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一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成及其消隙方法
申请号	CN202210449843.4	申请日	2022-04-24	公开(公告)号	CN114906756B	公开(公告)日	2024-04-23
申请人	中国电子科技集团公司第十四研究所;			发明人	苏凯昕; 杜春江;
摘要	本发明涉及伸缩臂技术领域，具体公开了一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成及其消隙方法，伸缩臂滑块总成包括滑块机构及带有该滑块机构的伸缩臂机构；所述滑块机构包括通过基座固定在对应的节臂上的上滑块、下滑块，定滑块内部安装复位弹簧，复位弹簧一端与动滑块的内孔接触，另一端通过弹簧支座与基座连接；所述顶杆设置在基座上，一端用于与动滑块接触，动滑块与内臂接触的一端设置为平面结构，动滑块与基座、定滑块的接触面设置为斜面结构。该伸缩臂滑块总成不需人工干预及传感器反馈，就能在伸缩臂到达行程终点时通过其自身的机械机构自动触发消隙功能，可靠性较高，该伸缩臂滑块总成对于有消隙需求的多种伸缩臂具有一定的通用性。
权利要求	1.一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成，其特征在于：伸缩臂滑块总成包括滑块机构及带有该滑块机构的伸缩臂机构；所述伸缩臂机构包括多节相互嵌套的节臂；所述滑块机构包括分别设置在每一节的节臂上下两端的上滑块（2）、下滑块（3），上滑块（2）、下滑块（3）均通过基座（5）固定在对应的节臂上；其中，相邻的两节所述节臂包括相互嵌套的内臂（4）、外臂（1），外臂（1）靠近内臂（4）一端上设置的上滑块（2）设置在外臂（1）的内部，内臂（4）靠近外臂（1）一端上设置的下滑块（3）设置在内臂（4）的外部，内臂（4）伸出过程中上滑块（2）与内臂（4）之间构成移动副，上滑块（2）与内臂（4）之间设置有便于内臂（4）升降的移动间隙；所述上滑块（2）和下滑块（3）均包括复位弹簧（8）、弹簧支座（7）、顶杆（12）、定滑块（6）、动滑块（9），定滑块（6）内部安装复位弹簧（8），复位弹簧（8）一端与动滑块（9）的内孔接触，另一端通过弹簧支座（7）与基座（5）连接；所述顶杆（12）设置在基座（5）上，一端用于与动滑块（9）接触；所述动滑块（9）在复位弹簧（8）的作用力下收缩于定滑块（6）内部，动滑块（9）与内臂（4）接触的一端设置为平面结构，动滑块（9）与基座（5）、定滑块（6）的接触面设置为斜面结构；所述动滑块（9）上的斜面坡度小于动滑块（9）与基座（5）之间的自锁角度；所述复位弹簧（8）的轴线与动滑块（9）的斜面平行；所述内臂（4）对应顶杆（12）的位置上设置有用于与顶杆（12）配合使用的限位块（13），限位块（13）与顶杆（12）远离动滑块（9）的一端配合。 2.根据权利要求1所述的一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成，其特征在于：每节所述节臂的臂尾外部及臂头内部各安装有四套滑块机构。 3.根据权利要求1所述的一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成，其特征在于：所述外臂（1）对应内臂（4）的位置上开设有安装腔，内臂（4）嵌装在外臂（1）的安装腔内，内臂（4）的臂尾安装下滑块（3），外臂（1）的臂头安装上滑块（2），上滑块（2）位于安装腔的顶端内壁上，下滑块（3）设置在安装腔内。 4.根据权利要求1所述的一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成，其特征在于：所述顶杆（12）靠近动滑块（9）的一端端面上转动安装有滚珠（10），滚珠（10）与动滑块（9）接触。 5.根据权利要求1所述的一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成，其特征在于：所述顶杆（12）靠近动滑块（9）的一端套设有螺母（11）。 6.根据权利要求1‑5任一所述的一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成的消隙方法，其特征在于：具体包括以下步骤： S1：在伸长行程中，动滑块（9）在复位弹簧（8）的作用力下收缩于定滑块（6）内部，定滑块（6）与内臂（4）之间有5mm以内的间隙，保证内臂（4）上升或下降过程顺畅； S2：当内臂（4）伸出到行程终点时，内臂（4）上的限位块（13）与外臂（1）上端的滑块上的顶杆（12）接触，外臂（1）上的限位块（13）与内臂（4）下端的滑块上的顶杆（12）接触，顶杆（12）推动动滑块（9）沿着斜面运动，最终外臂（1）上端的动滑块（9）压紧内臂（4），内臂（4）下端的动滑块（9）压紧外臂（1）；由于动滑块（9）与基座（5）之间的斜面坡度小于两者之间的自锁角度，动滑块（9）由于内臂（4）、外臂（1）与动滑块（9）之间的压力作用而收回，保证了消隙的可靠性； S3：在回收行程中，内臂（4）在外力驱动下有向下运动的趋势，内臂（4）、外臂（1）上的限位块（13）与对应滑块上的顶杆（12）之间的作用力消失，动滑块（9）在复位弹簧（8）的作用下收回到定滑块（6）内部，从而恢复了使内臂（4）、外臂（1）之间的间隙，保证回收运动的顺畅。
说明书全文	一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成及其消隙方法技术领域 [0001] 本发明涉及伸缩臂技术领域，具体为一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成及其消隙方法。背景技术 [0002] 伸缩臂式升降设备广泛地应用于移动通信、军事设备、工程机械等领域。为了保证升降塔伸长或缩短过程顺畅、不卡死，现有技术各滑块与相邻两节塔臂之间通常留有5mm以内的间隙，滑块多为尼龙材质，相邻两节臂分别称之为内臂和外臂。其中，内臂嵌装在外臂内，内臂臂尾安装下滑块，外臂臂头安装上滑块；内臂缩回状态，在内臂自身重量作用下，上滑块与外臂之间具有一定的间隙c；在内壁伸出行程中，当伸出行程较长时，在臂头搭接位置产生偏转角θ（如图1所示）；当伸缩臂处于竖直工作状态时，由于载荷方向变化，内壁将在外壁内晃动，多节臂的叠加效应会增大伸缩臂的整体变形，降低整个升降设备的工作精度及承载能力。 [0003] 现有公开的专利申请号为：201120361219.6，专利名称为：一种起重机伸缩臂用滑块装置的发明专利，该专利公开了三种可调节间隙的滑块，该滑块通过增加加减垫片、手动调节螺钉来或通过控制执行机构调节调节松紧度；其中，增加加减垫片、手动调节螺钉的两种调节方式均需要先停机，再调节滑块和节臂的间隙大小；另外一种靠驱动机构保持消隙状态的方式，虽然能够实现间隙检测及自动控制，但是其功能复杂，操作繁琐，在使用时需要依靠传感器等元件来反馈调节过程和结果，可靠性较低。发明内容 [0004] 本发明的目的在于提供一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成及其消隙方法，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成及其消隙方法，伸缩臂滑块总成包括滑块机构及带有该滑块机构的伸缩臂机构；所述伸缩臂机构包括多节相互嵌套的节臂，每节伸缩臂臂尾外部及臂头内部各安装有四套滑块机构；所述滑块机构包括分别设置在每一节的节臂上下两端的上滑块、下滑块，上滑块、下滑块均通过基座固定在对应的节臂上；其中，相邻的两节所述节臂包括相互嵌套的内臂、外臂，外臂靠近内臂一端上设置的上滑块设置在外臂的内部，内臂靠近外臂一端上设置的下滑块设置在内臂的外部，内臂伸出过程中上滑块与内臂之间构成移动副，上滑块与内臂之间设置有便于内臂升降的移动间隙； [0006] 所述上滑块和下滑块均包括复位弹簧、弹簧支座、顶杆、定滑块、动滑块，定滑块内部安装复位弹簧，复位弹簧一端与动滑块的内孔接触，另一端通过弹簧支座与基座连接；所述顶杆设置在基座上，一端用于与动滑块接触；所述动滑块在复位弹簧的作用力下收缩于定滑块内部，动滑块与内臂接触的一端设置为平面结构，动滑块与基座、定滑块的接触面设置为斜面结构。 [0007] 优选的，所述定滑块由摩擦性能好的材料加工而成，上述摩擦性能好的材料包括但不限于是锡青铜材料。 [0008] 优选的，所述外臂对应内臂的位置上开设有安装腔，内臂嵌装在外臂的安装腔内，内臂的臂尾安装下滑块，外臂的臂头安装上滑块，上滑块位于安装腔的顶端内壁上，下滑块设置在安装腔内。 [0009] 优选的，所述动滑块上的斜面坡度小于动滑块与基座之间的自锁角度。 [0010] 优选的，所述复位弹簧的轴线与动滑块的斜面平行。 [0011] 优选的，所述上滑块与下滑块除安装位置不同外，其内部可以为结构相同设计。 [0012] 优选的，所述顶杆靠近动滑块的一端端面上转动安装有滚珠，滚珠与动滑块接触。 [0013] 优选的，所述顶杆靠近动滑块的一端套设有螺母。 [0014] 优选的，所述内臂对应顶杆的位置上设置有用于与顶杆配合使用的限位块，限位块与顶杆远离动滑块的一端配合。 [0015] 本方案还提供了上述一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成的消隙方法，其特征在于：具体包括以下步骤： [0016] S1：在伸长行程中，动滑块在复位弹簧的作用力下收缩于定滑块内部，定滑块与内臂之间有5mm以内的间隙，保证内臂上升或下降过程顺畅； [0017] S2：当内臂伸出到行程终点时，内臂上的限位块与外臂上端的滑块上的顶杆接触，外臂上的限位块与内臂下端的滑块上的顶杆接触，顶杆推动动滑块沿着斜面运动，最终外臂上端的动滑块压紧内臂，内臂下端的动滑块压紧外臂； [0018] 由于动滑块与基座之间的斜面坡度小于两者之间的自锁角度，动滑块由于内臂、外臂与动滑块之间的压力作用而收回，保证了消隙的可靠性； [0019] S3：在回收行程中，内臂在外力驱动下有向下运动的趋势，内臂、外臂上的限位块与对应滑块上的顶杆之间的作用力消失，动滑块在复位弹簧的作用下收回到定滑块内部，从而恢复了使内臂、外臂之间的间隙，保证回收运动的顺畅。 [0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0021] 本发明提供的一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成及其消隙方法，该伸缩臂带有的滑块机构在使用时不需人工干预及传感器反馈，就能在伸缩臂到达行程终点时通过其自身的机械机构自动触发消隙功能，可靠性较高，且该伸缩臂滑块总成的自复位相关组件结构紧凑，使用方便，对于有消隙需求的多种伸缩臂具有一定的通用性。附图说明 [0022] 图1为现有公开技术中的伸缩臂中滑块与节臂的连接结构示意图； [0023] 图2为本发明的伸缩臂滑块总成处于行程终点状态时的主视图； [0024] 图3为本发明的伸缩臂滑块总成处于收回状态时的主视图； [0025] 图4为本发明的伸缩臂滑块总成处于行程终点状态时的剖视图； [0026] 图5为本发明的伸缩臂滑块总成处于收回状态时的剖视图； [0027] 图6为本发明的上滑块和下滑块的放大图； [0028] 图7为本发明的横向截面剖视图； [0029] 图8为本发明的定滑块与动滑块的连接结构示意图； [0030] 图9为本发明的纵向截面剖视图。 [0031] 图中：1、外臂；2、上滑块；3、下滑块；4、内臂；5、基座；6、定滑块；7、弹簧支座；8、复位弹簧；9、动滑块；10、滚珠；11、螺母；12、顶杆；13、限位块。具体实施方式 [0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0033] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0034] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0035] 请参阅图2‑9，本发明提供一种技术方案：一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成，部及臂头内部各安装有四套滑块机构；所述滑块机构包括分别设置在每一节的节臂上下两端的上滑块2、下滑块3，上滑块2、下滑块3均通过基座5固定在对应的节臂上；其中，相邻的两节所述节臂包括相互嵌套的内臂4、外臂1，外臂1靠近内臂4一端上设置的上滑块2设置在外臂1的内部，内臂4靠近外臂1一端上设置的下滑块3设置在内臂4的外部，内臂4伸出过程中上滑块2与内臂4之间构成移动副，上滑块2与内臂4之间设置有便于内臂4升降的移动间隙； [0036] 所述上滑块2和下滑块3均包括复位弹簧8、弹簧支座7、顶杆12、定滑块6、动滑块9，定滑块6内部安装复位弹簧8，复位弹簧8一端与动滑块9的内孔接触，另一端通过弹簧支座7与基座5连接；所述顶杆12设置在基座5上，一端用于与动滑块9接触；所述动滑块9在复位弹簧8的作用力下收缩于定滑块6内部，动滑块9与内臂4接触的一端设置为平面结构，动滑块9与基座5、定滑块6的接触面设置为斜面结构。 [0037] 作为一种优选实施例，所述定滑块6由摩擦性能好的材料加工而成，上述摩擦性能好的材料包括但不限于是锡青铜材料。 [0038] 作为一种优选实施例，所述外臂1对应内臂4的位置上开设有安装腔，内臂4嵌装在外臂1的安装腔内，内臂4的臂尾安装下滑块3，外臂1的臂头安装上滑块2，上滑块2位于安装腔的顶端内壁上，下滑块3设置在安装腔内。 [0039] 作为一种优选实施例，所述动滑块9上的斜面坡度小于动滑块9与基座5之间的自锁角度。 [0040] 作为一种优选实施例，所述复位弹簧8的轴线与动滑块9的斜面平行。 [0041] 作为一种优选实施例，所述上滑块2与下滑块3除安装位置不同外，其内部可为结构相同设计。 [0042] 作为一种优选实施例，所述顶杆12靠近动滑块9的一端端面上转动安装有滚珠10，滚珠10与动滑块9接触。 [0043] 作为一种优选实施例，所述顶杆12靠近动滑块9的一端套设有螺母11。 [0044] 作为一种优选实施例，所述内臂4对应顶杆12的位置上设置有用于与顶杆12配合使用的限位块13，限位块13与顶杆12远离动滑块9的一端配合。 [0045] 本方案还提供了上述一种具有消隙功能的伸缩臂滑块总成的消隙方法，其特征在于：该伸缩臂滑块总成的伸缩臂机构包括多节相互嵌套的节臂，相邻两节臂命名为内臂4、外臂1，内臂4和外臂1之间设置有滑块机构。在伸缩臂机构的伸长行程中，动滑块9在复位弹簧8的作用力下收缩于定滑块6的内部，这时定滑块6与内臂4之间有5mm以内的间隙，保证内臂4顺利的进行升降运动。 [0046] 在伸缩臂机构运动的过程中，伸缩臂滑块总成的消隙方法具体包括以下步骤： [0047] S1：在伸长行程中，动滑块9在复位弹簧8的作用力下收缩于定滑块6内部，定滑块6与内臂4之间有5mm以内的间隙，保证内臂4上升或下降过程顺畅； [0048] S2：当内臂4伸出到行程终点时，内臂4上的限位块13与外臂1上端的滑块上的顶杆12接触，外臂1上的限位块13与内臂4下端的滑块上的顶杆12接触，顶杆12推动动滑块9沿着斜面运动，最终外臂1上端的动滑块9压紧内臂4，内臂4下端的动滑块9压紧外臂1； [0049] 由于动滑块9与基座5之间的斜面坡度小于两者之间的自锁角度，动滑块9由于内臂4、外臂1与动滑块9之间的压力作用而收回，保证了消隙的可靠性； [0050] S3：在回收行程中，内臂4在外力驱动下有向下运动的趋势，内臂4、外臂1上的限位块13与对应滑块上的顶杆12之间的作用力消失，动滑块9在复位弹簧8的作用下收回到定滑块6内部，从而恢复了使内臂4、外臂1之间的间隙，保证回收运动的顺畅。 [0051] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。