[实用新型]一种伸缩式机械结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种伸缩式机械结构，利用各段节限位装置的自动限位和自动解除功能，结合传动丝杠的螺帽脱杠使用技术，机械结构的各段节能够逐节伸出而变长，也能够逐节缩回而变短。

背景技术

在工作时需要最大范围伸展，在搬运和转场时需要尽量少占用空间的实际应用中，一般采用折叠结构。比如混凝土泵车的布料杆，转场或运输时，各节杆折叠在一起，需要工作时，各采用液压支撑方式，把布料杆一节一节撑开到需要的长度。它采用昂贵的液压系统，笨重且耗费空间，且支撑时靠短臂支撑长臂，费力耗能。汽车起动机，采用的是伸缩方式伸出吊臂，其臂架内部采用液压驱动，钢丝绳传动的方式，来实现吊臂的伸长和缩短。这种方式传动复杂，没有精准数据，无法实现自动化作业。

在空间环境受限情况下，要求机械结构伸开以后要尽量长，收回以后要尽量短；工作位置经常变动要求收回要短而紧凑，便于搬运；要实现数字系统控制下的自动化作业，则要求机械结构响应快速，传动精准，上述结构和技术均难以满足需求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种伸缩式机械结构，这种结构可以广泛应用在室内或室外环境中、工业及农业生产中、数控和自动化领域中。这种机械结构能够以伸缩的方式，提供最大长度以适应大工作范围，最小长度的以耗费最小的空间，快速响应和精准传动以适应自动化要求。为了达到这种目标，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种伸缩式机械结构，采用金属管状结构，包括第一段节1、第二段节2、基本段节3、第末段节4、轴承装置5、螺帽6、传动丝杠7、限位装置8，基本段节3可采用一段或多段，其结构完全相同；第一段节1固定安装在承载结构上，第二段节2、基本段节3和第末段节4都能够在其上一段节的内腔之中伸出和缩回；第一段节1起始端内部固定安装轴承装置5；第二段节2、基本段节3和第末段节4起始端内部固定安装螺帽6；每段节末端外部有加固法兰12；传动丝杠7包括无丝部分7-1和有丝部分7-2，无丝部分7-1端部安装在轴承装置5中，有丝部分7-2伸入机械结构内腔中；第二段节2、基本段节3和第末段节4的外表面有滚珠轨道9；基本段节3和第末段节4的滚珠轨道9的起始端有滚珠限位窝10；第一段节1、第二段节2和基本段节3靠近加固法兰12位置表面有滚珠通过孔11，滚珠通过孔11与滚珠轨道9相对应，滚珠通过孔11外部安装有限位装置8；限位装置8由滑动限位套管8-1、弹簧8-6、滚珠8-7构成，滚珠8-7能从滚珠通过孔11中通过；机械结构处于最短状态时，第末段节4的螺帽6与传动丝杠7的有丝部分7-2相啮合，第二段节2、基本段节3的螺帽6处于传动丝杠7的无丝部分7-1；机械结构由最短变长时，传动丝杠7首先驱动第末段节4伸出，第末段节4伸出到位后，其相邻的上一基本段节3的限位装置8生效，该基本段节3开始伸出；每一段节伸出到位时，其上一段节的限位装置8生效，之后上一段节开始伸出；第二段节2伸出到位时，机械结构达到最大长度；机械结构达到最大长度时，传动丝杠7与第二段节2的螺帽6啮合，基本段节3和第末段节4的螺帽6处于脱离传动丝杠7状态；当机械结构由最长变短时，第二段节2首先缩回第一段节1内腔之中，第二段节2缩回到位时，其限位装置8限位解除，下一基本段节3开始缩回第二段节2内腔之中；每一段节缩回到位时，其限位装置8解除，下一段节开始缩回其内腔之中，直到第末段节4完全缩回到位，机械结构达到最短长度。

传动丝杠7的无丝部分7-1的直径小于等于有丝部分7-2的丝底直径；传动丝杠7的无丝部分7-1与轴承装置5构成转动副，传动丝杠7能够在轴承装置5中转动而其相对位置不变；传动丝杠7的有丝部分7-2能够与各段节的螺帽6构成传动副，即传动丝杠7本身位置固定，传动丝杠7在轴承装置5中转动，能够驱动螺帽6沿传动丝杠7向前或向后移动；因为螺帽6在各段节端部固定，因此传动丝杠7转动能够推动螺帽6带动该段节向前或向后移动。

第二段节2、基本段节3和第末段节4的外表面至少有2条相互平行的滚珠轨道9，滚珠轨道9平行于该段节的长度方向，轨道面为球面的一部分，能够与滚珠8-7完好吻合；滚珠轨道9起始端的滚珠限位窝10与滚珠8-7能够完好吻合。