專利名稱：滾珠絲杠與滑動絲杠相互嵌套式同步升降光電桅桿的制作方法
滾珠絲杠與滑動絲杠相互嵌套式同步升降光電桅桿技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于用于升降方面的光電機(jī)械裝置領(lǐng)域，特別是涉及到一種采用滾珠絲杠副與滑動絲杠副相互嵌套并同時鎖定的機(jī)械驅(qū)動桅桿類設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中用于探測、告警、跟蹤等領(lǐng)域的光電設(shè)備往往受到地形的限制，將此類光電設(shè)備進(jìn)行高架是一種發(fā)展趨勢，但光電類設(shè)備對承載平臺的精度要求極高，同時對承載平臺的載重能力和自鎖穩(wěn)定能力要求也很高。傳統(tǒng)的機(jī)械式升降桅桿一般均采用無內(nèi)部驅(qū)動部件的拉繩式結(jié)構(gòu)，驅(qū)動部件全部為滑動絲杠的多節(jié)升降桿結(jié)構(gòu)或驅(qū)動部件全部為滾珠絲杠的多節(jié)升降桿結(jié)構(gòu)。拉繩式結(jié)構(gòu)存在著配合間隙大、不易自鎖、基座不穩(wěn)等方面的缺點(diǎn)。驅(qū)動部件全部為滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)則存在著自鎖穩(wěn)定能力差、摩擦盤類的鎖定機(jī)構(gòu)易磨損老化等缺點(diǎn)。驅(qū)動部件全部為滑動絲杠的結(jié)構(gòu)又存在著摩擦阻力大、載重能力弱等缺點(diǎn)。 鑒于以上驅(qū)動部件自身存在的諸多缺陷，因此采用上述驅(qū)動方式的傳統(tǒng)升降桅桿用于光電探測設(shè)備領(lǐng)域就會存在諸多的問題。為了使光電設(shè)備能夠有效的克服地形的限制穩(wěn)妥的高精度的進(jìn)行高架，現(xiàn)有技術(shù)中亟需要一種高精度的、承載能力強(qiáng)、自鎖穩(wěn)定性高的升降裝置。發(fā)明內(nèi)容
為了有效的克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種復(fù)合式驅(qū)動桅桿來專門為承載高精度光電探測與跟蹤系統(tǒng)設(shè)計的。
滾珠絲杠與滑動絲杠相互嵌套式同步升降光電桅桿，其特征是包括桅桿安裝底座、二級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、二級絲杠與套筒連接環(huán)、三級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、三級絲杠與套筒連接環(huán)、二級絲杠滾珠絲杠副、四級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、四級絲杠與套筒連接環(huán)、四級絲杠滾珠絲杠副、一級套筒底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、一級套筒滾珠絲杠副、一級絲杠、二級絲杠、三級絲杠、四級絲杠、第一驅(qū)動器主驅(qū)動底座、第一驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪、第一驅(qū)動器主驅(qū)動齒輪、第一驅(qū)動器從驅(qū)動底座、第二驅(qū)動器主驅(qū)動底座、第二驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪、驅(qū)動器第二主驅(qū)動齒輪、第二驅(qū)動器從驅(qū)動底座、第三驅(qū)動器主驅(qū)動底座、第三驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪、第三驅(qū)動器行星輪、第三驅(qū)動器從驅(qū)動底座、第二套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、四級絲杠頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、第三套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、第四套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、第五套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、第四套筒導(dǎo)向長鍵、第三套筒導(dǎo)向長鍵、第二套筒導(dǎo)向長鍵、第一套筒導(dǎo)向長鍵、第五套筒、第四套筒、第三套筒、第二套筒、第一套筒。
所述的一級絲杠、二級絲杠、三級絲杠、四級絲杠、分別通過二級絲杠滾珠絲杠副、 四級絲杠滾珠絲杠副、一級套筒滾珠絲杠副與一單組滑動絲杠副分別逐級嵌套在一起；
所述的第五套筒、第四套筒、第三套筒、第二套筒和第一套筒，分別通過桅桿安裝底座、二級絲杠與套筒連接環(huán)、三級絲杠與套筒連接環(huán)、四級絲杠與套筒連接環(huán)與套筒連接環(huán)以及一級套筒滾珠絲杠副相互嵌套連接并被四組絲杠分別驅(qū)動；所述的第一驅(qū)動器主驅(qū)動底座、第一驅(qū)動器主驅(qū)動齒輪固定連接一級絲杠連接盤并保持剛性運(yùn)動；所述的第一驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪、第一驅(qū)動器從驅(qū)動底座、第二驅(qū)動器主驅(qū)動底座、 驅(qū)動器第二主驅(qū)動齒輪固定連接第一驅(qū)動器頂固板并保持剛性運(yùn)動；所述的第二驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪、第二驅(qū)動器從驅(qū)動底座、第三驅(qū)動器主驅(qū)動底座、 第三驅(qū)動器行星輪固定連接第二驅(qū)動器頂固板并保持剛性運(yùn)動；所述的第三驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪、第三驅(qū)動器從驅(qū)動底座固定連接第三驅(qū)動器頂固板并保持剛性運(yùn)動；所述的第四套筒導(dǎo)向長鍵、第三套筒導(dǎo)向長鍵、第二套筒導(dǎo)向長鍵、第一套筒導(dǎo)向長鍵的頂部分別與第二套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、第三套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、第四套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、第五套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)配合連接，其底部分別與二級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、三級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、四級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、一級套筒底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)配合連接；所述的四級絲杠頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)與第一套筒間隙配合；所述的第五套筒、第四套筒、第三套筒、第二套筒分別通過所對應(yīng)的四級絲杠推力軸承、三級絲杠推力軸承、二級絲杠推力軸承、一級絲杠推力軸承與四級絲杠、三級絲杠、二級絲杠、一級絲杠配合連接；所述的第五套筒、第四套筒、第三套筒、第二套筒、第一套筒頂端和底端的桅桿固定環(huán)具有方形凹槽；所述的第四套筒導(dǎo)向長鍵、第三套筒導(dǎo)向長鍵、第二套筒導(dǎo)向長鍵、第一套筒導(dǎo)向長鍵的橫截面為方形；所述的桅桿安裝底座內(nèi)安裝有驅(qū)動減速器大齒輪、驅(qū)動減速器小齒輪，傳動比為 1:1;所述的驅(qū)動減速器大齒輪、驅(qū)動減速器小齒輪安裝在減速器內(nèi)，與主驅(qū)動電機(jī)裝配在一起；所述的主驅(qū)動電機(jī)上安裝有手搖驅(qū)動部件。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的光電桅桿在設(shè)計過程中充分考慮了光電系統(tǒng)工作時需要非常穩(wěn)定的底座平臺，若將其架設(shè)至桅桿頂部則需要桅桿在機(jī)械強(qiáng)度、機(jī)械剛度、承載能力、方位扭轉(zhuǎn)精度等方面具有非常出色的表現(xiàn)。為了滿足上述要求需在傳統(tǒng)的升降桅桿的基礎(chǔ)上進(jìn)行重要改進(jìn)。1、首先是采用了滑動絲杠副與滾珠絲杠副相互嵌套的驅(qū)動形式和采用各節(jié)桅桿同時同步升降的運(yùn)動方式。采用滑動絲杠與滾珠絲杠相互嵌套的方式能夠在提高桅桿的承載能力的同時依靠滑動絲杠的自身特性實(shí)現(xiàn)桅桿在任意位置的自鎖，這種自鎖比全部采用滾珠絲杠時應(yīng)用摩擦片進(jìn)行鎖定的方式更加簡單與可靠。而提高桅桿的承載能力后則能夠適應(yīng)大重量紅外告警系統(tǒng)的要求，且足夠的載重儲備能夠?yàn)槲U頂部紅外告警安裝底座的穩(wěn)定提供保障。2、其次是采用矩形長導(dǎo)向機(jī)構(gòu)能夠最大限度的提高桅桿在軸向的定位精度，為紅外系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離告警提供穩(wěn)定支撐。3、再次是采用行星齒輪傳動方式保證各組絲杠間相對運(yùn)動的同步性能夠最大限度的降低由于傳動造成的功率損失。為了最大可能的提高傳動的效率并降低驅(qū)動器的軸向尺寸，我們選擇了最為簡單可靠地NGW(內(nèi)嚙合-公用行星輪-外嚙合)型行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)，為了提高桅桿的互換性三組行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)采用相同的結(jié)構(gòu)形式。4、最后為了解決傳動機(jī)構(gòu)在工作過程中會帶來輸入與輸出方向相反結(jié)果的問題，在絲杠設(shè)計中采用了相鄰絲杠使用不同旋向螺紋的方式加以調(diào)整。第一套筒通過滾珠絲杠副直接與四級絲杠進(jìn)行連接并被直接驅(qū)動升降，而第二套筒、第三套筒、第四套筒均通過能夠軸向運(yùn)動的二級絲杠、三級絲杠與四級絲杠驅(qū)動，同時各行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)的傳動比均為1 1，若各級絲杠采用相同的螺距則導(dǎo)致第一套筒與第二套筒、第三套筒、第四套筒升降時的軸向相對速度不一致。針對采用行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)造成的升降速度不一致的問題，在設(shè)計過程中通過使四級絲杠及四級絲杠滾珠絲杠副的螺距，為其他絲杠與絲杠副的螺距兩倍的方式加以解決。驅(qū)動電機(jī)與一級主驅(qū)動絲杠間采用鏈傳動方式進(jìn)行配合。


下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
圖1為本發(fā)明的滾珠絲杠與滑動絲杠相互嵌套式同步升降光電桅桿結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的上端局部放大圖。
圖3為圖1的下端局部放大圖。
圖4為本發(fā)明的行星齒輪傳動器的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖5為本發(fā)明的帶有頂部導(dǎo)向環(huán)的光電桅桿第五級外套筒結(jié)構(gòu)圖。
圖6為本發(fā)明的帶有長導(dǎo)向鍵結(jié)構(gòu)的光電桅桿第一級外套筒至第四級外套筒結(jié)構(gòu)圖。
圖中1為桅桿安裝底座、2為驅(qū)動減速器大齒輪、3為一級絲杠推力軸承、4為二級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、5為二級絲杠推力軸承、6為二級絲杠與套筒連接環(huán)、7為二級絲杠滑動絲杠副、8為三級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、9為三級絲杠推力軸承、10為三級絲杠與套筒連接環(huán)、11為二級絲杠滾珠絲杠副、12為四級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、13 為四級絲杠推力軸承、14為四級絲杠與套筒連接環(huán)、15為四級絲杠滾珠絲杠副、16為一級套筒底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、17為一級套筒滾珠絲杠副、18為一級絲杠、19為二級絲杠、20 為三級絲杠、21為四級絲杠、22為第一驅(qū)動器主驅(qū)動底座、23為第一驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪、24 為第一驅(qū)動器行星輪、25為第一驅(qū)動器主驅(qū)動齒輪、26為第一驅(qū)動器行星輪底座、27為第一驅(qū)動器從驅(qū)動底座、觀為第二驅(qū)動器主驅(qū)動底座、29為第二驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪、30為第二驅(qū)動器行星輪、31為第二驅(qū)動器主驅(qū)動齒輪、32為第二驅(qū)動器行星輪底座、33為第二驅(qū)動器從驅(qū)動底座、34為第三驅(qū)動器主驅(qū)動底座、35為第三驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪、36為第三驅(qū)動器行星輪、37為第三驅(qū)動器主驅(qū)動齒輪、38為第三驅(qū)動器行星輪底座、39為第三驅(qū)動器從驅(qū)動底座、40為紅外告警安裝底座、41為第一套筒固定環(huán)、42為四級絲杠連接盤、43為第三驅(qū)動器頂固板、44為第二套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、45為四級絲杠頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、46為三級絲杠連接盤、47為第二驅(qū)動器頂固板、48為第三套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、49為二級絲杠連接盤、50為第一驅(qū)動器頂固板、51為第四套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、 52為一級絲杠連接盤、53為第五套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)、M為第四套筒導(dǎo)向長鍵、55 為第三套筒導(dǎo)向長鍵、56為第二套筒導(dǎo)向長鍵、57為第一套筒導(dǎo)向長鍵、58為第五套筒、59 為第四套筒、60為第三套筒、61為第二套筒、62為第一套筒、63為第一驅(qū)動器長導(dǎo)向滑槽、64為第二驅(qū)動器長導(dǎo)向滑槽、65為第三驅(qū)動器長導(dǎo)向滑槽、66為手搖驅(qū)動部件、67為主驅(qū)動電機(jī)、68為驅(qū)動減速器小齒輪。
具體實(shí)施例方式
如圖1至6所示，當(dāng)桅桿需要上升時主驅(qū)動電機(jī)67或手搖驅(qū)動部件66驅(qū)動減速器小齒輪68沿電機(jī)組件軸線旋轉(zhuǎn)，第一套筒62通過鏈傳動減速并驅(qū)動減速器大齒輪2，驅(qū)動減速器大齒輪2直接驅(qū)動一級絲杠18進(jìn)行沿桅桿軸線的旋轉(zhuǎn)，由于二級絲杠19與二級絲杠滑動絲杠副7為剛性連接，而二級絲杠滑動絲杠副7與一級絲杠18通過滑動絲杠配合， 一級絲杠18旋轉(zhuǎn)會導(dǎo)致二級絲杠滑動絲杠副7以及二級絲杠19同時上升。同時一級絲杠 18與二級絲杠19通過由第一驅(qū)動器主驅(qū)動底座22、第一驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪23、第一驅(qū)動器行星輪對、第一驅(qū)動器主驅(qū)動齒輪25、第一驅(qū)動器行星輪底座沈、第一驅(qū)動器從驅(qū)動底座27組成的第一驅(qū)動器相互連接，該驅(qū)動器傳動比為1 1，因此當(dāng)一級絲杠18旋轉(zhuǎn)時二級絲杠19會向相反的方向以相同的速率旋轉(zhuǎn)，若一級絲杠18的旋轉(zhuǎn)速度為ω，則二級絲杠19的旋轉(zhuǎn)速度為- ω，一級絲杠18與二級絲杠19的相對旋轉(zhuǎn)速度為2ω。同樣二級絲杠19與三級絲杠20間以及三級絲杠20與四級絲杠21間的相對旋轉(zhuǎn)速度也均為2ω。由于一級絲杠18、二級絲杠19、三級絲杠20的外螺紋以及與其分別配合的二級絲杠滑動絲杠副7、二級絲杠滾珠絲杠副11、四級絲杠滾珠絲杠副15滾珠絲杠副或滑動絲杠副的內(nèi)螺紋的螺距相等，且旋向由內(nèi)向外分別相反，因此二級絲杠19、三級絲杠20與四級絲杠21在桅桿軸向的運(yùn)動速度均相同，從而保證了與各節(jié)絲杠底部分別連接的59為第四套筒、60為第三套筒、61為第二套筒上升速度一致。光電桅桿由靜止到運(yùn)動各節(jié)絲杠間的相對軸向距離會變化，這種變化會導(dǎo)致兩節(jié)絲杠間的驅(qū)動器產(chǎn)生軸向運(yùn)動，因此當(dāng)各節(jié)絲杠產(chǎn)生相對軸向運(yùn)動時第一驅(qū)動器、第二驅(qū)動器、第三驅(qū)動器分別通過驅(qū)動器頂板50為第一驅(qū)動器頂固板、47為第二驅(qū)動器頂固板、43為第三驅(qū)動器頂固板與絲杠內(nèi)側(cè)的導(dǎo)向長滑槽的配合實(shí)現(xiàn)驅(qū)動器的軸向躥動。第一套筒62同其他外套筒之間與一級套筒滾珠絲杠副17固定，而一級套筒滾珠絲杠副17與四級絲杠21的外螺紋配合，當(dāng)四級絲杠21以ω角速度沿桅桿軸向旋轉(zhuǎn)時，由于第一套筒62與一級套筒滾珠絲杠副17均不做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，其與四級絲杠21 的間的相對旋轉(zhuǎn)速度為ω，因此要保證各節(jié)外套筒在桅桿軸向的運(yùn)動同步且速度一致，需要保證一級套筒滾珠絲杠副17與四級絲杠21間的軸向直線運(yùn)動跟其他配合絲杠副的相一致。而四級絲杠21的旋轉(zhuǎn)速度是ω定值，因此只能通過使四級絲杠21的外螺紋與一級套筒滾珠絲杠副17的內(nèi)螺紋螺距為其他絲杠與絲杠副螺紋螺距的兩倍。這樣當(dāng)驅(qū)動減速器大齒輪2以ω角速度運(yùn)動時，桅桿各套筒均能以鎖定的相同速度上升。在上升過程中可以通過驅(qū)動減速器大齒輪2旋轉(zhuǎn)地圈數(shù)確定桅桿的上升高度，并能夠在任意中間高度停止。 當(dāng)桅桿上升至最大高度時，二級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)4、三級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)8、四級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)12、一級套筒底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)16底部限位環(huán)分別與第五套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)53、二級絲杠連接盤49、第三套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)48、第二套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)44套筒頂部限位環(huán)發(fā)生接觸，此時系統(tǒng)給出限位信號令驅(qū)動電機(jī)停止驅(qū)動，桅桿便保持在最大延伸狀態(tài)。當(dāng)桅桿停止上升后由于一級絲杠18與二級絲杠滑動絲杠副7為滑動配合，其螺紋固有的螺紋角能夠保證一級絲杠18 與二級絲杠滑動絲杠副7相互鎖定，而各級絲杠間為鎖定配合，當(dāng)一級絲杠18與二級絲杠滑動絲杠副7鎖定后其他各部件也為鎖定狀態(tài)。這樣就實(shí)現(xiàn)了單滑動絲杠副鎖定多滾珠絲杠副的功能。桅桿由延伸狀態(tài)下降時其運(yùn)動過程與上述上升過程恰好相反。
位于各套筒頂端和低端的桅桿固定環(huán)具有方形凹槽，能夠?yàn)樘淄驳妮S向運(yùn)動提供導(dǎo)向功能，另外這些固定環(huán)還能夠起限位、密封等作用。主驅(qū)動電機(jī)67直接與其底部的減速器裝配在一起，減速器通過鏈傳動驅(qū)動與最內(nèi)部絲杠轉(zhuǎn)配在一起的大齒輪，實(shí)現(xiàn)整個桅桿的驅(qū)動。由于最內(nèi)部滑動絲杠的自鎖作用，無論是上升運(yùn)動還是下降運(yùn)動均需要電機(jī)的驅(qū)動力。除電機(jī)驅(qū)動以外本發(fā)明還設(shè)置有手搖驅(qū)動部件66。
光電桅桿在方位方向的精度保證通過長導(dǎo)向鍵實(shí)現(xiàn)，當(dāng)桅桿閉合、半升起或全升起狀態(tài)下位于除最外部套筒以外的其余各節(jié)套筒上沿套筒軸向的多列長導(dǎo)向鍵均全部或部分與位于套筒兩端的配套導(dǎo)向環(huán)相互配合，實(shí)現(xiàn)方位方向的高精度控制。此情況下導(dǎo)向鍵在套筒的外側(cè)。而當(dāng)導(dǎo)向鍵位于套筒的內(nèi)側(cè)時則最內(nèi)一節(jié)套筒上無導(dǎo)向鍵，其余各節(jié)均有。導(dǎo)向長鍵的數(shù)目大于3，可根據(jù)精度要求進(jìn)行數(shù)目設(shè)計。長導(dǎo)向鍵采用橫截面為方形的結(jié)構(gòu)，若桅桿的方位方向精度要求較低時也可采用梯形等有利于軸向運(yùn)動的結(jié)構(gòu)。
各行星齒輪減速器為相同的結(jié)構(gòu)，包括第二驅(qū)動器行星輪30、第二驅(qū)動器行星輪底座32、第三驅(qū)動器主驅(qū)動齒輪37、第三驅(qū)動器行星輪底座38、行星齒輪減速器數(shù)目為絲杠數(shù)目減去1，各減速器的傳動比均為1 1，其作用是保證各節(jié)桅桿能以相同的速率同步升降，該同步傳動鎖定機(jī)構(gòu)也可以根據(jù)安裝尺寸需要選擇其他同軸線傳動方式。
套筒的數(shù)目為絲杠數(shù)目加上1，除最內(nèi)部的套筒外各套筒分別與對應(yīng)的絲杠通過推力軸承連接，部件包括第一套筒固定環(huán)41、四級絲杠連接盤42、三級絲杠連接盤46、一級絲杠連接盤52，在桅桿升降過程中外套筒僅作沿桅桿軸向的直線運(yùn)動。最內(nèi)部的套筒底部內(nèi)側(cè)固定有與最外節(jié)絲杠相同螺距的滾珠絲杠副，該節(jié)套筒內(nèi)部有長導(dǎo)向滑槽與最外節(jié)絲杠頂端的固定板相互配合實(shí)現(xiàn)軸向躥動。這樣個節(jié)套筒均有上下兩部分與其他套筒或絲杠相互固定配合，從而提高整個光電桅桿的穩(wěn)定性。
各絲杠由內(nèi)向外直徑按等差數(shù)列依次增大，各節(jié)絲杠的長度一致，且底部通過與絲杠組合在一起的相同長度的帶有內(nèi)螺紋的滑動絲杠副或滾珠絲杠副與該節(jié)絲杠相鄰的內(nèi)側(cè)的絲杠相互配合。絲杠的數(shù)目大于3，可根據(jù)升降高度要求和總體尺寸安裝要求選擇合適的絲杠數(shù)目。最內(nèi)部一節(jié)絲杠與第二節(jié)絲杠采用滑動絲杠副結(jié)構(gòu)配合，其余各絲杠間的配合采用滾珠絲杠副。各絲杠為外螺紋結(jié)構(gòu)，除最外節(jié)絲杠外其余各節(jié)的螺距均相同，最外節(jié)絲杠的螺距為其他絲杠螺距的兩倍，除最內(nèi)部絲杠外其余各節(jié)絲杠內(nèi)部具有長導(dǎo)向滑槽，第一驅(qū)動器長導(dǎo)向滑槽63、第二驅(qū)動器長導(dǎo)向滑槽64、第三驅(qū)動器長導(dǎo)向滑槽65，滑槽與各減速器的上頂板配合做相對軸向躥動。
權(quán)利要求
1.滾珠絲杠與滑動絲杠相互嵌套式同步升降光電桅桿，其特征是包括桅桿安裝底座 (1)、二級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)G)、二級絲杠與套筒連接環(huán)(6)、三級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)(8)、三級絲杠與套筒連接環(huán)(10)、二級絲杠滾珠絲杠副(11)、四級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)(12)、四級絲杠與套筒連接環(huán)(14)、四級絲杠滾珠絲杠副(15)、一級套筒底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)(16)、一級套筒滾珠絲杠副(17)、一級絲杠(18)、二級絲杠(19)、 三級絲杠(20)、四級絲杠、第一驅(qū)動器主驅(qū)動底座0 、第一驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪03)、 第一驅(qū)動器主驅(qū)動齒輪(25)、第一驅(qū)動器從驅(qū)動底座(27)、第二驅(qū)動器主驅(qū)動底座(觀)、 第二驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪( )、驅(qū)動器第二主驅(qū)動齒輪(31)、第二驅(qū)動器從驅(qū)動底座(33)、 第三驅(qū)動器主驅(qū)動底座(34)、第三驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪(35)、第三驅(qū)動器行星輪(36)、第三驅(qū)動器從驅(qū)動底座(39)、第二套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)04)、四級絲杠頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)(45)、第三套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)(48)、第四套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán) (51)、第五套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)(53)、第四套筒導(dǎo)向長鍵(M)、第三套筒導(dǎo)向長鍵 ( )、第二套筒導(dǎo)向長鍵(56)、第一套筒導(dǎo)向長鍵(57)、第五套筒(58)、第四套筒(59)、第三套筒(60)、第二套筒(61)、第一套筒(62)，所述的一級絲杠(18)、二級絲杠(19)、三級絲杠(20)、四級絲杠(21)、分別通過二級絲杠滾珠絲杠副(11)、四級絲杠滾珠絲杠副(15)、一級套筒滾珠絲杠副(17)與一單組滑動絲杠副分別逐級嵌套在一起；所述的第五套筒(58)、第四套筒(59)、第三套筒(60)、第二套筒(61)和第一套筒 (62)，分別通過桅桿安裝底座(1)、二級絲杠與套筒連接環(huán)(6)、三級絲杠與套筒連接環(huán) (10)、四級絲杠與套筒連接環(huán)(14)與套筒連接環(huán)以及一級套筒滾珠絲杠副(17)相互嵌套連接并被四組絲杠分別驅(qū)動；所述的第一驅(qū)動器主驅(qū)動底座(22)、第一驅(qū)動器主驅(qū)動齒輪0 固定連接一級絲杠連接盤(52)并保持剛性運(yùn)動；所述的第一驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪(23)、第一驅(qū)動器從驅(qū)動底座(27)、第二驅(qū)動器主驅(qū)動底座( )、驅(qū)動器第二主驅(qū)動齒輪(31)固定連接第一驅(qū)動器頂固板(50)并保持剛性運(yùn)動；所述的第二驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪( )、第二驅(qū)動器從驅(qū)動底座(33)、第三驅(qū)動器主驅(qū)動底座(34)、第三驅(qū)動器行星輪(36)固定連接第二驅(qū)動器頂固板G7)并保持剛性運(yùn)動；所述的第三驅(qū)動器從驅(qū)動齒輪(35)、第三驅(qū)動器從驅(qū)動底座(39)固定連接第三驅(qū)動器頂固板^幻并保持剛性運(yùn)動；所述的第四套筒導(dǎo)向長鍵(M)、第三套筒導(dǎo)向長鍵( )、第二套筒導(dǎo)向長鍵(56)、第一套筒導(dǎo)向長鍵(57)的頂部分別與第二套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)(44)、第三套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)(48)、第四套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)(51)、第五套筒頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)(5 配合連接，其底部分別與二級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)G)、三級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)(8)、四級絲杠底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)(12)、一級套筒底部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)(16)配合連接；所述的四級絲杠頂部導(dǎo)向支撐與限位環(huán)0 與第一套筒(6 間隙配合； 所述的第五套筒(58)、第四套筒(59)、第三套筒(60)、第二套筒(61)分別通過所對應(yīng)的四級絲杠推力軸承(13)、三級絲杠推力軸承(9)、二級絲杠推力軸承(5)、一級絲杠推力軸承(3)與四級絲杠(21)、三級絲杠(20)、二級絲杠(19)、一級絲杠(18)配合連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠與滑動絲杠相互嵌套式同步升降光電桅桿，其特征是所述的第五套筒(58)、第四套筒(59)、第三套筒(60)、第二套筒(61)、第一套筒(62)頂端和底端的桅桿固定環(huán)具有方形凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠與滑動絲杠相互嵌套式同步升降光電桅桿，其特征是所述的第四套筒導(dǎo)向長鍵(54)、第三套筒導(dǎo)向長鍵(5 、第二套筒導(dǎo)向長鍵(56)、第一套筒導(dǎo)向長鍵(57)的橫截面為方形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠與滑動絲杠相互嵌套式同步升降光電桅桿，其特征是所述的桅桿安裝底座(1)內(nèi)安裝有驅(qū)動減速器大齒輪O)、驅(qū)動減速器小齒輪(68)，傳動比為1 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滾珠絲杠與滑動絲杠相互嵌套式同步升降光電桅桿，其特征是所述的驅(qū)動減速器大齒輪O)、驅(qū)動減速器小齒輪(68)安裝在減速器內(nèi)，與主驅(qū)動電機(jī) (67)裝配在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滾珠絲杠與滑動絲杠相互嵌套式同步升降光電桅桿，其特征是所述的主驅(qū)動電機(jī)(67)上安裝有手搖驅(qū)動部件(66)。
全文摘要
滾珠絲杠與滑動絲杠相互嵌套式同步升降光電桅桿，屬于用于升降方面的光電機(jī)械裝置領(lǐng)域。包括三大部分，主驅(qū)動部件組包括手搖驅(qū)動部件等幾部分；嵌套式絲杠驅(qū)動部件組包括單節(jié)滑動絲杠副和嵌套式絲杠組，行星齒輪減速器組件，推力軸承及其連接部件組。外套筒部件組包括外套筒及其長導(dǎo)向鍵結(jié)構(gòu)，具有導(dǎo)向、固定連接與限位功能的套環(huán)組。多段套筒通過多段絲杠同時升降并保持速度鎖定。桅桿在任意位置停止時能夠由單段滑動絲杠提供整體鎖定。本發(fā)明降低了整體的摩擦力并省掉傳統(tǒng)的摩擦盤等不穩(wěn)定鎖定裝置，簡化結(jié)構(gòu)提高平順性及負(fù)載能力，以較小的驅(qū)動力矩穩(wěn)定驅(qū)動高精度光電探測設(shè)備。長導(dǎo)向結(jié)構(gòu)能夠?yàn)楣怆娫O(shè)備提供方位方向的高精度平臺。
文檔編號B66F3/10GK102491217SQ20111041202
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者時魁, 王兵, 郭勁, 陳兆兵 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所