CN109812498B - 一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种重载直线导轨副，更具体的说是一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，包括导轨、底板、侧支板、连接块、弹性导向轮、主承载轮和副承载轮，所述底板的一侧固定连接有两个侧支板，底板的另一侧固定连接有连接块，两个侧支板内侧的两端均固定连接有弹性导向轮，四个弹性导向轮均可以压缩形变，多个弹性导向轮的内侧均顶在导轨的c面上，多个主承载轮的外侧均顶在导轨的a面上，多个副承载轮的外侧均顶在导轨的b面上；可以承受方向和大小时刻变化的大载荷，当出现侧向偏载时，可以通过弹性导向轮实现导轨副间隙的自调整，提高了导轨副的抗偏载能力，防止运行过程中的卡死现象。

Description

一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副

技术领域

本发明涉及一种重载直线导轨副，更具体的说是一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副。

背景技术

目前，大型起竖装置***多采用多铰点连杆机构，其中大型导弹武器一般绕根部做定轴转动，多铰点连杆机构与大型导弹武器之间若采用滑块连接使得其中一个铰点成为滑动铰点，可以大大减小起竖液压缸的长度并减小起竖载荷，进而降低成本和提高机构可靠性。由于起竖载荷的大小和方向随着起竖角度而变化，且由于安装误差和以及起竖过程中存在的风载等因素会造成较大的偏载，导致导轨副卡死，故所用导轨副必须具备承载能力大，摩擦小，间隙自适应，载荷适应性好和抗偏载能力强等特点。目前大多数重载直线导轨多采用传统的滚柱或滚珠直线导轨，其间隙调整困难，抗偏载能力较差，重载和偏载时容易造成卡死，且载荷适应性较差，加工工艺复杂，安装困难，成本高，不适应于大型起竖装置***的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，可以提供一种抗偏载能力强、载荷适应性好，承载能力大，间隙自适应，可靠性高、工艺性好，安装方便的大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，包括导轨、底板、侧支板、连接块、弹性导向轮、主承载轮和副承载轮，所述底板的一侧固定连接有两个侧支板，底板的另一侧固定连接有连接块，两个侧支板内侧的两端均固定连接有弹性导向轮，四个弹性导向轮均可以压缩形变，多个弹性导向轮的内侧均顶在导轨的c面上，两个侧支板的内侧均固定连接有多个主承载轮，多个主承载轮的外侧均顶在导轨的a面上，两个侧支板的内侧均固定连接有多个副承载轮，多个副承载轮的外侧均顶在导轨的b面上。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，所述弹性导向轮包括安装座、弹簧阶梯轴、滑动隔套、支座、阶梯轴Ⅰ和滚轮Ⅰ，安装座内固定连接有弹簧阶梯轴，安装座内滑动连接有滑动隔套，滑动隔套上固定连接有支座，支座和弹簧阶梯轴之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧位于滑动隔套内，压缩弹簧的一端顶在支座上，压缩弹簧的另一端顶在弹簧阶梯轴的阶梯上，支座固定连接有阶梯轴Ⅰ，阶梯轴Ⅰ上转动连接有滚轮Ⅰ，两个侧支板内侧的两端均固定连接有安装座，两侧的两个滚轮Ⅰ的内侧均顶在导轨的c面上，两侧的两个滚轮Ⅰ的内侧均与导轨的c面相切。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，所述弹性导向轮还包括长腰孔、定位销和紧钉螺钉，滑动隔套上设置有长腰孔，安装座上通过螺纹连接有紧钉螺钉，安装座上设置有凸台，安装座的凸台上设置有凸台孔，凸台孔内过盈配合有定位销，定位销通过紧钉螺钉固定连接在安装座上，定位销滑动连接在长腰孔内。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，所述主承载轮包括阶梯轴Ⅱ、滚轮Ⅱ和垫片Ⅰ，阶梯轴Ⅱ上转动连接有滚轮Ⅱ，阶梯轴Ⅱ固定连接在侧支板上，滚轮Ⅱ和侧支板之间设置有垫片Ⅰ，垫片Ⅰ为不锈钢材料。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，所述主承载轮设有十个，两侧的侧支板上均固定连接有五个阶梯轴Ⅱ，十个滚轮Ⅱ均顶在导轨的a面上，十个滚轮Ⅱ均与导轨的a面相切。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，所述副承载轮包括阶梯轴Ⅲ、滚轮Ⅲ和垫片Ⅱ，阶梯轴Ⅲ上转动连接有滚轮Ⅲ，阶梯轴Ⅲ固定连接在侧支板上，滚轮Ⅲ和侧支板之间设置有垫片Ⅱ，垫片Ⅱ为不锈钢材料。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，所述副承载轮设置有八个，两侧的侧支板上均固定连接有四个阶梯轴Ⅲ，八个滚轮Ⅲ均顶在导轨的b面上，八个滚轮Ⅲ均与导轨的b面相切。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，所述滚轮Ⅱ的轴线位于相邻的两个滚轮Ⅲ之间轴线距离的中点，滚轮Ⅱ与相邻的两个滚轮Ⅲ均不相切。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，所述主承载轮的内端面d到导轨的c面之间的距离为n，n在5mm至8mm之间。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，所述大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副还包括外壳，导轨固定连接在外壳上。

本发明一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副的有益效果为：

本发明一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，本发明以主承载轮、副承载轮以及弹性导向轮的形式代替了传统的滑块滚珠形式，提高了抗偏载能力和间隙自适应性，使导轨副在承受重载的同时可以根据侧向偏载的大小自动调整间隙，使导轨、主承载轮、副承载轮以及弹性导向轮在大型起竖装置起竖过程中不会出现卡死，保证了外壳的顺利起竖。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副整体结构示意图一；

图2是本发明的大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副整体结构示意图二；

图3是本发明的大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副主视图结构示意图；

图4是本发明的大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副正视图结构示意图；

图5是本发明的A处局部放大图结构示意图；

图6是本发明的F-F剖视图结构示意图；

图7是本发明的大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副俯视图结构示意图；

图8是本发明的B处局部放大图结构示意图；

图9是本发明的C处局部放大图结构示意图；

图10是本发明的导轨结构示意图；

图11是本发明的弹性导向轮结构示意图一；

图12是本发明的弹性导向轮结构示意图二；

图13是本发明的本装置在大型起竖装置***中的应用结构示意图。

图中：导轨1；底板2；侧支板3；连接块4；弹性导向轮5；安装座5-1；弹簧阶梯轴5-2；滑动隔套5-3；支座5-4；阶梯轴Ⅰ5-5；滚轮Ⅰ5-6；长腰孔5-7；定位销5-8；紧钉螺钉5-9；主承载轮6；阶梯轴Ⅱ6-1；滚轮Ⅱ6-2；垫片Ⅰ6-3；副承载轮7；阶梯轴Ⅲ7-1；滚轮Ⅲ7-2；垫片Ⅱ7-3；外壳8。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式一：

下面结合图1-13说明本实施方式，一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，包括导轨1、底板2、侧支板3、连接块4、弹性导向轮5、主承载轮6和副承载轮7，所述底板2的一侧固定连接有两个侧支板3，底板2的另一侧固定连接有连接块4，两个侧支板3内侧的两端均固定连接有弹性导向轮5，四个弹性导向轮5均可以压缩形变，多个弹性导向轮5的内侧均顶在导轨1的c面上，两个侧支板3的内侧均固定连接有多个主承载轮6，多个主承载轮6的外侧均顶在导轨1的a面上，两个侧支板3的内侧均固定连接有多个副承载轮7，多个副承载轮7的外侧均顶在导轨1的b面上；可以承受方向和大小时刻变化的大载荷，当出现侧向偏载时，可以通过弹性导向轮4实现导轨1、多个主承载轮6和多个副承载轮7组成导轨副间隙的自调整，提高导轨副的抗偏载能力。

具体实施方式二：

下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述弹性导向轮5包括安装座5-1、弹簧阶梯轴5-2、滑动隔套5-3、支座5-4、阶梯轴Ⅰ5-5和滚轮Ⅰ5-6，安装座5-1内固定连接有弹簧阶梯轴5-2，安装座5-1内滑动连接有滑动隔套5-3，滑动隔套5-3上固定连接有支座5-4，支座5-4和弹簧阶梯轴5-2之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧位于滑动隔套5-3内，压缩弹簧的一端顶在支座5-4上，压缩弹簧的另一端顶在弹簧阶梯轴5-2的阶梯上，支座5-4固定连接有阶梯轴Ⅰ5-5，阶梯轴Ⅰ5-5上转动连接有滚轮Ⅰ5-6，两个侧支板3内侧的两端均固定连接有安装座5-1，两侧的两个滚轮Ⅰ5-6的内侧均顶在导轨1的c面上，两侧的两个滚轮Ⅰ5-6的内侧均与导轨1的c面相切。

具体实施方式三：

下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述弹性导向轮5还包括长腰孔5-7、定位销5-8和紧钉螺钉5-9，滑动隔套5-3上设置有长腰孔5-7，安装座5-1上通过螺纹连接有紧钉螺钉5-9，安装座5-1上设置有凸台，安装座5-1的凸台上设置有凸台孔，凸台孔内过盈配合有定位销5-8，定位销5-8通过紧钉螺钉5-9固定连接在安装座5-1上，定位销5-8滑动连接在长腰孔5-7内；当导轨1受到侧向偏载时，由于定位销5-8、压缩弹簧以及滑动隔套5-3的圆柱侧面长腰孔5-7的存在，支座5-4所受到外力超过压缩弹簧预紧力时，其可以产生轴向位移，进而实现导轨1、十个主承载轮6和八个副承载轮7组成导轨副侧向间隙随侧向偏载的变化而变化，实现导轨副侧向间隙的自适应，防止导轨副运行过程因侧向偏载过大而导致的卡死现象；本装置中四个导向轮5与导轨1的c面相切，且关于导轨1对称布置于两个侧支板3之间，可以提高导向稳定性和可靠性。

具体实施方式四：

下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，所述主承载轮6包括阶梯轴Ⅱ6-1、滚轮Ⅱ6-2和垫片Ⅰ6-3，阶梯轴Ⅱ6-1上转动连接有滚轮Ⅱ6-2，阶梯轴Ⅱ6-1固定连接在侧支板3上，滚轮Ⅱ6-2和侧支板3之间设置有垫片Ⅰ6-3，垫片Ⅰ6-3为不锈钢材料，减少滚轮Ⅱ6-2和侧支板3之间的摩擦力。

具体实施方式五：

下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式四作进一步说明，所述主承载轮6设有十个，两侧的侧支板3上均固定连接有五个阶梯轴Ⅱ6-1，十个滚轮Ⅱ6-2均顶在导轨1的a面上，十个滚轮Ⅱ6-2均与导轨1的a面相切。

具体实施方式六：

下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式五作进一步说明，所述副承载轮7包括阶梯轴Ⅲ7-1、滚轮Ⅲ7-2和垫片Ⅱ7-3，阶梯轴Ⅲ7-1上转动连接有滚轮Ⅲ7-2，阶梯轴Ⅲ7-1固定连接在侧支板3上，滚轮Ⅲ7-2和侧支板3之间设置有垫片Ⅱ7-3，垫片Ⅱ7-3为不锈钢材料，减少滚轮Ⅲ7-2和侧支板3之间的摩擦力。

具体实施方式七：

下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式六作进一步说明，所述副承载轮7设置有八个，两侧的侧支板3上均固定连接有四个阶梯轴Ⅲ7-1，八个滚轮Ⅲ7-2均顶在导轨1的b面上，八个滚轮Ⅲ7-2均与导轨1的b面相切；十个主承载轮6、八个副承载轮7关于导轨1对称布置，主承载轮6与导轨1的上翼板内表面a相切，副承载轮7与导轨1的下翼板内表面b相切，多个主承载轮6和多个副承载轮7可以均分载荷，提高导轨1、十个主承载轮6和八个副承载轮7组成导轨副的承载能力，主承载轮6和副承载轮7可以承受不同方向的载荷。

具体实施方式八：

下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式七作进一步说明，所述滚轮Ⅱ6-2的轴线位于相邻的两个滚轮Ⅲ7-2之间轴线距离的中点，并保证滚轮Ⅱ6-2与相邻的两个滚轮Ⅲ7-2均不相切；保证滚轮Ⅱ6-2和滚轮Ⅲ7-2可以顺利滚动，互不干扰。

具体实施方式九：

下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式八作进一步说明，所述主承载轮6的内端面d到导轨1的c面之间的距离为n，n在5mm至8mm之间。以保证弹性导向轮5具有足够的弹性移动余量，实现偏载作用下间隙自调整。

具体实施方式十：

下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式九作进一步说明，所述大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副还包括外壳8，导轨1固定连接在外壳8上；导轨1为工字型，且导轨1的安装面存在两列对称的沉头孔，便于与外壳8相连接。

本发明的一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，其工作原理为：

起竖过程中，导轨先受正向载荷F1的作用，此时十个主承载轮6承受主要载荷，滚轮Ⅱ6-2在导轨1的上翼板内表面a内滚动，八个副承载轮7以及弹性导向轮5起到辅助支撑和导向作用，保证起竖过程的稳定性；随着起竖装置角度的增加，正向载荷F1逐渐减小，当起竖到80°附近时，导轨开始受到反向载荷F2的作用，此时八个副承载轮7承受主要载荷，滚轮Ⅲ7-2导轨1的下翼板内表面b内滚动，十个主承载轮6以及弹性导向轮5起到辅助支撑和导向作用，保证起竖过程的稳定性；在整个起竖过程中不可避免的受到侧向载荷即偏载F3如风载的作用，侧向载荷F3的存在会使导轨1发生变形，可能使得装置卡死，进而影响主承载轮6和副承载轮7的功能，本发明中针对该问题设计了弹性导向轮5，当侧向载荷作用下由于导轨1变形使弹性导向轮5所受到的力超过压缩弹簧的预紧力时，其可以产生轴向位移，进而实现导轨1、十个主承载轮6和八个副承载轮7组成导轨副侧向间隙随侧向偏载的变化而变化，实现导轨副侧向间隙的自适应，防止导轨副运行过程因侧向偏载过大而导致的卡死现象；本装置中四个导向轮5与导轨1的c面相切，且关于导轨1对称布置于两个侧支板3之间，可以提高导向稳定性和可靠性。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，包括导轨(1)、底板(2)、侧支板(3)、连接块(4)、弹性导向轮(5)、主承载轮(6)和副承载轮(7)，其特征在于：所述导轨(1)为工字形，其内侧的上下两面分别为a面和b面，导轨(1)内侧的中部为c面，底板(2)的一侧固定连接有两个侧支板(3)，底板(2)的另一侧固定连接有连接块(4)，两个侧支板(3)内侧的两端均固定连接有弹性导向轮(5)，四个弹性导向轮(5)均可以压缩形变，多个弹性导向轮(5)的内侧均顶在导轨(1)的c面上，两个侧支板(3)的内侧均固定连接有多个主承载轮(6)，多个主承载轮(6)的外侧均顶在导轨(1)的a面上，两个侧支板(3)的内侧均固定连接有多个副承载轮(7)，多个副承载轮(7)的外侧均顶在导轨(1)的b面上；

所述弹性导向轮(5)包括安装座(5-1)、弹簧阶梯轴(5-2)、滑动隔套(5-3)、支座(5-4)、阶梯轴Ⅰ(5-5)和滚轮Ⅰ(5-6)，安装座(5-1)内固定连接有弹簧阶梯轴(5-2)，安装座(5-1)内滑动连接有滑动隔套(5-3)，滑动隔套(5-3)上固定连接有支座(5-4)，支座(5-4)和弹簧阶梯轴(5-2)之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧位于滑动隔套(5-3)内，压缩弹簧的一端顶在支座(5-4)上，压缩弹簧的另一端顶在弹簧阶梯轴(5-2)的阶梯上，支座(5-4)固定连接有阶梯轴Ⅰ(5-5)，阶梯轴Ⅰ(5-5)上转动连接有滚轮Ⅰ(5-6)，两个侧支板(3)内侧的两端均固定连接有安装座(5-1)，两侧的两个滚轮Ⅰ(5-6)的内侧均顶在导轨(1)的c面上，两侧的两个滚轮Ⅰ(5-6)的内侧均与导轨(1)的c面相切。

2.根据权利要求1所述的一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，其特征在于：所述弹性导向轮(5)还包括长腰孔(5-7)、定位销(5-8)和紧钉螺钉(5-9)，滑动隔套(5-3)上设置有长腰孔(5-7)，安装座(5-1)上通过螺纹连接有紧钉螺钉(5-9)，安装座(5-1)上设置有凸台，安装座(5-1)的凸台上设置有凸台孔，凸台孔内过盈配合有定位销(5-8)，定位销(5-8)通过紧钉螺钉(5-9)固定连接在安装座(5-1)上，定位销(5-8)滑动连接在长腰孔(5-7)内。

3.根据权利要求2所述的一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，其特征在于：所述主承载轮(6)包括阶梯轴Ⅱ(6-1)、滚轮Ⅱ(6-2)和垫片Ⅰ(6-3)，阶梯轴Ⅱ(6-1)上转动连接有滚轮Ⅱ(6-2)，阶梯轴Ⅱ(6-1)固定连接在侧支板(3)上，滚轮Ⅱ(6-2)和侧支板(3)之间设置有垫片Ⅰ(6-3)，垫片Ⅰ(6-3)为不锈钢材料。

4.根据权利要求3所述的一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，其特征在于：所述主承载轮(6)设有十个，两侧的侧支板(3)上均固定连接有五个阶梯轴Ⅱ(6-1)，十个滚轮Ⅱ(6-2)均顶在导轨(1)的a面上，十个滚轮Ⅱ(6-2)均与导轨(1)的a面相切。

5.根据权利要求4所述的一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，其特征在于：所述副承载轮(7)包括阶梯轴Ⅲ(7-1)、滚轮Ⅲ(7-2)和垫片Ⅱ(7-3)，阶梯轴Ⅲ(7-1)上转动连接有滚轮Ⅲ(7-2)，阶梯轴Ⅲ(7-1)固定连接在侧支板(3)上，滚轮Ⅲ(7-2)和侧支板(3)之间设置有垫片Ⅱ(7-3)，垫片Ⅱ(7-3)为不锈钢材料。

6.根据权利要求5所述的一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，其特征在于：所述副承载轮(7)设置有八个，两侧的侧支板(3)上均固定连接有四个阶梯轴Ⅲ(7-1)，八个滚轮Ⅲ(7-2)均顶在导轨(1)的b面上，八个滚轮Ⅲ(7-2)均与导轨(1)的b面相切。

7.根据权利要求6所述的一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，其特征在于：所述滚轮Ⅱ(6-2)的轴线位于相邻的两个滚轮Ⅲ(7-2)之间轴线距离的中点，滚轮Ⅱ(6-2)与相邻的两个滚轮Ⅲ(7-2)均不相切。

8.根据权利要求7所述的一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，其特征在于：主承载轮(6)的内端面d到导轨(1)的c面之间的距离为n，n在5mm至8mm之间。

9.根据权利要求8所述的一种大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副，其特征在于：所述大型起竖装置用间隙自适应重载直线导轨副还包括外壳(8)，导轨(1)固定连接在外壳(8)上。

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