CN201647771U - 一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置 - Google Patents

Abstract

一种涉及专用坡道上下相关产品的专用控制升降装置，尤指一种用于楼梯升降椅和残疾人轮椅提升车装置的各种专用升降设备，并具有远程通信装置的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置。该装置包括升降设备、曲线型上下通道、动力盘、链轮、导轨、电机及齿轮系统等，所述提升装置由一个与曲线型上下通道相匹配的导轨，和沿着导轨移动的由稀土永磁同步直流调速控制电机驱动的动力盘组件及控制系统等组成。主要解决导向系统、行走系统和带有可选择远程求助功能接口的控制系统和承载配件包组件结构等有关技术问题。本实用新型的积极效果：既可以适应现代城市需求的最小投影空间的曲线型上下通道，又能适合农村农宅居住习惯中老人上下通道及为方便老弱病残人使用轮椅在专用坡道上下的相关产品，并具有体积小，行走平稳，节约能源以及乘座舒服等优点。

Description

一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置

技术领域

本实用新型涉及一种专用坡道上下相关产品的专用控制升降设备，尤指一种用于楼梯升降椅、坡道升降台、残疾人轮椅提升车装置的各种专用升降设备，并具有远程通信装置与电子心电仪及血压计等人体生命生理信息测量设备联结接口的一种可带有远程求助功能接口的曲线型提升装置。

背景技术

目前，市场上尚无能够适应各种各样的带有远程求助功能接口的专用升降设备，虽有斜坡及楼梯结构的升降椅装置，但使用范围有限，且不带有远程求助功能接口，使用者在遇险时就无法做自动或手动的紧急求助请求；对于既能解决符合现代城市需求的最小投影空间的曲线型上下通道，又能适合农村农宅居住习惯中老人上下通道及为方便老弱病残人使用的轮椅装置等，尚无设计成为可以在专用坡道上下的相关产品。

发明内容

为了克服上述不足之处，本实用新型的主要目的旨在提供一种可带有远程求助功能接口的曲线型提升装置，达到既可以适应各种各样的楼梯结构，适应 不同爬升角度楼梯、带中间过渡的楼梯、连续拐弯的楼梯和圆弧型楼梯结构，又可以在远程求助功能接口控制系统的结合下，能够随意地沿着曲线型结构，适配变动升角弯曲型、弧型、直角型及直线型所配置的上下通道一侧的导轨上下滑行的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置。

本实用新型要解决的技术问题是：要解决一个与曲线型上下通道一侧紧固相连的导向系统的结构问题；要解决由无刷直流电机高效减速一体机驱动的行走系统的结构问题；要解决带有可选择远程求助功能接口的控制系统和承载配件包组件结构等有关技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该装置包括升降设备、曲线型上下通道、动力盘、链轮、导轨、电机及齿轮系统等，所述提升装置由一个与曲线型上下通道相匹配的导轨，和沿着导轨移动的由稀土永磁同步直流调速控制电机驱动的动力盘组件及控制系统等组成，至少包括：

一个与曲线型上下通道一侧紧固相连的导向系统；

一组由无刷直流电机高效减速一体机驱动的行走系统；

导向系统与行走系统相互配合，依据曲线型上下通道成型的金属型材组，由支架座套件固定在上下通道，且充分贴合上下通道一侧组成的导向承载导轨，并与动力盘中的万向跟随装置互相联动；

一带有远程求助功能接口的控制模块，分别与电源接口和无刷直流电机驱动器的接口相连接；

一承载配件包与行走系统的动力盘相连接；

上述各部件组合为一整体的提升装置。

所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置的动力盘上的导向随 动机构及行走动力头机构，由上下两个部件组成，其中：

上导向系统由两组独立万向滚轮及保持滚轮组成，每组万向滚轮除两套滚轮绕着与运动方向垂直的轴被磨擦滚动外，每组万向滚轮沿着与两滚轮基座对称中心的基座轴所对应导轨方向的法线为基准作圆周运动，两组万向滚轮的大底座内侧几何中心位置的动力盘连接轴又在承载平面的垂直面上作圆摆运动；

动力盘下部的行走动力头机构由一组导轨握持滚轮，以及侧推轮和驱动机构的动力头组成，驱动机构为齿轮或者齿形压轮，该组导轨握持滚轮除绕着自身的轴线旋转外，固定两个轮子的旋转臂也绕着其中一个轮子的轴线旋转。

所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置的导向系统安装在上导轨上，并通过导向系统中心轴与导向系统中心轴承座相互配合连接，且固定在机身的上侧；轮靴旋转板通过轴承与导向系统中心轴连接；轮靴轴承座与轮靴旋转板通过四个内六角螺钉紧固连接，走轮旋转支架通过轴承与轮靴轴承座连接，法兰盖以沉头螺丝固定在轮靴轴承座上，鼓型上走轮通过上走轮轴以两头卡圈形式固定在上走轮架上，上走轮架通过螺丝固定在走轮旋转支架上，鼓型下靠轮通过下靠轮轴与轮靴旋转板连接；

在轮靴轴承座上设有两组相互对应的鼓形走轮组，每组鼓形走轮设有两个鼓型上走轮和一个下靠轮轴，该两个鼓型上走轮和一个下靠轮轴相互间呈120°角分布，并与上导轨紧密连接，随导轨的倾斜角、曲率半径的变化而变化；走轮旋转支架在轮靴轴承座内垂直方向自由转动，当导轨曲率半径变化时，两副走轮旋转支架之间夹角发生变化，轮靴轴承座相对于机身也转动，在导轨的倾斜角度变化时，为自动调节导向系统与机身垂直中心线之间的角度，其机身与水平线垂直。

所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置的行走系统主要由一组压轮、侧推轮和驱动机构组成，其中：

齿轮轴套座通过螺钉固定在机身上，驱动齿轮为键槽和盖板固定在驱动齿轮轴上，侧靠轮通过侧靠轮轴固定在走轮支架上，上下走轮与走轮轴通过轴孔间隙配合连接，并通过支座与螺母紧固在走轮支架上；走轮支架与侧靠轮轴为轴孔槽间隙压入及两外端端部螺母紧固连接，侧靠轮连接板A与侧靠轮连接板B通过螺丝紧固件固定在齿轮轴套座的板槽上；

侧靠轮和上下走轮从侧面及上、下三个方向组成一个“[”形结构，紧靠在下导轨上，当升降设备运动时，由上部的导向系统导向，下部的行走系统承担升降设备在下导轨上行走；侧靠轮承担升降设备的水平分力，上下走轮和侧靠轮的轴线与下导轨的轴线相垂直，使升降设备与水平线相垂直；走轮支架通过侧靠轮架销轴自由转动；侧靠轮连接板A与侧靠轮连接板B在齿轮轴套外圆自由转动，当轨道倾斜角发生变化时，侧靠轮连接板A与侧靠轮连接板B自动调整，其水平轴线与下轨道轴线平行；

驱动机构的驱动齿轮和驱动齿轮轴安装在下导轨的齿条上，直流电机的转动能量由蜗轮减速器减速后，驱动齿轮轴和驱动齿轮与安装在下导轨上的齿条啮合。

所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置的控制系统包括：蓄电池充电控制器、远程求助功能接口的控制模块以及驱动装置控制器，其中：

外部电源输入信号经由电池充电控制器模块和蓄电池一路与远程求助功能接口的控制模块中的电源转换模块的输入端口相互电连接，另一路与远程 求助功能接口的控制模块中的蓄电池控制模块的输入端口相互电连接；

远程求助功能接口的控制模块包括：电源监控和转换、人机对话接口、传感器、安全系统开关量信号输入、全双工远程通讯接口以及与无刷直流电动机驱动器的接口；

蓄电池控制、红外遥控和操作键盘的各输出信号端口分别与主控芯片模块的各输入信号端口相互电连接；

主控芯片模块的输出信号端口分别与液晶屏幕、声光报警、RS232/485通讯接口、转速设定和启/停、正反转控制模块的各输入信号端口相互电连接；

转速设定和启/停和正反转控制模块的输出信号端口分别与无刷直流电机各输入信号端口相互电连接；

无刷直流电机的输出信号端口与状态/故障信息反馈模块的输入信号端口相互电连接，状态/故障信息反馈模块的输出信号端口与主控芯片模块的输入信号端口相互电连接；

各类传感器/触点开关输入的输出信号端口与主控芯片模块的输入信号端口相互电连接。

所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置的驱动装置控制器主要由蓄电池、电源转换模块、控制信号输入模块、状态/报警信号输出模块、故障诊断模块、功率驱动模块、主控单片机模块、电流反馈及位置速度反馈模块组成，其中：

蓄电池第一路输出信号的端口与功率驱动模块的输入信号端口相互电连接，其第二路输出信号的端口与电源转换模块的输入信号端口相互电连接，其第三路输出信号的端口与电压检测模块的输入信号端口相互电连接；

电源转换模块、电压检测模块、控制信号输入模块、状态/报警信号输出模块、电流反馈模块以及位置速度反馈模块的各输出信号端口分别与主控单片机模块的各输入信号端口相互电连接；

主控单片机模块的输入输出信号端口与故障诊断模块输出输入信号端口相互电连接，其输出信号端口与功率驱动模块的输入信号端口相互电连接；功率驱动模块的输出信号端口与电动机模块的输入信号端口相互电连接；

电动机模块的各输出信号端口分别与电流反馈模块以及位置速度反馈模块的各输入信号端口相互电连接。

本实用新型的有益效果是：该装置既能适应现代城市需求的最小投影空间的曲线型上下通道，又能适合农村农宅居住习惯中老人上下通道及为方便老弱病残人使用轮椅在专用坡道上下的相关产品，同时也可以将多种承载物相配套的专用设计组件装配到该设计的动力盘上而成为各种专用升降设备；如楼梯升降椅、坡道升降台、残疾人轮椅提升车等，并使该专利技术开发的提升装置能相当随意的沿着上下曲线型通道或各种形状坡道一侧配装的导向机构上下自动平稳滑行，并设计安排了具有远程通信装置与电子心电仪及血压计等人体生命生理信息测量设备联结的接口，以便于使用者在遇险时能自动/手动做紧急求助远程响应时使用；具有体积小，行走平稳，节约能源以及乘座舒服等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1是本实用新型升降机结构示意图；

附图2是本实用新型导向系统结构示意图；

附图3是本实用新型行走系统及驱动系统结构示意图；

附图4是本实用新型驱动部件在导轨上滑行的状态示意图；

附图5是本实用新型带有远程求助功能接口的控制模块结构方框图；

附图6是本实用新型驱动装置控制器结构方框图；

附图中标号说明：

2-导向系统；              401-主控芯片；

3-行走系统                402-蓄电池；

101-机身                  403-电池充电控制器；

102-导向系统中心轴；      404-电源转换；

103-导向系统中心轴承座；  405-蓄电池控制；

104-上导轨                406-红外遥控；

105-下导轨；              407-操作键盘；

201-轮靴轴承座            408-液晶屏幕；

202-法兰盖；              409-声光报警；

203-走轮旋转支架；        410-RS232/485通讯接口；

204-鼓型上走轮；          411-转速设定；

205-上走轮架；            412-启/停、正反转控制；

206-上走轮轴；            413-状态/故障信息反馈；

207-下靠轮轴；            414-各类传感器/触点开关输入；

208-鼓型下靠轮；          415-无刷直流电机；

209-轮靴旋转板；          501-主控单片机；

301-齿轮轴套座       502-电压检测；

302-驱动齿轮         503-控制信号输入；

303-驱动齿轮轴；     504-状态/报警信号输出；

304-侧靠轮           505-故障诊断；

305-上下走轮；       506-功率驱动；

306-走轮轴；         507-电流反馈；

307-侧靠轮轴；       508-位置速度反馈；

308-走轮支架         509-电动机；

309-侧靠轮连接板A；

310-侧靠轮连接板B；

具体实施方式

请参阅附图1、2、3、4、5、6所示，本实用新型包括升降设备、曲线型上下通道、动力盘、链轮、导轨、电机及齿轮系统等，所述提升装置由一个与曲线型上下通道相匹配的导轨，和沿着导轨移动的由稀土永磁同步直流调速控制电机驱动的动力盘组件及控制系统等组成，至少包括：

一个与曲线型上下通道一侧紧固相连的导向系统2；

一组由无刷直流电机高效减速一体机驱动的行走系统3；

导向系统2与行走系统3相互配合，依据曲线型上下通道成型的金属型材组，由支架座套件固定在上下通道，且充分贴合上下通道一侧组成的导向承载导轨，并与动力盘中的万向跟随装置互相联动；

一带有远程求助功能接口的控制模块，分别与电源接口和无刷直流电机驱动器的接口相连接；

一承载配件包与行走系统3的动力盘相连接；

上述各部件组合为一整体的提升装置。

所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置的动力盘上的导向随动机构及行走动力头机构，由上下两个部件组成，其中：

上导向系统由两组独立万向滚轮及保持滚轮组成，每组万向滚轮除两套滚轮绕着与运动方向垂直的轴被磨擦滚动外，每组万向滚轮沿着与两滚轮基座对称中心的基座轴所对应导轨方向的法线为基准作圆周运动，两组万向滚轮的大底座内侧几何中心位置的动力盘连接轴又在承载平面的垂直面上作圆摆运动；

动力盘下部的行走动力头机构由一组导轨握持滚轮，以及侧推轮和驱动机构的动力头组成，驱动机构为齿轮或者齿形压轮，该组导轨握持滚轮除绕着自身的轴线旋转外，固定两个轮子的旋转臂也绕着其中一个轮子的轴线旋转。

请参阅附图2所示，所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置的导向系统2安装在上导轨104上，并通过导向系统中心轴102与导向系统中心轴承座103相互配合连接，且固定在机身101的上侧；轮靴旋转板209通过轴承与导向系统中心轴102连接；轮靴轴承座201与轮靴旋转板209通过四个内六角螺钉紧固连接，走轮旋转支架203通过轴承与轮靴轴承座201连接，法兰盖202以沉头螺丝固定在轮靴轴承座201上，鼓型上走轮204通过上走轮轴206以两头卡圈形式固定在上走轮架205上，上走轮架205通过螺丝固定在走轮旋转支架203上，鼓型下靠轮208通过下靠轮轴207与轮靴旋转板209连接；

在轮靴轴承201上设有两组相互对应的鼓形走轮组，每组鼓形走轮设有两 个鼓型上走轮204和一个下靠轮轴207，该两个鼓型上走轮204和一个下靠轮轴207相互间呈120°角分布，并与上导轨104紧密连接，随导轨的倾斜角、曲率半径的变化而变化；走轮旋转支架203在轮靴轴承座201内垂直方向自由转动，当导轨曲率半径变化时，两副走轮旋转支架203之间夹角发生变化，轮靴轴承座201相对于机身101也转动，在导轨的倾斜角度变化时，为自动调节导向系统2与机身101垂直中心线之间的角度，其机身101与水平线垂直。

请参阅附图3所示，所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置的行走系统3主要由一组压轮、侧推轮和驱动机构组成，其中：

齿轮轴套座301通过螺钉固定在机身101上，驱动齿轮302为键槽和盖板固定在驱动齿轮轴303上，侧靠轮304通过侧靠轮轴307固定在走轮支架308上，上下走轮305与走轮轴306通过轴孔间隙配合连接，并通过支座与螺母紧固在走轮支架308上；走轮支架308与侧靠轮轴307为轴孔槽间隙压入及两外端端部螺母紧固连接，侧靠轮连接板A 309与侧靠轮连接板B 310通过螺丝紧固件固定在齿轮轴套座301的板槽上；

侧靠轮304和上下走轮305从侧面及上、下三个方向组成一个“[”形结构，紧靠在下导轨105上，当升降设备运动时，由上部的导向系统2导向，下部的行走系统3承担升降设备在下导轨105上行走；侧靠轮304承担升降设备的水平分力，上下走轮305和侧靠轮304的轴线与下导轨的轴线相垂直，使升降设备与水平线相垂直；走轮支架308通过侧靠轮架销轴自由转动；侧靠轮连接板A 309与侧靠轮连接板B 310在齿轮轴套301外圆自由转动，当轨道倾斜角发生变化时，侧靠轮连接板A 309与侧靠轮连接板B 310自动调整，其水平轴线与下轨道轴线平行；

驱动机构的驱动齿轮302和驱动齿轮轴303安装在下导轨105的齿条上，直流电机的转动能量由蜗轮减速器减速后，驱动齿轮轴303和驱动齿轮302与安装在下导轨105上的齿条啮合。

请参阅附图5所示，所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置的控制系统包括：蓄电池充电控制器、远程求助功能接口的控制模块以及驱动装置控制器，其中：

外部电源输入信号经由电池充电控制器403模块和蓄电池402一路与远程求助功能接口的控制模块中的电源转换404模块的输入端口相互电连接，另一路与远程求助功能接口的控制模块中的蓄电池控制405模块的输入端口相互电连接；

远程求助功能接口的控制模块包括：电源监控和转换、人机对话接口、传感器、安全系统开关量信号输入、全双工远程通讯接口以及与无刷直流电动机驱动器的接口；

蓄电池控制405、红外遥控406和操作键盘407的各输出信号端口分别与主控芯片401模块的各输入信号端口相互电连接；

主控芯片401模块的输出信号端口分别与液晶屏幕408、声光报警409、RS232/485通讯接口410、转速设定411和启/停、正反转控制412模块的各输入信号端口相互电连接；

转速设定411和启/停、正反转控制412模块的输出信号端口分别与无刷直流电机415各输入信号端口相互电连接；

无刷直流电机415的输出信号端口与状态/故障信息反馈413模块的输入信号端口相互电连接，状态/故障信息反馈413模块的输出信号端口与主控芯片 401模块的输入信号端口相互电连接；

各类传感器/触点开关输入414的输出信号端口与主控芯片401模块的输入信号端口相互电连接。

请参阅附图6所示，所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置的驱动装置控制器主要由蓄电池402、电源转换404模块、控制信号输入503模块、状态/报警信号输出504模块、故障诊断505模块、功率驱动506模块、主控单片机501模块、电流反馈507及位置速度反馈508模块组成，其中：

蓄电池402第一路输出信号的端口与功率驱动506模块的输入信号端口相互电连接，其第二路输出信号的端口与电源转换404模块的输入信号端口相互电连接，其第三路输出信号的端口与电压检测502模块的输入信号端口相互电连接；

电源转换404模块、电压检测502模块、控制信号输入503模块、状态/报警信号输出504模块、电流反馈507模块以及位置速度反馈508模块的各输出信号端口分别与主控单片机501模块的各输入信号端口相互电连接；

主控单片机501模块的输入输出信号端口与故障诊断505模块输出输入信号端口相互电连接，其输出信号端口与功率驱动506模块的输入信号端口相互电连接；功率驱动506模块的输出信号端口与电动机509模块的输入信号端口相互电连接；

电动机509模块的各输出信号端口分别与电流反馈507模块以及位置速度反馈508模块的各输入信号端口相互电连接。

本实用新型设计的曲线提升装置由一个与曲线型上下通道一侧紧固相连的导向系统2和在此导向系统所约束的运动空间自由上下移动的由无刷直流电机 高效减速一体机驱动的行走系统3以及带有可选择远程求助功能接口的控制系统三大系统4和承载配件包等组件组成。承载配件包作为附件通过与行走系统3的型动力盘(也可以称为开发平台)相连接，就可方便的以各种方式承载所对应的负荷沿着导轨平稳滑行升降。

本实用新型设计的导向系统2是一套与行走系统3相配合的、依据曲线型(也可适配变动升角弯曲型、弧型、直角型、直线型等)上下楼道或通道在投影曲率半径不小于230毫米，升角不大于50度状态下成型的金属型材组(一般上下各一支组成)及专门为此设计的支架座套件固定在按照上下通道的走向进行布置和制作，使其充分贴合上下通道一侧组成的导向承载轨道(本文中称导轨)，与型动力盘中的方向随导向滚轮组(本文中称万向跟随装置)互动，使得提升装置始终保持承载面朝上；

本实用新型设计的提升装置行走系统3，由下导轨握持机构与装有定制齿轮或齿片轮一体化结合的驱动机构(本文中称动力头)与曲线型(也可适配变动升角弯曲型、弧型、直角型、直线型等)齿条或波浪型压轮带等二套既独立又统一的部件组成；其中：

导向系统2与行走系统3其机构的部件组成与工作原理是：由两组运动自如的向心设计的独立万向滚轮及定位滚轮组成。每组万向滚轮除两套滚轮可以绕着与运动方向垂直的轴被磨擦滚动外，每组万向滚轮可以沿着与两滚轮基座对称中心的基座轴所对应导轨方向的法线为基准作圆周运动，两组万向轮的大底座内侧几何中心位置的动力盘连接轴又可以在承载平面的垂直面上作圆摆运动，以保证承载面保持基本水平向上，使两组万向滚轮能很好的达到在一定曲率半径或曲率半径变化率的曲线导轨的跟随效果；由上述部件组成的导向部分 可以适应各种在一定曲率范围内的曲线导轨，同时可以确保与驱动部相连的提升装置产品保持承载面正确的朝向，即承载面始终朝上而有效承载重物。

行走系统3主要由一组压轮，以及侧推轮和驱动机构组成，驱动机构为齿轮或者链轮。该组滚轮除可以绕着自身的轴线旋转外，固定两个轮子的旋转臂也可以绕着其中动力齿轮的轴线旋转，同样可以适应不同形状的导轨。

本实用新型中机械运动部分的结构特点和工作原理：

提升装置工作时，行走系统3的驱动机构通过电机将驱动力传递至与导向系统导轨相连的齿条或者波片型波轮片结构上，通过齿轮与齿条的有效啮合，确保运载物在导轨上的运动姿态符合装置要求，使其在不同结构的上下通道上均可以进行有效的升降作业。

最显著特点是能够适应各种各样的楼梯结构，有：“不同爬升角度楼梯、带中间过渡的楼梯、连续拐弯的楼梯和圆弧型楼梯等。

本座椅升降机是利用直流电机经减速器、齿轮驱动，在固定的空间曲线轨道上行走，以帮助老年人、残障人士上下楼梯的机械装置，具有体积小，行走平稳，节约能源以及乘座舒服的特点。在运动的同时，可对乘座者进行生命体征的监测并自动发出身体障碍信息，联系有关人员采取相应补救措施，是广大老年人及残障人士不可多得的理想帮助机构。

导向系统连接关系与结构特点是：

导向系统2通过导向系统中心轴102与导向系统中心轴承座103相互配合连接，且固定在机身101的上侧；轮靴旋转板209通过轴承与导向系统中心轴102连接；轮靴轴承座201与轮靴旋转板209通过四个内六角螺钉紧固连接，走轮旋转支架203通过轴承与轮靴轴承座201连接，法兰盖202以沉头螺丝固定 在轮靴轴承座201上，鼓型上走轮204通过上走轮轴206以两头卡圈形式固定在上走轮架205上，走轮架205通过螺丝固定在走轮旋转支架203上。鼓型下靠轮208通过下靠轮轴207与轮靴旋转板209连接。

三个鼓形走轮呈120°角分布，紧紧的抱住上导轨，随轨道的倾斜角、曲率半径的变化而变化，达到导向的目的；走轮旋转支架203能在轮靴轴承座201内垂直方向自由转动，当轨道曲率半径变化时，两副走轮支架203之间夹角也发生变化，以适应不同曲率半径的轨道；轮靴轴承座201相对于机身101也能转动，可在轨道的倾斜角度变化时，自动调节导向系统与机身101垂直中心线之间的角度，保持机身101永远与水平线保持垂直。

行走系统连接关系与结构特点是：

齿轮轴套座301通过螺钉固定在机身101上，驱动齿轮302以键槽和盖板固定在驱动齿轮轴303上，侧靠轮304通过侧靠轮轴307固定在走轮支架308上，上下走轮305与走轮轴306通过轴孔间隙配合连接，并通过支座与螺母紧固在走轮支架(308)上；走轮支架308与侧靠轮轴307用轴孔槽间隙压入及两外端端部螺母紧固连接，侧靠轮连接板A 309与侧靠轮连接板B 310通过螺丝紧固件固定在齿轮轴套座301的板槽上。

侧靠轮304和上、下走轮305从侧面及上、下三个方向组成一个“[”形结构，紧靠在下导轨上，当升降设备运动时，上部由导向系统导向，下部就由行走系统承担升降设备在下导轨105上行走的任务；侧靠轮304承担了升降设备的水平分力，而上下走轮305则保证侧靠轮304的轴线与下轨道的轴线相垂直，从而保持升降设备与水平线的垂直；走轮支架308通过侧靠轮架销轴可以自由转动，使侧靠轮304的轴线与下轨道轴线相垂直；侧靠轮连接板A 309与侧靠 轮连接板B 310可以在齿轮轴套301外圆自由转动，当轨道倾斜角发生变化时，侧靠轮连接板A 309与侧靠轮连接板B 310会自动调整，使其水平轴线与下轨道轴线平行，保证其与运动方向一致。

请参阅附图3所示，驱动系统结构特点是：由驱动齿轮302，驱动齿轮轴303装在下导轨105齿条上，直流电机及蜗轮减速器(安装在机身内部)组成。

直流电机的转动能量由蜗轮减速器减速后，驱动齿轮轴303、驱动齿轮302与安装在下导轨105上的齿条啮合而传递动力，驱动升降设备运动。

升降设备在道轨上的状态：

当道轨的倾斜角度(升降角度)发生变化时，导向系统和行走系统会根据轨道倾斜角的变化而自动调整其与机身101垂直轴线的相对角度，导向系统通过轮靴旋转板209调整两个鼓型下靠轮208水平连线与轨道轴线保持平行。行走系统也会通过侧靠轮连接板A 309与侧靠轮连接板B 310，调整侧靠轮304的轴线与轨道的轴线相垂直，保证运动的正常进行，并且始终保持升降设备与地面垂直，不发生倾斜。当轨道倾斜角度发生变化时，上下两根轨道之间的距离也会发生变化。

请参阅附图4所示，升降机在轨道斜度发生变化时，导向、行走机构变化状态：本升降机能适应各种不同斜率的轨道进行运动，在轨道呈水平状态时，导向系统2的B-B和行走系统3的C-C线也是水平状态并与小车的垂直轴保持垂直，保持了小车的机身为与地的垂直。当轨道斜率发生变化时，导向系统2的B-B轴及行走系统3的C-C轴也绕导向系统中心轴102与驱动齿轮轴303发生转动，使B-B轴、C-C轴与小车垂直线A-A之间角度发生变化，(＜90°)，从而保持A-A轴依然保持与地面垂直而不发生升降机左右倾斜的状况。

本实用新型中控制系统部分的结构特点和工作原理：

请参阅附图5所示，控制系统包括四部分：蓄电池充电控制器、蓄电池、远程求助功能接口的控制模块以及驱动装置控制器，四部分完成的各自功能如下：

蓄电池部分：

蓄电池充电控制器和蓄电池这部分主要完成给整个系统供电的功能。蓄电池充电控制器将根据外部供电来源进行优选辨识与检测输入电压，转换为24V蓄电池能接受的充电电压(比如，28VDC)，同时控制充电的启动和停止等功能。确保蓄电池能正常的充电，以备系统使用。

带有远程求助功能接口的控制模块：

提升装置带有远程求助功能接口的控制模块是整个系统的核心部分，它控制着整个系统的工作流程，无刷直流电机驱动器的工作也完全服从于带有远程求助功能接口的控制模块。

带有远程求助功能接口的控制模块主要包括电源监控和转换、人机对话接口、传感器及安全系统开关量信号输入、全双工远程通讯接口以及与无刷直流电动机驱动器的接口等五部分。

电源监控和转换，主要监控蓄电池的供电电压及工作状态，并完成将蓄电池输出的24VDC转换为控制器内部工作的各类电压(5V等)。

人机对话接口主要包括操作和显示部分，操作主要有红外遥控操作和键盘操作。红外遥控主要完成远距离的启/停、上升/下降等操作，键盘操作可以设置各类参数并进行相关的动作等用户所需的操作；液晶屏幕408将整个系统的故障/状态信息完整地显示给客户，也可根据用户要求采用七段译码管的显示方 式；同时作为可选配置，用户也可选择将一些重要故障用声光报警409的方式提醒司机等操作人员注意一些重要的报警信息。

传感器及安全系统开关量信号输入部分，主要完成各类传感器及信号的输入处理，以及触点开关(包含安全系统的开关量)等信号的识别。确保控制器能准确采集和识别输入的各种信号，并根据输入信号对无刷直流电机驱动器进行相应的控制操作。

可接入和远程输出的生命生理电子测量信息的全双工远程通讯接口，主要提供RS232或者RS485的全双工通讯接口，可在RS485和RS232上编写所需的通讯协议，比如MODBUS等。也可根据用户需求提供提升装置电子方面比较通用的LIN总线接口及利用无线通信模块等其它各类通讯接口将可实时地接入与输出符合远程求助要求的相关信息。

与无刷直流电动机驱动器的接口，主要包括对驱动器的启/停、正反转信号输出控制，以及转速设定信号输出，还有驱动器的一些运行状态和报警信号的输入处理。

请参阅附图6所示，驱动装置控制器：以已开发的驱动装置控制器为基础，根据控制器和整个系统的要求进行相应的改动，实现相应功能。

驱动装置控制器部分，主要是完成对提升装置驱动源——无刷直流电机的驱动功能。驱动器的结构原理图如图6所示，主要完成对无刷直流电机的调速功能，并将无刷直流电机的工作状态和故障信息等传递给控制模块，同时接受来自控制模块的动作命令和速度设定。各部分功能介绍如下：

电源转换404模块，将蓄电池24V转换为主控模块所需的工作电压。蓄电 池高低电压检测保证主控模块工作与蓄电池的正常状态，以合理使用蓄电池，延长蓄电池寿命。

控制信号输入503模块，接受来自控制模块，或者外界的转速设定信号，以及正/反转、启/停等工作信号，并可根据用户需要进行定制。

状态/报警信号输出504模块，输出电机工作状态数据，如转速等；以及电机工作时出现的故障信号，如过压、过流等信号；供控制模块使用，或直接采用光电报警等方式输出。

故障诊断505模块，用于检测主控模块出错，或者各类接线错误，保证驱动器的正常工作，同时保护驱动器的各个器件免受损坏。

电流反馈507模块和位置速度反馈508模块，用于提供无刷直流电机闭环控制所需的反馈信号。

功率驱动506模块，将主控模块输出的脉冲宽度调制PWM(Puls Width Modulation)信号实现在对电动机电压的调节上，最终实现对电动机的转速调节。

主控单片机501模块，是系统的核心，驱动器的软件运行平台；同时需要根据功率驱动部分的需求输出合适的脉冲宽度调制PWM信号。

本实用新型提升装置系统由一个与曲线型上下通道相匹配的导轨和沿着导轨移动的由稀土永磁同步直流调速控制电机驱动的动力盘等组件组成。动力盘上的导向装置与导轨良好跟随结合而形成的导向系统2通过与一体化设计的驱动机构的动力头与导轨齿条或波形片压带的行走系统，在带有远程求助功能接口的控制系统的结合下，可以随意的沿着曲线型(也可适配变动升角弯曲型、弧型、直角型、直线型等)所配置的上下通道一侧的导轨上上下下滑行。

本实用新型涉及的提升装置动力盘上的导向随动机构及行走动力头机构，由上下两个部件组成。

上导向系统由两组运动自如的向心设计的独立万向滚轮及保持滚轮组成。每组万向滚轮除两套滚轮可以绕着与运动方向垂直的轴被磨擦滚动外，每组万向滚轮可以沿着与两滚轮基座对称中心的基座轴所对应导轨方向的法线为基准作圆周运动，两组万向论的大底座内侧几何中心位置的动力盘连接轴又可以在承载平面的垂直面上作圆摆运动，以保证承载面保持基本水平向上，使两组万向滚轮能很好的达到在一定曲率半径或曲率半径变化率的曲线导轨的跟随效果。由上述部件组成的上导向部分可以适应各种在一定曲率范围内的曲线导轨，同时可以确保与动力盘相连的承载产品(曲线型、变升角弧型，角弯型及直线型的上下通道升降设备)保持正确的朝向，即承载面朝上。

动力盘下部的行走动力头机构部分由一组导轨握持滚轮，以及侧推轮和驱动机构的动力头组成，驱动件为齿轮或者齿形压轮。该组导轨握持滚轮除可以绕着自身的轴线旋转外，固定两个轮子的旋转臂也可以绕着其中一个轮子的轴线旋转，同样可以适应不同形状的导轨。

与上万向滚轮组及下握持机构相配合的导轨按照上下通道的走向进行布置和制作，使其充分贴合上下通道的积木式装配结构与导轨相配合的齿条或波片压轮带必须现场能作相应的装配调整就能使得升降设备始终保持承载面朝上。

提升装置工作时，行走系统的驱动部分通过带有远程求助功能接口的控制系统的驱动控制器控制的稀土永磁同步直流电机将驱动力传递至与下导轨相连的齿条或者波片压轮带结构上，通过有效啮合的两导轨的间距来保证升降设备的姿态，使其在不同结构的上下通道上均可以进行有效的升降工作。

Claims (6)

1.一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置，该装置包括升降设备、曲线型上下通道、动力盘、链轮、导轨、电机及齿轮系统，其特征在于：该提升装置由一个与曲线型上下通道相匹配的导轨，和沿着导轨移动的由稀土永磁同步直流调速控制电机驱动的动力盘组件及控制系统组成，至少包括：

一个与曲线型上下通道一侧紧固相连的导向系统(2)；

一组由无刷直流电机高效减速一体机驱动的行走系统(3)；

导向系统(2)与行走系统(3)相互配合，依据曲线型上下通道成型的金属型材组，由支架座套件固定在上下通道，且充分贴合上下通道一侧组成的导向承载导轨，并与动力盘中的万向跟随装置互相联动；

一带有远程求助功能接口的控制模块，分别与电源接口和无刷直流电机驱动器的接口相连接；

一承载配件包与行走系统(3)的动力盘相连接；

上述各部件组合为一整体的提升装置。

2.根据权利要求1所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置，其特征在于：所述的动力盘上的导向随动机构及行走动力头机构，由上下两个部件组成，其中：

上导向系统由两组独立万向滚轮及保持滚轮组成，每组万向滚轮除两套滚轮绕着与运动方向垂直的轴被磨擦滚动外，每组万向滚轮沿着与两滚轮基座对称中心的基座轴所对应导轨方向的法线为基准作圆周运动，两组万向滚轮的大 底座内侧几何中心位置的动力盘连接轴又在承载平面的垂直面上作圆摆运动；

动力盘下部的行走动力头机构由一组导轨握持滚轮，以及侧推轮和驱动机构的动力头组成，驱动机构为齿轮或者齿形压轮，该组导轨握持滚轮除绕着自身的轴线旋转外，固定两个轮子的旋转臂也绕着其中一个轮子的轴线旋转。

3.根据权利要求1所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置，其特征在于：所述的导向系统(2)安装在上导轨(104)上，并通过导向系统中心轴(102)与导向系统中心轴承座(103)相互配合连接，且固定在机身(101)的上侧；轮靴旋转板(209)通过轴承与导向系统中心轴(102)连接；轮靴轴承座(201)与轮靴旋转板(209)通过四个内六角螺钉紧固连接，走轮旋转支架(203)通过轴承与轮靴轴承座(201)连接，法兰盖(202)以沉头螺丝固定在轮靴轴承座(201)上，鼓型上走轮(204)通过上走轮轴(206)以两头卡圈形式固定在上走轮架(205)上，上走轮架(205)通过螺丝固定在走轮旋转支架(203)上，鼓型下靠轮(208)通过下靠轮轴(207)与轮靴旋转板(209)连接；

在轮靴轴承座(201)上设有两组相互对应的鼓形走轮组，每组鼓形走轮设有两个鼓型上走轮(204)和一个下靠轮轴(207)，该两个鼓型上走轮(204)和一个下靠轮轴(207)相互间120°角分布，并与上导轨(104)紧密连接，随导轨的倾斜角、曲率半径的变化而变化；走轮旋转支架(203)在轮靴轴承座(201)内垂直方向自由转动，当导轨曲率半径变化时，两副走轮旋转支架(203)之间夹角发生变化，轮靴轴承座(201)相对于机身(101)也转动，在导轨的倾斜角度变化时，为自动调节导向系统(2)与机身(101)垂直中心线之间的角度，其机身(101)与水平线垂直。 

4.根据权利要求1所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置，其特征在于：所述的行走系统(3)主要由一组压轮、侧推轮和驱动机构组成，其中：

齿轮轴套座(301)通过螺钉固定在机身(101)上，驱动齿轮(302)为键槽和盖板固定在驱动齿轮轴(303)上，侧靠轮(304)通过侧靠轮轴(307)固定在走轮支架(308)上，上下走轮(305)与走轮轴(306)通过轴孔间隙配合连接，并通过支座与螺母紧固在走轮支架(308)上；走轮支架(308)与侧靠轮轴(307)为轴孔槽间隙压入及两外端端部螺母紧固连接，侧靠轮连接板A(309)与侧靠轮连接板B(310)通过螺丝紧固件固定在齿轮轴套座(301)的板槽上；

侧靠轮(304)和上下走轮(305)从侧面及上、下三个方向组成一个“[”形结构，紧靠在下导轨(105)上，当升降设备运动时，由上部的导向系统(2)导向，下部的行走系统(3)承担升降设备在下导轨(105)上行走；侧靠轮(304)承担升降设备的水平分力，上下走轮(305)和侧靠轮(304)的轴线与下导轨的轴线相垂直，使升降设备与水平线相垂直；走轮支架(308)通过侧靠轮架销轴自由转动；侧靠轮连接板A(309)与侧靠轮连接板B(310)在齿轮轴套(301)外圆自由转动，当轨道倾斜角发生变化时，侧靠轮连接板A(309)与侧靠轮连接板B(310)自动调整，其水平轴线与下轨道轴线平行；

驱动机构的驱动齿轮(302)和驱动齿轮轴(303)安装在下导轨(105)的齿条上，直流电机的转动能量由蜗轮减速器减速后，驱动齿轮轴(303)和驱动齿轮(302)与安装在下导轨(105)上的齿条啮合。

5.根据权利要求1所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置，其特征在于：所述的控制系统包括：蓄电池充电控制器、远程求助功能接口的 控制模块以及驱动装置控制器，其中：

外部电源输入信号经由电池充电控制器(403)模块和蓄电池(402)一路与远程求助功能接口的控制模块中的电源转换(404)模块的输入端口相互电连接，另一路与远程求助功能接口的控制模块中的蓄电池控制(405)模块的输入端口相互电连接；

远程求助功能接口的控制模块包括：电源监控和转换、人机对话接口、传感器、安全系统开关量信号输入、全双工远程通讯接口以及与无刷直流电动机驱动器的接口；

蓄电池控制(405)、红外遥控(406)和操作键盘(407)的各输出信号端口分别与主控芯片(401)模块的各输入信号端口相互电连接；

主控芯片(401)模块的输出信号端口分别与液晶屏幕(408)、声光报警(409)、RS232/485通讯接口(410)、转速设定(411)和启/停、正反转控制(412)模块的各输入信号端口相互电连接；

转速设定(411)和启/停、正反转控制(412)模块的输出信号端口分别与无刷直流电机(415)各输入信号端口相互电连接；

无刷直流电机(415)的输出信号端口与状态/故障信息反馈(413)模块的输入信号端口相互电连接，状态/故障信息反馈(413)模块的输出信号端口与主控芯片(401)模块的输入信号端口相互电连接；

各类传感器/触点开关输入(414)的输出信号端口与主控芯片(401)模块的输入信号端口相互电连接。

6.根据权利要求5所述的一种带有远程求助功能接口的曲线型提升装置，其特征在于：所述的驱动装置控制器主要由蓄电池(402)、电源转换(404) 模块、控制信号输入(503)模块、状态/报警信号输出(504)模块、故障诊断(505)模块、功率驱动(506)模块、主控单片机(501)模块、电流反馈(507)及位置速度反馈(508)模块组成，其中：

蓄电池(402)第一路输出信号的端口与功率驱动(506)模块的输入信号端口相互电连接，其第二路输出信号的端口与电源转换(404)模块的输入信号端口相互电连接，其第三路输出信号的端口与电压检测(502)模块的输入信号端口相互电连接；

电源转换(404)模块、电压检测(502)模块、控制信号输入(503)模块、状态/报警信号输出(504)模块、电流反馈(507)模块以及位置速度反馈(508)模块的各输出信号端口分别与主控单片机(501)模块的各输入信号端口相互电连接；

主控单片机(501)模块的输入输出信号端口与故障诊断(505)模块输出输入信号端口相互电连接，其输出信号端口与功率驱动(506)模块的输入信号端口相互电连接；功率驱动(506)模块的输出信号端口与电动机(509)模块的输入信号端口相互电连接；

电动机(509)模块的各输出信号端口分别与电流反馈(507)模块以及位置速度反馈(508)模块的各输入信号端口相互电连接。 

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