齿轮分别设置在蜗轮的两侧的主传动轴上，两个所述齿条平行于所述蜗杆可滑动的设置在传动箱体上开设的滑动孔内，且齿条的外端突出于主传动箱的前表面。

进一步地，所述直传动机构的传动箱体包括：上端敞口的矩形的直传动箱以及封盖所述直传动箱的敞口的直传动箱盖，直传动机构的传动轴为直传动轴；所述直传动轴呈左右方向设置在所述直传动箱上，一轴套套设在直传动轴的中部，两个所述圆柱齿轮分别设置在所述轴套两侧的直传动轴上；两所述齿条垂直于所述直传动轴设置，且齿条的外端垂直突出于直传动箱的前表面。

进一步地，所述转角传动机构的传动箱体包括：水平方向上呈对称折角且上端敞口的转角传动箱以及封盖所述转角传动箱的敞口的转角传动箱盖；所述转角传动机构的传动轴包括：两根齿轮轴，两所述齿轮轴分别平行于转角传动箱的两条折角边设置在转角传动箱内，两根齿轮轴的外端分别通过一个所述轴承转动连接到转角传动箱的两侧壁上并伸出到转角传动箱外，两根齿轮轴的内端分别连接一圆锥齿轮，两所述圆锥齿轮相互啮合，使两根齿轮轴的夹角在0°-180°之间；两个所述圆柱齿轮分别设置在一根所述齿轮轴上；两所述齿条分别对应垂直一根所述齿轮轴设置。

进一步地，所述转角传动机构包括：同向推出传动机构和变向推出传动机构；所述同向推出传动机构的两个所述齿条的外端垂直突出于转角传动箱的下表面，使两个齿条相平行的同向伸出或缩回；所述变向推出传动机构的两个所述齿条平行于转角传动箱的下表面设置，使两个齿条呈夹角的同步伸出或缩回。

进一步地，所述圆柱齿轮、蜗轮以及圆锥齿轮与对应传动轴通过平键径向固定。

进一步地，所述齿条的带齿面或者背离带齿面的表面上，凹设有沿齿条长度方向设置的限位槽，一限位螺钉安装在传动箱体上，使所述限位螺钉的内端垂直于所述齿条插入到所述限位槽内。

进一步地，所述传动箱体上设置有紧定螺钉，所述紧定螺钉的内端垂直抵靠在所述轴承以及蜗杆轴承的外圈上。

进一步地，传动轴的两端部均设置有上下贯通的连接孔，且传动轴的端部断面为腰型。

采用以上技术方案，本发明的有益效果体有：

1.通过多个直传动机构和转角传动机构的串连配合，加之同向推出传动机构和变向推出传动机构0°-180°任意角度的顶推效果，实现多点多角度复杂应用环境下的同步顶推的要求。

2.可通过传动轴实现理论上的无限节串连驱动，各传动机构中圆柱齿轮以及与之啮合的齿条都选用相同型号，保证多角度顶推的同步性，应用前景广阔。

3.采用纯机械的机构，可靠性高，在断电情况下仍能正常使用。

4.机构简单，成本低。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例主传动机构的轴侧视图；

图3为本实施例的主传动机构的半剖结构示意图；

图4为本实施例直传动机构的轴侧视图；

图5为本实施例的直传动机构的半剖结构示意图；

图6为本实施例同向推出传动机构的轴侧视图；

图7为本实施例同向推出传动机构的半剖结构示意图；

图8为本实施例变向推出传动机构的轴侧视图；

图9为本实施例变向推出传动机构的半剖结构示意图。

附图标记：

1-主传动机构；12-蜗杆；121-驱动接口；13-蜗杆轴承；14-蜗轮；2-直传动机构；21-轴套；3-转角传动机构；3a-同向推出传动机构；3b-变向推出传动机构；31-圆锥齿轮；32-内六角圆头螺钉；33-垫圈；4-传动杆；10-传动箱体；101a-主传动箱；101b-主传动箱盖；102a-直传动箱；102b-直传动箱盖；103a-转角传动箱；103b-转角传动箱盖；104-沉头螺钉；105-安装耳板；20-传动轴；201-主传动轴；202-直传动轴；203-齿轮轴；204-连接孔；30-轴承；301-紧定螺钉；302-a型轴用弹性挡圈；40-圆柱齿轮；50-齿条；501-限位槽；502-限位螺钉；60-平键

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利的保护范围。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本实施例提供的一种多角度同步顶推结构，包括：主传动机构1以及通过传动杆4与主传动机构1串连驱动的多个直传动机构2和转角传动机构3。主传动机构1、直传动机构2和转角传动机构3的主体结构均有一个传动箱体10以及安装在传动箱体10内的传动轴20组成，传动箱体10的外侧对应不同的使用角度和环境设置有位置各异的安装耳板105，方便各传动机构在不同使用环境的固定。传动轴20的两端分别通过一个轴承30转动连接到传动箱体10的两侧壁上，每个轴承30外圈之外的传动箱体10上设置有紧定螺钉301，该紧定螺钉301的内端垂直抵靠在对应轴承30外圈的外表面上，使轴承30的外圈保持固定，保证轴侧传动的效果。传动轴20的两端伸出到传动箱体10外，直传动机构2的传动轴20两端在同一轴线上，转角传动机构3的传动轴20的两端的夹角在0°-180°之间，实现任意角度的转向传动；传动轴20的两端部均设置有上下贯通的连接孔204，并将传动轴20的端部断面设置成腰型；传动杆4的两端设置有与传动轴20端部的腰型断面向匹配的腰型轴孔，并在腰型轴孔外的传动杆4上与连接孔204相对应的位置，设置一个径向孔，传动轴20与传动杆4的端部通过腰型结构的孔和轴配合之后，一连接销同时穿过连接孔204和传动杆4上的径向孔，简捷的实现传动轴20与传动杆4之间的驱动连接，主传动机构1的传动轴20的两端分别通过传动杆4与至少一个直传动机构2或转角传动机构3的传动轴20串连，实现多节同步传动。

主传动机构1、直传动机构2和转角传动机构3的传动箱体10内的传动轴20上均匀设置两个相同的圆柱齿轮40，两个形同型号的齿条50分别可滑动的设置在传动箱体10上开的滑动孔内，齿条50与滑动孔间隙配合，保证齿条50可活动的前提下，限制齿条50只能沿滑动孔定向往复活动；两个齿条50的内端分别与一个圆柱齿轮40相啮合，齿条50的外端能伸出到传动箱体10外；齿条50的带齿面或者背离带齿面的表面上，凹设有沿齿条20长度方向设置的限位槽501，一限位螺钉502安装在传动箱体上，并使限位螺钉502的内端垂直于齿条50插入到其限位槽501内，限制齿条50只能在限位槽501限定的范围内做往复伸缩运动；主传动机构1工作时驱动各传动轴20转动，带动各齿条20同步伸出或缩回，因各传动机构中圆柱齿轮40以及与之啮合的齿条50都选用相同型号，保证多角度顶推的同步性，实现多点多角度同步顶推的效果。

具体的，本实施例中多角度同步顶推结构的驱动接入通过主传动机构1来完成，且主传动机构1在接入外部驱动的同时，也执行两侧直线传动，以及向垂直于传动轴20方向的顶推作用。参见图2和图3，主传动机构1的传动箱体10由上端敞口的矩形的主传动箱101a以及封盖该主传动箱101a的敞口的主传动箱盖101b组成，主传动箱盖101b通过沉头螺钉104固定在主传动箱101a上，保证传动箱体10外表的平整性，主传动机构1的传动轴20为主传动轴201。主传动轴201呈左右方向水平设置在主传动箱101a上，一蜗轮14设置在主传动轴201的中部，两个圆柱齿轮40分别设置在蜗轮14的两侧的主传动轴201上，两个齿条50平行于主传动箱101a的下表面且垂直于主传动轴201设置在主传动箱101a的下部，且齿条50的外端突出于主传动箱101a的前表面。主传动机构1中齿条50的带齿面上凹设有该限位槽501，限位螺钉502选用十字槽小盘头螺钉，限位螺钉502旋装固定在齿条50上方主传动箱101a内壁向内延伸的凸沿上，使限位螺钉502的内端垂直于齿条50插入到其限位槽501内。一蜗杆12垂直该主传动轴201设置，且蜗杆12和蜗轮14相互啮合，蜗杆12的两端分别通过一个蜗杆轴承13可转动的连接到主传动箱盖101b的前后壁上，蜗杆轴承13容置在主传动箱盖101b上预设的轴承座内，该轴承座的周面上，同样设置有一个内端垂直抵靠在蜗杆轴承13外表面上的紧定螺钉301，使蜗杆轴承13的外圈保持固定；蜗杆12的外端突出于主传动箱盖101b的后表面，并在蜗杆12的外端设置外六角的驱动接口121，方便外接的电驱动装置或手摇把连接驱动。蜗杆12被外部驱动器驱动旋装时，带动主传动轴201旋转向其两端同时输出旋转动力，同时驱动主传动机构1上的齿条50伸缩，实现顶推功能。

多节传动时的直线连接、传动以及同一直线上的单角度顶推，通过直传动机构2实现。参见图4和图5，直传动机构2的传动箱体10包括：上端敞口的矩形的直传动箱102a以及封盖该直传动箱102a的敞口的直传动箱盖102b，直传动箱102a与直传动箱盖102b的固定同样通过沉头螺钉104实现；直传动机构2的传动轴20为一根直传动轴202，直传动轴202呈左右方向设置在直传动箱102a上，一轴套21套设在直传动轴202的中部，两个圆柱齿轮40分别设置在轴套21两侧的直传动轴202上；两齿条20垂直于直传动轴202设置，且齿条50的外端垂直突出于直传动箱102a的前表面；直传动机构2中齿条50的限位槽501同样设置在其带齿面上，限位螺钉502同样选用十字槽小盘头螺钉，限位螺钉502旋装固定在齿条50上方直传动箱102a内壁向内延伸的凸沿上，使限位螺钉502的内端垂直于齿条50插入到其限位槽501内，对齿条50进行限位。直传动轴202接入旋转驱动力并向下一节传动机构传递动力，同时带动齿条50伸缩完成同一传动轴线上的单角度顶推。

多节传动时的变向连接和传动，以及改变顶推的方向和角度，通过转角传动机构3实现。如图6至图9所示，转角传动机构3的传动箱体10包括：水平方向上呈对称折角且上端敞口的转角传动箱103a以及封盖该转角传动箱103a的敞口的转角传动箱盖103b，二者通过沉头螺钉104固定；转角传动机构3的传动轴20由两根相同的齿轮轴203组成。两根齿轮轴203分别平行于转角传动箱103a的两条折角边设置在转角传动箱103a内，两根齿轮轴203的外端分别通过一个轴承30转动连接到转角传动箱103a的两侧壁上并伸出到转角传动箱103a外，两根齿轮轴203的内端分别连接一个圆锥齿轮31，齿轮轴203上设平键60使圆锥齿轮31径向固定，并在齿轮轴203的内端面上旋装一内六角圆头螺钉32对圆锥齿轮31进行轴向定位，内六角圆头螺钉32与圆锥齿轮31之间设置垫圈33，保证轴向定位的可靠。两个圆锥齿轮31相互啮合，且圆锥齿轮31的面锥度可任意选择，使两根齿轮轴203的夹角(轴交角)在0°-180°之间，进而实现变向连接和传动，同时为改变顶推的方向和角度提供基础；本实施例中，两根齿轮轴203的夹角(轴交角)优选为60°90°以及120°，满足常规要求的同时，便于采购和加工，有其他非常规角度的使用环境时，可按需求定制。

两个圆柱齿轮40分别设置在一根齿轮轴203上，两个齿条50分别对应垂直一根齿轮轴203设置，由于齿条50在转角传动箱103a上选择的突出面的不同，齿条50的顶推方向和角度也有所不同，因将转角传动机构3划分为：同向推出传动机构3a和变向推出传动机构3b两类。参见图6和图7，同向推出传动机构3a的两个齿条50的外端垂直突出于转角传动箱103a的下表面；同向推出传动机构3a中齿条50的限位槽501设置在其不带齿的下表面上，限位螺钉502选用开槽平端紧定螺钉，限位螺钉502旋装固定转角传动箱103a的侧壁上；两个齿条50相平行的同向伸出或缩回,改变连接和传动的方向，而不改变顶推的方向。参见图8和图9，变向推出传动机构3b的两个齿条50平行于转角传动箱103a的下表面设置；变向推出传动机构3b中齿条50的限位槽501设置在其带齿面上，限位螺钉502选用十字槽小盘头螺钉，限位螺钉502旋装固定在齿条50上方转角传动箱103a内壁向内延伸的凸沿上；两个齿条50呈夹角的同步伸出或缩回，两个齿条的夹角为两根齿轮轴的夹角的补角，改变连接和传动的方向的同时，也改变顶推的方向。通过同向推出传动机构3a和变向推出传动机构3b的配合选用并接入到本发明的多节传动中，实现任意角的同步顶推效果。

上述圆柱齿轮40、蜗轮14、圆锥齿轮31等各齿轮与对应传动轴20(主传动轴201、直传动轴202、齿轮轴203)之间的径向固定，通过在传动轴20上设置平键60实现，本实施例中平键60选用普通a型平键，简单适用。本实施例中，轴承30以及蜗杆轴承13均选用深沟球轴承，主要承受径向力；深沟球轴承外圈的内端抵靠在传动箱体10侧壁上的轴承座上，深沟球轴承的外圈通过设置在轴承座上的外端平端开槽、内端锥头的紧定螺钉301固定，并在轴承30外的传动轴20上设置a型轴用弹性挡圈302，保证轴承30的轴向固定。

本实施例提供的多角度同步顶推结构可以应用到多个领域上。例如：将其布置在移动式的柜体的四周边缘上，具体的，所述传动杆可沿柜体的宽度、厚度、高度方向布置。同步推动设置在其外围的密封条，起到密封柜体各面与四周墙体之间空隙的效果；具体的，密封条匹配柜体的形状设置成多段，每段密封条与对应位置的齿条50连接；齿条50缩回时，带动密封条朝靠近柜体的方向移动，留出柜体与墙体(或框架)之间的空隙，方便柜体的灵活推动；柜体移动到位后，可将室内分割出独立空间，此时驱动齿条50伸出，使密封条的外沿抵靠在墙体(或框架)上，起到密封柜体与四周墙体之间空隙的作用，增强隔音效果。

综上所述，采用以上技术方案，本发明提供的多角度同步顶推结构，采用纯机械机构，机构简单，可靠性高，能满足复杂应用环境下的多点多角度同步顶推要求。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。