[发明专利]动态组合螺旋装置及用于该动态组合螺旋装置的导向系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及到机械传动设备领域，特指一种将分开存放的两组螺旋钢片旋合成彼此通过锁扣结构实现构型的新型空心螺杆结构，以及通过离散分布的螺旋导轮的实现该锁扣构型的传动导向系统。

背景技术

传统的螺旋传动是通过螺杆和螺母的旋合传递运动和动力。动态组合螺旋则是采用分解与组合两种机械创新设计模式所提出一种动态组合式螺旋传动思想。即，通过将传统的空心矩形螺杆沿螺纹牙根部螺旋线切割分解成两个轴线重合、且彼此嵌套的圆柱形空心螺杆；非工作时分开存放，工作时再由专门的啮入啮出机构（导向系统）组装在一起，其螺旋圈数可以根据实际位移需要自动调整并组合。

目前，已知的组合螺旋传动装置中，空心螺杆传动结构（嵌入式啮合结构）主要通过彼此上下嵌套的定位孔、定位齿结构来实现嵌入式空心螺杆结  构的构型。该结构在工程实践中存在一定的结构性缺陷。同时，与该结构对应的啮入啮出机构（导向系统）设计十分复杂，应用领域受到明显限制；定位齿和定位孔沿轴向分布，对于侧向承载受力面积较小，侧向受力容易失稳；长期处于震动工况中时，容易造成啮合的松动。总的来说，主要体现在：1.嵌入式螺杆仅能承受轴向压力载荷，任何轴向拉力、径向承载以及承载不均都将造成螺杆结构失效；2.在大震动、大摇摆的工作场合，容易发生倾倒失稳，造成工作稳定性下降；3.对应的啮入啮合机构（导向系统）结构十分复杂，成本较高；4.对应的驱动方式单一，难以应对复杂多变的工况；5.缺乏相应的预紧结构，容易造成啮合松动失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、操作简便、性能好、适用范围广的动态组合螺旋装置及用于该动态组合螺旋装置的导向系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种动态组合螺旋装置，包括锁扣式空心螺杆结构，所述锁扣式空心螺杆结构由支撑螺旋片和联接螺旋片沿径向彼此锁扣形成；

所述支撑螺旋片为一个截面高度大于截面宽度的等截面片，且在该等截面片上距上下边缘一定宽度处、等间距的开设有两组矩形的定位孔；

所述联接螺旋片为一个截面高度小于截面宽度的等截面片，沿着该等截面片一侧等间距地分布有一组定位齿，所述定位齿的位置与所述支撑螺旋片上定位孔的位置对应。

作为本发明螺旋装置的进一步改进：

所述两组矩形的定位孔中的一组靠近上边缘处，另一组靠近下边缘处，沿上下边分布的两组定位孔呈均匀对称状，距离上下边缘宽度对称相等且不能为零。

所述定位齿的形状、结构、大小与定位孔匹配。

本发明进一步提供一种用来对上述螺旋装置实现组合的导向系统，包括底座组件、空心立柱以及驱动组件，所述空心立柱设置于底座组件的内部，在空心立柱上沿着两条螺旋线分别设置两组离散型分布的圆孔，所述圆孔里分别装设有导向滚轮，在空心立柱的下侧沿径向分别设置有三个等距矩形孔，分别装设有连接导向装置的驱动内芯。

作为本发明导向系统的进一步改进：

所述两组导向滚轮沿螺旋切线距离大于支撑螺旋片的厚度，上侧的圆孔间距稀疏，下侧圆孔排列较为紧密。

所述底座组件包括平面底座和圆筒状底座，所述圆筒状底座安装于平面底座上。

所述驱动组件包括分别与驱动内芯相连的链式驱动部件、内部驱动电机和手动微调驱动部件。

所述驱动内芯的边缘安装有啮合预紧结构。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过在空心圆柱上设置螺旋分布的导向轮组合两组分开放置的螺旋钢片，借助两组螺旋钢片上设置的定位孔、定位齿结构形成径向锁扣式定位锁止结构实现空心螺杆结构构型，并且由于设置啮合预紧结构使得构型稳固可靠。该装置承载能力更加优良，可承受径向，轴向载荷以及非均布载荷，可应用于复杂工况稳定性好，预紧稳固，导向过程简化降低成本，提高效率。极大地优化了现有的动态组合螺旋装置，有很强的实用性。

附图说明

图1是本发明动态组合螺旋装置的结构示意图。

图2是本发明动态组合螺旋装置拆开后的结构原理示意图。

图3是本发明展开后的结构示意图。

图4是本发明导向系统在应用实例中的主视结构原理示意图。

图5是本发明导向系统在应用实例中的侧视结构原理示意图。

图6是本发明导向系统中锁扣式空心螺杆结构与啮合预紧结构配合的结构示意图。

图例说明：