CN104860157A - 重物快速提升装置 - Google Patents

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何旺
安建平
吴昊
袁野
蕾娜
梁庆华
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种重物快速提升装置，包括斜面、底面、支撑杆、传动装置、运送装置以及驱动装置，所述斜面的底边与底面的一侧边通过合页连接，斜面的顶边与底面的另一侧边之间通过支撑杆支撑并固定；所述传动装置沿斜面设置于斜面上方并与驱动装置驱动连接，所述运送装置放置于斜面上并与传动装置传动连接。当运送装置上行并接触到常开开关时，小车改变运行方向，向下运动；当运送装置下行并接触到暂停开关时，小车停止运动。本发明以24w功率的电机承载重物至少有24kg，能效比高，同时上升下降300mm过程仅用近7秒，速度非常快。

Description

重物快速提升装置
技术领域
本发明涉及机械技术领域，具体地，涉及一种重物快速提升装置。
背景技术
在机械中，有时需要将转动变成移动。螺旋传动是实现这种转变经常采用的一种机构。例如机床进给机构中采用的螺旋传动实现刀具或工作台的直线进给，又如自动售卖机中螺旋运动能实现物品直线送出。
螺纹传动由螺杆、螺母组成。按其用途可分为：传力螺旋，传导螺旋，调整螺旋。螺旋传动按摩擦性质可分为：滑动螺旋，滚动螺旋，静压螺旋。螺纹传动的有点是：结构简单、工作平稳，但同时也具有一些固有缺点：螺纹之间的摩擦力大、磨损大、效率低，不适用于高速及大功率传动。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种重物快速提升装置，该装置提高了配合精度及降低运动噪音，保证了螺杆的直线度及减小其变形，考虑了螺母与螺杆之间的润滑及耐磨性。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种重物快速提升装置，包括斜面、底面、支撑杆、传动装置、运送装置以及驱动装置，所述斜面的底边与底面的一侧边通过合页连接，斜面的顶边与底面的另一侧边之间通过支撑杆支撑并固定；所述传动装置沿斜面设置于斜面上方并与驱动装置驱动连接，所述运送装置放置于斜面上并与传动装置传动连接。
优选地，所述斜面采用光滑铝板切割形成。
优选地，所述光滑铝板厚度为2mm。
优选地，所述底面采用铝板切割形成。
优选地，所述支撑杆为四根，其中，每一根支撑杆的顶端与斜面的顶边固定连接，每一根支撑杆的底端通过法兰与底面的另一侧边固定连接。
优选地，所述支撑杆为伸缩杆。
优选地，所述支撑杆采用铝质材料。
优选地，所述运送装置采用木质小车，所述小车的底面设有滑轮。
优选地，所述驱动装置包括电机、常开开关和暂停开关，所述常开开关和暂停开关分别设置于斜面的顶端和底端，并分别与电机电路连接，所述电机与传动装置驱动连接。
优选地，所述传动装置采用如下任一种或任多种结构：
优选地，所述传动装置包括：螺杆、传动螺母、大皮带轮、小皮带轮以及皮带，所述电机的电机轴与小皮带轮直接相连，小皮带轮通过皮带带动大皮带轮，大皮带轮与螺杆固接，所述螺杆铰接在斜面上，所述传动螺母设置于螺杆上，当电机转动，力矩通过大皮带轮和小皮带轮放大，并作用于螺杆，螺杆转动，带动传动螺母沿螺杆轴线平动，重物固定在传动螺母上并沿着斜面上下运动。
优选地，所述大皮带轮和小皮带轮之间的传动比为100：12。
本发明工作时，运送装置装上重物后启动电源，运送装置带着重物快速上升，到达斜面顶端后撞击常开开关，使运送装置换向，接着快速下降，当运送装置下行并接触到暂停开关时，运送装置停止运动。整个工作过程中，竖直高度差在300mm，工作时间仅用接近7秒的时间，说明整个装置速度快。同时电机的最大输出功率仅为24w，说明能效比非常高。由此可知，本发明的综合性能很好，速度快和能效比高是它的一大特点。
与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：
1、选用轻质材料，因此易于运输和安装；斜面连接处使用合页，角度具有可调性；支撑住(铝柱)增强了斜面的强度，使斜面在载重时不易变形；常开开关和暂停开关使小车能自动往返运行；
2、电机的最大输出功率仅有24w，但是通过斜面的设计之后将重物的大部分质量交由斜面承载，因而能够抬升更重的物体，经测试，单次至少可抬升重物质量是24Kg，而且稳定性很好，本发明抬升重物能力还有很大上升空间，可以承受更多的重物；
3、本发明在保证了重物抬升质量的同时，还保证了相当的速度，经测量，竖直方向提升300mm再返回总共耗时7.6秒，速度快；
本发明将螺杆安装在斜面上，该斜面本身具有自适应性，角度具有可调性，使螺杆对不同的应用需求有很强的适应性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明的电机、常开开关和暂停开关的结构示意图；
图3为本发明的一个轴侧视图；
图4为本发明的另一个轴侧视图；
图中：1为斜面，2为合页，3为铝柱，4为小车，5为螺杆，6为法兰，7为电机，8为常开开关，9为暂停开关。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
请同时参阅图1至图4。
本实施例提供了一种重物快速提升装置，包括斜面、底面、支撑杆、传动装置、运送装置以及驱动装置，所述斜面的底边与底面的一侧边通过合页连接，斜面的顶边与底面的另一侧边之间通过支撑杆支撑并固定；所述传动装置沿斜面设置于斜面上方并与驱动装置驱动连接，所述运送装置放置于斜面上并与传动装置传动连接。
进一步地，所述斜面采用光滑铝板切割形成。
进一步地，所述光滑铝板厚度为2mm。
进一步地，所述底面采用铝板切割形成。
进一步地，所述支撑杆为四根，其中，每一根支撑杆的顶端与斜面的顶边固定连接，每一根支撑杆的底端通过法兰与底面的另一侧边固定连接。
进一步地，所述支撑杆为伸缩杆。
进一步地，所述支撑杆采用铝质材料。
进一步地，所述运送装置采用木质小车，所述小车的底面设有滑轮。
进一步地，所述驱动装置包括电机、常开开关和暂停开关，所述常开开关和暂停开关分别设置于斜面的顶端和底端，并分别与电机电路连接，所述电机与传动装置驱动连接。
进一步地，所述传动装置包括：螺杆、传动螺母、大皮带轮、小皮带轮以及皮带，所述电机的电机轴与小皮带轮直接相连，小皮带轮通过皮带带动大皮带轮，大皮带轮与螺杆固接，所述螺杆铰接在斜面上，所述传动螺母设置于螺杆上，当电机转动，力矩通过大皮带轮和小皮带轮放大，并作用于螺杆，螺杆转动，带动传动螺母沿螺杆轴线平动，重物固定在传动螺母上并沿着斜面上下运动。
进一步地，所述大皮带轮和小皮带轮之间的传动比为100：12。
下面结合附图对本实施例进行如下详细说明。
如图1所示，本实施例提供的重物快速提升装置，其斜面由2块厚度为2mm的铝板组成，2块合页连接组成斜面的铝板，使斜面的角度可以调节。四根支撑杆(铝柱)用于支撑斜面，铝柱的一端通过法兰固定在斜面的底板上，铝柱的另一端通过螺栓和螺母固定在斜面的顶板上。
如图2所示，常开开关安装在斜面顶板的顶端，当小车上行并接触到常开开关时，小车改变运行方向，向下运动。暂停开关安装在斜面顶板的底端，当小车下行并接触到暂停开关时，小车停止运动。
斜面1为2mm厚铝板，其表面光滑，可大大减小摩擦。
合页2，两片完全一致的合页将铝板斜面和底面(材料也可为铝板)连接起来，这样便可自由调节角度。
可调角度铝柱3，铝板的高度通过事先高调好的斜面角度固定好，并用法兰将其固定在底面上，确保其本身的稳定性，同时这四根铝柱又可将斜面牢牢固定住，极大地减小斜面的振动，而且结构也非常简单。
小车4，小车是由木板纯手工制造，是一个没有上表面的长方体，小车底部装有四个轮子，木板制作可减轻重量，轮子可减小摩擦。
自动运行，通过电路连接的两个开关，一个常开开关8，一个暂停开关9，分别固定在斜面的顶端和底端，而该电路控制电机7带动传动螺杆将重物提升。
能效比高，电机的最大输出功率仅有24w，但是通过斜面的设计之后将重物的大部分质量交由斜面承载，因而装置能够抬升很重的物体，经测试，单次至少可抬升重物质量是24Kg，而且稳定性很好，经过多次测试均能正常运行，经估计，本实施例抬升重物能力还有很大上升空间，可以承受更多的重物。
速度快，本实施例在保证了重物抬升质量的同时，还保证了相当的速度，经测量竖直方向提升300mm再返回总共耗时7.6秒，经查资料比较，应用螺杆抬升重物达到这个速度算是挺快的，所以速度快也是本实施例一大特点。
进一步地，斜面为厚为2mm的铝板，其形状为长方形，宽为300mm，长约为700mm，特点是质量轻，易于打孔等加工操作，在铝板的底端打孔，将两块合页用螺栓和螺母固定到斜面上，底面是一块长为500mm，宽300mm，厚2mm的铝板，对其进行同样的打孔操作，交两块合页的另外一半固定在它的上面，这样一个可调角度的斜面装置就做好了了。
进一步地，用四根铝柱作为支撑杆固定已经调好角度的斜面，其一端通过打孔和螺栓螺母的方式与斜面铝板固定在一起，另外一端通过打孔和螺栓螺母加法兰的方式和底面铝板固定在一起，这样就形成了将斜面装置固定好了。
进一步地，用几块15mm厚的木板加工出一个长方体的小车作为运送装置，各木板之间用打孔加螺栓螺母的方式固定，然后再用四个还固定装置的轮子，用打孔加螺栓螺母的方式将其固定到小车底板的四个角上，这样一个轻便，且能减小摩擦的小车就完成了。再将小车固定到螺杆的传动螺母上。
进一步地，在斜面上端布置一个常开开关和下端布置一个暂停开关，相应的电路已经设计好，同时将螺杆和电机固定到斜面适当位置，它们之间用传动比为100：12(螺杆是100)的皮带轮和皮带组合连接。装上重物后启动电源，小车带着重物快速上升，到顶端后撞击常开开关，使小车换向，接着快速下降，竖直高度差在300mm，整个过程仅用接近7秒的时间，说明整个装置速度快。同时电机的最大输出功率仅为24w，说明能效比非常高!整个装置的综合性能很好，速度快和能效比是它的一大特点。
本实施例提供的重物快速提升装置，斜面由厚度为2mm的铝板切割而成，表面光滑以减小摩擦力。合页连接组成斜面的两块铝板，使斜面的角度可以调节。四根铝柱用于支撑斜面，铝柱的一端通过法兰固定在斜面的底板上，铝柱的另一端通过螺栓和螺母固定在斜面的顶板上。常开开关安装在斜面顶板的顶端，当木制小车上行并接触到常开开关时，小车改变运行方向，向下运动。暂停开关安装在斜面顶板的底端，当小车下行并接触到暂停开关时，小车停止运动。以24w功率的电机承载重物至少有24kg，能效比高，同时上升下降300mm过程仅用近7秒，速度非常快。
本实施例能效比高，此装置运用直流电机额定功率24W，测试单次至少可抬升重物质量是24Kg，而且稳定性很好，经过多次测试均能正常运行，经估计，本实施例抬升重物能力还有很大上升空间，可以承受更多的重物。
本实施例在保证了重物抬升质量的同时，还保证了相当的速度，经测量竖直方向提升300mm再返回总共耗时7.6秒，经查资料比较，应用螺杆抬升重物达到这个速度算是挺快的，所以速度快也是本实施例一大特点。
本实施例承载重物的小车是由木板制作而成的，质量很轻，可以很大程多上减少无用功，提升装置抬升效率，而且木板便宜，易于加工，性价比高。此外，我们在小车底部安装了四个小车轮，这样可以将滑动摩擦转变为滚动摩擦，减轻传动螺母载荷力，一定程度上增加上升速度。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种重物快速提升装置，其特征在于，包括斜面、底面、支撑杆、传动装置、运送装置以及驱动装置，所述斜面的底边与底面的一侧边通过合页连接，斜面的顶边与底面的另一侧边之间通过支撑杆支撑并固定；所述传动装置沿斜面设置于斜面上方并与驱动装置驱动连接，所述运送装置放置于斜面上并与传动装置传动连接。
2.根据权利要求1所述的重物快速提升装置，其特征在于，所述斜面和／或底面采用光滑铝板切割形成。
3.根据权利要求2所述的重物快速提升装置，其特征在于，所述光滑铝板厚度为2mm。
4.根据权利要求1所述的重物快速提升装置，其特征在于，所述支撑杆为四根，其中，每一根支撑杆的顶端与斜面的顶边固定连接，每一根支撑杆的底端通过法兰与底面的另一侧边固定连接。
5.根据权利要求4所述的重物快速提升装置，其特征在于，所述支撑杆为伸缩杆。
6.根据权利要求4所述的重物快速提升装置，其特征在于，所述支撑杆采用铝质材料。
7.根据权利要求1所述的重物快速提升装置，其特征在于，所述运送装置采用木质小车，所述小车的底面设有滑轮。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的重物快速提升装置，其特征在于，所述驱动装置包括电机、常开开关和暂停开关，所述常开开关和暂停开关分别设置于斜面的顶端和底端，并分别与电机电路连接，所述电机与传动装置驱动连接。
9.根据权利要求8所述的重物快速提升装置，其特征在于：所述传动装置包括：螺杆、传动螺母、大皮带轮、小皮带轮以及皮带，电机的电机轴与小皮带轮直接相连，小皮带轮通过皮带带动大皮带轮，大皮带轮与螺杆固接，螺杆铰接在斜面上，传动螺母设置于螺杆上；当电机转动，力矩通过大皮带轮和小皮带轮放大，并作用于螺杆，螺杆转动，带动传动螺母沿螺杆轴线平动，重物固定在传动螺母上并沿着斜面上下运动。
10.根据权利要求9所述的重物快速提升装置，其特征在于：大皮带轮和小皮带轮之间的传动比为100：12。
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