CN110974264A - 一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱，包括升降立柱外筒、升降立柱内筒，升降立柱外筒与升降立柱内筒之间设有导向机构，升降立柱外筒上设有驱动机构以及平衡器，平衡器促使升降立柱内筒升降动作过程中，升降立柱内筒及所承载的偏载力承重与平衡器拉力处于平衡状态。本立柱采用内外筒伸缩结构，驱动机构带动内筒的升降并通过导向机构，实现内筒相对外筒的精确移动，运用平衡器蜗卷弹簧蓄能功能，克服偏距约0.8米的F偏载力承重，使偏载力承重与平衡器拉力处于平衡状态，由此手动时可实现随意位置的停顿、停留功能，电动时，因为平衡器蜗卷弹簧蓄能惯量仅为其额定承重量的5％左右，用较小扭矩力的摩擦离合器带动实现上下平稳精确的移动而不晃动。

Description

一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱

技术领域

本发明涉及一种应用于非等中心移动式三维C型臂X光机中集手动、自动于一体的垂直升降立柱。

背景技术

非等中心移动式三维C型臂X光机产品可广泛应用于骨科、外科、矫形外科、泌尿外科、脊柱外科、腹部外科、疼痛科、消化科、妇科及手术室等；所谓非等中心移动式三维C型臂X光机的原理，就是C形臂的中心与利用不同角度下所获得的物体的射线投影图像的焦点位置有偏离，在临床中，物体的射线投影图像的焦点始终与被测物体的病灶点重合，通过设备的三轴非线性联动形式，运用3D动态成像(30FPS)技术，大幅度拓宽骨科手术范围，提高诊治水准。同时可支持骨组织活检、脊柱椎弓根螺钉植入术、长管状骨髓内钉固定术、及适合采用螺钉固定的手、足骨折手术等骨科、创伤科复杂诊治，是放射科必备医疗设备。

目前市场上已有国外进口的非等中心移动式三维C型臂X光机出现，以射线投影图像的焦点与被测物体的病灶点重合，通过设备的三轴非线性联动形式，运用3D动态成像(30FPS)技术，即由X射线以锥形线束扫描成像，利用不同角度下所获得的物体的射线投影图像，通过数学计算来获得断层图像，成像更快，空间分辨率更高，为临床诊断提供优质影像。设备机架三轴以无刷直流电机配变速箱非线性联动，电动垂直升降以推杆式驱动升降，并辅以2根导向立柱，设备结构复杂，体积庞大，重量沉重。

随着中国医疗改革的不断深入，在国家政策的导向和国内医疗卫生机构装备的更新换代需求下，医疗器械消费市场不断扩大，经济发展加速带动医疗服务需求全面升级，并正在不断的走向最基层医疗机构，预计未来5-10年内，非等中心移动式三维C型臂X光机会逐步得到普及。

市场上现有的移动式二维C型臂X光机多采用四轴电动机架，即电动垂直升降(推杆式线性驱动升降立柱，带霍尔反馈功能，用于同步或者记忆功能)、电动水平延伸、电动全角度旋转、电动轨道滑动，只能大限度提供舒适手术环境，满足介入手术灵活移动和定位的要求，无法运用3D动态成像(30FPS)技术获得断层图像及空间分辨率更高的优质三维影像，且临床使用中需逐个轴位运行及调整，或三轴联动运行后逐向单轴电动调整，术前体位变换时设备调整繁琐，耗时长，缺陷明显；为方便频繁的变换体位时的设备调整，市场上衍生出手自一体的移动式二维C型臂X光机，实现了手动-电动水平延伸、手动-电动全角度旋转、手动-电动轨道滑动的手自一体的操作功能，但垂直升降立柱均为推杆式线性直流驱动，为克服偏距约0.8米的F(约160Kg)偏载力承重，其升降功能由滑动丝杆副经电机驱动实现，利用滑动丝杆副及蜗轮蜗杆传动副的自锁功能，保证随意位置的停顿、停留，同样无法实现3D动态成像(30FPS)技术而获得断层图像及空间分辨率更高的优质三维影像。

非等中心移动式三维C型臂X光机的机架三轴可实现非线性联动，影像链以3D动态成像(30FPS)技术，成像快，空间分辨率高；设备机架三轴实现手动-非线性电机驱动的传动功能，在电机驱动结构中，采用了配套直流无刷电机、减速箱，及其内置匹配制动器和编码器等附件，结构中使用摩擦离合器；长期以来，国内有多家企业设项研发非等中心移动式三维C型臂X光机，但均因为无法解决垂直升降立柱在偏距约0.8米的F(约160Kg)偏载力承重下，实现安全、精准、可靠而又稳定的非线性升降移动功能的研发进程停滞。

发明内容

针对上述的问题，本发明的目的在于提供一种升降精准、稳定，能克服偏载力问题的集手动、自动于一体的垂直升降立柱。

本发明提供如下技术方案：

一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱，包括升降立柱外筒、升降立柱内筒，升降立柱内筒处于升降立柱外筒中，升降立柱外筒与升降立柱内筒之间设置有对升降立柱内筒升降动作形成导向的导向机构，所述升降立柱外筒上设置有驱使升降立柱内筒升降动作的驱动机构，以及平衡器，该平衡器促使升降立柱内筒升降动作过程中，升降立柱内筒及所承载的偏载力承重与平衡器拉力处于平衡状态。

进一步地，所述升降立柱外筒上端、升降立柱内筒筒体外壁之间设置有对升降立柱内筒升降动作形成导向的上导向机构，升降立柱外筒筒体外壁、升降立柱内筒下端之间设置有对升降立柱内筒升降动作形成导向的下导向机构，上导向机构、下导向机构的导向方向一致；上导向机构至少包括对升降立柱内筒两个不同侧面形成导向的两上导轮组，上导轮组固定装配于升降立柱外筒上，上导轮组中的上导轮与升降立柱内筒的外壁接触形成竖直方向的导向；下导向机构至少包括一个固定设置在升降立柱内筒下端的下导轮组，下导轮组包括与升降立柱外筒不在同一面中的两个竖直面接触形成导向的下导轮。

进一步地，所述升降立柱内筒外壁上固定装配有竖直布置的导轨，在升降立柱外筒上装配有与导轨形成配合的导向轮，导向轮的滚动外周与导轨的侧面接触形成滚动配合。

进一步地，所述平衡器为蜗卷弹簧平衡器，在升降立柱外筒上固定装配有平衡器托架，平衡器装配在平衡器托架上，升降立柱外筒中部开设有供平衡器伸出的钢索穿入升降立柱外筒内的穿越槽，平衡器钢索经过穿越槽向下延伸并与升降立柱内筒底部固定连接。

进一步地，所述平衡器钢索的出口方向与升降立柱内筒呈90度方向布置；平衡器钢索经过穿越槽，通过设置在升降立柱外筒中的绳索滚轮，向下折向90度顺着升降立柱内筒与升降立柱内筒底部固定连接。

进一步地，所述驱动机构包括电机、变速箱、联轴器、离合器、传动轴、齿轮传动副，所述驱动机构包括电机、变速箱、联轴器、离合器、传动轴、齿轮传动副，电机轴与变速箱输入端传动连接，变速箱输出端经过联轴器与传动轴连接，传动轴上装配有离合器，离合器包括吸铁组件，以及通过键槽连接在传动轴上的转子，吸铁组件包括与转子产生吸合、分离的吸盘，和转动装配在传动轴上的连接法兰，连接法兰外侧装配有主动齿轮，在升降立柱外筒外通过支架装配有被动齿轮，主动齿轮与被动齿轮啮合形成齿轮传动副，所述升降立柱内筒外壁固定装配有竖直布置的齿条，被动齿轮与齿条上的齿形成啮合传动。

进一步地，所述升降立柱外筒包括围合成供升降立柱内筒置入空间的外筒底板、外筒侧板一、外筒侧板二、外筒顶板，外筒底板固定在外筒侧板一、外筒侧板二的下端，外筒顶板固定在外筒侧板一、外筒侧板二的上端，外筒侧板一、外筒侧板二呈槽口状，外筒侧板一、外筒侧板二槽口对槽口相向布置，外筒侧板一、外筒侧板二之间保持相对间隔距离，外筒侧板一、外筒侧板二的竖直方向的两端相对间隔槽口面和槽口侧面为导向面。

进一步地，所述升降立柱内筒包括内筒上封板、内筒下封板、立柱内筒，内筒上封板固定装配在立柱内筒上端，内筒下封板固定装配于立柱内筒下端，在靠近立柱内筒上端侧面设有柱塞通孔，柱塞通孔内装有具有螺孔的柱塞，立柱内筒上端面开设有与柱塞螺孔形成连通的通孔，采用螺钉从内筒上封板上封插入经过通孔，后螺纹连接柱塞的螺孔中，将内筒上封板固定连接于立柱内筒上方。

进一步地，所述上导向机构包括装配在升降立柱外筒顶端四侧的四个上滚轮支架，每个上滚轮支架上均装配有包塑轴承，包塑轴承与升降立柱内筒接触形成导向；在其中两个上滚轮支架下方装配有顶轮板，顶轮板上装配有导向轮，该导向轮与竖直方向固定设置在升降立柱内筒的导轨侧面接触形成导向。

进一步地，所述下导向机构包括固定装配在升降立柱内筒下端的支架，支架居中有凹槽，在支架的两端及凹槽的两侧分别装配有滚轮销，滚轮销上装配有轴承，支架两端的轴承与凹槽两侧的轴承呈90°布置。

采用了上述技术方案，垂直升降立柱采用内外筒伸缩结构，驱动机构结构固定于外筒，以带动内筒的升降，并通过上下导向机构的作用，实现内筒相对外筒的精确移动，结构中运用平衡器的蜗卷弹簧蓄能功能，克服偏距约0.8米的F(约160Kg)偏载力承重，使偏载力承重与平衡器拉力处于平衡状态，由此手动时可实现随意位置的停顿、停留功能，电动时，因为平衡器蜗卷弹簧蓄能惯量仅为其额定承重量的5％左右，用较小扭矩力的摩擦离合器带动实现上下平稳精确的移动而不晃动。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的侧面结构示意图；

图3为图2的左视结构示意图；

图4为图2的后视结构示意图；

图5为图4中A-A处剖视示意图；

图6为图4中B-B处剖视示意图；

图7为图4中C-C处剖视示意图；

图8为图2中D-D处剖视示意图；

图9为本发明中升降立柱外筒的立体结构示意图；

图10为本发明中升降立柱外筒的侧面平面结构示意图；

图11为图10的左视结构示意图；

图12为图10中E-E处剖视示意图；

图13为本发明中升降立柱内筒的立体结构示意图；

图14为本发明中升降立柱内筒的侧面平面结构示意图；

图15为图14的左视结构示意图；

图16为图14中F-F处剖视示意图；

图17为图15中G-G处剖视示意图；

图18为本发明中左支架、右支架的装配立体示意图；

图19为本发明中左支架、右支架的装配平面示意图；

图20为本发明中驱动机构的立体结构示意图；

图21为驱动机构的剖视结构示意图；

图22为图21中的H-H向剖视图；

图23为图21中I-I向剖视图；

图中：1为升降立柱外筒，2为升降立柱内筒，3为驱动机构，4为平衡器，5为上导向机构，6为下导向机构，7为外筒底板，8为外筒侧板一，9为外筒侧板二，10为外筒顶板，11为侧挡板，12为间隔距离，13为导向面，14为内筒上封板，15为内筒下封板，16为立柱内筒，17为柱塞通孔，18为柱塞，19为导轨，20为导向轮，21为长槽，22为螺销，23为齿条，24为上滚轮支架一，25为上滚轮支架二，26为上滚轮支架三，27为包塑轴承，28为顶轮板一组件，29为顶轮板二组件，30为左支架，31为右支架，32为滚轮销，33为轴承，34为凹槽，35为滚轮销，36为轴承，37为平衡器托架，38为钢索，39为穿越槽，40为绳索滚轮，41为绳索拉力架，42为拉索轴，43为支架，44为编码器，45为齿轮变速箱，46为联轴器，47为摩擦离合器4，48为传动轴，49为转子，50为吸铁，51为连接法兰，52为主动齿轮，53为被动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-23示出，一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱，包括升降立柱外筒1、升降立柱内筒2，升降立柱内筒处于升降立柱外筒中，升降立柱外筒与升降立柱内筒之间设置有对升降立柱内筒升降动作形成导向的导向机构，升降立柱外筒上设置有驱使升降立柱内筒升降动作的驱动机构3，以及平衡器4，该平衡器促使升降立柱内筒升降动作过程中，升降立柱内筒自重及所承载的偏载力承重与平衡器拉力处于平衡状态。

升降立柱外筒上端、升降立柱内筒上端之间设置有对升降立柱内筒升降动作形成导向的上导向机构5，升降立柱外筒下端设置有相对升降立柱内筒导向面实现升降动作形成导向的下导向机构6，上导向机构、下导向机构的导向方向一致，以保证升降立柱内筒在升降立柱外筒内升降的精度及稳定性。

升降立柱外筒包括围合成供升降立柱内筒方形置入空间的外筒底板7、外筒侧板一8、外筒侧板二9、外筒顶板10，外筒底板固定在外筒侧板一、外筒侧板二的下端，外筒顶板固定在外筒侧板一、外筒侧板二的上端，四个板件之间采用焊接、螺钉、螺栓等常用的固定连接方式实现固定连接，以制作出整体的升降立柱外筒。

外筒侧板一、外筒侧板二呈槽口状，即外筒侧板一、外筒侧板二的两侧朝同方向形成侧挡板11，或采用固定连接方式，在外筒侧板一、二上固定装配出侧挡板，以使侧板一、侧板二呈槽口状态，以根据需要进行选择。

外筒侧板一、外筒侧板二呈槽口对槽口相向布置，外筒侧板一、外筒侧板二之间保持相对间隔距离12，作为升降立柱内筒与升降立柱外筒相对滑动的导向空间，在侧挡板的外壁及外筒侧板一、外筒侧板二相面对的侧挡板内侧面形成两个不在同一竖直面内的导向面13，导向面按基孔制IT8精度加工，保证后续升降立柱内筒的导轮相对升降立柱外筒的居中定位导向功能，实现立柱内筒的上下升降时准确、稳定。

升降立柱内筒包括内筒上封板14、内筒下封板15、立柱内筒16，内筒上封板固定装配在立柱内筒上端，内筒下封板固定装配于立柱内筒下端，内筒上封板、内筒下封板、立柱内筒组装构成方形体，置入升降立柱外筒内的方形置入空间中；内筒上封板各有四个螺孔及两组共八个沉头通孔，立柱内筒上端面布有四个螺孔及四个通孔,四个螺孔用于与内筒上封板中的四个沉头通孔连接；内筒上封板的四个螺孔用于与工装悬臂连接(工装悬臂模拟设备安装于立柱上的结构所需的偏距和承重力),因为升降立柱内筒材质为铝合金矩形管,材料塑性较大,如果没有辅助增强抗拉结构的作用,今后设备运行或设备运输中的颤动或震动,很有可能造成升降立柱内筒上端面螺孔烂牙,连接内筒上封板的螺钉被震松或脱落,因此,在内筒上封板与立柱内筒上端面的连接中,运用了柱塞辅助抗拉结构,即靠近升降立柱内筒上端四侧面上设有四个柱塞通孔17,将柱塞18分别塞装于立柱内筒上端四侧面上的四个柱塞通孔中，柱塞圆柱上钻有螺孔,用螺钉穿过内筒上封板上的对应沉头通孔及立柱内筒上的通孔拧紧于柱塞圆柱上的螺孔,由此,运用柱塞连接有效增强抗拉力,杜绝螺钉被震松或脱落的可能。

在立柱内筒的两侧外壁上分别固定装配有竖直布置的导轨19，在升降立柱外筒上装配有与导轨形成配合的导向轮20，导向轮的滚动外周与导轨的侧面接触形成滚动配合，以进一步提升立柱内筒升降过程中的精准性、平稳性。具体地，在立柱内筒外壁开出与导轨相适应的长槽21，导轨嵌装在长槽中，并用多个等距排布的螺钉拧紧固定，既确保了位置精度，又保证了其相对的稳固性和一致性，导轨两端分别用螺销22定位及螺销反向配平垫圈、弹簧垫圈、螺母连接拧紧，结构紧凑，连接坚固，效果良好。升降立柱内筒外壁固定装配有竖直布置的齿条23，同样在立柱内筒侧面开出长槽以供齿条的嵌入，并通过螺钉拧紧固定。

上导向机构至少包括对升降立柱内筒两个不同侧面形成导向的两上导轮组，上导轮组固定装配于升降立柱外筒上，上导轮组中的上导轮与升降立柱内筒的外壁接触形成竖直方向的导向。

下导向机构至少包括一个固定设置在升降立柱内筒下端的下导轮组，下导轮组包括与升降立柱外筒不在同一面中的两个竖直面接触形成导向的下导轮。通过上导向机构与下导向机构的配合，使升降立柱内筒的升降动作更精准、平稳。

实施中，上导向机构如下：在升降立柱外筒的顶端四侧，分别用螺钉装配上滚轮支架一24、上滚轮支架二25各一套，上滚轮支架三26共2套，其中上滚轮支架二各一套装配时以升降立柱外筒的两侧导轨面定位，所有的上滚轮支架中分别装有2个包塑轴承27，由包塑轴承贴合于升降立柱内筒外壁，保证升降立柱内筒组件相对升降立柱外筒上下升降通畅平稳，又很好的避免了升降立柱内筒中铝合金内筒的表面疲劳磨损。在上滚轮支架一24、上滚轮支架二25的下侧，分别装上顶轮板一组件28、顶轮板二组件29，升降立柱内筒组件中的导轨19紧靠顶轮板一组件、顶轮板二上的导向轮20，以进一步保证了升降立柱内筒在重心偏距0.8m处承载F重力后相对升降立柱外筒的上下升降通畅平稳。

下导向机构如下：在内筒下封板15两端分别装配左支架30、右支架31，左支架两端侧面分别由滚轮销32配上轴承33(滚轮)、垫圈后整体装入对应孔中，由锥端紧定螺钉拧紧固定，同时，左支架居中有凹槽34，凹槽两端分别由滚轮销35配上轴承36(滚轮)、垫圈后整体装入对应孔中，由锥端紧定螺钉拧紧固定；注意两端侧面的轴承(滚轮)与凹槽两端的轴承(滚轮)呈90°布置。轴承33与侧挡板外壁的导向面滚动配合形成导向，轴承36与外筒侧板一、外筒侧板二相面对的侧挡板内侧面滚动配合形成导向。右支架上同样设置左支架上的结构，在此不多赘述；通过以上结构，保证升降立柱内筒相对升降立柱外筒装配后的上下升降移动平稳、准确而不晃动，特别在偏距承载重力下稳定晃动。

平衡器4选用蜗卷弹簧平衡器，在升降立柱外筒上固定装配有平衡器托架37，平衡器装配在平衡器托架上，升降立柱外筒中部开设有供平衡器伸出的钢索38穿入升降立柱外筒内的穿越槽39，平衡器钢索经过穿越槽向下延伸并与升降立柱内筒底部固定连接。平衡器钢索的出口方向与升降立柱内筒呈90度方向布置；平衡器钢索经过穿越槽，通过设置在升降立柱外筒中的绳索滚轮40，向下折向90度顺着升降立柱内筒与升降立柱内筒底部固定连接。升降立柱内筒的内筒下封板装配有绳索拉力架41，用螺钉连接拧紧，并取拉索轴42插于绳索拉力架，由锥端紧定螺钉连接拧紧，钢索连接在拉索轴上并进行锁紧。以此保证平衡器的拉力与升降立柱内筒组件在重心偏距0.8m处承载F重力平衡，注意平衡器在设备安装完成前必须将平衡器钢索绳用绳扣扣死，以此保证设备的正常安装。用悬臂工装装于升降立柱内筒上端，在偏距0.8m处承载与平衡器相平衡的力，解除钢索绳扣，此时垂直升降立柱可实现手动的升降功能。

驱动机构包括无刷直流电机、齿轮变速箱、联轴器、支架、传动轴、摩擦离合器、传动齿轮副、编码器44等零部件，驱动机构包括无刷直流电机、齿轮变速箱45、联轴器46、摩擦离合器47、传动轴48、齿轮传动副，电机轴与变速箱输入端传动连接，变速箱输出端经过联轴器与传动轴连接，传动轴上装配有离合器，离合器包括吸铁组件，以及通过键槽连接在传动轴上的转子49，吸铁组件包括与转子产生吸合、分离的吸铁50，和转动装配在传动轴上的连接法兰51，连接法兰外侧装配有主动齿轮52，在升降立柱外筒外通过支架43装配有被动齿轮53；转子与吸铁之间的吸合面，吸合面间的间隙d在0.15-0.2mm，保证离合器吸合动作的灵敏性；当摩擦离合器失电吸合，无刷直流电机齿轮变速箱转动时经联轴器、传动轴带动齿轮副的啮合转动；当摩擦离合器通电后，摩擦离合器中转子和吸铁组件分离，齿轮副的啮合转动与电机转动脱开。

除了直流电机以外，其他部件装至升降立柱外筒上，齿轮副中的被动齿轮与升降立柱内筒上的齿条啮合，当升降立柱内筒在重心偏距0.8m处承载F重力与平衡器的拉力平衡后，解除钢索绳绳扣。当摩擦离合器失电吸合，驱动机构驱动升降立柱内筒上下移动；当摩擦离合器上电分离，升降立柱内筒可以手动上下移动。

本垂直升降立柱作为一套完整的单元，在设备中安装于非等中心三维C型臂X光机底盘上，承载除底盘之外的整机重量，垂直升降立柱的传动结构可实现非线性电机驱动的传动功能，传动精度稳定可靠。

本申请运用平衡器蜗卷弹簧蓄能的功能在垂直升降立柱中的运用，克服偏距约0.8米的F(约160Kg)偏载力承重，使偏载力承重与平衡器拉力基本处于平衡状态，其中，平衡器蜗卷弹簧蓄能的启动惯量仅为其额定承重量的5％左右，这样的平衡器蜗卷弹簧蓄能的启动惯量在设备手动升降操作中，其施力度适合人体力学肌肉-骨骼系统的杠杆作用承受力及关节活动方向与角度；在设备电动升降运行中，克服平衡器蜗卷弹簧蓄能的启动惯量较小，利用小扭矩力摩擦离合器及小功率电机就能实现稳定的驱动运行。

应用于非等中心移动式三维C型臂X光机的机架三轴非线性联动，影像链以3D动态成像(30FPS)技术，成像快，空间分辨率高；设备机架三轴实现手动-非线性电机驱动的传动功能，在电机驱动结构中，采用了配套直流无刷电机、减速箱，及其内置匹配制动器和编码器等附件，结构中使用摩擦离合器；其中垂直升降立柱采用内外筒伸缩结构，传动结构固定于外筒，以齿轮齿条啮合传动带动内筒的升降，实现内筒相对外筒的精确移动，结构中独创性的运用平衡器蜗卷弹簧蓄能的功能，克服偏距约0.8米的偏载承重F(约160Kg)重力，使偏载力承重与平衡器拉力基本处于平衡状态，由此手动时实现随意位置的停顿、停留功能，电动时，因为平衡器蜗卷弹簧蓄能惯量仅为其额定承重量的5％左右，用较小扭矩力的摩擦离合器带动实现上下平稳精确的移动；临床使用中可逐个轴位进行调整，术前体位变换时设备调整便捷，设备手动时摩擦离合器上电脱开，垂直升降结构实现流畅的手动上下升降移动，到达位置后，摩擦离合器失电吸合，产生的摩擦扭矩力保证了手动停留高度位置的稳定可靠；在摩擦离合器失电吸合状态，垂直升降立柱可实现电动运行，实现平稳、精确的升降功能。

同样，本立柱也可兼用于等中心移动式三维C型臂X光机中，其功能要求及移动精度、电气控制要求等相同。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱，包括升降立柱外筒、升降立柱内筒，升降立柱内筒处于升降立柱外筒中，其特征在于，升降立柱外筒与升降立柱内筒之间设置有对升降立柱内筒升降动作形成导向的导向机构，所述升降立柱外筒上设置有驱使升降立柱内筒升降动作的驱动机构，

以及平衡器，该平衡器促使升降立柱内筒升降动作过程中，升降立柱内筒及所承载的偏载力承重与平衡器拉力处于平衡状态。

2.如权利要求1所述的一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱，其特征在于，所述升降立柱外筒上端、升降立柱内筒筒体外壁之间设置有对升降立柱内筒升降动作形成导向的上导向机构，

升降立柱外筒筒体外壁、升降立柱内筒下端之间设置有对升降立柱内筒升降动作形成导向的下导向机构，上导向机构、下导向机构的导向方向一致；

上导向机构至少包括对升降立柱内筒两个不同侧面形成导向的两上导轮组，上导轮组固定装配于升降立柱外筒上，上导轮组中的上导轮与升降立柱内筒的外壁接触形成竖直方向的导向；

下导向机构至少包括一个固定设置在升降立柱内筒下端的下导轮组，下导轮组包括与升降立柱外筒不在同一面中的两个竖直面接触形成导向的下导轮。

3.如权利要求1所述的一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱，其特征在于，所述升降立柱内筒外壁上固定装配有竖直布置的导轨，在升降立柱外筒上装配有与导轨形成配合的导向轮，导向轮的滚动外周与导轨的侧面接触形成滚动配合。

4.如权利要求1所述的一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱，其特征在于，所述平衡器为蜗卷弹簧平衡器，在升降立柱外筒上固定装配有平衡器托架，平衡器装配在平衡器托架上，升降立柱外筒中部开设有供平衡器伸出的钢索穿入升降立柱外筒上的穿越槽，平衡器钢索经过穿越槽向下延伸并与升降立柱内筒底部固定连接。

5.如权利要求4所述的一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱，其特征在于，所述平衡器钢索的出口方向与升降立柱内筒呈90度方向布置；平衡器钢索经过穿越槽，通过设置在升降立柱外筒中的绳索滚轮，向下折向90度顺着升降立柱内筒与升降立柱内筒底部固定连接。

6.如权利要求1所述的一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱，其特征在于，所述驱动机构包括电机、变速箱、联轴器、离合器、传动轴、齿轮传动副，

电机轴与变速箱输入端传动连接，变速箱输出端经过联轴器与传动轴连接，传动轴上装配有离合器，离合器包括吸铁组件，以及通过键槽连接在传动轴上的转子，吸铁组件包括与转子产生吸合、分离的吸盘，和转动装配在传动轴上的连接法兰，连接法兰外侧装配有主动齿轮，

在升降立柱外筒外通过支架装配有被动齿轮，主动齿轮与被动齿轮啮合形成齿轮传动副，所述升降立柱内筒外壁固定装配有竖直布置的齿条，被动齿轮与齿条上的齿形成啮合传动。

7.如权利要求1—6中任一项所述的一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱，其特征在于，所述升降立柱外筒包括围合成供升降立柱内筒置入空间的外筒底板、外筒侧板一、外筒侧板二、外筒顶板，外筒底板固定在外筒侧板一、外筒侧板二的下端，外筒顶板固定在外筒侧板一、外筒侧板二的上端；

外筒侧板一、外筒侧板二呈槽口状，外筒侧板一、外筒侧板二槽口对槽口相向布置，外筒侧板一、外筒侧板二之间保持相对间隔距离；

外筒侧板一、外筒侧板二的竖直方向的两端相对间隔槽口面和槽口侧面为导向面。

8.如权利要求1—6中任一项所述的一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱，其特征在于，所述升降立柱内筒包括内筒上封板、内筒下封板、立柱内筒，内筒上封板固定装配在立柱内筒上端，内筒下封板固定装配于立柱内筒下端，

在靠近立柱内筒上端侧面设有柱塞通孔，柱塞通孔内装有具有螺孔的柱塞，立柱内筒上端面开设有与柱塞螺孔形成连通的通孔，采用螺钉从内筒上封板上插入经过通孔后螺纹连接柱塞的螺孔中，将内筒上封板固定连接于立柱内筒上方。

9.如权利要求1—6中任一项所述的一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱，其特征在于，所述上导向机构包括装配在升降立柱外筒顶端四侧的四个上滚轮支架，每个上滚轮支架上均装配有包塑轴承，包塑轴承与升降立柱内筒接触形成导向；在其中两个上滚轮支架下方装配有顶轮板，顶轮板上装配有导向轮，该导向轮与竖直方向固定设置在升降立柱内筒的导轨侧面接触形成导向。

10.如权利要求1—6中任一项所述的一种集手动、自动于一体的垂直升降立柱，其特征在于，所述下导向机构包括固定装配在升降立柱内筒下端的支架，支架居中有凹槽，在支架的两端及凹槽的两侧分别装配有滚轮销，滚轮销上装配有轴承，支架两端的轴承与凹槽两侧的轴承呈90°布置。

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