CN106794973A - 便携式自锁升降系统 - Google Patents

Abstract

一种升降系统包括：具有端面的缸体，被支撑用以随活塞运动的螺纹构件，和与所述螺纹构件螺纹配合的螺母，所述螺母选择性地与所述端面配合。所述螺母和所述端面之间的配合限制所述活塞相对于所述缸体在至少一个方向上的轴向移动。驱动机构相对于所述螺纹构件旋转所述螺母。控制阀控制所述活塞相对于所述缸体的移动。驱动控制机构控制所述驱动机构的操作和所述螺母的旋转。螺母传感器感测所述螺母的一部分。所述螺母传感器与所述控制阀和所述驱动控制机构中的至少一个通信。当所述螺母传感器检测到所述螺母的一部分时，所述控制阀停止所述活塞的移动或所述驱动控制机构停止所述螺母的旋转。

Description

便携式自锁升降系统

相关申请

本申请要求在2014年9月17日提交的在先提交的共同未决美国临时专利申请第62/051,607号的利益，其全部内容由此通过引用而被并入。

技术领域

本发明涉及升降系统及其使用方法。

发明内容

由于各种原因(例如，对负载进行维护、重新定位负载等)，流体升降系统(例如，其包含液压缸或液压千斤顶)可用于升起或降低大型负载(例如，桥梁、建筑物、机械、车辆、轨道车、大型设备等)。对于一些大型负载，可使用多个液压缸提供必要的力和平衡以升起负载。液压缸经常既被用作升降机构又在负载升起后被用作支撑构件。例如，大型机械可能需要维护，技术人员可能需从下方接近机械以完成必要的工作。在机械被升起后，当技术人员从下方维修机械的时候，液压缸可进一步支撑该机械。

除了为用户建立了不安全的环境，在负载升起或降低的时候，该系统有可能损坏负载和处于提升区中的物体，这是因为液压的快速损失(例如，由于液压缸、导管、液压泵等故障)可能导致负载掉落。现有的升降系统可包括手动转动的锁紧螺母，其在负载完全升起或完全降低后被定位而用作停止部件。然而，该机构在升起或降低过程中未保持负载。而且，在升起完成后和/或在降低负载前手动操作锁紧螺母的方式效率低，并且当使用多个液压缸升降负载时可能特别耗时。用户还可能处于至少部分地位于负载下方的不安全位置以调整锁紧机构。

在一个独立方面，一种升降系统包括：具有端面的缸体；可移动地支撑在所述缸体中的活塞；被支撑用以随所述活塞运动的螺纹构件。所述升降系统进一步包括与所述螺纹构件螺纹配合的螺母，所述螺母选择性地与所述端面配合，所述螺母和所述端面之间的配合限制所述活塞相对于所述缸体在至少一个方向上的轴向移动。所述升降系统进一步包括驱动机构，其可操作以相对于所述螺纹构件旋转所述螺母；控制阀，其可操作以控制所述活塞相对于所述缸体的移动；驱动控制机构，其可操作以控制所述驱动机构的操作和所述螺母的旋转；及螺母传感器，其可操作以感测所述螺母的一部分。所述螺母传感器与所述控制阀和所述驱动控制机构中的至少一个通信。当所述螺母传感器检测到所述螺母的一部分时，所述控制阀停止所述活塞的移动或所述驱动控制机构停止所述螺母的旋转。

在另一个独立方面，一种升降系统包括：缸体，其具有端面并沿着缸体轴延伸；活塞，其被支撑用以沿着所述缸体轴相对于所述缸体移动；被支撑用以随所述活塞运动的螺纹构件；与所述螺纹构件螺纹配合的螺母。所述螺母的至少一部分可选择性地与所述端面配合。所述螺母和所述端面之间的配合限制所述活塞沿着所述缸体轴相对于所述缸体在至少一个方向上的移动。所述升降系统还包括传感器组件，其可操作以感测所述螺母相对于所述端面的位置，所述传感器组件被支撑用以在垂直于所述缸体轴的方向上相对于所述缸体移动。

在另一个独立方面，一种升降系统包括：具有端面的缸体；被支撑用以相对于所述缸体移动的活塞；被支撑用以随所述活塞运动的螺纹构件，所述螺纹构件定义一轴；与所述螺纹构件螺纹配合的螺母，所述螺母选择性地与所述端面配合；及驱动机构，其可操作以旋转地驱动所述螺母。所述螺母和所述端面之间的配合限制所述活塞相对于所述缸体在至少一个方向上的轴向移动。所述驱动机构包括：马达，其包括被支撑以与所述缸体呈轴向固定关系的驱动机构；及弹性构件，其驱动地连接所述驱动机构和所述螺母。所述驱动机构的旋转导致所述螺母旋转，所述螺母的旋转导致所述螺母的沿着所述螺纹构件的轴向移动。

在另一个独立方面，一种升降系统操作方法，所述升降系统包括：具有端面的缸体、可移动地支撑在所述缸体中的活塞、被支持用以随所述活塞运动的螺纹构件、与所述螺纹构件螺纹配合的螺母、以及可操作地旋转驱动所述螺母的驱动机构。所述方法包括：向所述缸体供应流体以相对于所述缸体伸展所述活塞；操作所述驱动机构以旋转所述螺母并选择性地保持所述螺母与所述端面配合，所述螺母和所述端面之间的配合限制所述活塞相对于所述缸体在收缩方向上的轴向移动；相对于所述缸体收缩所述活塞。所述收缩包括：向所述缸体供应流体以相对于所述缸体伸展所述活塞使得所述螺母与所述端面分离；及操作所述驱动机构以使得所述螺母与所述端面分离。

在另一个独立方面，一种用于将负载支撑在工作面上方的升降系统，包括：具有第一端和第二端的缸体；可移动地支撑在所述缸体中的活塞；及底板，所述底板包括可支撑在所述工作面上的下表面和与所述缸体的第一端连接的上表面。所述底板具有周缘、中心部和位于所述周缘与所述中心部之间的锥形部。所述中心部具有第一厚度，所述周缘具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。

在另一个独立方面，一种升降系统包括：缸体；可移动地支撑在所述缸体中并具有上端的活塞；扩展组件，所述扩展组件可操作以延长所述活塞的长度。所述扩展组件包括：第一扩展构件，其选择地直接连接到所述活塞的所述上端，所述第一扩展构件具有第一长度；及第二扩展构件，其可选择性地及可替换地直接连接到所述活塞的顶端和所述第一扩展构件。所述第二扩展构件具有与所述第一长度不同的第二长度；其中，所述第二扩展构件不能与所述第一扩展构件联接使得所述第二扩展构件被定位在所述第一扩展构件和所述活塞的所述上端之间。

在阅读详细描述、附图和权利要求书后，本发明的独立特征和独立优点对于本领域技术人员变得显而易见。

附图说明

图1是一种升降系统的立体图。

图2是图1中所述升降系统的另一立体图。

图3是图1中所述升降系统的侧视图。

图4是用于图1中所述升降系统的支架的分解图。

图5是图1中所述升降系统的一部分的前视图。

图6是图5中所示的所述升降系统的所述部分的分解图。

图7是一种传感器的一部分的立体放大图。

图8是一种执行器组件的侧视图。

图9是图8中所示的所述执行器组件的分解侧视图。

图10是图8中所述执行器组件大致沿线10-10的剖视图。

图11是图5中所示的所述升降系统的所述部分的俯视图。

图12是一种支撑结构和驱动机构的立体图。

图13是图12所示的结构的俯视图。

图14是图12所示的结构的侧视图。

图15是图12所示的结构的分解图。

图16是一种液压回路结构的立体图。

图17是图16所示的所述液压回路结构的分解图。

图18是图16所示的所述液压回路结构的俯视图。

图19是图16所示的所述液压回路结构的侧视图。

图20是图16所示的所述液压回路结构的侧视图。

图21是用于空气控制回路及空气系统的一种阀歧管组件的俯视图。

图22是所述空气控制回路的示意图。

图23是一种液压及气动系统的示意图。

图23A是根据另一实施例的一种液压及气动系统的示意图。

图24是一种具有锁紧螺母的升降系统在第一位置处的局部剖视图。

图24A是图24中所述升降系统的放大图。

图25是具有所述锁紧螺母的所述升降系统在第二位置处的局部剖视图。

图25A是图25中所述升降系统的放大图。

图26是一种执行器组件和扩展组件的第一布置方式的侧视图。

图27是所述执行器组件和所述扩展组件的第二布置方式的侧视图。

图28是一种执行器组件和所述扩展组件的第三布置方式的侧视图。

图29是一种执行器组件和所述扩展组件的第四布置方式的侧视图。

图30是一种执行器组件和所述扩展组件的第五布置方式的侧视图。

图31是升降系统的另一种构造的立体图。

图32是图31所示的所述升降系统移除顶盖后的上部分的放大立体图。

图33是图31所示的所述升降系统的侧视图。

图34是一种用于升降系统的操作回路的示意图。

图35是一种用于升降系统的操作回路的另一种构造的示意图。

图36是所述升降系统的伸展操作的框图。

图37是所述升降系统的收缩操作的框图。

具体实施方式

在详细地解释本发明的任何独立实施例之前，应该理解，本发明在它的应用方面不被限制为在以下说明中阐述或者在以下附图中示意的元件的构造和布置的细节。本发明能够具有其它独立的实施例并且能够被以各种方式实施或者执行。并且，应该理解，本文所使用的用语和术语只是为了说明的目的，不应被视为限制。

本文中所使用的“包含”、“包括”或“具有”以及它们的变体旨在包括其后列出的项目及其等同物以及附加的项目。除非另有规定或限制，术语“安装”、“连接”、“支撑”、“联接”及其变体被广义地使用且包括直接或间接的安装、连接、支撑和联接。进一步地，“连接的”和“联接的”不限于物理或机械连接或联接。

此外，应当理解，本发明的实施例可以包括硬件、软件以及电子元件或模块，出于论述的目的，电子元件可以被示出和描述为似乎电子元件的大部分仅在硬件中实现。然而，基于阅读详细说明，本领域技术人员将会认识到，在至少一个实施例中，本发明的基于电子的方面可以由可由一个或多个处理单元例如微处理器和/或专用集成电路(“ASIC”)执行的软件(例如，存储在非易失性计算机可读介质上)中实现。如此，应当注意的是，多个基于硬件和软件的设备以及多个不同结构的元件可以用来实现本发明。例如，说明书中描述的“服务器”和“计算设备”可以包括一个或多个处理单元、一个或多个计算机可读介质模块、一个或多个输入/输出界面以及连接这些元件的各种连接件(例如，系统总线)。

图1至图3例示一种便携式升降系统10，包括由支架18支撑的壳体14。如图3和图4所示，所述支架18包括活动把手22，并由轮子26支撑进行运动以帮助用户操纵和控制所述升降系统10。所述支架18进一步包括第三轮或脚轮24，用于当所述系统10围绕所述轮子26的轴转动时接合地面。此外，所述把手22能够在较低位置和较高位置之间枢转，较低位置和较高位置均在图1和图2中显示。所述把手22由保持机构(如锁定销、夹具等)可释放地保持在至少这些位置。

如图3和图4所示，所述支架18包括锁销28，其可释放地接合在所述壳体14(图3)的一部分或储液槽184(见下文)以将所述支架18保持在锁定位置。所述支架18进一步包括销32，其可枢转地联接到用于支撑所述执行器组件30的套筒132上(图3)。在图示的实施例中，所述销32被联接到所述套筒132上的在所述执行器组件30的重心后面的位置处(图3)。当所述锁销28分离时，所述支架18能够绕所述销32枢转。

当向所述把手22施加向下的力时，所述力在所述轮子26的轴位置形成力矩以使得所述执行器组件30绕所述轮子26的轴旋转。因为所述执行器组件30的重心位于所述销连接处32的“外部”和前面，所以随着所述销连接处32被抬升所述执行器组件30的所述上端旋转离开所述轮子26。所述执行器组件30的倾斜减少了与地面的表面接触和在地面上的重量，并在地面和所述千斤顶之间产生三点接触：第一个接触点是所述底座34的前缘，其他两个接触点在每个轮子26处。所述三点接触便于更方便地移动所述系统10而无需显著地向上移动所述执行器组件30，从而允许更容易地将所述执行器组件30对齐所述负载下的所需的提升点。

如图5至图7所示，所述壳体14支撑执行器组件30(如液压缸组件)，并包括底座34和盖板38。所述壳体14还支撑驱动组件42和逻辑控制系统46(图3)。如下面详细讨论的，所述执行器组件30可伸展以升起负载，并且在所述执行器组件30伸展或收缩时所述驱动组件42被控制以旋转锁紧螺母50以保持所述锁紧螺母50抵靠支撑面，从而限制或防止所述负载的不希望的运动(如掉落)，例如，在液压突然损失的情况下。

参见图6，所述执行器组件30由所述底座34支撑，所述底座34包括环绕所述执行器组件30的一部分延伸的套筒132和底部构件136。所述执行器组件30的顶端68被定位成接近所述盖板38。

如图8至图10所示，所述执行器组件30包括具有底端64和顶端68的缸体58。所述执行器组件30进一步包括螺纹活塞或柱塞76以及双动活塞80。纵轴84在所述缸体58的所述底端64和所述顶端68之间延伸。

最佳地如图10所示，所述柱塞76包括杆部88、下部92和上部96。所述杆部88联接到所述双动活塞80，且两者都位于沿着轴向贯穿所述柱塞76的内孔102中。所述杆部88的一部分穿过所述下部92，并被固定在所述缸体58上。所述活塞80与所述内孔102之间密封。所述上部96具有穿过所述顶端68的外螺纹108。所述柱塞76容纳所述双动活塞80和所述杆部88，并设置于所述缸体58的孔106中。

在图示的实施例中，加压流体被供应到所述下部92和所述缸体58的端部之间的孔106中，从而使得所述柱塞76相对于所述缸体58伸展。为了收缩所述柱塞76，流体被供应到形成于所述内孔102和所述杆部88之间并形成于所述活塞80和所述下部92之间的腔室中。在一实施例中，用于收缩所述柱塞76的加压流体通过所述杆部88内部的通道110传输。在图示的实施例中，所述柱塞76还包括靠近所述柱塞76的端部的另一孔112，例如，用于将所述柱塞76联接到用于接合所述负载的构件。

当加压流体被供应到所述执行器组件30中时，所述柱塞76沿着伸展方向116(图8)和相反的收缩方向120(图8)轴向移动。所述锁紧螺母50(图6)螺纹联接到所述柱塞76的外螺纹108。所述螺纹接合允许所述锁紧螺母50在所述柱塞76伸展或收缩时沿着所述柱塞76轴向移动，并且所述轴向移动允许所述锁紧螺母50在所述柱塞76伸展或收缩时停留在适当的位置或相对于所述端面68(例如，所述缸体58的顶部)移动。

如图11至图15所示，所述盖板38支撑所述驱动组件42和所述逻辑控制系统46。所述驱动组件42保持所述锁紧螺母50与轴向固定的表面(例如，在图示的构造中为所述缸体58的顶端68)抵触。所述驱动组件42的元件与在2013年10月17日公开的美国专利申请公开第US 2013/0269511A1号中描述的系统相似，其全部内容由此通过引用而被并入。

所述驱动组件42包括马达152(图12)、被所述马达153驱动的驱动链轮156(图11)及被所述驱动链轮156驱动的柔性构件(例如链条160)。所述链条160与所述锁紧螺母50(例如，与所述锁紧螺母50联接的第二链轮164)驱动接合。在其他构造中(未示出)，所述链轮164可以与所述锁紧螺母50一起形成。最佳地如图11所示，所述马达152经由所述驱动链轮156转动所述链条160。所述链条160继而驱动所述第二链轮164，使得所述锁紧螺母50相对于所述柱塞76旋转。在所述柱塞76伸展或收缩时，所述锁紧螺母50相对于所述螺纹108旋转，使得所述锁紧螺母50沿着所述执行器组件30的所述纵轴84线性移动。

在伸展和收缩过程中，所述柱塞76可能经受侧向或横向的负载工况。这些侧向负载可能导致所述柱塞76倾斜远离所述缸体58的轴84。在这种情况下，所述锁紧螺母50随着所述柱塞76倾斜远离所述驱动链轮156，以调整所述锁紧螺母50和所述驱动链轮156的相应轴线之间的距离，并且所述柔性链条160适应该移动。

在图示的构造中，所述驱动组件42包括张紧机构，其可操作以保持所述链条160的张力以及所述链条160和所述链轮156、164之间的驱动接合。图示的所述张紧机构包括位于所述链条160两侧(例如，在所述驱动链轮156的轴线和所述从动链轮164之间延伸的直线的两侧)的一对张紧器176。

每个张紧器176包括可与所述链条160的表面接合的滚子177。每个滚子177由枢转臂178支撑。每个臂178可绕轴179枢转来调整所述滚子177之间的间距以收紧或允许所述链条器160松弛。偏置构件(例如，弹簧(未示出))将每个臂178朝所述滚子177与所述链条160接合的方向偏置。

由于侧向或横向负载工况引起的所述柱塞76远离所述轴84的倾斜或枢转可能导致所述锁紧螺母50和所述支撑面之间的间隙变化和/或不均匀(增加或减少，其取决于倾斜的方向和测量间隙的位置)。该倾斜可导致所述驱动链轮156和所述锁紧螺母50的从动链轮164之间的同步产生时间增益或损失。同步时间增益(timing gain)导致更多的旋转，但对所述升降系统10的损害一般比同步时间损失(timing loss)对所述升降系统10的损害小，同步时间损失降低在下降前的上升量和向上旋转。尽管过多的向上旋转可导致所述链条的错位，但是降低的上升量和向上旋转可能造成当所述执行器组件30处于负载状态且操作者需要收缩所述柱塞76时所述锁紧螺母50无法释放。

最佳地如图15所示，所述逻辑控制系统46包括可移动地联接到所述盖板38的传感器组件260。所述传感器组件260包括固定在所述盖板38上的闸瓦托(shoe bracket)220和可移动地联接在所述闸瓦托220上的闸瓦(shoe)224(例如，通过导轨)。在图示的构造中，所述闸瓦224经由一对销228联接到所述闸瓦托220，并被偏置构件(例如，弹簧232)朝远离所述闸瓦托220且朝向所述执行器组件30的方向偏置。

所述闸瓦224与所述锁紧螺母50接合。如果所述柱塞76及所述锁紧螺母50从所述缸体58的轴84倾斜，所述闸瓦224移动以保持其相对于所述锁紧螺母50的位置。当所述柱塞76倾斜远离所述驱动链轮156时，所述弹簧232迫使所述闸瓦224远离所述闸瓦托220。当所述柱塞76朝向所述驱动链轮156倾斜并且当所述锁紧螺母50向所述闸瓦224施加一个足以克服所述弹簧232的偏置力的力时，所述闸瓦224朝向所述闸瓦托220滑动。在其他构造中(未示出)，所述闸瓦224可以沿着不同的轴(例如，平行于轴84的轴)和/或以不同的方式(例如，倾斜)移动，以适应所述锁紧螺母50的移动。

所述传感器组件260进一步包括多个传感器264、268、272(图7)。在图示的构造中，第二或上方或顶部传感器264和第二或下方或底部传感器268被支撑在所述闸瓦224上并随着所述闸瓦224移动，且与所述执行器组件30相邻。所述柱塞传感器272由所述缸体58支撑。下面进一步详细描述所述传感器264、268、272的操作。

参见图16至图21，所述加压流体(例如，液压油)经由液压回路180输送，液压回路180包括储液槽184、泵188和连接这些元件的导管、管和管道。所述液压回路180提供流体以为所述执行器组件30提供动力并经由所述链条160转动所述锁紧螺母50。所述液压回路180被设置为同步所述柱塞76和所述锁紧螺母50的运动。

所述泵188经由所述逻辑控制系统46控制，并被配置为用以向所述执行器组件30提供加压流体。在图示的构造中，所述马达152是液压驱动的，并且所述泵188还提供流体以驱动所述马达152(图15)。在其他构造(未示出)中，所述泵188可驱动所述执行器组件30和所述马达152中之一，第二泵(未示出)可提供流体以驱动所述执行器组件30和所述马达152中的另一个。

在所述液压回路180中，第一阀192控制液压流体流向所述执行器组件30，并且第二阀196控制向所述逻辑控制系统46的气动马达200的气体供应。第三阀204被配置为改变所述流体马达152的转动方向。

图22和图23示意地显示所述逻辑控制系统46，其同步所述锁紧螺母50的转动(因而同步所述锁紧螺母50的轴向移动)和所述柱塞76的伸缩。所述逻辑控制系统46包括气源252、歧管256、气动马达200、传感器264、268、272和气泵。在图示的构造中，传感器264、268、272中的每一个为非接触式接近空气传感器，并被配置为用以检测所述传感器264、268、272前面的遮挡物。响应于被遮挡，所述传感器264、268、272向所述逻辑控制系统46返回压力信号。在图示的构造中，工作介质为空气；在其他构造中，工作介质可以为其他流体。而且，在其他实施例中，所述传感器264、268、272可以为其他类型的非接触式接近传感器(例如，激光传感器或红外传感器)。此外，图36和图37例示了所述升降系统在所述柱塞76伸缩过程中的基本操作。

在一构造中，所述液压回路180包括3个液压泵，均由提供压缩空气的共用动力源驱动。一个液压泵旋转所述锁紧螺母50，第二泵在所述执行器组件30的第一阶段或速度提升操作中提供低压流体，并且所述第三泵在所述执行器组件30的高负载提升操作中提供高压流体。所述动力源还提供动力以操作这些气动泵并启动所述逻辑控制回路中的阀门。

用户控制的控制器216(在图23中示意地显示并在图3中实物显示)联接到所述升降系统10并从远处(如20英尺)控制所述升降系统10。所述控制器216包括伸展开关和收缩开关，并且控制所述逻辑控制系统46和所述液压回路180的操作。当用户启动所述伸展开关时，所述逻辑控制系统46发送先导压力(pilot pressure)给控制所述执行器30的所述第一阀192的先导阀，并发送给所述第二阀196的先导阀以向所述气动马达200供应空气。同时，所述逻辑控制系统46发送先导压力给所述第三阀204以控制所述流体马达152的方向并使其沿第一方向(例如，当从上方观察时，其为顺时针方向)旋转。因此，在所述柱塞76相对于所述缸体58伸展时，所述锁紧螺母50沿着所述柱塞76的所述外螺纹108向下旋转。

所述锁紧螺母50上形成有接近所述柱塞76的外部环形槽172(见图24、图24A、图25和图25A)。当所述锁紧螺母50与所述支撑面(例如，所述缸体58的顶部)接触时，所述顶部传感器264被定位在所述环形槽172的顶部边缘的竖直上方(即在所述伸展方向116)。所述底部传感器268被定位在所述环形槽172的底部边缘的竖直上方，并被配置为用以在所述锁紧螺母50与所述支撑面抵触时所述底部传感器268未被覆盖(即与所述槽172对齐)。

所述柱塞传感器272被安装在所述执行器组件30的侧面，并被设置为平行于所述执行器组件30。所述柱塞传感器272被设置为接近所述缸体58的顶部，并且被配置为使得当所述柱塞76到达其工作行程的一端时所述柱塞76的下部92的边缘覆盖所述柱塞传感器272。

所述液压回路180中的加压流体在所述执行器组件30中移动所述柱塞76，同时地，经由所述流体马达152旋转所述锁紧螺母50，以使得所述锁紧螺母50和所述柱塞76配合移动。也就是说，当所述柱塞76伸展时，所述锁紧螺母50旋转使得所述锁紧螺母50沿着反方向轴向移动以接合所述支撑面68，即图示的构造中的所述缸体58的顶部。当所述柱塞76收缩时，所述锁紧螺母50旋转以沿着反方向轴向移动，以允许所述柱塞76收缩并保持相对临近以与所述支撑面68接合。

在一些构造中，所述锁紧螺母50快速旋转(例如，70转/分)，从而致使所述锁紧螺母50沿着所述缸体的纵轴84和所述外螺纹108以高的线速度(例如，32.5英寸每分钟)移动。在一些构造中，所述柱塞76以大致为所述锁紧螺母50的线速度的一半的最大速度伸展和收缩。

在所述柱塞76伸展过程中，所述锁紧螺母50的移动受限于所述柱塞76的相对较慢的提升速度，因为所述锁紧螺母50没有从所述流体马达152获得足够的扭矩来提高所述柱塞76的伸展速度。例如，经由所述链条60从所述流体马达152传递给所述锁紧螺母50的最大力可能仅为200镑。

由于所述锁紧螺母50的线速度和所述柱塞76的线速度之间的差异，比维持所述锁紧螺母50与所述支撑面接触所需的扭矩更大的扭矩被传递到所述锁紧螺母50。换言之，过量的扭矩被不断地提供给所述锁紧螺母50，导致所述锁紧螺母50卡住或过度拧紧在所述外螺纹108并抵靠在所述支撑面(所述缸体58的顶部)。当所述锁紧螺母50卡住时，由所述泵传输到所述液压马达152的任何过量的油都被排到所述储液槽184中。

在所述柱塞76伸展时，所述锁紧螺母50的过度拧紧持续发生，因为所述锁紧螺母50不断地被迫使向下移动与所述缸体58的顶部接合。所述过度拧紧限制或防止在所述柱塞76伸展过程中在所述锁紧螺母50和所述支撑面68之间形成较大的间隙。

过度拧紧所述锁紧螺母50使得所述柱塞76的位置可以被保持，例如，在升起或降低负载的过程中液压快速损失的情况下。经由所述锁紧螺母50的内螺纹和所述柱塞76的所述上部96的外螺纹之间的配合，所述柱塞76被保持在适当位置。因此，在所述柱塞76伸缩的整个过程中可防止所述负载的不希望的移动，从而防止损坏负载及位于提升区中的其他物体。在一构造中，所述升降系统10可符合ANSI-ASME B30.1:2009千斤顶国家标准，符合AS/NZS 2538:2004车辆支架国际标准，以及符合AS/NCZ 2693:2007车辆千斤顶国际标准。

如果由于某些原因(例如，因为所述链条160停止、残渣卡入所述锁紧螺母50的螺纹中等)，所述锁紧螺母50在所述柱塞76伸展的过程中不旋转，所述锁紧螺母50上的所述环形槽172将定位在所述底部传感器268的竖直上方，并且所述锁紧螺母50的底部将不覆盖所述顶部传感器264但覆盖所述底部传感器268。这种情况下，如果按压所述伸展按钮，所述逻辑控制系统46释放给所述第一阀192的先导信号并停止所述柱塞76伸展。

在所述柱塞76到达其工作行程的顶部时，所述柱塞传感器272被所述柱塞76下部92的顶部边缘遮挡或覆盖。这导致所述柱塞传感器272产生信号以释放所述阀192、196、204中每一个上的先导信号，防止所述柱塞76的进一步伸展。

在一些情况下，所述锁紧螺母50上的向下的轴向负载可能比在伸展过程中施加到所述锁紧螺母50上的轴向负载大，那么所述锁紧螺母50利用所述马达152经由所述链条160提供的给定扭矩导致的向上移动可能会被阻止。因此，必须将所述锁紧螺母50升起离开所述缸体58的顶部，使所述锁紧螺母50能够在由所述链条160传递的扭矩的作用下旋转。

在所述工作行程的顶部，在所述柱塞76到达其最大行程之前为所述柱塞76保留一段待提升的距离。该剩余距离的设置能防止所述锁紧螺母50卡住并使所述锁紧螺母50脱离所述支撑面68(所述缸体58的顶部)。这种脱离允许后续当用户已经按下所述控制器216上的收缩按钮时所述柱塞76能够收缩。当用户按下所述控制器216上的所述收缩按钮时，所述柱塞76首先伸展所述剩余距离，使得所述锁紧螺母50不再接合所述支撑面并且所述锁紧螺母50能够在由所述链条60传递的扭矩的作用下旋转。

与所述伸展过程相似地，当收缩所述柱塞76时，所述锁紧螺母50在所述伸展方向116上的线速度超过所述柱塞76的收缩速度。当按下所述控制器216上的所述收缩按钮时，空气逻辑系统46输出先导压力以启动所述第三阀204，使得所述液压马达152沿着相反的第二方向(例如，当从上方观察时的逆时针方向)旋转所述锁紧螺母50。当按下所述控制器216上的所述收缩按钮时，所述空气逻辑系统46还提供先导压力以启动所述第一阀192以提供液压压力来使得所述驱动器30伸展。所述柱塞76伸展直至所述锁紧螺母50上的槽172的底部边缘覆盖所述底部传感器268(即，高电平)。所述锁紧螺母的升高可由所述柱塞76的前进导致，或一旦所述锁紧螺母上的负载足够低以至于被所述液压马达回路的扭矩克服时由所述液压马达的旋转导致，或由两者共同导致。当所述底部传感器268被覆盖(即高电平)时，所述空气逻辑系统46改变所述第一阀192的先导信号，控制所述执行器30的方向以使得所述柱塞76的方向从前进转向为收缩。

在这个方向上，所述锁紧螺母50沿着所述外螺纹108向上旋转，导致所述锁紧螺母50上的环形槽172的顶部边缘竖直对齐所述顶部传感器164。此时，所述传感器264未被覆盖(即低电平)，信号条件从被覆盖到未被覆盖的变化指示所述空气逻辑关闭经由所述第三阀204流向所述液压马达152的液压流体。所述柱塞76继续沿着所述收缩方向120移动，并且所述锁紧螺母50随着所述柱塞76沿着相同方向移动，导致所述顶部传感器264再次与所述槽172错位并被所述锁紧螺母50覆盖。所述顶部传感器264改变状态为高。当此发生时，所述空气逻辑指示所述第三阀204再次使所述液压马达152沿着所述第二方向旋转所述锁紧螺母50并使其沿着所述外螺纹108向上移动。

因为所述锁紧螺母50的线速度超过所述柱塞76的线速度，所述顶部传感器264交替地被覆盖和未被覆盖(即，被所述锁紧螺母50覆盖，和未被所述锁紧螺母50覆盖或与所述锁紧螺母50上的所述环形槽173对齐)。因而在所述柱塞76下降时所述顶部传感器264在高低状态之间切换，造成在所述柱塞76收缩时的启动-停止运动。

再次参考图5和图6，所述底座34使所述执行器组件30平衡，并分散来自可由所述升降系统10升起、支撑或降低的负载的压力。在一构造中，所述底座34可提供的相对于所述轴84的支撑距离与所述升降系统10的最大高度之间的比例具有稳定系数，使得所述升降系统10能够被归类为符合澳大利亚新西兰汽车支撑标准AS/NCZ 2538:2004的车辆支架。

所示的底部构件136对地提供一些弹性或弹性作用。所述底部构件136具有弯曲周缘280和上表面284，所述上表面具有支撑所述执行器组件30的平坦内部和朝向所述周缘280向下锥形延伸的部分。也就是说，所述底部构件136在所述轴84附近较厚，在所述周缘280较薄。相对较薄的周边部分比中心部分更有弹性，以对地提供弹性或弹性作用。所述底部构件136大致呈蘑菇形，并且还包括界定出多个凸缘的缺口288(图6)。除其他外，所述缺口288有利于离地间隙(ground clearance)，并为所述轮子26提供间隙。在其他实施例中，所述底部构件136可不包含任何缺口。

所述上表面284的平坦部大致垂直于所述柱塞76。所述底部构件136形成有容纳所述执行器组件30的底端64的中心盲孔296。紧固件和垫圈302固定并密封底部构件136和底端64，并将其固定并密封至所述套筒132上。所述垫圈302沿远离所述底部构件136的方向将所述套筒132弹性地偏压在所述缸体58上。当所述底部构件136像弹簧一样弯曲时，所述套筒132与所述底部构件136之间的弹性间隔防止所述套筒132与所述底部构件136接触。

图26至图30例示了所述升降系统10的扩展组件。所述扩展系统包括多种类型的连接器，这些连接器被配置为用以与所述执行器组件30的顶部联接(即，在所述伸展方向116上)，从而增加所述柱塞76能够到达的范围和/或升起高度。当在所述柱塞76上使用一个以上的扩展元件时，所述扩展系统防止不当的堆叠(例如，通过不允许用户堆叠不兼容的元件)。

如图26所示，在一构造中，负载盖或旋转盖304包括夹持构件312和收容在所述柱塞76端部的孔112中的杆部308。在图示的构造中，所述夹持构件312具有锯齿形的顶表面316，用于增强所述旋转盖304和负载之间的夹持或摩擦力。所述锯齿形表面316还减少了所述执行器组件30的侧向负载。所述杆部308具有台阶状，以与各种直径的孔(例如，位于所述柱塞76内或位于在下面描述的所述扩展系统的其他元件内的孔)配合。

所述夹持构件312通过球窝接头318联接到所述旋转盖308，允许所述夹持构件312沿着垂直于所述轴84的方向枢转，所述柱塞76沿着所述轴84移动。所述枢转运动能让所述旋转盖杆部308适应被所述升降系统10升起的物体的初始错位和一些倾斜。在一构造中，所述夹持构件312能够相对于所述纵轴84枢转最多6度。在其他构造中(未示出)，所述负载盖304可包括固定在所述杆部308上而无旋转的夹持构件312。这种替代构造可以提供较低的整体高度。

图27例示另一种配置，其中间隔件320被定位在所述旋转盖304和所述柱塞76端部之间。所述间隔件320形成有阶梯孔324，所述阶梯孔被配置为用以收容所述旋转盖304的杆部308并延伸到所述柱塞76端部的孔112中。在一些构造中，所述间隔件320可延长所述旋转盖304的高度一英寸、两英寸或任何其他希望的长度。也可以将多个间隔件320相互堆叠。

在一构造中，每个间隔件320包括一个或多个阶梯状凸起332，其沿着所述收缩方向120延伸以接合所述柱塞76的孔112。在图示的构造中，凸起332镜像了所述旋转盖杆部308的阶梯状；然而，在其他构造中，所述凸起332可以与所述杆部308具有不同的尺寸和形状。在进一步的构造中，所述凸起332可以沿着所述伸展方向116延伸。所述旋转盖杆部308具有台阶，其被配置为与所述间隔件320上的阶梯孔324的沉孔接合。

在另一配置中，如图28所示，所述旋转盖304被联接到扩展件340，所述扩展件340具有收容所述旋转盖杆部308的阶梯孔344。所述扩展件340包括销348，其被收容于所述柱塞76端部的孔112中。在图29中，所述旋转盖304被联接到扩展转接头352，其具有收容所述旋转盖杆部308的槽360。所述扩展转接头352也包括定位销356，其被收容于所述柱塞76的孔112中。但是，所述扩展转接头352具有比所述扩展件340更宽的底部以便与所述柱塞76的顶端的更大部分接合。

如上所描述的且在图27至图29中例示的所述扩展组件的元件可以多种方式组合。所述间隔件320、所述扩展件340和所述扩展转接头352分别被配置为各自联接到所述柱塞76的孔112，并且所述旋转盖304可以联接到这些元件中的任何一个上。所述旋转盖304可以直接联接到所述柱塞76的孔112(图26)、连接到一个或多个间隔件320(图27)、连接到所述扩展件340(图28)或连接到所述扩展转接头352(图29)，以支撑所述柱塞76上的负载。此外，在图示的构造中，位于所述间隔件320上的阶梯状凸起332允许所述间隔件320联接到所述柱塞76的孔112、联接到所述扩展件340的阶梯孔344或联接到所述扩展转接头352的阶梯孔360。

所述扩展组件的各个元件可以组合以获得希望的扩展。在图30所示的配置中，所述旋转盖304联接到所述扩展件340，所述扩展件340继而联接到所述扩展转接头352的端部。所述扩展件340的销348被收容在所述扩展转接头352的孔360中，并且所述扩展转接头的销356继而被收容在所述柱塞76的所述孔112中。为了适应各种扩展的需求，所述扩展件340可被制成任何期望的尺寸(例如，5到14英寸长或任何其他期望的长度)。所述扩展转接头352被配置为用以接合所述柱塞76的顶端，并且，视情况，允许所述扩展件340联接到所述扩展转接头352的顶端。所示的扩展系统消除了不当堆叠的风险，因为所述扩展转接头352不能被联接到所述扩展件340的顶端。

所述扩展系统的每个元件可以基于由给定的侧向负载和元件的长度推导得出的预期弯曲力矩针对长度进行优化。每个增加的元件可改变最下面的元件(即在所述收缩方向120上靠近所述柱塞76的元件)上的力矩。例如，当所述扩展转接头352和所述扩展件340被一起放置在所述柱塞76上时(图30)，所述扩展转接头352的底端具有与所述柱塞76的端面接合的更大尺寸。因此，所述扩展转接头352产生更大的反作用力矩(或“扶正”力矩(“righting”moment))以将所述负载的至少一部分从所述销356移开。

图31至图34例示了升降系统1010的另一构造。所述升降系统1010包括液压升降缸，其包括底座1020(图33)和形成有外螺纹的活塞或柱塞1012(图32)，柱塞1012收容于所述底座1020并从所述底座1020一端伸出。所述升降缸由轮式平台支撑以运动至位于待提升的负载(例如，车辆)的下方的位置。附接至所述平台的把手方便所述升降系统的移动。

如图32所示，所述升降系统1010还包括形成有内螺纹的锁紧螺母1014，其可转动地接到所述柱塞1012上、邻近所述底座1020的一端并可与支撑面(例如，在所示构造中为所述底座1020的一端)接合以选择性地阻止所述柱塞1012收缩到所述底座1020中。

更具体地，当从所述底座1020中伸出所述柱塞1012时，所述锁紧螺母以比所述柱塞1012的伸展速度更快的速度旋转，使得所述锁紧螺母1014接合所述底座1020的端部，然后停止所述锁紧螺母1014的进一步旋转。用于转动所述锁紧螺母1014使其与所述底座1020的一端接合的扭矩不足以使所述锁紧螺母1014在所述锁紧螺母1014与所述底座1020接合后继续旋转，否则，所述锁紧螺母1014的进一步旋转可能导致所述柱塞1012从所述底座1020进一步伸出。

当所述柱塞1012需要缩回到所述底座1020中时，所述柱塞1012先伸展足以使得所述锁紧螺母1014不再与所述底座120的端部接合的较小距离。然后，随着所述柱塞1012收缩，所述锁紧螺母1014转动离开所述底座1020的端部，使得所述锁紧螺母1014与所述底座1020的端部之间保持较短的距离。

此外，在正常提升过程中，防止所述柱塞1012完全伸出。保留足够的进一步伸展量，使得在所述柱塞1012收缩之前，所述柱塞1012能够伸展到足以使得所述锁紧螺母1014不再与所述底座120的端部接合。

参见图32，所述锁紧螺母1014被螺母液压马达驱动。具体地，所述锁紧螺母1014具有外螺母直齿轮1016，并且所述螺母液压马达具有带有轴直齿轮1018的驱动轴。在该构造中，链条可操作地连接所述轴直齿轮1018和所述螺母直齿轮1016，并且所述轴直齿轮1018的转动导致所述螺母直齿轮1016的转动。在其他构造中(未显示)，所述轴直齿轮1018可直接驱动所述螺母直齿轮1016。

在所述升降系统1010的操作回路中设置了三个液压泵，均由共用动力源(例如，在图示的构造中为压缩空气)驱动。一个泵运行用以旋转所述锁紧螺母1014，另一泵提供低压或第一阶段或速度提升操作，并且所述第三泵提供较高压力或较高负载提升操作。所述动力源还提供动力以操作气动泵并为空气控制回路提供动力，如下文进一步解释。各种安全阀设置在所述操作回路中以确保正确控制所述操作回路中的工作压力。

空气控制器用于控制所述升降系统1010。一个按钮升起/伸展所述柱塞1012，另一个按钮降低/收缩所述柱塞1012。所述空气控制器由运行在约90磅/平方英寸的动力源驱动，并且所述气动泵接收来自空气过滤调节器和润滑器的空气。

升降缸控制阀控制所述柱塞1012的伸缩。所述升降缸控制阀为三位四通开中心阀(open center valve)，其响应来自所述空气控制器的方向信息从其中心或打开位置移动致使所述柱塞1012伸出或缩回的位置。在所述升降缸控制阀和所述升降缸之间设置常规过中心负载保持阀(over center load holding valve)以控制所述柱塞1012的收缩速度。

所述锁紧螺母泵经由锁紧螺母马达控制阀操控锁紧螺母马达。所述阀为三位四通中心串联阀(tandem center valve)，其通常处于置中位置以允许所述锁紧螺母泵的流体通过所述锁紧螺母马达控制阀到达罐中。所述锁紧螺母控制阀的输出端口关闭，阻止所述锁紧螺母液压马达的转动。响应于先导压力和来自所述空气控制器的方向信息，所述阀被偏置，从而将流体导向所述锁紧螺母马达以向所述锁紧螺母1014提供所需的转动方向。在所述缸的提升动作过程中，所述螺母沿着与所述柱塞上的螺纹对应的方向旋转，以维持所述螺母与所述缸的顶部接触。在图示的构造中，所述螺纹为右旋螺纹，并且在所述柱塞伸展过程中所述锁紧螺母所要求的转动方向为顺时针方向。在所述柱塞收缩的过程中，所述锁紧螺母1014沿着相反的方向(即逆时针方向)旋转。

所述空气控制器之后的所述操作回路控制原理由两个空气压力传感器提供。每个传感器响应于所述传感器前面的遮挡物，并且所述传感器前面的遮挡物相应地导致所述传感器产生压力信号。

一传感器位于所述底座内，并靠近所述底座的顶部，通常所述底座和所述柱塞之间存在间隙。当所述柱塞的端部到达接近所述底座的顶部的位置时，所述柱塞的较大直径段遮挡所述传感器。这种遮挡继而致使传感器提供较高的压力输出，该传感器向行程限制先导控制阀提供先导信号。所述行程限制先导控制阀控制所述行程限制空气阀的先导压力，而所述行程限制空气阀又控制所述升降缸控制阀上的伸展先导阀的先导压力。

当所述行程限制先导控制阀收到来自所述传感器的先导信号时，给所述行程限制阀的先导信号被中断。该中断移除了发送给所述升降缸控制阀的伸展先导阀的先导信号，使得所述阀置中而停止所述柱塞1012的进一步伸出。由于在该位置停止所述柱塞1012进一步从所述底座1020中伸出，在所述柱塞1012的端部和所述底座1020的顶部之间形成一间隙，使得所述柱塞1012在收缩前仍能够被升起(例如，略微)，这将在下文中进一步说明。

另一传感器位于所述底座1020的顶部，并位于所述底座1020和所述锁紧螺母1014之间的区域。所述传感器可以为能够基于所述锁紧螺母1014的位置提供信号的任何装置(例如，接近传感器、空气传感器等)。当所述锁紧螺母1014接触所述底座1020时，所述锁紧螺母1014遮挡所述传感器，因而所述传感器提供更高的压力输出。所述传感器经由锁紧螺母控制阀下达一个先导信号给偏离其常闭位置的所述锁紧螺母马达控制阀。这允许流体流向所述螺母马达控制阀的收缩先导阀。

当所述锁紧螺母1014逆时针转动时，所述锁紧螺母1014旋转离开所述底座1020且不覆盖所述传感器的端部。当所述传感器的端部未被覆盖时，给所述锁紧螺母控制阀的先导信号丢失，使得所述锁紧螺母控制阀返回其常闭位置，从而中断并泄放给所述锁紧螺母马达控制阀的先导信号。所述锁紧螺母马达控制阀置中并停止流体流入到所述锁紧螺母马达，从而停止所述锁紧螺母1014的转动。当所述柱塞1012收缩时，现在静止的锁紧螺母1014下降直至所述传感器再次被覆盖，这将恢复信号并相应地恢复给所述锁紧螺母马达控制阀上的收缩先导阀的先导压力。

所述升降系统1010的另一个方面是在收缩前伸展所述柱塞1012，以确保所述锁紧螺母1014不与所述底座1020的顶部接触，从而允许所述柱塞1012收缩。为此，来自所述升降缸控制阀收缩回路的初始液压流使得流体流入喷射器液缸(有时称为增压器)。流入所述喷射器的流体导致一计量的加压流体被输送到所述升降缸的伸展回路，其相应地使得所述缸临时上升。

所述喷射器活塞的输出位于先导止回阀和提供液压负载保持的过中心阀之间，使得被所述活塞的运动排出的流量只能向所述升降缸增加流体以伸展所述柱塞1012。所述喷射器活塞的端部相互之间可具有可变的面积比，以在所述升降缸的伸展回路和收缩回路之间提供不同的压力关系。在所述流体继续流入所述收缩回路时，开启所述先导止回阀和所述过中心阀的先导阀被加压并偏置从而开启这两个阀，使得收缩所述柱塞1012成为可能。

通过按压所述空气控制器上的伸展按钮将所述喷射器活塞重置。用于升起所述柱塞1012的加压流体将所述喷射器活塞移回到其“预喷射”位置并再填满腔室，该腔室将流体排到所述喷射器回路中的伸展腔中。

在又一构造中(见图35)，相较于将流体推入到所述升降缸的伸展侧的一端，所述喷射器活塞在收缩端具有较大的直径。该两个直径部被密封以在所述活塞的横截面上产生面积差。所述面积差允许将低压提供给所述收缩回路以使得所述喷射器活塞移动从而将油泵入到所述升降缸的伸展侧。当通过释放所述空气控制器上的收缩按钮来移除收缩流和压力时，所述压力源加到所述喷射器活塞的较大端部的后侧的空气压力将偏置所述喷射器活塞使其返回至其“预喷射”位置。

第二输入回路和止回阀位于所述喷射器活塞回路的所述伸展侧，使得无需按压所述空气控制器上的伸展按钮及伸展所述升降缸以重新填满所述伸展侧喷射器活塞腔室。多次按压所述收缩按钮将允许所述喷射器活塞循环流体并将流体泵入到所述升降缸伸展回路。若所述伸展回路的一些轻微压力损失要求所述喷射器活塞多于一次的循环才能升起所述柱塞并允许所述锁紧螺母1014旋转，该多次按压的特征可能是想要的。

在另一构造中，所述逻辑控制系统46可包括电子控制系统。所述电子控制系统可包括用于操作所述流体泵的控制器48(图23A)。所述传感器264、268、272可以与所述控制器电通信。所述顶部传感器264可传送表征所述锁紧螺母位置的信号，所述底部传感器268可传送表征所述锁紧螺母位置的信号，并且所述柱塞传感器272可传送表征所述柱塞位置的信号。所述控制器接收来自所述传感器264、268、272中每一个的信号，并响应于这些信号启动或停止所述柱塞76的运动，和/或启动或停止所述马达152的操作。在一实施例中，所述控制器通过控制所述三个流体泵194的操作来控制所述柱塞76和所述马达152的操作。

所述控制器可包括硬件和软件的组合。除其他外，所述硬件和软件的组合可操作以配置和控制所述流体泵、所述柱塞76和/或所述马达152的操作。所述控制器包括电子处理单元(例如，微处理器、微控制器或其它适合的可编程装置)、非易失性计算机可读介质、和输入/输出界面。所述处理单元、所述介质和所述输入/输出界面由一个或多个控制和/或数据总线连接。

所述计算机可读介质(存储器)存储程序指令和数据。所述存储器包括，例如，程序存储区和数据存储区。所述程序存储区和所述数据存储区可以包括不同类型的存储器的组合，如只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)(如:动态RAM(“DRAM”)、同步DROM(“SDROM”)，等)、电可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”)、闪存、硬盘、SD卡或其他合适的磁、光、物理或电子存储器设备。

所述处理单元被配置为从所述介质中获取并执行指令以执行本文所描述的控制过程和方法。所述处理器与所述存储器连接并执行能够存储于所述存储器的RAM(例如，在执行期间)、所述存储器的ROM(例如，一般是永久性的)或另一非易失性计算机可读介质诸如另一存储器或磁盘等中的软件指令。

软件可以存储在所述控制器的存储器中。所述软件包括：例如，固件、一个或多个应用、程序数据、过滤器、规则、一个或多个程序模块和其他可执行指令。所述控制器被配置为，除其他之外，从所述存储器中获取和执行涉及本文所描述的控制过程和方法的指令。所述控制器也被配置为用以将信息存储于所述存储器上。

所述输入/输出接口将来自所述控制器的数据发送给外部系统、网络和/或设备，并接收来自外部系统、网络和/或设备的数据。输入/输出接口将从外部源接收的数据存储到所述介质中和/或将数据提供给所述处理单元。

所描述的多个模块和逻辑结构能够以由微处理器或类似设备执行的软件来实现，或者使用多种组件来实现，这些组件包括例如专用集成电路(“ASIC”)。诸如“控制器”和“模块”的术语可以包括或指代硬件和/或软件。大写字母的术语用于与通用实践相符，并帮助将描述与编码示例和附图相关。但是，并不隐含任何特定意义或不应该因为使用大写字母而简单地推断任何特定意义。因此，不应该将权利要求限制于特定示例或术语或将其限制于任何特定硬件或软件实现软件或硬件的组合。

上面描述的和图中示出的独立实施例仅以示例的方式展示，而并不试图限制本发明的构思和原理。因此，应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对元件及其配置和布置进行多种修改。

因此，除其他方面外，本发明可以提供一种升降系统，所述升降系统在整个伸展和收缩过程中限制了负载的不希望发生的运动，例如在液压损失的情况下。本发明的一个或多个独立的优点和/或独立的特征将在权利要求中阐述。

Claims (55)

1.一种升降系统包括：

具有端面的缸体；

可移动地支撑在所述缸体中的活塞；

被支撑用以随所述活塞运动的螺纹构件；

与所述螺纹构件螺纹配合的螺母，所述螺母可选择性地与所述端面配合，所述螺母和所述端面之间的配合限制所述活塞相对于所述缸体在至少一个方向上的轴向移动；

驱动机构，其可操作以相对于所述螺纹构件旋转所述螺母；

控制阀，其可操作以控制所述活塞相对于所述缸体的移动；

驱动控制机构，其可操作以控制所述驱动机构的操作和所述螺母的旋转；及

螺母传感器，其可操作以感测所述螺母的一部分，所述螺母传感器与所述控制阀和所述驱动控制机构中的至少一个通信，其中，当所述螺母传感器检测到所述螺母的一部分时，所述控制阀停止所述活塞的移动或所述驱动控制机构停止所述螺母的旋转。

2.根据权利要求1所述的升降系统，进一步包括活塞传感器，其可操作以感测所述活塞的一部分，所述活塞传感器与所述控制阀通信以在所述活塞传感器检测到所述活塞的端部时停止所述活塞的伸展。

3.根据权利要求1所述的升降系统，其中，所述螺母传感器向所述驱动控制机构传输信号，其中，当所述螺母传感器检测到所述螺母的所述第一部分，所述信号被中断并且所述驱动控制结构停止所述螺母的旋转。

4.根据权利要求1所述的升降系统，其中，所述螺母限定一外周界并包括大致绕所述外周界延伸的外部环形槽。

5.根据权利要求4所述的升降系统，其中，当所述螺母与所述缸体的所述端面配合时，所述螺母传感器与所述外部环形槽对齐，并且所述控制阀容许所述活塞相对于所述缸体伸展。

6.根据权利要求4所述的升降系统，其中，所述螺母的所述部分定位在所述外部环形槽和所述缸体的所述端面之间，其中，当所述部分临近所述螺母传感器时，所述驱动控制机构停止所述螺母的旋转。

7.根据权利要求6所述的升降系统，其中，所述螺母传感器为第一螺母传感器；其中，所述升降系统进一步包括第二螺母传感器，其可操作以感测所述螺母；其中，当所述环形槽与所述第二螺母传感器对齐时，所述螺母驱动控制器在所述活塞正收缩时停止所述螺母的旋转。

8.根据权利要求7所述的升降系统，其中，所述螺母包括第二部分，所述外部环形槽定位在所述螺母的所述第一部分和所述螺母的所述第二部分之间；其中，当所述螺母与所述缸体的所述端面配合时，所述第二螺母传感器与所述螺母的所述第二部分对齐。

9.根据权利要求7所述的升降系统，其中，所述第一螺母传感器定位在所述缸体的所述端面和所述第二螺母传感器之间。

10.根据权利要求1所述的升降系统，其中，在所述活塞相对于所述缸体伸缩的过程中，所述螺母被驱动沿着所述螺纹构件交替地抵触所述缸体的所述端面和与所述缸体的所述端面间隔开。

11.根据权利要求1所述的升降系统，其中，所述控制阀被配置为用以控制流入所述缸体中的流体的方向和速度中的至少一个以控制所述活塞相对于所述缸体的移动。

12.一种升降系统包括：

缸体，其具有端面并沿着缸体轴延伸；

活塞，其被支撑用以沿着所述缸体轴相对于所述缸体移动；

被支撑用以随所述活塞运动的螺纹构件；

与所述螺纹构件螺纹配合的螺母，所述螺母的至少一部分可选择性地与所述端面配合，所述螺母和所述端面之间的配合限制所述活塞相对于所述缸体沿着所述缸体轴在至少一个方向上的移动；

传感器组件，其可操作以感测所述螺母相对于所述端面的位置，所述传感器组件被支撑用以在垂直于所述缸体轴的方向上相对于所述缸体移动。

13.根据权利要求12所述的升降系统，还包括闸瓦，其被支撑用以在垂直于所述缸体轴的方向上相对于所述缸体移动；其中，所述传感器组件联接在所述闸瓦上。

14.根据权利要求13所述的升降系统，其中，所述传感器组件包括第一传感器和第二传感器，所述第二传感器定位在所述端面和所述第一传感器之间。

15.根据权利要求13所述的升降系统，其中，所述闸瓦能够与所述螺母配合。

16.根据权利要求13所述的升降系统，还包括将所述闸瓦朝向所述螺母偏置的偏置构件。

17.根据权利要求16所述的升降系统，其中，当所述螺纹构件枢转使得所述螺母移动离开所述传感器组件时，所述偏置构件将所述传感器组件朝向所述缸体轴偏置。

18.根据权利要求17所述的升降系统，其中，当所述螺纹构件枢转使得所述螺母朝向所述传感器组件移动时，所述传感器组件移动离开所述缸体轴。

19.一种升降系统包括：

具有端面的缸体；

被支撑用以相对于所述缸体移动的活塞；

被支撑用以随所述活塞运动的螺纹构件，所述螺纹构件定义一轴；

与所述螺纹构件螺纹配合的螺母，所述螺母可选择性地与所述端面配合，所述螺母和所述端面之间的配合限制所述活塞相对于所述缸体在至少一个方向上的轴向移动；及

驱动机构，其可操作以旋转地驱动所述螺母，所述驱动机构包括：

马达，其包括驱动构件，所述驱动构件被支撑为与所述缸体呈轴向固定关系；及

弹性构件，其驱动地连接所述驱动构件和所述螺母，所述驱动构件的旋转导致所述螺母旋转，所述螺母的旋转导致所述螺母沿着所述螺纹构件轴向移动。

20.根据权利要求19所述的升降系统，其中，所述弹性构件包括连续的链条。

21.根据权利要求19所述的升降系统，其中，所述螺母具有包括多个齿的外表面，所述弹性构件与所述齿驱动连接。

22.根据权利要求19所述的升降系统，还包括张紧机构，其可操作以调整所述弹性构件的张力。

23.根据权利要求22所述的升降系统，其中，所述张紧机构包括滚子，所述滚子与所述弹性构件的一部分配合以在所述弹性构件上保持至少最小的张力。

24.根据权利要求23所述的升降系统，其中，所述张紧机构包括偏置构件，所述偏置构件施加力以偏置所述滚子使其与所述弹性构件配合。

25.根据权利要求24所述的升降系统，其中，所述张紧机构为第一张紧机构；其中，所述升降系统进一步包括第二张紧机构，所述第二张紧机构可操作以调整所述弹性构件的张力，所述第二张紧机构包括：

与所述弹性构件的第二部分配合的第二滚子；及

第二偏置构件，所述第二偏置构件施加力以偏置所述第二滚子使其与所述弹性构件配合以保持所述弹性构件的张力。

26.根据权利要求23所述的升降系统，其中，所述张紧机构包括支撑所述滚子的臂，所述臂被支撑以进行枢转运动以将所述滚子移动至与所述弹性构件配合。

27.根据权利要求22所述的升降系统，其中，所述弹性构件沿着围绕所述螺母和所述驱动构件的连续环延伸；其中，所述驱动构件绕驱动轴旋转，其中，一条线在所述螺纹构件的轴和所述驱动轴之间延伸；其中，所述张紧机构为在所述线的第一侧与所述弹性构件的第一部分配合的第一张紧机构；其中，所述升降系统进一步包括在所述线的第二侧与所述弹性构件的第二部分配合的第二张紧机构。

28.根据权利要求19所述的升降系统，其中，所述螺母能够绕所述螺纹构件的轴旋转；其中，所述螺纹构件的轴能够相对于所述驱动轴移动以改变所述螺纹构件的轴和所述驱动轴之间的距离；其中，所述升降系统进一步包括张紧机构，所述张紧机构可操作以调整所述弹性构件的张力以适应所述螺纹构件的轴和所述驱动轴之间的所述距离的变化。

29.根据权利要求19所述的升降系统，还包括传感器组件，其可操作以感测所述螺母相对于所述端面的位置。

30.根据权利要求29所述的升降系统，其中，所述传感器组件被支撑用以在与所述螺纹构件的轴垂直的方向上相对于所述螺纹构件移动。

31.根据权利要求29所述的升降系统，其中，所述传感器组件包括：

壳体，所述壳体被支撑用以相对于所述缸体移动，所述壳体包括能够与所述螺母的外表面配合的表面；

传感器，所述传感器可操作以感测所述螺母的一部分，所述传感器被所述壳体支撑以随着所述壳体移动。

32.根据权利要求31所述的升降系统，其中，所述传感器组件包括偏置构件，所述偏置构件沿着朝向所述螺纹构件的轴的方向偏置所述壳体。

33.根据权利要求31所述的升降系统，其中，所述传感器为第一接近传感器；其中，所述传感器组件包括第二接近传感器，所述第二接近传感器可操作以感测所述螺母的另一部分。

34.根据权利要求33所述的升降系统，其中，所述第一接近传感器和所述第二接近传感器感测所述螺母相对于所述缸体的所述端面的位置，所述第一接近传感器和所述第二接近传感器与一控制器通信，所述控制器可操作以控制所述驱动机构的操作。

35.一种升降系统操作方法，所述升降系统包括：具有端面的缸体、可移动地支撑在所述缸体中的活塞、被支撑用以随所述活塞运动的螺纹构件、与所述螺纹构件螺纹配合的螺母、以及可操作以旋转驱动所述螺母的驱动机构，所述方法包括：

向所述缸体供应流体以相对于所述缸体伸展所述活塞；

操作所述驱动机构以旋转所述螺母并选择性地保持所述螺母与所述端面配合，所述螺母和所述端面之间的配合限制所述活塞相对于所述缸体在收缩方向上的轴向移动；

相对于所述缸体收缩所述活塞，所述收缩包括：

向所述缸体供应流体以相对于所述缸体伸展所述活塞使得所述螺母与所述端面分离；及

操作所述驱动机构以使得所述螺母与所述端面分离。

36.根据权利要求35所述的方法，进一步包括：

感测所述活塞相对于所述缸体的最大操作伸展量；及

停止向所述缸体供应流体以停止所述活塞的伸展。

37.根据权利要求35所述的方法，其中，收缩所述活塞进一步包括：当所述螺母与所述端面接合时，停止从所述缸体供应流体。

38.根据权利要求36所述的方法，其中，收缩所述活塞进一步包括：在停止向所述缸体供应流体时，操作所述驱动机构以使得所述螺母与所述端面分离。

39.根据权利要求35所述的方法，其中，收缩所述活塞进一步包括：当所述螺母与所述端面间隔一距离时，向所述缸体供应流体。

40.根据权利要求39所述的方法，其中，供应来自所述缸体的流体以收缩所述活塞导致所述活塞具有朝向所述端面的第一线速度；其中，操作所述驱动机构导致所述螺母具有远离所述端面的第二线速度；其中，所述第二线速度大于所述第一线速度。

41.一种升降系统，用于将负载支撑在工作面上方，所述升降系统包括：

具有第一端和第二端的缸体；

可移动地支撑在所述缸体中的活塞；以及

底板，所述底板包括可支撑在所述工作面上的下表面和与所述缸体的第一端连接的上表面，所述底板具有周缘、中心部和位于所述周缘与所述中心部之间的锥形部，所述中心部具有第一厚度，所述周缘具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。

42.根据权利要求41所述的升降系统，其中，所述中心部具有第一弹性，所述锥形部具有第二弹性，所述第二弹性比所述第一弹性大。

43.根据权利要求41所述的升降系统，其中，所述上表面大致垂直于所述活塞。

44.根据权利要求41所述的升降系统，其中，所述底板上形成有收容所述缸体的所述第一端的中心孔。

45.根据权利要求41所述的升降系统，还包括联接到所述上表面并绕所述缸体的至少一部分延伸的套筒。

46.根据权利要求45所述的升降系统，还包括设置于所述底板和所述套筒之间的垫圈，所述垫圈偏置所述套筒使其远离所述底板。

47.一种升降系统包括：

缸体；

可移动地支撑在所述缸体中并具有上端的活塞；以及

扩展组件，所述扩展组件可操作以延长所述活塞的长度，所述扩展组件包括：

第一扩展构件，其选择性地直接连接到所述活塞的所述上端，所述第一扩展构件具有第一长度；以及

第二扩展构件，其可选择性地及可替换地直接连接到所述活塞的顶端和所述第一扩展构件，所述第二扩展构件具有与所述第一长度不同的第二长度；其中，所述第二扩展构件不能与所述第一扩展构件联接使得所述第二扩展构件被定位在所述第一扩展构件和所述活塞的所述上端之间。

48.根据权利要求47所述的升降系统，其中，所述活塞在所述上端形成有孔；其中，所述第一扩展构件包括第一销，所述第一销被配置为用以与所述孔配合。

49.根据权利要求48所述的升降系统，其中，所述第二扩展构件包括第二销，所述第二销被配置为用以与所述孔配合。

50.根据权利要求49所述的升降系统，其中，所述第一扩展构件在与所述第一销相反的一端形成有槽，所述槽被配置为用以收容所述第二销。

51.根据权利要求50所述的升降系统，其中，所述第二扩展构件在与所述第二销相反的一端形成有阶梯孔；其中，所述阶梯孔的直径小于所述第一销的直径。

52.根据权利要求51所述的升降系统，进一步包括第一间隔件，所述第一间隔件包括第一凸起，所述第一凸起被配置为用以选择性地与所述孔、所述槽和所述阶梯孔中的每一个配合。

53.根据权利要求52所述的升降系统，其中，所述第一间隔件形成有第一间隔件孔；其中，所述升降系统进一步包括第二间隔件，所述第二间隔件包括第二凸起，所述第二凸起被配置为用以选择性地与所述孔、所述槽、所述阶梯孔和所述第一间隔件孔中的每一个配合。

54.根据权利要求53所述的升降系统，其中，所述第二间隔件包括第二间隔件孔；其中，所述第一凸起被配置为用以选择性地与所述第二间隔件孔配合。

55.根据权利要求54所述的升降系统，进一步包括旋转盖，所述旋转盖包括杆部，所述杆部被配置为用以选择性地与所述孔、所述槽、所述阶梯孔、所述第一间隔件孔和所述第二间隔件孔中的每一个配合。