一种上楼梯辅助装置的制作方法

本实用新型涉及电动搬运类的一种上楼梯辅助装置。

背景技术：

目前市场上对于上楼梯的装置，尤其是带有电动设备的上楼梯装置，它们大多是改变车轮的形状或者增加车轮的数量来实现上楼梯的运动，但是这样对车轮的磨损程度和承受能力要求很高，车轮的形状设计也较为复杂；另外一些上楼梯辅助装置采用底板推杆，撑起车架一定高度后放下，达到上楼梯的目的，但是这样的上下运动给物品冲击很大，不适合易碎物品；此外，还有一些装置采用履带代替车轮，实现上楼梯的运动，这些装置的造价高，较笨重，使用时往往需要两个人及以上对其控制操作，不能得以推广和普及。到目前为止，市场上尚未出现采用本装置的一种平面高副机构来实现货物的前进和上下运动，并且运动过程中的冲击力很小，可以稳定而连续地实现上楼梯运动，同时由于结构简单的原因，造价和成本得以减少，车架重量也相应减小的一种电动上楼梯辅助装置。

技术实现要素：

本实用新型目的是为了克服市场现有电动上楼梯辅助装置的不足，提供了一种以简单的平面高副机构实现货物上楼梯运动，且使用时方便快捷、省时省力，能够单人操作的辅助装置。本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型是一种上楼梯辅助装置，由支撑足、万向轮、支撑足导杆、曲轴、小车轮、小车轮支架、支架弹簧、小车轮轴、车架拉杆、曲轴齿轮、主动轴齿轮、电机和车架组成。支撑足是具有槽型导轨的支撑杆，与曲轴连接的一端分为两个部分，由支撑足连接螺栓和支撑足连接螺母连接。支撑足导杆是两端有固定平板的直杆，通过导杆固定螺栓和导杆固定螺母与车架连接，支撑足导杆与支撑足的槽型导轨配合连接。曲轴是具有一组偏心轮的旋转构件且一端带有键槽，和支撑足、车架配合连接，通过键槽与曲轴齿轮配合连接。小车轮支架被小车轮支架连接螺栓固定在车架上，小车轮通过小车轮轴与小车轮支架连接。车架拉杆是可伸缩的直杆，车架拉杆安装在车架的套筒里。主动轴齿轮安装在电机旋转轴上，与曲轴齿轮配合连接。支撑足与曲轴连接的一端分为两个部分，由螺栓和螺母连接，便于支撑足的更换和安装。支撑足的槽型导轨可以与支撑足导杆作相对滑动和相对转动，同时曲轴的旋转带动支撑足的摆动和上下运动。安装在电机上的主动轴齿轮与曲轴齿轮通过齿轮传动，让曲轴作旋转运动。曲轴、支撑足、支撑足导杆、车架共同构成一种自由度为1的平面高副机构，由曲柄、槽型连杆、机架三个构件组成，其中，曲轴作为曲柄，支撑足充当连杆，支撑足导杆和车架作为机架，曲轴与车架之间的转动，作为曲柄与机架的转动副，支撑足一端分为两个部分，两个部分分开后，中间加入曲轴，然后用支撑足连接螺栓和支撑足连接螺母连接，作为曲柄和连杆之间的转动副，支撑足的槽型导轨与支撑足导杆相互配合，可以作相对滑动和相对转动，作为连杆和机架之间的高副。曲轴与车架连接处加装了轴承。小车轮支架上加装了支架弹簧。车架的底座下加装了万向轮。支撑足的足底表面加装橡胶片。

本实用新型上楼梯辅助装置优点：结构简单、行动稳定、使用方便快捷、轻便省力，造价低廉。

附图说明

图1是本实用新型一种上楼梯辅助装置的结构示意图。

图2是图1装置中传动部分的结构示意图。

图3是图1装置运动的一个极限位置示意图。

图中：1.支撑足，2.万向轮，3.支撑足导杆，4.支撑足连接螺栓，5.支撑足连接螺母，6.曲轴， 7.车架，8.小车轮支架连接螺栓，9.小车轮支架，10.支架弹簧，11.小车轮轴，12.小车轮，13. 车架拉杆，14.楼梯，15.导杆固定螺栓，16.导杆固定螺母，17.轴承，18.曲轴齿轮，19.主动轴齿轮，20.电机，21.橡胶片。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型是一种上楼梯辅助装置，主要由支撑足(1)、万向轮(2)、支撑足导杆(3)、曲轴(6)、小车轮(12)、小车轮支架(9)、支架弹簧(10)、小车轮轴(11)、车架拉杆(13)、曲轴齿轮(18)、主动轴齿轮(19)、电机(20)和车架(7)组成。所述支撑足(1)是具有槽型导轨的支撑杆，与曲轴(6)连接的一端分为两个部分，由支撑足连接螺栓(4)和支撑足连接螺母(5)连接。支撑足导杆(3)是两端有固定平板的直杆，通过导杆固定螺栓(15)和导杆固定螺母(16)与车架(7)连接，支撑足导杆(3)与支撑足(1) 的槽型导轨配合连接。曲轴(6)是具有一组偏心轮的旋转构件且一端带有键槽，和支撑足(1)、车架(7)配合连接，通过键槽与曲轴齿轮(18)配合连接。小车轮支架(9)被小车轮支架连接螺栓(8)固定在车架(7)上，小车轮(12)通过小车轮轴(11)与小车轮支架(9)连接。车架拉杆(13)是可伸缩的直杆，车架拉杆(13)安装在车架(7)的套筒里。主动轴齿轮(19)通过键连接安装在电机(20)旋转轴上，与曲轴齿轮(18)配合连接。

如图2所示，安装在电机(20)上的主动轴齿轮(19)与曲轴齿轮(18)通过齿轮传动，构成该装置的传动单元，电机(20)运作时，主动轴齿轮(19)旋转带动曲轴齿轮(18)旋转，从而让曲轴(6)作旋转运动。曲轴(6)、支撑足(1)、支撑足导杆(3)和车架(7)共同构成该装置的执行单元，是一种自由度为1的简单的平面高副机构，由曲柄、槽型连杆、机架三个构件、两个低副和一个高副组成，其中，曲轴(6)作为曲柄，支撑足(1)充当连杆，支撑足导杆(3)和车架(7)作为机架，曲轴(6)与车架(7)之间的转动，作为曲柄与机架的转动副，支撑足(1)一端分为两个部分，两个部分分开后，中间加入曲轴(6)，然后用支撑足连接螺栓(4)和支撑足连接螺母(5)连接，作为曲柄和连杆之间的转动副，支撑足(1) 的槽型导轨与支撑足导杆(3)相互配合，可以作相对滑动和相对转动，作为连杆和机架之间的高副。当驱动件曲轴(6)旋转时，支撑足(1)可以同时实现摆动和上下伸缩运动，支撑足(1)的摆动角度应该在满足杆长条件的情况下，可以设置成60度，避免因为摆动角度的过小使装置前进效果不明显，摆动角度的过大使支撑足(1)受压变形。

如图1、图2所示，曲轴(6)与车架(7)连接处加装了轴承(17)，便于实现曲轴(6)的旋转；小车轮支架(9)上加装了支架弹簧(10)，用于减小小车轮支架(9)所受到的冲击力；车架(7)的底座下加装了4个万向轮(2)，使得装置在未执行上楼梯运动时，底板车架(7) 水平放置，便于货物的运装；支撑足(1)足底表面加装橡胶片(21)，使得支撑足(1)在装置执行上楼梯运动时，增加与地面接触的摩擦力，避免装置运动过程中打滑。

图3是根据本装置的各个部件的连接关系，装置在运动时的一个极限位置示意图。如图1、图2、图3所示，装置在执行上楼梯运动过程中，首先，调整曲轴(6)，将支撑足(1)收放在车架(7)内。

下一步，将装置车架底板平放，车架底板下的四个万向轮(2)支撑住车架(7)，然后将所搬运的货物固定在车架(7)上。

下一步，拉动车架拉杆(13)，使车架(7)和固定在车架(7)的货物向楼梯方向移动，当车架(7)大致靠近楼梯时，拉低车架拉杆(13)使车架(7)向前倾斜，直到安装在车架(7) 上的小车轮(12)接触地面，然后拉住车架拉杆(13)摆正车架(7)。

下一步，打开电源启动驱动电动机(20)，使曲轴(6)按图示3位置逆时针方向旋转，同时手扶车架拉杆(13)并适当用力保持车架(7)和货物的平衡。

下一步，支撑足(1)足底开始接触地面，为整个车架作支撑，在支撑足(1)从接触地面到伸至最长位置过程中，支撑足(1)撑起车架(7)作向前的移动和向上的运动。当车架(7) 被支撑足(1)撑起至最大高度时，安装在车架(7)上的小车轮(12)从第一个台阶上升到下一个台阶处。

下一步，曲轴(6)继续旋转，支撑足(1)足底开始离开地面，在支撑足(1)从离开地面到缩至最短位置过程中，已经在下一个台阶处的小车轮(12)与所在的台阶面接触，为车架(7) 作支撑，此时可以拉动车架拉杆(13)使小车轮(12)前进一小段距离，避免小车轮(12) 因为操作的失误而滚落下去。

更进一步，如图3所示，装置曲轴(6)旋转一周后，支撑足(1)足底从第一个台阶上升到下一个台阶处，然后曲轴(6)继续旋转，使支撑足(1)足底开始接触该台阶的阶面，继续支撑起车架(7)作向前的移动和向上的运动，实现下一个爬台阶的过程。

更进一步，随着曲轴(6)的不停旋转和支撑足(1)的连续运动，装置可以连续地完成上楼梯的整个操作，实现上楼梯的整个过程。

最后，在结束上楼梯过程后，可关闭电源停止电动机，调整曲轴(6)，使得支撑足(1)收放在车架(7)内，便于构件的保护和节省空间。