基於齒輪聯動的單螺旋控制三臂式千斤頂的製作方法

2023-04-30 05:53:16

本發明涉及機械設備技術領域，具體為一種基於齒輪聯動的單螺旋控制三臂式千斤頂。

背景技術：

千斤頂分為機械千斤頂和液壓千斤頂兩種，其中機械千斤頂一般又分為齒條千斤頂和螺旋千斤頂。齒條千斤頂由齒條、齒輪、手柄三部分組成，主要依靠搖動手柄從而使齒條上升下降，齒條千斤頂體積不大，比較好存放，但其支撐重量也較小；螺旋千斤頂依靠螺紋自鎖來撐住重物，支撐重量較大，但螺旋千斤頂的工作效率較慢。

現有的機械千斤頂，無論是齒條千斤頂還是螺旋千斤頂，其原理都是基於兩條臂杆和一根絲槓實現，存在穩定性差，平衡力差以及費力等缺點，現有的千斤頂在提升車輛負載時，需要耗費很大的力，特別是有嚴重幹擾時，易造成不平衡而發生事故。

技術實現要素：

為解決現有技術存在的問題，本發明提出一種基於齒輪聯動的單螺旋控制三臂式千斤頂，可應用於複雜環境下車輛的提升，例如從泥土，沙子或坑窪舉升車輛，更換車輪，維護和修理等，具有穩定性好和工作效率高的特點。

本發明的技術方案為：

所述一種基於齒輪聯動的單螺旋控制三臂式千斤頂，其特徵在於：

包括頂板、底板、三個臂杆、三根絲槓以及中央齒輪組；

所述臂杆包括上臂連杆、下臂連杆和肘形支架；上臂連杆上端與頂板轉動配合，上臂連杆下端與肘形支架一端轉動配合，肘形支架另一端與下臂連杆上端轉動配合，下臂連杆下端與底板轉動配合；同一臂杆上的四個轉動軸相互平行，且三個臂杆的轉軸沿圓周方向均勻分布；

所述肘形支架中部開有螺紋孔；所述絲槓穿過肘形支架中部螺紋孔並與肘形支架螺紋配合；當絲槓轉動時，能夠帶動肘形支架移動，使上臂連杆和下臂連杆在轉動過程中作剪刀式運動，且剪刀口朝向內側；

所述中央齒輪組包括兩個六角形環和六個斜齒輪；兩個六角形環同軸嵌套組裝，並將六個斜齒輪夾持在兩個六角形環之間，六角形環的每個邊對應一個斜齒輪，相鄰的斜齒輪相互嚙合；

三根絲槓分別穿過外側六角形環中間隔分布的三個邊，並與六個斜齒輪中間隔分布的三個斜齒輪對應同軸固定連接，絲槓與外側六角形環間隙配合；其餘三個斜齒輪中，一個斜齒輪通過穿過外側六角形環的輸入軸與外部動力源連接，並能夠由外部動力源驅動轉動；另外兩個斜齒輪為傳動齒輪，所述傳動齒輪通過穿過側六角形環的銷釘軸向固定。

進一步的優選方案，所述一種基於齒輪聯動的單螺旋控制三臂式千斤頂，其特徵在於：頂板頂面以及底板地面布置有凹槽；所述凹槽分布形狀為同心圓形或螺旋形。

進一步的優選方案，所述一種基於齒輪聯動的單螺旋控制三臂式千斤頂，其特徵在於：上臂連杆和下臂連杆採用矩形截面連杆；頂板底部沿圓周方向均布三個上連接槽，每個上連接槽與一個上臂連杆的上端通過銷軸實現轉動配合；底板上部沿圓周方向均布三個下連接槽，每個下連接槽與一個下臂連杆的下端通過銷軸實現轉動配合；肘形支架兩端開有矩形槽，肘形支架兩端的矩形槽分別與上臂連杆下端以及下臂連杆上端通過銷軸實現轉動配合。

進一步的優選方案，所述一種基於齒輪聯動的單螺旋控制三臂式千斤頂，其特徵在於：六個斜齒輪具有相同數量的齒數，且採用直齒斜齒輪。

進一步的優選方案，所述一種基於齒輪聯動的單螺旋控制三臂式千斤頂，其特徵在於：頂板和底板的形狀為圓形、三角形或星形。

有益效果

本發明具有以下效果：

1.本發明中，負載的重量分給三個臂杆共同承載，能夠通過輸入較小的力而提升更重的負載，從而更有利於平臺提升或支撐重物，可被用於提升或支撐重型平臺，如汽車，卡車，戰鬥機等。

2.與常規齒輪相比，傾角斜齒輪具有更大的彈性和強度。

3.在已有的千斤頂設計中，負載對僅有一根絲槓施加應力，本發明中負載施加的應力被分給三個絲槓，因此千斤頂的起重能力增加。

4.本發明通過絲杆以及斜齒輪設計，能夠具有液壓和氣動平臺所沒有的自鎖能力，能夠很好的防止負載漂移。

5.現有的基於剪刀式的平臺不能實現臂杆的完全摺疊，但在本發明中可以實現；另外在完全升起的條件下，絲槓不承受任何負載，僅起到自鎖作用。

6.本發明較寬的底座為機構提高了穩定性，並有助於在不平坦的表面，斜坡，內部傾斜和顛簸的道路上提升車輛，可以放置在需要提升的車輛底盤下方的任何位置。

7.本發明可以通過電機提供平穩可控的升降功能。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發明的主視圖。

圖2是本發明全部拉伸時的示意圖。

圖3是除了中心齒輪組之外的結構分解圖。

圖4是本發明的中央齒輪組的示意圖。

圖5是中央齒輪組的構件的結構圖。

圖6是本發明的驅動電機連接示意圖。

具體實施方式

本發明提出的齒輪聯動的單螺旋控制三臂式千斤頂包括由三個臂杆支撐的頂板和底板。頂板和底板具有相同的尺寸和形狀。平板外表面上的螺旋圖案設計以增大與地面和提升表面的牽引力和摩擦力。

頂板和底板均具有三個鉸連結觸點用來連接平板和臂杆。每個臂杆由上下兩個連杆組成，上臂連杆將頂板連接到肘形支架的上槽，下臂連杆將肘形支架的下槽連接到底板。千斤頂支撐的負載由三個臂杆和肘部支架承載。臂杆可以通過摺疊形成剪刀式運動，負責千斤頂的升降運動。

此外，三個肘形支架通過螺紋連接絲槓實現連接到中央齒輪組中相應的主動齒輪上。三個主動齒輪在中央齒輪組中間隔120°放置，形成y形結構。當外部動力輸入第四個主動齒輪旋轉時，三個主動齒輪同時圍繞它們各自的軸線旋轉，使得肘形支架沿螺旋軸進行水平運動。

中央齒輪組包括嵌套這些齒輪的兩個六角形環結構和六個斜齒輪。兩個尺寸不等的六角環形結構嵌套成環並將六個齒輪夾在中間。環形結構相隔60°的每條邊上均有孔，三個絲槓可穿過孔連接到對應的主動齒輪上，外部動力輸入主動齒輪的螺旋軸可穿過孔與外部手柄或電機連接，兩個傳動齒輪可通過在孔中插入銷釘來固定。

齒輪組件包括六個傾角斜齒輪，其中，四個齒輪負責在中央齒輪組和平臺臂杆之間主動地傳遞動力，並向中央齒輪組輸入動力，稱為主動齒輪。其它兩個齒輪僅起到傳動能量的作用，稱為被動齒輪。在四個主動齒輪中，其中三個齒輪與絲槓對應配合，相對位置成120°，在中央齒輪組中形成y形結構。另一個主動齒輪為外部動力輸入主動齒輪。

當外部動力輸入主動齒輪通過手動或電動進行逆時針旋轉時，其它三個主動齒輪同時圍繞其軸線順時針旋轉來提升起負載。基於齒輪聯動的三臂式千斤頂的基本思想就是將旋轉運動轉換為平移運動並產生升降運動。當平臺需要進行手動操作時，操作者可以將外部動力輸入主動齒輪的螺旋軸連接到外部手柄上，通過旋轉手柄來控制升降平臺。如果需要使用電力控制，可以安裝符合電源和功率要求的電機。

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外、術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。因此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

如圖1,2和6所示，可用於升降車輛的齒輪聯動的三臂式千斤頂包括由三個臂杆支撐的頂板1和底板6。頂板和底板都有螺旋圖案(2和7)，用於提升與地面之間的牽引力和摩擦力。每個臂杆都由上下兩個連杆和連接它們的肘形支架構成。上臂連杆11,12和13分別固定在頂板1的槽3,4和5上，下臂連杆14,15和16分別固定在底板6的槽8,9和10處。上臂連杆11連接到肘形支架17的上槽19，下臂連杆14連接到下槽20，形成臂杆；類似地，上臂連杆12連接到肘形支架21的上槽23，下臂連杆15連接到下槽24；臂連杆13連接到肘形支架25的上槽27，下臂連杆16聯接到下槽28，從而形成三個臂杆。千斤頂的支撐負載由六個臂連杆和三個肘形支架承載。臂杆可以繞肘行支架進行摺疊，作出剪刀式運動。臂杆中的轉軸通過鎖銷組件51和52實現。

此外，絲槓29,30和31分別穿過螺紋孔18,22和26後與三個肘形支架17,21和25通過螺紋配合。三個絲槓(29,30和31)的尾端連接到中央齒輪組內部的齒輪組件(32,33和34)上，並且在中央齒輪組中相對120°放置形成y形結構。當動力被施加到齒輪組件時，三個主動齒輪同時圍繞它們各自的軸線旋轉，使得肘形支架在動力螺旋軸上的作水平向外或向內滑動，從而產生千斤頂的升降運動。

如圖4所示，中央齒輪組包括兩個六角形環結構和六個斜齒輪組件。兩個尺寸不等的六角環形結構(46和48)嵌套成環並將六個齒輪夾在中間。其中，兩個六角形環結構的邊上有相隔60°的六個孔，三個絲槓(29,30和31)可穿過孔連接到齒輪上，外部動力輸入主動齒輪的螺旋軸40可穿過孔與外部手柄或電機連接，兩個傳動齒輪(35和37)可通過在孔中插入銷釘(42和44)來固定。

齒輪組件包括依次嚙合在一起的六個傾角斜齒輪(32,33,34,35,37和39)。傾角斜齒輪具有相同數量的齒數，不具有增加或降低速度的能力，僅用於改變傳動方向。為了齒輪嚙合簡單起見，設計直齒斜齒輪以便在齒輪之間傳遞動力，同時也可以提供更好的牽引力。

如圖4所示，在六個傾角斜齒輪中，其中四個齒輪(32,33,34和39)負責將動力從中央齒輪組傳遞到絲槓上，稱為主動齒輪。操作者通過手柄41輸入動力到主動齒輪39，手柄41逆時針旋轉以提升千斤頂，順時針旋轉以下降千斤頂。外部動力輸入主動齒輪39位於兩個反轉齒輪(32和34)之間。另一個齒輪33放置在齒輪(32和34)另一側，使得三個齒輪(32,33和34)彼此成120°，在中央齒輪組中形成y形構造。齒輪35放置在齒輪32和齒輪33之間，齒輪37放置在齒輪33和齒輪34之間。這兩個齒輪(35和37)僅起到傳遞能量的作用，稱為被動齒輪。銷釘42通過插入齒輪35的鑽孔36和內外環(46和48)的安裝孔中來固定齒輪。同樣地，另一個銷釘44用來固定齒輪37，銷釘42和銷釘44分別固定在槽43和45中。

當外部動力輸入主動齒輪39通過手動或電動逆時針旋轉時，如圖6所示，三個主動齒輪同時圍繞其軸線順時針旋轉來提升負載。當千斤頂需要手動操作時，操作者可以將螺旋軸40連接到手柄41，通過旋轉手柄來控制升降平臺。如果需要使用電力控制，則可以將電機50安裝在螺旋軸40上，所用電機應符合電源和功率要求。

儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。