CN101954936A - 垂直升降水平位移的电动上下楼梯装置 - Google Patents
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Abstract
一种垂直升降水平位移的电动上下楼梯装置。该装置包括左向框架、中间框架、辅助垂直支撑和右向框架，左向框架、中间框架和右向框架相互嵌套在一起并能够相互水平移动，左向框架的左端和右向框架的右端分别安装有由电机驱动控制的垂直升降支撑腿，中间框架下面通过支撑座安装有一组或两组由电机驱动控制并可垂直升降的辅助垂直支撑。本发明装置利用左、右向框架和中间框架之间的相互交替滑动，配合左、右向垂直电机带动的左、右向内套及辅助垂直支撑的上下交替运动，实现了整个装置的上下楼动作，且左、右向框架和中间框架的上下表面始终保持水平。
Description
【技术领域】：本发明涉及一种上下楼梯装置，特别是一种垂直升降、水平位移的电动上下楼梯装置。
【背景技术】：目前已公开的现有上下楼梯装置均是沿楼梯倾斜爬升上下，整个装置在上下楼时同样保持倾斜姿势，但对于一些特殊场合，如需要使装置(包括上表面)始终保持水平时，现有的上下楼梯装置就不能满足这种要求，因此有必要开发一种在上下楼梯时始终使装置保持水平的上下楼梯装置。
【发明内容】：本发明目的是克服现有技术存在的不足，提供一种使整体垂直升降水平位移的电动上下楼梯装置。
本发明提供的垂直升降水平位移的电动上下楼梯装置，包括左向框架、中间框架、辅助垂直支撑和右向框架，左向框架、中间框架和右向框架相互嵌套在一起并能够相互水平移动，左向框架的左端和右向框架的右端分别安装有由电机驱动控制的垂直升降支撑腿，中间框架下面通过支撑座安装有一组或两组由电机驱动控制并可垂直升降的辅助垂直支撑。
所述的支撑腿的垂直升降和相互嵌套在一起并可相互水平移动的左向框架、中间框架和右向框架之间的相互移动可以通过丝杠丝杠母、齿轮齿条、涡轮蜗杆等多种方式实现，其具体结构为本领域技术人员所应掌握的基本内容，对于技术人员不存在任何技术上的难度。
本发明提供的电动上下楼梯装置通过如下具体结构实现：
所述的左或右向框架的左或右端为一个左或右向外套，左或右向外套内套装有一个用作支撑腿的左或右向内套，左或右向外套上固定有一个左或右向垂直电机，垂直电机输出轴竖直向下设置并与左或右向垂直丝杠固定，与左或右向垂直丝杠配合的左或右向垂直丝杠母固定安装在用作支撑腿的左或右向内套上。
所述的辅助垂直支撑包括一个辅助垂直支撑电机，两个四连杆铰链轴架固定在辅助垂直支撑电机轴两侧，辅助垂直支撑电机轴与辅助垂直支撑丝杠固定，辅助垂直支撑丝杠上套装有伸缩丝杠母，伸缩丝杠母与上方的支撑座之间、以及四连杆铰链轴架与支撑座之间各铰接有一个支撑连杆，伸缩丝杠母与下方的支撑脚之间、以及四连杆铰链轴架与支撑脚之间同样各铰接有一个支撑连杆，构成剪式电动千斤顶式辅助垂直支撑。
当所述的中间框架下面安装有一组辅助垂直支撑时，需要在中间框架下方安装移动丝杠付，具体结构是：辅助垂直支撑移动丝杠和稳定杆分别固定在中间框架下方，辅助垂直支撑中的支撑座上固定有一个移位电机并可移动套装在稳定杆上，移位电机通过类似蜗轮蜗杆的公知传动机构上的丝杠母与辅助垂直支撑移动丝杠成螺纹连接。
所述的中间框架上安装有一个左向水平电机和一个右向水平电机，左或右向水平电机通过类似蜗轮蜗杆的公知传动机构上的丝杠母与安装在左或右向框架上的左或右向水平丝杠成螺纹连 接。
所述的左向框架和右向框架之间的前侧或后侧安装有一组或两组离合器组合，该离合器组合包括固定安装在左或右向框架上的双出轴离合器电机，离合器电机两端的输出轴分别为其上带有正反螺纹的离合器电机输出丝杠轴，离合器电机输出丝杠轴上分别套装的丝杠母制成方头作为上或下离合器锁紧块，上或下离合器锁紧块分别与固定在右或左向框架上的上下两个用于锁紧的离合器辅助杆锁紧配合。
本发明的优点和积极效果：
1.本发明装置利用左、右向框架和中间框架的相互滑动配合关系，在电机驱动下能够完成左、右框架在中间框架上的滑动，同时，中间框架在电机驱动下，在离合器锁紧工作完成后，在左、右框架挤紧后的结合体上进行滑动。为水平方式上下楼提供保证。
2本发明装置的左、右向垂直电机通过各自的垂直丝杠与各自内套的结构组成，使得左、右向内套(相当于支撑腿)沿左、右垂直丝杠进行直线上下运动，实现了左、右框架对地面的升降，为垂直上下楼提供保证。
3、本发明装置通过左、右内套及辅助支撑(相当于3条支撑腿)的上下交替运动，配合左、右向框架和中间框架的水平交替移动实现了该装置的上下楼动作，且左、右向框架和中间框架的上下表面始终保持水平。
【附图说明】：
图1至图4是本装置整体基本结构示意图；
图5为左向框架1：图5.1至图5.3分别为左向框架1的俯视图、主视图、左视图，图5.4和图5.5分别为左向框架收缩状立体图及伸展状立体图；
图6为右向框架4：图6.1至图6.5分别为右向框架4的俯视图、主视图、左视图、收缩状立体图及展开伸展状立体图；
图7为中间框架2：图7.1至图7.4分别为中间框架2的俯视图、主视图、左视图和立体图，图7.5和图7.6分别为中间框架2与左向框架1和右向框架4连接安装俯视图和立体图；
图8为辅助垂直支撑3：图8.1至图8.5为辅助垂直支撑3的安装示意图、俯视图、主视图、左视图、立体图，图8.6是辅助支撑电机的装配关系图，关于辅助垂直支撑3与中间框架的连接详细部分见图8.7至图8.10，分别给出该连接的俯视图、主视图、左视图和立体图，图8.11和图8.12表示辅助垂直支撑与中间框架的安装关系；
图9为离合器组合5：图9.1为安装示意图，图9.2和图9.3为离合器电机输出丝杠轴及上、下离合器锁紧块伸展状态主视图和立体图，图9.4和图9.5为离合器电机输出丝杠轴及上、下离合器锁紧块收紧状态主视图和立体图，图9.6和图9.7为上、下离合器锁紧块与上、下离合器辅助杆锁紧状态立体图和主视图，图9.8和图9.9为左向框架和右向框架通过离合器组合5的挤紧作用可以在任意位置挤紧为一体的整体示意图；
图10.1至图10.36为本发明装置上楼全过程分解示意图。
图中零部件分别为：
1左向框架：1.1左向垂直电机、1.2左向外套、1.3左向垂直丝杠、1.4左向垂直丝杠母、1.5左向水平丝杠、1.6左向内套；
2中间框架：2.1左向水平电机、2.2右向水平电机、2.3左向水平移动丝杠、2.4右向水平移动丝杠；
3辅助垂直支撑：3.1辅助垂直支撑移动丝杠、3.2稳定杆、3.3移位电机、3.4辅助垂直支撑电机、3.5辅助垂直支撑丝杠、3.6四连杆铰链轴架，3.7支撑座，3.8支撑连杆，3.9支撑脚，3.10伸缩丝杠母；
4右向框架：4.1右向垂直电机、4.2右向外套、4.3右向垂直丝杠、4.4右向垂直丝杠母、4.5右向水平丝杠、4.6右向内套；
5离合器组合：5.1离合器电机(前后)2个、5.2.1上离合器锁紧块(前后)共2个、5.2.2下离合器锁紧块(前后)共2个、5.3离合器电机输出丝杠轴(前后)共2个、5.4.1上离合器辅助杆(前后)共2个、5.4.2下离合器辅助杆(前后)共2个、5.5离合器辅助杆支架(前后)共8个、5.6定位杆(前后)共8个。
【具体实施方式】：
实施例1：
如图1-4所示，本发明提供的垂直升降水平位移的电动上下楼梯装置，包括左向框架1、中间框架2、辅助垂直支撑3和右向框架4，左向框架、中间框架和右向框架相互嵌套在一起并能够相互水平移动。左向框架的左端和右向框架的右端分别安装有由电机驱动控制的垂直升降支撑腿，中间框架下面通过支撑座安装有一组或两组由电机驱动控制并可垂直升降的辅助垂直支撑。
所述的支撑腿的垂直升降和相互嵌套在一起并可相互水平移动的左向框架、中间框架和右向框架之间的相互移动可以通过丝杠丝杠母、齿轮齿条、涡轮蜗杆等多种方式实现，其具体结构为本领域技术人员所应掌握的基本内容，对于技术人员不存在任何技术上的难度。
本发明提供的电动上下楼梯装置通过如下具体结构实现：
左向框架1如图5所示，所述的左向框架的左端为一个左向外套1.2，左向外套内套装有一个用作支撑腿的左向内套1.6，左向外套上固定有一个左向垂直电机1.1，垂直电机输出轴竖直向下设置并与左向垂直丝杠1.3固定，与左向垂直丝杠配合的左向垂直丝杠母1.4固定安装在用作支撑腿的左向内套上。
右向框架4如图6所示，所述的右向框架的右端为一个右向外套4.2，右向外套内套装有一个用作支撑腿的右向内套4.6，右向外套上固定有一个右向垂直电机4.1，垂直电机输出轴竖直向下设置并与右向垂直丝杠4.3固定，与右向垂直丝杠配合的右向垂直丝杠母4.4固定安装在用作支撑腿 的右向内套上。
辅助垂直支撑3如图8所示，包括一个辅助垂直支撑电机3.4，两个四连杆铰链轴架3.6固定在辅助垂直支撑电机轴两侧，辅助垂直支撑电机轴与辅助垂直支撑丝杠3.5固定，辅助垂直支撑丝杠上套装有伸缩丝杠母3.10，伸缩丝杠母3.10与上方的支撑座3.7之间、以及四连杆铰链轴架3.6与支撑座3.7之间各铰接有一个支撑连杆3.8，伸缩丝杠母3.10与下方的支撑脚3.9之间、以及四连杆铰链轴架3.6与支撑脚3.9之间同样各铰接有一个支撑连杆3.8，构成剪式电动千斤顶式辅助垂直支撑。
当所述的中间框架下面安装有一组辅助垂直支撑时，需要在中间框架下方安装移动丝杠付，具体结构(见图8.1至8.12)：辅助垂直支撑移动丝杠3.1和稳定杆3.2分别固定在中间框架2下方，辅助垂直支撑中的支撑座3.7上固定有一个移位电机3.3并可移动套装在稳定杆3.2上，移位电机通过类似蜗轮蜗杆的公知传动机构上的丝杠母与辅助垂直支撑移动丝杠成螺纹连接。
左向框架、中间框架和右向框架相互之间的水平移动通过水平电机丝杠副完成，具体结构见图7，中间框架2上同时安装有一个左向水平电机2.1和一个右向水平电机2.2，左向水平电机2.1通过类似蜗轮蜗杆的公知传动机构上的丝杠母与安装在左向框架1上的左向水平丝杠1.5(见图5.1和图5.2)成螺纹连接。右向水平电机2.2通过类似蜗轮蜗杆的公知传动机构上的丝杠母与安装在右向框架4上的右向水平丝杠4.5(见图6.1)成螺纹连接。
离合器组合5如图9所示，所述的左向框架1和右向框架4之间的前侧或后侧安装有一组或两组离合器组合(本实施例同时在前和后侧安装有两组)，该离合器组合包括固定安装在左或右向框架(本例是在左向框架)上的双出轴离合器电机5.1，离合器电机两端的输出轴分别为其上带有正反螺纹的离合器电机输出丝杠轴5.3，离合器电机输出丝杠轴上分别套装的丝杠母制成方头(因受框架阻挡使其只能沿丝杠做直线移动而不能转动)作为上离合器锁紧块5.2.1和下离合器锁紧块5.2.2，上、下离合器锁紧块分别与通过离合器辅助杆支架5.5固定在右或左向框架(本例是在右向框架)上的用于锁紧的上离合器辅助杆5.4.1和下离合器辅助杆5.4.2锁紧配合。
工作过程
本发明提供的垂直升降水平位移的电动上下楼梯装置的上楼过程(以右侧上行为例)，见图10.1至图10.36(下楼过程与之相反)：
5点补充个说明：
1)这里工作过程描述以右侧上楼为例。
2)因为上楼过程是若干工作过程的重复，所以，先对一些工作过程用代号定义，需要时直接引用代号。
3)在以下的工作过程描述中，当全部工作均可以采用工作代号描述时，就不再对以后的工作进行叙述，只是给出图示。
4)本专利申请未包括本装置的电气控制部分，所以关于运动过程和位置检测及其相应的控制未涉及，所以在下述本装置的工作过程描述时也不涉及.。
5)工作过程开始前，假设本装置准备工作已经完成，如图10.1所示，辅助垂直模块处于中间位置，并已经回收。
下面是工作过程及其相应的的代号定义
| 工作代号 | 简述 | 内容 |
| 1.1 | 双体上升1 | 左、右向垂直电机转动，使得左、右向内套向下运动， 相对左、右向外套向上运动。 |
| 1.2 | 双体上升2 | 上述运动达到设定高度后，左、右向垂直电机停止转 动，见图10.2 |
| 2.1 | 辅助垂直支撑右移工作1 | 辅助垂直模块开始工作，移位电机转动，直至电动剪式 千斤顶移动到工作位置，见图10.3 |
| 2.2 | 辅助垂直支撑右移工作2 | 移位电机停止转动 |
| 3.1 | 辅助垂直支撑伸出工作 | 电动剪式千斤顶电机转动，直至其底部支撑脚3.9着地 后停止.见图10.4 |
| 4.1 | 右体上升1 | 右向垂直电机转动，使得右向外套上升 |
| 4.2 | 右体上升2 | 直至达到设定高度后右向垂直电机停止转动.见图 10.5 |
| 5.1 | 右向平移1 | 右向水平位移电机开始工作， |
| 5.2 | 右向平移2 | 推动右向框架带动右向外套向右运动，直至工作完成. |
| 5.4 | 右向平移4 | 右向水平移动电机停止转动 |
| 6.1 | 右体下放1 | 右向垂直电机工作，使得右向内套下放直至到达台阶 表面 |
| 6.2 | 右体下放2 | 到达位置后，右向垂直电机停止转动，见图10.6 |
| 7.1 | 辅助垂直支撑回收 | 电动剪式千斤顶电机转动，进行回收。见图10.7 |
| 8.0 | 离合器锁紧工作 | 离合器电机2个同时转动，推动锁紧块上行或下行。 使得辅助锁紧杆与右向框架挤紧。直至到达预定位置 停止，使得左、右向垂直框架成为一体。 |
| 8.1 | 中间框架平移1 | 左、右2个水平移位电机同时同向转动，使得中间框架 开始向右水平位移 |
| 8.3 | 中间框架平移2 | 到达位置后，左、右2个水平移位电机同时停止，见 图10.8 |
| 9.1 | 辅助垂直支撑左移 | 移位电机工作，推动剪式电动千斤顶向左运动，直至 到达位置，见图10.9 |
| 辅助垂直支撑伸出 | 重复工作3.1，见图10.10 | |
| 10.1 | 离合器解除锁紧 | 2个离合器电机反转，使得离合器锁紧块与离合器辅 助杆脱离接触，使得左、右向框架相对独立。 |
| 11.1 | 左向内套上升 | 左向垂直电机转动，提升左向内套至要求高度后停止， 见图10.13 |
| 双体上升 | 重复工作1.1，1.2，见图10.11 | |
| 辅助垂直支撑伸出 | 重复工作3.1，见图10.12 | |
| 左向内套上升 | 重复工作11.1，见图10.13 | |
| 12.1 | 左向框架右移 | 左向水平电机旋转，带动左向水平丝杠旋转，导致左 向丝杠母沿左向丝杠向右进行直线运动，从而带动左 向框架右移，直至到达位置，见图10.14 |
| 13.1 | 左向框架内套下放 | 左向垂直电视机转动，带动左向内套的丝杠母成直线 运动，使得左向内套下行直至到达位置，见图10.15 |
| 辅助垂直支撑回收 | 重复工作7.1，见图10.16 | |
| 辅助垂直模块右移 | 重复工作2.1，2.2，见图10.17 | |
| 辅助垂直模块伸出工作 | 重复工作3.1，见图10.18 | |
| 右体上升 | 重复工作4.1，4.2见图10.19 | |
| 右框架向右伸出 | 重复工作5.1，5.2，见图10.20 | |
| 辅助支撑回收 | 重复工作7.1，见图10.21 | |
以后均为前述工作的重复，不再赘述。
Claims (7)
1.一种垂直升降水平位移的电动上下楼梯装置，其特征在于该装置包括左向框架、中间框架、辅助垂直支撑和右向框架，左向框架、中间框架和右向框架相互嵌套在一起并能够相互水平移动，左向框架的左端和右向框架的右端分别安装有由电机驱动控制的垂直升降支撑腿，中间框架下面通过支撑座安装有一组或两组由电机驱动控制并可垂直升降的辅助垂直支撑。
2.根据权利要求1所述的电动上下楼梯装置，其特征在于所述的支撑腿的垂直升降和相互嵌套在一起并能够相互水平移动的左向框架、中间框架和右向框架之间的相互移动可以通过丝杠丝杠母、齿轮齿条、涡轮蜗杆实现。
3.根据权利要求1所述的电动上下楼梯装置，其特征在于左或右向框架的左或右端为一个左或右向外套，左或右向外套内套装有一个用作支撑腿的左或右向内套，左或右向外套上固定有一个左或右向垂直电机，垂直电机输出轴竖直向下设置并与左或右向垂直丝杠固定，与左或右向垂直丝杠配合的左或右向垂直丝杠母固定安装在用作支撑腿的左或右向内套上。
4.根据权利要求1所述的电动上下楼梯装置，其特征在于所述的辅助垂直支撑包括一个辅助垂直支撑电机，两个四连杆铰链轴架固定在辅助垂直支撑电机轴两侧，辅助垂直支撑电机轴与辅助垂直支撑丝杠固定，辅助垂直支撑丝杠上套装有伸缩丝杠母，伸缩丝杠母与上方的支撑座之间、以及四连杆铰链轴架与支撑座之间各铰接有一个支撑连杆，伸缩丝杠母与下方的支撑脚之间、以及四连杆铰链轴架与支撑脚之间同样各铰接有一个支撑连杆，构成剪式电动千斤顶式辅助垂直支撑。
5.根据权利要求4所述的电动上下楼梯装置，其特征在于所述的中间框架下面安装有一组辅助垂直支撑，辅助垂直支撑移动丝杠和稳定杆分别固定在中间框架下方，辅助垂直支撑中的支撑座上固定有一个移位电机并可移动套装在稳定杆上，移位电机通过类似蜗轮蜗杆的公知传动机构上的丝杠母与辅助垂直支撑移动丝杠成螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的电动上下楼梯装置，其特征在于所述的中间框架上安装有一个左向水平电机和一个右向水平电机，左或右向水平电机通过类似蜗轮蜗杆的公知传动机构上的丝杠母与安装在左或右向框架上的左或右向水平丝杠成螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的电动上下楼梯装置，其特征在于左向框架和右向框架之间的前侧或后侧安装有一组或两组离合器组合，该离合器组合包括固定安装在左或右向框架上的双出轴离合器电机，离合器电机两端的输出轴分别为其上带有正反螺纹的离合器电机输出丝杠轴，离合器电机输出丝杠轴上分别套装的丝杠母制成方头作为上或下离合器锁紧块，上或下离合器锁紧块分别与固定在右或左向框架上的上下两个用于锁紧的离合器辅助杆锁紧配合。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110126 |