一种具有锁紧自适应能力的升降轨道系统及方法与流程

[0001]
本发明涉及升降装置技术领域，尤其是涉及一种具有锁紧自适应能力的升降轨道系统及方法。


背景技术：

[0002]
航天发射塔为满足运载火箭、卫星、飞船等航天飞行器各子集对接、测试等工作，设置有高度可以升降的升降工作平台；
[0003]
如图1所示，在固定基础101上设置有轨道系统102，工作平台104通过导轮结构103设置在轨道系统102上，进而能够实现工作平台104在导轮结构103的带动下，在轨道系统102中进行垂直方向的动作；
[0004]
如图2所示，轨道系统包括相对设置的钢板121及焊接在钢板121之间的槽钢122，且在一侧的钢板121上设置有相对设置的立板123，并在相对设置的立板123上均设置有锁孔124,；
[0005]
如图3所示，导轮结构103中的导向轮125分别设置在槽钢122内；
[0006]
如图4所示，工作平台104上设置有铰座131，且第一销轴132依次穿过一侧立板123、铰座131和另一侧立板123后将工作平台104固定在某一锁孔124的位置；而第二销轴133依次穿过铰座131一侧、油缸134和铰座131另一侧后，使铰座131与油缸134进行连接；
[0007]
当需要提升时，油缸134的输出端动作，到达另一锁孔124的位置后，通过另一第一销轴132依次穿过立板123和油缸134的另一端，进行油缸134另一端的固定；并将与铰座131连接的第一销轴132拆除，在油缸134复位的过程中实现工作平台104的位置提升，而在提升的过程中通过导向轮125在槽钢122中的滑动实现；
[0008]
因结构的限制，在制作的过程中，需要焊接立板并进行锁孔的加工，造成工作量增加；且在操作的过程中，需要人工的方式对第一销轴进行操作，使得操作繁琐，提升效率降低；且在提升的过程中，由于锁孔的位置固定，因此，只能在特定的位置进行停留，不能根据需要调整工作平台的位置。
[0009]
综上，提出发明的技术方案。


技术实现要素：

[0010]
本发明的目的在于提供一种具有锁紧自适应能力的升降轨道系统及方法，该具有锁紧自适应能力的升降轨道系统结构合理，能够根据实际情况进行锁定，可以在不同位置进行停留；
[0011]
本发明提供一种具有锁紧自适应能力的升降轨道系统，包括：
[0012]
行走部，设置在轨道上，并沿轨道进行直线运动；
[0013]
升降部，设置在行走部上，并跟随行走部在轨道上改变位置；
[0014]
制动部，与升降部活动连接，并在移动的过程中根据需要进行动作，实现限制行走部动作。
[0015]
作为进一步的技术方案，行走部包括：
[0016]
第一行走组和第二行走组，相对设置在轨道两侧，并分别与升降部连接。
[0017]
作为进一步的技术方案，第一行走组包括：
[0018]
连接体，与升降部连接；
[0019]
若干行走轮，设置在连接体上。
[0020]
作为进一步的技术方案，制动部包括：
[0021]
驱动结构，活动地设置在升降部上；
[0022]
制动结构，与驱动结构连接，并在驱动结构的带动下与轨道接触进行制动。
[0023]
作为进一步的技术方案，驱动结构包括：
[0024]
驱动装置，一端与升降部连接；
[0025]
第一动作臂和第二动作臂，一端与驱动装置活动连接，另一端分别与制动结构连接；且第一动作臂和第二动作臂相对设置在驱动装置两侧，且均与升降部销接。
[0026]
作为进一步的技术方案，第一动作臂包括：
[0027]
联动段，一端与驱动装置活动连接；
[0028]
动作段，一端与联动段另一端连接，另一端与制动结构连接。
[0029]
作为进一步的技术方案，制动结构包括：
[0030]
第一制动单元，与第一动作臂另一端连接；
[0031]
第二制动单元，与第二动作臂的另一端连接。
[0032]
作为进一步的技术方案，第一制动单元包括：
[0033]
结构体，与制动部活动连接；
[0034]
第一滚动装置和第二滚动装置，相对设置在结构体上；
[0035]
制动片，设置在结构体临近轨道的一侧。
[0036]
作为进一步的技术方案，第一滚动装置包括：
[0037]
连接壳，与结构体连接；
[0038]
导轮组，穿设在连接壳上，并可沿连接壳进行伸缩运动。
[0039]
一种如上所述的具有锁紧自适应能力的升降轨道系统的具有锁紧自适应能力的升降方法，接到打开信号时，所述驱动装置伸出，带动所述联动段和所述动作段按照连杆机构原理进行运动，所述第一动作臂和所述第二动作臂与所述驱动装置的一端活动连接的销轴向所述驱动装置靠拢，带动所述动作段围绕所述动作段与所述升降部销接的销轴旋转，使所述第一制动单元和所述第二制动单元脱离所述轨道，实现解除锁定；
[0040]
接到锁紧信号消失或断电时，所述驱动装置迅速收回到原始状态，带动所述联动段和所述动作段动作，所述第一制动单元和所述第二制动单元压紧所述轨道实现锁定。
[0041]
本发明的技术方案通过在行走部与升降部连接，通过行走部带动升降部在轨道上进行动作，且在动作的过程中更加实际情况进行制动部进行动作，通过制动部对轨道进行锁定，实现对升降部的锁定，进而实现根据不同情况实现锁定，即实现在不同位置进行停留；
[0042]
与现有技术相比升降部升降更为稳定，且可以根据实际需要进行不同位置的锁定，实现锁定更加灵活；另外，结构更为合理，可根据升降部载荷情况灵活调整制动部的锁定摩擦力，能够降低整体制作的工作量，且能够在操作的过程中更为灵活，使得操作效率得
到提高。
附图说明
[0043]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]
图1为现有技术中升降工作平台的结构示意图；
[0045]
图2为现有技术中,升降工作平台中轨道系统的结构示意图；
[0046]
图3为现有技术中导轮结构与钢槽的组合状态结构示意图；
[0047]
图4为工作平台升降状态的结构示意图；
[0048]
图5为本发明为行走部的结构示意图；
[0049]
图6为第一行走组的结构示意图；
[0050]
图7为制动部的结构示意图；
[0051]
图8为第一制动单元的结构示意图；
[0052]
图9为第一滚动装置的结构示意图；
[0053]
图10为第一滚动装置的内部结构示意图；
[0054]
图11为锁定状态力学分析示意图。
[0055]
附图标记说明：
[0056]
101-固定基础；102-轨道系统；103-导轮结构；104-工作平台；121-钢板；122-钢槽；123-立板；124-锁孔；125-导向轮；131-铰座；132-第一销轴；133-第二销轴；134-油缸；
[0057]
2-行走部；21-第一行走组；211-连接体；212-行走轮；22-第二行走组；
[0058]
31-驱动结构；311-驱动装置；312-第一动作臂；3121-联动段；3122-动作段；313-第二动作臂；32-制动结构；321-第一制动单元；3221-结构体；3222-第一滚动装置；32221-连接壳；322211-壳体；322212-滑块；322213-弹簧；32222-导轮组；3223-第二滚动装置；3224-制动片；322-第二制动单元；
[0059]
4-升降部；5-轨道；6-固定架。
具体实施方式
[0060]
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0061]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0062]
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0063]
如图5-6所示，本发明提出的一种具有锁紧自适应能力的升降轨道系统，包括：
[0064]
行走部2设置在轨道5上，并沿轨道5进行直线运动；具体的，行走部2连接有电机、液压缸或油缸等，在电机、液压缸或油缸的带动下使得行走部2在轨道5上进行直线运动，实现沿轨道5进行升降；本发明中，轨道5采用空心钢柱，或在空心钢管内部浇灌混凝土增加抗压能力；
[0065]
升降部4设置在行走部2上，并跟随行走部2在轨道5上改变位置；本发明中，升降部4优选为升降平台，由于与行走部2进行连接，因此，在行走部2的带动下跟随行走部2在轨道5上进行直线运动，进而改变升降部4的高度，进行相应的运输等操作；
[0066]
制动部与升降部4活动连接，并在移动的过程中根据需要进行动作，实现限制行走部2动作；具体的，在升降部4动作时，如需要停止动作，则制动部动作，由于制动部与升降部4连接，因此，当制动部与轨道5接触进行制动时会带动升降部4停止运动，进而实现制动；相较于现有技术能够通过制动部根据需要在所需的位置进行制动，无需在现有技术的特定位置进行制动，提高了制动的效果；
[0067]
其中，
[0068]
行走部2包括第一行走组21和第二行走组22，该第一行走组21和第二行走组22相对设置在轨道5两侧，并分别与升降部4连接；本发明中，通过第一行走组21和第二行走组22相对设置能够保运动过程中的平稳；
[0069]
且，
[0070]
如图5和图6所示，第一行走组21包括连接体211和若干行走轮212，该连接体211与升降部4连接；若干行走轮212设置在连接体211上；本发明中，优选的行走轮212为4个，且设置在同一列，每两个行走轮212为一组，这样在驱动的过程中，能够更好的与轨道5接触，增大接触面积，增加稳定性，确保有足够的驱动力，减小轮压；另外，在本发明中，导轮的外表面与轨道5贴合，可以约束导轮，避免出现晃动；
[0071]
本发明中第二行走组22的结构与第一行走组21的结构相同，为节省篇幅，本发明对第二行走组22的结构不再进行赘述；
[0072]
如图7-10所示，制动部包括驱动结构31和制动结构32，该驱动结构31活动地设置在升降部4上；制动结构32与驱动结构31连接，并在驱动结构31的带动下与轨道5接触进行制动；在实际的使用过程中，通过驱动结构31带动制动结构32动作，进而实现制动结构32与轨道5接触对轨道5的抱紧进行制动操作；
[0073]
其中，
[0074]
驱动结构31包括驱动装置311、第一动作臂312和第二动作臂313，该驱动装置311一端与升降部4连接；第一动作臂312和第二动作臂313一端与驱动装置311活动连接，另一端分别与制动结构32连接；且第一动作臂312和第二动作臂313相对设置在驱动装置311两
侧，且均与升降部4销接；具体的，第一动作312臂和第二动作臂313的一端均通过销轴与驱动装置311的一端活动连接，另一端分别与制动结构32通过销轴连接，这样在驱动驱动装置311驱动时，能够以销轴作为支点进行旋转和施加力；
[0075]
如图7所示，第一动作臂312包括：联动段3121和动作段3122，该联动段3121两端为螺杆结构，中段为内螺纹结构，通过旋转中段可以调节伸缩杆长度，方便安装，也便于调整，联动段3121一端与驱动装置311活动连接；动作段3122一端与联动段3121另一端连接，另一端与制动结构32连接；具体的，联动段3121的一端通过销轴与驱动装置311的一端连接；联动段3121的另一端与动作段3122的一端销轴连接；动作段3122的另一端通过销轴与制动结构32销接，且动作段3122通过销轴与制动结构32销接；这样在每个部分进行动作时，可以通过销轴作为支点进行旋转，并通过销轴获取和承受力；而在驱动装置311的带动下联动段3121动作，并带动动作段3122动作，由于动作段3122与升降部4销接，因此，在驱动装置311的带动下动作段3122在杠杆依据杠杆原理使得制动结构32动作，通过制动结构32抱紧轨道5，实现对升降部4的制动；动作段3122与升降部4销接处设有销轴式载荷传感器，同时测量轴向压力；
[0076]
本发明中，第二动作臂313与第一动作臂312的结构相同，为节省篇幅，本发明对第二动作臂313的结构不在进一步赘述；
[0077]
如8-10所示，制动结构32包括第一制动单元321和第二制动单元322，该第一制动单元321与第一动作臂312另一端连接；第二制动单元322与第二动作臂313的另一端连接；这样在第一动作臂312和第二动作臂313的带动下实现第一制动单元321和第二制动单元322的动作，通过第一制动单元321和第二制动单元322进行轨道5的抱紧，实现制动；
[0078]
其中，第一制动单元321包括结构体3221、第一滚动装置3222、第二滚动装置3223和制动片3224，该结构体3221与制动部活动连接；第一滚动装置3222和第二滚动装置3223相对设置在结构体3221上；制动片3224设置在结构体3221临近轨道5的一侧；通过结构体3221与第一动作臂312连接，并在第一动作臂312的带动下通过结构体3221带动第一滚动装置3222、第二滚动装置3223和制动片3224动作；当需要抱紧轨道5时，第一动作臂312带动制动片3224向轨道5所在位置移动；而当接触抱紧轨道5时，第一动作臂312带动制动片3224向反向动作；而在抱紧轨道5时，第一滚动装置3222和第二滚动装置3223进行伸缩变形；
[0079]
如图9和图10所示，第一滚动装置3222包括连接壳32221和导轮组32222，该连接壳32221与结构体3221连接；导轮组32222穿设在连接壳32221上，并可沿连接壳32221进行伸缩运动；具体的，在抱紧的过程中导轮组32222会在连接壳32221内做伸缩运动；
[0080]
而，
[0081]
连接壳32221包括壳体322211、滑块322212和弹簧322213，该壳体322211穿设在结构体3221内，且在壳体322211侧壁上相对设置有滑槽；滑块322212设置在壳体322211上；弹簧322213设置在壳体322211内，并通过滑块322212将弹簧322213限制在壳体322211内；且在导轮组32222的带动下使滑块322212在滑槽内进行动作；
[0082]
本发明中，导轮组32222包括螺杆，螺杆穿设在壳体322211内，螺杆的一端设置有螺栓，进行螺杆一端的限位，另一端设置有导轮，且在螺杆上设置有另一螺栓，且壳体322211和滑块322212设置在两个螺栓之间，通过多螺栓的调整，可以调整弹簧322213的松紧度，而在抱紧时，导轮受压带动螺杆动作，并通过临近滑块322212的螺栓推动滑块322212
在壳体322211上的滑槽中动作并挤压弹簧322213；而当反向动作时，在弹簧322213释放压力，使得导轮复位；通过导轮的设置能够辅助第一制动单元321在导轨上动作；此导轮组32222具备弹性自适应能力，由压簧提供的弹力，可随钢柱轨道平整情况前后伸缩，确保导轮始终与钢柱轨道紧密接触，第一制动单元321和第二制动单元322能与钢柱轨道最大面积接触，钢柱轨道有凸出不平时，导轮带动滑块322212在支座内滑动，压缩弹簧322213，避免刚性碰撞损坏导轮。
[0083]
本发明中，轨道5采用空心钢柱，或在空心钢管内部浇灌混凝土增加抗压能力；空心钢柱为圆形空心钢柱，或者空心钢管为圆形空心钢管，以便轨道5四周成对对称设置导轮或导轮组32222。
[0084]
本发明中，第二制动单元322与第一制动单元321结构相同，为节省篇幅，本发明对第二制动单元322不在进一步赘述；
[0085]
如图11所示，本发明技术方案在进行锁定时可以根据如下公式获取锁定力，其中，
[0086]
锁定力为f，不同方向所受到的力分别为p1、p2、p3和p4；第一制动单元321和第二制动单元322的数量为n；安全系数为α；摩擦系数为μ；平台自重为g；联动段3121和动作段3122连接的销轴与动作段3122和升降部4连接的销轴之间的距离为l2；动作段3122和第一制动单元321连接的销轴与动作段3122和升降部4连接的销轴之间的距离为l1；联动段3121与驱动装置311所在平面垂线的夹角为θ；由此，可以得到如下所需数值：
[0087]
f＝g
×
α/n
[0088]
p1
×
2
×
μ＝f
[0089]
p1
×
l1＝p3
×
l2
[0090]
p2＝p1+p3
[0091]
p4＝2
×
p3
×
tanθ
[0092]
一种如上所述的具有锁紧自适应能力的升降轨道系统的具有锁紧自适应能力的升降方法，接到打开信号时，所述驱动装置311伸出，带动所述联动段3121和所述动作段3122按照连杆机构原理进行运动，所述第一动作312臂和所述第二动作臂313与所述驱动装置311的一端活动连接的销轴向所述驱动装置311靠拢，带动所述动作段3122围绕所述动作段3122与所述升降部4销接的销轴旋转，使所述第一制动单元321和所述第二制动单元322脱离所述轨道5，实现解除锁定；
[0093]
接到锁紧信号消失或断电时，所述驱动装置311迅速收回到原始状态，带动所述联动段3121和所述动作段3122动作，所述第一制动单元321和所述第二制动单元322压紧所述轨道5实现锁定。
[0094]
本发明的技术方案：
[0095]
简化轨道系统，降低加工制造难度和成本；
[0096]
轨道5为圆柱，可浇灌混凝土增加刚度；
[0097]
锁定(抱紧)具有自动化程度高、劳动强度低的优点；
[0098]
若干行走轮212与钢柱配合，可有效约束水平晃动；行走轮212可多组配合使用，较小轮压，降低单轮尺寸；
[0099]
由于结构的设置可以保证第一制动单元321和第二制动单元322受力均衡；
[0100]
可以进行第一动作臂312和第二动作臂313的调节，即调节第一动作臂312和第二
动作臂313的杠杆比例关系，实现力的放大，调节锁定压紧力，实现锁定摩擦力大范围调节，系统推广适应性强。
[0101]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。