专利名称：链轮—链条式直线往复机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械传动技术领域，具体是一种链轮一链条式直线往复机构。
背景技术：
在机械传动技术领域，如机床、举升机、内燃机、柱塞泵、石油开采抽油机等行业，为实现将旋转运动转换成直线往复运动，常采用的方式有曲柄滑杆(活塞)机构、凸轮滑杆机构、齿轮齿条机构、螺杆螺母(滚珠丝杠)机构，或特殊意义下的直线电机等。曲柄滑杆(活塞)机构具有结构简单、承载能力强、工作可靠等优点，但曲柄滑杆(活塞)机构存在急回特性、传动效率较低等不足，其行程增加也受到很大限制，如需增加行程，就要按比例增加曲柄的回转半径和滑杆(活塞)的长度，结果将导致整机重量的急剧增 力口，而出现大幅度增加生产制造成本、影响运输和安装等一系列问题。凸轮滑杆机构是结构简单的高副机构，存在着行程短、磨损严重、传动效率低等缺点,主要应用传递较小动力的机械,如内燃机的配气系统等。齿轮齿条机构具有配比自由、制造容易、承载能力强、移动平稳、安装定位精度不高等优点，在现代机械中得到广泛应用。但齿轮齿条容易出现磨损而需要补偿、其行程大小也受到一定限制。螺杆螺母(滚珠丝杠)机构的加工精度和定位要求比较高，需动力机的正反旋转来实现而导致传动效率低，还存在承载能力小、容易出现磨损而需要补偿等缺点。直线电机主要运用在高精密机床上，其外部配套的电气控制系统太复杂。用于往复机构的直线电机存在频繁启动，而启动电流数倍于正常运行电流，以致铜损铁损消耗大而传动效率低等缺点。在石油开采设备抽油机里面，已有将齿-轮齿条作为直线往复机构的关键技术，但是在实际使用中发现齿轮-齿条的加工精度和难度更高，需专用机床来制造，以致生产成本更大；同样对润滑的要求更苛刻，一旦齿条上某一轮齿发生断裂，整个齿条都得报废，以致维护费用增加而实际应用推广收到极大限制。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服上述现有设备的不足，提供一种结构简单、成本低、安装维护方便、可靠性高、承载能力强、运转平稳、传动效率高、体积小、行程大的直线往复机构，以满足一些直线往复机械传动的需要。本实用新型的创新在于首次实现链轮一链条的外捏合，而进一步发挥了链轮一链条的功能优势。本实用新型为了实现上述目的所采用的技术方案如下一种链轮一链条式直线往复机构，其特征在于包括机架、滑块、链轮和滑轨；所述滑块上下两端都设有用于控制链轮转向的导向块；所述机架两相对侧内腔上设有平行的滑槽，所述滑块装配在机架上的两滑槽之间并沿滑槽上下往复运动，且滑块上固定安装有环形链条，所述滑轨固定在机架上且与滑槽呈空间十字交叉，所述链轮装配在滑轨上并沿滑轨左右往复运动，且链轮与链条始终保持外啮合。本实用新型中更加优选的技术方案是该机构还包括一动力机构，该动力机构连接链轮且与链轮同步移动，所述动力机构由电机和减速器构成，减速器的输出轴连接链轮，电机和减速器固定在连接底板上，连接底板的下表面上设有两上导轨，连接底板的正下方还设有固定在机架上且与两上导轨交叉的下导轨，两上导轨通过滑轮与下导轨连接。本实用新型中更加优选的技术方案是所述两导向块为半圆弧状，链条通过固定在滑块上的两个链条张紧装置固定在滑块上；且链条上下两端焊接在链条张紧装置上，该链条张紧装置为螺旋状或楔形。本实用新型采用链条替代卡条传动，因此传动更加准确、结构比较紧凑、不需要很大的张紧力，作用在轴上的负荷较小；不怕油污，能够适应野外环境需求。且链轮一链条只需采购专业制造厂的标准件即可。在抗冲击性方面，链轮一链条更具抗冲击性，即使链条上某一链节发生破坏，也只需仅仅更换受损的链节，维护比较方便。在抗冲击性方面，链轮一链条更具抗冲击性，即使链条上某一链节发生破坏，也只需仅仅更换受损的链节即可，故维·护比较方便。在增大冲程长度方面，链轮一链条也比齿轮一齿条更具竞争优势，冲程越长，齿条的加工难度更显著，而链条的装配受长冲程的限制不明显。故本实用新型具有结构简单、成本低、安装维护方便、可靠性高等优点，还具有承载能力强、运转平稳、传动效率高、体积小、行程大等特点。是一种性能优越、应用广泛、具有时代意义的直线往复机构，能在机床、举升机、内燃机、柱塞泵、石油开采抽油机等行业得到推广应用。
图I是本实用新型的结构示意图。图2是图I的侧视图。图中I-机架，2-滑块，3-链轮，4-链条，5-滑轨，6_滑槽，7_导向块，8_链条张紧装置，9-电机，10-减速器，11-连接底板，12-上导轨，13-下导轨，14-滑轮。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明一种链轮一链条式直线往复机构，其特征在于包括机架I、滑块2、链轮3和滑轨5 ；所述滑块2上下两端都设有用于控制链轮3转向的导向块7 ;所述机架I两相对侧内腔上设有平行的滑槽6，所述滑块2装配在机架I上的两滑槽6之间并沿滑槽上下往复运动，且滑块2上固定安装有环形链条4，所述滑轨5固定在机架I上且与滑槽6呈空间十字交叉，所述链轮3装配在滑轨5上并沿滑轨左右往复运动，且链轮3与链条4始终保持外啮合。这样就形成一个最为简单的链轮链条式直线往复机构。如图1、2所示链轮一链条式直线往复机构，其中机架I为长方体形框架结构，内腔设有两平行的滑槽6。机架I的中部侧面设有滑轨5，链轮3安装在滑轨5上，且保证链轮3能沿滑轨方向做直线往复运动。长方体形结构的滑块2装配在机架I的两滑槽中间，并保证滑块2能沿滑槽6的方向做直线往复运动。链轮3在滑块2行程方向上，相对机架的位置不变。滑块2和链轮3两者的运动轨迹直线互相垂直。链轮3安装在由电机9和减速器10构成的动力机构的输出轴上，且保证动力机构与链轮3同步移动。滑块2的中部位置设有一腰形凸台，环形链条4安装在滑块2上，通过滑块2上的螺旋式或楔铁式结构的链条张紧装置8，实现环形链条4在滑块2上的固定而构成一体，环形链条4相对滑块2静止不动。滑块2的两端设有半圆弧形导向块7，在半圆弧形导向块7的作用下，链轮3实现左右不停的换向，从而带动滑块2实现上下运动的换向，且保证链轮3与环形链条4能在换向时保持啮合。其工作原理是通过动力机构输出的动力，使链轮3与环形链条4始终相啮合，由于滑块2的运动受到机架I内两平行滑轨的限制，在链轮3的作用力带动下，环形链条4与滑块2 —起只能被强制做直线往复运动，从而实现滑块2的不间断的直线往复运动。上述的动力机构与链轮保持同步移动，是通过在电机和减速器的下方设置一个下导轨，然后在固定电机和减速器的连接底板11下表面上设置两上导轨12，在上下导轨13之间用滑轮14连接，这样当链轮左右移动时则可带动电机9和减速器10 —起移动。这里的下导轨、上导轨和连接底板组成的系统还有定位作用，确保链轮在滑动过程中不会前后摆动从而与链条错位。该动力机构还可采用其他方式使其与链轮同步，在此就不一一熬述。上述技术方案仅仅是优选的技术方案，故本实用新型并不仅限于以上实施方式，本领域的技术人员根据上述技术方案未经过创造性劳动即可得出的技术方案亦属于本实用新型的技术范围之内。
权利要求1.一种链轮一链条式直线往复机构，其特征在于包括机架(I)、滑块(2)、链轮(3)和滑轨(5);所述滑块(2)上下两端都设有用于控制链轮(3)转向的导向块(7);所述机架(I)两相对侧内腔上设有平行的滑槽(6)，所述滑块(2)装配在机架(I)上的两滑槽(6)之间，且滑块(2)上固定安装有环形链条(4);所述滑轨(5)固定在机架(I)上且与滑槽(6)呈空间十字交叉，链轮(3 )装配在滑轨(5 )上，且链轮(3 )与链条(4 )始终保持外啮合。
2.根据权利要求I所述的链轮一链条式直线往复机构，其特征在于还包括一动力机构，该动力机构连接链轮(3)且同步移动；所述动力机构由电机和减速器构成，减速器的输出轴连接链轮(3)。
3.根据权利要求2所述的链轮一链条式直线往复机构，其特征在于电机和减速器固定在连接底板(11)上，连接底板(11)的下表面上设有两上导轨(12 )，连接底板(11)的正下方还设有固定在机架(I)上且与两上导轨(12)交叉的下导轨(13)，两上导轨(12)通过滑轮(14)与下导轨连接。
4.根据权利要求I所述的链轮一链条式直线往复机构，其特征在于所述两导向块(7)为半圆弧状。
5.根据权利要求I所述的链轮一链条式直线往复机构，其特征在于链条(4)上下两端通过固定在滑块(2 )上的张紧装置(8 )固定在滑块上；且所述链条张紧装置(8 )为螺旋状或楔形。
专利摘要本实用新型是一种链轮—链条式直线往复机构，包括机架、滑块、链轮和滑轨；所述滑块上下两端都设有用于控制链轮转向的导向块；所述机架两相对侧内腔上设有平行的滑槽，所述滑块装配在机架上的两滑槽之间并沿滑槽上下往复运动，且滑块上固定安装有环形链条，所述滑轨固定在机架上且与滑槽呈空间十字交叉，所述链轮装配在滑轨上并沿滑轨左右往复运动，且链轮与链条始终保持外啮合。本实用新型具有结构简单、成本低、安装维护方便、可靠性高等优点，还具有承载能力强、运转平稳、传动效率高、体积小、行程大等特点，是一种性能优越、应用广泛、具有时代意义的直线往复机构，能在机床、举升机、内燃机、柱塞泵、石油开采抽油机等行业得到推广应用。
文档编号F16H19/06GK202707970SQ20122024899
公开日2013年1月30日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者李伟 申请人:李伟