一種倍速增程式滑輪組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種倍速增程式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及方法，特別是涉及一種倍速增程式滑輪組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及方法，適用于要求較高輸出速度和行程，但驅(qū)動(dòng)原動(dòng)件行程受限的工況，屬于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)及生活中，直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)應(yīng)用的非常廣泛，目前，大多數(shù)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)常用的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為直線驅(qū)動(dòng)的缸體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，缸體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式可以分為液壓缸驅(qū)動(dòng)、氣缸驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)等，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以分為曲柄滑桿機(jī)構(gòu)、凸輪滑桿機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)及滾珠絲杠機(jī)構(gòu)。這些驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)受結(jié)構(gòu)和受力穩(wěn)定性的影響，其輸出速度和行程有限，往往難以滿足較大行程和較高速度的工況需求，若增大行程或者輸出速度，一方面要受安裝空間的限制，另一方面會(huì)增加成本?，F(xiàn)有的倍速增程式機(jī)構(gòu)多采用多個(gè)驅(qū)動(dòng)件分級(jí)驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用空間大、驅(qū)動(dòng)控制步驟繁瑣、系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性低、難以實(shí)現(xiàn)較大的倍速增程比，且機(jī)構(gòu)的安裝使用不夠靈活。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種倍速增程式滑輪組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)原動(dòng)件的多種輸出速度和行程的放大，滿足各種工況的需求;能夠節(jié)省安裝空間，降低生產(chǎn)成本;結(jié)構(gòu)簡單、驅(qū)動(dòng)控制方便、可靠性高、靈活性好。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種倍速增程式滑輪組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括固定機(jī)架、活動(dòng)機(jī)架、定滑輪組、動(dòng)滑輪組、驅(qū)動(dòng)原動(dòng)件、傳動(dòng)繩和傳動(dòng)塊，所述的動(dòng)滑輪組設(shè)在活動(dòng)機(jī)架上，滑輪組中動(dòng)滑輪的數(shù)量為偶數(shù)個(gè)，且等數(shù)量地設(shè)在活動(dòng)機(jī)架的左右兩端；所述的定滑輪組設(shè)在固定機(jī)架上，定滑輪組中包括至少一個(gè)定滑輪，定滑輪位于活動(dòng)機(jī)架上左右兩端的動(dòng)滑輪之間；所述的傳動(dòng)繩交替繞在定滑輪組中的定滑輪和動(dòng)滑輪組中的動(dòng)滑輪上，所述的傳動(dòng)塊設(shè)在傳動(dòng)繩上;所述的驅(qū)動(dòng)原動(dòng)件設(shè)在固定機(jī)架上，其動(dòng)力輸出端與活動(dòng)機(jī)架連接，動(dòng)力輸出方向與傳動(dòng)塊的運(yùn)動(dòng)方向相平行。
[0005]所述的倍速比N為四倍時(shí)，定滑輪組包括具有雙繩槽的定滑輪一，動(dòng)滑輪組包括動(dòng)滑輪一?動(dòng)滑輪四，傳動(dòng)繩的首端固定在固定機(jī)架上，傳動(dòng)繩依次繞過動(dòng)滑輪一、定滑輪一的繩槽一、動(dòng)滑輪二、動(dòng)滑輪三、定滑輪一的繩槽二、動(dòng)滑輪四，傳動(dòng)繩的末端固定在固定機(jī)架上傳動(dòng)繩首端臨近處，傳動(dòng)塊設(shè)在繞結(jié)動(dòng)滑輪二和動(dòng)滑輪三之間的傳動(dòng)繩上。
[0006]所述的倍速比N為五倍時(shí)，定滑輪組包括具有雙繩槽的定滑輪一和定滑輪二，動(dòng)滑輪組包括動(dòng)滑輪一?動(dòng)滑輪四，傳動(dòng)繩的首端固定在活動(dòng)機(jī)架上定滑輪一的左側(cè)，傳動(dòng)繩依次繞過定滑輪一的繩槽一、動(dòng)滑輪一、定滑輪二的繩槽一、動(dòng)滑輪二、動(dòng)滑輪三、定滑輪二的繩槽二、動(dòng)滑輪四、定滑輪一的繩槽二，傳動(dòng)繩的末端固定在活動(dòng)機(jī)架上定滑輪一的右側(cè)，傳動(dòng)塊設(shè)在繞結(jié)動(dòng)滑輪二和動(dòng)滑輪三之間的傳動(dòng)繩上。
[0007]所述的倍速比N為六倍時(shí)，定滑輪組包括具有雙繩槽的定滑輪一和定滑輪二，動(dòng)滑輪組包括動(dòng)滑輪一?動(dòng)滑輪六，傳動(dòng)繩的首端固定在固定機(jī)架上，傳動(dòng)繩依次繞過動(dòng)滑輪一、定滑輪一的繩槽一、動(dòng)滑輪二、定滑輪二的繩槽一、動(dòng)滑輪三、動(dòng)滑輪四、定滑輪二的繩槽二、動(dòng)滑輪五、定滑輪一的繩槽二、動(dòng)滑輪六，傳動(dòng)繩的末端固定在固定機(jī)架上傳動(dòng)繩首端臨近處，傳動(dòng)塊設(shè)在繞結(jié)動(dòng)滑輪三和動(dòng)滑輪四之間的傳動(dòng)繩上；
[0008]或定滑輪組包括具有雙繩槽的定滑輪一和定滑輪二，動(dòng)滑輪組包括動(dòng)滑輪一?動(dòng)滑輪四，其中動(dòng)滑輪一和動(dòng)滑輪四具有雙繩槽，傳動(dòng)繩的首端固定在固定機(jī)架上，傳動(dòng)繩依次繞過動(dòng)滑輪一的繩槽一、定滑輪一的繩槽一、動(dòng)滑輪一的繩槽二、定滑輪二的繩槽一、動(dòng)滑輪二、動(dòng)滑輪三、定滑輪二的繩槽二、動(dòng)滑輪四的繩槽一、定滑輪一的繩槽二、動(dòng)滑輪四的繩槽二，傳動(dòng)繩的末端固定在固定機(jī)架上傳動(dòng)繩首端臨近處，傳動(dòng)塊設(shè)在繞結(jié)動(dòng)滑輪二和動(dòng)滑輪三之間的傳動(dòng)繩上。
[0009]所述的倍速比N為七倍時(shí)，定滑輪組包括具有雙繩槽的定滑輪一?定滑輪三，動(dòng)滑輪組包括動(dòng)滑輪一?動(dòng)滑輪六，傳動(dòng)繩的首端固定在活動(dòng)機(jī)架上定滑輪一的左側(cè)，傳動(dòng)繩依次繞過定滑輪一的繩槽一、動(dòng)滑輪一、定滑輪二的繩槽一、動(dòng)滑輪二、定滑輪三的繩槽一、動(dòng)滑輪三、動(dòng)滑輪四、定滑輪三的繩槽二、動(dòng)滑輪五、定滑輪二的繩槽二、動(dòng)滑輪六、定滑輪一的繩槽二，傳動(dòng)繩的末端固定在活動(dòng)機(jī)架上定滑輪一的右側(cè)，傳動(dòng)塊設(shè)在繞結(jié)動(dòng)滑輪三和動(dòng)滑輪四之間的傳動(dòng)繩上；
[0010]或定滑輪組包括具有四個(gè)繩槽的定滑輪一和具有雙繩槽的定滑輪二，動(dòng)滑輪組包括動(dòng)滑輪一?動(dòng)滑輪四，其中動(dòng)滑輪一和動(dòng)滑輪四具有雙繩槽，傳動(dòng)繩的首端固定在活動(dòng)機(jī)架上定滑輪一的左側(cè)，傳動(dòng)繩依次繞過定滑輪一的繩槽一、動(dòng)滑輪一的繩槽一、定滑輪一的繩槽二、動(dòng)滑輪一的繩槽二、定滑輪二的繩槽一、動(dòng)滑輪二、動(dòng)滑輪三、定滑輪二的繩槽二、動(dòng)滑輪四的繩槽一、定滑輪一的繩槽三、動(dòng)滑輪四的繩槽二、定滑輪一的繩槽四，傳動(dòng)繩的末端固定在活動(dòng)機(jī)架上定滑輪一的右側(cè)，傳動(dòng)塊設(shè)在繞結(jié)動(dòng)滑輪二和動(dòng)滑輪三之間的傳動(dòng)繩上。
[0011 ]所述的倍速比N為八倍時(shí)，定滑輪組包括具有雙繩槽的定滑輪一?定滑輪三，動(dòng)滑輪組包括動(dòng)滑輪一?動(dòng)滑輪八，傳動(dòng)繩的首端固定在固定機(jī)架上，傳動(dòng)繩依次繞過動(dòng)滑輪一的繩槽一、定滑輪一的繩槽一、動(dòng)滑輪二、定滑輪二的繩槽一、動(dòng)滑輪三、定滑輪三的繩槽一、動(dòng)滑輪四、動(dòng)滑輪五、定滑輪三的繩槽二、動(dòng)滑輪六、定滑輪二的繩槽二、動(dòng)滑輪七、定滑輪一的繩槽二、動(dòng)滑輪八，傳動(dòng)繩的末端固定在固定機(jī)架上傳動(dòng)繩首端臨近處，傳動(dòng)塊設(shè)在繞結(jié)動(dòng)滑輪四和動(dòng)滑輪五之間的傳動(dòng)繩上；
[0012]或定滑輪組包括具有四個(gè)繩槽的定滑輪一和具有雙繩槽的定滑輪二，動(dòng)滑輪組包括動(dòng)滑輪一?動(dòng)滑輪四，其中動(dòng)滑輪一和動(dòng)滑輪四具有三個(gè)繩槽，傳動(dòng)繩的首端固定在固定機(jī)架上，傳動(dòng)繩依次繞過動(dòng)滑輪一的繩槽一、定滑輪一的繩槽一、動(dòng)滑輪一的繩槽二、定滑輪一的繩槽二、動(dòng)滑輪一的繩槽三、定滑輪二的繩槽一、動(dòng)滑輪二、動(dòng)滑輪三、定滑輪二的繩槽二、動(dòng)滑輪四的繩槽一、定滑輪一的繩槽三、動(dòng)滑輪四的繩槽二、定滑輪一的繩槽四、動(dòng)滑輪四的繩槽三，傳動(dòng)繩的末端固定在固定機(jī)架上傳動(dòng)繩首端臨近處，傳動(dòng)塊設(shè)在繞結(jié)動(dòng)滑輪二和動(dòng)滑輪三之間的傳動(dòng)繩上。
[0013]在所述的傳動(dòng)繩的首端和/或末端設(shè)有張緊裝置。
[0014]所述的驅(qū)動(dòng)原動(dòng)件為液壓缸、氣缸、電動(dòng)缸、曲柄滑桿機(jī)構(gòu)、凸輪滑桿機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)或滾珠絲杠機(jī)構(gòu)。
[0015]所述的活動(dòng)機(jī)架與固定機(jī)架之間通過滑軌形成滑動(dòng)連接，滑軌平行于傳動(dòng)塊的運(yùn)動(dòng)方向。
[0016]一種倍速增程式滑輪組驅(qū)動(dòng)方法，方法如下:
[0017](I)根據(jù)倍速比N和工況環(huán)境確定定滑輪組和動(dòng)滑輪組之間的繞線方式；
[0018](2)將固定機(jī)架和驅(qū)動(dòng)原動(dòng)件安裝在需要倍速增程的設(shè)備上，將需要倍速增程的部件與傳動(dòng)塊固接；
[0019](3)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)原動(dòng)件，推動(dòng)活動(dòng)機(jī)架相對(duì)于固定機(jī)架移動(dòng)，帶動(dòng)動(dòng)滑輪組移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)傳動(dòng)塊及與其固接的部件以N倍與驅(qū)動(dòng)原動(dòng)件動(dòng)力輸出端推動(dòng)速度和行程移動(dòng)。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021](I)本發(fā)明通過在活動(dòng)機(jī)架上設(shè)動(dòng)滑輪組、在固定機(jī)架上設(shè)定滑輪組、活動(dòng)機(jī)架和固定機(jī)架滑動(dòng)連接、在動(dòng)滑輪組和定滑輪組之間繞繩，實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)原動(dòng)件多種倍速比(增程比)的輸出放大，滿足各種工況的要求。
[0022](2)本發(fā)明能夠獨(dú)立形成一個(gè)倍速增程機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)繩在整個(gè)獨(dú)立的機(jī)構(gòu)中自成閉環(huán)連接，不需要依賴其他的設(shè)備或者部件即可實(shí)現(xiàn)速度和行程的放大，可靠性好；同時(shí)，對(duì)稱閉環(huán)張緊的形式克服了傳統(tǒng)滑輪組單向驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了往復(fù)直線驅(qū)動(dòng);本發(fā)明可以