[發明專利]一種配重平衡系統及使用方法

有效

• 申請號: 201811430116.3
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109590800B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 王立鼎;劉輝;凌四營;于振江;王曉東
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23Q11/00
• 分類號: B23Q11/00
• 代理公司: 21200 大連理工大學專利中心
• 代理人: 陳玲玉

本發明屬于精密加工與測試技術領域，本發明提出了一種配重平衡系統及使用方法。該配重平衡系統是基于恒負載彈簧裝置的配重系統，達到了平衡工作負載的同時避免了傳統配重塊較大的自重，減小了支撐件的承壓和運動變形；克服了彈簧配重系統在結構設計和加工工藝方面存在的較為復雜的問題；通過雙向鎖緊結構，避免了繩索末端的滑繩現象；采用轉接板的側面貼塑與端面光孔調配的方式及導向輪軸向調節的方法，改善了質心瞬態偏移而出現的振蕩運動現象，進而實現了轉接板在L型適配板后背面中的平穩運動。該系統具有結構簡單、設計加工方便、支撐構件的承壓變形小、運動平穩等優點，具有良好的市場應用前景與推廣價值。

技術領域

本發明屬于精密加工與測試技術領域，涉及一種配重平衡系統及使用方法。

背景技術

配重平衡系統在機床、提升設備等方面有著廣泛的應用，其主要作用是減輕電機的負載與減小提升工作負載時所需的力矩。

傳統的配重平衡系統包括主配重箱和輔助配重箱及內部的配重塊/鐵/盤、導向輪、配重支撐結構等。傳統的配重平衡系統是采用加配重塊的方法，即重物與繩索一端相連，此繩索跨過一個定滑輪，繩索另一端和在質量與重物質量相同的配重塊連接，當對定滑輪的旋轉軸施加很小的力矩時，則能夠實現重物的提升。此方法的不足之處：(1)配重塊的質量必須與所提升的重物質量相同，故配重支撐結構承受至少三倍的工作負載；(2)空間結構占比大；(3)在支撐構件的承壓與運動變形要求較小的情況下，不能夠滿足精密微、小型裝置的配重平衡。

在公開的結構緊湊的彈簧配重系統中表明，彈簧配重系統包括彈簧、繩索及塔輪，此系統雖然能夠適用于結構緊湊的小型精密機械的配重平衡，但是彈簧配重系統需要恰當的選取彈簧的彈性系數k、圓柱端半徑、錐面螺旋線的參數才能更好地實現配重功能，故對設計人員有更高的要求，并且在塔輪結構上設計與加工曲線溝槽的結構和工藝較為復雜。

發明內容

為克服傳統和彈簧配重系統的不足；為解決在配重平衡系統中采用夾槽結構進行鎖緊的情況下，由于繩索末端存在滑繩而導致的安全隱患；為實現轉接板在L型適配板的后背面中因豎直方向的兩側作用力引起質心瞬態偏移而出現的振蕩運動現象的改善，本發明提出了基于恒負載彈簧裝置的配重平衡系統及使用方法，在提供恒張力的條件下，達到平衡工作負載的同時避免了傳統配重塊較大的自重，減輕了支撐構件的承壓，減小了導軌的運動變形；克服了彈簧配重系統在結構設計和加工工藝方面存在的較為復雜的問題；通過雙向鎖緊結構，消除了繩索末端由于滑繩引發的安全隱患；采用轉接板的側面貼塑與端面安裝孔調配及導向輪軸向調節的方法，改善了質心瞬態偏移而出現的振蕩運動現象，進而實現了轉接板在L型適配板后背面中的平穩運動。

具體技術方案如下：

一種配重平衡系統，包括：兩套恒負載彈簧裝置、導軌軟帶、轉接板、鋼絲繩、配重支撐構件、雙向鎖緊結構、工作臺、墊板，其中，導軌軟帶對轉接板的側面進行貼塑處理；鋼絲繩一端通過雙向鎖緊結構與工作臺一端固定鎖緊；鋼絲繩另一端經配重支撐構件跨過導向輪，與轉接板端面上設有的光孔A固定連接；每套恒負載彈簧裝置包括一個彈簧片和彈簧片旋轉軸兩端的支架；所述的轉接板的兩側面分別設有凹槽A，凹槽A底面分別設有螺紋孔A，通過螺栓分別與兩套恒負載彈簧裝置的彈簧片固定連接；兩個彈簧片兩端的支架在豎直方向上順次設置，位于上方的彈簧片兩端的支架與L型適配板豎直方向的后背面固定連接，位于下方的彈簧片兩端的支架經墊板與L型適配板豎直方向的后背面固定連接；保證彈簧片的旋轉軸線垂直于L型適配板側面，同時避免同徑的兩個彈簧片的伸縮方向上存在運動干涉，最后實現工作負載的配重平衡和平穩運動。