一种基于刚性链传动的内走线升降桅杆及其应用的制作方法

本发明涉及一种基于刚性链传动的内走线升降桅杆及其应用，属于机械设备技术领域。

背景技术：

升降桅杆作为具备升降能力的设备架设平台，是部队野战机动条件下，实施地面通讯和侦察的重要装备。其主要用于作战车辆在驻车时，通过架设升降桅杆快速升高天线(电台或雷达)和光电探测设备，避开地面建筑物、树林等障碍物的遮挡和规避地球曲率对通视距离的影响，实现远距离通讯和对地面目标进行侦察观测。升降桅杆顶端设备的工作电缆随桅杆升降被拉长和折叠，工作电缆被布置在升降桅杆的外围。

升降桅杆由多节可伸缩杆体组成，架设时杆体逐节升起，使桅杆上端的工作设备达到所需要的高度(升降桅杆举升高度从1.5m到18m不等)；撤收时杆体逐节收回，使桅杆上端的工作设备落下，便于机动和运输。升降桅杆通常配置有收线盒(盘)，用于收纳升降桅杆顶端设备的工作电缆。

升降桅杆结构是一种既高又柔的结构，它由一根或数根杆件依次内外重叠排布，必要时用拉索通过节点从各个方向进行固定，来保证杆身的稳定。升降桅杆一般为高度可伸缩的单杆身结构，其在工作状态下可升至要求的高度，在工作完毕后可降至初始状态，储存和运输方便。

从结构上分类，升降桅杆可分为两种典型结构：拉索式和自立式。两种结构有很多相同点，但拉索式相对受力状态更复杂，小型升降桅杆可采用自立式结构，中型以上一般采用拉索式结构。本课题讨论的为自立式结构。拉索式升降桅杆包括单杆身、双杆身、樯杆式等几种结构形式，数组双杆身还可组合为帷幕式结构。

强度和刚度是升降桅杆静力分析的首要问题，但稳定问题的研究同样重要，稳定问题一般从倾覆和压屈两方面进行分析。升降桅杆结构的杆身是靠拉索拉住而站立的，因此不存在像自立式塔架结构那样的倾覆稳定，但如果其中一处拉索的地锚因受力而被拔出，杆身原先的平衡就被打破，会使杆身产生大变形和振颤加剧，从而导致杆身的破坏。

无论是丝杆传动还是钢丝绳传动，无论采用何种走线方式，无一例外上下走线电缆都是“外置式”，这类升降桅杆都存在如下缺陷：

1.电缆均暴露在升降桅杆外部，长期日晒雨淋会加速电缆橡胶老化，缩短使用寿命；

2.升降桅杆升起降下时，工作中的电缆由于缺乏防护极易造成损坏；有的走线方式电缆线始终受拉应力或者局部始终处于弯折状态，会导致电缆拉扯或挤压，出现设备安全故障；

3.影响系统的电磁兼容性能；

4.散落在升降桅杆外部的电缆破坏了整体紧凑性和美观性。

针对上述现有技术中的缺点，亟需设计了一款机械式、电动、铝合金、方管、链轮驱动的内走线刚性链传动升降桅杆产品，以解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于刚性链传动的内走线升降桅杆。

本发明还提供上述一种基于刚性链传动的内走线升降桅杆的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于刚性链传动的内走线升降桅杆，包括由下而上设置的底座、外筒、中筒、内筒、限位块、外筒上端盖、中筒上端盖、稳台连接盘、润滑调整垫片、中筒下端盖和内筒下端盖；刚性链一端通过销轴与内筒底部连接，工作过程中刚性链可以实现举升和撤回两个动作，举升时，驱动链轮顺时针转动，链轮的轮齿和轮槽与刚性链的转轴啮合，带动轴套、定位块及链板，刚性链两侧的轴套同步运动，轴套在链轮的推动下沿着导轨的导引面运动。

优选的，所述链轮采用的是双排链轮。

优选的，所述升降桅杆的长细比在120-200之间。

优选的，所述升降桅杆为高度可伸缩的单杆身结构。

优选的，所述套筒组件包括三种直径不同的套管、滑轨、限位块、端盖和螺栓。

优选的，所述居于最外层的第一级套筒与底座固定，中间层为第二级套筒，最内层为第三级套筒。

优选的，所述桅杆套筒为矩形方管。此设计的好处是，省掉了传统圆形桅杆套筒上的滑轨与导向槽，结构简单，制造成本低，套筒基本形状为壁厚4mm的正方形管材，四角为圆角。

优选的，所述链条由链板、轴套、转轴、定位块、螺栓和垫片。

优选的，所述链板包括外链板与内链板，内链板与外链板在定位块表面上内外交替排列，内外链板都套在转轴上，链板与转轴为间隙配合，相对转轴可自由转动，形成旋转副。

优选的，所述定位块两端皆有与转轴等直径的半圆弧，分别卡在相邻的两根转轴上，二者间是过渡配合。

一种基于刚性链传动的内走线升降桅杆的工作方法，包括以下步骤：

举升时，驱动链轮顺时针转动，链轮的轮齿和轮槽与刚性链的转轴啮合，带动轴套、定位块及链板一起运动，刚性链两侧的轴套同步运动，轴套在链轮的推动下沿着导轨的导引面运动，刚性链又带动套筒进行运动，三级套筒由内至外依次顶出，从而带动三级套筒做推出运动，刚性链从收纳链盒推出，将桅杆举升到位；

当驱动链轮逆时针转动时，带动刚性链反向运动，轴套沿着导轨的导引面滚动，刚性链由直变弯，拉回进入收纳链盒，桅杆撤收到位。

本发明的技术特点和有益效果：

本发明基于刚性链传动的内走线升降桅杆，基于刚性链传动的内走线升降桅杆，替代了传统的拉索式和自立式结构型式，采用刚性链传动，整个升降桅杆具有结构简单、故障率低、价格便宜、性能可靠、寿命长、维修方便等优点，刚性链举升装置替代液压和气动举升装置，具有良好的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为本发明中套筒组件的结构示意图；

图2为本发明中三级套筒的横截面示意图；

图3为本发明中单元链节的结构示意图；

图4为本发明升降桅杆的局部示意图；

图中：1-底座，2-外筒，3-中筒，4-内筒，5-限位块，6-外筒上端盖，7-中筒上端盖，8-稳台连接盘，9-润滑调整垫片，10-中筒下端盖，11-内筒下端盖，12-链板，13-轴套，14-螺栓，15-垫片，16-定位块，17-转轴，18-电缆线，19-套筒组件，20-链轮，21-导轨，22-刚性链，23-链盒。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1-4所示，本实施例提供一种基于刚性链传动的内走线升降桅杆，包括由下而上设置的底座1、外筒2、中筒3、内筒4、限位块5、外筒上端盖6、中筒上端盖7、稳台连接盘8、润滑调整垫片9、中筒下端盖10和内筒下端盖11；刚性链22一端通过销轴与内筒4底部连接，工作过程中刚性链22可以实现举升和撤回两个动作，举升时，驱动链轮20顺时针转动，链轮20的轮齿和轮槽与刚性链22的转轴啮合，带动轴套13、定位块16及链板12，刚性链22两侧的轴套13同步运动，轴套13在链轮20的推动下沿着导轨21的导引面运动。

具体而言，链轮20采用的是双排链轮。升降桅杆的长细比在120-200之间。升降桅杆为高度可伸缩的单杆身结构。

套筒组件19包括三种直径不同的套管、滑轨、限位块、端盖和螺栓。

居于最外层的第一级套筒与底座1固定，中间层为第二级套筒，最内层为第三级套筒。

链条由链板、轴套、转轴、定位块、螺栓和垫片。

链板12包括外链板与内链板，内链板与外链板在定位块表面上内外交替排列，内外链板都套在转轴17上，链板12与转轴17为间隙配合，相对转轴可自由转动，形成旋转副。

定位块16两端皆有与转轴等直径的半圆弧，分别卡在相邻的两根转轴17上，二者间是过渡配合。

与普通链传动不一样，刚性链条传动为非循环方式，所以所需链长仅为行程加少量额外部分。由于刚性链条仍具有普通链条一样的柔性，可以卷曲贮存，相比齿轮齿条传动或丝杆螺母传动，可以大大节约安装空间或降低对安装空间的要求。这在某些应用场合，如在剧场升降乐池中的应用，充分显示出其独特的优越性，因为在同样的升降行程要求下，采用刚性链条升降传动，可以大大降低升降台的机坑深度。

实施例2：

一种基于刚性链传动的内走线升降桅杆，结构如实施例1所述，其不同之处在于：所述桅杆套筒为矩形方管。省掉了传统圆形桅杆套筒上的滑轨与导向槽，结构简单，制造成本低，套筒基本形状为壁厚4mm的正方形管材，四角为圆角。

实施例3：

如实施例1所述的一种基于刚性链传动的内走线升降桅杆的工作方法，具体工作过程包括以下步骤：

举升时，驱动链轮20顺时针转动，链轮20的轮齿和轮槽与刚性链22的转轴啮合，带动轴套13、定位块16及链板12一起运动，刚性链22两侧的轴套13同步运动，轴套13在链轮20的推动下沿着导轨的导引面运动，刚性链22又带动套筒进行运动，三级套筒由内至外依次顶出，从而带动三级套筒做推出运动，刚性链22从收纳链盒23推出，将桅杆举升到位；

当驱动链轮20逆时针转动时，带动刚性链22反向运动，轴套沿着导轨的导引面滚动，刚性链22由直变弯，拉回进入收纳链盒23，桅杆撤收到位。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。