一种开启桥用齿轮齿条驱动装置 |
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| 申请号 | CN201710279932.8 | 申请日 | 2017-04-26 | 公开(公告)号 | CN107022950B | 公开(公告)日 | 2018-11-13 |
| 申请人 | 同济大学; | 发明人 | 程宏; 奚鹰; 冷述元; 黄智; 李梦如; 陈哲; 卜王辉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种开启桥用 齿轮 齿条 驱动装置，适用于单跨式或双跨式立转开启桥，通过齿 轮齿 条传动机构实现开启桥的开启与闭合，单面齿条一端与桥活动跨侧面铰接。 电动机 经减速箱驱动主动齿轮，主动齿轮驱动从动齿轮，继而驱动单面齿条伸缩， 驱动桥 启闭。光轮被动旋转，起支承作用。齿轮齿条传动机构，形成传动箱，通过 外壳 经 螺栓 与桥立柱固定，内壳形成的传动箱和外壳之间铰接，可绕垂直于桥立柱平面旋转，内壳有齿条导向装置，使齿条和传动齿轮中心线总是保持垂直。导向装置可保证齿轮齿条处垂直正常 啮合 状态，保证传动的正确性。单个跨的开合需2个齿轮齿条驱动装置共同完成。齿轮齿条驱动装置具有结构简单、紧凑， 质量 轻，刚性大，传动灵敏，制造容易，成本低，正、逆效率都高以及便于布置等优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种开启桥用齿轮齿条驱动装置，所述驱动装置适用于单跨式或双跨式立转开启 |
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| 说明书全文 | 一种开启桥用齿轮齿条驱动装置技术领域背景技术[0003] 按照活动跨的运动方式，常用的开启桥有平转式、立转式与垂直升降式三大类。相对于主梁不可运动的固定桥梁，开启桥则可缩短引桥的长度，减少路堤工程量，降低桥梁的标高和桥墩的高度，从而有利于降低了标高和桥墩的造价。此外现代开启桥不仅仅解决了城区内流河和港口桥梁的通航问题，而且还成为当地的一种特色标志性建筑，为城市景观增添光彩，从而有利于推动城市旅游业的发展。但是由于开启桥的设计需要增加一套控制系统，且需要定期进行维护，其技术复杂，耗电、机电维护费用昂贵。正是由于开启桥的这些缺点从而限制了它的普遍应用。 因此，本发明从开启桥开启与闭合的角度出发，提供一种全新的传动装置。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种开启桥用齿轮齿条驱动装置。充分考虑到开启桥的使用频率和使用环境，提出了一种利用齿轮齿条进行开启桥开启与闭合过程的传动方案。 传统的传动方案，通常需要利用到不同的传动副，而且需要控制多个电机的运行。在该发明涉及的驱动装置中，只用到了齿轮副，即可实现各种运动之间的转换。齿轮传动具有效率高，精度高的优点，适用于开启桥的运动状态。 [0005] 本发明提出的一种开启桥用齿轮齿条驱动装置，所述驱动装置适用于单跨式或双跨式立转开启桥，由主动齿轮1、从动齿轮2、导向装置3、齿条4、光轮5、外壳6、内壳7、铰支撑8、减速箱9与电动机10组成，主动齿轮1、从动齿轮2、导向装置3、齿条4和光轮5位于内壳７内，主动齿轮1、从动齿轮2、导向装置3、齿条4、光轮5与内壳７构成传动箱，主动齿轮1和从动齿轮2相啮合，齿条4仅单面有齿，另一面为光面，齿条面应向下，从动齿轮2与齿条4的齿条面接触，齿条4的光面与光轮5接触，光轮5被动旋转；导向装置3与内壳7和齿条4连接，外壳６套于内壳７外，外壳６与内壳７通过铰支撑8铰接，铰支撑8的中心落在主动齿轮1和从动齿轮2中心线的延长线上，外壳６的一侧经螺栓与桥立柱11固定，主动齿轮1经减速箱９连接电动机 10，电动机10经减速箱9驱动主动齿轮1，主动齿轮1驱动从动齿轮2，继而驱动齿条4伸缩，驱动开启桥开合。 [0006] 本发明中，导向装置３由支承座外端盖12、支承座端盖13、密封端盖14、毡圈油封15和调心球轴承16组成，传动箱两侧面对称分布有铰支撑8，铰支撑8装配在调心球轴承16上，铰支撑8与调心球轴承16连接处设有毡圈油封15，起密封作用，密封端盖14与支承座端盖13相连，支承座端盖13和支承座外端盖12分别通过螺栓与外壳６相连接，传动箱与铰支撑８连接处，以铰支撑８为圆心开有一段圆弧槽，在整个开启的过程中，整个传动箱以对称分布的两个铰支撑8的轴线为轴，绕垂直于桥立柱平面旋转，做旋转运动，其轨迹是可以确定的。 [0007] 本发明中，外壳６固定在桥立柱11上，传动箱通过铰支撑8可以在外壳６中做旋转运动。由于齿条4位于传动箱内部，因此可以保证，在桥开启的过程当中，齿条4可以随着外壳６一起平动，也可以相对于外壳６做旋转运动，这样保证了在桥开启或闭合的过程中，齿条4的几何位置可以随着外壳６位置的变化而变化，从而保证传动的正确性。 [0008] 本发明的优点是：齿轮齿条驱动装置具有结构简单、紧凑，质量轻，刚性大，传动灵敏，制造容易，成本低，正、逆效率都高以及便于布置等优点，适宜开启桥上的使用；内壳与外壳之间由铰支撑铰接，铰中心落在传动齿轮中心线的延长线上这样避免了附加弯曲力矩；齿条齿面向下，避免了沉淀物的聚集，有利于保证传动精度。附图说明 [0009] 图1为本发明齿轮齿条驱动装置的左视图； [0010] 图２为本发明齿轮齿条驱动装置的主视图； [0011] 图３为导向装置结构简图； [0012] 图1和图２中：1、主动齿轮；2、从动齿轮；3、导向机构；4、齿条；5、光轮；6、外壳；7、内壳；8、铰支撑；9、减速箱；10、电机；11、桥立柱； [0013] 图3中：12、支承座外端盖；13、支承座端盖；14、密封端盖；15、毡圈油封；16、传动箱；17、调心球轴承。 具体实施方式[0014] 本发明涉及一种开启桥用齿轮齿条驱动装置，适用于单跨式和双跨式立转开启桥。单个跨的开合需2个齿轮齿条驱动装置共同完成。 [0015] 实施例１：如图１和图2所示，由主动齿轮1、从动齿轮2、导向装置3、齿条4、光轮5、外壳6、内壳7、铰支撑8、减速箱9与电动机10组成。电动机10与减速箱9相连，减速箱9与主动齿轮1相连，主动齿轮1与从动齿轮2相连，从动齿轮2与齿条4相连，齿条4与光轮5相连，光轮5与内壳7相连，内壳7与铰支撑8，导向装置3相连，铰支撑8与外壳6相连，外壳6的一侧经螺栓与桥立柱11固定。其工作原理如下：电动机10经减速箱9驱动主动齿轮1，主动齿轮1驱动从动齿轮2，继而驱动单面齿条3伸缩，驱动桥启闭。光轮5被动旋转，起支承作用。光轮通过轴，轴承等零件与内壳相连，两个传动齿轮靠各自的轴和轴承等零件与内壳相连，形成传动箱，通过外壳6经螺栓与桥立柱11固定，传动箱和外壳6之间通过铰支撑8铰接，可绕垂直于桥立柱平面旋转，内壳有齿条导向装置3，使齿条和传动齿轮中心线总是保持垂直。导向装置3可保证齿轮齿条处垂直正常啮合状态，保证传动的正确性。 [0016] 结合图３，由于在桥开启的过程当中，齿条４的位置时刻都在变化，为了保证正常的开启过程，要求齿轮齿条驱动装置能够做相对于桥立柱的独立旋转运动，因此需要导向装置。导向装置的工作原理如下：传动箱16两侧面对称分布有铰支撑8，铰支撑8装配在调心球轴承6上，毡圈油封15安装在铰支撑8上，起密封作用，密封端盖3与支承座端盖2相连，通过螺栓将支承座端盖2与支承座外端盖1与外壳6相连接，外壳6的一侧固定在桥立柱11上。在整个开启的过程中，外壳6部分保持不动，整个传动箱16绕着图3所示的旋转中心线做旋转运动，其轨迹是可以确定的。由于传动箱16的一侧与图1所示的减速箱9、电机10连接，因此，传动箱16这一侧的突出部分相对于外壳是运动的，所以需要在外壳上，以铰支撑为圆心开一段圆弧槽，以保证传动箱的运动轨迹。 |
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