位置自适应齿轮齿条驱动装置制造方法
【专利摘要】位置自适应齿轮齿条驱动装置，包括减速电机（1）、转动支座（2）、固定支座（3）、调节螺栓（4）、压臂（5）、弹簧拉杆（6）、第一弹簧（7）、支架（8）、端面牙嵌式离合器（9）、离合器动盘固定盘（10）、轴承（11）、小轴（12）、主轴（13）、齿轮（14）、转轴（15）、弹簧座（16）、第二弹簧（17）、齿条（18）、压轮（19），其特征在于减速电机（1）安装在转动支座（2）上，转动支座（2）通过转轴（15）与固定支座（3）相连；固定支座（3）上装有弹簧座（16），通过第二弹簧（17）与转动支座（2）连接；其余各构件全部装在减速电机（1）上，并与其一起围绕转轴（15）摆动。
【专利说明】位置自适应齿轮齿条驱动装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及舞台机械的齿轮齿条驱动装置。
【背景技术】
[0002]齿轮齿条传动是比较精确的传动方式，一般情况下齿轮齿条都安装在固定位置，并且齿条都不是很长，传动过程中始终保证齿轮齿条的正确啮合，以保证被传动件正常运行。然而，由于齿轮齿条传动的刚性和精确性，应用场合不断扩大，例如齿轮齿条传动在舞台机械车台上的应用。对于现代大型标准演艺场馆都安装有4?6台车台，用于迁换布景、参与特效演出等。车台尺寸根据舞台侧台尺寸而定，一般长16?18米，宽2.5?3.6米，平时位于舞台的两侧台上，需要时可开到舞台上或另一侧侧台上。目前有钢丝绳传动、链条传动、摩擦传动、自行走式和齿轮齿条传动等多种传动方式，齿轮齿条传动应用最为广泛。
[0003]齿轮齿条传动车台的齿条安装在车台上，而齿轮齿条驱动机安装在车台补平台和升降台上，车台通过驱动机的驱动在车台补平台和升降台上行走。车台补平台和升降台台面上开有导向槽，使车台沿规定方向运行。
[0004]由于车台很长，齿条在全长上有可能弯曲变形，啮合错位；另外，车台从车台补平台移到升降台的过程中，车台从车台补平台上的驱动机驱动转换到由升降台上的驱动机驱动，即形象的表达为接力式驱动。这样，驱动机不容易在任何情况下做到齿轮齿条的正确啮合和正确的啮入啮出，使车台不能顺利运行。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种位置自适应齿轮齿条驱动装置。
[0006]本实用新型是位置自适应齿轮齿条驱动装置，包括减速电机1、转动支座2、固定支座3、调节螺栓4、压臂5、弹簧拉杆6、第一弹簧7、支架8、端面牙嵌式离合器9、离合器动盘固定盘10、轴承11、小轴12、主轴13、齿轮14、转轴15、弹簧座16、第二弹簧17、齿条18、压轮19，减速电机I安装在转动支座2上，转动支座2通过转轴15与固定支座3相连；固定支座3上装有弹簧座16，通过第二弹簧17与转动支座2连接；其余各构件全部装在减速电机I上，并与其一起围绕转轴15摆动。
[0007]本实用新型的有益之处是:压臂5在弹簧拉杆6、第一弹簧7的作用下靠紧支架8，使齿轮14、压轮19紧紧夹住齿条18，夹紧力可根据所需的驱动力由弹簧拉杆6上的螺母进行调节。调节螺栓4可对齿轮齿条啮合侧隙进行微调，保证传动的正确啮合。驱动过程中，因为车台有可能晃动错位，齿条在全长上也有可能弯曲变形等，本驱动装置可以根据齿条的位置进行随动，即减速电机I及其上安装的所有零部件一起随转动支座2转动以适应齿条的瞬时位置，不论齿条的位置如何变动，驱动装置总能自动找到合适的位置使齿轮齿条传动正确啮合，从而使车台平稳运行。
【专利附图】
【附图说明】[0008]图1是车台、主舞台升降台以及车台补平台在标准剧场中的布置简图，图2是图1中A-A向视图，图3是本驱动装置的主视图，图4是本驱动装置的俯视图，图5是本驱动装置的左视图，图6是图3中I处的局部放大图，图7是图3中B向视图。
【具体实施方式】
[0009]如图1、图2所示，齿轮齿条传动车台的齿条安装在车台上，而齿轮齿条驱动机安装在车台补平台和升降台上，车台通过驱动机的驱动在车台补平台和升降台上行走。车台补平台和升降台台面上开有导向槽，使车台沿规定方向运行。
[0010]如图3、图4、图5所示，位置自适应齿轮齿条驱动装置包括减速电机1、转动支座
2、固定支座3、调节螺栓4、压臂5、弹簧拉杆6、第一弹簧7、支架8、端面牙嵌式离合器9、离合器动盘固定盘10、轴承11、小轴12、主轴13、齿轮14、转轴15、弹簧座16、第二弹簧17、齿条18、压轮19以及其它一些零部件。减速电机I安装在转动支座2上，转动支座2通过转轴15与固定支座3相连。固定支座3上装有弹簧座16，通过第二弹簧17与转动支座2连接。其余各件全部装在减速电机I上，并与其一起围绕转轴15摆动。首先，支架8通过过渡板装在减速电机I上，压臂5的一端与支架8通过销轴连接，另一端通过弹簧拉杆6、第一弹簧7与支架8连接，压轮19装在压臂5上，通过调节螺栓4可调定压轮与齿轮14之间的最小距离；主轴13装在减速机上，端面牙嵌式离合器9的固定盘装在主轴13上。小轴12的一端通过轴承11与主轴13空套，另一端装有齿轮14，并通过轴承固定在支架8上。端面牙嵌式离合器9的动盘与离合器动盘固定盘10用螺钉连接后装在小轴12上。通过使用调节螺栓4、压臂5、弹簧拉杆6、第一弹簧7使齿轮14和压轮19处于正确啮合间隙状态。
[0011]本装置的工作过程如下:
[0012]1、接力传动过程:
[0013]如图1、图2所示，当车台准备由侧台向主舞台升降台方向运行时，给经过路程上的所有驱动装置通电(包括车台补平台上的和升降台上的，当然，升降台上的驱动装置可以迟些通电，在齿条啮入前即可)，然后给安装在车台补平台上驱动装置的离合器通电，由图2可知，主轴13通过离合器带动小轴12旋转，从而使齿轮14驱动齿条及车台行走。当车台运行到升降台上的驱动装置的位置时，齿条开始啮入这台驱动装置的齿轮，啮合正确后(通常预先确定一个空载啮合区间)给这台驱动装置的离合器通电，车台补平台上驱动装置的离合器断电(或离合器与电动机一起断电)，此时车台改由升降台上的驱动装置驱动运行，使车台完全运行到升降台上并可随升降台一起升降。反之，由升降台上的驱动装置驱动，再改由车台补平台上的驱动装置驱动，车台就可回到侧舞台上。
[0014]2、运行过程:
[0015]如图3、图4、图5、图6、图7所示，压臂5在弹簧拉杆6、第一弹簧7的作用下靠紧支架8，使齿轮14、压轮19紧紧夹住齿条18，夹紧力可根据所需的驱动力由弹簧拉杆6上的螺母进行调节。调节螺栓4可对齿轮齿条啮合侧隙进行微调，保证传动的正确啮合。驱动过程中，因为车台有可能晃动错位，齿条在全长上也有可能弯曲变形等，本驱动装置可以根据齿条的位置进行随动，即减速电机I及其上安装的所有零部件一起随转动支座2转动以适应齿条的瞬时位置，不论齿条的位置如何变动，驱动装置总能自动找到合适的位置使齿轮齿条传动正确啮合，从而使车台平稳运行。[0016]3、啮入啮出过程:
[0017]因为车台的运行是由多台驱动装置接力驱动而完成的，所以，安装在车台上的传动齿条必定要和驱动装置上的齿轮时而啮合，时而脱开，驱动装置必须能满足齿条正确的啮入啮出动作。
[0018]如图3、图4、图5、图6、图7所示，齿条的两端做成锥形，齿条的齿由无到有，由低到高，并将齿顶加工成刃形，并且驱动机上的两个第二弹簧17在驱动机不与齿条啮合时使齿轮保持中间位置，再有齿轮14、压轮19自然形成喇叭口形状，这些都有利于齿条顺利找到啮入口并圆滑啮入。驱动机上装有端面牙嵌式离合器9，在齿条未啮入前，离合器是不通电的，此时离合器动盘固定盘10、小轴12和齿轮14与主轴13是断开的，齿轮14处于浮动状态。当齿条开始啮入时，由于上述结构原因，齿条可以顺利进入齿轮14、压轮19的间隙中，并逐渐使轮齿接触。轮齿接触时的状态是随机的，可能刚接触就正确咬合了，也可能齿轮与齿条的齿顶顶在一起了，在齿轮齿条齿顶顶在一起的情况下，压臂5张开，第一弹簧7被压缩，由轮齿之间的转动、滑动关系，使轮齿在很短时间内达到正确啮合。啮合后(通常设定一段距离)给离合器9通电，这台驱动装置开始正常驱动车台运行。在车台运行过程中根据车台的运行状态，减速电机和其上安装的所有零部件随时跟随齿条位置左右摆动。当齿条与齿轮脱开时，在弹簧17的作用下，驱动装置自动恢复到中位，迎接下次的啮入。
[0019]本装置有如下特点:
[0020]1、齿轮14、压轮19通过调节螺栓4调定一个合适的间隙，使齿条和齿轮啮合传动中永远保持合适的侧隙。
[0021]2、减速电机I的摆动完全能满足齿条的位置变化，在保证正确啮合的情况下对齿条没有任何的侧向力。
[0022]3、端面牙嵌式离合器9和轴承11能使小轴12和齿轮14处于浮动状态，为正确啮入提供条件。
[0023]4、端面牙嵌式离合器9和第一弹簧7的应用完全能保证在任何情况下的正常驱动和正常啮入。
[0024]5、第二弹簧17能保证驱动装置的摆动部分在脱离啮合后保持在中间位置，并不影响在驱动中摆动部分的左右摆动。
【权利要求】
1.位置自适应齿轮齿条驱动装置，包括减速电机(I)、转动支座(2)、固定支座(3)、调节螺栓(4)、压臂(5)、弹簧拉杆(6)、第一弹簧(7)、支架(8)、端面牙嵌式离合器(9)、离合器动盘固定盘(10)、轴承(11)、小轴(12)、主轴(13)、齿轮(14)、转轴(15)、弹簧座(16)、第二弹簧(17)、齿条(18)、压轮(19)，其特征在于减速电机(I)安装在转动支座(2)上，转动支座(2 )通过转轴(15 )与固定支座(3 )相连；固定支座(3 )上装有弹簧座(16 )，通过第二弹簧(17)与转动支座(2)连接；其余各构件全部装在减速电机(I)上，并与其一起围绕转轴(15)摆动。
2.根据权利要求1所述的位置自适应齿轮齿条驱动装置，其特征在于支架(8)通过过渡板装在减速电机(I)上，压臂(5)的一端与支架(8)通过销轴连接，另一端通过弹簧拉杆(6)、第一弹簧(7)与支架(8)连接，压轮(19)装在压臂(5)上，通过调节螺栓(4)能够调定压轮(19)与齿轮(14)之间的最小距离；主轴(13)装在减速电机上，端面牙嵌式离合器(9)的固定盘装在主轴(13)上；小轴(12)的一端通过轴承(11)与主轴(13)空套，另一端装有齿轮(14)，并通过轴承固定在支架(8)上；端面牙嵌式离合器(9)的动盘与离合器动盘固定盘(10)用螺钉连接后装在小轴(12)上。
3.根据权利要求1所述的位置自适应齿轮齿条驱动装置，其特征在于:使用端面牙嵌式离合器(9)、轴承(11)使小轴(12)和齿轮(14)在离合器不通电时处于浮动状态。
4.根据权利要求1所述的位置自适应齿轮齿条驱动装置，其特征在于:通过使用调节螺栓(4)、压臂(5)、弹簧拉杆(6)、第一弹簧(7)使齿轮(14)和压轮(19)处于正确啮合间隙状态。
【文档编号】F16H19/04GK203487815SQ201320584625
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】徐长城, 汤子龙, 牛占海 申请人:甘肃工大舞台技术工程有限公司