CN217151484U - 一种外挂式自动升旗装置 - Google Patents

Abstract

一种外挂式自动升旗装置，发明的目的是自动化改造现有的手动升旗旗杆，实现升旗自动化，所述装置包括电机电路、壳体结构、电机系统和驱动机构等四部分，所述电机电路包括电源电路、控制电路和监测电路，电路元件有24V锂电池组（1）（自带电量电压显示单元和充电供电插头）、电池插头（2）、12A保险丝（3）、电源开关（4）、转接插头（5）、数显转速表（6）、调速器（7）、调速旋钮（8）、正反转开关（9）、通电延时继电器（10）、延时继电器短路开关（11）、计数继电器（12）、60W有刷直流电机（13）、霍尔式圈数传感器（16）、霍尔式转速传感器（19）和磁感应片（18）。

Description

一种外挂式自动升旗装置

技术领域

本实用新型属于自动控制系统领域，尤其涉及一种外挂式自动升旗装置。

背景技术

现有的手动升旗装置，主要包括旗杆、钢丝绞盘、钢丝、滑轮、挂旗装置和手摇把，所述钢丝绞盘的中心孔为空心的六棱柱形状，所述中心孔的一端装有绞盘制动器，所述手摇把的驱动轴为端头磨圆的六棱柱，所述手摇把的驱动轴插入所述钢丝绞盘的中心孔中，两者能紧密结合，当插到底后所述手摇把驱动轴的圆头能顶住所述绞盘制动器解除制动，摇手柄即可实现升旗或降旗，当所述手摇把抽出后所述绞盘制动器制动使旗停在适当位置，所述手动升旗装置比较费力。

现有的自动升旗装置都是内藏式的，即将其电机及控制系统与钢丝绞盘装配在一起固定于空心旗杆中。此种设计优点很多：电机通过减速器齿轮直接驱动钢丝绞盘，机械效率高；整个系统藏于旗杆内部，能有效防止风沙、雨雪、雷电和暴晒等外部环境的不良影响。此种设计的不足是：一是，要求空心旗杆必须有较大的杆径以保证内部能容下整个装置；二是，装置中通常采用的220V交流电机相对直流电机而言虽然有效减小了整个装置的体积，但是需要供应220V交流电源且在旗杆台座施工时就必须预先做好线路安装；三是，如果使用此种内藏式的设计方案升级改造已经建成的手动升旗旗杆时，除了要求旗杆空腔能提供安装空间、要求在旗杆内部引入220V的交流电源外，还需要对手动升旗旗杆进行开孔或扩孔，以便装入内藏式的升旗装置，这样做势必影响旗杆的强度，不利于安全。

发明内容

为了解决内藏式自动升旗装置存在的问题，本实用新型提供了一种外挂式自动升旗装置，其目的在于自动化改造现有的手动升旗旗杆，实现升旗自动化。技术方案如下：

一种外挂式自动升旗装置，包括电机电路、壳体结构、电机系统和驱动机构，其特征是：所述电机电路包括电源电路、控制电路和监测电路，所述电源电路负责为电机安全稳定地供电，包括锂电池组、电池插头、保险丝、电源开关、转接插头、调速器输入输出电路和电机，所述控制电路负责电机启停控制、正反转控制和转速控制，包括调速器、调速旋钮、正反转开关、通电延时继电器常闭触点、延时继电器短路开关和计数继电器常闭触点，所述监测电路负责测量并显示电机转速、旋转圈数和运行时间，并且电机旋转达到设定的圈数或时间时，所述计数继电器常闭触点或所述通电延时继电器常闭触点断开，使电机停转，所述监测电路包括通电延时继电器、计数继电器及其圈数传感器、数显转速表及其转速传感器、固定于多用手轮上的磁感应片，所述通电延时继电器用于测量或设定电机运转时间能在达到设定时间时断开其常闭触点，所述计数继电器用于测量或设定电机运转的圈数能在达到设定圈数时断开其常闭触点，所述数显转速表用于测量电机转速，所述通电延时继电器、所述计数继电器和所述数显转速表的“+”接电源正极“-”接电源负极，所述计数继电器及其圈数传感器的信号电源、信号地和信号端口对应接线，所述数显转速表及其转速传感器的信号电源、信号地和信号端口对应接线；所述壳体结构包括电机仓、电机仓适配面、电池仓适配面、电池仓、电池装配架、电池仓面板、上抱箍、下抱箍、电机装配架和电机仓面板，所述电机仓和所述电机仓适配面固连形成左半壳体，所述电机仓适配面为半圆柱面能与旗杆紧密贴合并精确定位，定位后所述电机仓适配面上开的驱动轴孔能和旗杆钢丝绞盘面板上的驱动轴孔对齐，所述电机仓中有所述电机装配架，所述电机安装于所述电机装配架28上并精确定位，使所述电机的输出轴、驱动轴和旗杆钢丝绞盘的中心孔同轴度符合规定，即所述电机的输出轴通过联轴器所驱动的驱动轴能从所述电机仓适配面和旗杆钢丝绞盘面板上的驱动轴孔中心穿过并插入旗杆钢丝绞盘的中心孔，所述电机仓的一侧装有所述电机仓面板，所述电机仓面板上开孔安装所述数显转速表、所述调速旋钮、所述正反转开关、所述通电延时继电器、所述延时继电器短路开关和所述计数继电器，所述电池仓和所述电池仓适配面固连形成右半壳体，所述电池仓中有电池装配架，能容纳并固定所述锂电池组，所述电池仓的一侧装有所述电池仓面板，所述电池仓面板上开孔安装所述锂电池组的电量电压数显屏和充电插头、所述保险丝的底座、所述电源开关和所述转接插头，所述电池仓适配面为半圆柱面能与旗杆紧密贴合并精确定位，定位后能与所述左半壳体的电机仓适配面对正对齐并紧密结合，所述电机仓适配面和所述电池仓适配面在所述上抱箍和所述下抱箍的紧固下在旗杆外表固定定位，从而将整个升旗装置外挂在旗杆上；所述电机系统，包括电机及其蜗轮蜗杆减速器、双输出轴和多用手轮，所述多用手轮通过键连接于所述电机双输出轴外端，主要用于安装所述磁感应片和在电机失效时手摇升旗或降旗；所述驱动机构，用于传递电机动力并解锁驱动旗杆的钢丝绞盘，完成升旗或降旗动作，包括驱动轴和联轴器，所述驱动轴为六棱柱，端头磨圆，当升旗装置在旗杆外定位固定好后，所述驱动轴刚好插入旗杆钢丝绞盘的中心孔并解锁绞盘，为升旗或降旗做好准备。

进一步地，所述锂电池组额定电压为24V，并自带电量电压显示单元和充电供电插头。

进一步地，所述保险丝允许通过的最大电流为12A。

进一步地，所述电机为60W有刷直流电机。

进一步地，所述圈数传感器和所述转速传感器位霍尔式。

进一步地，所述驱动轴为铝合金材料。

一种外挂式自动升旗装置，采用锂电池组供电、使用直流电机驱动、运用通电延时继电器和计数继电器进行闭环控制、设计左右半壳的外挂结构、安装六棱柱型驱动轴直插式驱动结构，有益的效果是：在利用此外挂式自动升旗装置升级改造现存的手动升旗装置时更加方便灵活、安全可靠，不受电源限制、不必考虑旗杆内部空间、不必在旗杆上开安装孔避免破坏旗杆强度。

附图说明

以下结合附图，对本实用新型做进一步详细描述：

图1 是本实用新型电机电路示意图；

图2 是本实用新型壳体结构示意图。

具体实施方式

本实用新型优选实施方式是：一种外挂式自动升旗装置，包括电机电路、壳体结构、电机系统和驱动机构。

如图1所示，所述电机电路包括电源电路、控制电路和监测电路。所述电源电路负责为电机安全稳定地供电，包括24V锂电池组1（自带电量电压显示单元和充电供电插头）、电池插头2、12A保险丝3、电源开关4、转接插头5、调速器7输入输出电路和60W有刷直流电机13；所述控制电路负责电机启停控制、正反转控制和转速控制，包括调速器7、调速旋钮8、正反转开关9、通电延时继电器10常闭触点、延时继电器短路开关11和计数继电器12常闭触点；所述监测电路负责测量并显示电机转速、旋转圈数和运行时间，并且电机旋转达到设定的圈数或时间时，所述计数继电器12常闭触点或所述通电延时继电器10常闭触点断开，使电机停转，所述监测电路包括通电延时继电器10、计数继电器12及其霍尔式圈数传感器16、数显转速表6及其霍尔式转速传感器19、固定于多用手轮17上的磁感应片18，所述通电延时继电器10、所述计数继电器12和所述数显转速表6的“+”接电源正极“-”接电源负极，所述计数继电器12及其霍尔式圈数传感器16的信号电源、信号地和信号端口对应接线，所述数显转速表6及其霍尔式转速传感器19的信号电源、信号地和信号端口对应接线。

如图2所示，所述壳体结构包括电机仓20、电机仓适配面21、电池仓适配面22、电池仓23、电池装配架24、电池仓面板25、上抱箍26、下抱箍27、电机装配架28和电机仓面板29。所述电机仓20和所述电机仓适配面21固连形成左半壳体，所述电机仓适配面21为半圆柱面能与旗杆紧密贴合并精确定位，定位后所述电机仓适配面21上开的驱动轴孔能和旗杆钢丝绞盘面板上的驱动轴孔对齐，所述电机仓20中有所述电机装配架28，所述60W有刷直流电机13安装于所述电机装配架28上并精确定位，使所述60W有刷直流电机13的输出轴、驱动轴14和旗杆钢丝绞盘的中心孔同轴度符合规定，即所述60W有刷直流电机13的输出轴通过联轴器15所驱动的驱动轴14能从所述电机仓适配面21和旗杆钢丝绞盘面板上的驱动轴孔中心穿过并插入旗杆钢丝绞盘的中心孔，所述电机仓20的一侧装有所述电机仓面板29，所述电机仓面板29上开孔安装所述数显转速表6、所述调速旋钮8、所述正反转开关9、所述通电延时继电器10、所述延时继电器短路开关11和所述计数继电器12；所述电池仓23和所述电池仓适配面22固连形成右半壳体，所述电池仓23中有电池装配架24，能容纳并固定所述24V锂电池组1，所述电池仓23的一侧装有所述电池仓面板25，所述电池仓面板25上开孔安装所述24V锂电池组1的电量电压数显屏和充电插头、所述12A保险丝3的底座、所述电源开关4和所述转接插头5，所述电池仓适配面22为半圆柱面能与旗杆紧密贴合并精确定位，定位后能与所述左半壳体的电机仓适配面21对正对齐并紧密结合，所述电机仓适配面21和所述电池仓适配面22在所述上抱箍26和所述下抱箍27的紧固下在旗杆外表固定定位，从而将整个升旗装置外挂在旗杆上。

所述电机系统，包括60W有刷直流电机13及其蜗轮蜗杆减速器、双输出轴和多用手轮17，所述多用手轮17通过键连接于所述电机双输出轴外端，主要用于安装所述磁感应片18和在电机失效时手摇升旗或降旗。

所述驱动机构，用于传递电机动力并解锁驱动旗杆的钢丝绞盘，完成升旗或降旗动作，包括驱动轴14和联轴器15，所述驱动轴14为铝合金六棱柱，端头磨圆，当升旗装置在旗杆外定位固定好后，所述驱动轴14刚好插入旗杆钢丝绞盘的中心孔并解锁绞盘，为升旗或降旗做好准备。

一种外挂式自动升旗装置的使用方法是：

1.准备工作

（1）在旗杆上安装固定好所述外挂式自动升旗装置；

（2）检查面板上所有开关旋钮的初始状态正确无误；

（3）检查24V锂电池组1的电压，确认电池状态良好；

（4）根据旗杆高度设定好计数继电器12的圈数；

（5）根据选用国歌的时长设定好通电延时继电器10的时间；

（6）调定调速旋钮8的最佳位置，系统通电运行，如果所述调速旋钮8在某一位置时，所述计数继电器12和所述通电延时继电器10能同步达到设定值，那么，所述位置就是所述调速旋钮8的最佳位置。

2.升旗或降旗

（1）打开电源开关4；

（2）打开正反装开关9置升旗或降旗位；

（3）升旗或降旗完成后，正反转开关9置0位，通电延时继电器10断电；

（4）复位计数继电器12，使其显示为0；

（5）关闭电源开关4。

3.应急操作

（1）急停。当升降旗过程中需急停时，可以关闭电源开关4或将正反转开关9置0位；

（2）加转。当通电延时继电器10计时终止触发系统正常停止后，如果需增加转数可以接通延时继电器短路开关11使系统运行；当通电延时继电器10故障时也可以接通延时继电器短路开关11运行系统。

Claims (6)

1.一种外挂式自动升旗装置，包括电机电路、壳体结构、电机系统和驱动机构，其特征是：所述电机电路包括电源电路、控制电路和监测电路，所述电源电路负责为电机安全稳定地供电，包括锂电池组（1）、电池插头（2）、保险丝（3）、电源开关（4）、转接插头（5）、调速器（7）输入输出电路和电机（13），所述控制电路负责电机启停控制、正反转控制和转速控制，包括调速器（7）、调速旋钮（8）、正反转开关（9）、通电延时继电器（10）常闭触点、延时继电器短路开关（11）和计数继电器（12）常闭触点，所述监测电路负责测量并显示电机转速、旋转圈数和运行时间，并且电机旋转达到设定的圈数或时间时，所述计数继电器（12）常闭触点或所述通电延时继电器（10）常闭触点断开，使电机停转，所述监测电路包括通电延时继电器（10）、计数继电器（12）及其圈数传感器（16）、数显转速表（6）及其转速传感器（19）、固定于多用手轮（17）上的磁感应片（18），所述通电延时继电器（10）用于测量或设定电机运转时间能在达到设定时间时断开其常闭触点，所述计数继电器（12）用于测量或设定电机运转的圈数能在达到设定圈数时断开其常闭触点，所述数显转速表（6）用于测量电机转速，所述通电延时继电器（10）、所述计数继电器（12）和所述数显转速表（6）的“+”接电源正极“-”接电源负极，所述计数继电器（12）及其圈数传感器（16）的信号电源、信号地和信号端口对应接线，所述数显转速表（6）及其转速传感器（19）的信号电源、信号地和信号端口对应接线；所述壳体结构包括电机仓（20）、电机仓适配面（21）、电池仓适配面（22）、电池仓（23）、电池装配架（24）、电池仓面板（25）、上抱箍（26）、下抱箍（27）、电机装配架（28）和电机仓面板（29），所述电机仓（20）和所述电机仓适配面（21）固连形成左半壳体，所述电机仓适配面（21）为半圆柱面能与旗杆紧密贴合并精确定位，定位后所述电机仓适配面（21）上开的驱动轴孔能和旗杆钢丝绞盘面板上的驱动轴孔对齐，所述电机仓（20）中有所述电机装配架（28），所述电机（13）安装于所述电机装配架（28）上并精确定位，使所述电机（13）的输出轴、驱动轴（14）和旗杆钢丝绞盘的中心孔同轴度符合规定，即所述电机（13）的输出轴通过联轴器（15）所驱动的驱动轴（14）能从所述电机仓适配面（21）和旗杆钢丝绞盘面板上的驱动轴孔中心穿过并插入旗杆钢丝绞盘的中心孔，所述电机仓（20）的一侧装有所述电机仓面板（29），所述电机仓面板（29）上开孔安装所述数显转速表（6）、所述调速旋钮（8）、所述正反转开关（9）、所述通电延时继电器（10）、所述延时继电器短路开关（11）和所述计数继电器（12），所述电池仓（23）和所述电池仓适配面（22）固连形成右半壳体，所述电池仓（23）中有电池装配架（24），能容纳并固定所述锂电池组（1），所述电池仓（23）的一侧装有所述电池仓面板（25），所述电池仓面板（25）上开孔安装所述锂电池组（1）的电量电压数显屏和充电插头、所述保险丝（3）的底座、所述电源开关（4）和所述转接插头（5），所述电池仓适配面（22）为半圆柱面能与旗杆紧密贴合并精确定位，定位后能与所述左半壳体的电机仓适配面（21）对正对齐并紧密结合，所述电机仓适配面（21）和所述电池仓适配面（22）在所述上抱箍（26）和所述下抱箍（27）的紧固下在旗杆外表固定定位，从而将整个升旗装置外挂在旗杆上；所述电机系统，包括电机（13）及其蜗轮蜗杆减速器、双输出轴和多用手轮（17），所述多用手轮（17）通过键连接于所述电机双输出轴外端，主要用于安装所述磁感应片（18）和在电机失效时手摇升旗或降旗；所述驱动机构，用于传递电机动力并解锁驱动旗杆的钢丝绞盘，完成升旗或降旗动作，包括驱动轴（14）和联轴器（15），所述驱动轴（14）为六棱柱，端头磨圆，当升旗装置在旗杆外定位固定好后，所述驱动轴（14）刚好插入旗杆钢丝绞盘的中心孔并解锁绞盘，为升旗或降旗做好准备。

2.根据权利要求1所述一种外挂式自动升旗装置，其特征在于所述锂电池组（1）额定电压为24V，并自带电量电压显示单元和充电供电插头。

3.根据权利要求1所述一种外挂式自动升旗装置，其特征在于所述保险丝（3）允许通过的最大电流为12A。

4.根据权利要求1所述一种外挂式自动升旗装置，其特征在于所述电机（13）为60W有刷直流电机。

5.根据权利要求1所述一种外挂式自动升旗装置，其特征在于所述圈数传感器（16）和所述转速传感器（19）位霍尔式。

6.根据权利要求1所述一种外挂式自动升旗装置，其特征在于所述驱动轴（14）为铝合金材料。

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