[发明专利]带负载支臂的正逆反转动及制动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种带负载支臂的正逆反转动及制动装置，属于负载支臂技术领域。

背景技术

近年出现了一种：扭簧式无级角度调节定位机构，发明专利号：CN200910103176.9，该专利技术摘要说：“采用了常见的扭簧结构，利用扭簧的扭紧和松开来调节转动角度，所以能快速地无极调节，定位可靠。”

经过对该装置的深入研究和试验，发现该装置存在如下缺陷：

1.要使该机构具有扭紧和定位功能，前提必须是扭簧与其配套的支撑轴有良好的过盈配合。经反复试验发现，扭簧能对其支撑轴抱紧，并产生摩擦力是有条件的。即：当扭簧内径/支撑轴外径＜1时，才有可能抱紧；当扭簧内径/支撑轴外径＞1时，无论怎样正旋，扭簧都不能扭紧支撑轴，扭簧在支撑轴上发生空转，而且过盈配合的量很小(±0.1或±0.15)。要使扭簧式无级角度调节定位机构能正常运转，那么该机构是怎样解决扭簧与其配套的支撑轴的过盈配合的？则是问题的核心，如果依赖扭簧的制造公差来满足扭簧与其配套支撑轴的过盈配合，就不能实现批量生产，最多只能做几台样机看看。原因是：高精度扭簧的制造，是现有扭簧制造技术的一道难题。我们为此走访了大量生产厂，回答是要制造公差±0.1或±0.15的扭簧不可能，热处理后的变数太大，只能通过淘汰，筛选出符合公差的扭簧，但代价帛贵，可能要淘汰90％的不合格品。如果花如此大代价采用扭簧来调节角度、定位将很不现实，很不划算，不是成本低廉而是成本高昂。

2.该机构说可用于：“如有的机械产品、家用电器、医疗器械的机械臂或悬臂，等等”。但试验证明，该机构即使在满足扭簧与支撑轴过盈配合的前提下，可以扭紧和松开，但用于支臂类产品，也不能带负载。当拨叉松开扭簧正旋下移时，活动支臂轴失去扭簧的扭紧支撑力，支臂在重力矩的作用下，会发生坠落，并产生震动，轻载发生较轻的震动，重载会发生剧烈的震动，使使用变得很不安全。

3.支臂上旋时，同样与固定支臂轴要发生分离，重力矩的重量完全落在上推者的手上，轻载问题不大，重载上推者就比较费力。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种带负载支臂的正逆反转动及制动装置，其结构简单紧凑，在不使用高精度公差的扭簧，使用普通扭簧公差(±0.5或更大)，也能控制扭簧对支撑轴的扭紧与松开。

本发明所述的带负载支臂的正逆反转动及制动装置，包括第二支座和第一支座，第二支座套在第一支座内，且第二支座可以绕第一支座正逆反转动，第二支座连接有第二支臂杆，第一支座连接有第一支臂杆，其特征在于：在第二支座与第一支座之间设置有用于控制第二支座正逆反转动的第一扭簧控制机构，该机构包括第一扭簧和第一支撑轴，第一扭簧安装在第一支撑轴上，第一支撑轴由相互独立的固定轴和活动轴组成，固定轴通过第一固定套固定在第一支座前端面上，活动轴固定在第二支座后端面上，活动轴为环型结构，对应活动轴在第一支座后端面固定有第二固定套，活动轴套在第二固定套上，活动轴与第二固定套为滑动配合，第一固定套通过第一螺钉与第二固定套连接，第一扭簧的固定端固定在第二支座上，其自由端置于固定轴上，在其自由端上设置有第一扭簧调节机构。

使用时，上述第二支座和第一支座构成了一个肘关节盒，在第一扭簧控制机构作用下能有效地控制第二支座绕第一支座正逆反转动及制动，实现带负载的第二支臂杆绕固定的第一支臂杆做上下正逆反转动及制动。

本发明为了防止支臂失去扭簧摩擦力后，发生坠落和震动现象，确保第二支臂杆绕第一支臂杆做上下正逆反转动及制动的平稳性及安全性，优选所述第一支臂杆为空心结构，在第一支臂杆上设置有用于第二支座上下正逆反转动的平衡机构，平衡机构包括拉簧和支臂连接套筒，拉簧设置在第一支臂杆空心处，支臂连接套筒套在第一支臂杆下端，在支臂连接套筒内向下延伸有拉簧固定套，对应拉簧的拉伸方向在拉簧固定套内安装有调节螺帽，调节螺帽与拉簧固定套螺纹连接，在调节螺帽上开设有通孔，通孔内穿装有活动固定的拉簧固定螺钉，拉簧固定螺钉的穿出端与拉簧下端连接固定，拉簧上端通过钢带与第二支座连接。