一种用于顶升装置的自适应角度调节机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于顶升装置的自适应角度调节机构，包括上底板(1)、下底板(6)，上底板(1)和下底板(6)之间设有相互交叉且长度相等的第一连杆组(8)和第二连杆组(2)；第一连杆组(8)和第二连杆组(2)通过轴承座(7)分别与上底板(1)和下底板(6)转动连接。第一连杆组(8)上部和中部分别设有上部限位杆(5)和下部限位杆(9)，上部限位杆(5)和下部限位杆(9)之间设有若干导轨(4)，第二连杆组(2)中的各连杆分别穿过相对应的导轨(4)；上部限位杆(5)与穿过各导轨(4)的连杆之间设有弹簧(3)。本实用新型可以通过连杆的简单转动实现0?80°翻转,并且可以随着载荷变化而自动调节角度与预紧。
【专利说明】
一种用于顶升装置的自适应角度调节机构
技术领域
[0001] 本实用新型涉及顶升装置附件领域，特别是涉及一种适用于液压顶升装置的可自 动调节角度与自动预紧的自适应角度调节机构。
【背景技术】
[0002] 目前，传统的液压顶升装置承载方向是竖直的，所以顶升的承载方向是固定竖直 向上的，当液压顶升装置承载方向不是竖直时或者是在顶升过程中承载方向是变化的，液 压缸、活塞杆、底板等液压顶升装置所受的载荷变化很大，顶升输出不稳定，容易损坏液压 缸缸壁，密封结构和其它部件等。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于克服以上技术上的不足，提供一种结构简单，从初始的水 平位置可实现0-80°的角度的自动调节，使液压顶升装置自动调节角度以适用于液压顶升 载荷角度的变化的自适应角度调节机构。并且在顶升过程中，能保障顶升重物的过程，重物 不会发生水平移动。
[0004] 为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种用于顶升装置的自适应角 度调节机构，包括上底板、下底板，所述上底板和下底板之间设有相互交叉且长度相等的第 一连杆组和第二连杆组；
[0005] 所述第一连杆组和第二连杆组通过轴承座分别与上底板和下底板转动连接。
[0006] 所述第一连杆组上部和中部分别设有上部限位杆和下部限位杆，所述上部限位杆 和下部限位杆之间设有若干导轨，所述第二连杆组中的各连杆分别穿过相对应的导轨； [0007]所述上部限位杆与穿过各导轨的连杆之间设有弹簧。
[0008] 进一步的，所述弹簧一端固定在上部限位杆上，另一端与穿过导轨的连杆活动连 接，以保持弹簧弹力与上部限位杆以及连杆处于垂直状态。
[0009] 进一步的，所述下底板底面设有橡胶材质的柔性垫。在顶升过程中，根据下底板不 同部位的受力不一样，橡胶会发生不均匀厚度变化，使得接触顶升重物的上底板不会发生 倾斜变化，从而保障了重物不会发生横向移动，能够稳定顶升。
[0010] 进一步的，所述第一连杆组、第二连杆组和上部限位杆、下部限位杆之间的位置满 足如下关系式：
[0011] ai = a〇+dai ⑴
[0012] a2 = a〇+da2 (2)
[0015]其中，ajPa2分别为第二连杆组和第一连杆组与水平面的夹角;aQ为第二连杆组和 第一连杆组与水平面的初始夹角;dajPdas分别为第二连杆组和第一连杆组所转过的角度， 1为连杆的长度，d为左侧轴承座和右侧轴承座之间的距离，9为上底板与水平面的夹角。 [0016]进一步的，所述上底板与水平面的夹角0的范围为0-80°。
[0017] 本实用新型运用反平行四边形机构，通过适当设计各连杆的长度和各点的运动轨 迹，可以使上底板从初始的水平位置实现角度0-80°的调节。把下底板放置在地面上，再把 液压顶升装置安装在上底板上，就可以通过该自适应机构的运动实现液压顶升装置承载方 向始终与其轴线一致的自动调节。
[0018] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0019]本实用新型可以通过连杆的简单转动实现0-80°的翻转，并且可以随着载荷变化 而自动调节角度与预紧。特别适用于液压顶升装置，当顶升载荷变化较大时，顶升装置可以 自动可以顺势调节，始终保持承载方向与其轴线一致，避免了由于载荷角度的变化而使液 压顶升部件发生损坏变形，而且还能更好地利用液体的压力能，保持稳定的顶升输出力，提 高极限承载能力，达到了能承受倾斜载荷的目的。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型上底板处于初始水平状态(0°)的结构示意图；
[0021 ]图2为本实用新型上底板处于初始水平状态(0°)的侧视图；
[0022]图3为本实用新型上底板处于角度调节状态(45°)的结构示意图；
[0023]图4为本实用新型上底板处于角度调节状态(45°)的侧视图；
[0024]图5为本实用新型上底板处于最大调节角度状态(80°)的结构示意图；
[0025]图6为本实用新型上底板处于最大调节角度状态(80°)的侧视图；
[0026] 图7为本实用新型上底板与水平面的夹角（翻转角度）0关于第二连杆组所转过的 角度dw的函数图像；
[0027] 图8为本实用新型的简化模型与上底板左右两个端点的运动轨迹图；
[0028] 图9为本实用新型的另一较佳实施例的结构示意图。
[0029] 图中示出：1-上底板;2-第二连杆组;3-弹簧;4-导轨;5-上部限位杆;6-下底板;7-轴承座;8-第一连杆组;9-下部限位杆;10-柔性垫。
【具体实施方式】
[0030] 为更好地理解本发明，下面结合附图对本发明作进一步说明，但是本发明的实施 方式不限于此。
[0031] 实施例1:
[0032] 如图1-6所示，一种用于顶升装置的自适应角度调节机构，包括上底板1、下底板6， 所述上底板1和下底板6之间设有相互交叉且长度相等的第一连杆组8和第二连杆组2。
[0033] 靠外侧的第一连杆组8和靠内侧的第二连杆组2通过四个轴承座7分别与上底板1 和下底板6转动连接。
[0034] 第一连杆组8的两根连杆与对应外侧的两个轴承座7相连接，第二连杆组2的两根 连杆与对应内侧的两个轴承座7相连接。
[0035] 第一连杆组8的两根连杆上部和中部分别垂直焊接有平行的两根限位杆。上部限 位杆5和下部限位杆9之间有两根中间开槽的环形的导轨4。导轨4与第一连杆组8的两根连 杆平行设置。
[0036] 第二连杆组2的两根连杆分别穿过导轨4的开槽，两根导轨4在开槽的环形的空间 内分别设有弹簧3;弹簧3的一端固定在上部限位杆5上，另一端与第二连杆组2的连杆活动 连接;当第一连杆组8的连杆逆(顺)时针转动时，第二连杆组2的两根连杆在导轨4的开槽中 运动，倾斜运动转动的同时压缩(释放)弹簧3。
[0037] 两根限位杆用于限制第二连杆组2两根连杆的转动，其中下部限位杆9用于限制初 始状态(〇° )，上部限位杆5用于限制最终状态(80°);
[0038]如图1、图2所示，初始状态时，上底板1与水平面的夹角为0°，第二连杆组2与下部 限位杆9相切，导轨4内的弹簧3处于最长状态，不受力。
[0039] 当第二连杆组2的两根连杆逆时针转动时，第二连杆组2与水平面的夹角^逐渐增 大，导轨4内的弹簧3被逐渐压缩，开始储蓄弹性势能，其所受的压力方向与第二连杆组2垂 直。
[0040] 同时，由于第二连杆组2的转动带动第一连杆组8也逆时针转动，第一连杆组8与水 平面的夹角^逐渐减小。此时，上底板1由于连杆组的带动开始向前倾斜，上底板1与水平面 的夹角Q逐渐增大。
[0041 ]四根连杆的长度越短，可使自适应机构整体高度越低，有利于稳定和省材，但是当 上底板1处于最大翻转状态时(如图5和图6所示），上底板1须不挤压下底板6。
[0042]如图3和图4所示，上底板1与水平面的夹角0 = 45°。如图5和图6所示，最终状态时， 上底板1与水平面的夹角9为80°，导轨4内的弹簧3被压缩到最短，所储蓄的弹性势能最大。 [0043] 上底板1与水平面的夹角0由80°回复到0°为回复过程，回复过程为上述过程的逆 过程。忽略四个轴承座7的高度，各主要参数变量之间有以下关系式：
[0044] ai = a〇+dai ⑴
[0045] a2 = a〇+da2 (2)
[0048] 其中，ajPa2分别为第二连杆组2和第一连杆组8与水平面的夹角;aQ为第二连杆组 2和第一连杆组8与水平面的初始夹角;dadPda 2分别为第二连杆组2和第一连杆组8所转过 的角度，1为连杆的长度，d为左侧轴承座和右侧轴承座之间的距离，9为上底板1与水平面的 夹角。
[0049] 上底板1与水平面的夹角（翻转角度）0关于第二连杆组2所转过的角度dai的函数 图像如图7所示。由图像中可以看出，0与daA致成线性关系，初始状态时，dapO, 0 = 0;当d cn = 27.1°时，0 = 45° ;最终状态时，den = 53.4°，0 = 80°。与实际情况相符。翻转机构的简化 模型与上底板1左右两个端点的运动轨迹如图8所示。
[0050] 具体应用时，把本实施例机构的下底板6固定在地面上，再把液压顶升装置底部通 过螺栓连接安装在上底板1上。当受到顶升载荷受的作用时，对上底板1有一个水平向前的 推力和逆时针方向的弯矩，第二连杆组2逆时针转动，带动上底板1向前翻转，其运动过程如 前面所述。
[0051]由于液压顶升装置的底板通过螺栓连接安装在上底板1上，所以当上底板1由于受 到顶升载荷角度变化的作用，自动向前倾斜时，就会带动液压顶升装置向前倾斜。当液压顶 升装置承载载荷减少时，上底板1所受的水平推力和弯矩也相应减小，此时由于弹簧3被压 缩储蓄了弹性势能，可以产生回复力推动第二连杆组2反方向顺时针转动，带动上底板1向 后翻转，其运动过程即为回复过程。
[0052]由于液压顶升装置的底板通过螺栓连接安装在上底板1上，所以当上底板1向后翻 转时，就会带动液压顶升装置的轴线相后调整（回复）。
[0053]结合前面所述的运动过程，由于该机构可自动回复，通过该角度调节机构的运动 可以实现液压顶升装置承载载荷与其轴线始终一致，角度的变化范围为0_80°，如图7所示。 当顶升载荷变化较大时，顶升装置可以自动可以顺势调节，始终保持承载方向与其轴线一 致，避免了由于载荷角度的变化而使液压顶升部件发生损坏变形，而且还能更好地利用液 体的压力能，保持稳定的顶升输出力，提高极限承载能力，达到了能承受倾斜载荷的目的。 [0054] 实施例2:
[0055] 如图9所示，本实施例与实施例1所采用的技术方案基本一致，区别仅在于下底板6 底面设有橡胶材质的柔性垫10。当机构适应载荷倾斜角度变化时，为防止上底板1发生倾斜 变化造成顶升的重物会发生横向移动，增加一个柔性垫10,可根据下底板6不同部位的受力 不一样，橡胶会发生不均匀厚度变化，使得接触顶升重物的上底板不会发生倾斜变化，从而 保障了重物不会发生横向移动，能够稳定顶升。
[0056] 本实用新型所提供的自适应角度调节机构不仅适用于液压千斤顶上，还可以用于 其它有类似运动要求的机构上，都在本实用新型的保护范围之内。其中上底板1的最大翻转 角度由实际运动要求所决定，本实施例用于液压千斤顶上，根据其所受载荷与液压缸轴向 间的关系，最大翻转角度为80°。
【主权项】
1. 一种用于顶升装置的自适应角度调节机构，其特征在于，包括上底板（1)、下底板 (6)，所述上底板（1)和下底板(6)之间设有相互交叉且长度相等的第一连杆组(8)和第二连 杆组(2); 所述第一连杆组(8)和第二连杆组(2)通过轴承座(7)分别与上底板（1)和下底板(6)转 动连接。 所述第一连杆组(8)上部和中部分别设有上部限位杆(5)和下部限位杆(9)，所述上部 限位杆(5)和下部限位杆(9)之间设有若干导轨(4)，所述第二连杆组(2)中的各连杆分别穿 过相对应的导轨(4); 所述上部限位杆(5)与穿过各导轨(4)的连杆之间设有弹簧(3);所述下底板(6)底面设 有柔性垫(10)。2. 根据权利要求1所述的一种用于顶升装置的自适应角度调节机构，其特征在于，所述 弹簧(3) -端固定在上部限位杆(5)上，另一端与穿过导轨(4)的连杆活动连接。3. 根据权利要求1所述的一种用于顶升装置的自适应角度调节机构，其特征在于，所述 柔性垫(10)为橡胶材质。4. 根据权利要求1-3中任意一项所述的一种用于顶升装置的自适应角度调节机构，其 特征在于，所述第一连杆组(8)、第二连杆组(2)和上部限位杆(5)、下部限位杆(9)之间的位 置满足如下关系式：其中，a#Pa2分别为第二连杆组(2)和第一连杆组(8)与水平面的夹角;aQ为第二连杆组 (2)和第一连杆组(8)与水平面的初始夹角；dadPda2分别为第二连杆组(2)和第一连杆组 (8)所转过的角度，1为连杆的长度，d为左侧轴承座和右侧轴承座之间的距离，9为上底板 (1)与水平面的夹角。5. 根据权利要求4所述的一种用于顶升装置的自适应角度调节机构，其特征在于，所述 上底板(1)与水平面的夹角Q的范围为0-80°。
【文档编号】B66F7/22GK205472453SQ201620054804
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月20日
【发明人】陈雪林, 刘安民, 周唯
【申请人】湖南工学院