CN103979459A - 升降装置 - Google Patents

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升降装置,包括顶座、底座及二者之间的两个活动支撑架,活动支撑架包括分别与顶座、底座铰接的上、下升降臂,上、下升降臂的滑动端通过同一销轴与中间架上滑槽滑动连接,上、下拉杆分别与上、下升降臂铰接,上、下拉杆通过同一销轴与中间架铰接,上、下升降臂、上、下拉杆对称布置在中间架上、下两侧,上拉杆两铰接中心的连线平行且长度等于下升降臂两端铰接中心的连线长度的一半,下拉杆两铰接中心的连线平行且长度等于上升降臂两端铰接中心的连线长度的一半;通过驱动装置驱动所述两个活动支撑架中的上、下升降臂沿中间架上的滑槽运动,实现顶座的升降。本发明中升降臂在顶座上的支撑间距不变,且从最低位置将顶座抬起时所需的推力较小。

Description

升降装置
技术领域
[0001] 本发明涉及具有升降功能的工作平台或升降床。
背景技术
[0002] 在高空作业升降平台、升降医疗床等需要进行升降的设备中,通常采用剪叉式升降机构实现作业平台或医疗床的升降,典型的剪叉式升降机构如图1所示,包括平台100、底架200以及二者之间的升降架300,升降架300包括呈交叉剪式结构布置的两个连杆,两个连杆在中部交叉点处铰接,其中一个连杆的上端与平台100铰接,下端与底架200上的滑槽滑动连接,另一个连杆的上端与平台100上的滑槽滑动连接,下端与底架200铰接,通过水平推动连杆的下部滑动端、垂直推动平台100或倾斜推动连杆,均可实现平台100的升降,如中国专利CN2861115Y公开的“移动式升降装卸平台”、CN202575867U公开的“一种油缸对称的剪叉式液压升降台”均通过剪叉式升降机构实现升降,这种传统剪叉式升降机构的缺陷在于:第一,见图1、图2,两个连杆之间的支撑间距L会随着平台100的上升而减小;第二,如果采用水平推动连杆的下部滑动端,则平台从最低位置升起时,由于此时该连杆上部与平台100的铰接端受到的推动该连杆抬起的作用力为该水平推力在垂直连杆长度方向上的分力,因此,平台100从最低位置升起时,需要较大的推力;如果垂直推动平台,由于在平台与底架之间的竖直方向上需设置电动推杆或油缸等推动器,限制了平台的升降范围;如果采用倾斜推动连杆,同样存在需较大驱动力以及平台升降范围受限的问题。
发明内容
[0003] 本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进,提供一种升降装置,其相较于传统的剪叉式升降机构,升降臂在顶座上的支撑间距不变,并且从最低位置将顶座抬起时所需的推力较小。
[0004] 本发明的技术方案如下:
升降装置,包括顶座及底座,顶座及底座之间设有沿顶座长度方向错开布置的两个活动支撑架,任意一个所述的活动支撑架包括呈V形结构布置的上升降臂及下升降臂,上升降臂的上端与顶座铰接,下升降臂的下端与底座铰接,上升降臂下端与下升降臂上端铰接在同一销轴上,且二者的所述铰接销轴与中间架上的滑槽滑动连接,中间架上对应于所述两个活动支撑架设有两个滑槽;上升降臂上铰接有上拉杆,上拉杆另一端与下拉杆通过同一销轴铰接在中间架上,下拉杆另一端与下升降臂铰接;所述活动支撑架中,上升降臂与下升降臂对称布置在中间架的上、下两侧,上拉杆与下拉杆对称布置在中间架的上、下两侧,上拉杆两端铰接中心之间的连线与下升降臂两端铰接中心之间的连线平行,下拉杆两端铰接中心之间的连线与上升降臂两端铰接中心之间的连线平行,且上拉杆两端铰接中心的连线的长度等于上升降臂两端铰接中心连线长度的一半,所述下拉杆两端铰接中心的连线的长度等于下升降臂两端铰接中心连线长度的一半;由所述两个活动支撑架中的上升降臂及下升降臂分别形成的两个V形结构的开口朝向相反;还包括驱动装置,所述驱动装置驱动所述两个活动支撑架中的上升降臂及下升降臂沿中间架上的滑槽相向或相背运动,实现顶座的升降。
[0005] 其进一步技术方案为:
所述两个活动支撑架中,由上升降臂及下升降臂分别形成的两个V形结构的开口朝向相互背离。
[0006] 所述两个活动支撑架沿顶座宽度方向上的铅垂平面对称布置。
[0007] 所述上升降臂与下升降臂的所述铰接销轴与中间架上的滑槽的滑动连接端设有滑轮。
[0008] 所述驱动装置包括丝杆,丝杆通过支座支撑在底座上,丝杆带有螺纹旋向相反的两段,在螺纹旋向相反的所述两个丝杆段上分别螺纹连接有一个螺母,每个螺母上均固装有推动装置,所述推动装置包括与螺母固接的支架,滚轮可转动地支撑在支架上,支架下方通过滑块与底座上的导轨滑动连接,丝杆由电机及减速机驱动;所述两套推动装置中的滚轮分别与所述两个活动支撑架中的下升降臂抵接。
[0009] 所述下升降臂上固接有导向架,导向架带有滚动槽,滚轮限位在所述滚动槽内。
[0010] 所述活动支撑架包括两个下升降臂,两个下升降臂对称设在上升降臂宽度方向上的两侧,且两个下升降臂上端与上升降臂下端铰接在同一销轴上,所述中间架包括两根平行杆,所述平行杆上设有滑槽,上升降臂与下升降臂的所述铰接销轴的两端分别与所述两根平行杆上的滑槽滑动连接;丝杆设在所述活动支撑架中的两个下升降臂之间,且所述推动装置中对应于所述活动支撑架中的两个下升降臂设有两个滚轮,所述两个滚轮对称设在支架两侧。
[0011] 本发明的技术效果:
1、本发明通过在顶座与底座之间增设中间架,并且将上、下升降臂的滑动端设在中间架上,同时利用只能转动的上、下拉杆来支撑上、下升降臂并控制顶座的升降范围,其中,上、下拉杆、上、下升降臂对称布置在中间架的上、下两侧,上拉杆、下拉杆、下升降臂及上升降臂围成一个平行四边形,且上拉杆两端交接中心连线的长度为上升降臂两端交接中心连线长度的一半,下拉杆两端交接中心连线的长度为下升降臂两端交接中心连线长度的一半,当驱动上、下升降臂沿滑槽滑动时,能够实现中间架及顶座相对于底座在垂直方向上的升降运动,并且中间架及顶座相对于底座只有垂直方向上升降运动;
2、本发明通过在顶座与底座之间增设中间架,并且将上、下升降臂的滑动端设在中间架上,在顶座的升降过程中,能够保证上升降臂在顶座上的支撑间距不变;
3、本发明通过在下升降臂下侧丝杆运动副的设置,并且通过丝杆运动副上与下升降臂下侧抵接的滚轮来驱动所述两个活动支撑架中上、下升降臂沿滑槽的滑动,使得在顶座处于最低位置时,只需要对滚轮施加较小的水平推力h就能对下升降臂产生较大的推动力f,相比于传统剪叉式升降机构而言,本发明所述升降装置从最低位置将顶座抬起时所需的推力较小;另一方面,针对所述两个活动支撑架,将丝杆设置及成带有螺纹旋向相反的两段,使得用于推动所述两个活动支撑架中上、下升降臂的所述推动装置分别连接在同一丝杆上,确保了所述两个活动支撑架的运动同步性。
附图说明[0012] 图1为传统的剪叉式升降机构的结构示意图,图中平台处于低位。
[0013] 图2为图1中平台上升后的状态示意图。
[0014] 图3为本发明所述升降装置的结构示意图,图中所述驱动装置未示出,且所述顶座处于低位。
[0015] 图4为图2中顶座上升后的状态示意图。
[0016] 图5为本发明所述驱动装置的结构示意图,图中所述丝杆仅示出了一种螺纹旋向所在的丝杆段及该丝杆段上的推动装置。
[0017] 图6为本发明所述优选实施例的轴测视图,图中顶座处于最低位,且为了直观,图中省去了顶座的示意。
[0018] 图7为图6的主视图。
[0019] 图8为图6中去除中间架前部平行杆后的主视图。
[0020] 图9为本发明所述优选实施例的轴测视图,图中顶座处于最高位,同样省去了顶座的示意。
[0021] 图10为图9的主视图。
[0022] 其中:100、平台;200、底架;300、升降架;1、顶座;2、底座;3、上升降臂;4、下升降臂;5、中间架;501、滑槽;6、上拉杆;7、下拉杆;8、丝杆;9、螺母;10、支架;11、滚轮;12、滑块;13、导轨;14、导向架;15、滑轮;16、支座。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图,说明本发明的具体实施方式。
[0024] 见图3、图4,本发明包括顶座I及底座2,顶座I及底座2之间设有沿顶座I长度方向错开布置的两个活动支撑架,任意一个的活动支撑架包括呈V形结构布置的上升降臂3及下升降臂4,上升降臂3的上端与顶座I铰接,下升降臂4的下端与底座2铰接,上升降臂3下端与下升降臂4上端铰接在同一销轴上,且二者的铰接销轴与中间架5上的滑槽501滑动连接,中间架5上对应于两个活动支撑架设有两个滑槽501 ;上升降臂3上铰接有上拉杆6,上拉杆6另一端与下拉杆7通过同一销轴铰接在中间架5上,下拉杆7另一端与下升降臂4铰接;所述活动支撑架中,上升降臂3与下升降臂4对称布置在中间架5的上、下两侦牝上拉杆6与下拉杆7对称布置在中间架5的上、下两侧,上拉杆6两端铰接中心之间的连线AB与下升降臂4两端铰接中心之间的连线CD平行,下拉杆7两端铰接中心之间的连线AE与上升降臂3两端铰接中心之间的连线FC平行,且上拉杆6两端铰接中心的连线AB的长度等于上升降臂3两端铰接中心连线FC长度的一半,下拉杆7两端铰接中心的连线AE的长度等于下升降臂4两端铰接中心连线长度CD的一半;所述两个活动支撑架中,由于任意一个所述活动支撑架中,上升降臂3与下升降臂4呈V形结构布置,因此,为了所述两个活动支撑架均带动中间架5向上或向下运动,使所述两个活动支撑架中的上升降臂3及下升降臂4分别形成的两个V形结构的开口朝向相反;还包括驱动装置,驱动装置驱动两个活动支撑架中的上升降臂3及下升降臂4沿中间架5上的滑槽501相向或相背运动(如图3、图4中箭头方向所示),实现顶座I的升降。
[0025] 上拉杆6与下拉杆7、下升降臂4与上升降臂3均相对于中间架5对称布置,上拉杆6、下拉杆7、下升降臂4及上升降臂3围成一个平行四边形,且上拉杆6两端交接中心连线的长度为上升降臂3两端交接中心连线长度的一半,下拉杆7两端交接中心连线的长度为下升降臂4两端交接中心连线长度的一半,只要满足上述条件,当驱动下升降臂4沿滑槽501滑动时,才能确保中间架5相对于底座2只有垂直升降运动,能够避免中间架5在水平方向上的错位运动甚至是中间架5根本无法实现运动。
[0026] 为了保证所述两个活动支撑架在顶座I上形成较大的支撑间距L,所述两个活动支撑架中,由上升降臂3及下升降臂4分别形成的两个V形结构的开口朝向相互背离,见图3,两个所述V形结构的开口朝向所述升降装置的外侧,即所述两个活动支撑架中的下升降臂4与底座2之间的夹角α及β均为锐角。
[0027] 当所述两个活动支撑架中的下升降臂4与底座2之间的夹角α与β不相等时,即所述两个活动支撑架沿顶座I宽度方向上的铅垂平面并不是对称布置的,那么,在驱动所述两个活动支撑架中的下升降臂4时,中间架5虽然只有垂直升降运动,但是其升降范围则取决于角α及角β中角度较大的下升降臂4所能升降的距离,因此,为了使得所述两个活动支撑架带动中间架5进行升降运动的升降范围一致,将所述两个活动支撑架沿顶座I宽度方向上的铅垂平面对称布置,即使得角α与角β相等,且所述两个活动支撑架中的上升降臂3在顶座I上的铰接点之间的连线与所述两个活动支撑架中的下升降臂4在底座2上的铰接点之间的连线、所述两个活动支撑架中的上升降臂3在中间架5上的铰接点之间的连线均为平行关系。
[0028] 见图5,所述驱动装置包括丝杆8,丝杆8通过支座16支撑在底座2上,丝杆8带有螺纹旋向相反的两段,在螺纹旋向相反的所述两个丝杆段上分别螺纹连接有一个螺母9,每个螺母9上均固装有推动装置,所述推动装置包括与螺母9固接的支架10,滚轮11可转动地支撑在支架10上,支架10下方通过滑块12与底座2上的导轨13滑动连接,丝杆8由电机及减速机驱动,图中电机及减速机未示出,电机、减速机驱动丝杆的连接方式属于现有技术;两套推动装置中的滚轮11分别与所述两个活动支撑架中的下升降臂4抵接。所述用于驱动上、下升降臂沿滑槽501滑动的驱动装置可以采用现有技术中的电动推杆以及油缸。
[0029] 见图6,图6为本发明在医疗床技术领域的具体应用之一,根据整个升降装置支撑强度的需要,对所述活动支撑架中的上、下升降臂的数量进行选择设计,图6中,所述活动支撑架包括两个下升降臂4,两个下升降臂4对称设在上升降臂3宽度方向上的两侧,且两个下升降臂4上端与上升降臂3下端铰接在同一销轴上,中间架5包括两根平行杆,所述两根平行杆上均设有滑槽501,上升降臂3与下升降臂4的所述铰接销轴的两端分别与所述两根平行杆上的滑槽501滑动连接;丝杆8设在所述活动支撑架中的两个下升降臂4之间,且与螺母9固接的所述推动装置中对应于所述活动支撑架中的两个下升降臂4设有两个滚轮11,两个滚轮11对称设在支架10两侧,所述两个活动支撑架以顶座I宽度方向上的铅垂平面为中心面对称布置,并且能够确保顶座I具有较大的合理的升降范围。
[0030] 为了确保滑动顺畅,在上升降臂3与下升降臂4的所述铰接销轴与中间架5上的滑槽501的滑动连接端设有滑轮15 ;为了对滚轮11水平运动进行导向,在下升降臂4上固接有导向架14,导向架14带有滚动槽,滚轮11限位在滚动槽内。
[0031] 本发明中所述顶座I的升降运动过程如下:
由电机及减速机驱动丝杆8,带动丝杠8上的螺母9及与螺母9固接的所述推动装置整体一起沿丝杆8轴向运动,所述推动装置中的滚轮11与下升降臂4间产生相对滚动并推动下升降臂4抬起或拉动下升降臂4下降,由于丝杆8带有螺纹旋向相反的两段,在螺纹旋向相反的所述两个丝杆段上分别螺纹连接有一个螺母9,每个螺母9上均装有一套所述推定装置,因此,当所述两个推动装置中的滚轮11分别推动所述两个活动支撑架中的下升降臂4沿着中间架5上滑槽501相背运动时,即可实现顶座I的上升运动,当当所述两个推动装置中的滚轮11分别推动所述两个活动支撑架中的下升降臂4沿着中间架5上滑槽501相向运动时,即可实现顶座I的下降运动,整个升降运动过程中,中间架5以及顶座5相对于底座2均只有垂直方向上的升降运动,图6、图7、图8所示的升降装置中顶座I处于最低位,图9、图10所示的升降装置中顶座I处于上升后的最高位;另一方面,由于将丝杆8设置及成带有螺纹旋向相反的两段,使得用于推动所述两个活动支撑架中下升降臂4的所述推动装置分别连接在同一丝杆上,确保了所述两个活动支撑架的运动同步性。
[0032] 见图5,当通过所述驱动装置驱动下升降臂4抬起时,滚轮11所受的水平推动力为h,所受的垂直支撑力为V,水平推动力h与垂直支撑力V的合力f即为推动下升降臂4抬起的力,而传统的剪叉式升降机构中推动剪叉式连杆抬起的作用力为该水平推力在垂直连杆长度方向上的分力,相比于传统的剪叉式升降机构,本发明所述升降装置采用较小的水平推力就能产生较大的推动力;当所述升降装置中顶座I处于最低位时,由于角α最小,很小的水平推力h就能产生较大的推动力f,也就是说用较小的扭矩转动丝杠8,即能使顶座I从最低位向上升起。
[0033] 以上描述是对本发明的解释,不是对发明的限定,本发明所限定的范围参见权利要求,在本发明的保护范围之内,可以作任何形式的修改。

Claims (8)

1.升降装置,包括顶座(1)及底座(2),其特征在于:顶座(1)及底座(2)之间设有沿顶座(1)长度方向错开布置的两个活动支撑架,任意一个所述的活动支撑架包括呈V形结构布置的上升降臂(3)及下升降臂(4),上升降臂(3)的上端与顶座(1)铰接,下升降臂(4)的下端与底座(2)铰接,上升降臂(3)下端与下升降臂(4)上端铰接在同一销轴上,且二者的所述铰接销轴与中间架(5)上的滑槽(501)滑动连接,中间架(5)上对应于所述两个活动支撑架设有两个滑槽(501);上升降臂(3)上铰接有上拉杆(6),上拉杆(6)另一端与下拉杆(7)通过同一销轴铰接在中间架(5)上,下拉杆(7)另一端与下升降臂(4)铰接;所述活动支撑架中,上升降臂(3)与下升降臂(4)对称布置在中间架(5)的上、下两侧,上拉杆(6)与下拉杆(7)对称布置在中间架(5)的上、下两侧,上拉杆(6)两端铰接中心之间的连线与下升降臂(4)两端铰接中心之间的连线平行,下拉杆(7)两端铰接中心之间的连线与上升降臂(3)两端铰接中心之间的连线平行,且上拉杆(6)两端铰接中心的连线的长度等于上升降臂(3)两端铰接中心连线长度的一半,所述下拉杆(7)两端铰接中心的连线的长度等于下升降臂(4)两端铰接中心连线长度的一半;由所述两个活动支撑架中的上升降臂(3)及下升降臂(4)分别形成的两个V形结构的开口朝向相反;还包括驱动装置,所述驱动装置驱动所述两个活动支撑架中的上升降臂(3)及下升降臂(4)沿中间架(5)上的滑槽(501)相向或相背运动,实现顶座(1)的升降。
2.按权利要求1所述的升降装置,其特征在于:所述两个活动支撑架中,由上升降臂 (3)及下升降臂(4)分别形成的两个V形结构的开口朝向相互背离。
3.按权利要求1所述的升降装置,其特征在于:所述两个活动支撑架沿顶座(1)宽度方向上的铅垂平面对称布置。
4.按权利要求1所述的升降装置,其特征在于:所述上升降臂(3)与下升降臂(4)的所述铰接销轴与中间架(5)上的滑槽(501)的滑动连接端设有滑轮(15)。
5.按权利要求1至4任一权利要求所述的升降装置,其特征在于:所述驱动装置包括丝杆(8),丝杆(8)通过支座(16)支撑在底座(2)上,丝杆(8)带有螺纹旋向相反的两段,在螺纹旋向相反的所述两个丝杆段上分别螺纹连接有一个螺母(9),每个螺母(9)上均固装有推动装置,所述推动装置包括与螺母(9)固接的支架(10),滚轮(11)可转动地支撑在支架(10)上,支架(10)下方通过滑块(12)与底座(2)上的导轨(13)滑动连接,丝杆(8)由电机及减速机驱动;所述两套推动装置中的滚轮(11)分别与所述两个活动支撑架中的下升降臂(4)抵接。
6.按权利要求5所述的升降装置,其特征在于:所述下升降臂(4)上固接有导向架(14),导向架(14)带有滚动槽,滚轮(11)限位在所述滚动槽内。
7.按权利要求5所述的升降装置,其特征在于:所述活动支撑架包括两个下升降臂(4),两个下升降臂(4)对称设在上升降臂(3)宽度方向上的两侧,且两个下升降臂(4)上端与上升降臂(3)下端铰接在同一销轴上,所述中间架(5)包括两根平行杆,所述平行杆上设有滑槽(501),上升降臂(3)与下升降臂(4)的所述铰接销轴的两端分别与所述两根平行杆上的滑槽(501)滑动连接;丝杆(8)设在所述活动支撑架中的两个下升降臂(4)之间,且所述推动装置中对应于所述活动支撑架中的两个下升降臂(4 )设有两个滚轮(11),所述两个滚轮(11)对称设在支架(10)两侧。
8.按权利要求6所述的升降装置,其特征在于:所述活动支撑架包括两个下升降臂(4), 两个下升降臂(4)对称设在上升降臂(3)宽度方向上的两侧,且两个下升降臂(4)上端与上升降臂(3)下端铰接在同一销轴上,所述中间架(5)包括两根平行杆,所述平行杆上设有滑槽(501),上升降臂(3)与下升降臂(4)的所述铰接销轴的两端分别与所述两根平行杆上的滑槽(501)滑动连接;丝杆(8)设在所述活动支撑架中的两个下升降臂(4)之间,且所述推动装置中对应于所述活动支撑架中的两个下升降臂(4 )设有两个滚轮(11),所述两个滚轮(11)对称设在支架(10)两侧。
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