CN109179154B - 一种升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种升降装置，属于输送设备的技术领域。一种升降装置包括框架主体、升降平台、拉力传感、链条、配重块、电磁制动器、电磁阻尼器以及驱动制动组件；本发明将框架主体和升降平台采用驱动齿轮和齿条相互配合的结构进行传动，使得在系统断电时，能使升降平台及时锁定于框架主体上，安全性和可靠性更高，同时，将驱动制动器采用棘轮和棘爪组件配合的结构，在链条断开时两者的卡死，实现单向传动，并启动电磁制动器，实现升降平台在框架主体上的锁定；并且在驱动组件失效时，使传动轴转变为随动轴，通过电磁制动器和电磁阻尼器共同作用，实现连续的从上之下的输送动作，并降低升降的拉力，提高了安全性和可靠性。

Description

一种升降装置

技术领域

本发明涉及输送设备的技术领域，具体是涉及一种升降装置。

背景技术

输送设备不仅有效减轻了人们的负担，还有效提高了效率，升降装置作为输送设备中的一种，在人们的生产和生活中的各个领域内被广泛应用。

现有升降装置，如电梯，既能实现载人，也能实现载物。由于其出现事故后的破坏性大，易造成严重的财产或人员伤亡，因此，提高其安全性是人们研究的重点。

传统的，升降装置通过采用限位器在升降平台运行速度超过额定运行速度的一定比例时，产生动作并带动安全钳动作，使升降平台挚停在导轨上，从而防止升降装置失效的问题。但是这种保障安全的方式需要在升降平台加速到一定的速度后才能触发，并不是在故障出现时立刻响应，存在一定的时间延迟，同时，其制动方式为摩擦制动，存在摩擦滑动失效的风险，因此，仍存在较大的安全隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种升降装置，采用齿轮和齿条配合的传动机构，并以机械式棘轮制动的驱动制动组件作为升降装置的主要制动结构，同时结合电磁制动器和电磁阻尼器，实现了在系统断电、配重相关装置失效以及驱动失效时，能通过驱动制动组件的动作及时实现升降平台在框架主体上位置的锁定或通过电磁制动器和电磁阻尼器搭配使用，实现连续的从上之下的输送动作，并降低升降的拉力，提高了升降装置的安全性，可靠性更高，从而防止了传统的升降装置存在故障响应不及时和制动不稳定的风险。

具体技术方案如下：

一种升降装置，包括框架主体和升降平台，升降平台设置于框架主体内，具有这样的特征，升降平台的两侧均设置有驱动制动组件，每一驱动制动组件上均设置有驱动齿轮，同时，于框架主体上且与两驱动制动组件对应的侧壁上均设置有竖直的齿条，一驱动齿轮对应一齿条，并且在升降平台的另外两侧均设置有拉力传感器，拉力传感器上均连接有链条，链条背离拉力传感器的一端竖直向上延伸并穿过框架主体的顶部后再竖直垂下与配重块连接，并且在框架主体的顶部且位于链条穿过的位置设置有电磁制动器和电磁阻尼器，电磁制动器和电磁阻尼器相对设置且分别位于链条的两侧。

上述的一种升降装置，其中，驱动制动组件包括主壳体、输出轴、输入轴、棘轮、棘爪组件以及拉动结构，主壳体设置有空腔，主壳体外的一侧设置有驱动组件，输出轴、输入轴、棘轮、棘爪组件以及拉动结构均设置于空腔内，且输入轴的一端伸出主壳体外与驱动组件连接，输出轴的一端伸出主壳体后套设有一驱动齿轮，输入轴和输出轴同轴设置且两者位于空腔内的一端相互连接，棘轮套设于输出轴上且位于输入轴和输出轴的连接处，棘爪组件和拉动结构分别位于棘轮的径向上，且两者分别位于棘轮的两侧，同时，拉动结构靠近棘轮的一端与棘爪组件连接。

上述的一种升降装置，其中，还包括棘轮机构壳体，棘爪组件和拉动结构均位于棘轮机构壳体内。

上述的一种升降装置，其中，还包括输出轴支撑件，输出轴支撑件设置于空腔内，输出轴穿设于输出轴支撑件内。

上述的一种升降装置，其中，拉动结构包括电磁铁、弹簧以及永磁体，弹簧沿棘轮的径向布置，电磁铁和永磁体分别位于弹簧的两端，且永磁体和电磁铁的其中一个固定于主壳体上，另一个与棘爪组件连接。

上述的一种升降装置，其中，输出轴的两端的直径不同，并于输出轴直径小的一端上且靠近直径大的一侧固定套设有凸轮，凸轮包括本圆和两凸缘，凸缘对称设置于本圆的轮沿上，凸缘呈扇形结构设置，同时，输出轴直径大的一端上且靠近直径小的一侧的侧壁上对称设置有限位块，且限位块与凸轮的凸缘对应。

上述的一种升降装置，其中，棘轮的凸起为半圆，且棘轮的中心孔的孔壁上开设有限位槽，棘轮套设于输出轴的直径大的一端，且限位槽卡设于限位块上。

上述的一种升降装置，其中，输入轴呈中空设置，输入轴靠近输出轴的一端设置有凸轮配合轮，凸轮配合轮同样呈中空设置，凸轮配合轮和输入轴同轴设置，且凸轮配合轮的中空的内壁上设置有两对称的限位柱，在输入轴和输出轴连接时，输入轴套设于输出轴直径小的一端，且凸轮配合轮套设于凸轮上，凸轮的两凸缘分别位于凸轮配合轮的中空内由两限位柱分隔成的空间内，且两限位柱分别位于凸轮上由两凸缘分隔成的空间内。

上述的一种升降装置，其中，棘爪组件呈“V”字形设置，包括两棘爪、棘爪轴、扭簧以及限位轴，两棘爪的一端通过棘爪轴铰接，另一端岔开设置形成开叉口，扭簧套设于棘爪轴上且两端分别连接一棘爪，限位轴平行于棘爪轴设置且位于开叉口内的口底处。

上述的一种升降装置，其中，每一棘爪上且位于开叉口的口沿上均设置有滚轮。

上述技术方案的积极效果是：

上述的升降装置，通过将升降平台和框架主体之间采用齿轮和齿条配合的传动机构进行传动，在系统断电而失去驱动后能将升降平台锁定在框架主体上，提高了安全性，动作及时，可靠性更高，同时，升降平台的驱动制动组件采用棘轮和棘爪组件相互配合来作为升降装置的主要制动结构，从而实现了在链条受损断裂后将驱动制动组件转变为单传动机构，使得升降平台锁定于框架主体上，或在驱动失效时将驱动制动组件的传动轴转变为随动轴，并结合电磁制动器和电磁阻尼器的作用，实现了连续的从上之下的输送动作，并降低升降的拉力，同样提高了升降装置的安全性和可靠性，避免了传统的升降装置在出现故障时出现响应不及时和制动不稳定的问题。

附图说明

图1为本发明的一种升降装置的实施例的结构图；

图2为本发明一较佳实施例的驱动制动组件的结构图；

图3为本发明一较佳实施例的驱动制动组件的一视角的剖视图；

图4为本发明一较佳实施例的驱动制动组件的另一视角的剖视图；

图5为本发明一较佳实施例的棘爪组件的结构图；

图6为本发明一较佳实施例的输出轴的结构图；

图7为本发明一较佳实施例的棘轮的结构图；

图8为本发明一较佳实施例的输入轴的结构图；

图9为本发明一较佳实施例的棘轮和棘爪组件的一种配合状态图；

图10为本发明一较佳实施例的棘轮和棘爪组件的另一种配合状态图；

图11为本发明一较佳实施例的棘轮和棘爪组件的又一种配合状态图；

图12为本发明一较佳实施例的棘轮和棘爪组件的又一种配合状态图。

附图中：1、框架主体；11、齿条；2、升降平台；3、驱动制动组件；31、主壳体；32、输出轴；33、输入轴；34、棘轮；35、棘爪组件；36、拉动结构；37、驱动齿轮；38、棘轮机构壳体；39、输出轴支撑件；321、凸轮；322、限位块；3211、本圆；3212、凸缘；331、凸轮配合轮；3311、限位柱；341、限位槽；342、凸起；351、棘爪；352、棘爪轴；353、扭簧；354、限位轴；3511、滚轮；361、电磁铁；362、弹簧；363、永磁体；4、拉力传感器；5、链条；6、配重块；7、电磁制动器；8、电磁阻尼器；9、驱动组件。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图12对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。

图1为本发明的一种升降装置的实施例的结构图。如图1所示，本实施例提供的升降装置包括：框架主体1和设置于框架主体1内并可在框架主体1内座升降运动的升降平台2，并且在升降平台2的两侧均设置有驱动制动组件3，每一驱动制动组件3上均设置有驱动齿轮37和驱动组件9，驱动组件9通过驱动制动组件3带动驱动齿轮37旋转，同时，在框架主体1上且与两驱动制动组件3对应的侧壁上均设置有竖直的齿条11，一驱动齿轮37对应一齿条11，使得驱动齿轮37可在齿条11上做竖直方向的升降运动，从而实现升降平台2的升降动作，同时，通过驱动齿轮37和齿条11的作用能实现将升降平台2锁定于框架主体1上的目的，提高了安全性，且反应及时，可靠性更高，并且在升降平台2的另外两侧均设置有拉力传感器4，拉力传感器4上均连接有链条5，链条5背离拉力传感器4的一端竖直向上延伸并穿过框架主体1的顶部后再竖直垂下与配重块6连接，并且在框架主体1的顶部且位于链条5穿过的位置设置有电磁制动器7和电磁阻尼器8，电磁制动器7和电磁阻尼器8相对设置且分别位于链条5的两侧，可通过两者的配合作用完成升降平台2的连续从上到下的输送，并减小升降的拉力。

具体的，图2为本发明一较佳实施例的驱动制动组件的结构图；图3为本发明一较佳实施例的驱动制动组件的一视角的剖视图；图4为本发明一较佳实施例的驱动制动组件的另一视角的剖视图。如图1至图4所示，位于升降平台2上的驱动制动组件3包括主壳体31、输出轴32、输入轴33、棘轮34、棘爪组件35以及拉动结构36，主壳体31固定于升降平台2上，主壳体31设置有空腔，主壳体31外的一侧设置有驱动组件9，输出轴32、输入轴33、棘轮34、棘爪组件35以及拉动结构36均设置于空腔内，且输入轴33的一端伸出主壳体31外与驱动组件9连接，输出轴32的一端伸出主壳体31后套设有一驱动齿轮37，输入轴33和输出轴32同轴设置且两者位于空腔内的一端相互连接，棘轮34套设于输出轴32上且位于输入轴33和输出轴32的连接处，棘爪组件35和拉动结构36分别位于棘轮34的径向上，且两者分别位于棘轮34的两侧，同时，拉动结构36靠近棘轮34的一端与棘爪组件35连接，使得棘爪组件35可在拉动结构36的作用下与棘轮34接触，通过两者的卡死将驱动制动组件3转变为单传动机构，动能只能由驱动组件9传递至输出轴32，而不能有输出轴32反向传递至驱动组件9，从而防止驱动齿轮37在齿条11上的转动而造成升降平台2掉落的问题，实现了将升降平台2锁定于框架主体1上的目的，从而提高了安全性和可靠性。

更加具体的，在主壳体31的空腔内还设置有棘轮机构壳体38，棘爪组件35和拉动结构36均位于棘轮机构壳体38内，对棘轮34及棘爪组件35进行保护，同时，形成一整体，提高刚性，使承载能力更强。

更加具体的，在主壳体31的空腔内还设置有输出轴支撑件39，输出轴支撑件39设置于空腔内，输出轴32穿设于输出轴支撑件39内，为输出轴32提供了径向以及轴向的支撑，提高输出轴32的传动能力。

更加具体的，拉动结构36包括电磁铁361、弹簧362以及永磁体363，弹簧362沿棘轮34的径向布置，电磁铁361和永磁体363分别位于弹簧362的两端，且永磁体363和电磁铁361的其中一个固定于主壳体31上，另一个与棘爪组件35连接，使得在电磁铁361通电后，通过磁性作用带动棘爪组件35靠近棘轮34，从而将驱动制动组件3转变为单传动机构，提高升降装置的安全性和可靠性。

图5为本发明一较佳实施例的棘爪组件的结构图。如图1至图5所示，棘爪组件35呈“V”字形设置，棘爪组件35包括两棘爪351、棘爪轴352、扭簧353以及限位轴354，两棘爪351的一端通过棘爪轴352铰接，另一端岔开设置形成开叉口，开叉口的开口朝向棘轮34，扭簧353套设于棘爪轴352上且两端分别连接一棘爪351，通过扭簧353可实现开叉口的岔开大小的调节，限位轴354平行于棘爪轴352设置且位于开叉口内的口底处，且防止棘爪组件35过度靠近棘轮34而造成棘轮34和棘爪组件35的损坏。

并且，每一棘爪351上且位于开叉口的口沿上均设置有滚轮3511，可保证棘轮34接触棘爪351时不会造成摩擦损耗，更好的保护了棘轮34和棘爪351，延长其使用寿命，降低使用成本。

图6为本发明一较佳实施例的输出轴的结构图。如图3、图4以及图6所示，输出轴32的两端的直径不同，输出轴32直径小的一端与输入轴33连接，直径大的一端伸出主壳体31后与驱动齿轮37固定连接，并于输出轴32直径小的一端上且靠近直径大的一侧固定套设有凸轮321，此时，凸轮321包括本圆3211和两凸缘3212，凸缘3212对称设置于本圆3211的轮沿上，凸缘3212呈扇形结构设置，优选的，凸缘3212对应的圆周角小于或等于90°，同时，输出轴32直径大的一端上且靠近直径小的一侧的侧壁上对称设置有限位块322，沿输出轴32的轴向上，一限位块322对应一凸轮321的凸缘3212。

图7为本发明一较佳实施例的棘轮的结构图。如图3、图4以及图7所示，棘轮34的凸起342为半圆，且棘轮34的中心孔的孔壁上开设有限位槽341，棘轮34套设于输出轴32的直径大的一端，且限位槽341卡设于限位块322上，实现了将棘轮34固定于输出轴32上的目的，从而使得在棘轮34和棘爪组件35相互作用时，能顺利的将驱动制动组件3转变为单传动机构，结构更合理。

图8为本发明一较佳实施例的输入轴的结构图，如图3、图4以及图8所示，输入轴33呈中空设置，输入轴33靠近输出轴32的一端设置有凸轮321配合轮，凸轮321配合轮同样呈中空设置，凸轮321配合轮和输入轴33同轴设置，且凸轮321配合轮的中空的内壁上设置有两对称的限位柱3311。

当在输入轴33和输出轴32连接时，输入轴33套设于输出轴32直径小的一端，且凸轮321配合轮套设于凸轮321上，凸轮321的两凸缘3212分别位于凸轮321配合轮的中空内由两限位柱3311分隔成的空间内，且两限位柱3311分别位于凸轮321上由两凸缘3212分隔成的空间内，从而实现了输出轴32和输入轴33之间动能的传递。

图9为本发明一较佳实施例的棘轮和棘爪组件的一种配合状态图；图10为本发明一较佳实施例的棘轮和棘爪组件的另一种配合状态图；图11为本发明一较佳实施例的棘轮和棘爪组件的又一种配合状态图；图12为本发明一较佳实施例的棘轮和棘爪组件的又一种配合状态图。如图1至图12所示，当升降装置整个系统断电后，升降平台2能通过驱动齿轮37和齿条11的作用，结合升降平台2及其上载物的重力作用，使得驱动齿轮37无法转动，实现将升降平台2及时的锁定于框架主体1上的目的，安全性更高，可靠性更好；当与配重块6相连的链条5因超过使用寿命或磨损而断开时，与链条5连接的拉力传感器4检测并发出断开信号，此时，驱动制动组件3中的拉动结构36启动，电磁铁361和永磁体363通过磁性作用带动棘爪组件35和棘爪351接触，实现棘轮34被棘爪组件35卡死的目的，从而使得驱动制动组件3转变为单传动机构，同时启动电磁制动器7，使得升降平台2锁定于框架主体1上，动作及时，安全性和可靠性更高；当升降装置的驱动组件9异常而导致驱动失效时，拉动结构36中的电磁铁361不通电，此时，驱动制动组件3中的输入轴33和输出轴32组成的传动轴转变为随动轴，通过电磁制动器7和电磁阻尼器8的共同作用，实现了升降平台2的连续的从上之下的输送动作，并降低升降的拉力，同样提高了安全性和可靠性，从而避免了传统的升降装置在出现故障时出现响应不及时和制动不稳定的问题。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种升降装置，包括框架主体和升降平台，所述升降平台设置于所述框架主体内，其特征在于，所述升降平台的两侧均设置有驱动制动组件，每一所述驱动制动组件上均设置有驱动齿轮，同时，于所述框架主体上且与所述两驱动制动组件对应的侧壁上均设置有竖直的齿条，一所述驱动齿轮对应一所述齿条，并且在所述升降平台的另外两侧均设置有拉力传感器，所述拉力传感器上均连接有链条，所述链条背离所述拉力传感器的一端竖直向上延伸并穿过所述框架主体的顶部后再竖直垂下与配重块连接，并且在所述框架主体的顶部且位于所述链条穿过的位置设置有电磁制动器和电磁阻尼器，所述电磁制动器和所述电磁阻尼器相对设置且分别位于所述链条的两侧。

2.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，所述驱动制动组件包括主壳体、输出轴、输入轴、棘轮、棘爪组件以及拉动结构，所述主壳体设置有空腔，所述主壳体外的一侧设置有驱动组件，所述输出轴、所述输入轴、所述棘轮、所述棘爪组件以及所述拉动结构均设置于所述空腔内，且所述输入轴的一端伸出所述主壳体外与所述驱动组件连接，所述输出轴的一端伸出所述主壳体后套设有一所述驱动齿轮，所述输入轴和所述输出轴同轴设置且两者位于所述空腔内的一端相互连接，所述棘轮套设于所述输出轴上且位于所述输入轴和所述输出轴的连接处，所述棘爪组件和所述拉动结构分别位于所述棘轮的径向上，且两者分别位于所述棘轮的两侧，同时，所述拉动结构靠近所述棘轮的一端与所述棘爪组件连接。

3.根据权利要求2所述的升降装置，其特征在于，还包括棘轮机构壳体，所述棘爪组件和所述拉动结构均位于所述棘轮机构壳体内。

4.根据权利要求2所述的升降装置，其特征在于，还包括输出轴支撑件，所述输出轴支撑件设置于所述空腔内，所述输出轴穿设于所述输出轴支撑件内。

5.根据权利要求2所述的升降装置，其特征在于，所述拉动结构包括电磁铁、弹簧以及永磁体，所述弹簧沿所述棘轮的径向布置，所述电磁铁和所述永磁体分别位于所述弹簧的两端，且所述永磁体和所述电磁铁的其中一个固定于所述主壳体上，另一个与所述棘爪组件连接。

6.根据权利要求2所述的升降装置，其特征在于，所述输出轴的两端的直径不同，并于所述输出轴直径小的一端上且靠近直径大的一侧固定套设有凸轮，所述凸轮包括本圆和两凸缘，所述凸缘对称设置于所述本圆的轮沿上，所述凸缘呈扇形结构设置，同时，所述输出轴直径大的一端上且靠近直径小的一侧的侧壁上对称设置有限位块，且所述限位块与所述凸轮的所述凸缘对应。

7.根据权利要求6所述的升降装置，其特征在于，所述棘轮的凸起为一个半圆凸起，且所述棘轮的中心孔的孔壁上开设有限位槽，所述棘轮套设于所述输出轴的直径大的一端，且所述限位槽卡设于所述限位块上。

8.根据权利要求7所述的升降装置，其特征在于，所述输入轴呈中空设置，所述输入轴靠近所述输出轴的一端设置有凸轮配合轮，所述凸轮配合轮同样呈中空设置，所述凸轮配合轮和所述输入轴同轴设置，且所述凸轮配合轮的中空的内壁上设置有两对称的限位柱，在所述输入轴和所述输出轴连接时，所述输入轴套设于所述输出轴直径小的一端，且所述凸轮配合轮套设于所述凸轮上，所述凸轮的两所述凸缘分别位于所述凸轮配合轮的中空内由两所述限位柱分隔成的空间内，且两所述限位柱分别位于所述凸轮上由两所述凸缘分隔成的空间内。

9.根据权利要求2所述的升降装置，其特征在于，所述棘爪组件呈“V”字形设置，包括两棘爪、棘爪轴、扭簧以及限位轴，两所述棘爪的一端通过所述棘爪轴铰接，另一端岔开设置形成开叉口，所述扭簧套设于所述棘爪轴上且两端分别连接一所述棘爪，所述限位轴平行于所述棘爪轴设置且位于所述开叉口内的口底处。

10.根据权利要求9所述的升降装置，其特征在于，每一所述棘爪上且位于所述开叉口的口沿上均设置有滚轮。

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