一种绕虚拟轴旋转的旋转台的制作方法

1.本实用新型涉及机械技术领域，尤其涉及一种绕虚拟轴旋转的旋转台。


背景技术：

2.旋转台是一种用来承载物体并使物体旋转的装置，其主要用以解决物体的旋转和承重问题。通常，传动方面，主要通过中间的传动装置将扭矩传递到旋转台的载物板上以驱动载物板旋转，从而带动物体旋转；承重方面，物体对载物板的压力也需通过中间的装置有效地将压力传递到旋转台的底部，并最终传递到地面或其它的承载旋转台的台面上。旋转台种类较多，从结构外型上来分，主要有两大类旋转台，一类是水平面积较大的旋转台，如旋转舞台、旋转展台等，另一类是竖直高度较大旋转台，如汽车吊等。随着科技的不断发展，在大体积、大质量物体的展示领域，大尺寸(直径30m以上，或高度10m以上)、大载重(载重20t以上)的旋转台得到了广泛地应用。然面，对于较大高度(有侧向风载)、大载重的旋转台而言，主要有两种技术方案，一种是中轴传动和承重技术方案，由此方案产生的旋转台对各零部件的抗压能力和抗扭矩有较大的要求，在旋转台大高度、大载重时，此种要求更加明显，因此，此方案中的载物板、中轴和基座等主要零部件一般由大强度钢材制作而成，这样，一定程度上会增大旋转台的整体重量，然而，通常随着旋转台上物体高度增大，载重增大，其自重往往会几何级倍数增加，不仅耗费材料且增加了运输成本。第二种方案是齿圈(支回转承)传动和承重技术方案，由此方案生产的旋转台，当增大高度和承载重量时，需相应地增大齿圈的尺寸及其承重能力，这样，增加了大齿圈的制造成本，另外，此方案中物体的压力会通过载物板集中到齿圈上，而齿圈的中心无支撑，因此，无形中需增大载物板的抗压能力，由此会增大该旋转台的材料和制造成本，且其自重也比较大。这两种方案都存在着制造成本高，且安装底座面积不受限的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种绕虚拟轴旋转的旋转台，从而解决现有技术中存在的前述问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种绕虚拟轴旋转的旋转台，包括底座、驱动机构、回转支撑、载物台、底部连接座、旋转物、顶部铰接座和顶部支架；所述底座与土建预埋件固定连接，所述顶部支架固装于所述底座的上方；所述驱动机构和所述回转支撑安装在所述底座上，所述驱动机构的输出端与所述回转支撑相连，所述回转支撑与所述载物台相连，所述旋转物的上下两端分别经过顶部铰接座和底部连接座与载物台和顶部支架相连。
6.优选的，所述驱动机构包括减速电机和小齿轮，所述小齿轮安装在所述减速电机的输出轴上，所述小齿轮与所述回转支撑啮合。
7.优选的，所述回转支撑包括同轴由内向外设置的定子圈和转子圈，所述定子圈安装在所述底座上，所述转子圈与所述小齿轮啮合，所述转子圈与所述载物台相连。
8.优选的，所述载物台包括载物连接座和载物板，所述载物连接座的下法兰与转子圈相连，所述载物连接座的上法兰与所述载物板相连，所述载物板经底部连接座与所述旋转物的下端相连。
9.优选的，所述底部连接座包括十字轴万向节和可调支撑杆，所述十字轴万向节的上下两端分别与所述载物板和可调支撑杆的下端相连，所述可调支撑杆的上端与所述旋转物的下端相连。
10.优选的，所述可调支撑杆包括固定轴杆、移动轴杆、调节螺母套管、上锁紧螺母和下锁紧螺母；所述移动轴杆内部中空且两端敞口设置；所述固定轴杆的下端与所述十字轴万向节的上端相连，所述固定轴杆的上端经所述移动轴杆的下端伸入所述移动轴杆的内部并与所述移动轴杆扣合连接；所述调节螺母套管内壁的上部和下部分别设置有旋向相反的内螺纹，所述移动轴杆的外壁和所述移动轴杆的外壁上分别设置有旋向相反的外螺纹，所述调节螺母套管内壁的上部和下部分别与所述移动轴杆的外壁和固定轴杆的外壁对应啮合，令所述调节螺母套管套设在所述移动轴杆和所述固定轴杆的外周；所述移动轴杆和所述固定轴杆上分别啮合有上锁紧螺母和下锁紧螺母，所述上锁紧螺母和所述下锁紧螺母分别抵触在所述调节螺母套管的上端和下端；所述移动轴杆的上端与所述旋转物的下端相连。
11.优选的，所述固定轴杆为由同轴自上而下依次设置的上轴段、下轴段和轴座所构成的阶梯轴，所述上轴段的直径小于所述下轴段的直径，所述上轴段的外壁上设置有外齿花键，所述下轴段的外壁上设置有外螺纹；所述上轴段经所述移动轴杆的下端伸入所述移动轴杆的内部并经所述外齿花键与所述移动轴杆扣合连接；所述下轴段上的外螺纹与所述调节螺母套管内壁下部的内螺纹啮合，所述下锁紧螺母啮合在所述下轴段上。
12.优选的，所述顶部铰接座包括安装轴、推力调心滚子轴承、卡圈、轴承隔套、轴承外套、下压盖、上压盖、安装座和连接螺栓；所述安装座与所述顶部支架相连且其内部中空且两端敞口设置，所述上压盖和所述下压盖分别对应覆盖在所述安装座的上下两端，所述安装轴的一端伸入所述安装座内，另一端穿过所述下压盖伸出所述安装座与所述旋转物的上端相连；所述安装轴上间隔套设有两个相对设置的推力调心滚子轴承，两个推力调心滚子轴承分别抵触在所述上压盖和所述下压盖上；两个推力调心滚子轴承之间的安装轴上套设有轴承隔套，所述轴承隔套的两端分别抵触在两个推力调心滚子轴承上；所述推力调心滚子轴承和轴承隔套外周套设有轴承外套，所述轴承外套的上下两端分别抵触在所述上压盖和所述下压盖上；连接螺栓将所述上压盖、轴承外套、下压盖和安装座固定连接在一起。
13.优选的，所述安装轴为由同轴依次设置的第一轴段、退刀槽、第二轴段和第三轴段构成的阶梯轴；所述第一轴段和所述第二轴段的直径相同且大于所述退刀槽的直径，所述第三轴段的直径大于所述第一轴段和第二轴段的直径；所述第一轴段和所述第二轴段上分别套设有一个推力调心滚子轴承，所述退刀槽上套设有卡圈，所述卡圈伸入所述轴承隔套中与其固定连接；所述第三轴段穿过所述下压盖伸出所述安装座与所述旋转物的上端相连，且所述第二轴段上套设的推力调心滚子轴承与所述第三轴段相距一定距离。
14.优选的，所述轴承隔套包括同轴依次设置的第一连接段和第二连接段，所述第一连接段和所述第二连接段的外径相等，所述第一连接段的内径小于所述第二连接段的内径；所述第一连接段套设在所述第一轴段的外周，所述第二连接段的外周套设在所述退刀
槽的外周，且所述卡圈的外壁与所述第二连接段的内壁接触贴合。
15.本实用新型的有益效果是：旋转台没有中轴，增加了上部辅助支撑点，构成虚拟轴，降低了底部安装面积，结构受力简单，对零部件求降低，材料减少，加工、安装简单，运动可靠，使用灵活，调试方便，系统更可控。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例中旋转台的结构示意图；
17.图2是本实用新型实施例中图1的a处放大图；
18.图3是本实用新型实施例中回转支撑的结构示意图；
19.图4是本实用新型实施例中载物连接座的结构示意图；
20.图5是本实用新型实施例中载物板的结构示意图；
21.图6是本实用新型实施例中十字轴万向节的结构示意图；
22.图7是本实用新型实施例中可调支撑杆的剖视图；
23.图8是本实用新型实施例中可调支撑杆的爆炸图；
24.图9是本实用新型实施例中顶部铰接座的剖视图；
25.图10是本实用新型实施例中顶部铰接座的爆炸图。
26.图中：1、底座；2、驱动机构；21、减速电机；22、小齿轮；3、回转支撑；31、转子圈；32、定子圈；4、载物台；41、载物连接座；42、载物板；5、底部连接座；51、十字轴万向节；52、可调支撑杆；521、固定轴杆；522、下锁紧螺母；523、调节螺母套管；524、上锁紧螺母；525、移动轴杆；6、旋转物；7、顶部铰接座；71、安装轴；72、下压盖；73、连接螺栓；74、安装座；75、推力调心滚子轴承；76、卡圈；77、轴承隔套；78、轴承外套；79、上压盖；8、顶部支架。
具体实施方式
27.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.如图1和图2所示，本实施例中提供了一种绕虚拟轴旋转的旋转台，包括底座1、驱动机构2、回转支撑3、载物台4、底部连接座5、旋转物6、顶部铰接座7和顶部支架8；所述底座1与土建预埋件固定连接，所述顶部支架8固装于所述底座1的上方；所述驱动机构2和所述回转支撑3安装在所述底座1上，所述驱动机构2的输出端与所述回转支撑3相连，所述回转支撑3与所述载物台4相连，所述旋转物6的上下两端分别经过顶部铰接座7和底部连接座5与载物台4和顶部支架8相连。
29.底座1和顶部支架8组成旋转台的固定机架部分，这部分是旋转台的静止构件，其中底座1作为支撑旋转台的基础位于旋转台的最下方，主要承载旋转台的压力，顶部支架8设置在旋转台的最上部，为旋转台提供辅助支撑，抗拒旋转台的侧向力；载物台4、底部连接座5、旋转物6组成旋转运动的构件，是旋转台的承载物；回转支承和顶部铰接座7是静止构件与旋转运动构件之间的连接元件，回转支承的内圈与底座1连接，回转支承的外圈与旋转运动构件下部连接，顶部铰接座7安装轴71与旋转运动构件上部相连，顶部铰接座7的安装座74与顶部支架8相连；回转支承的外圈、旋转运动构件、顶部铰接座7的安装轴71组成虚拟
轴，一起做旋转运动；在实际应用时，驱动机构2驱动回转支撑3的外圈旋转，带动旋转运动构件作旋转运动。旋转台没有中轴，增加了上部辅助支撑点，构成虚拟轴，降低了底部安装面积，结构受力简单，对零部件求降低，材料减少，加工、安装简单，运动可靠，使用灵活，调试方面，系统更可控。
30.下面分别针对旋转台中的各个部件进行详细说明：
31.一、底座1
32.本实施例中，底座1包括基座、减速电机固定座和回转支撑固定座，所述基座与土建预埋件固定连接，减速电机固定座和回转支撑固定座设置在基座上。底座1是旋转台的承载座，并最终把扭力和压力传递到地面或其他承载旋转台的台面上。
33.二、驱动机构2
34.本实施例中，所述驱动机构2包括减速电机21和小齿轮22，所述小齿轮22安装在所述减速电机21的输出轴上，所述小齿轮22与所述回转支撑3啮合。驱动机构2主要用于传递电机扭矩驱动旋转物6转动。减速电机21可以安装在减速电机固定座上。
35.三、回转支撑3
36.如图3所示，本实施例中，所述回转支撑3包括同轴由内向外设置的定子圈32和转子圈31，所述定子圈32安装在所述底座1的回转支撑固定座上，所述转子圈31与所述小齿轮22啮合，所述转子圈31与所述载物台4相连。回转支撑3的内圈为定子圈32，外圈为转子圈31。内圈主要承载旋转物6的压力，外圈用于传递旋转扭矩并将上方的压力传递到内圈。
37.四、载物台4
38.如图4和图5所示，本实施例中，所述载物台4包括载物连接座41和载物板42，所述载物连接座41的下法兰与转子圈31相连，所述载物连接座41的上法兰与所述载物板42相连，所述载物板42经底部连接座5与所述旋转物6的下端相连。载物台4用于承载旋转物6并传递旋转扭矩，使旋转物6做旋转运动。
39.五、底部连接座5
40.本实施例中，所述底部连接座5包括十字轴万向节51和可调支撑杆52，所述十字轴万向节51的上下两端分别与所述载物板42和可调支撑杆52的下端相连，所述可调支撑杆52的上端与所述旋转物6的下端相连。如图6所示，十字轴万向节51包括十字轴和轴承座，所述轴承座安装在所述十字轴上，所述十字轴的上下两端经轴承座与所述载物板42和可调支撑杆52的下端相连。十字轴万向节51用于支撑物体并传递旋转扭矩，允许转轴在轴向有一定的偏角。
41.如图7和图8所示，本实施例中，所述可调支撑杆52包括固定轴杆521、移动轴杆525、调节螺母套管523、上锁紧螺母524和下锁紧螺母522；所述移动轴杆525内部中空且两端敞口设置；所述固定轴杆521的下端与所述十字轴万向节51的上端相连，所述固定轴杆521的上端经所述移动轴杆525的下端伸入所述移动轴杆525的内部并与所述移动轴杆525扣合连接；所述调节螺母套管523内壁的上部和下部分别设置有旋向相反的内螺纹，所述移动轴杆525的外壁和所述移动轴杆525的外壁上分别设置有旋向相反的外螺纹，所述调节螺母套管523内壁的上部和下部分别与所述移动轴杆525的外壁和固定轴杆521的外壁对应啮合，令所述调节螺母套管523套设在所述移动轴杆525和所述固定轴杆521的外周；所述移动轴杆525和所述固定轴杆521上分别啮合有上锁紧螺母524和下锁紧螺母522，所述上锁紧螺
母524和所述下锁紧螺母522分别抵触在所述调节螺母套管523的上端和下端；所述移动轴杆525的上端与所述旋转物6的下端相连。
42.本实施例中，所述固定轴杆521为由同轴自上而下依次设置的上轴段、下轴段和轴座所构成的阶梯轴，所述上轴段的直径小于所述下轴段的直径，所述上轴段的外壁上设置有外齿花键，所述下轴段的外壁上设置有外螺纹；所述上轴段经所述移动轴杆525的下端伸入所述移动轴杆525的内部并经所述外齿花键与所述移动轴杆525扣合连接；所述下轴段上的外螺纹与所述调节螺母套管523内壁下部的内螺纹啮合，所述下锁紧螺母522啮合在所述下轴段上。
43.所述固定轴杆521可根据实际需要可采用实心或空心轴。固定轴杆521为阶梯轴，下轴段外壁上加工成左旋外螺纹/右旋外螺纹，上轴段外壁上加工外齿花键，下轴段的下端焊接轴座，
44.所述轴座包括轴底法兰和筋板，所述轴底法兰与所述下轴段的下端固定连接，所述轴底法兰的靠近所述下轴段的一侧沿所述下轴段的周向间隔设置有多个筋板。轴底法兰与十字轴万向节51的上端相连。
45.下锁紧螺母522的螺纹为左旋内螺纹/右旋内螺纹，用于与固定轴杆521上的外螺纹对应啮合；所述下旋锁紧螺母位于调节螺母套管523的下侧，拧紧后可锁紧调节螺母套管523。
46.所述移动轴杆525包括同轴自上而下依次固定连接的轴端法兰和连接轴段，所述连接轴段的内壁上设置有内齿花键，所述外齿花键与所述内齿花键对应扣合连接，令所述固定轴杆521与所述移动轴杆525相连；所述连接轴段的外壁上设置有外螺纹，所述连接轴段上的外螺纹与所述调节螺母套管523内壁上部的内螺纹啮合，所述上锁紧螺母524啮合在所述连接轴段上。轴端法兰与旋转物6的下端相连。
47.所述移动轴杆525为空心轴管，外壁加工成右旋外螺纹/左旋外螺纹，内壁加工成内齿花键用于与固定轴杆521上的外齿花键配合连接，传递扭矩。上端为轴端法兰，以便连接承载物。
48.上锁紧螺母524的螺纹为右旋内螺纹/左旋内螺纹，用于与固定轴杆521上的外螺纹对应啮合；所述上旋锁紧螺母位于调节螺母套管523的上侧，拧紧后可锁紧调节螺母套管523。
49.所述调节螺母套管523内壁上部和下部之间存在一段未设置螺纹的中部。所述调节螺母套管523内壁的下部加工成左旋内螺纹，与固定轴杆521上的左旋外螺纹连接，内壁的上部加工成右旋内螺纹，与移动轴杆525上的右旋外螺纹连接；或者，所述调节螺母套管523内壁的下部加工成右旋内螺纹，与固定轴杆521上的右旋外螺纹连接，内壁的上部加工成左旋内螺纹，与移动轴杆525上的左旋外螺纹连接。可用扳手夹持调节螺母套管523的外壁进行旋转，进而调节传动轴的长度，并可承载轴向力。
50.六、旋转物6
51.旋转物6形状和展示的内容可以实际情况进行设置，以便更好的满足实际需求。
52.七、顶部铰接座7
53.如图9和图10所示，本实施例中，所述顶部铰接座7包括安装轴71、推力调心滚子轴承75、卡圈76、轴承隔套77、轴承外套78、下压盖72、上压盖79、安装座74和连接螺栓73；所述
安装座74与所述顶部支架8相连且其内部中空且两端敞口设置，所述上压盖79和所述下压盖72分别对应覆盖在所述安装座74的上下两端，所述安装轴71的一端伸入所述安装座74内，另一端穿过所述下压盖72伸出所述安装座74与所述旋转物6的上端相连；所述安装轴71上间隔套设有两个相对设置的推力调心滚子轴承75，两个推力调心滚子轴承75分别抵触在所述上压盖79和所述下压盖72上；两个推力调心滚子轴承75之间的安装轴71上套设有轴承隔套77，所述轴承隔套77的两端分别抵触在两个推力调心滚子轴承75上；所述推力调心滚子轴承75和轴承隔套77外周套设有轴承外套78，所述轴承外套78的上下两端分别抵触在所述上压盖79和所述下压盖72上；连接螺栓73将所述上压盖79、轴承外套78、下压盖72和安装座74固定连接在一起。
54.所述安装轴71是轴承内支承点，是轴承座承载的物体。两个推力调心滚子轴承75，面对面安装于安装座74内，可承载较大双向轴向载荷和径向载荷。
55.所述安装轴71为由同轴依次设置的第一轴段、退刀槽、第二轴段和第三轴段构成的阶梯轴；所述第一轴段和所述第二轴段的直径相同且大于所述退刀槽的直径，所述第三轴段的直径大于所述第一轴段和第二轴段的直径；所述第一轴段和所述第二轴段上分别套设有一个推力调心滚子轴承75，所述退刀槽上套设有卡圈76，所述卡圈76伸入所述轴承隔套77中与其固定连接；所述第三轴段穿过所述下压盖72伸出所述安装座74与所述旋转物6的上端相连，且所述第二轴段上套设的推力调心滚子轴承75与所述第三轴段相距一定距离。
56.所述轴承隔套77包括同轴依次设置的第一连接段和第二连接段，所述第一连接段和所述第二连接段的外径相等，所述第一连接段的内径小于所述第二连接段的内径；所述第一连接段套设在所述第一轴段的外周，所述第二连接段的外周套设在所述退刀槽的外周，且所述卡圈76的外壁与所述第二连接段的内壁接触贴合。
57.轴承隔套77装在安装轴71上，定位两个轴承间的距离，使两个推力调心滚子轴承75载荷作用中心交于同一点上，形成球铰。
58.所述上压盖79包括圆形的上挡盖，所述上挡盖的周向边缘沿其轴线方向向下弯折形成上弯折边，所述上弯折边的下端周向边缘沿其径向向外凸出延伸形成上压板；所述第一轴段上套设的推力调心滚子轴承75抵触在所述上挡盖上。
59.所述下压盖72包括圆形的下挡盖，所述下挡盖的周向边缘沿其周向方向向上弯折形成下弯折边，所述下弯折边的上端周向边缘沿其径向上外凸出延伸形成下压板；所述第二轴段上套设的推力调心滚子轴承75抵触在所述下挡盖上；所述第三轴段穿过所述下挡盖伸出所述安装座74。
60.所述轴承外套78中部的外径大于其两端的外径，所述轴承外套78的上端对应抵触在所述上挡盖上，且该端的外壁与所述上弯折边的内壁接触贴合；所述轴承外套78的中部对应伸入所述上压盖79与所述下压盖72之间并与所述安装座74的内壁接触贴合；所述轴承外套78的下端对应抵触在所述下挡盖上，且该端的外壁与所述下弯折边的内壁接触贴合。
61.所述卡圈76由两个半圆环拼接而成，卡在退刀槽中，形成轴肩，定位一端的轴承位置，使两个推力调心滚子轴承75载荷作用中心交于同一点上，形成球铰。
62.所述安装座74是顶部铰接座7的安装基础，用连接螺栓73把上压盖79和下压盖72固定在安装座74基础面上，顶部铰接座7的安装孔分布在下压盖72、上压盖79上。
63.所述连接螺栓73包括第一连接螺栓73和第二连接螺栓73，所述第一连接螺栓73穿过所述上压板、安装座74和下压板将三者固定连接，所述第二连接螺栓73穿过所述上压板、轴承外套78的中部和下压板将三者固定连接。
64.所述安装座74的上表面向下凹陷形成上沉槽，所述上压盖79对应覆盖在所述上沉槽中；所述安装座74的下表面向上凹陷形成下沉槽，所述下压盖72对应覆盖在所述下沉槽中。
65.所述两个推力调心滚子轴承75，面对面安装于安装座74内，采用成对使用的推力调心滚子轴承75的结构形式，通过卡圈76和轴承隔套77构成的轴肩定位两轴承间的距离，使两个推力调心滚子轴承75载荷作用中心交于同一点上，形成球铰式的连接方式，这种结构既可承载双向轴向和径向的联合载荷，同时可解决物体变形大引来的安装对中差的问题。
66.通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：
67.本实用新型提供了一种绕虚拟轴旋转的旋转台，旋转台没有中轴，增加了上部辅助支撑点，构成虚拟轴，降低了底部安装面积，结构受力简单，对零部件求降低，材料减少，加工、安装简单，运动可靠，使用灵活，调试方便，系统更可控。
68.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。