[發明專利]可自動調整扭轉剛度的翻轉裝置儲能機構

有效

• 申請號: 201210160882.9
• 申請日: 2012-05-19
• 公開（公告）號: CN102678736A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 盧慶軍;譚建國;許新芳;佘青松;楊鋮;舒宏;石澤華;朱家洪;付剛;田音
• 申請（專利權）人: 零八一電子集團四川紅輪機械有限公司
• 主分類號: F16C11/04
• 分類號: F16C11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種翻轉裝置的儲能機構，尤其是一種工作過程中可自動調整扭轉剛度的翻轉裝置儲能機構。

背景技術

現有技術的翻轉裝置儲能機構，可實現將物體質心向下轉動時釋放的位能儲存起來，以作為物體向上轉動的驅動能。公開號為CN2506599Y的中國專利公開了一種翻轉裝置的儲能機構，包括樞軸管、轉動支承、扭簧固定支座、扭簧、底座，樞軸管套在轉動支承內，扭簧位于樞軸管內，轉動支承和扭簧固定支座安裝在底座上，扭簧為矩形扭桿彈簧，其一端部伸出樞軸管安裝在扭簧固定支座方孔內，另一端安裝在樞軸管端部方孔內，樞軸管的轉動以扭簧固定支座為固定點扭轉。其原理是，設備的狀態轉換可帶動樞軸管及扭桿彈簧的一端轉動，設備狀態轉換所釋放的能量以扭桿彈簧的變形能量儲存在儲能機構中，在設備狀態逆向轉換時，儲能機構中儲存的能量被釋放用作動力。該技術方案采用矩形扭桿彈簧為彈性元件，其結構簡單，占用空間小，儲能效率高，已應用于多種需作翻轉運動的設備，如電子對抗設備、通信設備、雷達的天線翻轉。實踐中發現，采用這種結構的儲能機構，因理論計算與實際參數有一定偏差，往往導致力矩平衡效能達不到預期效果。

為解決方便調節扭力的問題，本申請人號為201110282490.5的中國專利公開了一種扭力可調的儲能機構，通過調節扭力可實現使用時的平衡效能與理論計算盡量接近，但其扭力調整后的儲能機構的扭轉剛度為一定值，工作過程中不能變化，不能適應大型、重型設備在進行狀態轉換過程中需調整扭轉剛度以實現平衡效能最大化的要求。本說明書所說的設備狀態轉換過程中扭轉剛度的調整，是指相對扭轉剛度的調整，不是對矩形扭桿彈簧的屬性的調整。

現有技術的儲能機構，還無法解決設備在進行狀態轉換過程中對扭轉剛度可調整變化的技術問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出了一種工作過程中可自動調整扭轉剛度的翻轉裝置儲能機構，其儲能、節能效果好。

本發明采用如下技術方案，包括樞軸管、第一轉動支承、扭簧固定支座、矩形扭桿彈簧、底座，樞軸管套在第一轉動支承內，矩形扭桿彈簧設于樞軸管內，第一轉動支承安裝在底座上，矩形扭桿彈簧的第一端伸出樞軸管的第一端安裝在扭簧固定支座的方孔內，矩形扭桿彈簧的第二端安裝在樞軸管的第二端的方孔內，樞軸管的轉動以扭簧固定支座為固定點扭轉，其特征在于：還包括一個扭轉角反饋機構，所述扭轉角反饋機構包括一個通過第二轉動支承固定于底座上的絲杠副、一個套裝固定于樞軸管上的不完全齒輪、一個變速齒輪組、一個可驅動絲杠副的錐齒輪組、一對與絲杠副的絲母相鉸接的滑塊，所述扭簧固定支座設有一對與滑塊相匹配的滑座，所述不完全齒輪與變速齒輪組相匹配，所述變速齒輪組的輸出端與錐齒輪組的輸入端相嚙合。

本裝置通過扭轉角反饋機構，可根據設備轉換狀態的實際需要，自動調整儲能機構扭轉剛度，優化平衡效能。其原理是：在儲能機構的樞軸管上套裝有一個不完全齒輪，當儲能機構工作在0～θ₁轉角段時，不完全齒輪與變速齒輪組中的齒輪處于脫開狀態，在此工作角度段內，變速齒輪組、錐齒輪組、絲杠副處于不轉動狀態，扭簧固定支座處于固定狀態，在此期間扭簧實際扭轉角與設備翻轉角度相同。當儲能機構工作在θ₁～θ₂轉角段時，不完全齒輪與變速齒輪組的齒輪處于嚙合狀態，在此工作角度段內，不完全齒輪依次驅動變速齒輪組、錐齒輪組、絲杠副，絲杠副的轉動使絲母移動，絲母帶動滑塊向左移動，由于滑塊與絲母相鉸接，滑塊左移驅動滑座向左偏移，扭簧固定支座即隨同設備同向轉動一個角度(扭簧固定支座可調轉角，相當于調整了矩形扭桿彈簧的扭轉剛度)，此角度值為(θ₂-θ₁-δθ)，這樣儲能機構中的扭簧實際扭轉角為δθ，而設備實際工作轉角為θ₁～θ₂，如0～θ₁段矩形扭桿彈簧扭轉剛度為tg(α₁)，則在θ₁～θ₂轉角段時的矩形扭桿彈簧扭轉的相對扭轉剛度為tg(α₂)，其值為tg(α₂)＝tg(α₁)×δθ/(θ₂-θ₁)。扭轉角反饋機構實現了設備在θ₁～θ₂轉角段內工作過程中儲能機構的扭轉剛度可自動調整，調整后有利于優化平衡效能。