一种螺栓锁紧式刚性链条推拉执行机构的制作方法

本发明涉及一种直线执行机构，具体涉及一种采用刚性传动链执行机构，该适用于大行程推动载荷的场合。

背景技术：

刚性链条(又称推拉链条)是一种特殊的链条，它既有普通链条的柔性，又有一定的刚性，因此由刚性链条和驱动器所组成的执行机构可替代液压缸、气缸和电动推杆等被广泛应用于需要大行程推动载荷的场合，以减小设备的体积，节约空间。现有的刚性链条主要有两大类，一类是单排销轴的刚性链条，另一类是双排销轴的刚性链条。

上述单排销轴的刚性链条的内链板或外链板为限位推力板，当链条受到推力时，相邻的两限位推力板肩对肩相顶，从而使链条具有一定的刚性，如受权公告号为CN 2620795Y或CN 2692423Y的实用新型专利产品。

《起重运输机械》2008年第3期第45-46页发表的“刚性链条传动及其应用”一文公开了一种双排销轴的刚性链条。参见文中的图3和图4，上面一排传动销轴将内链板与外链板铰接在一起，使链条可传动并弯曲，下面的一排导向销轴各自将一对内链板或一对外链板穿设固定在一起分别形成一箱形结构，且在链条为直线状态时能依靠导向销轴的头部嵌入相邻两外链板上半圆形缺口内而锁死，因此稳定性和承载能力相对较高。但是由图3(b)可见，上述由导向销轴相邻两外链板上半圆形缺口所构成的锁紧结构明显存在下述不足：1、对导向销轴和半圆形缺口形状和直径偏差以及导向销轴和半圆形缺口位置偏差的要求都十分苛刻，加工成本高；2、没有一个明确的锁紧结构，仅靠外链板上半圆形缺口离开导向销轴所产生的一点干涉来保证整个链条在直线状态下的刚度明显不足，一旦作用在链条上晃动的外力稍大，其锁紧结构就成为整个链条最薄弱的地方而破坏；3、整个链条反复弯曲，半圆形缺口的尖角很快就会被磨损而失去锁紧作用。

公开号为CN103470705A的发明专利申请公开的“一种单边驱动刚性链条推拉执行机构”对上述“双排销轴的刚性链条”的不足进行了改进，利用明确的锁紧结构使刚性链条更加安全可靠；所述锁紧结构利用一刚柔状态转换销将一对内链板和一对外链板穿设在一起，且所述内链板和外链板上穿设刚柔状态转换销的孔为横向长孔，通过控制刚柔状态转换销在所述横向长孔内来回滑动即可实现刚性链条刚柔状态的转换，然而上述方案仍具有如下不足：1、每一对内链板和外链板之间仅靠一根刚柔状态转换销单点连接，且依靠外链板的拐角与内链板上所设凸台之间的干涉提供刚度，可靠性差；2、当链条处于刚性状态时，虽然链条无法弯曲，但每一对内链板与相邻一对外链板之间仍可相互错动，若受到侧向力作用发生错动，链条将失去刚性；3、由于内链板与外链板之间可相互错动，这可能导致整条刚性链条错落不齐，严重影响推拉执行机构工作的顺畅性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种螺栓锁紧式刚性链条推拉执行机构，该机构具有明确的锁紧结构，不仅刚性好，而且锁紧可靠。

本发明解决上述问题的技术方案为：

一种螺栓锁紧式刚性链条推拉执行机构，该推拉执行机构由刚性链条和驱动器组成，其中，所述的刚性链条由若干个链节组成，每一链节包括各自固定一起的一对外链板和一对内链板，所述的一对外链板与一对内链板的头部相互搭接且在头部的拐角处由一根连接销将两者铰接在一起；所述的每一链节中，外链板内侧的中部或内链板外侧的中部设有横向的凸台，该凸台的侧边与相对的链板的头部紧密贴靠在一起；

所述的驱动器包括两相对设置的导向板和由传动轴支承在两导向板之间并与所述刚性链条啮合的链轮，其中两导向板相对的内表面均设有改变所述刚性链条运动方向的导向槽，该导向槽依次由柔性直线运动导向段、柔性弯曲运动导向段和刚性直线运动导向段组成，所述的连接销的头部伸进所述导向槽中；其特征在于，

所述的外链板与内链板搭接处的中部设有刚柔状态转换销，该刚柔状态转换销由外侧横穿外链板并与之螺纹连接；所述内链板上对应于所述刚柔状态转换销的位置设有穿越所述刚柔状态转换销的圆孔；所述刚柔状态转换销位于外链板外侧的末端同轴设有齿轮；

所述的导向槽的刚性直线运动导向段的底面设有一段齿条，该齿条自柔性弯曲运动导向段向刚性直线运动导向段过渡的位置起向刚性直线运动导向段的末端延伸，并可与所述刚柔状态转换销末端的齿轮啮合；当所述齿轮由柔性弯曲运动导向段向刚性直线运动导向段移动时，所述的刚柔状态转换销的头部旋进内链板上的圆孔；反之，当所述齿轮由刚性直线运动导向段向柔性弯曲运动导向段移动时，所述的刚柔状态转换销的头部旋出内链板上的圆孔。

由于刚性链条推拉执行机构的推拉速度相对较慢，因此上述方案中所述的驱动器还可以包括各种类型的减速装置，如，蜗轮设在所述传动轴上的蜗轮蜗杆减速装置、末级从动齿轮设在所述传动轴上的齿轮减速装置、从动链轮设在所述传动轴上的链条减速装置和从动皮带轮设在所述传动轴上的皮带减速装置等，这些都是本领域普通技术人员很容易想到的。

本发明所述的推拉执行机构，可以是水平收藏链条垂直顶举载荷的推拉执行机构，也可以是水平收藏链条水平推拉载荷的推拉执行机构，还可以是垂直收藏链条倾斜顶举载荷的推拉执行机构。

本发明较现有技术具有以下有益效果：

1、每一对外链板与内链板之间由将两者铰接的连接销和刚柔状态转换销在两处实现固定，当刚性链条处在刚性状态下，抗弯能力更强，稳定性更好。

2、外链板与内链板之间不会发生相互错动，整个推拉执行机构工作更加顺畅。

附图说明

图1为本发明所述推拉执行机构一个具体实施例的立体结构示意图。

图2～3为图1所示实施例中刚性链条的一个链节的结构示意图，其中图2为主视图，图3为图2的A-A剖视图。

图4为图2～3所示链节的立体结构示意图。

图5～8为图1所示实施例中驱动器的结构示意图，其中，图5主视图，图6为俯视图，图7为图5的B-B剖视图，图8为图7中局部Ⅰ的放大图。

图9为图1所示实施例中刚性链条由柔性链转变为刚性柱或者由刚性柱转变为柔性链的过程和原理示意图，其中，(a)为柔性链状态，(b)为刚性柱状态。

图10～11，为本发明中刚性链条的另一个具体实施例的结构示意图，其中图10为主视图，图11为图10的C-C剖视图。

图12为采用图10～11所示刚性链条构成水平推动载荷的推拉执行机构中导向板内表面的结构示意图。

图13为采用图2～4所示刚性链条构成倾斜推拉载荷的推拉执行机构中导向板内表面的结构示意图。

具体实施方式

例1

本实施例为一种水平收藏链条垂直顶举载荷的推拉执行机构。

参见图1，本例中的推拉执行机构由刚性链条1和驱动器2组成，其中刚性链条1采用水平储存方式。

参见图2～4，刚性链条1由若干个链节组成，每一链节主要由一对外链板3、一对内链板4、一根连接销18、四根固定销5和两根刚柔状态转换销6组成。其中，一对外链板3与一对内链板4的头部相互搭接在一起。所述的四根固定销5中，其中两根分别设在一对外链板3两侧边的中部，分别由一对外链板3之间将一对外链板穿设固定在一起，且两根固定销5的头部伸至一对外链板3的外侧；另外两根固定销5分别设在一对内链板4两侧边的中部，分别由一对内链板4之间将一对内链板穿设固定在一起，且该两根固定销5的头部伸至一对内链板4的外侧；所述的一根连接销18由外链板3与内链板4相互搭接的头部的拐角处横穿一对外链板3与一对内链板4将两者铰接在一起。每一链节中内链板4外侧的中部设有横贯链板两侧边的凸台7，该凸台7的侧边与相对的外链板3的头部紧密贴靠在一起。将外链板3和内链板4铰接在一起的连接销18所在位置处的外链板3的拐角为圆角，该圆角的半径不大于铰接点至相应凸台7侧边的距离。

参见图2～4，所述的两根刚柔状态转换销6分别设在每一链节中一对外链板3和一对内链板4搭接处的中部，所述刚柔状态转换销6的外表面设有外螺纹，并分别由一对外链板3外侧横穿外链板3并与之螺纹配合；所述内链板4上对应刚柔状态转换销6穿越的位置设有与刚柔状态转换销6外径相匹配的圆孔8；所述刚柔状态转换销6位于外链板3外侧的末端同轴固定连接有一齿轮9。

参见图5～8，驱动器2由两块在底座10上相对设置的导向板11、由传动轴12支承在两导向板11之间并与刚性链条1啮合的链轮13和设在导向板11外侧的蜗轮蜗杆减速装置组成。其中，

蜗轮蜗杆减速装置由常规的蜗轮16和蜗杆17组成，其中蜗轮16设在支承链轮13的传动轴12上；

两导向板11相对的内表面均设有导向槽14，根据每一段导向槽14所对应的刚性链条1的特性和状态的不同，该导向槽14依次由水平的柔性直线运动导向段14-1、柔性弯曲运动导向段14-2和垂直的刚性直线运动导向段14-3组成，刚性链条1上连接销18以及固定销5露在外链板3或内链板4外侧的头部伸进导向槽14中，当链轮14驱动刚性链条1运动时，导向槽14迫使刚性链条1改变运动方向；

导向槽14的底面的中部在刚性直线运动导向段14-3靠近柔性弯曲运动导向段14-2的位置设由两道平行于刚性直线运动导向段14-3的条形凸起，该两道条形凸起之间形成刚性链条1上刚柔状态转换销6末端所设齿轮9通过的通道，该通道的一侧设有一与所述齿轮9相匹配的齿条15；所述齿条15带齿的一面朝向所述通道；所述链轮13位于导向槽14的刚性直线运动导向段14-3的右侧，且与刚性链条1一侧的连接销18以及固定销5啮合，所述固定销5和连接销18的外径相等。

参见图7和图8并结合图9，本例中所述刚性链条实现刚柔状态转换的工作过程如下：

所述刚性链条1处在柔性状态时，刚柔状态转换销6与外链板3螺纹连接，其头部未伸出外链板的内侧面(如图9a)，此时相邻外链板与内链板之间仅于拐角处铰接，彼此可相互转动；

当处于柔性状态的刚性链条1在链轮13的驱动下由柔性弯曲运动导向段14-2经过刚性直线运动导向段14-3时，所述刚柔状态转换销6末端所设的齿轮9亦经过所述齿条15，并在所述齿15条的作用下转动，同时刚柔状态转换销6随齿轮9转动；由于螺纹配合的作用刚柔状态转换销6的头部旋进相应内链板4上所设的圆孔8(如图9b)；相邻外链板3和内链板4在两者铰接点以及刚柔状态转换销6的共同作用下固定死；则刚性链条形成一条刚性的立柱；

反之，当刚性状态的刚性链条1由刚性直线运动导向段14-3经过柔性弯曲运动导向段14-2时；所述刚柔状态转换销6的头部在齿条15和齿轮9的作用下自内链板4的圆孔8中旋出；则刚性链条1转换成柔性状态，便于弯曲和收纳。

参见图7和图8，若要实现上述工作过程，所述刚柔状态转换销6上所设外螺纹的旋向需满足如下要求：

如图所示，所述齿条15设在齿轮9的右侧，当齿轮9由下而上的经过齿条15时，齿轮9带动刚柔状态转换销6顺时针转动，此时刚柔状态转换销6上所设外螺纹旋向应为左旋，如此，才可以在顺时针转动时旋进对应内链板4上的圆孔中；反之若齿条15设在齿轮9的左侧，当齿轮9由下而上的经过齿条15时，齿轮9带动刚柔状态转换销6逆时针转动，此时刚柔状态转换销6上所设外螺纹旋向应为右旋。

参见图7，上述导向槽14中两条虚线A和B表示刚性链条1两侧的连接销18及固定销5(图中虚线A和B上的虚线圆圈表示)的运动轨迹；虚线C表示刚柔状态转换销6和齿轮9(图中虚线C上的虚线齿轮表示)的运动轨迹。

例2

本例为一种水平收藏链条水平推拉载荷的推拉执行机构。

参见图10～11，本例中的刚性链条1与上述实施例1的区别在于：每一链节中外链板3内侧的中部设有横贯链板两侧边的凸台7，该凸台7的侧边与相对的内链板4的头部紧密贴靠在一起。将外链板3和内链板4铰接在一起的连接销18所在位置处的内链板4的拐角为圆角，该圆角的半径不大于铰接点至相应凸台7侧边的距离。

参见图12，本例中根据每一段导向槽14所对应的刚性链条1的特性和状态的不同，两导向板11相对的内表面所设的导向槽14依次由水平的柔性直线运动导向段14-1、柔性弯曲运动导向段14-2和水平的刚性直线运动导向段14-3组成，其中，导向槽14的底面的中部在刚性直线运动导向段14-3靠近柔性弯曲运动导向段14-2的位置设有与刚性直线运动导向段14-3平行齿条15，该齿条15设在所述齿轮9经过的轨迹的下方，其带齿的一面朝向齿轮9经过的轨迹。

本实施例上述以外的实施方法与例1相同。

例3

本例为一种可用于推拉窗开关致动的垂直收藏链条倾斜顶举载荷的推拉执行机构。由于墙体是垂直的且很方便开设一垂直的槽将刚性链条储存在其中，因此本例的推拉执行机构中的刚性链条采用垂直储存方式。

本例中的刚性链条1与上述实施例1相同。

参见图13，本例中根据每一段导向槽14所对应的刚性链条1的特性和状态的不同，两导向板11相对的内表面所设的导向槽14依次由垂直的柔性直线运动导向段14-1、柔性弯曲运动导向段14-2和倾斜向上的刚性直线运动导向段14-3组成，其中，导向槽14的底面的中部在刚性直线运动导向段14-3靠近柔性弯曲运动导向段14-2的位置设有与刚性直线运动导向段14-3平行齿条15，该齿条15设在所述齿轮9经过的轨迹的右下方，其带齿的一面朝向齿轮9经过的轨迹。

本实施例上述以外的实施方法与例1相同。