专利名称：国旗自动升降机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种国旗的升降装置，是能使升旗仪式更庄严、规范的国旗自动升降机。
背景技术：
目前升降国旗公知的是在旗杆上端安装滑轮，在滑轮上穿一绳索套至旗杆下端，国旗旗套套入木杆绑在绳索上，用手拉动升降，或将绳索绕在电机上牵引升降，风大时，易造成旗面歪斜、旗卷旗杆、绳卡滑轮等现象。
发明内容
为了克服现有的绳索牵引国旗存在的问题，本实用新型提供一种国旗自动升降机，该机用轨道取代绳索，将国旗旗套杆设计成微动力升降机，取代人力牵引或地面动力牵引，让旗杆上部可旋转，又能动力复位。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是用升降机、轨道、旋转器与旗杆组合在一起，即旋转器安装在旗杆上部，轨道安装在旗杆上，升降机可沿轨道升降，形成新型的国旗自动升降旗杆，具体是升降机采用低压直流小功率电机做动力，用涡轮涡杆减速传动，电机及传动箱置于升降机内下端，传动箱外设有压板，升旗时用于压下旋转器的上杠杆销，压板上主动齿轮与随动轮两轮轴中间向上开有长20毫米、宽7毫米的锁定槽，用于调整升旗后主动齿轮与旋转复位齿轮的齿合与分离，下杠杆销到达锁定槽口上端时，主动齿轮与复位齿轮齿合，在下端时分离，升降机上端安装对卡在轨道槽内的引导齿轮和引导轮。下端传动箱外的主动齿轮轮面面向旗杆与齿条齿合，随动轮与主动齿轮对卡在轨道两侧槽内，升降机利用轨道电极条供电，沿轨道升降，并可在轨道上卡上卸下及中间停留。
轨道采用宽15毫米、厚4毫米的单面齿条，平面贴在旗杆上，外附宽于齿条6毫米的防止升降机脱轨的绝缘材料护板，护板外面粘有两条缚铜板电极，组成齿条式轨道，用螺丝安装在刨成平面的旗杆上，用于升降机主动齿轮、随动轮、引导齿轮、引导轮升降运动。轨道分三段沿旗杆呈直线排列，固定旗杆上的轨道为主轨道，旋转器上的轨道为旋转复位轨道，转动段旗杆上的轨道也为主轨道。
旋转器是旗杆的一段，根据旗号不同，设置在国旗升至顶端后与升降机传动箱对应部位。内有立轴，立轴与外壳间装有上下两个轴承，使外壳可绕立轴旋转，外壳上接旗杆为旗杆转动段，立轴下接旗杆换接段。旋转器内定位片用键固定在立轴中间，杠杆固定在与轨道成直线的外壳内壁上，上下轨道对齐定位时，杠杆下端在弹簧作用下，插入定位片豁口，杠杆上下两端都连有杠杆销，横向伸出壳外，上杠杆销可在压板作用下，压进弹出。压下上端杠杆销时，升旗停止开关断开，杠杆下端从定位片豁口退出，解除轨道锁定，下杠杆销插入升降机锁定槽下端，旗杆转动段进入自由转动状态。换向片用胶固定在定位片下面，与换向片电极接触的电刷固定在外壳内壁电刷架上，与旋转复位轨道电极连接，作用是旋转器向右做动力复位时，改变电机电极方向，使旗杆转动段向右转动复位。伞齿用键固定在立轴下端轴承座上端的立轴上，锥齿安装在壳上，与伞齿呈90度角齿合，锥齿轴横向在轨道中心线上伸出，以轴为中心、以轨道宽度为直径，呈圆形断开轨道，安装一个与齿条的齿形、模数、厚度、宽度相同的复位齿轮，用于轨道复位。升旗停止开关接入主轨道电极电路里，装在上轴承架上，受上杠杆销控制。上杠杆销压下时，升旗停止开关断开，上杠杆销弹出时升旗停止开关接通。
电路与机械部份的结合关系是电路由直流电源、升降开关、升旗停止开关、国歌IC芯片、换向片、换向片电刷、主轨道电极、旋转复位电极组成。升降开关安装在旗杆距地面1米处，形式为双掷双投开关，用于将电源接入主轨道电极，改变主轨道电极极性，供升降旗时选择。升旗停止开关接入主轨道，当上杠杆销被压下时，断开升旗停止开关，使轨道电极断电升旗停止。降旗时，升旗停止开关开始时并没接通，是通过并联在升旗停止开关上的二极管导通的反向电流，使主轨道实现反向供电。国歌IC芯片经过二极管接入电源，升旗时二极管导通，IC芯片工作，升旗停止时IC芯片被升旗停止开关断开。降旗时，电流被二极管截止，IC芯片不工作。换向片及换向电刷与机械部份的关系是，换向片电极接入主轨道电极，当转动段旗杆或左或右复位时，在换向片与换向电刷的作用下，可向转动复位轨道电极提供或反或正向电流，供电机正转或反转带动复位。
工作原理及连接关系是升旗时，将升降机上下轮卡入旗杆轨道，电机电刷接触轨道电极条，按下升旗键，电流通过升旗停止开关与轨道上部电极导通，升降机电机正转开始上升，国歌IC芯片电路导通乐起，此时旋转器上的定位片处于锁定状态，升降机在复位轨道段继续上升，当主动齿轮越过旋转器复位齿轮10毫米时，国旗升至顶端，升降机压板压下突出的上杠杆销，升旗停止开关断开，升降机停止上升，IC芯片电路断开，乐曲结束，同时，杠杆下端脱开定位片豁口，下杠杆销插入升降机锁定槽下端，把升降机锁定在旗杆转动段上，旋转器外壳与立轴解除锁定，二者之间装有轴承，所以升降机带着国旗随旗杆转动段进入了自由随风转动状态，此时升降机靠传动机构的涡轮、涡杆制动作用，克服下滑，升旗结束。降旗时，因为是直流电机，只要改变电流极性，电机反转，就可下降。国旗随风自由转动后，使旗杆转动段轨道偏离了主轨道，需要动力复位，这个动力来自升降机的电机。按下降旗键后，主轨道电极条极性与升旗时相反，IC芯片电路被截止，升降机电机反转下降，当下降10毫米时进入复位轨道，升降机主动齿轮与旋转器复位齿轮齿合，下杠杆销到达锁定槽上端，挂住了升降机，使其不再向下运动，此时升降机主动齿轮带动旋转器复位齿轮转动，复位齿轮与锥齿是同轴，锥齿被带动在固定的伞齿上绕立轴运动，也就带动了偏离主轨道的旗杆转动段向复位转动。以主轨道为准，如果转动段轨道在主轨道右侧，向左复位是最近途径，电机只是反转即可完成复位，如果转动段轨道在主轨道左侧，向右运动复位是最近途径，在换向片的作用下，复位段轨道电极与主轨道电极极性相反，电机正转，带动复位齿轮使旗杆转动段向右转动至复位。无论向左、向右转动，复位后，下杠杆销都会由升降机锁定槽退出，解除升降机与旗杆转动段的锁定，杠杆下端插入定位片豁口中，将复位轨道与主轨道锁定，上杠杆销弹出，升旗停止开关接通，完成轨道复位、定位，使上下轨道与电极对齐接通，换向电刷处于升旗初始位置，使各轨道电极极性一致，电机反转，主动齿轮脱离复位齿轮，又与齿条齿合，带动升降机下降，完成降旗过程。因为涡轮涡杆有制动作用所以升降机可停留在旗杆轨道的任意位置。
本实用新型采用IC芯片做国歌信号源，接入升旗电路，用可调电阻改变升降机电机速度，实现升旗与国歌进行速度同步。
本实用新型的有益效果是轨道代替了绳索，升降机代替了人力或地面动力升降，旋转器可使旗杆上部自由转动。
图1是旋转器安装图。
图2是图1-B的拆视图。
图3是图1-A的轨道指向图。
图4是图5的侧剖视图。
图5是升降机正视图。
图6是整机电路图。
图7是国旗自动升降机整体图。
图中(1)、上轴承架，(2)、上轴承，(3)、升旗停止开关，(4)、上杠杆销，(5)、杠杆，(6)、杠杆弹簧，(7)、下杠杆销，(8)、定位片，(9)、换向片，(10)、轨道复位齿轮，(11)、锥齿，(12)、伞齿，(13)、下轴承架，(14)、下轴承，(15)、旋转复位电极条，(16)、换接段固定板，(17)、主轨道电极条，(18)、立轴固定螺母，(19)、换接段，(20)、旋转器外壳，(21)、换向电刷，(22)、立轴，(23)、电机，(24)、涡轮，(25)、涡杆(电机轴)，(26)、传动箱，(27)、主动齿轮，(28)、随动轮，(29)、锁定槽，(30)、电机轨道电刷，(31)、压板，(32)、升降机，(33)、引导轮，(34)、引导齿轮，(35)、引导轮箱，(36)、轨道，(37)、旗杆，(38)、旗杆转动段，(39)、升降开关，(40)、国歌IC芯片，(41)、二极管D1，(42)、二极管D2。
具体实施方式
结构关系如图7，由升降机(32)、轨道(36)、旗杆转动段(38)、旗杆(37)、旋转器外壳(20)组成整体旗杆。
升降机如图4图5，升降机(32)内上端安装引导轮箱(35)，内下端安装电机(23)及传动箱(26)，传动箱(26)内，涡杆(电机轴)(25)，与涡轮(24)齿合，组成减速器，在轨道上停止时起制动作用，涡轮(24)轴安装在传动箱(26)上，与主动齿轮(27)同轴固定，用于动力传输，随动轮(28)也安装在传动箱(24)上，两轮距恰好使主动齿轮(27)与轨道齿条齿合。升降机锁定槽(29)开在压板(31)上，上下开口20毫米，槽上口与电机轨道电刷(30)齐，下与主动齿轮(27)轴对齐，压板(31)向内弯曲15度，使升降机(32)上升时上杠杆销(4)顺斜面压下，弹出下杠杆销(7)，下杠杆销(7)插入锁定槽(29)下端，引导轮(33)、引导齿轮(34)安装在引导轮箱(35)上，轮距与主动齿轮(27)随动轮(28)轮距同。
轨道如图3，主轨道电极条(17)附在绝缘板上，绝缘板后面是齿条，一同用螺丝安装在刨成平面的旗杆上。
旋转器；如图1，上轴承架(1)与下轴承架(13)、上轴承(2)、下轴承(14)，将旋转器外壳(20)固定在立轴(22)上，立轴(22)下端用立轴固定螺母(18)紧固在换接段(19)上，换接段(19)与旗杆(37)子口连接，使旋转器外壳(20)可绕立轴(22)旋转，旋转器外壳(20)与旗杆转动段(38)子口连接。伞齿(12)、定位片(8)、换向片(9)用键固定在立轴(22)上，锥齿(11)、上杠杆销(4)、下杠杆销(7)、换向片(9)分别安装在旋转器外壳(20)上的相应位置，使杠杆下端正好插入定位片(8)豁口中，上杠杆销(4)下杠杆销(7)可自如压下弹出。锥齿(11)与伞齿(12)成90度角齿合，轨道复位齿轮(10)安装在锥齿(11)壳外端的锥齿轴上。压下上杠杆销(4)杠杆下端脱出定位片(8)豁口，解除轨道上下锁定。轨道复位齿轮(10)可带动锥齿(11)在伞齿(12)上绕立轴(22)旋转，用于轨道复位。升旗停止开关(3)安装在上轴承架(1)上，受上杠杆销(4)进出控制，压下上杠杆销(4)断开电路，升旗动作停止。换向片(9)电极与主轨道电极条(17)电连接，换向电刷(21)与换向片(9)电极电接触，在换向片(9)作用下，实现电极换向。
如图6，将12V直流电源用双掷双投开关(39)通过升旗停止开关(3)、二极管D1(41)接入主轨道电极条(17)，将换向片(9)直接接入直流电源，通过换向片(9)与换向电刷(21)，使旋转复位电极条(15)与主轨道电极条(17)极性相同，此时是初始位置，升旗时，将升旗开关(39)掷向A端，电机轨道电刷(30)接触轨道电极条(17)，电机(23)正向旋转，升旗开始，同时国歌IC芯片(40)电路通过二极管D2(43)正向导通，国歌乐起，当升至顶端时，压板(31)压下上杠杆销(4)，断开升旗停止开关(3)，同时也使国歌IC芯片(40)电路、主轨道电极条(17)断开，升旗停止，乐曲结束。降旗时，将升降开关(39)掷向B端，升旗停止开关(3)仍处于断开状态，电流通过二极管D1(41)反向导通，使主轨道电极条(17)极性与升旗时相反，电机(23)反转下降，此时国歌IC芯片(40)电路被二极管D2(42)截止，无国歌音乐，当电机轨道电刷(30)下降至旋转复位电极条(15)位置时，升降机(32)被上杠杆销(4)挂住，主动齿轮(27)与轨道复位齿轮(10)齿合，如果旗杆转动段(38)向左复位时，换向电刷(21)处于换向片(9)左半圆位置上，使旋转复位电极条(15)极性与主轨道电极条(17)极性一致，电机(23)继续反转，使主动齿轮(27)带动复位齿轮(10)锥齿(11)在伞齿(12)上左旋，完成复位动作。如果旗杆转动段(38)向右复位时，在换向片(9)的作用下，旋转复位电极条(15)极性与主轨道电极条(17)极性相反，电机(23)正转使旗杆转动段(38)向右转动，转动至轨道复位锁定后，换向片(9)及换向电刷(21)恢复到初始位置，使所有轨道电极极性一致，升降机(32)解脱锁定，继续下降完成降旗动作。
权利要求1.一种国旗自动升降机，国旗在动力带动下沿旗杆升降，其特征是旋转器上与旗杆转动段连接，下与旗杆连接，齿条式轨道用螺丝固定在旗杆上，升降机沿轨道升降。
2.根据权利要求1所述的国旗自动升降机，其特征在于升降机，其电机下端安装涡轮涡杆减速传动箱，主动齿轮装在涡轮轴上，随动轮与主动齿轮呈一平面，用轴安装在主动齿轮对侧，两轮间距与轨道齿条宽度一致，传动箱主动齿轮侧外壳向上延伸20毫米，上端向内折15度压板，传动箱外壳主动齿轮轴与随动轮中间，向上开有长20毫米、宽7毫米的锁定槽，电机电刷绝缘固定在锁定槽两侧，可与轨道缚铜板电极条电接触，电机上端连接旗套杆，旗套杆上端安装引导轮箱，两轮间距与轨道齿条宽度一致的引导轮和引导齿轮装在引导箱上。
3.根据权利要求1所述的国旗自动升降机，其特征在于轨道，采用单面齿条，齿条宽15毫米，厚4毫米，外附宽于齿条6毫米的绝缘材料护板，护板外面有两条缚铜板电极，组成齿条式轨道，用螺丝安装在刨成平面的旗杆上。
4.根据权利要求1所述的国旗自动升降机，其特征在于旋转器，是旗杆的一段，按旗号不同，设置在国旗升至旗杆顶端后与升降机下端传动箱对应部位，内有立轴，外壳与立轴之间，用轴承及轴承架紧配合安装，外壳上面与转动段旗杆直口连接，立轴下端与换接段用螺丝固定，换接段与旗杆直口对接，定位片用键固定在立轴中间，杠杆固定在与轨道对应的外壳内壁上，下端可插入定位片豁口，连接在杠杆两端的上下杠杆销，横向伸出壳外，换向片用胶粘在定位片下面，两电极与主轨道电极电连接，换向片电刷架用螺丝固定在换向片下面的外壳内壁上，外壳内壁上，两个电刷与换向片两个电极电接触，并与旋转复位轨道电连接，伞齿用键固定在下轴承上端立轴上，锥齿安装在外壳上，与伞齿呈90度角齿合，锥齿轴横向在轨道中心线上伸出，以轴为中心以轨道宽度为直径呈圆形断开轨道，轴上安装一个与齿条的齿形、模数、厚度、宽度相同的复位齿轮，升旗停止开关装在上轴承架上，开关的活动臂与上杠杆销内端绝缘连接。
专利摘要一种用轨道取代绳索，升旗与国歌进行同步，旗面随风转动的国旗自动升降机。其要解决的技术问题是用轨道取代绳索；让旗杆上部可转动。解决其问题的技术方案要点是将国旗旗套杆设计成升降机，在旗杆上安装轨道和旋转器。微电机置于旗套杆下端，用蜗轮蜗杆减速传动，主动齿轮与轨道齿条齿合，升降机沿轨道升降国旗，取代绳索牵引，既可中途停留又可从轨道下端卸下。轨道由齿条和带电极的护板组成，固定在旗杆上；旋转器是旗杆的一段，上接转动旗杆下接固定旗杆，内用立轴、锥伞齿轮、杠杆、锁定片、换向片实现转动旗杆转动和复位；将国歌信号源IC芯片接入升旗电路，用调速电机使升旗与国歌进行同步。该机用途是规范国旗升降仪式。
文档编号E04H12/32GK2703835SQ0320426
公开日2005年6月8日 申请日期2003年2月18日 优先权日2003年2月18日
发明者崔志明, 王威 申请人:崔志明, 王威