CN104944314B - 一种机械式顶升机构及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械式顶升机构及其应用，包括底座和设置在底座上的动力装置、传动装置和托盘；动力装置、传动装置和托盘依次相连，动力装置通过传动装置将动力输出到托盘，带动托盘升降。传动装置主要通过大小两个锥齿轮的啮合来实现动力的传动，其中与大锥齿轮连接的螺旋套带动螺旋轴进行升降，在螺旋轴的顶端设置托盘。本发明机械式顶升机构，体积小、重量轻、操作简单、使用方便，同时由于设置了径向定向防转装置，使螺旋轴能够径向定向上下移动，且在物体顶起到规定位置时，滑动螺旋副的自锁性能够保证物体在规定位置的定位，其作用明显，效果显著，值得推广应用。

Description

一种机械式顶升机构及其应用

技术领域

本发明涉及一种机械式顶升机构及其应用，属于载重传动装置技术领域。

背景技术

顶升机构，顾名思义就是把物体升降到一定的高度，来满足生活生产的需要。在现实生活和实际生产中，我们经常会遇到一些重型汽车抛锚需要更换轮胎或者维修,将一些重物如机床、笨重的箱子、桥梁大墩、大型设备等在没有起重设备的情况下移动或抬起，如果仅仅靠人工进行操作是相当困难的，在这个时候就需要用到顶升机构，发挥四两拨千斤的作用。

顶升机构的种类很多，究其原理，主要有液压式顶升机构，气动式顶升机构，机械式顶升机构等等。液压式顶升机构对于油液的密封性要求比较高，如果发生漏油，物体就不能按照意愿顶升到预定高度，气动式顶升机构对密封性的要求更高。而且他们的体积一般都比较大。

中国专利文献CN203306972U公开了一种高度自检测千斤顶，该千斤顶主要包括一升降机构，升降机构包括丝杠、底座，底座与丝杠螺纹接合，丝杠的顶部设有齿面向上的伞形齿轮，伞形齿轮与横向配置的锥齿轮啮合，水平转轴的一端穿插在壳体上并与锥齿轮固定连接，丝杠上设有角度传感器，角度传感器连接有一微型处理系统，微型处理系统与一显示屏相连，微型处理器系统还连接有一控制装置，微型处理器系统通过控制装置连接电源。该千斤顶增加了高度自检测功能，且借助于微型处理器与电机的结合使千斤顶智能的调节摇动力矩从而实现变速的功能，并进行自动升降。该千斤顶虽实现了智能高度调节控制，但其结构复杂、成本高、维修不便，实用性差。

中国专利文献CN102659056A公开了一种能够多节自由伸缩的大负载高精度升降装置，该装置包括基座模块、动力模块、中间级伸缩模块A、中间级伸缩模块B、末级伸缩模块和升降装置平台，基座模块设在底座上，动力模块将动力传递给中心动力丝杆，中心动力丝杆的螺旋传动到中间级伸缩模块A上，带动中间级伸缩模块A的内外丝杆Ⅲ伸展或收缩；内外丝杆Ⅲ螺旋传动到内外丝杆Ⅱ上，带动中间级伸缩模块B伸展或收缩；内外丝杆Ⅱ通过螺旋传动把动力提供给末级的内外丝杆Ⅰ上，带动其伸展或收缩。该升降装置能够在大负载和复杂工况下，可以在任意位置停止和满足任意位置自锁。但是该装置结构相对复杂，安装精度高，且内外丝杆为螺旋升降，使用会受到局限。

因此，亟需设计一种新型结构形式的顶升机构，以满足结构简单小巧、方便实用、成本低廉、维修方便的使用要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种机械式顶升机构。

本发明还提供一种上述机械式顶升机构的使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种机械式顶升机构，包括底座和设置在底座上的动力装置、传动装置和托盘；所述动力装置、传动装置和托盘依次相连，所述动力装置通过传动装置将动力输出到托盘，带动托盘升降。

优选的，所述底座包括底座本体及设置在底座本体上的支撑套和电机支架，所述底座本体上设置有多个螺栓孔。

进一步优选的，所述底座本体上还设置有底座挡板，所述底座挡板上设置有多个安装孔。

优选的，所述动力装置选为直流减速电机，所述直流减速电机固定设置在电机支架上。

优选的，所述传动装置包括螺旋套、螺旋轴、第一锥齿轮和第二锥齿轮；所述螺旋套设置于支撑套内，所述螺旋轴通过螺纹传动与螺旋套连接，所述螺旋轴的顶端与所述的托盘连接，所述螺旋套的上端与第一锥齿轮相连接，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮与直流减速电机的输出轴相连接。

优选的，所述螺旋套上下依次设置有深沟球轴承和圆锥滚子轴承，所述深沟球轴承和圆锥滚子轴承置于支撑套内。

进一步优选的，所述螺旋轴的底部嵌入设置于一轴外套筒内，所述螺旋轴通过键与轴外套筒连接，所述轴外套筒的底端与底座本体固定连接。

优选的，所述螺旋套的上端贯穿于一齿轮挡圈，所述齿轮挡圈通过十字槽沉头螺钉与第一锥齿轮固定连接，所述第一锥齿轮与螺旋套之间通过键连接。

优选的，所述托盘中心处设置一通孔，所述螺旋轴的顶端中心处设置一光孔，在所述光孔的底端设置一斜螺母，所述托盘通过一内六角圆柱头螺钉贯穿通孔后与光孔底端的斜螺母连接。此设计的好处在于，采取托盘伸出轴和中空螺旋轴之间光孔配合连接，防止托盘从螺旋轴端部脱落，同时又使得拆装方便；同时斜螺母受到侧向力，使托盘伸出轴外胀锁紧，有效防止了托盘转动。

一种机械式顶升机构的使用方法，包括以下步骤，

将顶升机构放置在待作业位置，通过底座本体上螺栓孔将顶升机构固定牢固，然后启动直流减速电机带动第二锥齿轮旋转，第二锥齿轮带动与之啮合的第一锥齿轮旋转，第一锥齿轮旋转的同时带动与之固定连接的螺旋套旋转，螺旋套旋转的同时带动与之螺纹连接的螺旋轴上升，将托盘顶起；作业完成后，启动直流减速电机反转，第二锥齿轮依次带动第一锥齿轮、螺旋套旋转，使螺旋轴下降带动托盘落下。

本发明的有益效果在于：

1.本发明机械式顶升机构，有着体积小重量轻的优点，而且底座可以固定在任何地方，再配合异形托盘，就可以用在生产生活的方方面面，且操作简单。

2.本发明机械式顶升机构，采用螺旋套转动，而螺旋轴以直线行进，但是螺旋轴在直线行进的同时也在转动，这样放在托盘上的物体就会不稳定，由于设置了径向定向防转装置，使螺旋轴能够径向定向上下移动。

3.本发明机械式顶升机构，为了防止托盘从螺杆端部脱落，同时又要使得拆装方便，采取托盘伸出轴和中空螺杆之间光孔配合连接，紧固螺钉通过托盘伸出轴的中间孔与螺杆中间孔中的斜螺母旋合，斜螺母受到侧向力，使托盘伸出轴外胀锁紧，防止托盘转动。

4.本发明机械式顶升机构，采用滑动螺旋摩擦传动，在物体顶起到规定位置时，滑动螺旋副的自锁性能够保证物体在规定位置的定位。

附图说明

图1为本发明机械式顶升机构的主视图；

图2为本发明机械式顶升机构的的俯视图；

图3为本发明机械式顶升机构的A-A剖视图；

图4为本发明机械式顶升机构的B-B剖视图；

图5为本发明机械式顶升机构的C-C局部剖视图。

其中：1为底座本体，2为支撑套，3为螺旋套，4为轴承挡圈，5为第一锥齿轮，6为齿轮挡圈，7为托盘，8为斜螺母，9为螺旋轴，10为轴外套筒，11为第二锥齿轮，12为电机支架，13为直流减速电机，14为底座挡板，15为弹簧垫圈，16为内六角圆柱头螺钉，17为圆锥滚子轴承，18为键A，19为深沟球轴承，20为十字槽沉头螺钉，21为十字槽沉头螺钉，22为内六角圆柱头螺钉，23为键C，24为键B。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1至图5所示，本实施例提供一种机械式顶升机构，包括底座和设置在底座上的动力装置、传动装置和托盘；动力装置、传动装置和托盘依次相连，动力装置通过传动装置将动力输出到托盘，带动托盘升降。

其中，底座包括底座本体1及安装在底座本体1上的支撑套2和电机支架12，支撑套2通过内六角圆柱头螺钉16安装在底座本体1上，支撑套2的外形为圆筒形，电机支架12直接焊接在底座本体1上。另外，在底座本体1的四个角位上设置四个螺栓孔，可以将顶升机构固定在需要作业的地方。

动力装置选用直流减速电机13，将直流减速电机13固定安装在电机支架12上，选用小型直流减速电机可以节省空间，减少顶升机构的整体体积和重量。

传动装置包括螺旋套3、螺旋轴9、第一锥齿轮5和第二锥齿轮11；螺旋套3设置于支撑套2内，螺旋套为一内空的长轴，长轴上含有轴肩，螺旋套3上下依次套装深沟球轴承19和圆锥滚子轴承17，深沟球轴承19和圆锥滚子轴承17卡在轴肩处并置于支撑套2内，在支撑套2的上端通过十字槽沉头螺钉20安装轴承挡圈4。

螺旋轴9通过螺纹传动与螺旋套3连接，螺旋轴9置于螺旋套3内，螺旋轴9的顶端中心处设置一光孔，在所述光孔的底端放置一斜螺母8，托盘7中心处开设一通孔，托盘7通过一内六角圆柱头螺钉16贯穿通孔后与光孔底端的斜螺母8连接；螺旋轴9的底部嵌入设置于一轴外套筒10内，螺旋轴9通过键A18与轴外套筒10连接，轴外套筒10置于支撑套2内其底端通过螺栓与底座本体1固定连接在一起。螺旋轴9和螺旋套3相配合，能够利用滑动螺旋副的自锁性保证物体在被顶起到规定位置时的定位。螺旋轴9与轴外套筒10之间通过键连接，因为设计了防转结构，所以螺旋轴只能以径向定向直线的形式上升，将物体垂直顶起。

螺旋套3的上端贯穿于一齿轮挡圈6，齿轮挡圈6通过十字槽沉头螺钉21与第一锥齿轮5的上端固定连接，第一锥齿轮5与螺旋套3之间通过键B24连接，第一锥齿轮5与第二锥齿轮11啮合，第二锥齿轮11通过键C23与直流减速电机13的输出轴相连。

顶升机构在作业过程中，直流减速电机通过锥齿轮传动结构将动力传递到螺旋轴上，螺旋轴在升降过程中带动托盘实现顶起或落下。

实施例2：

本实施例提供一种机械式顶升机构，结构如实施例1所述，其不同之处在于：底座本体1上还设置有两个底座挡板14，每个底座挡板14上开设两个安装孔，底座挡板14和底座本体1为一体式结构设计。当该机械式顶升机构需要与其他装置连接时，可通过底座挡板上的安装孔与其进行连接。

实施例3：

本实施例提供该发明机械式顶升机构的使用方法，具体操作步骤如下，

将顶升机构放置在需要支撑的地方，通过底座本体1上螺栓孔将顶升机构固定牢固，启动直流减速电机13带动第二锥齿轮11旋转，与第二锥齿轮11啮合的第一锥齿轮5随之旋转，与第一锥齿轮5固定连接的螺旋套3旋转，螺旋套3旋转的同时带动与之螺纹连接的螺旋轴9上升，将托盘7顶起；作业完成后，启动直流减速电机13反转，第二锥齿轮11依次带动第一锥齿轮5、螺旋套3旋转，使螺旋轴9下降带动托盘7落下。

Claims (4)

1.一种机械式顶升机构，其特征在于，包括底座和设置在底座上的动力装置、传动装置和托盘；所述动力装置、传动装置和托盘依次相连，所述动力装置通过传动装置将动力输出到托盘，带动托盘升降；

所述底座包括底座本体及设置在底座本体上的支撑套和电机支架，所述底座本体上设置有多个螺栓孔；

所述动力装置选为直流减速电机，所述直流减速电机固定设置在电机支架上；

所述传动装置包括螺旋套、螺旋轴、第一锥齿轮和第二锥齿轮；所述螺旋套设置于支撑套内，所述螺旋轴通过螺纹传动与螺旋套连接，所述螺旋轴的顶端与所述的托盘连接，所述螺旋套的上端与第一锥齿轮相连接，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮与直流减速电机的输出轴相连接；

所述螺旋套上下依次设置有深沟球轴承和圆锥滚子轴承，所述深沟球轴承和圆锥滚子轴承置于支撑套内；

所述螺旋轴的底部嵌入设置于一轴外套筒内，所述螺旋轴通过键与轴外套筒连接，所述轴外套筒的底端与底座本体固定连接；

所述螺旋套的上端贯穿于一齿轮挡圈，所述齿轮挡圈通过十字槽沉头螺钉与第一锥齿轮固定连接，所述第一锥齿轮与螺旋套之间通过键连接。

2.如权利要求1所述的机械式顶升机构，其特征在于，所述底座本体上还设置有底座挡板，所述底座挡板上设置有多个安装孔。

3.如权利要求1所述的机械式顶升机构，其特征在于，所述托盘中心处设置一通孔，所述螺旋轴的顶端中心处设置一光孔，在所述光孔的底端设置一斜螺母，所述托盘通过一内六角圆柱头螺钉贯穿通孔后与光孔底端的斜螺母连接。

4.一种如权利要求1至3任一项所述的机械式顶升机构的使用方法，包括以下步骤，

将顶升机构放置在待作业位置，通过底座本体上螺栓孔将顶升机构固定牢固，然后启动直流减速电机带动第二锥齿轮旋转，第二锥齿轮带动与之啮合的第一锥齿轮旋转，第一锥齿轮旋转的同时带动与之固定连接的螺旋套旋转，螺旋套旋转的同时带动与之螺纹连接的螺旋轴上升，将托盘顶起；作业完成后，启动直流减速电机反转，第二锥齿轮依次带动第一锥齿轮、螺旋套旋转，使螺旋轴下降带动托盘落下。