CN202131049U - 一种自动升降机构 - Google Patents

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唐勇
刘俊耀
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Abstract

本实用新型公开了一种自动升降机构，采用三节直径不同的中空杆体，一节固定在底座上且中轴处安装丝杠，丝杠通过减速机连接电机相连，丝杠旋转，通过螺母带动第二节杆体升降，第二节杆体通过定滑轮和钢丝绳带动第三节杆体上升，第一节杆体顶端固定有水平的承载台，每两节杆体间由四根直线导轨连接。本实用新型承载能力大，升降精度高，可承受较大的弯矩和扭矩。

Description

一种自动升降机构
技术领域
本发明涉及一种升降机构。 
背景技术
目前，常用的升降装置有气动式、液压式、钢丝绳式等8种，不同的工作要求和工作情况选择合适的升降形式，以下为各种形式升降机构优缺点比较。 
Figure BSA00000327267400011
由上表可知，气动升降机构承载能力低，稳定性差，且要有空气动力源；液压升降机构加工精度要求高，低温下工作性能差(一般低温油为-20度)；钢丝绳升降机构结构复杂，不宜节数过多，因此收缩高度受到限制；螺旋套筒升降机构加工精度要求高，结构复杂，可靠性不高，杆体为圆筒形，其每节套筒靠键和键槽导向，间隙较大，升降精度不高，不能承受较大的弯矩和扭矩，承载能力低。珩架式、之字架及折叠式虽然承载大但其自重和体积也很大。 
发明内容
为了克服现有技术存在不同缺陷，不能兼顾优点的不足，本发明提供一种自动升降机构，改进原有螺旋套筒升降机构与钢丝绳升降各自存在的不足，将它们的优势相结合，承载能力大，升降精度高，可承受较大的弯矩和扭矩。 
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括承载台、第一节杆体、定滑轮、钢丝绳、第二节杆体、螺母、丝杠、第三节杆体、减速机、电机、底座和直线导轨。第一节杆体、第二节杆体和第三节杆体均为中空柱体，且第一节杆体的外径小于第二节杆体的内径，第二节杆体的外径小于第三节杆体。第三节杆体下端固定在底座上，丝杠位于第三节杆体中轴处且丝杠顶端与第三节杆体顶端水平，丝杠安装在减速机上，减速机与电机相连并安装在底座上，通过电机的正反向旋转带动丝杠正反向旋转，丝杠上的螺母与第二节杆体的下端固连，并带动第二节杆体随丝杠的旋转上下升降；定滑轮的轮轴固定在第二节杆体顶端，钢丝绳一端固定在第三节杆体上端，绕过定滑轮后另一端固定在第一节杆体下端，第二节杆体上升时，固定在其上的定滑轮与其同时上升，通过钢丝绳将力传递给第一节杆体带动其同时上升，下降时第一节杆体依靠自重下降；第一节杆体顶端固定有水平的承载台；每两节杆体间由四根直线导轨连接，保证升降过程平稳可靠，且能承受较大的弯矩及扭矩。每节杆体间的连接简单，不需要锁紧和防带管机构，达到高可靠性的同时提高了升降速度。
所述的电机采用三相交流电机，所述的减速机采用蜗轮蜗杆减速机，保证了该升降装置在任意位置下的自锁可靠。 
本发明在减轻自重的同时尽可能利用了杆体与杆体间的内部空间，选用薄型直线导轨。 
为达到高精度，大抗弯抗扭性，本发明采用单面双导轨导向，即每两节杆体之间分别在相对的两侧各安装了两个直线导轨，各杆体弯曲尺寸精度与薄型直线导轨匹配，在实际操作时可与薄型直线导轨配作。 
第一节杆体与第二节杆体之间安装直线导轨所选的侧面与第二节杆体与第三节杆体之间安装直线导轨的侧面不同。 
本发明的有益效果是：本发明承载能力大，升降精度高，可承受较大的弯矩和扭矩，根据所选方管杆体壁厚、长度的不同和直线导轨的不同，可达到如下技术指标： 
伸缩比：2.2～2.5； 
举升重量：200Kg～500Kg； 
展开时间：45s～60s； 
抗弯：400N·m～600N·m； 
抗扭：350N·m～450N·m。 
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 
附图说明
图1(a)为本发明收缩状态的结构图，图1(b)为本发明展开状态的结构图； 
图2为直线导轨及定滑轮布置示意图； 
图中，1-承载台，2-第一节杆体，3-定滑轮，4-钢丝绳，5-第二节杆体，6-螺母，7-丝杠，8-第三节杆体，9-减速机，10-电机，11-底座，12-薄型直线导轨。 
具体实施方式
以3米承载250Kg自动升降机构为例，采用6mm厚方形铝管，Tr50X8丝杠，转速1390转/分钟，功率550W的三相交流电机，减速比为13.9的减速机，收缩高度1.1米。 
丝杠7安装在减速机9上，减速机9与电机10相连，第三节杆体8与减速机9安装在底座11上，承载台安装在第一节杆体2上，薄型直线导轨12的导轨部分安装在第一节杆体2的外壁上，共4根，一面2根，对称安装。薄型直线导轨12的滑块部分安装在第二节杆体5的内壁上端，滑块端面与第二节杆体5端面齐平；第二节杆体5的外壁同样安装4根薄型直线导轨12，导轨滑块安装在第三节杆体8的内壁上端，滑块端面与第三节杆体8端面齐平。螺母6与第二节杆体5固定连接，螺母6套在丝杠7上；第一节杆体2由钢丝绳4通过定滑轮3与第三节杆体8连接，定滑轮3固定在第二节杆体5上。 
通过电机10的正反向旋转带动丝杠7正反向旋转，丝杠7上的螺母6与第二节杆体5随丝杠7的旋转上下升降，第二节杆体5升降时，固定在其上的定滑轮3与其同时升降，通过钢丝绳4将力传递给第一节杆体2带动其同时升降，升降过程中第一节杆体2、第二节杆体5上的导轨分别在各自对应的滑块上滑动，进行导向，并承担升降过程中产生的弯矩与扭矩。 

Claims (4)

1.一种自动升降机构，包括承载台、第一节杆体、定滑轮、钢丝绳、第二节杆体、螺母、丝杠、第三节杆体、减速机、电机、底座和直线导轨，其特征在于：第一节杆体、第二节杆体和第三节杆体均为中空柱体，且第一节杆体的外径小于第二节杆体的内径，第二节杆体的外径小于第三节杆体；第三节杆体下端固定在底座上，丝杠位于第三节杆体中轴处且丝杠顶端与第三节杆体顶端水平，丝杠安装在减速机上，减速机与电机相连并安装在底座上，通过电机的正反向旋转带动丝杠正反向旋转，丝杠上的螺母与第二节杆体的下端固连，并带动第二节杆体随丝杠的旋转上下升降；定滑轮的轮轴固定在第二节杆体顶端，钢丝绳一端固定在第三节杆体上端，绕过定滑轮后另一端固定在第一节杆体下端，第二节杆体上升时，固定在其上的定滑轮与其同时上升，通过钢丝绳将力传递给第一节杆体带动其同时上升，下降时第一节杆体依靠自重下降；第一节杆体顶端固定有水平的承载台；每两节杆体间由四根直线导轨连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动升降机构，其特征在于：所述的电机采用三相交流电机，所述的减速机采用蜗轮蜗杆减速机。
3.根据权利要求1所述的一种自动升降机构，其特征在于：所述的直线导轨采用单面双导轨导向，每两节杆体之间分别在相对的两侧各安装了两个直线导轨。
4.根据权利要求3所述的一种自动升降机构，其特征在于：所述的第一节杆体与第二节杆体之间安装直线导轨所选的侧面与第二节杆体与第三节杆体之间安装直线导轨的侧面不同。 
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