一种自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置的制作方法

本发明公开一种驱动装置，特别是一种自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置，可应用在开合屋盖中，同时具有自承重和浮动啮合能力的驱动装置。

背景技术：

1、以齿轮齿条作为驱动的开合屋盖为目前常用的建筑结构，其中活动屋盖由台车架立在固定屋盖上方的轨道梁上，驱动装置固定在固定屋盖的上方，齿条梁固定在活动屋盖的下方。驱动装置能使齿条梁沿着轨道梁方向发生运动，齿条梁运动时带动活动屋盖和台车共同运动，从而实现活动屋盖的开与合。

2、请结合参看公开号为cn 113251123 a的中国在先专利申请，重点参看该申请中的附图1和附图2，现有技术中的浮动啮合的齿轮齿条驱动装置如图1所示，该装置主要由浮动部分和机座两部分组成，其中浮动部分由图中编号为1~13的构件组成，具体连接结构可参看专利申请文字描述。浮动部分悬挂在轨道梁上，基座固定在固定屋盖上，浮动部分和基座之间通过图3所示的浮动机构进行连接。由于图3中的平行四边形为可活动的机构，所以其允许浮动部分和基座发生上下的错动变形，该错动变形使驱动装置允许齿条梁和齿轮之间的距离有一定的变化，从而实现驱动装置与齿条梁之间的浮动啮合。驱动装置的工作原理：驱动电机通过减速机带动驱动齿轮发生转动，驱动齿轮的转动迫使轨道梁发生运动。

3、由于其结构自身的限制，现有技术的浮动啮合的齿轮齿条驱动装置在开合屋盖中的应用时，由于浮动机构是一个可以活动的机构，其只能传递轴向力，所以驱动机构的重力主要由齿条梁来承担。对于齿条梁而言，其所受的外荷载基本上只有驱动机构的重力，而且驱动机构的重量较大（可达1.5吨以上）。因此，驱动机构挂在齿条梁上将显著增加齿条梁和连接杆的截面尺寸，增加结构的总用钢量。

技术实现思路

1、针对上述提到的现有技术中的驱动机构挂在齿条梁上，会显著增加齿条梁和连接杆的截面尺寸，从而增加结构的总用钢量的缺点，本发明提供一种自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置，对开合屋盖结构，提出一种可同时满足浮动啮合和自承重的齿轮齿条驱动装置，驱动装置的重力直接由固定屋盖承担，而非齿条梁承担；本发明提出的驱动装置可以减小齿条梁和连接杆的截面尺寸，减小结构的总用钢量，降低建筑成本。

2、本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置，驱动装置包括支座组件、驱动组件、连接组件和齿条梁，驱动组件通过连接组件安装在支座组件上，齿条梁插装在驱动组件内。

3、本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

4、所述的支座组件包括底板、左靴、右靴和钢板弹簧组件，左靴和右靴分别固定设置在底板上，钢板弹簧组件设置在左靴和右靴之间，钢板弹簧组件固定安装在底板上，驱动组件安装在钢板弹簧组件上。

5、所述的钢板弹簧组件包括一片以上的钢板弹簧片和螺纹杆，螺纹杆直接或间接固定安装在底板上，一片以上的钢板弹簧片分别安装在螺纹杆上，钢板弹簧片两端分别设置有卷耳，驱动组件安装在卷耳上。

6、所述的钢板弹簧片设有三片，分别为第一钢板弹簧片、第二钢板弹簧片和第三钢板弹簧片，第一钢板弹簧片、第二钢板弹簧片和第三钢板弹簧片层叠设置，第一钢板弹簧片设置在最上层，第一钢板弹簧片两端分别设置有卷耳，第二钢板弹簧片设置在第一钢板弹簧片下方，第二钢板弹簧片和第一钢板弹簧片之间通过第一钢板夹固定安装在一起，第一钢板夹设置在第二钢板弹簧片两端头位置处，第一钢板夹通过铆钉与第一钢板弹簧片和第二钢板弹簧片固定安装在一起，第三钢板弹簧片设置在第二钢板弹簧片下方，第三钢板弹簧片和第一钢板弹簧片之间通过第二钢板夹固定安装在一起，第二钢板夹设置在第三钢板弹簧片两端头位置处，第二钢板夹通过铆钉与第一钢板弹簧片、第二钢板弹簧片和第三钢板弹簧片固定安装在一起。

7、所述的螺纹杆固定安装在垫板上，垫板固定安装在底板上。

8、所述的螺纹杆设置有三个，三个螺纹杆并排安装在垫板上，钢板弹簧片上对应于螺纹杆位置处开设有通孔，螺纹杆插装在通孔内，钢板弹簧片下方设置有下夹板，下夹板下方设置有下螺母，下螺母安装在螺纹杆上，钢板弹簧片上方设置有上夹板，上夹板上方设置有上螺母，上螺母安装在螺纹杆上。

9、所述的驱动组件包括电机支撑架、端板、驱动电机和驱动齿轮，电机支撑架和端板固定安装在一起，电机支撑架设有两块，两块电机支撑架平行设置，端板设置有两块，两块端板固定安装在电机支撑架两端，驱动齿轮设置在两个电机支撑架之间，电机支撑架上固定安装有减速机，驱动电机与减速机安装在一起，减速机与驱动齿轮安装在一起。

10、所述的齿条梁安装在驱动组件上，齿条梁下方设置有条齿，条齿与驱动齿轮相啮合，齿条梁横截面呈“工”字形，驱动组件内固定安装在第一横向限位轮、第二横向限位轮和纵向限位轮，第一横向限位轮和第二横向限位轮分别对应于齿条梁侧边设置，纵向限位轮与驱动齿轮相对设置。

11、所述的驱动组件上开设有腰形孔，驱动组件两侧分别在腰形孔处通过侧螺杆与左靴和右靴安装在一起，端板和左靴以及右靴之间分别设置有聚四氟乙烯板。

12、所述的驱动组件下方安装有滑动组件，滑动组件包括有滑动盒、滑动板和固定腿，滑动板插装在滑动盒内，固定腿固定安装在滑动板上，滑动盒固定安装在驱动组件下方，每个滑动板上安装有两个滑动盒，每个滑动盒分别包括上连接板、下连接板、左连接板、右连接板、限位条、限位器和滑动滚轮，上连接板、下连接板、左连接板和右连接板顺次连接在一起，限位器和滑动滚轮交错排布在左连接板和右连接板之间，滑动滚轮两端分别设置有限位条，限位条设置在左连接板和右连接板之间。

13、本发明的有益效果是：本发明可以减小齿条梁的截面尺寸，节省用钢量。因为本发明提出的驱动装置其竖向力全部直接传给了基座，所以采用该驱动装置可以极大的削弱齿条梁的竖向荷载，进而可以减小齿条梁的截面尺寸、节省结构的总用钢量。本发明可以实现齿轮与齿条之间的浮动啮合。由于施工误差或者温度、风、雪以及地震等荷载的作用，开合屋盖结构中齿条梁和齿轮之间的距离不可能始终为一个定值。因此，在活动屋盖打开和闭合的过程中，齿条梁和齿轮在某些位置可能出现相互分离，而在其它位置又可能出现相互挤压的现象。本发明中的钢板弹簧可以使齿条梁和齿轮始终处于良好的接触状态，实现齿轮与齿条之间的浮动啮合。

14、下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

技术特征：

1.一种自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置，其特征是：所述的驱动装置包括支座组件、驱动组件、连接组件和齿条梁（19），驱动组件通过连接组件安装在支座组件上，齿条梁（19）插装在驱动组件内。

2.根据权利要求1所述的自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置，其特征是：所述的支座组件包括底板（15）、左靴（16）、右靴（17）和钢板弹簧组件（26），左靴（16）和右靴（17）分别固定设置在底板（15）上，钢板弹簧组件（26）设置在左靴（16）和右靴（17）之间，钢板弹簧组件（26）固定安装在底板（15）上，驱动组件安装在钢板弹簧组件（26）上。

3.根据权利要求2所述的自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置，其特征是：所述的钢板弹簧组件（26）包括一片以上的钢板弹簧片和螺纹杆（31），螺纹杆（31）直接或间接固定安装在底板（15）上，一片以上的钢板弹簧片分别安装在螺纹杆（31）上，钢板弹簧片两端分别设置有卷耳（42），驱动组件安装在卷耳（42）上。

4.根据权利要求2所述的自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置，其特征是：所述的钢板弹簧片设有三片，分别为第一钢板弹簧片（36）、第二钢板弹簧片（37）和第三钢板弹簧片（38），第一钢板弹簧片（36）、第二钢板弹簧片（37）和第三钢板弹簧片（38）层叠设置，第一钢板弹簧片（36）设置在最上层，第一钢板弹簧片（36）两端分别设置有卷耳（42），第二钢板弹簧片（37）设置在第一钢板弹簧片（36）下方，第二钢板弹簧片（37）和第一钢板弹簧片（36）之间通过第一钢板夹（39）固定安装在一起，第一钢板夹（39）设置在第二钢板弹簧片（37）两端头位置处，第一钢板夹（39）通过铆钉（41）与第一钢板弹簧片（36）和第二钢板弹簧片（37）固定安装在一起，第三钢板弹簧片（38）设置在第二钢板弹簧片（37）下方，第三钢板弹簧片（38）和第一钢板弹簧片（36）之间通过第二钢板夹（40）固定安装在一起，第二钢板夹（40）设置在第三钢板弹簧片（38）两端头位置处，第二钢板夹（40）通过铆钉（41）与第一钢板弹簧片（36）、第二钢板弹簧片（37）和第三钢板弹簧片（38）固定安装在一起。

5.根据权利要求3所述的自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置，其特征是：所述的螺纹杆（31）固定安装在垫板（30）上，垫板（30）固定安装在底板（15）上。

6.根据权利要求3所述的自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置，其特征是：所述的螺纹杆（31）设置有三个，三个螺纹杆（31）并排安装在垫板（30）上，钢板弹簧片上对应于螺纹杆（31）位置处开设有通孔，螺纹杆（31）插装在通孔内，钢板弹簧片下方设置有下夹板（32），下夹板（32）下方设置有下螺母（34），下螺母（34）安装在螺纹杆（31）上，钢板弹簧片上方设置有上夹板（31），上夹板（31）上方设置有上螺母（33），上螺母（33）安装在螺纹杆（31）上。

7.根据权利要求2所述的自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置，其特征是：所述的驱动组件包括电机支撑架（18）、端板（21）、驱动电机（23）和驱动齿轮（25），电机支撑架（18）和端板（21）固定安装在一起，电机支撑架（18）设有两块，两块电机支撑架（18）平行设置，端板（21）设置有两块，两块端板（21）固定安装在电机支撑架（18）两端，驱动齿轮（25）设置在两个电机支撑架（18）之间，电机支撑架（18）上固定安装有减速机（24），驱动电机（23）与减速机（24）安装在一起，减速机（24）与驱动齿轮（25）安装在一起。

8.根据权利要求1所述的自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置，其特征是：所述的齿条梁（19）安装在驱动组件上，齿条梁（19）下方设置有条齿（20），条齿（20）与驱动齿轮（25）相啮合，齿条梁19横截面呈“工”字形，驱动组件内固定安装在第一横向限位轮（43）、第二横向限位轮（44）和纵向限位轮（45），第一横向限位轮（43）和第二横向限位轮（44）分别对应于齿条梁（19）侧边设置，纵向限位轮（45）与驱动齿轮（25）相对设置。

9.根据权利要求2所述的自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置，其特征是：所述的驱动组件上开设有腰形孔（22），驱动组件两侧分别在腰形孔（22）处通过侧螺杆（29）与左靴（16）和右靴（17）安装在一起，端板（21）和左靴（16）以及右靴（17）之间分别设置有聚四氟乙烯板。

10.根据权利要求1所述的自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置，其特征是：所述的驱动组件下方安装有滑动组件，滑动组件包括有滑动盒（46）、滑动板（47）和固定腿（48），滑动板（47）插装在滑动盒（46）内，固定腿（48）固定安装在滑动板（47）上，滑动盒（46）固定安装在驱动组件下方，每个滑动板（47）上安装有两个滑动盒（46），每个滑动盒（46）分别包括上连接板（49）、下连接板（50）、左连接板（51）、右连接板（52）、限位条（53）、限位器（54）和滑动滚轮（55），上连接板（49）、下连接板（50）、左连接板（51）和右连接板（52）顺次连接在一起，限位器（54）和滑动滚轮（55）交错排布在左连接板（51）和右连接板（52）之间，滑动滚轮（55）两端分别设置有限位条（53），限位条（53）设置在左连接板（51）和右连接板（52）之间。

技术总结
本发明公开一种自承重浮动啮合齿轮齿条驱动装置，驱动装置包括支座组件、驱动组件、连接组件和齿条梁，驱动组件通过连接组件安装在支座组件上，齿条梁插装在驱动组件内。因为本发明提出的驱动装置其竖向力全部直接传给了基座，所以采用该驱动装置可以极大的削弱齿条梁的竖向荷载，进而可以减小齿条梁的截面尺寸、节省结构的总用钢量。由于施工误差或者温度、风、雪以及地震等荷载的作用，开合屋盖结构中齿条梁和齿轮之间的距离不可能始终为一个定值。本发明中的钢板弹簧可以使齿条梁和齿轮始终处于良好的接触状态，实现齿轮与齿条之间的浮动啮合。

技术研发人员：衡会,张志铭,黄贵,查晓雄,汪凯超,邓益鸿,王水英,吴振宇,唐宇,冯龙,陈芝文,王刚,郑维冰,皮玲翔
受保护的技术使用者：深圳市体育中心运营管理有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1