一种改进型自组式螺旋升降装置的制作方法

本实用新型涉及螺旋操纵的用于连续提升载荷的装置。

背景技术：

升降装置广泛地应用于工业、生产、生活等各种场合，传统的升降装置主要有螺旋丝杆升降机和剪叉式升降机两大类，而这两大类升降装置受各自的传动原理限制各存在一定的不足。

传统的螺旋丝杆升降机的行程受丝杆长度限制，大行程的螺旋丝杆升降机都需要足够的空间来安装丝杆，且通常不易移动，不适合作为移动的升降平台使用。

剪叉式升降机常作为移动升降平台应用于各种大型载重场合。但是其工作空间需求大，需要较大的安置空间，对工作环境要求比较高。另外，由于采用了液压装置提供升降动力，在使用的过程中难免会出现液体泄漏的问题，存在一定的安全隐患。

在工作空间小、负载较大的场合下，传统的升降装置都难以满足要求，鉴于此，有技术人员设计出了一种新型的螺旋提升装置，如公开号为CN 1989066A的发明专利申请公开的一种线性致动器，参见该专利申请的说明书并结合其附图，可见所述线性致动器包括伸缩立柱和驱动机构，其中所述伸缩立柱由螺旋卷绕成圆筒状的垂直钢带36和位于垂直钢带36内侧并与之相互扣合的水平螺旋钢带26组成；所述垂直钢带36的上下两侧边缘分别设有一列方孔42、40，所述水平螺旋钢带26的外侧边缘设有与所述方孔相匹配的条形紧固齿34；当所述伸缩立柱收缩时所述的垂直钢带36和水平螺旋钢带26分别收纳在各自的收纳空间内；当所述伸缩立柱伸长时，所述驱动机构驱动垂直钢带36呈圆柱螺旋形卷绕，使得所述圆柱螺旋形中的每一圈的上侧边缘的方孔42与相邻上一圈的下侧边缘的方孔40重合，同时驱动所述水平螺旋钢带26外侧的条形紧固齿34依插入所述重合的方孔中将卷绕成圆柱螺旋形的垂直钢带36固定成一逐渐升高的刚性立柱。

上述线性致动器虽然解决了传统升降装置不适用于工作空间小、负载较大的场合的技术问题，但仍然存在以下不足：1、垂直钢带和水平螺旋钢带扣合形成的立柱稳定性不足，大载荷下容易失稳；2、伸缩立柱在伸缩的过程中，所述水平螺旋钢带上的条形紧固齿与垂直钢带上的方孔需反复扣合、松开，此过程中所述条形紧固齿极易磨损，而一旦条形紧固齿磨损就需更换整条水平螺旋钢带，维修成本高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种改进型自组式螺旋升降装置，该升降装置具有稳定性好，易维修的优点。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：

一种改进型自组式螺旋升降装置，该螺旋升降装置包括伸缩立柱和驱动机构，其中，所述伸缩立柱包括柔性钢带和保持器；其特征在于，

所述驱动机构包括底座和设在底座上方的转盘，其中，所述转盘的上表面同轴固定有支撑柱，该支撑柱的外周面沿螺旋线均匀分布有一组驱动单元，每一驱动单元由两块上下相互平行的链条导向板和夹持在两块链条导向板之间并与该两块链条导向板铰接的链轮组成；所述的驱动单元中两块上下相互平行的链条导向板之间形成一螺旋通道；所述驱动单元的四周以支撑柱轴线为中心至少对称设有两根钢带导向柱，每一钢带导向柱固定在转盘的上表面；

所述保持器为一根柔性链条，该柔性链条由若干个链节组成，每一链节包括一对外链板和一对内链板，所述的一对外链板与一对内链板的头部相互搭接在一起；所述每一链节的一侧设有两根连接销，另一侧设有两根限位销；其中，所述的两根连接销分别位于一对内链板的两头，并分别将该一对内链板的两头和与之相邻的外链板铰接在一起；所述的两根限位销分别将一对外链板的两头固定在一起；所述内链板靠近限位销的一侧设有限位凸起；所述外链板靠近连接销的一侧向外延伸有条形紧固齿；所述的柔性链条的一头顺着所述的螺旋通道包绕在所述链轮的外侧，此时所述的限位凸起抵在限位销上；

所述柔性钢带的两侧边分别设有两排相互平行且与所述条形紧固齿相匹配的条形孔，每一排条形孔中相邻两条形孔之间的孔距等于所述柔性链条上相邻两链节上的两条形紧固齿之间的距离，每一侧边两排条形孔之间的距离等于同一链节上两条形紧固齿之间的距离；所述柔性钢带一侧边位于外侧的一排条形孔与另一侧边位于内侧的一排条形孔之间的距离等于所述螺旋通道的螺距；所述柔性钢带盘绕成旋向与所述螺旋通道升程的旋向相反的圆盘状，其中心的一头由所述的钢带导向柱与驱动单元之间延伸进所述的螺旋通道内，包绕在位于所述螺旋通道内的柔性链条的外侧，且位于上侧边的两排条形孔分别套在相应的条形紧固齿上。

本实用新型所述升降装置的工作原理如下：

当所述的转盘的旋转方向与所述螺旋通道升程的旋转方向相反时，所述的驱动单元使柔性链条上的条形紧固齿与柔性钢带上位于上侧边的两排条形孔啮合，在所述柔性钢带在自身张力的作用下被一圈一圈地包绕在柔性链条上，所述的伸缩立柱缓缓升起；反之，当所述的转盘的旋转方向与所述螺旋通道升程的旋转方向相同时，所述的伸缩立柱缓缓下降。

本实用新型相较于现有技术具有如下优点：

1、利用柔性链条作为保持器扣合在柔性钢带的内侧相较于现有技术中利用水平螺旋钢带作为保持器扣合在柔性钢带内侧，不仅承载能力更强，而且稳定性更好。

2、若所述柔性链条上某一条形紧固齿磨损只需将相应的外链板拆下更换即可，相较于现有技术中更换整条水平螺旋钢带，不仅维修更简单，而且维修成本更低。

附图说明

图1为本发明所述升降装置的一个具体实施例的结构示意图。

图2为图1所示实施例中柔性钢带的结构示意图。

图3为图1所示实施例中柔性链条的一个链节的结构示意图(剖视)，图4为图3所示链节的立体结构示意图，图5为图3所示链节另一个视角的立体结构示意图。

图6～7为图1所示实施例中驱动机构的结构示意图，其中，图6为主视图，图7为俯视图。

图8为图6～7所示驱动机构的立体结构示意图。

图9为图6～7所示驱动机构中转盘的转动原理图。

图10为图6～7所示驱动机构的工作原理图。

图11～14为图6～7所示驱动机构中一个驱动单元的结构示意图，其中，图11为主视图，图12为左视图，图13为图11的A-A剖视图，图14为图13的B-B剖视图。

具体实施方式

参见图1，本例中的改进型自组式螺旋升降装置包括伸缩立柱和驱动机构，其中，所述的伸缩立柱由柔性钢带1和柔性链条2扣合形成。

参见图6～9，所述驱动机构包括底座4、转盘3、支撑柱9、两根钢带导向柱7和七个驱动单元8；所述底座4呈圆筒状，其上端向内径向收缩形成环形翼缘，所述转盘3同轴支撑在该环形翼缘的上表面；所述环形翼缘的下方同轴设有一圆形夹板3-1，该圆形夹板3-1与转盘3通过螺栓固定连接在一起，将所述的环形翼缘夹持在两者之间；所述环形翼缘与所述转盘3之间以及环形翼缘与圆形夹板3-1之间分别设推力轴承11；所述转盘3的上方同轴设有圆筒状的钢带收纳盒6，该钢带收纳盒6与转盘之间也设有推力轴承11；所述支撑柱9为由六块矩形钢板围成的六棱柱，该六棱柱同轴固定在所述转盘3的上表面。

参见图11～14，每一驱动单元8包括两块固定在所述支撑柱9侧壁上且相互平行的链条导向板8-1，所述的两块链条导向板8-1之间设有与所述柔性链条2相啮合的链轮8-3，该链轮8-3由深沟球轴承8-5固定在一横穿两块链条导向板8-1的销轴8-4上；所述两块链条导向板8-1中的一块与支撑柱9的侧壁之间设有用于加固的角型连接件8-2，该角型连接件8-2的两边分别由螺栓固定在所述支撑柱9的侧壁和链条导向板8-1上。

参见图6～10，所述的七个驱动单元8沿螺旋线均匀分布在组成支撑柱9的六块矩形钢板的侧壁上。所述的驱动单元8中两块上下相互平行的链条导向板8-1之间形成一升程为右旋的螺旋通道；所述两根钢带导向柱7以支撑柱轴线为中心对称设在所述一组驱动单元8的四周，并固定在转盘3的上表面。

参见图3～5，并结合图1，所述柔性链条2由若干个链节组成，每一链节由一对外链板2-1、一对内链板2-2、两根连接销2-3和两根限位销2-4组成。所述的一对外链板2-1与一对内链板2-2的头部相互搭接在一起。所述的两根连接销2-3设在其所在链节一侧，并分别位于一对内链板2-2的两头；每一根连接销2-3的两头分别由一对内链板2-2之间穿越该一对内链板2-2和与该一对内链板2-2的头部搭接在一起的一对外链板2-1，使所述的一对内链板2-2和所述的一对外链板2-1铰接在一起。所述的两根限位销2-4设在其所在链节相对连接销2-3的另一侧，并分别位于一对外链板2-1的两头；每一根限位销2-4的两头分别由一对外链板2-1之间将该一对外链板2-1固定在一起。所述内链板2-2靠近限位销2-4的一侧设有可抵住所述限位销2-4的限位凸起2-6；该限位凸起2-6的作用在于限制所述柔性链条2向限位凸起所在一侧弯曲时的曲率。所述外链板2-1靠近所述连接销2-3的一侧向外延伸有条形紧固齿2-5。

参见图10并结合图1，所述的柔性链条3的一头顺着所述的螺旋通道包绕在所述一组驱动单元8中每一链轮8-3的外侧，此时所述的限位凸起2-6抵在限位销2-4上；所述柔性链条2的另一头穿过所述转盘3和圆形夹板3-1收纳在所述底座4内的空间中；所述转盘3和圆形夹板3-1上在所述柔性链条2穿过的位置设有弧形的槽口10。

参见图2，所述的柔性钢带1为一张带状薄钢板，其上下两侧分别设有两排沿柔性钢带1长度方向均匀分布的且与所述条形紧固齿2-5相匹配条形孔1-1，且上下两侧的条形孔1-1沿着柔性钢带1长度方向的中心线对称布置。每一排条形孔1-1中相邻条形孔之间的孔距等于所述柔性链条2上相邻两链节上的两条形紧固齿2-5之间的距离，每一侧边两排条形孔1-1之间的距离等于同一链节上两条形紧固齿2-5之间的距离；所述柔性钢带1上的四排条形孔1-1中，自上而下第一排与第三排之间的距离以及第二排与第四排之间的距离等于所述螺旋通道的螺距。

参见图7、10并结合图1，所述柔性钢带1盘绕成旋向与所述螺旋通道升程的旋向相反的圆盘状(参见图7)，其中心的一头由所述的钢带导向柱7与驱动单元8之间延伸进所述的螺旋通道内，包绕在位于所述螺旋通道内的柔性链条2的外侧，且位于上侧边的两排条形孔1-1分别套在相应的条形紧固齿2-5上：所述柔性钢带1盘卷成圆盘状的部分盘绕在所述钢带导向柱7的外侧，并存储在所述钢带收纳盒6内。所述柔性钢带1卷绕成的伸缩立柱的顶端固定有立柱端环5。

以下结合附图说明本例中的螺旋升降装置的工作原理：

参见图1和图10并结合图9，转盘3和圆形夹板3-1通过平面轴承夹持在底座4的翼缘上，钢带收纳盒6由平面轴承支承在转盘3上，步进电机12的输出轴同轴固定在所述圆形夹板3-1的下表面(见图9)；控制步进电机12转动即可驱动转盘3转动。当所述转盘3的转动方向与所述螺旋通道的旋向相反时，在驱动单元8和钢带导向柱7的共同作用下使柔性链条2上的条形紧固齿2-5与柔性钢带1上位于上侧边的两排条形孔1-1啮合，在所述柔性钢带1在自身张力的作用下被一圈一圈地包绕在柔性链条2上，所述的伸缩立柱缓缓升起；相对的，当转盘3反向转动时，所述伸缩立柱下部的柔性钢带1被驱动机构一圈一圈的从柔性链条2上剥离，并向钢带导向柱7的外侧盘卷在所述钢带收纳盒6中，所述的伸缩立柱逐渐缩短。