CN108996362B - 自锁节杆升降支架 - Google Patents

Abstract

自锁节杆升降支架是一种由数根升降支架杆组合而成的一个电动升降支架，当电机同步驱动各根升降支架杆内丝杠旋转后，各根升降支架杆内的丝杠便逐节啮合各自升降节杆下部连接着的螺母，使各螺母带动着各自升降节杆在各自的丝杠上运行；且当各节升降节杆下端的扣舌洞升展到位后，安装在各自升降节杆外侧端的升降节杆其顶部紧箍套内的锁扣舌，在其背后弹簧圈弹压下插入了内侧层升降节杆下端的扣舌洞中，从而自动互锁连接好相邻上下两节升降节杆，随后又继续连带着外侧端的升降节杆上升；此时由数根升降支架杆逐节地同步上升便可组合成：一字型、平行一字型、品字型及井字型等各种类型的电动升降支架。

Description

自锁节杆升降支架

技术领域

本发明涉及一种自锁节杆升降支架，具体地说：是一种由数根升降支架杆组成一个电动升降支架。当电机通过齿轮带动各根升降支架杆内丝杠旋转时，相应各根升降支架杆内的丝杠依次逐节驱动其各自升降节杆上下垂直运行，当各节升降节杆升到位后，便与下端的各节升降节杆自动锁扣连接后继续上升，随着数根升降支架杆逐节地同步上升，便促使了升降支架的整体上升。

背景技术

当前的升降机技术都以钢丝绳吊拉为主，所以需人工首先架设庞大的升降支架，而升降机也只能依托于升降支架进行运载，而今各类升降机其升降支架对大载荷、超高度的指标均存在着一定的架设难度，这样便突显出当前升降支架技术的各种欠缺点。

1.钢丝绳吊拉结构长时间使用后，钢丝绳易拉长、变细或打结，常有断绳的险情出现；而当升降到位后还会逐渐下滑，造成了长久定位保持较差的状态。

2.人工架设升降支架效率底、成本高、安全性差。

3.庞大的升降支架对复杂场合适应性差，加工困难，制造成本高，不利智能化控制。

发明内容

本发明的目的是为了改进上述各欠缺点，提出了一款由电机同步驱动各根升降支架杆内丝杠旋转，而各根升降支架杆内丝杠逐节啮合各自升降节杆下部连接着的螺母，使各螺母能带着各自升降节杆在各自的丝杠上运行，且当每一节升降节杆升展到位后，便由其各自外侧端升降节杆顶部紧箍套内的锁扣舌自动互锁连接其相邻的上下端那两节升降节杆，并继续连带着各自外侧端的那节升降节杆上升，此时由数根升降支架杆逐节地同步上升便可组合成：一字型、平行一字型、品字型及井字型等各种类型的电动升降支架。

本发明是实施了以下方法来实现的。

自锁节杆升降支架其所有升降支架杆内的金属丝杠垂直固定在金属轴承套的中心孔位，而在丝杠的最下方套压着一只金属的齿轮，该齿轮可与电机所带着的减速齿轮啮合，从而可驱动丝杠旋转；在轴承套上端连接着最外层那节金属升降节杆，而与最外层那节升降节杆同在一垂直同轴线上，且从大到小依次套合着的n节金属升降节杆，并将丝杠围在轴心位。丝杠内径为空心体，其内与丝杠同在一垂直同轴线上以大小尺寸依次套合着n节硬塑胶支撑管，与丝杠内壁相邻的那节支撑管，其外表的上下部位均紧套着一只硬塑胶衬套，而这两只衬套的外壁与丝杠内壁保持着一定的间隙，使所有支撑管悬装在丝杠的中心体内，而不会随着丝杠的旋转而旋转，最内层的那节支撑管其上端固定在硬塑胶固管套内，而固管套固定在第一节升降节杆上方的金属顶台端。

各升降支架杆的升降节杆其内、外部的凸、凹条槽相互配合后，能较好地使各升降节杆起到垂直定向运行的作用，而所有升降节杆下部的内壁均加工有螺纹，除最外那节升降节杆下端连接着轴承套外，其余各节升降节杆的下方均用螺纹分别连接着一只金属螺母，各螺母上端加工了与各升降节杆相连接的螺纹，在螺母的内径加工了与丝杠螺距相匹配的螺纹，而其下端的外侧还有一段螺纹可拧上一只硬塑胶顶紧圈，当顶紧圈装入升降节杆后，其外径面与对应那根升降节杆内径面应为零配合组装。升降支架杆初始状态时最内层那节升降节杆下方连接的螺母停靠在丝杠的有螺纹部位，而其余各节升降节杆下方连接的螺母均停靠在丝杠的无螺纹部位。

各升降支架杆最内层那节升降节杆其上部用螺纹连接着顶台，在顶台上用螺纹拧着一个固管套，其余n节升降节杆其上部均用螺纹连接着一个硬塑胶紧箍套，各紧箍套内径与通过它的那节升降节外径面为零配合；在各紧箍套内加工有一条密封圈槽，槽内可嵌入一只橡胶密封圈，其下部还有一条联接槽，槽内可让卡簧圈弹入，在紧箍套朝轴心面上有一个方型锁扣孔，其孔内安放着金属锁扣舌，其锁扣舌的舌尖朝向轴心面，锁扣舌的背后有一根弹簧圈，将锁扣舌往轴心面弹压，锁扣舌下方的斜面一半与下方的解锁铲相配合，而另一半有一个三角型状的凹坑；在最外层三节升降节杆其上部紧箍套的上方一侧各嵌入一条解锁铲。

各升降支架杆除最外那节升降节杆外，其余n节升降节杆下部外圆侧均开有一段可插入卡簧圈弯直前端的互锁槽，除最外两节升降节杆外，其余n节升降节杆下端部的外径面上各钻有一个方型的扣舌洞，该扣舌洞应与紧箍套内的锁扣孔同在一垂直面上，除最内那节升降节杆外，其余n节升降节杆其上部外径面均加工有一条卡簧槽，在槽内与各升降节杆凹凸条槽位处钻个通孔，先将卡簧圈弯直部插入该通孔内后再让卡簧圈扣入卡簧槽内；各根升降支架杆各节升降节杆顶部的紧箍套外侧均有配套的联动箍，而在各根升降支架杆的下部配有不同组合的底座。

本发明在各根升降支架杆n节升降节杆于初始状态时，最内层升降节杆下方连接的螺母停靠在丝杠的有螺纹部，而其余各节升降节杆下方连接的螺母均停靠在丝杠的无螺纹部。电机通电后带动其减速齿轮旋转，该减速齿轮啮合着丝杠上的齿轮反向旋转，齿轮也同时带动着丝杠作反向运转，此刻丝杠与螺母相互运转后产生了上升力，并带动着最内层升降节杆冉冉上升，这时最内层升降节杆顶台上方固管套内连带着的第一节支撑管也同步地上升，而这些同步上升的支撑管可防止丝杠体较长时产生不必要的振动。逐节升降是升降支架杆正常运行的首要条件，这时除最内层那节升降节杆外，其余n节升降节杆上端卡簧槽内的卡簧圈弯直部前端均被其内侧的升降节杆外径壁顶出，把卡簧圈的一半部分顶进了紧箍套的联接槽内，使相邻的两节升降节杆被卡簧圈互锁着而不能任意上升。

当最内层升降节杆下端的互锁槽位上升至其外侧端相隔一节升降节杆上部紧箍套内的联接槽平行位时，卡簧圈弯直部前端插进了该互锁槽内，这时卡簧圈的一半离开了该紧箍套内的联接槽位又全弹回到卡簧槽内，从而解除了最内层第二节升降节杆与第三节升降节杆的互扣状态；这时最内层升降节杆下端的扣舌洞也已运行至外侧端升降节杆上端紧箍套的锁扣孔位，但此时锁扣孔内的锁扣舌由于有下方的解锁铲顶着，所以进不了最内层升降节杆下端的扣舌洞内；但随着最内层升降节杆的继续上升，由于卡簧圈弯直部前端已插进最内层升降节杆下端的互锁槽内，这时最内层升降节杆可通过卡簧圈弯直部前端互锁槽底部位而带动外侧端这节升降节杆上升，而当外侧端这节升降节杆升出后，锁扣孔内的锁扣舌便逐渐地离开了其下方的解锁铲，此刻锁扣舌在其背后弹簧圈的弹压下逐渐插进最内层升降节杆下端的扣舌洞内，这时锁扣舌的上方顶着最内层升降节杆下端扣舌洞的上方，而其三角型状的凹坑正好扣在外侧端这节升降节杆的顶部，从而有效地完成了自动连接外侧端升降节杆的任务。

因最内层升降节杆的继续上升也同步地带动了外侧端升降节杆的共同上升，随后便将外侧端升降节杆下方的螺母拉到了丝杠的有螺纹部，此时该外侧端节升降节杆在其下方螺母的带动下继续往上运行，同时也带动着丝杠内的第二节支撑管同步地上升，而当最内层升降节杆下方的螺母完全旋出丝杠上端后，上升的动力就转变由其外侧端升降节杆下方的螺母来承担了；此后各节升降节杆只需重复上述步骤即可达到逐节上升的目的；当最外第二层升降节杆下方的互锁槽到达最外层升降节杆上部卡簧槽平行位时，卡簧圈弯直部前端插进该互锁槽内，使最外层升降节杆与最外第二层升降节杆扣住，此时所有升降节杆及丝杠内的支撑管均已升展完毕，上升即刻停止。

自锁节杆升降支架其所有升降支架杆在逐节上升到位后需下降时，切换电源极性使电机驱动丝杠作正向旋转，这时丝杠与螺母相互运转后产生了下降力，参照上述上升原理的相反过程，最外第二层升降节杆下方的螺母带动着该节升降节杆缓缓下降，与此同步的支撑管也随着下降，因最外第二层升降节杆的下降，使其下端互锁槽内的卡簧圈弯直部前端被挤出，从而解除了最外第一层升降节杆与第二层升降节杆之间的互锁状态；而当最外第二层升降节杆上端锁扣孔内的锁扣舌下降至最外第一层升降节杆上端紧箍套上的解锁铲位置时，借着下降动力该解锁铲将最外第二层升降节杆上端锁扣孔内的锁扣舌顶出了最外第三层升降节杆下方的扣舌洞位，从而解除了最外第二层升降节杆与第三层升降节杆的互锁连接状态；随着最外第三层升降节杆的继续下降，其下端互锁槽内卡簧圈弯直部前端被挤出，使卡簧圈的一半又被压入了最外第一层升降节杆上端紧箍套内的互锁槽内，从而成功地解除了最外第二层升降节杆与第三层升降节杆之间的互锁状态，同时又恢复了最外第一层升降节杆与第二层升降节杆的互锁状态，这时最外第三层升降节杆便可顺利地下降了。

而当最外第二层升降节杆下方的螺母既将运行至丝杠无螺纹部时，最外第三层升降节杆下方的螺母早已提前进入了丝杠上端的有螺纹部共同进行运行了，最终可将最外第二层升降节杆下方的螺母送入丝杠无螺纹部的底端。此后各节升降节杆重复以上步骤既可达到逐节下降的目的，当n根升降节杆及所有支撑管全部复原到位，而最内层升降节杆下方的螺母最终到达丝杠有螺纹部的底端时下降停止。

本发明的升降支架杆当n节升降节杆依次逐节全部升展到位后，相邻两节升降节杆是依靠外侧升降节杆上端紧箍套中锁扣孔内的锁扣舌插进内侧升降节杆下端的扣舌洞内连接而成的，其连接结构简练.强度高.可靠性稳定，同时各升降节杆之间只留有较小的间隙，从而极大地利用了升降节杆内部的有效空间，达到了精选较小外型的升降节杆便能承载更大负载的目的。在实施中如需进一步增加升降支架载荷量只需加大各节升降节杆的圆截面或增加各节升降节杆的管壁厚度，如需达到更高的升降高度，只需合理地选择闭合高度并适当地增加各根升降支架杆其升降节杆的节数。

下面结合各附图，对本发明作进一步祥细的叙述。

附图说明

图1是本发明：自锁节杆升降支架方案其升降支架杆未升出时的上部位主剖视示意图；

图2是本发明：自锁节杆升降支架方案其升降支架杆未升出时的下部位主剖视示意图；

图3是本发明：自锁节杆升降支架方案处于一字型组合的主剖视示意图；

图4是本发明：自锁节杆升降支架方案其升降支架杆各零部件分解示意图；

图5是本发明：自锁节杆升降支架方案其升降支架杆各零部件横截面示意图；

具体实施方式

图1至图5中，自锁节杆升降支架其升降支架杆的丝杠7下方套有一只齿轮12，而丝杠7下端有一段为无螺纹部9，其余均为有螺纹部8，丝杠7内径中分别相互垂直套着各节支撑管1.2.3.4.5及二只衬套6。而丝杠7外侧端分别与相互垂直且从小到大依次套合着的升降节杆13.14.15.16.17套合在一起，除最内层升降节杆17外，其它各节升降节杆13.14.15.16上端均加工有一条卡簧槽28.29，卡簧圈26.27可扣入卡簧槽28.29内，除最外层升降节杆13外，其它各节升降节杆14.15.16.17下部的外侧端各加工一段互锁槽20，除最外两层升降节杆13.14外，其余各节升降节杆15.16.17下端外径面均加工有一个方型的扣舌洞21，而各节升降节杆13.14.15.16.17的外径面及内径面处均有一条相互垂直的凹、凸型条槽28；升降节杆13下方连接着轴承套11，而轴承套11内压有二只轴承10，其余各升降节杆14.15.16.17的下方各自均连接着一只螺母18，各螺母18外径面的下方各拧有一只顶紧圈19。

在最内层升降节杆17的顶端拧着一只顶台22，而在顶台22上再拧上一只固管套23，其余各节升降节杆13.14.15.16其上端都拧有一只紧箍套25，在各紧箍套25的内径均加工有密封圈槽34并放入密封圈24，而在各密封圈槽34的下方还有一条联接槽36或35，在紧箍套25朝轴心面上钻一个锁扣孔33，其孔内装有锁扣舌31，而锁扣舌31的背后压有一根弹簧圈32，锁扣舌31的斜角面一半与下方的解锁铲30相配合着使用，而另一半有一个三角型状的凹坑31A，最外层三节升降节杆13.14.15其上部紧箍套25的上方一侧各嵌有一条解锁铲30(30A)；各升降支架杆其各升降节杆顶部的紧箍套25外侧端均套有联动箍37及38，而在各根升降支架杆的下部配有不同组合的底座39。从自锁节杆升降支架其升降支架杆的横截面B可以看出，其内部结构简练，空间利用率高，从而可达到以较小外型截面便可承载较大的升降载荷，同时有可以选择较多节升降节杆的余地，以利造出超高度的升降支架。

自锁节杆升降支架其升降支架杆上升时的工作过程：

图3为自锁节杆升降支架初始状态图，而图1.图2为升降支架杆初始状态图，当齿轮12由电机带动着反向旋转时，也同步地带动着丝杠7作反向旋转运动，此时升降节杆17下方的螺母18停靠在丝杠7有螺纹部8上，而其余各节升降节杆14.15.16下方的螺母18均停在丝杠7无螺纹部9上，这时升降节杆17下方的螺母18只能带着升降节杆17及顶台22和固管套23上升，同时也同步拉动着支撑管1的上升，因升降节杆14.15.16上端卡簧槽28内的卡簧圈26其弯直部前端被内侧相邻的各升降节杆15.16.17其外径壁顶出，而这些被顶出一半的卡簧圈26被压入升降节杆13.14.15上端紧箍套25内的联接槽36中，此时各节升降节杆14.15.16.17均处于互锁状态，不能随意上升。

当升降节杆17下端的互锁槽20运行至升降节杆15上端紧箍套25内联接槽36位置时，该联接槽36内卡簧圈26的弯直部前端插入了升降节杆17下端面的互锁槽20中，此刻原先留在该联接槽36内的半圈卡簧圈26全部弹回到升降节杆16上端的卡簧槽28内，从而解开了升降节杆16及升降节杆15的互锁状态，同时卡簧圈26的弯直部前端又勾住了升降节杆17下端互锁槽20内的平直面，这样升降节杆17即可连带着升降节杆16同时上升，同时升降节杆16及丝杠7内的支撑管1.2也被升降节杆17同步地带动着上升；当升降节杆17下端的扣舌洞21位升到了升降节杆16上端紧箍套25内扣舌洞21的平行位，因此时该扣舌洞21内的锁扣舌31被升降节杆15上端紧箍套25上方的解锁铲30顶着，为此该锁扣舌31还不能插进升降节杆17下端的扣舌洞21内，随着升降节杆16继续被升降节杆17带动着上升，便使升降节杆16上端紧箍套25内扣舌洞21中的锁扣舌31完全脱离升降节杆15上端紧箍套25上方的解锁铲30，此刻该锁扣舌31在其背后弹簧圈32的弹压下顺利地进入了升降节杆17下端的扣舌洞21内，这时升降节杆17与升降节杆16的自锁连接状态顺利完成。

随着升降节杆17带动着升降节杆16的继续上升，把升降节杆16下端的螺母18从丝杠7的无螺纹部9上拉到了有螺纹部8上，从而使升降节杆16下端的螺母18与升降节杆17下端的螺母18共同在丝杠7上运行，而当升降节杆17下端的螺母18完全走出丝杠7顶端时，上升的任务便由升降节杆16下端的螺母18来承担了；随后各节升降节杆14.15只需重复着以上的步骤，直至升降节杆14下端面的互锁槽20位到达升降节杆13上端紧箍套25内联接槽35位时，其升降节杆13上端卡簧槽29内的卡簧圈27其弯直部前端插进了升降节杆14下端面的互锁槽20内，使升降节杆14与升降节杆13进入了互锁状态，从而促使上升停止。

自锁节杆升降支架其升降支架杆下降时的工作过程：

当齿轮12由电机带动着变为正向旋转时，升降节杆14下端互锁槽20内的卡簧圈27弯直部前端被升降节杆14的外径面顶出，该卡簧圈27被挤进了升降节杆13上端紧箍套25上方的联接槽35内，从而解开了升降节杆14与升降节杆13的互锁状态；升降节杆14下端的螺母18便可顺着丝杠7带动着升降节杆15.16.17往下运行了，同时还连带着丝杠7内径位的支撑管4.3.2.1同步地下降，当升降节杆14上端卡簧槽28位与升降节杆13上端紧箍套25内的联接槽36在同一平行位时，当升降节杆15下端互锁槽20将其内的卡簧圈26弯直部前端顶出后，卡簧圈26的一半圈便被挤入了升降节杆13上端紧箍套25内的联接槽36中，从而使升降节杆13与升降节杆14进入了自锁状态。

当升降节杆14下端的螺母18即将运行至丝杠7无螺纹部9时，升降节杆15下端的螺母18也早已在丝杠7的上部共同运行了，当继续往下运行便将升降节杆14下端的螺母18彻底地推到丝杠7无螺纹部9的底端；同时升降节杆13上端紧箍套25上方的解锁铲30，顶到了升降节杆14上端紧箍套25内扣舌洞21中的锁扣舌31其下方的斜面上，借着下降力该解锁铲30将该锁扣舌31从升降节杆15下端的扣舌洞21内推出，从而解除了升降节杆14与升降节杆15的自锁连接状态，使升降节杆15可继续独自往下运行；随后各节升降节杆17.16重复着以上的步骤，直至升降节杆17下方的螺母18下降至丝杠7有螺纹部8的底端位时停止。

在实际应用过程中因n节升降节杆相互间有着一定的间隙，为此升出后会产生一些小的晃动，利用各硬塑胶紧箍套25内侧面与各金属升降节杆14.15.16.17外端面的紧密配合，以及硬塑胶顶紧圈19与各金属升降节杆13.14.15.16内腔壁处的紧密配合，就完全可以消除以上各节升降节杆间隙所产生的小晃动，而n节升降节杆n＝3-n.n＞3；利用各升降节杆顶部紧箍套25外侧端的联动箍37.38及底座39，便可组合成：一字型、平行一字型、品字型及井字型等各种类型的电动升降支架。

当自锁节杆升降支架在无电源的情况下，可设置手动摇把装置通过齿轮同步驱动各根升降支架杆内的丝杠运转，当给自锁节杆升降支架设置了自动摇控调速电路后，便可摇控升降及摇控调节升降速度；从丝杠上拾取其每圈的旋转信号后，即可通过计数电路对升降的高度进行准确的计算和控制，并通过显示器显示出当前的高度，同时还可任意设置高度让其根据程序自动运行。

Claims (2)

1.一种自锁节杆升降支架，其所有升降支架杆中的升降节杆、丝杠垂直固定在轴承套的中心孔位，而在丝杠的下方有只齿轮，其特征是：在轴承套上端连接着最外层升降节杆，而与最外层升降节杆同在一垂直同轴线上，且从大到小依次往里套合着n节升降节杆；丝杠内径中与丝杠同在一垂直同轴线上，并以大小尺寸依次套合着n节支撑管，其最内层支撑管上端固定在固管套内，而固管套拧在最内层升降节杆上方的顶台端；除最外层升降节杆外各n节升降节杆的下方分别连接着一只螺母，而螺母的下端还拧有一只顶紧圈；除最外层升降节杆外，其余n节升降节杆下部外圆侧均有一段互锁槽，当各内层升降节杆互锁槽运行至各外层升降节杆卡簧槽位时，卡簧槽内的卡簧圈弯直部插进互锁槽内，使外层升降节杆与内层升降节杆相互扣住，除最外层两节升降节杆外，其余n节升降节杆下端部的外径面上有个方型的扣舌洞，该扣舌洞与紧箍套内的锁扣孔同在一垂直面上；除最内层升降节杆外，其余n节升降节杆其上部外径面有条卡簧槽其顶端还拧有紧箍套，在卡簧槽中与各升降节杆凹凸条槽位处有个通孔，而在各紧箍套的内径面有一条密封圈槽及一条联接槽，在紧箍套朝轴心面上有个方型锁扣孔，其孔内装有锁扣舌，而锁扣舌的背后压有弹簧圈，在最外三层升降节杆紧箍套上方的一侧各有条解锁铲。

2.按权利要求1所述的自锁节杆升降支架，其特征是：各升降节杆内外径部的凹凸条槽起垂直定向运行的作用，锁扣舌斜面的一半与下方的解锁铲配合，另一半三角型状的凹坑起到支撑作用，其紧箍套、顶紧圈与相应的升降节杆内外径紧配，可消除各升降节杆间隙所产生的晃动；升降支架杆其各升降节杆顶部的紧箍套外侧装有联动箍，而在各根升降支架杆的下部可配上不同组合的底座。

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