CN115159394A - 一种自装卸机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自装卸机构，装卸物的两个相对的侧壁上铰接可展开或者收拢的升降模块，升降模块的手摇箱可驱动丝杆转动，将内套管从支腿外管的下方顶出；升降模块还包括自锁组件，用于将装卸物锁定于需要的高度上，丝杆的下侧为光杆且键连接锁齿轮，底座定位于光杆上，锁杆的一端枢接于底座上、另一端由弹性件向锁齿轮一侧挤压，两根锁杆之间安装凸轮，转动凸轮，使凸轮的长径端挤压锁杆或者远离锁杆，实现解锁或者锁紧丝杆。本发明装卸物升降动作的可靠性高。

Description

一种自装卸机构

技术领域

本发明属于装卸机械技术领域，具体涉及一种自装卸机构。

背景技术

随着各行业信息化建设的需要，尤其是消防、人防、防洪抗灾、森林防火等公共部门，在突发状况，特定环境下，传统的信息传递不能实现或不能满足要求，但大量的现场情况需要实时传送与掌握，必须尽快建立应急通信系统、应急照明供电系统和应急救援系统。轻便自装卸机构是这些应急设备必须的配套设备，它可以方便地把这些应急设备快速轻便装卸，便于移动运输和布设，具有操作方便简单，环境适应性强等特点，可在车辆无法进入的环境下，快速布设应急设备。

然而目前国内的自装卸机构多数都是针对较大型设备的，举升重量大，结构复杂，动作笨重。例如申请号为CN201721122247.6的专利公开了一种方舱升降机构和自装卸式消防方舱，方舱升降机构包括支撑机构和驱动机构，支撑机构包括内套管和与内套管配合的外套管，外套管套在内套管上，驱动机构包括外管、设置在外管内的推杆和驱动装置，在驱动装置的作用下推杆与外管之间沿轴向做相对运动，内套管下端与推杆固定连接，外套管上端与外管固定连接。该方舱升降机构相比于之前的链条式传动结构，整体结构更加简单，操作使用过程更加安全，升降操作方便、效率高；消防方舱采用上述升降机构，方便方舱在皮卡等工程车辆上的装卸，方舱结构集成程度较高，可满足不同情况的消防救援工作。然而该自装卸升降机构采用电动推杆驱动方舱升降，需要配备供电设施，增加了设备重量，由于野外山地等交通工具无法到达，需要背负升降机构行进，因此不适用于这种野外应急运载使用场景；若供电设施的供电量不足则会使自装卸机构工作瘫痪，造成应急设施无法启用，不利于应急使用的便利性和安全性。

部分自装卸机构采用手摇与梯形丝杠配合的升降结构来解决该问题，装卸物被手摇升起后，由梯形丝杠的丝槽锁定于设定的高度上，虽然梯形丝杠有一定的自锁性能，但是自锁可靠性不高，而且如果手摇杆被误碰，则会导致装卸物的升降高度不受控制；此外其传动效率低，操作比较费力。

发明内容

本发明的目的是提供一种自装卸机构，以解决自装卸机构的装卸物升降自锁可靠性不高，并且传动效率低的问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种自装卸机构，包括装卸物，所述装卸物的两个相对的侧壁上铰接可展开或者收缩的升降模块；

所述升降模块包括支腿外管、内套管、手摇箱、传动组件、丝杆和滑座，所述内套管从底部插入所述支腿外管内，所述丝杆穿入所述内套管内且丝杆的滑座固定于所述内套管上；所述丝杆的顶部由所述传动组件连接所述手摇箱，所述手摇箱可驱动所述丝杆转动，将所述内套管从所述支腿外管的下方顶出；

所述升降模块还包括自锁组件，用于将装卸物锁定于需要的高度上，所述自锁组件包括底座、锁齿轮、锁杆、弹性件和凸轮，所述丝杆的下侧为光杆且键连接所述锁齿轮；

所述底座定位于所述光杆上，所述锁杆的一端枢接于所述底座上、另一端由所述弹性件向所述锁齿轮一侧挤压；两根所述锁杆为一组、且相向倾斜地安装于所述底座上，两根锁杆之间安装所述凸轮；

丝杆在锁紧状态时，所述凸轮的长径端远离所述锁杆，使两根锁杆的锁紧端由弹性件推入锁齿轮的齿槽内；丝杆在解锁状态时，所述凸轮的长径端压住所述锁杆，使锁杆的锁紧端脱离所述齿槽。

优选的，所述底座包括一体成型的底板和围壁，所述底板的中央设有供所述锁齿轮穿过的孔，所述锁杆和凸轮均安装于所述底板上，所述弹性件的两端分别固定于所述围壁和所述锁杆上，所述弹性件、所述锁杆与所述围壁之间形成三角结构。

优选的，所述底座和所述内套管的横截面均为非中心对称结构，用于限制所述底座旋转。

优选的，所述光杆上安装上限位环和下限位环，所述底座和锁齿轮定位于所述上限位环和下限位环之间。

优选的，所述丝杆的底端固定齿轮盒，所述齿轮盒内安装互相啮合的主动轮和从动轮，所述从动轮连接所述凸轮，所述主动轮由微型电机驱动旋转，带动所述凸轮旋转。

优选的，所述底座内对称地安装两组所述锁杆，两组锁杆的凸轮对应地连接两个从动轮，两个所述从动轮以所述主动轮为中心对称设置，从而同步同向旋转两个所述凸轮。

进一步的，所述装卸物的同一侧壁上沿前后方向铰接两组连杆组件，每组连杆组件包括上下设置的两根连杆，两根所述连杆与所述支腿外管和装卸物之间形成平行四连杆机构；所述支腿外管上还铰接限位杆，所述限位杆的另一端由销杆一倾斜地插接于其中一根连杆上，以固定该平行四连杆机构。

优选的，所述装卸物的外侧壁上还安装带销孔的支耳，所述连杆上设有与该销孔配合的销杆二；所述升降模块收拢时，所述限位杆脱离所述连杆，所述连杆由销杆二定位于所述支耳上。

优选的，所述手摇箱安装于所述支腿外管的下侧，所述手摇箱的手摇杆在竖直平面内摇动；所述手摇箱内由锥齿轮组连接竖直的传动杆，所述传动杆的顶部连接减速箱，所述减速箱驱动连接所述丝杆，所述丝杆为滚珠丝杆。

进一步的，前后两组连杆组件对应连接前后两组升降模块，前后两组升降模块的手摇箱之间由同步杆连接，摇动其中一个升降模块的手摇箱时，所述同步杆带动另一个升降模块同步升降。

本发明的有益效果是：

本发明采用丝杆传动方式与自锁组件协同动作，操作方便、传动效率高。本发明的内套管从底部插入支腿外管内，丝杆穿入内套管内且丝杆的滑座固定于内套管上；丝杆的顶部由传动组件连接手摇箱，通过手摇箱驱动丝杆转动，实现升降功能。本发明工作时传动系统不外露，全封闭传动方式，防护性能好。本发明采用四根升降支腿配置于装卸物的四角，支撑稳定性好；通过同步连杆使同侧支腿升降速度一致，使装卸物在装卸过程中相对平稳，不至侧翻。

本发明的自锁组件安装在丝杆的下侧光杆部分，光杆上安装锁齿轮和底座；锁杆的一端枢接于底座上、另一端由弹性件向锁齿轮一侧挤压；两根锁杆相向倾斜地安装于底座上，两根锁杆之间安装凸轮；丝杆在锁紧状态时，凸轮的长径端远离锁杆，使两根锁杆的锁紧端由弹性件推入锁齿轮的齿槽内，锁齿轮正转和反转都无法进行，从而将丝杆锁紧，此时装卸物被固定于设定的高度上；解锁丝杆时，转动凸轮，使它的长径端逐渐压住锁杆，进而压缩弹性件，锁杆的锁紧端逐渐脱离齿槽，将丝杆解锁，此时可以转动丝杆，调整装卸物的高度。因此本发明的锁紧特性好，即使手摇杆被误碰也不会影响装卸物的升降高度，使用安全性高。

本发明通过连杆与装卸物形成平行四连杆机构，并且与限位杆配合，实现对装卸物的可靠支撑。采用手动调整限位杆的状态，实现支腿外管和内套管的展开和撤收定位，重量轻，操作便捷，占用空间小。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的工作状态主视结构示意图；

图2是本发明的工作状态俯视结构示意图；

图3是本发明的运输状态主视结构示意图；

图4是本发明的升降模块内部结构示意图；

图5是图4中A部分的放大结构示意图；

图6是本发明的自锁组件的锁紧状态俯视结构示意图；

图7是本发明的自锁组件的解锁状态俯视结构示意图。

图中标记为：1、装卸物；2、支腿外管；3、内套管；4、手摇箱；5、传动杆；6、丝杆；7、滑座；8、管座；9、手摇杆；10、摇杆轴；11、减速箱；12、连杆；13、限位杆；14、支耳；15、同步杆；16、底座；17、锁齿轮；18、锁杆；19、弹性件；20、凸轮；21、上限位环；22、下限位环；23、底板；24、围壁；25、孔；26、齿轮盒；27、主动轮；28、从动轮；29、微型电机；30、光杆；31、缓冲限位块；32、销杆一。

具体实施方式

实施例1

如图1至图3所示，一种自装卸机构，包括装卸物1和升降模块。装卸物1可以是消防应急设备，装卸物1相对的两个外侧壁上铰接可展开或者收拢的升降模块，使用时将升降模块展开，运输和存放时将升降模块收拢。

请参考图1和图4，升降模块包括支腿外管2、内套管3、手摇箱4、传动组件、丝杆6和滑座7。内套管3的底部安装管座8，管座8可固定于地面上，内套管3从底部插入支腿外管2内，内套管3可相对于支腿外管2上下移动。内套管3的顶部由螺丝固定安装滑座7，滑座7套在丝杆6上，丝杆6正向或者反向旋转时，带动滑座7和内套管3做升降运动。

丝杆6的顶部由传动组件连接手摇箱4，手摇箱4可驱动丝杆6转动，将内套管3从支腿外管2的下方顶出，即支腿外管2相对于内套管3向上移动，实现升降功能。具体地，手摇箱4安装于支腿外管2的下侧，手摇箱4的手摇杆9上安装水平的摇杆轴10，手摇杆9可以在竖直平面内摇动，方便手动操作。摇杆轴10上安装锥齿轮一，竖直的传动杆5底部安装与锥齿轮一啮合的锥齿轮二，锥齿轮一与锥齿轮二配合改变转矩的输出方向，使传动杆5转动，该传动结构是现有技术，在CN202021232956.1、CN202022263595.3等专利中都有记载，不是本发明的改进点。传动杆5的顶部驱动式连接减速箱11，减速箱11驱动式连接丝杆6，从而驱动丝杆6旋转。

请参考图1和图2，装卸物1的同一侧壁上沿前后方向铰接两组连杆组件，每组连杆组件包括上下设置的两根连杆12，两根连杆12与支腿外管2和装卸物1之间形成平行四连杆机构，该结构使支腿外管2和装卸物1在升降过程中都始终保持竖直状态，不会出现歪斜，因此不易倾倒。当升降高度调整好之后，支腿外管2上还铰接限位杆13，限位杆13的另一端安装销杆一32，限位杆13由销杆一32插接于其中一根连杆12上，形成小三角稳固结构，以固定该平行四连杆机构，支腿外管2和装卸物1被可靠地定位在工作位置上。

装卸物1的外侧壁上还安装支耳14，支耳14带有销孔，连杆12上设有与该销孔配合的销杆二。请参考图3，当收拢升降模块时，将限位杆13的销杆一脱离连杆12，并且将连杆12由销杆二定位于支耳14上，从而合起升降模块。

请参考图2，前后两组连杆组件对应连接前后两组升降模块，前后两组升降模块的手摇箱4之间由一根同步杆15连接，摇动其中一个升降模块的手摇箱4时，同步杆15带动另一个升降模块同步升降，防止装卸物1倾倒。装卸物1的外壁上安装L型的杆座，用于放置同步杆15。

同步杆15优选为带外杆和内杆的伸缩杆，内杆可沿着外杆的内孔滑动，改变同步杆15的长度，提高其使用灵活性。

本实施例的使用方法为：

使用时，将限位杆13从支耳14上拔出，展开升降模块，使装卸物1、连杆12和支腿外管2之间形成平行四连杆机构，然后将限位杆13倾斜地插接于连杆12上，固定该平行四连杆机构，防止其角度发生改变。

将内套管3的管座8固定于地面上。摇动手摇杆9，通过传动杆5和减速箱11带动丝杆6转动，丝杆6驱动内套管3从支腿外管2的下方顶出，使支腿外管2相对于内套管3向上移动，进而使整个平行四连杆机构（包括装卸物1）整体向上移动，将装卸物1安装至使用高度。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上增加自锁组件，用于将装卸物1可靠地锁定于需要的高度上，防止其自由滑动。

请参考图5至图7，自锁组件包括底座16、锁齿轮17、锁杆18、弹性件19和凸轮20。

丝杆6的下侧为光杆30，且键连接锁齿轮17；丝杆6选用滚珠丝杆，传动效率高。

请参考图5，光杆30上安装上限位环21和下限位环22，底座16和锁齿轮17定位于上限位环21和下限位环22之间。

请参考图6，底座16和内套管3的横截面均为非中心对称结构，防止底座16跟随丝杆6一起旋转。

底座16包括一体成型的底板23和围壁24，底板23的中央设有供锁齿轮17穿过的孔25，锁齿轮17可以在该孔25内自由转动。锁杆18和凸轮20均安装于底板23上。

请参考图6和图7，锁杆18的一端枢接于底座16上、另一端由弹性件19向锁齿轮17一侧挤压，弹性件19可选用压缩弹簧。两根锁杆18为一组、且相向倾斜地安装于底座16上，锁杆18的锁紧端内侧设有倒圆角，使其锁紧端可以顺利地滑入锁齿轮17的齿槽内。两根锁杆18之间安装凸轮20，凸轮20为近似椭圆形，其具有长径端和短径端。底座16内以丝杆6为中心对称地安装两组锁杆18。

当丝杆6在锁紧状态时，凸轮20的长径端不接触锁杆18，即短径端接触锁杆18，使两根锁杆18的锁紧端由弹性件19推入锁齿轮17的齿槽内，当锁齿轮17欲正转时，由图6中左上角和右下角两根锁杆18抵住齿槽，使其无法正转，当锁齿轮17预反转时，由图6中右上角和左下角两根锁杆18抵住，使其无法反转，从而同时在正向和反向上锁住丝杆6，使支腿外管2无法滑动，防止手摇杆被误碰而转动丝杆，保证了对装卸物1支撑的稳固性。在底座16内对称地安装两组锁杆18，进一步提高了锁杆18对锁齿轮17的锁紧力，避免它们之间配合出现松动。

当解锁丝杆6时，转动凸轮20，使凸轮20的长径端逐渐压住锁杆18，增加锁杆18的倾斜角度，此过程中，锁杆18的锁紧端逐渐脱离齿槽，且挤压弹性件19，实现了对丝杆6的解锁，此时可自由调整支腿外管2的高度。

具体的，请参考图6，弹性件19的两端分别固定于围壁24和锁杆18上，使弹性件19、锁杆18与围壁24之间形成三角结构，锁杆18的动作稳定性好。

请参考图5，丝杆6的底端焊接或者螺接齿轮盒26，齿轮盒26内安装互相啮合的主动轮27和两个从动轮28，主动轮27位于两个从动轮28中间，从动轮28由转轴连接凸轮20，主动轮27由微型电机29驱动旋转，通过从动轮28带动凸轮20旋转，实现由一个电机自动将两组锁杆18同步锁紧或者解锁，结构更简单紧凑。微型电机29可由电池供电，电池安装于齿轮盒26外，微型电机29通过遥控器控制启停。内套管3上开有若干个个散热孔，对微型电机29散热，内套管3上还开有可开启的维修窗（图中未示出），方便对自锁组件维修更换。

丝杆6的光杆30上侧安装缓冲限位块31，对滑座7的下移行程进行物理限位。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

本实施例的工作过程为：

操作手摇箱4将装卸物1升起至需要的高度后，启动微型电机29，驱动凸轮20旋转90°，使其短径端紧贴锁杆18，四根锁杆18的锁紧端由弹性件19推至锁齿轮17的齿槽内，将锁齿轮17由正向、反向同时锁紧，丝杆6无法转动，装卸物1被固定在设定的高度上，防止误碰手摇箱使升降模块松动。

当需要调整装卸物1的高度时，启动微型电机29，驱动凸轮20旋转90°，使其长径端压下锁杆18，四根锁杆18的锁紧端同时从齿槽内脱离，丝杆6可以转动，操作手摇杆9调整装卸物1的高度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自装卸机构，包括装卸物，所述装卸物的两个相对的侧壁上铰接可展开或者收拢的升降模块；其特征在于，

所述升降模块包括支腿外管、内套管、手摇箱、传动组件、丝杆和滑座，所述内套管从底部插入所述支腿外管内，所述丝杆穿入所述内套管内且丝杆的滑座固定于所述内套管上；所述丝杆的顶部由所述传动组件连接所述手摇箱，所述手摇箱可驱动所述丝杆转动，将所述内套管从所述支腿外管的下方顶出；

所述升降模块还包括自锁组件，用于将装卸物锁定于需要的高度上，所述自锁组件包括底座、锁齿轮、锁杆、弹性件和凸轮，所述丝杆的下侧为光杆且键连接所述锁齿轮；

所述底座定位于所述光杆上，所述锁杆的一端枢接于所述底座上、另一端由所述弹性件向所述锁齿轮一侧挤压；两根所述锁杆为一组、且相向倾斜地安装于所述底座上，两根锁杆之间安装所述凸轮；

丝杆在锁紧状态时，所述凸轮的长径端远离所述锁杆，使两根锁杆的锁紧端由弹性件推入锁齿轮的齿槽内；丝杆在解锁状态时，所述凸轮的长径端压住所述锁杆，使锁杆的锁紧端脱离所述齿槽。

2.根据权利要求1所述的自装卸机构，其特征在于，所述底座包括一体成型的底板和围壁，所述底板的中央设有供所述锁齿轮穿过的孔，所述锁杆和凸轮均安装于所述底板上，所述弹性件的两端分别固定于所述围壁和所述锁杆上，所述弹性件、所述锁杆与所述围壁之间形成三角结构。

3.根据权利要求2所述的自装卸机构，其特征在于，所述底座和所述内套管的横截面均为非中心对称结构，用于限制所述底座旋转。

4.根据权利要求3所述的自装卸机构，其特征在于，所述光杆上安装上限位环和下限位环，所述底座和锁齿轮定位于所述上限位环和下限位环之间。

5.根据权利要求3所述的自装卸机构，其特征在于，所述丝杆的底端固定齿轮盒，所述齿轮盒内安装互相啮合的主动轮和从动轮，所述从动轮连接所述凸轮，所述主动轮由微型电机驱动旋转，带动所述凸轮旋转。

6.根据权利要求5所述的自装卸机构，其特征在于，所述底座内对称地安装两组所述锁杆，两组锁杆的凸轮对应地连接两个从动轮，两个所述从动轮以所述主动轮为中心对称设置，从而同步同向旋转两个所述凸轮。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的自装卸机构，其特征在于，所述装卸物的同一侧壁上沿前后方向铰接两组连杆组件，每组连杆组件包括上下设置的两根连杆，两根所述连杆与所述支腿外管和装卸物之间形成平行四连杆机构；所述支腿外管上还铰接限位杆，所述限位杆的另一端由销杆一倾斜地插接于其中一根连杆上，以固定该平行四连杆机构。

8.根据权利要求7所述的自装卸机构，其特征在于，所述装卸物的外侧壁上还安装带销孔的支耳，所述连杆上设有与该销孔配合的销杆二；所述升降模块收拢时，所述限位杆脱离所述连杆，所述连杆由销杆二定位于所述支耳上。

9.根据权利要求7所述的自装卸机构，其特征在于，所述手摇箱安装于所述支腿外管的下侧，所述手摇箱的手摇杆在竖直平面内摇动；所述手摇箱内由锥齿轮组连接竖直的传动杆，所述传动杆的顶部连接减速箱，所述减速箱驱动连接所述丝杆，所述丝杆为滚珠丝杆。

10.根据权利要求7所述的自装卸机构，其特征在于，前后两组连杆组件对应连接前后两组升降模块，前后两组升降模块的手摇箱之间由同步杆连接，摇动其中一个升降模块的手摇箱时，所述同步杆带动另一个升降模块同步升降。

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