CN211114098U - 钢构箱式房电动伸缩阳台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢构箱式房电动伸缩阳台，包括安装在钢构箱式房顶盘上的上伸缩组件、安装在钢构箱式房底盘下方的下伸缩组件，以及刚性连接上伸缩组件和下伸缩组件的侧框架；上伸缩组件包括上调平框架、上伸缩框架、上支撑压紧轮组件、上导向靠轮组件和电动丝杆驱动组件，下伸缩组件包括下调平框架、下伸缩框架、下支撑压紧轮组件、下导向靠轮组件。本实用新型在不改变现有房屋主体结构和体量的情况下增设上下伸缩机构，通过侧框架将其刚性连接而形成一组刚性足够强的桁架结构，通过上下伸缩机构的水平移动实现阳台的伸出和退缩，能够为房屋拓展出一个大面积的悬臂阳台；其结构简单，成本低廉，安装方便，运行平稳可靠。

Description

钢构箱式房电动伸缩阳台

技术领域

本实用新型涉及一种钢构箱式房电动伸缩阳台。

背景技术

对于独立可移动的小型建筑来说，在有限的体量下拓展功能或使用空间具有重大意义，现有大型、重载物体的伸缩机构一般采用以下几种传动方式：

(1)折翻：通过对阳台地面的绕轴向上翻转实现外伸阳台的收缩。这种方式在展开后必须具有斜拉装置，以承载阳台自重和外加动载荷。此类产品刚性差，驱动功率要求亦较大，斜拉装置结构复杂，运转平稳性差，翻折后影响建筑外观。

(2)隐藏式水平伸缩：设置隐藏夹层对阳台平台进行伸缩。一般适用于小形、轻量化伸缩阳台，对其刚性及稳定性要求不高的简易阳台平台，且离地面不能高。

(3)多联杆交叉机构：通过旋转或推动多联杆某端点使多联杆平行推出和收缩。此机构属超重型平移机构，驱动动力通常采用液压缸的液压系统完成动作。

以上前两种传动方式普遍存在着结构刚性差，效率低下，伸缩物体运行不平稳，行程不能精准控制，尤其运行中的启动、停止得不到精准控制，更无法对其进行智能操控，从而不能满足本案人机互动功能的需求。同时所需驱动功率要求大，节能性较差。而第三种方式多用于固定的大型建筑，对其功能有特殊要求，无法进行推广使用。

一般意义下，但凡伸缩物体只要重量及体积比较庞大，要求其平稳运行并精准控制是一个较困难的课题，主要原因是运动体质量巨大带来的惯性巨大，启动和停止都将消耗很大能量，电机功率及刹车等。同时机构复杂，加工精度要求亦高，这导致加工工艺及现场安装调试的难度大幅提高，现场随机补充加工和临时调整设计方案大大增加，大多数情况下很难达到设计要求。同时带来的是现场调试困难，施工成本及周期得不到有效控制，当然产品质量也不能得到充分保证，这也为批量生产带来系列问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在不改变现有房屋主体结构和体量的情况下增设上下伸缩机构，并通过侧框架将其刚性连接形成一组刚性足够强的桁架结构，通过上下伸缩机构的水平移动实现阳台的伸出和退缩，能够为房屋拓展出一个大面积的悬臂阳台，其结构简单，安装方便的钢构箱式房电动伸缩阳台。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：钢构箱式房电动伸缩阳台，包括安装在钢构箱式房顶盘上的上伸缩组件、安装在钢构箱式房底盘下方的下伸缩组件，以及刚性连接上伸缩组件和下伸缩组件的侧框架；

所述上伸缩组件包括上调平框架、上伸缩框架、上支撑压紧轮组件、上导向靠轮组件和电动丝杆驱动组件；

上调平框架底部通过螺栓与钢构箱式房顶盘上的C型檩条连接，并通过调节螺栓使上调平框架保持水平；上调平框架呈矩形结构，上调平框架顶部一组相邻角处分别设有上支撑压紧轮组件，另一组相邻角处分别设有上导向靠轮组件，上导向靠轮组件设置在靠近侧框架的两个角的位置；上调平框架内部设有横杆，横杆与上导向靠轮组件所在的边平行，横杆与上调平框架相接触的位置分别设有上支撑压紧轮组件；

在上调平框架上方设有上伸缩框架，上伸缩框架包括两个平行的上支撑压紧轮轨道，上支撑压紧轮轨道的一端通过横杆固定连接，上支撑压紧轮轨道的另一端与侧框架固定连接；上支撑压紧轮轨道能够在安装在上支撑压紧轮组件上的支撑压紧轮上滑行；两个上支撑压紧轮轨道之间设有与上支撑压紧轮平行的两道承载梁，承载梁的一端与侧框架固定连接；承载梁之间设有与上支撑压紧轮轨道平行的电动丝杆驱动组件，电动丝杆驱动组件的驱动装置通过支架与上调平框架固定连接，电动丝杆驱动组件的滑块通过螺栓与上支撑压紧轮轨道刚性连接；

所述下伸缩组件包括与上调平框架、上伸缩框架、上支撑压紧轮组件、上导向靠轮组件结构相同且对称设置的下调平框架、下伸缩框架、下支撑压紧轮组件、下导向靠轮组件，下调平框架的顶部通过螺栓与钢构箱式房底盘上的C型檩条连接。

进一步地，所述电动丝杆驱动组件的驱动装置为可编程步进电机。

进一步地，所述上伸缩框架和下伸缩框架的中心轴线与钢构箱式房的轴心线平行，电动丝杆驱动组件的滑块运行轨迹与上伸缩框架的中心轴线重合。

本实用新型的有益效果是：本实用新型巧妙利用已有的钢构箱式房屋的主结构，在不改变现有房屋主体结构和体量的情况下增设上下伸缩机构，并通过侧框架将其刚性连接而形成一组刚性足够强的桁架结构，通过上下伸缩机构的水平移动实现阳台的伸出和退缩，能够为房屋拓展出一个大面积的悬臂阳台；其结构简单，成本低廉，安装方便，运行平稳可靠，有足够刚性且便于实现智能电子控制的阳台伸缩装置；为阳台可靠伸缩运行提供了坚实的基础，再应用可编程步进电机对其实现人机智能控制成为可能。

附图说明

图1为本实用新型的钢构箱式房电动伸缩阳台的结构示意图；

图2为本实用新型上调平框架示意图；

图3为本实用新型上伸缩框架结构示意图；

附图标记说明：1-钢构箱式房，2-C型檩条，3-上伸缩框架，4-电动丝杆驱动组件，5-上调平框架，6-上支撑压紧轮组件，7-上导向靠轮组件，8-侧框架，9-上支撑压紧轮轨道，10-承载梁，11-下调平框架，12-下伸缩框架，13-下支撑压紧轮组件，14-下导向靠轮组件。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型的钢构箱式房电动伸缩阳台，包括安装在钢构箱式房1顶盘上的上伸缩组件、安装在钢构箱式房1底盘下方的下伸缩组件，以及刚性连接上伸缩组件和下伸缩组件的侧框架；

所述上伸缩组件包括上调平框架5、上伸缩框架3、上支撑压紧轮组件6、上导向靠轮组件7和电动丝杆驱动组件4；

上调平框架5底部通过螺栓与钢构箱式房顶盘上的C型檩条2连接，并通过调节螺栓使上调平框架5保持水平；上调平框架5呈矩形结构，上调平框架5顶部一组相邻角处分别设有上支撑压紧轮组件6，另一组相邻角处分别设有上导向靠轮组件7，上导向靠轮组件7设置在靠近侧框架8的两个角的位置；上调平框架5内部设有横杆，横杆与上导向靠轮组件7所在的边平行，横杆与上调平框架5相接触的位置分别设有上支撑压紧轮组件6，如图2所示；

在上调平框架5上方设有上伸缩框架3，上伸缩框架3包括两个平行的上支撑压紧轮轨道9，上支撑压紧轮轨道9的一端通过横杆固定连接，上支撑压紧轮轨道9的另一端与侧框架8固定连接；上支撑压紧轮轨道能够在安装在上支撑压紧轮组件6上的支撑压紧轮上滑行；两个上支撑压紧轮轨道之间设有与上支撑压紧轮平行的两道承载梁10，承载梁10的一端与侧框架8固定连接；承载梁之间设有与上支撑压紧轮轨道平行的电动丝杆驱动组件4，电动丝杆驱动组件4的驱动装置通过支架与上调平框架5固定连接，电动丝杆驱动组件的滑块通过螺栓与上支撑压紧轮轨道9刚性连接，如图3所示；

所述下伸缩组件包括与上调平框架5、上伸缩框架3、上支撑压紧轮组件6、上导向靠轮组件7结构相同且对称设置的下调平框架11、下伸缩框架12、下支撑压紧轮组件13、下导向靠轮组件14，下调平框架11的顶部通过螺栓与钢构箱式房底盘上的C型檩条2连接。

进一步地，所述电动丝杆驱动组件的驱动装置为可编程步进电机。

所述上伸缩框架3和下伸缩框架12的中心轴线与钢构箱式房的轴心线平行，电动丝杆驱动组件的滑块运行轨迹与上伸缩框架3的中心轴线重合。

上调平框架5和下调平框架11分别通过螺栓与房屋结构框架顶盘、底盘中的C型檩条连接，并通过调节螺栓使之保持水平，且上、下调平框架相对关系平行。上伸缩框架3和下伸缩框架12的中心轴线与房屋框架轴心线重合，且上、下伸缩框架中心轴线投影重合并平行。在上调平框架5与上伸缩框架3之间通过支架与螺栓将电动丝杆驱动组件4进行连接，注意电动丝杆驱动组件4的主体驱动装置是与上调平框架5固定连接的，丝杆滑块则与上伸缩框架3连接，并确保丝杆滑块的运行轨迹与上伸缩框架的中心线重合；通过螺栓连接上伸缩框架3与侧框架8，使之上、下伸缩框架与侧框架8成为一个桁架刚性体；所述电动丝杆驱动组件4在步进电机的驱动下使丝杆滑块水平左右平移，因丝杆主体与上调平框架5连接并固定，丝杆滑块与上伸缩框架3连接，故丝杆滑块的水平平移将带动上伸缩架3及侧框架8的水平左右平移，从而实现由上、下伸缩框架与侧框架8组成的桁架阳台伸出与收回。

其中，上、下调平框架与上、下伸缩框架及侧框架8均采用各类型国标型材及高强度结构刚板经激光切割焊接而成，由于激光切割工艺的加工精度和复杂形面的高效，对结构件的承载方案及定位止口的完美设定提供了可能，使得部件组合焊接时的零件定位、焊接抗变形等工艺问题得到了保障，同时其强度、刚性及加工精度亦满足了设计要求。

本实用新型采用步进电机、大型滚珠丝杆传动及高精度直线轨道组合成阳台的驱动和传动机构，该装置具有输出推力大，承载能力强，运行精度高，同时使用步进电机作为动力源，启止迅速且能量消耗极小，由于丝杆传动的自锁特性，使得阳台的到位锁止固定勿需另设其它装置，结构简单，同时丝杆、丝杆滑块传动具有较大的减速比，使得采用较小功率的步进电机驱动成为可能。本案例对零部件进行结构和加工工艺优化设计，尽可能合理集成到一个组件中，包括步进电机、丝杆、导向轨道、丝杆滑块及装配主体构件、安装支座等的一体成型设计，从而达到整体结构紧凑、工艺简单、传动性能可靠、运行稳定，便于实现智能控制，为实现制造的批量化、轻型化、质量可控、高效节能，以及安装调试的简捷、快速高效，使用中维护简单等打下坚实的基础。

在本实用新型所述步进电机为可编程步进电机，通过编程或者手动控制步进电机的启停，所述可编程步进电机与另一电控系统——折叠门实现逻辑关系的操作，即在折叠门未开启的状态下伸缩阳台将不能执行伸缩程序，反之亦然。所述外部控制设备信号连接包括总控制台、门禁控制板、手机、平板电脑等。通过使用可编程的步进电机可以实现人机交互，动力源可以进行电子控制，通过电脑中或者手机里的自主开发的软件对其进行精准操控，如按预设的程序展开几种模式动作切换，也能人为的通过APP在手机上进行手动自主控制。

对于运行过程中的防护，除了在驱动程序中设有两个极值限位点(0位起始点；完全伸出截止点)外，还可以在房屋硬件上还装设接近传感器，当伸缩至极限点亦触发保护程序而停止运行。同时在阳台的外角处安装超声波传感器及小型摄像头，对3米范围内的环境状态进行监控，当有异常现象将触发保护程序而停止运行。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.钢构箱式房电动伸缩阳台，其特征在于，包括安装在钢构箱式房(1)顶盘上的上伸缩组件、安装在钢构箱式房(1)底盘下方的下伸缩组件，以及刚性连接上伸缩组件和下伸缩组件的侧框架；

所述上伸缩组件包括上调平框架(5)、上伸缩框架(3)、上支撑压紧轮组件(6)、上导向靠轮组件(7)和电动丝杆驱动组件(4)；

上调平框架(5)底部通过螺栓与钢构箱式房顶盘上的C型檩条(2)连接，并通过调节螺栓使上调平框架(5)保持水平；上调平框架(5)呈矩形结构，上调平框架(5)顶部一组相邻角处分别设有上支撑压紧轮组件(6)，另一组相邻角处分别设有上导向靠轮组件(7)，上导向靠轮组件(7)设置在靠近侧框架(8)的两个角的位置；上调平框架(5)内部设有横杆，横杆与上导向靠轮组件(7)所在的边平行，横杆与上调平框架(5)相接触的位置分别设有上支撑压紧轮组件(6)；

在上调平框架(5)上方设有上伸缩框架(3)，上伸缩框架(3)包括两个平行的上支撑压紧轮轨道(9)，上支撑压紧轮轨道(9)的一端通过横杆固定连接，上支撑压紧轮轨道(9)的另一端与侧框架(8)固定连接；上支撑压紧轮轨道能够在安装在上支撑压紧轮组件(6)上的支撑压紧轮上滑行；两个上支撑压紧轮轨道之间设有与上支撑压紧轮平行的两道承载梁(10)，承载梁(10)的一端与侧框架(8)固定连接；承载梁之间设有与上支撑压紧轮轨道平行的电动丝杆驱动组件(4)，电动丝杆驱动组件(4)的驱动装置通过支架与上调平框架(5)固定连接，电动丝杆驱动组件的滑块通过螺栓与上支撑压紧轮轨道(9)刚性连接；

所述下伸缩组件包括与上调平框架(5)、上伸缩框架(3)、上支撑压紧轮组件(6)、上导向靠轮组件(7)结构相同且对称设置的下调平框架(11)、下伸缩框架(12)、下支撑压紧轮组件(13)、下导向靠轮组件(14)，下调平框架(11)的顶部通过螺栓与钢构箱式房底盘上的C型檩条(2)连接。

2.根据权利要求1所述的钢构箱式房电动伸缩阳台，其特征在于，所述电动丝杆驱动组件的驱动装置为可编程步进电机。

3.根据权利要求1所述的钢构箱式房电动伸缩阳台，其特征在于，所述上伸缩框架(3)和下伸缩框架(12)的中心轴线与钢构箱式房的轴心线平行，电动丝杆驱动组件的滑块运行轨迹与上伸缩框架(3)的中心轴线重合。

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