CN110745725A - 一种电动升降器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动升降器，包括主轴、驱动器、减速器、单向器、绕绳轴和离合器；所述主轴的两端固定，所述驱动器、减速器、单向器和离合器依次连接并套接在所述主轴上；所述驱动器包括套接在所述主轴的旋转轴，所述旋转轴为空心结构，通过对所述驱动器通电使所述旋转轴转动；所述旋转轴连接所述减速器；所述单向器包括套接在所述主轴上的行星架B和设在所述行星架B上的若干行星轮B，所述减速器的输出端穿过所述行星架B并成为所述行星轮B的太阳轮；所述减速器包括内齿圈部，所述内齿圈部与所述行星轮B啮合；所述绕绳轴上设有绳索，所述驱动器、减速器、单向器和离合器设在所述绕绳轴内部，所述行星架B通过单向转动结构与所述绕绳轴连接。

Description

一种电动升降器

技术领域

本发明涉及升降器领域，尤其涉及一种电动升降器。

背景技术

现代社会高速发展。近年来，高层建筑越发普遍，各大城市高楼林立。在我们享受科技高度发达的经济时代娱乐生活的同时，很多高层建筑的安全问题逐渐显露出来。

此外，目前在高山探险、高楼作业中，主要采用绳索、安全带、夹绳下降器等设备。原有的产品在降落控制上，只要操作不慎、不熟练，绳索若碰到水油或设备发生故障，非常危险。在上升方面必须有外界力量上拉或吃力攀绳，出外不易带与回收不方便存在的缺陷。高楼逃生目前的产品采用绳索缓冲器，在降落过程中，速度不能自主控制，在复杂环境下，难以避开障碍物，不能自主的空中停止、上升，而且容易卡绳。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种电动升降器，能够实现电动控制高空个人安全降落、上升、半空停止作业等功能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种电动升降器，包括主轴、驱动器、减速器、绕绳轴和离合器；

所述主轴的两端固定，所述驱动器、减速器、和离合器依次连接并套接在所述主轴上；

所述驱动器包括套接在所述主轴上的旋转轴，通过对所述驱动器通电使所述旋转轴转动；所述旋转轴连接所述减速器；所述旋转轴为空心结构。

所述绕绳轴上设有绳索，所述绕绳轴为轴向空心结构，所述驱动器、减速器和离合器设在所述绕绳轴内部，所述驱动器与所述绕绳轴传动连接。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，还包括单向器，所述单向器设于所述减速器和所述离合器之间，所述单向器包括套接在所述主轴上的行星架B和设在所述行星架B上的若干行星轮B，所述减速器的输出端穿过所述行星架B并成为所述行星轮B的太阳轮；所述减速器包括内齿圈部，所述内齿圈部与所述行星轮B啮合；所述行星架B通过单向转动结构与所述绕绳轴连接。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，所述行星轮架B外周设有若干弧形口，所述弧形口包括一相对窄部和一相对宽部；一所述弧形口内对应设有一活动的滚子；所述弧形口内还设有弹性件，所述弹性件对所述滚子施加力，促使所述滚子往所述相对窄部移动；当所述滚子移动至所述相对窄部时，所述滚子抵顶于所述绕绳轴内壁；当所述滚子移动至所述相对宽部时，所述滚子与所述绕绳轴内壁分离。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，所述离合器还包括鼓刹部，所述鼓刹部上设有第一制动单元，所述第一制动单元初始状态下为制动状态，由降落控速单元调节所述第一制动单元对所述鼓刹部制动力的大小，以调节绳索释放速度。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，所述第一制动单元包括设于所述鼓刹部内的两弧形的鼓刹片，两鼓刹片的各一端铰接，两鼓刹片不相连的各一端之间设有扩缩件，所述扩缩件上通过刹轴连接第一刹臂；通过转动所述第一刹臂，使所述刹轴带动所述扩缩件转动，从而扩大或缩小两鼓刹片不相连的各一端之间的距离。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，所述降落控速单元包括第一弹簧、第一离合绳和第一控制柄，第一离合绳分别与所述第一刹臂和所述第一控制柄连接，通过所述第一控制柄带动所述第一离合绳从而拉动所述第一刹臂转动；所述第一弹簧促使所述刹臂复位。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，所述离合器还包括盘刹部，所述盘刹部设有限速制动单元；所述限速制动单元为所述离合器提供初始制动力，限制所述绕绳轴释放绳子的速度。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，所述限速制动单元包括限速基体、盘刹片A和盘刹片B；所述限速基体包括锁轴，所述锁轴套接于所述主轴，所述离合器的盘刹部套接在所述锁轴上，所述盘刹片A和盘刹片B设于所述锁轴上并位于所述盘刹部的两侧，所述盘刹片A和盘刹片B分别与所述盘刹部形成面接触；所述盘刹片B上设有棘轮部，所述棘轮部有与之对应的棘齿；当所述棘齿与所述棘轮部扣合时，所述锁轴与所述主轴相对固定，所述限速制动单元制动所述离合器；当所述棘齿与所述棘轮部分离时，所述锁轴与所述主轴可相对转动，所述离合器转动时带动所述锁轴转动。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，所述盘刹片B与所述锁轴形成周向固定但可轴向移动的连接；所述锁轴上延伸出螺纹柱，所述螺纹柱上螺纹连接有调节压块，所述调节压块抵接于所述盘刹片B，通过调节所述调节压块在所述螺纹柱上的位置，从而调节所述盘刹片B对所述盘刹部的制动力。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，所述调节压块通过限速调节器控制，所述限速调节器包括调节齿轮、调节杆、调节弹簧和调节旋钮，所述调节齿轮和所述调节旋钮分别设于所述调节杆的两端，所述调节弹簧设于所述调节杆上；所述调节压块上设有外齿圈；当按下所述调节旋钮，所述调节齿轮与所述调节压块上的外齿圈啮合，转动所述调节旋钮带动所述调节压块转动；松开所述调节旋钮后，所述调节弹簧使所述调节齿轮复位而脱离所述调节压块上的外齿圈。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，所述盘刹片A与所述锁轴螺纹连接，所述锁轴上所述盘刹片A所在的一端设有锁盘，所述盘刹片A朝向所述锁盘的一面设有销，所述锁盘上设有弧形槽，所述销位于所述弧形槽内，所述弧形槽内还设有弧形弹簧，所述弧形弹簧的一端与所述弧形槽的端部相抵，另一端与所述销相抵。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，所述棘齿通过限速控制单元控制，所述限速控制单元包括控制臂、拉绳、第一限速弹簧和控制按钮，所述控制臂的一端连接所述棘爪，另一端连接所述拉绳，所述拉绳与所述控制按钮连接；初始状态下，所述棘齿与所述棘轮部扣合，通过调节所述控制按钮使所述控制臂转动，所述第一限速弹簧促使所述控制臂复位。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，所述限速控制单元还包括第二限速弹簧，所述第二限速弹簧促使所述控制按钮复位；所述第一刹臂上设有第一扣齿，所述控制臂上设有第二扣齿；按下所述控制按钮后，所述控制臂转动，且所述第二扣齿与所述第一扣齿相扣，此时所述棘齿仍与所述棘轮部扣合；通过调节所述第一控制柄，使所述第一刹臂转动，带动所述控制臂转动，使所述棘齿与所述棘轮部分离。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，该电动升降器还包括第二制动单元，所述第二制动单元作用于所述绕绳轮，初始状态下所述第二制动单元为非制动状态，并通过紧急控制单元调节所述第二制动单元对所述绕绳轴制动力的大小。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，还包括排绳器，所述排绳器包括往复丝杠、滑块以及定位槽，所述往复丝杠与所述绕绳轴传动连接，其设有两条螺距相同、旋向相反的螺纹槽，所述螺纹槽两端与所述往复丝杠本体的过渡处形成楔形面，所述滑块内设有与所述滑块铰接的拨块，所述拨块与所述往复丝杠的其中一条螺纹槽连接，实现所述滑块在所述往复丝杠上的往复运动，所述滑块还与一条平行于所述往复丝杠的定位槽滑动连接以防止所述滑块自转，所述绳索的一端穿过所述滑块后与所述绕绳轴连接，实现该电动升降器在爬升过程中的自动排绳。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，还包括紧绳器，所述紧绳器包括定滑轮和动滑轮，所述定滑轮和所述动滑轮分别位于所述绳索的两侧以夹持绳索；所述动滑轮与微电机传动连接；所述定滑轮可滑动设置于一滑槽内，所述定滑轮还连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧促使所述定滑轮在所述滑槽内移动以压向所述绳索。

作为所述电动升降器的进一步可选方案，包括机架，所述机架上设有两安装板，所述主轴的两端固定于两安装板上；所述机架上覆盖有外壳。

本发明的有益效果有：实现绕绳轴的电动控制，并巧妙地将驱动器、减速器、单向器、绕绳轴和离合器设计在绕绳轴内部，精简了整体体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电动升降器的结构示意图；

图2为本发明电动升降器另一角度的结构示意图；

图3为本发明电动升降器隐藏外壳后的结构示意图；

图4为图3进一步隐藏绳索的结构示意图；

图5为所述绕绳轴及其内部结构的剖视示意图；

图6为所述驱动器、减速器、单向器及离合器的爆炸示意图；

图7为所述离合器的剖视立体图；

图8为所述第一制动单元与所述离合器的结构示意图；

图9为所述限速制动单元的爆炸示意图；

图10为所述限速制动单元与所述离合器的装配剖视平面图；

图11为所述限速控制单元和所述降落控速单元的结构示意图；

图12为手持控制器A的结构示意图；

图13为所述排绳器和所述紧绳器的结构示意图；

图14为本发明电动升降器的一种应用场景示意图；

图15为本发明电动升降器的另一种应用场景示意图。

图中：1、机架；10、装带盒；11、安装板；12、外壳；121、滚轮；13、肩带；14、腰带；15、腿部绑带；16、蓄电池；17、控制电路板；18、手持控制器B；19、手持控制器A；2、绕绳轴；21、绳索；22、扣件；23、排绳器；231、往复丝杠；232、滑块；233、拨块；24；紧绳器；241、动滑轮；242、定滑轮；243、微电机；244、缓冲弹簧；3、主轴；4、驱动器；41、旋转轴；42、壳体；43、定子；44、转子；45、后端盖；46、前端盖；47、减速器；5、单向器；51、行星架B；52、行星轮B；6、离合器；61、内齿圈部；62、鼓刹部；63、盘刹部；7、第一制动单元；71、鼓刹片；72、扩缩件；73、刹轴；74、第一刹臂；751、第一弹簧；752、第一离合绳；753、第一控制柄；8、第二制动单元；9、限速制动单元；90、限速基体；91、锁轴；92、锁盘；921、弧形槽；922、弧形弹簧；93、螺纹柱；94、盘刹片A；941、销；95、盘刹片B；951、棘轮部；96、棘齿；971、控制臂；972、拉绳；973、第一限速弹簧；974、控制按钮；975、第二限速弹簧；98、调节压块；99、限速调节器；991、调节旋钮；992、调节杆；993、调节弹簧；994、调节齿轮；100、手摇柄；200、助降架；210、滑轨；220、防溜脚；300、挂孔。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“套接”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参考图1-5，示出了一种电动升降器，包括主轴3、驱动器4、减速器47、单向器5、绕绳轴2、离合器6和第一制动单元7；

所述主轴3的两端固定，所述驱动器4、减速器47、单向器5和离合器6依次连接并套接在所述主轴3上；所述驱动器4包括套接在所述主轴3上的旋转轴41，通过对所述驱动器4通电使所述旋转轴41转动；所述旋转轴41连接所述减速器47；所述单向器5包括套接在所述主轴3上的行星架B 51和设在所述行星架B 51上的若干行星轮B 52，所述减速器47的输出端穿过所述行星架B 51并成为所述行星轮B 52的太阳轮；所述减速器47包括内齿圈部61，所述内齿圈部61与所述行星轮B 52啮合；所述绕绳轴2上设有绳索21，所述绕绳轴2为轴向空心结构，所述驱动器4、减速器47、单向器5和离合器6设在所述绕绳轴2内部，所述行星架B51通过单向转动结构与所述绕绳轴2连接；所述第一制动单元7作用于所述离合器6。

具体而言，所述减速器47的输出轴、单向器5以及所述离合器6的内齿圈部61形成了行星轮系结构；其中，当所述驱动器4通电使所述旋转轴41转动时，所述制动单元使所述离合器6固定，所述旋转轴41通过所述减速器47减速，然后所述减速器47的输出轴作为太阳轮带动所述行星轮B 52转动，由于所述内齿圈部61固定，所述行星轮围绕所述减速器47的输出轴公转，而所述行星架B 51正转，所述单向器5可以带动所述绕绳轴2正转，以回收绳索21；当需要放出绳索21时，例如使用者利用该电动升降器从高空降落时，重力带动所述绕绳轴2反转，此时所述驱动器4不启动，所述减速器47的输出轴固定，所述绕绳轴2带动所述行星架B 51反转，从而促使所述行星轮B 52公转，当所述减速器47的输出轴固定时，公转的行星轮B 52促使所述内齿圈部61转动，从而使所述离合器6转动；因此通过制动所述离合器6可以控制降落的速度，或者停止降落。

其中，所述减速器47优选为行星减速器或摆线减速器，本实施方案采用行星减速器以进行说明，其中由于上述单向器5和离合器6本身构成了一个行星轮系，所以也可以具备一级减速效果；本实施方案采用多级的行星减速器，而该行星减速器的其中一级的行星轮与下一级的行星架通过单向轴承连接，避免当所述减速器47的输出轴承受的扭力太大而反转，损坏驱动器4。

如此，主轴3、驱动器4、减速器47、单向器5、离合器6和第一制动单元7均设于所述绕绳轴2内部，充分利用绕绳轴2的内部空间。

上述实施方案中，参考图1-4，该电动升降器还可以包括机架1，所述机架1上设有两安装板11，所述机架1外侧覆盖有外壳12；其中，还延伸出了方便两手操控的手持控制器A和手持控制器B；所述主轴3的两端可固定在所述机架1或所述安装板11上，此外机架1的造型整体为框架结构，也可以根据人体工程设计为贴合背部的弧面形状，并提供安全带以供操作人员背负，其中安全带可以包括肩带13、腰带14以及腿部绑带15，肩带13、腰带14以及腿部绑带15可以通过装带盒10收纳在外壳12中；本实施方案中的安装板11可以是双层结构以便于各种齿轮组、轴承等零部件的安装。此外绳索21的一端可固定在所述绕绳轴2上，而另一端则穿出所述外壳12并连接有扣件22。

其中，所述驱动器4为电机，可由安装在机架1或安装板11上的蓄电池16供电，并提供相应控制电路板17实现电机驱动，控制电路板17设有控制装置，控制装置从功能上可以包括启动键、上升键或调速键等，控制装置可设于手持控制器A19或/和手持控制器B18上以方便背负后的操作，当然也可以设置在外壳12上；所述外壳12上也可设置充电口以供所述蓄电池16充电。

在一些具体的实施方案中，参考图5和图6，所述驱动器4包括壳体42、前端盖46和后端盖45，所述壳体42内设有转子44、定子43和旋转轴41，所述转子44和所述旋转轴41相对固定；通过所述蓄电池16为所述定子43供电，使所述转子44转动，从而带动所述旋转轴41转动；其中所述后端盖45固定与所述主轴3，使所述壳体42不会转动；其中所述壳体42的内壁设有内齿圈，与行星减速器47的第一级行星轮配合，使得所述驱动器4与所述减速器47的连接更紧凑。

本实施方案中，提供一种具体可行的单向转动结构，参考图6，所述行星轮架B外周设有若干弧形口，所述弧形口包括一相对窄部和一相对宽部；一所述弧形口内对应设有一活动的滚子；所述弧形口内还设有弹性件，所述弹性件对所述滚子施加力，促使所述滚子往所述相对窄部移动；当所述滚子移动至所述相对窄部时，所述滚子抵顶于所述绕绳轴2内壁；当所述滚子移动至所述相对宽部时，所述滚子与所述绕绳轴2内壁分离。

上述方案在实际应用中，当所述驱动器4使所述单向器5正转时，所述滚子在弹性件和惯性的作用下，使得所述滚子位于所述相对窄部，所述绕绳轴2被单向器5带动正转；当所述驱动器4不启动，而所述绕绳轴2反转而释放绳索21时，所述滚子在弹性件和绕绳轴2内壁摩擦力的作用下，使得所述滚子位于所述相对窄部，所述绕绳轴2带动所述单向器5反转。

在一些具体的实施方式中，从安全性的角度考虑，所述第一制动单元7在初始状态下应为制动状态；如此，当操作人员操作该电动升降器下降时，即使在慌乱状态，只要不进行任何操作，所述第一制动单元7处于制动状态，使所述离合器6固定，从而使所述绕绳轴2固定。此外，可通过降落控制单元调节所述第一制动单元7制动力的大小，以调节绳索21释放速度，即降落速度。

具体的，上述方案中，参考图5、7、8和12，所述离合器6还包括鼓刹部62，所述第一制动单元7设于所述鼓刹部62，所述第一制动单元7包括设于所述鼓刹部62内的两弧形的鼓刹片71，两鼓刹片71的各一端铰接，两鼓刹片71不相连的各一端之间设有扩缩件72，所述扩缩件72上通过刹轴73连接第一刹臂74；通过转动所述第一刹臂74，使所述刹轴73带动所述扩缩件72转动，从而扩大或缩小两鼓刹片71不相连的各一端之间的距离。其中，所述扩缩件72可为椭圆状，包括较长部和较短部，当扩缩件72的较长部的两端分别与两鼓刹片71的各一端抵接时，使两弧形的鼓刹片71外扩得最大，两鼓刹片71对所述鼓刹部62的制动力也最大；当扩缩件72的较短部的两端分别与两鼓刹片71的各一端抵接时，则相反；而转动所述扩缩件72时，可调节两鼓刹片71的外扩程度，从而调节对鼓刹部62的制动力的大小。

上述方案中，参考图12，所述降落控速单元包括第一弹簧751、第一离合绳752和第一控制柄753，第一离合绳752分别与所述第一刹臂74和所述第一控制柄753连接，通过所述第一控制柄753带动所述第一离合绳752从而拉动所述第一刹臂74转动；所述第一弹簧751促使所述刹臂复位。所述第一控制柄753可位于所述手持控制器A19中，操作人员手持所述手持控制器A19时，用手指握住所述第一控制柄753即可通过所述第一离合绳752控制所述第一刹臂74的转动，方便操作。

在一些具体的实施方式中，若操作人员操作不慎，可能会将所述第一制动单元7的制动力完全撤走，使得降落速度太快而出现意外；因此提供限速制动单元9，为所述离合器6或绕绳轴2提供初始制动力，即使所述第一制动单元7的制动力完全消失，所述绕绳轴2也受到所述限速制动单元9的制动力限制。

上述方案具体的，图9和图10，所述离合器6还包括盘刹部63，所述限速制动单元9设于所述盘刹部63上，所述限速制动单元9包括限速基体90、盘刹片A94和盘刹片B95；所述限速基体90包括锁轴91，所述锁轴91套接于所述主轴3，所述离合器6的盘刹部63套接在所述锁轴91上，所述盘刹片A94和盘刹片B95设于所述锁轴91上并位于所述盘刹部63的两侧，所述盘刹片A94和盘刹片B95分别与所述盘刹部63形成面接触；所述盘刹片B95上设有棘轮部951，所述棘轮部951有与之对应的棘齿96；当所述棘齿96与所述棘轮部951扣合时，所述锁轴91与所述主轴3相对固定，所述限速制动单元9制动所述离合器6；当所述棘齿96与所述棘轮部951分离时，所述锁轴91与所述主轴3可相对转动，所述离合器6转动时带动所述锁轴91转动。其中，所述盘刹片A94和盘刹片B95对所述盘刹部63施加一定的制动力，但此时若完成撤走所述第一制动单元7的制动力，所述离合器6仍然可以转动；换而言之，所述限速制动单元9相当于一级制动，而第一制动单元7相当于二级制动，不但能增加安全性，也可以减轻所述第一制动单元7的负荷。

上述方案中，参考图9，所述盘刹片B95与所述锁轴91形成周向固定但可轴向移动的连接；所述锁轴91上延伸出螺纹柱93，所述螺纹柱93上螺纹连接有调节压块98，所述调节压块98抵接于所述盘刹片B95，通过调节所述调节压块98在所述螺纹柱93上的位置，从而调节所述盘刹片B95对所述盘刹部63的制动力。其中，所述盘刹片B95可以利用花键连接的方式固定在所述锁轴91上；另外，所述盘刹片A94与所述锁轴91螺纹连接，所述锁轴91上所述盘刹片A94所在的一端设有锁盘92，所述盘刹片A94朝向所述锁盘92的一面设有销941，所述锁盘92上设有弧形槽921，所述销941位于所述弧形槽921内，所述弧形槽921内还设有弧形弹簧922，所述弧形弹簧922的一端与所述弧形槽921的端部相抵，另一端与所述销941相抵。

具体的，所述离合器6转动，当所述盘刹部63利用摩擦力带动所述盘刹片A94转动时，所述盘刹片A94顺着所述锁轴91上的螺纹转动并远离所述盘刹部63，同时所述盘刹片A94上的销941会压迫所述弧形弹簧922，所述弧形弹簧922促使所述销941复位，而使所述盘刹片A94顺着所述锁轴91上的螺纹转动并靠近所述盘刹部63；如此，避免当离合器6转速过快时容易与盘刹片A94打滑。

上述方案中，所述棘齿96通过限速控制单元控制，所述限速控制单元包括控制臂971、拉绳972、第一限速弹簧973和控制按钮974，所述控制臂971的一端连接所述棘爪，另一端连接所述拉绳972，所述拉绳972与所述控制按钮974连接；初始状态下，所述棘齿96与所述棘轮部951扣合，通过调节所述控制按钮974使所述控制臂971转动，所述第一限速弹簧973促使所述控制臂971复位。换而言之，所述限速制动单元9在初始状态下为制动状态。

上述方案中，所述调节压块98通过限速调节器99控制，所述限速调节器99包括调节齿轮994、调节杆992、调节弹簧993和调节旋钮991，所述调节齿轮994和所述调节旋钮991分别设于所述调节杆992的两端，所述调节弹簧993设于所述调节杆992上；所述调节压块98上设有外齿圈；当按下所述调节旋钮991，所述调节齿轮994与所述调节压块98上的外齿圈啮合，转动所述调节旋钮991带动所述调节压块98转动；松开所述调节旋钮991后，所述调节弹簧993使所述调节齿轮994复位而脱离所述调节压块98上的外齿圈。所述调节旋钮991可设于外壳12上，通过转动所述调节旋钮991来调节所述限速制动单元9的制动力大小。

此外，参考图11和图12，处于安全性考虑，所述限速控制单元还包括第二限速弹簧975，所述第二限速弹簧975促使所述控制按钮974复位；所述第一刹臂74上设有第一扣齿，所述控制臂971上设有第二扣齿；按下所述控制按钮974后，所述控制臂971转动，且所述第二扣齿与所述第一扣齿相扣，此时所述棘齿96仍与所述棘轮部951扣合；通过调节所述第一控制柄753，使所述第一刹臂74转动，带动所述控制臂971转动，使所述棘齿96与所述棘轮部951分离。其中，所述控制按钮974也可设置在所述手持控制器A19上；当按下所述控制按钮974，利用杠杆结构使得所述拉绳972被拉紧，所述控制臂971扣于所述第一刹臂74；松开所述控制按钮974后，所述第二限速弹簧975使得所述控制按钮974复位，所述拉绳972被放松，所述第一限速弹簧973使得所述控制臂971脱离所述第一刹臂74。

提供一种具体的实施场景进行说明，操作人员需要在大楼的天台降落，需要拉出绳索21并将绳索21利用扣件22固定在稳固物体上，例如门、柱、护栏等，继而进一步拉出绳索21使得操作人员可以走到天台边沿开始降落；在上述拉出绳索21的过程中，由于没有操作人员自身重力的帮助，即使撤走所述第一制动单元7的制动力，但是有限速制动单元9的制动力的情况下，操作人员拉出绳索21吃力，所以也需要临时撤走所述限速制动单元9的制动力，具体的操作为：操作人员用大拇指按下所述控制按钮974，使所述控制臂971的第二扣齿扣合住所述第一刹臂74的第一扣齿，然后用其他手指握紧所述第一控制柄753，如此所述限速制动单元9的制动力和所述第一制动单元7的制动力均被撤走，可以轻松拉出绳索21。而此种操作方式可以有效防止操作人员容易操作失误而撤走所述限速制动单元9的制动力。

在上述方案中，为了避免所述第一制动单元7和限速制动单元9出现故障而导致意外的情况发生，该电动升降器还包括第二制动单元8，所述第二制动单元8作用于所述绕绳轮，初始状态下所述第二制动单元8为非制动状态，并通过紧急控制单元调节所述第二制动单元8对所述绕绳轴2制动力的大小。其中，所述第二制动单元8的结构可参考所述第一制动单元7，也可参考其他现有的制动结构；所述紧急控制单元可设于所述手持控制器B18上；当所述第一制动单元7和限速制动单元9出现故障而无制动效果时，可通过操作所述手持控制器B18进行紧急制动。

在一些具体的实施方式中，参考图13，为了充分利用绕绳轴2上的绕绳空间，该电动升降器还包括排绳器23，所述排绳器23包括往复丝杠231、滑块232以及定位槽，所述往复丝杠231与所述绕绳轴2传动连接，其设有两条螺距相同、旋向相反的螺纹槽，所述螺纹槽两端与所述往复丝杠231本体的过渡处形成楔形面，所述滑块232内设有与所述滑块232铰接的拨块233，所述拨块233与所述往复丝杠231的其中一条螺纹槽连接，实现所述滑块232在所述往复丝杠231上的往复运动，所述滑块232还与一条平行于所述往复丝杠231的定位槽滑动连接以防止所述滑块232自转，所述绳索21的一端穿过所述滑块232后与所述绕绳轴2连接，实现该电动升降器在爬升过程中的自动排绳。

在一些具体的实施方式中，参考图13，为了避免绳索21在外壳12中缠绕成一团，该电动升降器还包括紧绳器24，所述紧绳器24包括定滑轮242和动滑轮241，所述定滑轮242和所述动滑轮241分别位于所述绳索21的两侧以夹持绳索21；所述动滑轮241与微电机243传动连接；所述定滑轮242可滑动设置于一滑槽内，所述定滑轮242还连接有缓冲弹簧244，所述缓冲弹簧244促使所述定滑轮242在所述滑槽内移动以压向所述绳索21。其中，所述动滑轮241的位置固定，但可通过所述微电机243带动转动；而所述定滑轮242的位置则可沿滑槽移动。

在一些具体的实施方式中，为了保护外壳，所述外壳上设有滚轮121，如此当利用该电动升降器升降时，滚轮121可沿建筑物外墙滚动，避免碰伤外壳。另外，参考图13，所述绕绳轴上设有传动齿，可通过额外的工具，例如手摇柄100转动齿轮，从而转动绕绳轴2回收绳索；当驱动器4出现故障或者蓄电池没电时，可作为后备回收绳索的手段。

一般情况下，操作人员在高处降落，先将绳索21带有扣件22的一端固定好，然后临时撤走所述第一制动单元7和所述限速制动单元9的制动力，继而拉出足够长度的绳索21，并移动到起跳点；此时操作人员两手分别操控所述手持控制器A19和手持控制器B18，松开所有操作，恢复所述第一制动单元7和所述限速制动单元9的制动力，然后悬挑在空中降落，握住所述手持控制器A19上的第一控制柄753调节下降速度。

但不排除一些特殊情况，例如需要升降的人员为病人、残疾人、儿童等操作能力约为零的人员，可参考图14，所述机架1上设有一挂孔300，可通过该挂孔300与救援直升机进行连接，再在扣件22上增设安全带，将人员固定在安全带上，继而运走。甚至是升降货物，将机架1上的挂孔300与起吊机等设备连接，在扣件22上固定货物，将货物运走。

在另一些具体的应用场景中，使用该电动升降器时还可匹配有助降架200，所述助降架200上设有一斜面，而斜面上设有与所述滚轮121相匹配的滑轨210，且所述助降架200上还设有保持固定的防溜脚220；具体而言，例如在高楼天台降落时，将该助降架200放置于天台边沿，操作人员坐在助降架200的斜面上，且将所述滚轮121对应所述滑轨210，操作人员握住所述手持控制器A19上的第一控制柄753开始下降，顺着所述滑轨210滑出；此过程中，所述防溜脚220可以卡出建筑物或固定物的边沿，防止所述助降架200在操作人员滑出的反冲力的作用下向后溜走。

需要说明的是，一般的高空工具基本都是大而重的机械，例如吊车、起重机等；而该电动升降机结构紧凑、轻便，能够解决在高楼与高铁塔作业，如：蜘蛛人，高楼反恐与火灾救援，高山探险与作战，拍电影等，在没有外界的机动力与电力的供给，使用自身系带供电，能够在百米以上高空吊人或吊物自如升降或停止，且系带与使用上的方便性，并弥补了世界高空作业危险性的短板。还可配合直升机、无人机等设备组合救援。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，包括所述减速器代替为摆线减速器，齿轮传动的齿轮组，刹片与离合片代替为甩片或夹刹等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种电动升降器，其特征在于：

包括主轴、驱动器、减速器、绕绳轴和离合器；

所述主轴的两端固定，所述驱动器、减速器、和离合器依次连接并套接在所述主轴上；

所述驱动器包括套接在所述主轴上的旋转轴，通过对所述驱动器通电使所述旋转轴转动；所述旋转轴连接所述减速器；

所述绕绳轴上设有绳索，所述绕绳轴为轴向空心结构，所述驱动器、减速器和离合器设在所述绕绳轴内部，所述驱动器与所述绕绳轴传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动升降器，其特征在于：还包括单向器，所述单向器设于所述减速器和所述离合器之间，所述单向器包括套接在所述主轴上的行星架B和设在所述行星架B上的若干行星轮B，所述减速器的输出端穿过所述行星架B并成为所述行星轮B的太阳轮；所述减速器包括内齿圈部，所述内齿圈部与所述行星轮B啮合；所述行星架B通过单向转动结构与所述绕绳轴连接。

3.根据权利要求2所述的一种电动升降器，其特征在于：所述行星轮架B外周设有若干弧形口，所述弧形口包括一相对窄部和一相对宽部；一所述弧形口内对应设有一活动的滚子；所述弧形口内还设有弹性件，所述弹性件对所述滚子施加力，促使所述滚子往所述相对窄部移动；当所述滚子移动至所述相对窄部时，所述滚子抵顶于所述绕绳轴内壁；当所述滚子移动至所述相对宽部时，所述滚子与所述绕绳轴内壁分离。

4.根据权利要求2所述的一种电动升降器，其特征在于：所述离合器还包括鼓刹部，所述鼓刹部上设有第一制动单元，所述第一制动单元初始状态下为制动状态，由降落控速单元调节所述第一制动单元对所述鼓刹部制动力的大小，以调节绳索释放速度。

5.根据权利要求4所述的一种电动升降器，其特征在于：所述第一制动单元包括设于所述鼓刹部内的两弧形的鼓刹片，两鼓刹片的各一端铰接，两鼓刹片不相连的各一端之间设有扩缩件，所述扩缩件上通过刹轴连接第一刹臂；通过转动所述第一刹臂，使所述刹轴带动所述扩缩件转动，从而扩大或缩小两鼓刹片不相连的各一端之间的距离。

6.根据权利要求5所述的一种电动升降器，其特征在于：所述降落控速单元包括第一弹簧、第一离合绳和第一控制柄，第一离合绳分别与所述第一刹臂和所述第一控制柄连接，通过所述第一控制柄带动所述第一离合绳从而拉动所述第一刹臂转动；所述第一弹簧促使所述刹臂复位。

7.根据权利要求5所述的一种电动升降器，其特征在于：所述离合器还包括盘刹部，所述盘刹部设有限速制动单元；所述限速制动单元为所述离合器提供初始制动力，限制所述绕绳轴释放绳子的速度。

8.根据权利要求7所述的一种电动升降器，其特征在于：所述限速制动单元包括限速基体、盘刹片A和盘刹片B；所述限速基体包括锁轴，所述锁轴套接于所述主轴，所述离合器的盘刹部套接在所述锁轴上，所述盘刹片A和盘刹片B设于所述锁轴上并位于所述盘刹部的两侧，所述盘刹片A和盘刹片B分别与所述盘刹部形成面接触；所述盘刹片B上设有棘轮部，所述棘轮部有与之对应的棘齿；当所述棘齿与所述棘轮部扣合时，所述锁轴与所述主轴相对固定，所述限速制动单元制动所述离合器；当所述棘齿与所述棘轮部分离时，所述锁轴与所述主轴可相对转动，所述离合器转动时带动所述锁轴转动。

9.根据权利要求8所述的一种电动升降器，其特征在于：所述盘刹片B与所述锁轴形成周向固定但可轴向移动的连接；所述锁轴上延伸出螺纹柱，所述螺纹柱上螺纹连接有调节压块，所述调节压块抵接于所述盘刹片B，通过调节所述调节压块在所述螺纹柱上的位置，从而调节所述盘刹片B对所述盘刹部的制动力。

10.根据权利要求9所述的一种电动升降器，其特征在于：所述调节压块通过限速调节器控制，所述限速调节器包括调节齿轮、调节杆、调节弹簧和调节旋钮，所述调节齿轮和所述调节旋钮分别设于所述调节杆的两端，所述调节弹簧设于所述调节杆上；所述调节压块上设有外齿圈；当按下所述调节旋钮，所述调节齿轮与所述调节压块上的外齿圈啮合，转动所述调节旋钮带动所述调节压块转动；松开所述调节旋钮后，所述调节弹簧使所述调节齿轮复位而脱离所述调节压块上的外齿圈。

11.根据权利要求7所述的一种电动升降器，其特征在于：所述盘刹片A与所述锁轴螺纹连接，所述锁轴上所述盘刹片A所在的一端设有锁盘，所述盘刹片A朝向所述锁盘的一面设有销，所述锁盘上设有弧形槽，所述销位于所述弧形槽内，所述弧形槽内还设有弧形弹簧，所述弧形弹簧的一端与所述弧形槽的端部相抵，另一端与所述销相抵。

12.根据权利要求7所述的一种电动升降器，其特征在于：所述棘齿通过限速控制单元控制，所述限速控制单元包括控制臂、拉绳、第一限速弹簧和控制按钮，所述控制臂的一端连接所述棘爪，另一端连接所述拉绳，所述拉绳与所述控制按钮连接；初始状态下，所述棘齿与所述棘轮部扣合，通过调节所述控制按钮使所述控制臂转动，所述第一限速弹簧促使所述控制臂复位。

13.根据权利要求12所述的一种电动升降器，其特征在于：所述限速控制单元还包括第二限速弹簧，所述第二限速弹簧促使所述控制按钮复位；所述第一刹臂上设有第一扣齿，所述控制臂上设有第二扣齿；按下所述控制按钮后，所述控制臂转动，且所述第二扣齿与所述第一扣齿相扣，此时所述棘齿仍与所述棘轮部扣合；通过调节所述第一控制柄，使所述第一刹臂转动，带动所述控制臂转动，使所述棘齿与所述棘轮部分离。

14.根据权利要求13所述的一种电动升降器，其特征在于：该电动升降器还包括第二制动单元，所述第二制动单元作用于所述绕绳轮，初始状态下所述第二制动单元为非制动状态，并通过紧急控制单元调节所述第二制动单元对所述绕绳轴制动力的大小。

15.根据权利要求2所述的一种电动升降器，其特征在于：还包括排绳器，所述排绳器包括往复丝杠、滑块以及定位槽，所述往复丝杠与所述绕绳轴传动连接，其设有两条螺距相同、旋向相反的螺纹槽，所述螺纹槽两端与所述往复丝杠本体的过渡处形成楔形面，所述滑块内设有与所述滑块铰接的拨块，所述拨块与所述往复丝杠的其中一条螺纹槽连接，实现所述滑块在所述往复丝杠上的往复运动，所述滑块还与一条平行于所述往复丝杠的定位槽滑动连接以防止所述滑块自转，所述绳索的一端穿过所述滑块后与所述绕绳轴连接，实现该电动升降器在爬升过程中的自动排绳。

16.根据权利要求15所述的一种电动升降器，其特征在于：还包括紧绳器，所述紧绳器包括定滑轮和动滑轮，所述定滑轮和所述动滑轮分别位于所述绳索的两侧以夹持绳索；所述动滑轮与微电机传动连接；所述定滑轮可滑动设置于一滑槽内，所述定滑轮还连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧促使所述定滑轮在所述滑槽内移动以压向所述绳索。

17.根据权利要求1-16任意一项所述的一种电动升降器，其特征在于：包括机架，所述机架上设有两安装板，所述主轴的两端固定于两安装板上；所述机架上覆盖有外壳。

18.根据权利要求17所述的一种电动升降器，其特征在于：所述外壳上设有滚轮。

19.根据权利要求17所述的一种电动升降器，其特征在于：所述机架上设有挂孔。

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