CN210029874U - 一种多变空间升降系统的卷筒装置 - Google Patents

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睢海
刘兆东
张朋
王洪燕
陈志刚
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Abstract

本实用新型公开了一种多变空间升降系统的卷筒装置,包括:卷筒支架,包括顶板、焊接至顶板下侧的安装座、第一轴承座、以及第二轴承座,所述顶板用于连接至房间顶部,交流伺服电机和减速器,以轴向串联方式安装在安装座的外侧,弹性联轴器,设置在安装座和第一轴承座二者之间,卷筒,包括与之连接的卷筒轴,所述卷筒轴的两端通过轴承支撑在所述第一轴承座和第二轴承座上。本实用新型的升降系统的卷筒装置通过设置减速器,可以在满足平台对于载重起吊时的转矩要求的基础下使用小型伺服电机作为动力原件,减少空间占用,通过设置螺旋形线槽,既增加了钢丝绳与卷筒的接触面积,又可防止相邻钢丝绳间相互摩擦,从而提高钢丝绳的使用寿命。

Description

一种多变空间升降系统的卷筒装置
技术领域
本实用新型涉及升降设备领域,具体涉及一种多变空间升降系统的卷筒装置。
背景技术
随着社会的快速发展,越来越多的人生活在城市里,然而城市的房价较高,人们往往只能生活在很小的房间里,为了达到更好的空间利用,我们可以将夜间使用的家具例如床和床头柜等置放在升降平台上,白天时将升降平台提升至房间顶部,升降平台下面放置办公用家具,例如桌、椅、沙发,如此可以达到日夜两用、提高房间空间利用率的目的。
目前升降平台选用的材料不合理,结构受力不合理,结构刚度不足,变形较大,安全系数不明确等进行改进。同时,目前所用的升降系统中,存在钢丝绳牵引不同步、动力系统较笨重、房屋天花板承重安全及导轨毛刷不能封闭等存在缺陷;液压系统存在维修困难和漏油;针对上述问题,设计一套升降系统。
针对目前所用的升降系统中,存在钢丝绳牵引不同步、动力系统较笨重的问题,我们设计通过四组卷筒装置带动升降平台移动,但是,由于房间的空间较小,小型伺服电机作为动力原件无法满足平台对于载重起吊时的转矩要求,大型伺服电机无法安装放置,因此,我们需要选择合适的伺服电机驱动卷筒转动。
同时,现有的卷筒装置钢丝绳缠绕在卷筒圆柱面上容易跑偏,减小钢丝绳与卷筒圆柱面的接触面积,使卷筒受力不均匀,容易造成部件损坏,同时,钢丝绳与相邻钢丝绳之间容易产生摩擦,一定程度上会降低钢丝绳的使用寿命。
实用新型内容
为克服现有技术的缺陷,本实用新型的目的在于提供一种多变空间升降系统的卷筒装置,以实现卷筒装置满足狭小空间的安装和卷筒受力要求。
为此,本实用新型提出了一种多变空间升降系统的卷筒装置,包括:卷筒支架,包括顶板、焊接至顶板下侧的安装座、第一轴承座、以及第二轴承座,其中,所述安装座、第一轴承座、以及第二轴承座沿顶板长度方向依次间隔排列,所述顶板用于连接至房间顶部,交流伺服电机和减速器,以轴向串联方式安装在安装座的外侧,弹性联轴器,设置在安装座和第一轴承座二者之间,卷筒,包括与之连接的卷筒轴,所述卷筒轴的两端通过轴承支撑在所述第一轴承座和第二轴承座上,其中,所述卷筒圆柱面加工有螺旋形线槽,以使钢丝绳均匀缠绕在卷筒上。
进一步,所述卷筒圆柱面上安装有压板,所述钢丝绳位于所述压板和所述卷筒圆柱面二者之间,所述压板通过螺栓压紧至所述卷筒的圆柱面上。
进一步,所述轴承与所述卷筒支架之间设有孔用弹性挡圈,所述轴承与所述卷筒轴活动端之间设置有轴用弹性挡圈。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果:
本实用新型的升降系统的卷筒装置通过设置减速器,可以在满足平台对于载重起吊时的转矩要求的基础下使用小型伺服电机作为动力原件,减少空间占用,通过在卷筒支架上依次设置安装座、第一轴承座、以及第二轴承座,可以方便各部件的连接;通过设置螺旋形线槽,既增加了钢丝绳与卷筒的接触面积,又可防止相邻钢丝绳间相互摩擦,从而提高钢丝绳的使用寿命。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型的多变空间升降系统的结构示意图;
图2为本实用新型的多变空间升降系统中升降平台的俯视结构示意图;
图3为本实用新型的多变空间升降系统中卷筒装置的结构示意图;
图4为本实用新型的多变空间升降系统中卷筒支架的结构示意图;
图5为图2中A-A向的剖视结构示意图;
图6为图2中B-B向的剖视结构示意图;以及
图7为图5中C-C向的剖视结构示意图。
附图标记说明
10、升降平台;20、卷筒装置;30、锁鼻支架;40、导轨;50、钢丝绳;
1、平台组件;2、连接板;3、吊耳;4、导向轮组件;5、销轴机构;6、连接板;
21、卷筒支架;22、卷筒轴;23、第一轴套;24、卷筒;25、伺服电机;26、压板;27、螺栓;28、弹性垫圈;29、螺母;210、第二轴套;211、轴承;212、孔用弹性挡圈;213、轴用弹性挡圈;214、平键;215、弹性联轴器;216、减速器;217、绳槽;
41、导轨轮;42、套筒;43、销轴。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
图1-图7示出了根据本实用新型的一些实施例。
如图1、2所示,一种多变空间升降系统,包括:水平设置的升降平台10、同步升降的四个卷筒装置20、钢丝绳50,其中,升降平台10包括四个平台组件1,所述平台组件1为由边框槽钢和栅格槽钢焊接构成的矩形框架结构,所述平台组件1的边框槽钢通过若干连接板2和螺栓连接成一个整体框架;升降平台10的四个拐角分别安装一个吊耳3,吊耳3上连接有吊钩,吊钩与钢丝绳一端连接,另一端连接在卷筒装置上,用于起吊整个升降平台10。
其中,升降平台10与房间宽度等宽,用于置放生活家具用品;平台组件1为由若干槽钢焊接而成的钢架结构,平台组件的边框槽钢采用100×50×4尺寸规格的槽钢,为减轻升降平台重量,中间支承采用小尺寸规格的槽钢,形成栅格槽钢,升降平台模块具体布置如图2所示。
其中,所述升降平台具有升至房间顶部的悬空锁定状态和降至房间地面上方的使用状态,其中,在所述升降平台的悬空锁定位置,所述销轴机构5与锁鼻支架30插接配合,用于防止所述升降平台10滑落。
在一实施例中,如图3所示,所述卷筒装置20包括卷筒24、卷筒轴22、伺服电机25、减速器216、弹性联轴器215、卷筒支架21,卷筒支架21包括顶板、焊接至顶板下侧的安装座、第一轴承座、以及第二轴承座,其中,所述安装座、第一轴承座、以及第二轴承座沿顶板长度方向依次间隔排列,所述顶板通过膨胀螺栓连接至房间顶部。
具体地,交流伺服电机25和减速器216,以轴向串联方式安装在安装座的外侧,弹性联轴器215设置在安装座和第一轴承座二者之间,卷筒24包括与之连接的卷筒轴 22,所述卷筒轴22的两端通过轴承211支撑在所述第一轴承座和第二轴承座上。
具有地,所述卷筒轴22与减速器216的输出轴通过弹性联轴器215传动连接,减速器216的输入轴与伺服电机25输出轴连接,其中,弹性联轴器215与卷筒轴22、减速器216的输出轴均通过平键214连接。
其中,轴承211与卷筒支架21之间设有孔用弹性挡圈212,孔用弹性挡圈212安装在卷筒支架21上的阶梯孔上,轴承211与卷筒轴22活动端之间设置有轴用弹性挡圈213,所述轴用弹性挡圈213与卡在卷筒轴22的卡槽上,轴用弹性挡圈213和孔用弹性挡圈212的设置可以对卷筒轴22和轴承211起到轴向定位作用。
其中,卷筒轴22上还安装有第二轴套210和第一轴套23,第二轴套210位于靠近卷筒轴22活动端一侧轴承211与卷筒24之间,第一轴套23位于另一个轴承211与弹性联轴器215之间,第二轴套210和第一轴套23的设置既可以对轴承211起到轴向定位作用,又可以通过更换轴套减小卷筒轴22与卷筒支架21之间磨损。
具体地,钢丝绳50缠绕在卷筒24上,卷筒24的圆柱面上开设有一个通孔,螺栓 27穿过压板26将钢丝绳50的一端压在所述卷筒24圆柱面上,螺栓27的末端通过弹性垫圈28和六角螺母29固定,所述钢丝绳50位于所述压板和所述卷筒24圆柱面二者之间,所述压板26通过螺栓27压紧至所述卷筒24的圆柱面上。
此外,钢丝绳50的另一端与吊钩连接,所述吊钩用于与升降平台10上的相应吊耳3可拆卸的连接。实现了钢丝绳50在卷筒24上的固定应保证工作安全可靠,便于检查与更换钢丝绳50,并且在固定处不应使钢丝绳过分弯折。
其中,为防止钢丝绳50跑偏,单层绕卷筒24表面切螺旋形绳槽217;绳槽217 节距比钢丝绳50直径稍大,绳槽217半径也比钢丝绳50半径稍大,这样既增加了钢丝绳50与卷筒24的接触面积,又可防止相邻钢丝绳50间相互摩擦,从而提高钢丝绳的使用寿命。
其中,限于尺寸要求,小型伺服电机作为动力原件无法满足平台对于载重起吊时的转矩要求,因此需要加装减速器。再利用弹性联轴器将轴、减速器输出轴相连,而卷筒轴再与卷筒相连,组成动力输出系统。
在一实施例中,所述升降平台下方安装有超声波雷达,用于感应障碍物,所述控制器用于在所述超声波雷达检测到障碍物时对四套卷筒装置20进行制动。
在一实施例中,选取交流伺服电机,例如选择森创60CB系列交流伺服电机60CB040C-010000(含编码器)。经过计算,能够满足房间升降平台的使用。
在一实施例中,如图2、7、5所示,所述升降平台10的相对两侧侧壁安装有导向轮组件4,房间的侧壁上设有与所述导向轮组件4相匹配的导轨40。当升降平台10 上下移动过程中,升降平台10在导向轮组件4的导向下能沿导轨40垂直移动。其中,所述导向轮组件4设置有三组,至少有一对所述导向轮组件4分别安装在升降平台10 上相对的左侧横梁和右侧横梁上。
其中,导向轮组件4包括导轨轮41、套筒42、以及销轴43,导轨轮41内部安装有轴承,导轨轮41的轴承与升降平台10的横梁通过销轴43转动连接,其中,轴承的两侧分别设置有套筒42,用于周向固定所述轴承,进而轴向固定导轨轮41。
为防止升降平台上物体摆放不均匀,导致升降平台升降过程中产生晃动,升降平台需加设轨道。从力学分析上来说,不论平台质量分布均匀与否,只要下降时速度缓慢(特别时四个吊点同步),与周围墙壁无接触,不产生碰撞,平台晃动的幅度不大,所受到的横向力很小。其中,为增大导轨轮与导轨的接触面积和减小导轨轮与导轨之间的声音,导轨轮采用滚动轴承外套尼龙圈,固定在升降平台上。
具体地,如图2、图6所示,吊耳3为腰型板,上面加工有一个吊装孔和一个连接孔,吊装孔用于与连接在钢丝绳末端的吊钩连接,所述升降平台10上具有两块用于连接吊耳的连接板6,两块连接板6分别与吊耳3的连接孔通过销连接,其中,当升降平台10处于最低位置不需要起吊时,吊钩可以从吊耳3上取下来,吊耳3的腰型设置和连接孔的设置,使得吊耳3旋转后能隐藏于两块连接板6之间。
本发明的升降系统除了以上所述提到的有益效果,还有如下优点:
1、本发明的升降系统总体上运行顺畅、平稳;安全可靠,故障率小;噪音小,同步性好;结构紧凑、美观、轻量化。
2、本发明的升降平台结构变形小;升降平台可在不同的场合循环使用,拆卸方便,尽可能完全拆走再利用而不损失或毁坏零部件,考虑常规户门、电梯、车辆的运输要求,便于室内搬运及车辆运输;结构紧凑、美观、轻量化。
3、本发明的升降系统使用钢丝绳提升式,其具有如下特点,1)承载安全系数大,使用安全可靠;2)自重重量轻,便于携带和运输;3)能够承受多种载荷及变载荷的作用;4)具有较高的抗拉强度、抗疲劳强度和抗冲击韧性;5)在高速工作条件下,耐磨、抗震、运转稳定性好;6)不易骤然整根折断,维护便利。
4、本发明的升降系统为解决升降系统不同步、系统较笨重的问题,采用钢丝绳式,升降系统采用四伺服电机布置形式;其结构紧凑,安装方便,重点部位如伺服电机、钢丝绳等零部件需维修方便、便于维护以及更换。
5、本实用新型的升降系统通过设置四组卷筒装置可以分散吊点,动力系统较轻便、便于隐藏,形成闭环系统,可实现精确控制;通过设置防坠落装置,可以使升降平台在房间顶部停留的更加稳定,实现双重保障,安全可靠;通过设置导向轮组件和导轨,可以使整个系统运行的更加顺畅、平稳、噪音小、同步性好等。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种多变空间升降系统的卷筒装置,其特征在于,包括:
卷筒支架(21),包括顶板、焊接至顶板下侧的安装座、第一轴承座、以及第二轴承座,其中,所述安装座、第一轴承座、以及第二轴承座沿顶板长度方向依次间隔排列,所述顶板用于连接至房间顶部,
交流伺服电机(25)和减速器(216),以轴向串联方式安装在安装座的外侧,
弹性联轴器(215),设置在安装座和第一轴承座二者之间,卷筒(24),包括与之连接的卷筒轴(22),所述卷筒轴(22)的两端通过轴承(211)支撑在所述第一轴承座和第二轴承座上,
其中,所述卷筒(24)圆柱面加工有螺旋形绳槽(217),以使钢丝绳(50)均匀缠绕在卷筒(24)上。
2.根据权利要求1所述的多变空间升降系统的卷筒装置,其特征在于,所述卷筒(24)圆柱面上安装有压板(26),所述钢丝绳(50)位于所述压板和所述卷筒(24)圆柱面二者之间,所述压板(26)通过螺栓(27)压紧至所述卷筒(24)的圆柱面上。
3.根据权利要求1所述的多变空间升降系统的卷筒装置,其特征在于,所述轴承(211)与所述卷筒支架(21)之间设有孔用弹性挡圈(212),所述轴承(211)与所述卷筒轴(22)活动端之间设置有轴用弹性挡圈(213)。
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