CN205892629U - 螺旋升降筒 - Google Patents

Abstract

螺旋升降筒是一种螺旋式支撑推进机构，主要以螺旋升降筒为骨架，配合止转结构，支承结构，向上、下、前、后、左、右伸缩的一种万能型机械结构，这种结构的功能类似于液压设备，但它具有比液压设备结构更简单，工作行程更长，使用环境要求更低的优点，大大拓展了液压设备难以达到的技术要求，延伸了工作行程。螺旋式支撑推进机构有外止转、内止转与无止转结构之分，它的特征是以厚度取代高度，由于厚度在设备中的体积占比不大，故其应用性更为广泛。

Description

螺旋升降筒

技术领域

本实用新型涉及机电一体化技术，特别涉及一种螺旋式支撑推进机构技术。

背景技术

螺旋式支撑推进机构，主要以螺旋升降筒为骨架，配合止转结构，支承结构，向上、下、前、后、左、右伸缩的一种万能型机械结构，这种结构的功能类似于液压设备，但它具有比液压设备结构更简单，工作行程更长，使用环境要求更低的优点，大大拓展了液压设备难以达到的技术要求，延伸了工作行程。

螺旋式支撑推进机构有外止转、内止转与无止转结构之分，它的特征是以厚度取代高度，由于厚度在设备中的体积占比不大，故其应用性更为广泛。

发明内容

螺旋式支撑推进机构有外止转、内止转、无止转三个类型，下面对其结构与原理进行详细说明。

所述外止转主要由螺旋升降筒、支撑杆、底架、双层压垫圈、电动机、卸扣、子母腿、限位器、遥控器组成，螺旋升降筒的顶筒固定支撑杆，底筒连接电动机，顶筒上安装目标物，底架装载电动机，支撑杆下端连接卸扣，卸扣连接子母腿，子母腿安装在底架上，双层压垫圈安装在子母腿上，双层压垫圈的下层承载整个螺旋筒的重量，上层盖压螺旋升降筒底筒裙边，限位器安装在底架与顶筒之间。

所述内止转主要由螺旋升降筒、止转芯、支承架、双层压垫圈、电动机、双头齿轮、电限位器、遥控器组成，螺旋升降筒的顶筒与止转芯顶芯连接，顶筒上面安置目标物，止转芯底芯与支承架中的托架固定，整个止转芯套在螺旋筒中间，双层压垫圈下层承载螺旋升降筒重量，上层盖压螺旋升降筒底筒裙边，双层压垫圈安装在支承架上，下面固定电动机，电动机啮合双头齿轮下端旋转，带动上端咬合螺旋升降筒底筒齿轮，双层压垫圈中间为孔，止转芯托架固定在支承架中间，托架下部装置有双头齿轮轴承架，电限位器装载在电动机旁。

所述无止转由两个及两个以上螺旋升降筒、电动机、双层压垫圈及遥控器组成，螺旋升降筒顶筒固定在目标物上，螺旋升降筒底筒安装在双层压垫圈上，电动机转子齿轮穿过双层压垫圈直接啮合螺旋升降筒底筒齿轮，遥控电路连接电动机。

所述螺旋升降筒由若干圆筒组合，圆筒直径下筒大上筒小，一筒套一筒，每只圆筒长度相等，都有内螺纹和外螺纹，圆筒内径底沿一小部份没有螺纹，外径底部一小部份直径大于其余部分直径，内径一小部分直径小于其余部分直径，顶筒只有外螺纹没有内螺纹，底筒只有内螺纹没有外螺纹，底筒内径铣成四角平肩或直齿轮，底筒底边折弯成平面裙边。

所述支撑杆数量四根，形状为圆形或三角形，每根支撑杆下大上小，一杆套一杆，长度与螺旋升降筒长度相等，每杆支撑杆两端向内和向外加工厚度，成花瓣状。

所述支承架形式多样，按止转模式不同而变化，一般以内止转式支承架为标准，主要由上部止转芯托架，中间双层压垫圈托架，轴承架串接双层压垫圈两端，下部电机固定架和塔式底架组成。

所述止转芯形状分为针管式和多边形两种，针管式形状与支撑杆形状基本相同，下大上小，一管套一管，每管为一组，一般需三组以上；多边形止转芯形状可以为三角形、四边形、六角状或八边形，止转芯每芯长度与螺旋升降筒长度相等，下大上小，中间镂空，一芯套一芯，每只止转芯顶端圆边处固定螺帽，从下至上五分一处刨削长条缝，长条缝嵌入螺帽，止转芯顶芯直径小于螺旋升降筒底筒直径。

所述底架有四条腿，平面伸向东南西北四个方位，每条腿分为两段，采用母腿套子腿的套接方法，母腿上焊接双层压垫圈，双层压垫圈内滚珠相互吻合，子腿上焊有连接支撑架的卸扣。

所述双层压垫圈是由上下两个钢圈组成，钢圈中间有孔，内置滚珠，下层为垫圈，上层为压圈，螺旋升降筒底筒嵌入压圈后，将压圈与垫圈焊接固定或螺纹固定。

所述双头齿轮形状“工”形，两端为齿轮，中间为轴。

所述机械限位器市场上有现售产品，可以按螺旋升降筒大小配制；电限位器是由低压自动空气开关替代，职能是能带负荷分合电路，并能自动切除所属线路的过载短路，失压等故障。

所述本产品可以在安装限位器的情况下不安装电动机遥控接收电路，或者在安装遥控接收电路情况下不安装限位器，亦可以同时安装限位器与遥控接收电路；机械限位装置一般用于外止转产品，电限位器较多用于内止转产品。

本实用新型的有益效果是：利用简单结构的机械电机组合，能够在恶劣环境条件下，多角度地延伸支撑行程，极大地拓展了液压设备无法达到的支撑长度和应用范围。

附图说明

图1是螺旋升降筒外形示意图，图中：1.顶筒 2.底筒 3.裙边。

图2是外止转中的支撑杆示意图，图中：1.支撑杆 2.卸扣。

图3是支承架示意图，图中：1.止转芯托架 2.托架轴 3.双头齿轮 4.带动齿轮 5.双层压垫圈托架 6.电动机 7.支承架脚。

图4是内止转中的止转芯示意图，图中：1.止转芯凸边 2.止转芯螺帽 3.止转芯长条缝。

图5是外止转中的底架示意图，图中：1.底架2.母腿 3.子腿 。

图6是无止转中的螺旋升降筒组示意图，图中主要由支承架、双层压垫圈与螺旋筒筒体组成。

图7是双头齿轮示意图。

图8是双层压垫圈示意图。

图9电机遥控接收电路。图中：TX315B₁为接收模块，VT、VT₁、VT₂为通路控制器。

图10自动空气开关(电限位器)其中：1主触点，2自由脱扣机构，3过电流脱扣器，4分励脱扣器，5热脱扣器，6欠电压脱扣器，7停止按纽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型螺旋升降筒所采用的技术方案的优先方式作进一步说明：

它的静态结构图请参阅图1，如图所示：螺旋式支撑推进机构有外止转、内止转、无止转三个类型，外止转主要由螺旋升降筒(1)、支撑杆(2)、底架(5)、双层压垫圈(8)、电动机(3-6)、卸扣(2-2)、子母腿(5-2 5-3)、限位器、遥控器(9)组成，螺旋升降筒的顶筒(1-1)固定支撑杆(2)，底筒(1-2)连接电动机(3-6)，顶筒(1-1)上安装目标物，顶筒(1-1)与底筒(1-2)安装限位器，支承架(3)装载电动机(3-6)，支撑杆(2-2)下端连接卸扣(2-2)，卸扣(2-2)连接子母腿(5-2 5-3)，子母腿(5-2 5-3)连接底架(5)，双层压垫圈(8)安装在底架(5)上，双层压垫圈(8)的下层承载整个螺旋升降筒(1)的重量，上层盖压螺旋升降筒底筒裙边(1-3)；内止转主要由螺旋升降筒(1)、止转芯(4)、支承架(3)、双层压垫圈(8)、电动机(3-6)、双头齿轮(7)、电限位器(10)、遥控器(9)组成，螺旋升降筒的顶筒(1-1)与止转芯顶芯连接，顶筒(1-1)上面安置目标物，止转芯底芯与支承架中的托架(3-1)固定，整个止转芯(4)套在螺旋升降筒(1)中间，双层压垫圈(8)的下层装置螺旋升降筒(1)，上层盖压螺旋升降筒底筒裙边(1-3)，双层压垫圈(8)安装在支承架(3)上，下面固定电动机(3-6)，电动机(3-6)啮合双头齿轮(7)下端旋转，带动上端咬合的螺旋升降筒底筒(1-2)齿轮，双层压垫圈(8)中间为孔，止转芯托架(3-1)固定在支承架(3)上部，托架中间装置有双头齿轮轴承架(3-3)；无止转由两个及两个以上螺旋升降筒(1)组成，基本元件是螺旋升降筒(1)，电动机(3-6)和双层压垫圈(8)，无止转的螺旋升降筒顶筒固定在目标物上，筒身安装在双层压垫圈(8)中，电动机转子齿轮穿越双层压垫圈(8)后与底筒啮合，双层压垫圈(8)与电动机都固定在目标物上。

它的螺旋升降筒(1)形状设计为圆筒形，原因是圆筒形外形能够螺旋升降，其他形状不能旋转，长度相同是因为螺旋升降筒(1)下降后可以重叠成一段筒的长度，上小下大也是筒与筒重叠必须的条件，同时兼顾整个升降过程稳定性。

它的螺旋升降筒(1)内外螺纹布满全筒，内径底沿一小部份没有螺纹，内径顶沿一小部份螺纹直径小于其余部份直径，外径底沿一小部份长度螺纹直径大于其余部份直径，目的是：每只螺旋升降筒(1)旋转上升之后，圆筒形的螺纹可能会旋转继续下去，产生筒与筒脱节，内径顶沿一小部份螺纹直径小于其余部份直径和外径底沿一小部份长度螺纹直径大于其余部份直径，可以使下一只螺旋升降筒(1)的大部份长度外螺纹吻合上一只螺旋升降筒(1)内径顶沿一小部份螺纹，下一只螺旋升降筒(1)外径底沿一小部份长度螺纹吻合上一只螺旋升降筒(1)大部份长度的螺纹内径，这种结构，既可以保证螺旋升降筒(1)顺利上升和下降，又给螺旋升降筒(1)增加了刹车，当螺旋升降筒(1)完全上升后，下一只螺旋升降筒(1)直径稍大一小部份螺纹顶住上一只螺旋升降筒(1)内径稍小一部份螺纹，形成了筒与筒之间的重叠；内径底沿一小部份没有螺纹，是给螺旋升降筒(1)升降下降时增加刹车，防止下一只螺旋升降筒(1)下降之后穿过上一只螺旋升降筒(1)底沿返身向上。

它的底筒(1-2)只有内螺纹，没有外螺纹，顶筒(1-1)只有外螺纹，没有内螺纹，是因为筒与筒之间内螺纹是将力传递给其他筒，外螺纹是接受其他筒传递过来的力。底筒（1-2）接受电机传递过来的力矩后，无需再接受其他筒的力，所以没有外螺纹，顶筒（1-1）不需要再把力传递给其他筒，所以没有内螺纹。

它的底筒（1-2）底沿折弯后加工成裙边（1-3），裙边（1-3）架设在双层压垫圈（8）上，是因为双层压垫圈（8）主体能承重整个螺旋升降筒（1）重量，让螺旋升降筒（1）在双层压垫圈（8）上顺利转动。

它的底架（5）四条腿采用母腿（5-2）套子腿（5-3）方法，目的是：支撑杆（2）活扣连接子腿（5-3），支撑杆（2-2）上端固定于顶筒（1-1），螺旋升降筒（1）高度发生变化时，支撑杆（2）与螺旋升降筒（1）的角度也会发生变化，支撑杆（2）一方面通过伸缩长度调节，一方面通过移动子腿（5-3）长度调节角度。

它的支撑杆（2）两端加工成花瓣状，主要用于支撑杆（2）与支撑杆（2）之间的连接，支撑杆（2）一杆套一杆，需要两边端头的厚度大于筒壁厚度。

它的支承架（3）上部设置止转芯托架（3-1），下部设置电机工作架，止转芯托架旁设置双头齿轮轴承架（3-2），原因是：止转芯（4）被套在螺旋升降筒（1）内径，螺旋升降筒（1）安装在双层压垫圈（8）上，止转芯（4）直径小于螺旋升降筒（1）直径，螺旋升降筒（1）直径又小于双层压垫圈（8）直径，电机工作架直径大于螺旋升降筒（1）直径，由于这些不同直径的托架都同属一个支承架（3），相互连接，为保证螺旋升降筒（1）旋转不受阻碍，各个元件不同位置，不同直径都能相互配合，各司其职，托架轴（3-2）就必须两头兼顾，两头联络,起到联接枢纽作用。

它的止转芯（4）外径六边圆形或多边圆形，是为了钳制旋转，并且把这种钳制力量从顶芯传递到底芯。

它的止转芯顶端圆边固定螺帽（4-2）和从下至上三分一处刨削长条缝（4-3）的制作，是为了止转芯（4）在随螺旋升降筒（1）上升后，防止一芯与另一芯脱节，每只止转芯（4）上升时长条缝（4-3）嵌入螺帽（4-2）中，因螺帽（4-2）头较薄，不会影响止转芯（4）升降。

它的双头齿轮（7）设计成“工”字型，主要作用是：螺旋升降筒底筒（1-2）与电动机（3-6）被双层压垫圈（8）隔离后，双头齿（7）依靠托架轴（3-2）两端串接，起到上下联络作用。

它的电限位器（10）工作过程是：当螺旋升降筒（1）没有安装机械限位时，在电动机（3-6）的带动下，螺旋升降筒（1）不断向上或向下升降，至螺旋升降筒（1）筒与筒之间所有上升或下降空间用尽时，电动机（3-6）还在旋转，这时支撑杆（2-2）或止转芯（4）与电动机（3-6）的旋转产生逆向作用，这种逆向作用产生电动机（3-6）负载电流骤然加大，导致电限位器（10）跳闸。

它的电限位器工作原理如下：自动空气开关的主触点（10-1）是靠手动操作或电动合闸的，主触点（10-1）闭合后，自由脱扣机构（10-2）将主触点（10-1）锁在合闸位置上，过电流脱扣器（10-3）的线圈和热脱扣器（10-5）的热元件与主电路串接，欠电压脱扣器（10-6）的线圈与电源并连，当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器（10-3）的衔铁吸合，使自由脱扣机构（10-2）动作，主触点（10-1）断开主电路；当电路过载时，热脱扣器（10-5）上的热元件发热，热双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构（10-2）动作；当电路欠电压时，欠电压脱扣器（10-6）的衔铁释放，也使自由脱扣机构（10-2）动作；分励脱扣器（10-4）则作为远距离控制用，在正常工作时其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按纽，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构（10-2）动作，使主触点（10-1）断开；电限位器（10）的主触点（10-1）一般是靠手动操作或电动合闸的。

它的电动机遥控接收电路负责接收正转与反转指令，原理如下：TX315B₁接收模块接到发射信号后，经译码模块辨认，输出有效信号，导通VT，然后由VT传输给VT₁VT₂通路控制器，控制电机正或反旋转。

它的动态结构：在实施优先方法中，在使用中，接通通电电纽或遥控器（9），电动机（3-6）开始正向旋转，电动机转子上的双头齿轮（7）啮合底筒（1-2）也开始旋转，由于顶筒（1-1）被支撑杆（2）、止转芯（4）钳制，底筒（1-2）又被双层压垫圈（8）中的压圈压制，底筒（1-2）只能旋转，不能上升，底筒（1-2）套接的上一节螺旋升降筒（1）外径底部顺着底筒（1-2）内径旋转上升，升至底筒（1-2）内径直径小于其余部分直径段时，上一节螺旋升降筒（1）停止上升，电动机（3-6）的旋转使与上一只螺旋升降筒（1）衔接的另一只筒体顺螺纹继续旋转上升，把底筒（1-2）传递过来的力交给与它套接的另一筒体，促使该筒体旋转上升，如此击鼓传花，筒体节节升高，当目标物送到需上升的高度时，碰触限位器，限位器或电限位（10）切断电源，阻止电动机（3-6）继续旋转，同时，随着螺旋升降筒（1）高度的上升，支撑杆（2）、止转芯（4）也在上升，支撑杆（2）或止转芯（4）能够产生上下位移，阻止旋转位移；到达顶点后，操纵人可以再按下降按纽，螺旋升降筒（1）顺螺纹回缩，其过程与上升相反，顺序也是从下至上回收。

无止转螺旋升降筒（1）的止转装置是两个螺旋升降筒的顶筒所共同拥有的目标物，由于目标物连接在两个顶筒上，电动机（3-6）的旋转侧力传递到顶筒时，顶筒不能绕自身旋转，旋转侧力被化解在目标物上，其余工作过程也与外止转、内止转螺旋升降筒相同。

Claims (9)

1.一种外止转螺旋升降筒，由螺旋升降筒（1）、支撑杆（2）、底架（5）、双层压垫圈（8）、电动机（3-6）、卸扣（2-2）、子母腿（5-3、5-2）、限位器、遥控器（9）组成，其特征是:所述外止转是螺旋升降筒（1）的顶筒（1-1）固定支撑杆（2），底筒（1-2）连接电动机（3-6），顶筒（1-1）上安装目标物，支承架（3）装载电动机（3-6），支撑杆（2）下端连接卸扣（2-2），卸扣（2-2）连接子母腿（5-3 5-2），子母腿（5-3 5-2）连接支承架（3），双层压垫圈（8）安装在支承架（3）上，双层压垫圈（8）的下层承载整个螺旋升降筒（1）的重量，上层盖压螺旋升降筒底筒裙边（1-3）。

2.根据权利要求1所述的外止转螺旋升降筒，其特征是：底架（5）有四条腿，平面伸向东南西北四个方位，每条腿分为两段，采用母腿（5-2）套子腿（5-3）的套接方法，母腿（5-2）上焊接双层压垫圈（8），双层压垫圈（8）内滚珠相互吻合，子腿（5-3）上焊有连接支撑架的卸扣（2-2）。

3.根据权利要求1所述的外止转螺旋升降筒，其特征是：支撑杆（2）数量四根，下大上小，一杆套一杆，每杆长度相等，外径不同，外形为圆形或三角形，每杆支撑杆（2）两端向内和向外加工厚度，成花瓣状。

4.一种内止转螺旋升降筒，由螺旋升降筒（1）、止转芯（4）、支承架（3）、双层压垫圈（8）、电动机（3-6）、双头齿轮（7）、电限位器（10）、遥控器（9）组成，其特征是：螺旋升降筒的顶筒（1-1）与止转芯（4）顶芯连接，顶筒（1-1）上面安置目标物，止转芯（4）底芯与支承架中的止转芯托架（3-1）固定，整个止转芯（4）套在螺旋升降筒（1）中间，双层压垫圈（8）的下层承载螺旋升降筒（1）重量，上层盖压螺旋升降筒底筒裙边（1-3），双层压垫圈（8）安装在支承架（3）上，下面固定电动机（3-6），电动机（3-6）啮合双头齿轮（7）下端旋转，带动上端咬合的螺旋升降筒底筒（1-2）齿轮，双层压垫圈（8）中间为孔，止转芯托架（3-1）固定在支承架（3）上部，托架中间装置托架轴（3-2）。

5.根据权利要求4所述的内止转螺旋升降筒，其特征是：支承架（3）上部为止转芯托架（3-1），中间双层压垫圈托架（3-5），托架轴（3-2）串接双层压垫圈（8）两端，下部为电机工作架和塔式底架（3-7）。

6.根据权利要求4所述的内止转螺旋升降筒，其特征是：止转芯（4）为多边形，中间镂空，下芯大上芯小，下芯外径套入上芯内径，一芯套一芯，每芯长度与螺旋升降筒（1）相同，每只止转芯顶端圆边处固定螺帽（4-2），从下至上五分之一处刨削长条缝（4-3），长条缝（4-3）嵌入螺帽（4-2），止转芯顶芯直径小于螺旋升降筒底筒（1-2）直径。

7.一种无止转螺旋升降筒，由两个及两个以上螺旋升降筒（1）与双层压垫圈（8）,电动机（3-6）组成，其特征是：螺旋升降筒的顶筒共同固定在同一物体上,底筒分别安装在双层压垫圈（8）上,电动机（3-6）转子齿轮啮合底筒（1-2）内径螺纹。

8.根据权利要求1或4或7所述的螺旋升降筒,其特征是: 螺旋升降筒（1）由若干圆筒组成，圆筒外径下筒大上筒小，一筒套一筒，每只筒长度相同，都有内螺纹和外螺纹，圆筒内径底沿一小部份没有螺纹，内径顶沿一小部份螺纹直径小于其余部份直径，外径底沿一小部份长度螺纹直径大于其余部份直径，底筒（1-2）只有内螺纹没有外螺纹，顶筒（1-1）只有外螺纹没有内螺纹，底筒底端沿口折弯后加工成裙边（1-3），底筒（1-2）从下至上一小部份内径铣成直齿轮。

9.根据权利要求1或4或7所述的螺旋升降筒,其特征是: 双层压垫圈（8）是由上下两个钢圈组成，钢圈中间有孔，内置滚珠，上层为压圈，下层为垫圈。