专利名称：一种多连杆压力传动机构及包括该机构的压力机或注塑机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于连杆传动机构，具体涉及一种压力传动机构及包括该机构的压力 机或注塑机。
背景技术：
对称六连杆式压力机(网野(武汉)高科技有限公司产品)是新近流行的塑性加 工的设备。它相对于其它的传统压力机构，例如曲柄连杆传动式压力机(参见《< 曲柄压力 机》，何德誉，机械工业出版社，1987年)、曲柄肘杆传动式压力机(参见“机械压力机肘杆传 动机构的优化设计”，张元通，朱灯林，《机械与电子》，2008(1)，10 12页)、液压传动式压 力机(参见《液压机的设计与应用》，俞新陆，机械工业出版社)和螺旋传动式压力机(参见 武汉新威奇科技有限公司的J58K系列数控电动螺旋压力机)有一定的优势。体现在1、滑 块的侧向力在无偏载的情况下是等于零的，这样既保证了导轨的使用寿命，也提高了成型 精度。2、对称六连杆机构的增力功能更为明显，降低了电机的驱动力矩。但对称六连杆压 力机传动机构存在如下问题1、机架高度尺寸大，占据高度空间，需要高大的产房，因而增 加了厂房的建筑成本；2、有效增力行程短，致使该机构工作范围短。本实用新型提供一种多连杆压力传动机构，相对于现有机构，可以根据不同产品 制造的要求方便的改装或替换杆件；空程速度明显优于对称六连杆机构，增力性能和有效 工作行程不差于对称称六连杆机构；并且在当具有相同的滑块行程时，本实用新型的机构 总高度比对称六连杆机构低，更能适应小厂房，降低建筑成本；同时当其对称布置从而组成 对称的肘杆压力传动机构时，在无偏载的情况下，也无滑块侧向力，消除滑块对导轨的侧压 力及其带来的磨损，保证成型质量。
实用新型内容为实现本实用新型的目的，采用的具体技术方案为一种多连杆压力传动机构，具有滑块、驱动机构以及连杆机构，其中，所述连杆机 构包括上肘杆、下肘板和中间连杆，下肘板通过肘杆铰链、滑块铰链和连接铰链分别与上肘 杆一端、滑块及中间连杆一端连接，上肘杆另一端通过上横梁铰链与机架连接，中间连杆另 一端通过驱动铰链和驱动机构连接。本实用新型所述的肘杆铰链、滑块铰链和连接铰链的轴心不在一条直线上。本实用新型所述的下肘板由下肘杆、肘间连杆和滑块连杆铰接而成，其中，下肘杆 和肘间连杆通过所述的肘杆铰链铰接，下肘杆和滑块连杆通过所述的滑块铰链铰接，而肘 间连杆和滑块连杆通过所述的连接铰链铰接。本实用新型所述的肘间连杆和滑块连杆可拆卸更换。本实用新型所述的下肘板不设置滑块连杆，而在上横梁铰链和链接铰链之间设置 上横梁连杆。本实用新型所述的连杆机构为多个，对称均布于所述多连杆压力传动机构中。[0011]本实用新型所述的驱动机构包括驱动源、驱动杆和驱动块，中间连杆通过驱动铰 链和驱动块连接，在驱动源的驱动下，驱动块在驱动杆上水平或垂直运动从而带动所述连 杆机构运动。本实用新型所述的驱动源为电机，所述驱动杆由螺杆和螺母组成，螺母和螺杆构 成滚珠丝杆结构，电机与螺杆或螺母连接，螺母或螺杆固定在驱动块上，通过螺杆或螺母的 转动带动螺母或螺杆往复运动从而推动驱动块；或者所述驱动源为液压缸，驱动杆为液压 缸的活塞杆，活塞杆的端头固定在驱动块上。本实用新型所述的电机与螺杆或螺母之间通过蜗轮蜗杆和/或齿轮组连接。一种压力机或注塑机，包括机架、导轨、工作台和上述技术方案之一所述的肘杆压 力传动机构。本实用新型传动特征在于驱动杆带动驱动块沿着驱动杆轴线来回运动，使中间 连杆的连接铰链带动连杆机构作左右摆动，协同作用推动滑块铰链使滑块沿着垂直轨道作 上下运动。本实用新型利用驱动块与中间连杆的一端铰接，中间连杆的另一端与下肘板铰 接，上肘杆通过肘杆铰链同下肘板铰接，共同构成增力机构，用一个驱动杆带动驱动块，则 可以使驱动块作直线往复运动。对称结构中，滑块对导轨无侧压力，可大幅度减少摩擦力提高传动效率。由于使用 肘杆增力和三角板增力原理，使用本实用新型的压力机与传统曲柄连杆传动式压力机、曲 柄肘杆传动式压力机相比，在相同的额定工作载荷下，可大幅减少输入功率；额定载荷工作 行程范围更大；相对于对称六连杆压力机的机构，本实用新型的空程速度要快很多，工作效 率明显高。当使用电机作驱动源时，可控制滑块作变速运动，并提高工作效率。用本实用新 型构成的压力机既有机械压力机的快速、定位和重复定位精度高的特性，又有液压机的额 定载荷工作行程长的压力特性。本实用新型采用交流电机驱动时，能够只在工作时输出需 要的能量，对于压力机等间歇工作的机器而言，在上、下料时间中不消耗能量，所以比一般 通用驱动方式，基本节能50%以上。可利用电机的控制特性，控制滑块作变速运动，提高工 作效率。本实用新型既有液压传动机构的特性又有曲柄连杆传动、肘杆传动机构的特性， 具有增力作用；在滑块运动的大部分行程范围内能够以额定载荷工作，滑块在运动的全行 程范围内对导轨的侧向力等于零，滑块可以变速运动，在下死点可以保压；适用于金属、非 金属和特殊材料的成形。
图1为本实用新型实施例一的结构示意图；图2为本实用新型实施例二的结构示意图；图3为本实用新型实施例三的结构示意图；图4为本实用新型实施例四的结构示意图；图5为本实用新型实施例五的结构示意图；图6为本实用新型实施例六的结构示意图；图7为本实用新型实施例七的结构示意图；[0026]图8为本实用新型实施例八的结构示意图；图9为本实用新型实施例九的结构示意图；图10为本实用新型实施例十的结构示意图；图11为本实用新型实施例十一的结构示意图；图12为本实用新型实施例十二的结构示意具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的多连杆压力传动机构进一步说明。实施例一如图1所示，第一下肘板22A通过第一肘杆铰链14A，第一连接铰链13A，第一滑块 铰链15A分别同第一上肘杆6A，第一中间连杆8A，滑块17连接。第一上肘杆6A另一端通 过第一上横梁铰链12A同机架19连接，第一中间连杆8A的另一端通过第一驱动铰链IlA 和驱动块5连接对称的，第二下肘板22B通过第二肘杆铰链14B，第二连接铰链13B，第二滑块铰链 15B分别同第二上肘杆6B，第二中间连杆8B，滑块17连接。第二上肘杆6B另一端通过第二 上横梁铰链12B同机架19连接，第二中间连杆8B的另一端通过第二驱动铰链IlB和驱动 块5连接。电机1通过联轴器2和螺杆3连接，螺母4固定在驱动块5上，电机1的转动带动螺杆转动，从而通过螺母4带动驱动块5上下运动，当驱动块5 向下运动时，通过第一驱动铰链IlA和第二驱动铰链IlB带动对称的连杆杆机构运动，从而 带动滑块17向下运动。导轨16引导滑块17，以防止其在偏载情况下的失稳。相对于对称六连杆压力机的传动机构，实施例一在工作中，空行程的滑块速度要 快很多，空程时间消耗减小很多，从而在生产效率上有很大优势。实施例二如图2所示，将实施例一中的电机1，联轴器2，螺杆3由铅垂方向布置替换为水平 布置。第一螺母4A和第二螺母4B代替螺母4，分别固定在第一驱动块5A和第二驱动块5B 上。第一驱动块5A通过第一驱动铰链IlA同第一中间连杆8A —端连接，第二驱动块5B通 过第二驱动铰链IlB同第二中间连杆8B —端连接。第一螺母4A和第二螺母4B的螺纹旋 向相反，当电机1带动螺杆3转动的时候，第一螺母4A和第二螺母4B带动第一驱动块5A 和第二驱动块5B向相反方向水平运动，以带动机构做完全对称的运动。滑道21固定在机 架19上，约束第一驱动块5A和第二驱动块5B的水平运动，帮助其分担垂直方向的受力，帮 助其稳定的运动。本实施例其它的部件的情况和实施例一相同。实施例三如图3所示，将实施例一中的第一下肘板22A替换为第一肘间连杆10A，第一滑块 连杆9A，第一下肘杆7A，第二下肘板22B替换为第二肘间连杆10B，第二滑块连杆9B，第二 下肘杆7B。第一上肘杆12A —端通过第一肘杆铰链14A同第一肘间连杆IOA —端和第一下肘 杆7A的一端连接。第一肘间连杆IOA的另一端通过第一连接铰链13A同第一中间连杆8A的一端连接。第一滑块连杆9A的一端通过第一连接铰链13A同第一肘间连杆IOA和第一 中间连杆8A连接在一起，其另一端通过第一滑块铰链15A与第一下肘杆7A另一端及滑块 17连接。对称地，第二上肘杆12B —端通过第二肘杆铰链14B同第二肘间连杆IOB —端和 第二下肘杆7B的一端连接。第二肘间连杆IOB的另一端通过第二连接铰链13B同第二中间 连杆8B的一端连接。第二滑块连杆9B的一端通过第二连接铰链13B同第二肘间连杆IOB 和第二中间连杆8B连接在一起，其另一端通过第二滑块铰链15B与第二下肘杆7B另一端 及滑块17连接。本实施例其它的部件情况和实施例一相同。每根连杆之间的长度关系直接影响整个连杆机构的性能表现，不同产品的制造对 压力传动机构的性能要求也不同。其中第一肘间连杆10A，第一滑块连杆9A，第一下肘杆 7A，第二肘间连杆10B，第二滑块连杆9B和第二下肘杆7B的长度关系的变化可以大幅改 变机构的在运动速度和力的方面的性能。而且它们之间的是铰接关系，更换第一肘间连杆 10A，第一滑块连杆9A，第二肘间连杆IOB和第二滑块连杆9B相对于现有的机构的杆件更换 更为方便，且更不容易出现装配不准确的情况。而且本实施例在改装方面本实施例也有明 显的优势。实施例四如图4所示，将实施例三中的电机1，联轴器2，螺杆3由铅垂方向布置替换为水平 布置。第一螺母4A和第二螺母4B代替螺母4，分别固定在第一驱动块5A和第二驱动块5B 上。第一驱动块5A通过第一驱动铰链IlA同第一中间连杆8A —端连接，第二驱动块5B通 过第二驱动铰链IlB同第二中间连杆8B —端连接。第一螺母4A和第二螺母4B的螺纹旋 向相反，当电机1带动螺杆3转动的时候，第一螺母4A和第二螺母4B带动第一驱动块5A 和第二驱动块5B向相反方向水平运动，以带动机构做完全对称的运动。滑道21固定在机 架19上，约束第一驱动块5A和第二驱动块5B的水平运动，帮助其分担垂直方向的受力，帮 助其稳定的运动。实施例五如图5所示，将实施例三中的第一滑块连杆9A和第二滑块连杆9B拆卸，并安装上 第一上横梁连杆20A和第二上横梁连杆20B。第一上横梁连杆20A —端通过第一连接铰链 13A同第一中间连杆8A的一端和第一肘间连杆IOA的一端连接，另一端通过第一上横梁铰 链12A同机架19连接。对称的，第二上横梁连杆20B —端通过第二连接铰链13B同第二中 间连杆8B的一端和第二肘间连杆IOB的一端连接，另一端通过第二上横梁铰链12B同机架 19连接。本实施例其它的部件情况和实施例三相同。相对于对称六连杆机构它的运动性能 和易改装性同实施例三一样的明显，虽然运动曲线不完全相同。实施例六如图6所示，将实施例四中的第一滑块连杆9A和第二滑块连杆9B拆卸，并安装 第一上横梁连杆20A和第二上横梁连杆20B。第一上横梁连杆20A —端通过第一连接铰链 13A同第一中间连杆8A的一端和第一肘间连杆IOA的一端连接，另一端通过第一上横梁铰 链12A同机架19连接。对称的，第二上横梁连杆20B —端通过第二连接铰链13B同第二中 间连杆8B的一端和第二肘间连杆IOB的一端连接，另一端通过第二上横梁铰链12B同机架19连接。本实施例其它的部件情况和实施例四相同。实施例七如图7所示，该实施例由电机1，联轴器2，螺杆3，螺母4，驱动块5，滑道21，导轨 16和连杆机构组成。上肘杆6 —端通过上横梁铰链12同机架19连接，另一端通过肘杆铰 链14同肘间连杆10的一端和下肘杆7的一端连接。肘间连杆10的另一端通过连接铰链 13同中间连杆8的一端连接。中间连杆8的另一端通过驱动铰链11和驱动块5连接。滑 块连杆9的一端通过连接铰链13同肘间连杆10和中间连杆8连接在一起，其另一端通过滑 块铰链15与下肘杆7共同与滑块17连接。电机1，联轴器2，螺杆3由铅垂方向布置替换 为水平布置。当电机1带动螺杆3转动的时候，螺母4带动驱动块5水平运动，以带动机构 运动。滑道21固定在机架19上，约束驱动块5的水平运动，帮助其分担垂直方向的受力， 帮助其稳定的运动。相对于对称六连杆压力机的机构，本实施例有明显的运动性能的优势， 和易改装性。本实施例不是对称形式的机构，所以其滑块的侧向力无法被消除，但是当多个本 实施例对称布置的时候，滑块的侧向力也随之消失。实施例八如图8所示，该实施例是将实施例七的肘间连杆10，滑块连杆9，下肘杆7替换为 下肘板22，下肘板22通过肘杆铰链14，连接铰链13，滑块铰链15分别同上肘杆6，中间连 杆8，滑块17连接本实施例其它的部件情况和实施例七相同。随着本实施例相对于实施例七的变化，其相应的也失去了改装方便的特点，不过 保持了实施例七的运动特点。本实施例不是对称形式的机构，所以其滑块的侧向力无法被消除，但是当多个本 实施例对称布置的时候，滑块的侧向力也随之消失。实施例九如图9所示，该实施例将实施例七中的滑块连杆9拆卸，并安装上横梁连杆20。上 横梁连杆20 —端通过连接铰链13同中间连杆8的一端和肘间连杆10的一端连接，另一端 通过上横梁铰链12同机架19连接。本实施例其它的部件情况和实施例七相同。相对于 对称六连杆机构它的运动性能和易改装性同实施例七一样的明显，虽然运动曲线不完全相 同。本实施例不是对称形式的机构，所以其滑块的侧向力无法被消除，但是当多个本 实施例对称布置的时候，滑块的侧向力也随之消失。实施例十如图10所示，该实施例将实施例七中的电机1，联轴器2，螺杆3，螺母4，驱动块5， 滑道21由水平布置改为铅垂布置。其它部件的情况和实施例七相同。本实施例不是对称形式的机构，所以其滑块的侧向力无法被消除，但是当多个本 实施例对称布置的时候，滑块的侧向力也随之消失。实施例i^一如图11所示，该实施例将实施例八中的电机1，联轴器2，螺杆3，螺母4，驱动块5， 滑道21由水平布置改为铅垂布置。其它部件的情况和实施例八相同。本实施例不是对称形式的机构，所以其滑块的侧向力无法被消除，但是当多个本实施例对称布置的时候，滑块的侧向力也随之消失。实施例十二如图12所示，该实施例将实施例九中的电机1，联轴器2，螺杆3，螺母4，驱动块5， 滑道21由水平布置改为铅垂布置。其它部件的情况和实施例九相同。本实施例不是对称形式的机构，所以其滑块的侧向力无法被消除，但是当多个本 实施例对称布置的时候，滑块的侧向力也随之消失。
权利要求一种多连杆压力传动机构，具有滑块、驱动机构以及连杆机构，其中，所述连杆机构包括上肘杆、下肘板和中间连杆，下肘板通过肘杆铰链、滑块铰链和连接铰链分别与上肘杆一端、滑块及中间连杆一端连接，上肘杆另一端通过上横梁铰链与机架连接，中间连杆另一端通过驱动铰链和驱动机构连接。
2.根据权利要求1所述的多连杆压力传动机构，其特征在于，所述的肘杆铰链、滑块铰 链和连接铰链的轴心不在一条直线上。
3.根据权利要求2所述的多连杆压力传动机构，其特征在于，所述的下肘板由下肘杆、 肘间连杆和滑块连杆铰接而成，其中，下肘杆和肘间连杆通过所述的肘杆铰链铰接，下肘杆 和滑块连杆通过所述的滑块铰链铰接，而肘间连杆和滑块连杆通过所述的连接铰链铰接。
4.根据权利要求3所述的多连杆压力传动机构，其特征在于，所述肘间连杆和滑块连 杆可拆卸更换。
5.根据权利要求3或4所述的多连杆压力传动机构，其特征在于，所述的下肘板不设置 滑块连杆，而在上横梁铰链和链接铰链之间设置上横梁连杆。
6.根据权利要求1-4之一所述的多连杆压力传动机构，其特征在于，所述的连杆机构 为多个，对称均布于所述多连杆压力传动机构中。
7.根据权利要求1-4之一所述的多连杆压力传动机构，其特征在于，所述的驱动机构 包括驱动源、驱动杆和驱动块，中间连杆通过驱动铰链和驱动块连接，在驱动源的驱动下， 驱动块在驱动杆上水平或垂直运动从而带动所述连杆机构运动。
8.根据权利要求7所述的多连杆压力传动机构，其特征在于，所述驱动源为电机，所 述驱动杆由螺杆和螺母组成，螺母和螺杆构成滚珠丝杆结构，电机与螺杆或螺母连接，螺母 或螺杆固定在驱动块上，通过螺杆或螺母的转动带动螺母或螺杆往复运动从而推动驱动 块；或者所述驱动源为液压缸，驱动杆为液压缸的活塞杆，活塞杆的端头固定在驱动块上。
9.根据权利要求8所述的多连杆压力传动机构，其特征在于，所述的电机与螺杆或螺 母之间通过蜗轮蜗杆和/或齿轮组连接。
10.一种压力机或注塑机，包括机架、导轨、工作台和上述权利要求1-9之一所述的肘 杆压力传动机构。
专利摘要一种多连杆压力传动机构及包括该机构的压力机或注塑机，属于连杆传动机构领域，该多连杆压力传动机构包括连杆机构、驱动块、滑块。其中连杆机构包括上肘杆、下肘杆，肘间连杆，中间连杆等等。肘间连杆一端通过连接铰链同中间连杆，滑块连杆连接，另一端通过肘杆铰链同上肘杆，下肘杆连接，滑块连杆另一端通过滑块铰链同滑块和下肘杆连接，且机构多种变形形式；相比现有的对称六连杆机构，本实用新型在保证增力效果相当的情况下，大大提高了滑块空程速度，方便更换连杆改变机构特性，机构总高度低等优点。
文档编号B29C45/17GK201714930SQ20102011939
公开日2011年1月19日 申请日期2010年2月10日 优先权日2010年2月10日
发明者吕言, 张宜生, 杨昊玥, 莫健华 申请人:华中科技大学