CN113173536B - 一种升降驱动机构及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于旗杆设计生产及安装建造领域，具体涉及一种升降驱动机构及装置，包括空心杆体，空心杆体底部设有绞车，绞车上连接有第一索体，第一索体的自由端从空心杆体内部自下而上穿插至空心杆体顶部，该自由端绕过空心杆体顶部设置的定滑轮与一挂具连接；空心杆体内部还设有第二索体，第二索体的至少部分区段上间隔设置有磁吸单元，第一索体位于空心杆体内的部分与第二索体上装有磁吸单元的区段邻近布置且第一索体由铁磁性材料制成，下导轮与绞车传动连接。本发明将绞车的一部分动力分配给第二索体，利用第二索体上的磁吸单元吸住第一索体，然后利用第二索体的回转来牵引第一索体上行，很好的克服了第一索体自身的重力，确保挂具能够稳定下行。

Description

一种升降驱动机构及装置

技术领域

本发明属于提升装置，具体涉及一种升降驱动机构及装置。

背景技术

现有技术中的自动升降旗杆一般有以下几种驱动方式：

外置驱动式，如专利号为CN201811323492.2的中国发明专利《一种具有自动调位功能的升降升旗装置》，其包括旗杆外部设置的上下两个滑轮，滑轮之间设置绳索，旗帜直接通过挂具悬挂在绳索上，这种驱动方式最为简单，但缺陷也很明显：其一是绳索自身具有弹性，因此无法对挂具进行可靠的约束，导致挂具存在较大幅度的摆动，挂具与旗杆贴合度较差；其二是驱动机构裸露在外部，容易锈蚀磨损或遭人恶意损坏。

内置驱动式，如专利号为CN200910102840.8的中国发明专利《一种自动升降无风自吹旗帜的万向旗杆》，其驱动结构与外置驱动式旗杆大致相同，区别在于其驱动部件隐藏在旗杆内部，这种驱动方式的优点在于能够使驱动机构更加隐蔽，同时能够对挂具进行有效限位，但缺点在于需要在旗杆上开设用于避让旗帜升降路径的缝隙，盖缝隙贯穿整个旗杆，一方面影响美观，另一方面雨水容易渗进旗杆内导致驱动元件锈蚀。

开环驱动式，如专利号为CN201010042857.1的中国发明专利《旗杆的升降旗机构》，其包括设置在旗杆底部的驱动部件以及设置在旗杆顶部的传动元件，牵引绳为开环式结构，其一端连接链条，另一端连接挂具，通过链条的转动来驱动挂具升降，这种驱动方式的优点在于无需在旗杆上开设缝隙，又能保证驱动机构的隐蔽性，但缺点在于牵引绳是开环结构，因此链条只能带动旗杆内部的牵引绳下拉，而当需要降旗时，旗杆内的牵引绳只能通过挂具的重力向外释放，此时由于牵引绳几乎所有区段都在旗杆内部，所以牵引绳自身的重力会抵消挂具的部分重力，这就要求挂具必须具有足够的重量能够保证顺利降旗，这样间接增大了负重，提高了设备能耗；另外该驱动方式无法对挂具的下端进行可靠约束，同样存在挂具摆动的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够解决上述至少一个技术问题的升降驱动机构及装置。] 本发明采取的技术方案具体如下：

一种升降驱动机构，包括竖直设置的空心杆体，空心杆体底部设有绞车，绞车上连接有第一索体，绞车与驱动元件连接用于卷绕和释放所述第一索体，第一索体的自由端从空心杆体内部自下而上穿插至空心杆体顶部，该自由端绕过空心杆体顶部设置的定滑轮并垂落在空心杆体外部，且该自由端与一挂具连接；空心杆体的上下两端分别设有上导轮和下导轮，空心杆体内部还设有第二索体，第二索体为环形并通过所述上导轮和下导轮张紧，所述第二索体的至少部分区段上间隔设置有磁吸单元，第一索体位于空心杆体内的部分与第二索体上装有磁吸单元的区段邻近布置且第一索体由铁磁性材料制成，所述下导轮与绞车传动连接且两者传动比被装配为能够使第一索体和第二索体的线速度一致。

所述定滑轮高于所述上导轮设置，所述上导轮上方设有一隔板，所述隔板的一端延伸至第一索体与第二索体之间。

所述空心杆体的外壁上设有夹紧机构，夹紧机构靠近空心杆体顶端设置，夹紧机构位于所述挂具的抬升路径上；夹紧机构与第二索体之间设有联动机构，联动机构被装配为当绞车卷绕第一索体并将挂具提拉至空心杆体顶端时夹紧机构能够将所述挂具自动夹紧，且当绞车释放第一索体时夹紧机构能够将所述挂具自动释放。

所述夹紧机构包括两个沿水平方向相互开合设置的夹块，两夹块通过空心杆体侧壁上开设的通孔延伸至空心杆体内部并与空心杆体内设置的支架滑动连接，两夹块之间设有用于驱动二者分离的第一压簧。

所述联动机构包括沿竖直方向与所述支架滑动连接的驱动块，所述驱动块上对称设置有两楔形推块，所述两夹块上分别设有与两楔形推块配合的斜面，当驱动块自下而上运动时两楔形推块能够通过所述斜面挤压两夹块以使二者相互合拢；联动机构还包括与第二索体固接的挡块，挡块与所述驱动块下端挡接，当第一索体向上提拉所述挂具时，第二索体上挡块所在的区段上行；所述驱动块与支架之间设有用于驱动驱动块相对于支架下行的第二压簧。

所述挂具为空心杆状结构，挂具中心孔内设有一滑杆，滑杆沿挂具轴线方向与挂具滑动连接，所述滑杆与挂具之间设有用于驱动滑杆相对于挂具下行的第三压簧；所述第一索体的自由端与该滑杆固接以使挂具到达空心杆体顶端后绞车还能够继续卷绕一段行程，该段行程内所述挡块与驱动块抵触并驱动驱动块上行。

所述挂具顶端设有锥台，所述空心杆体的上端设有定位座，定位座底面上设有与锥台相配合的锥孔，所述第一索体从锥孔和锥台的中心穿过。

所述挂具下端设有柔性套环，柔性套环套设在空心杆体外部。

所述驱动元件为电机，电机的主轴通过减速器与绞车主轴连接，绞车主轴通过齿轮副与下导轮构成传动配合。

一种应用所述升降驱动机构的装置，所述挂具上设有用于连接旗帜的扣环。

本发明取得的技术效果为：

本发明将绞车的一部分动力分配给第二索体，利用第二索体上的磁吸单元吸住第一索体，然后利用第二索体的回转来牵引第一索体上行，很好的克服了第一索体自身的重力，确保挂具能够稳定下行；

本发明在空心杆体外侧设置夹紧机构，当挂具到达空心杆体顶端时能够将挂具下端夹紧，使挂具实现刚性固定，避免挂具摇摆；

本发明利用联动机构实现了绞车与夹紧机构之间的传动连接，巧妙利用现有结构，实现了夹紧机构的自适应开合；

本发明利用锥台与锥孔配合能够实现挂具的自动找正，以便于后续夹紧机构将其夹紧；

能够将大部分驱动部件隐藏在杆体内部，并保证杆体结构的完整性，外部结构轮廓更加简洁，且能够有效避免现有技术中开环式牵引机构降旗时下落不流畅的问题。

附图说明

图1是本发明的实施例所提供的装置的立体结构示意图，图中隐去了空心杆体中部的重复性结构；

图2是本发明的实施例所提供的装置顶部的剖视图；

图3是图2的I局部放大视图；

图4是图2的II局部放大视图；

图5是图4的A-A剖视图；

图6是本发明的实施例所提供的磁吸单元与第二索体的装配结构示意图；

图7是本发明的实施例所提供的夹紧机构的立体结构示意图；

图8是本发明的实施例所提供的装置底部的侧视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

如图1所示，一种升降驱动机构，包括竖直设置的空心杆体10，空心杆体10底部设有绞车20，绞车20上连接有第一索体30，绞车20与驱动元件连接用于卷绕和释放所述第一索体30，如图2、3所示，第一索体30的自由端从空心杆体10内部自下而上穿插至空心杆体10顶部，该自由端绕过空心杆体10顶部设置的定滑轮14并垂落在空心杆体10外部，且该自由端与一挂具50连接；空心杆体10的上下两端分别设有上导轮41和下导轮42，空心杆体10内部还设有第二索体40，第二索体40为环形并通过所述上导轮41和下导轮42张紧，所述第二索体40的至少部分区段上间隔设置有磁吸单元43，第一索体30位于空心杆体10内的部分与第二索体40上装有磁吸单元43的区段邻近布置且第一索体30由铁磁性材料制成，所述下导轮42与绞车20传动连接且两者传动比被装配为能够使第一索体30和第二索体40的线速度一致。本发明在空心杆体10内增设了第二索体40用于牵引第一索体30上行，如图2所示，当挂具50处于空心杆体10顶部并准备下降时，绞车20开始释放第一索体30，此时若没有第二索体40的牵引则第一索体30只能利用挂具50的自身重力向上穿梭，但此时第一索体30几乎全部位于空心杆体10内，第一索体30自身也具有一定重力，这就会导致挂具50下行不畅，而本申请将绞车20的一部分动力分配给第二索体40，利用第二索体40上的磁吸单元43吸住第一索体30，然后利用第二索体40的回转来牵引第一索体30上行，很好的克服了第一索体30自身的重力，确保挂具50能够稳定下行。本发明中的磁吸单元43为永磁体，为避免磁吸单元43与空心杆体10内部结构吸附而导致阻力过大，将空心杆体10内的部分结构设置为非铁磁性材料或设置磁屏蔽层是优选的。另外，为了使磁吸单元43与第一索体30紧密贴合，磁吸单元43设置为图6所示结构，其上设有用于容置第一索体30的凹槽，在此基础上，为了避免凹槽方向发生偏移，可以将磁吸单元43远离凹槽的一侧设置为平面，并在空心杆体10内设置与该平面相配合的引导板15，如图3所示。

进一步的，如图3所示，所述定滑轮14高于所述上导轮41设置，所述上导轮41上方设有一隔板11，所述隔板11的一端延伸至第一索体30与第二索体40之间。当磁吸单元43到达上导轮41时能够在隔板11的阻挡下与第一索体30分离，避免磁吸单元43将第一锁体30向下牵引，隔板11可选用铁磁性材料以起到隔绝磁场的效果。

进一步的，如图4、5、7所示，所述空心杆体10的外壁上设有夹紧机构，夹紧机构靠近空心杆体10顶端设置，夹紧机构位于所述挂具50的抬升路径上；夹紧机构与第二索体40之间设有联动机构，联动机构被装配为当绞车20卷绕第一索体30并将挂具50提拉至空心杆体10顶端时夹紧机构能够将所述挂具50自动夹紧，且当绞车20释放第一索体30时夹紧机构能够将所述挂具50自动释放。本发明在空心杆体10外侧设置夹紧机构，当挂具50到达空心杆体10顶端时能够将挂具50下端夹紧，使挂具50实现刚性固定，避免挂具50摇摆。具体的，所述夹紧机构包括两个沿水平方向相互开合设置的夹块60，两夹块60通过空心杆体10侧壁上开设的通孔延伸至空心杆体10内部并与空心杆体10内设置的支架12滑动连接，两夹块60之间设有用于驱动二者分离的第一压簧61。

优选的，所述联动机构包括沿竖直方向与所述支架12滑动连接的驱动块62，所述驱动块62上对称设置有两楔形推块621，所述两夹块60上分别设有与两楔形推块621配合的斜面，当驱动块62自下而上运动时两楔形推块621能够通过所述斜面挤压两夹块60以使二者相互合拢；联动机构还包括与第二索体40固接的挡块44，挡块44与所述驱动块62下端挡接，当第一索体30向上提拉所述挂具50时，第二索体40上挡块44所在的区段上行；所述驱动块62与支架12之间设有用于驱动驱动块62相对于支架12下行的第二压簧63。本发明利用联动机构实现了绞车20与夹紧机构之间的传动连接，巧妙利用现有结构，实现了夹紧机构的自适应开合。

更进一步的，如图3所示，所述挂具50为空心杆状结构，挂具50中心孔内设有一滑杆51，滑杆51沿挂具50轴线方向与挂具50滑动连接，所述滑杆51与挂具50之间设有用于驱动滑杆51相对于挂具50下行的第三压簧52；所述第一索体30的自由端与该滑杆51固接以使挂具50到达空心杆体10顶端后绞车20还能够继续卷绕一段行程，该段行程内所述挡块44与驱动块62抵触并驱动驱动块62上行。滑杆51的设置能够在挂具50到达顶端后为第一索体30提供额外行程，以便于绞车20通过第二索体40驱动夹紧机构动作。

优选的，如图3所示，所述挂具50顶端设有锥台，所述空心杆体10的上端设有定位座13，定位座13底面上设有与锥台相配合的锥孔，所述第一索体30从锥孔和锥台的中心穿过。当挂具50到达空心杆体10顶端后，锥台与锥孔配合能够实现挂具50的自动找正，以便于后续夹紧机构将其夹紧。

进一步的，如图1所示，所述挂具50下端设有柔性套环54，柔性套环54套设在空心杆体10外部。柔性套环54能够在挂具50抬升或下降的过程中避免夹具下端摆动过大。

优选的，如图8所示，所述驱动元件为电机21，电机21的主轴通过减速器22与绞车20主轴连接，绞车20主轴通过齿轮副23与下导轮42构成传动配合。

实施例2

一种应用实施例1所述升降驱动机构的装置，所述挂具50上设有用于连接旗帜的扣环53。该装置能够将大部分驱动部件隐藏在杆体内部，并保证杆体结构的完整性，外部结构轮廓更加简洁，且能够有效避免现有技术中开环式牵引机构降旗时下落不流畅的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (10)

1.一种升降驱动机构，其特征在于：包括竖直设置的空心杆体（10），空心杆体（10）底部设有绞车（20），绞车（20）上连接有第一索体（30），绞车（20）与驱动元件连接用于卷绕和释放所述第一索体（30），第一索体（30）的自由端从空心杆体（10）内部自下而上穿插至空心杆体（10）顶部，该自由端绕过空心杆体（10）顶部设置的定滑轮（14）并垂落在空心杆体（10）外部，且该自由端与一挂具（50）连接；空心杆体（10）的上下两端分别设有上导轮（41）和下导轮（42），空心杆体（10）内部还设有第二索体（40），第二索体（40）为环形并通过所述上导轮（41）和下导轮（42）张紧，所述第二索体（40）的至少部分区段上间隔设置有磁吸单元（43），第一索体（30）位于空心杆体（10）内的部分与第二索体（40）上装有磁吸单元（43）的区段邻近布置且第一索体（30）由铁磁性材料制成，所述下导轮（42）与绞车（20）传动连接且两者传动比被装配为能够使第一索体（30）和第二索体（40）的线速度一致。

2.根据权利要求1所述的升降驱动机构，其特征在于：所述定滑轮（14）高于所述上导轮（41）设置，所述上导轮（41）上方设有一隔板（11），所述隔板（11）的一端延伸至第一索体（30）与第二索体（40）之间。

3.根据权利要求1所述的升降驱动机构，其特征在于：所述空心杆体（10）的外壁上设有夹紧机构，夹紧机构靠近空心杆体（10）顶端设置，夹紧机构位于所述挂具（50）的抬升路径上；夹紧机构与第二索体（40）之间设有联动机构，联动机构被装配为当绞车（20）卷绕第一索体（30）并将挂具（50）提拉至空心杆体（10）顶端时夹紧机构能够将所述挂具（50）自动夹紧，且当绞车（20）释放第一索体（30）时夹紧机构能够将所述挂具（50）自动释放。

4.根据权利要求3所述的升降驱动机构，其特征在于：所述夹紧机构包括两个沿水平方向相互开合设置的夹块（60），两夹块（60）通过空心杆体（10）侧壁上开设的通孔延伸至空心杆体（10）内部并与空心杆体（10）内设置的支架（12）滑动连接，两夹块（60）之间设有用于驱动二者分离的第一压簧（61）。

5.根据权利要求4所述的升降驱动机构，其特征在于：所述联动机构包括沿竖直方向与所述支架（12）滑动连接的驱动块（62），所述驱动块（62）上对称设置有两楔形推块（621），所述两夹块（60）上分别设有与两楔形推块（621）配合的斜面，当驱动块（62）自下而上运动时两楔形推块（621）能够通过所述斜面挤压两夹块（60）以使二者相互合拢；联动机构还包括与第二索体（40）固接的挡块（44），挡块（44）与所述驱动块（62）下端挡接，当第一索体（30）向上提拉所述挂具（50）时，第二索体（40）上挡块（44）所在的区段上行；所述驱动块（62）与支架（12）之间设有用于驱动驱动块（62）相对于支架（12）下行的第二压簧（63）。

6.根据权利要求5所述的升降驱动机构，其特征在于：所述挂具（50）为空心杆状结构，挂具（50）中心孔内设有一滑杆（51），滑杆（51）沿挂具（50）轴线方向与挂具（50）滑动连接，所述滑杆（51）与挂具（50）之间设有用于驱动滑杆（51）相对于挂具（50）下行的第三压簧（52）；所述第一索体（30）的自由端与该滑杆（51）固接以使挂具（50）到达空心杆体（10）顶端后绞车（20）还能够继续卷绕一段行程，该段行程内所述挡块（44）与驱动块（62）抵触并驱动驱动块（62）上行。

7.根据权利要求6所述的升降驱动机构，其特征在于：所述挂具（50）顶端设有锥台，所述空心杆体（10）的上端设有定位座（13），定位座（13）底面上设有与锥台相配合的锥孔，所述第一索体（30）从锥孔和锥台的中心穿过。

8.根据权利要求1所述的升降驱动机构，其特征在于：所述挂具（50）下端设有柔性套环（54），柔性套环（54）套设在空心杆体（10）外部。

9.根据权利要求1所述的升降驱动机构，其特征在于：所述驱动元件为电机（21），电机（21）的主轴通过减速器（22）与绞车（20）主轴连接，绞车（20）主轴通过齿轮副（23）与下导轮（42）构成传动配合。

10.一种应用权利要求1至9任意一项所述升降驱动机构的装置，其特征在于：所述挂具（50）上设有用于连接旗帜的扣环。

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