一种螺旋垂直提升机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种螺旋垂直提升机构，包括承重板，竖向安装在承重板底部的顶升柱，沿周向紧邻顶升柱布置的立柱，以及设置在承重板与顶升柱之间用于驱动顶升柱旋转的驱动装置；顶升柱的圆周面上具有突出地绕顶升柱螺旋向上盘绕设置的螺旋棱，螺旋棱的大径大于数个立柱的公切圆的直径；立柱朝向顶升柱的一侧具有沿长度方向等距间隔设置的引导槽，引导槽沿螺旋棱的方向贯通设置，且相邻两个引导槽的距离与螺旋棱的导程相同；数个立柱上的引导槽沿顶升柱的周向呈与螺旋棱相一致的螺旋形排列；螺旋棱配合设置在数个立柱的引导槽内，并能够靠自身旋转在引导槽的引导下升降。本发明还具有提速快，自身轻，噪音小，能润滑，使用安全性高，寿命较长等优点。
【专利说明】
一种螺旋垂直提升机构
技术领域
[0001]本发明涉及一种提升机构，具体地说是一种螺旋垂直提升机构。
【背景技术】
[0002]垂直提升机构是一种将货物或人提升到高处的设备，广泛应用于矿井以及建筑工地上，在现有的提升机构中，通常是采用钢丝绳和卷扬机的结构形式进行提升。现有专利其均是采用上述结构形式，具有提升方便的特点。但是这种结构形式的提升方式，在提升的过程中，当出现钢丝绳断裂的突发事故时，提升物会发生高空掉落的危险，进而危及人员和货物的安全。
[0003]为此，发明人曾设计了一种无绳垂直提升机构，包括数个均匀地竖直设置的筒状体、靠螺纹旋接于筒状体内部的顶升柱、设置于筒状体之间的承重板、固定于承重板中部下方的电机、固设于电机输出轴上的斜齿轮，其中所述筒状体之间相对的一侧各自开有一侧槽，所述承重板的边角上设置有延伸部穿过所述筒状体的侧槽并连接于顶升柱的上端，所述顶升柱的下端固设有一斜齿轮，所述电机输出轴上斜齿轮与各顶升柱下端斜齿轮之间设置有传动杆，所述传动杆的两端均设置为斜齿面并分别与电机输出轴上斜齿轮和各顶升柱下端斜齿轮相啮合，传动杆中部靠轴承连接于固定在承重板下端的连接件上。使得使用该无绳垂直提升机构不会出现因绳索断裂而导致提升物掉落的危险，大大增大了提升机的安全性。
[0004]但是，上述无绳垂直提升机构的顶升柱直径较小，在相同的螺纹升角的情况下，螺纹的导程较小，导致提升的速度较慢，工作效率较低。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是:如何提供一种结构简单，制造及维修成本较低，使用寿命较长，提升速度快，效率较高的螺旋垂直提升机构。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案:
一种螺旋垂直提升机构，其特征在于，包括水平设置的承重板，竖向安装在所述承重板底部且可绕自身轴线旋转的顶升柱，沿周向紧邻所述顶升柱布置的数个竖直设置的立柱，以及设置在所述承重板与顶升柱之间用于驱动所述顶升柱旋转的驱动装置;所述顶升柱的圆周面上具有突出地绕顶升柱螺旋向上盘绕设置的螺旋棱;所述立柱朝向所述顶升柱的一侧具有沿长度方向等距间隔设置的引导槽，所述引导槽沿所述螺旋棱的盘绕方向贯通设置，且同一立柱相邻两个所述引导槽的距离与所述螺旋棱的导程相同；数个所述立柱上的引导槽沿所述顶升柱的周向呈与所述螺旋棱相一致的螺旋形排列;所述螺旋棱配合设置在数个所述立柱的引导槽内，并能够靠自身旋转在所述引导槽的引导下升降；还包括用于引导所述承重板上下运动，并防止所述承重板旋转的导向装置;所述螺旋棱在周向上设置有至少两条。
[0007]使用时，启动驱动装置，驱动顶升柱绕自身轴线旋转，由于顶升柱上的螺旋棱配合设置在立柱的引导槽内，而数个立柱的引导槽呈螺旋形排列，从而构成不连续内螺纹，螺旋棱随着顶升柱在该不连续的内螺纹内旋转，使得顶升柱推动上方的承重板上下移动，这样，就实现了螺旋提升功能，由于顶升柱位于承重板中部，为了保证承重板的平稳，直径一般都较大，在相同螺纹升角的情况下，顶升柱上的螺旋棱导程更大，从而在相同转速的情况下，有利于提高提升的速度，以及提升工作的效率。另外，由于螺纹具有自锁特性，一旦提升过程中出现机械故障，顶升柱能够在螺纹的自锁作用下停在原位，从而能够避免事故的发生，提高了提升机的安全性。另外，设置两条螺旋棱可以增加螺旋棱的强度，提高螺旋棱的使用寿命，增加提升机的安全性。
[0008]作为优化，所述螺旋棱的下表面或所述引导槽朝上的表面上还铺设有一层由耐磨材料制作的滑块，所述滑块通过螺栓固定在所述螺旋棱的下表面或所述引导槽朝上的表面上。
[0009]这样，将滑块安装在螺旋棱的下表面或引导槽朝上的表面，提高了二者接触表面的耐磨性，避免螺旋棱与引导槽在提升过程中因摩擦变形而造成报废。同时，在满足工作性能要求的前提下，能够减少优质材料的使用量，节省制造成本。另外，滑块磨损后，只需对滑块进行更换，有利于节省维修成本。
[0010]作为优化，所述引导槽朝上的表面上还具有下凹设置的球形孔，所述球形孔内嵌入设置有可滚动的滚珠，且滚珠的上端露出所在表面。
[0011]这样，由于滚珠的上端露出引导槽朝上的表面，从而使配合在引导槽内的螺旋棱下表面与滚珠相接触，当螺旋棱随顶升柱旋转时，带动与之接触的滚珠在引导槽的球形孔内滚动，从而将螺旋棱与引导槽之间的滑动摩擦变成滚动摩擦，有利于提高运动的灵活性，减少磨损，有利于提尚使用寿命。
[0012]作为优化，所述螺旋棱的下表面具有沿螺旋棱设置的凹槽，所述凹槽的截面呈圆弧形，且圆弧的半径与所述滚珠半径一致;所述凹槽的深度与所述滚珠所露出的高度相匹配，使所述螺旋棱的凹槽配合在所述滚珠上时，所述螺旋棱的下表面与所述引导槽朝上的表面之间具有间隙。
[0013]这样，在螺旋棱的下表面设置与滚珠直径相匹配的凹槽，使滚珠与该凹槽相配合，可以增加滚珠与螺旋棱之间的接触面积，使滚珠以及螺旋棱下表面所承受的压强更小，减小滚珠或螺旋棱下表面的变形量，提高使用寿命。
[0014]作为优化，所述立柱上沿轴向方向等距设置有若干可转动的滚柱，所述引导槽为设置在所述滚柱的中部呈环形的凹槽;所述滚柱的上下两端通过轴承倾斜地安装在所述立柱上，使所述引导槽朝上的表面与对应侧的所述螺旋棱的下表面相平行。
[0015]由于引导槽朝上的表面与对应侧的所述螺旋棱的下表面相平行，使得配合在引导槽内的螺旋棱下表面直接与引导槽朝上的表面相贴合，增大了引导槽对螺旋棱的支撑面积，有利于提高了提升机的稳定性。另外，当螺旋棱随顶升柱旋转时，滚柱在螺旋棱的摩擦力的带动下绕自身轴线旋转，使得引导槽的工作面随着滚柱的转动发生变化，避免引导槽的固定表面产生磨损而造成报废，有利于提高使用寿命。
[0016]作为优化，所述导向装置为能够上下移动地套设在所述立柱上的导向套，所述导向套与所述立柱相配合的长度大于所述引导槽的宽度;所述承重板固定连接在所述导向套上。
[0017]这样，在立柱上安装导向套，可以节省材料，简化结构。同时，导向套与立柱相配合的长度大于引导槽的宽度，可以防止导向套在经过引导槽时发生卡滞，有利于提高机构的灵活性。
[0018]作为优化，所述导向套与所述立柱相配合的一侧的上下两端沿远离所述立柱的方向倾斜设置。这样，即使导向套在经过引导槽些许偏转，也可以通过两端倾斜设置的侧面引导导向套能够顺畅地经过立柱上的引导槽，提高机构的运行平稳性。
[0019]作为优化，所述立柱沿周向方向的两侧上具有沿高度方向设置的滑槽;所述顶升柱上还设置有若干绕周向方向覆盖所述顶升柱的防护板，所述防护板沿周向方向的两端可滑动地安装在相邻两个所述立柱的滑槽内；所述防护板与所述顶升柱之间形成用于储存润滑脂的润滑腔。
[0020]采用上述结构，可以便于在润滑腔内填充润滑脂，使防护板与顶升柱之间的螺旋棱浸润在润滑脂内，在工作过程中对螺旋棱及引导槽进行润滑，从而提高螺旋棱的使用寿命O
[0021]作为优化，所述驱动装置包括固定设置在所述承重板底部的电机，所述电机的转子连接安装在所述顶升柱上。
[0022]作为优化，所述驱动装置还包括固定设置在所述顶升柱上的行星齿轮减速器，所述电机的转子同轴连接在所述行星齿轮减速器的输入轴上。
[0023]相比现有技术，本发明具有如下优点:
1、本发明的技术方案，其改变了现有技术中常见的用绳索和卷扬机的垂直提升方式，采用无绳垂直提升，利用螺纹的自锁特性，使得提升机构不会出现提升物髙空坠落的安全隐患。2、本发明非常适用于矿井垂直提升、建筑工地垂直提升，运行安全可靠。3、本发明还具有结构简单、成本低廉的优点。4、本发明还具有提速快，自身轻，噪音小，能润滑，使用寿命较长等优点；5、本发明在具体使用时，可以在立柱之间沿竖向方向设置多个顶升柱以及承重板，可以实现不同高度的同时提升，这样即克服了绳索提升时，一个提升通道只能设置一个载物装置进行提升的缺陷，大大提高了提升机构的运行效率和空间使用效率。6、本发明在具体使用时，还可以作用于特殊的地址位置的山区交通运输，如川藏公路上下落差数千米，在适当的地段安装该垂直提升机构，可以将汽车从山峡底部提升至所需高度。
【附图说明】
[0024]图1为本发明一实施例的结构示意图。
[0025]图2为图1中螺旋棱与引导槽配合部分的结构示意图。
[0026]图3为滚柱的结构示意图。
[0027]图4为另一实施例中螺旋棱与引导槽配合部分的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0029]实施例1:如图1?图3所示，一种螺旋垂直提升机构，包括水平设置的承重板1、竖向安装在所述承重板I底部且可绕自身轴线旋转的顶升柱2、沿周向紧邻所述顶升柱2布置的数个竖直设置的立柱3、以及设置在所述承重板I与顶升柱2之间用于驱动所述顶升柱2旋转的驱动装置;所述顶升柱2的圆周面上具有绕顶升柱2突出设置的螺旋棱21，所述螺旋棱21的最大直径大于数个所述立柱3的内公切圆的直径，且所述螺旋棱21的最小直径小于数个所述立柱3的外公切圆的直径;所述立柱3朝向所述顶升柱2的一侧具有沿长度方向等距间隔设置的引导槽31，所述引导槽31沿所述螺旋棱21的盘绕方向贯通设置，且同一立柱相邻两个所述引导槽31的距离与所述螺旋棱21的导程相同；数个所述立柱3上的引导槽31沿所述顶升柱2的周向呈与所述螺旋棱21相一致的螺旋形排列；所述螺旋棱21配合设置在数个所述立柱3的引导槽31内，并能够靠自身旋转在所述引导槽31的引导下升降;还包括用于引导所述承重板I上下运动，并防止所述承重板I旋转的导向装置。
[0030]使用时，启动驱动装置，驱动顶升柱绕自身轴线旋转，由于顶升柱上的螺旋棱配合设置在立柱的引导槽内，而数个立柱的引导槽呈螺旋形排列，从而构成不连续内螺纹，螺旋棱随着顶升柱在该不连续的内螺纹内旋转，使得顶升柱推动上方的承重板上下移动，这样，就实现了螺旋提升功能，由于顶升柱位于承重板中部，为了保证承重板的平稳，直径一般都较大，在相同螺纹升角的情况下，顶升柱上的螺旋棱导程更大，从而在相同转速的情况下，有利于提高提升的速度，以及提升工作的效率。另外，由于螺纹具有自锁特性，一旦提升过程中出现机械故障，顶升柱能够在螺纹的自锁作用下停在原位，从而能够避免事故的发生，提尚了提升机的安全性。
[0031]具体实施时，所述螺旋棱21在周向上设置有至少两条，且两个所述螺旋棱21的距离等于螺旋棱导程的一半。这样，两个螺旋棱在顶升柱任一高度处的横截面上截图呈中心对称结构，顶升柱在升降过程中，相互对称的立柱对顶升柱同一高度的两侧的螺旋棱都提供支撑力，使得顶升柱的受力更加的均匀。同时，还可以增加螺旋棱的强度，提高螺旋棱的使用寿命，增加提升机的安全性。所述承重板I与顶升柱2之间还设置有回转支撑，所述回转支撑为与所述顶升柱2同轴设置的轴承。
[0032]实施时，所述螺旋棱21的下表面或所述引导槽31朝上的表面上还铺设有一层由耐磨材料制作的滑块22，所述滑块22通过螺栓固定在所述螺旋棱21的下表面或所述引导槽31朝上的表面上。
[0033]这样，将滑块安装在螺旋棱的下表面或引导槽朝上的表面，提高了二者接触表面的耐磨性，避免螺旋棱与引导槽在提升过程中因摩擦变形而造成报废。同时，在满足工作性能要求的前提下，能够减少优质材料的使用量，节省制造成本。另外，滑块磨损后，只需对滑块进行更换，有利于节省维修成本。
[0034]具体实施时，所述滑块采用低合金工具钢制造。这样，有利于提高滑块的强度以及耐磨性。
[0035]实施时，所述立柱3上沿轴向方向等距设置有若干可转动的滚柱32，所述引导槽31为设置在所述滚柱32的中部呈环形的凹槽;所述滚柱32的上下两端通过轴承倾斜地安装在所述立柱3上，使所述引导槽31朝上的表面与对应侧的所述螺旋棱21的下表面相平行。
[0036]由于引导槽朝上的表面与对应侧的所述螺旋棱的下表面相平行，使得配合在引导槽内的螺旋棱下表面直接与引导槽朝上的表面相贴合，增大了引导槽对螺旋棱的支撑面积，有利于提高了提升机的稳定性。另外，当螺旋棱随顶升柱旋转时，滚柱在螺旋棱的摩擦力的带动下绕自身轴线旋转，使得引导槽的工作面随着滚柱的转动发生变化，避免引导槽的固定表面产生磨损而造成报废，有利于提高使用寿命。
[0037]实施时，所述导向装置为能够上下移动地套设在所述立柱3上的导向套6，所述导向套6与所述立柱3相配合的长度大于所述引导槽31的宽度;所述承重板I固定连接在所述导向套6上。
[0038]这样，在立柱上安装导向套，可以节省材料，简化结构。同时，导向套与立柱相配合的长度大于引导槽的宽度，可以防止导向套在经过引导槽时发生卡滞，有利于提高机构的灵活性。
[0039]实施时，所述导向套6与所述立柱3相配合的一侧的上下两端沿远离所述立柱3的方向倾斜设置。
[0040]这样，即使导向套在经过引导槽些许偏转，也可以通过两端倾斜设置的侧面引导导向套能够顺畅地经过立柱上的引导槽，提高机构的运行平稳性。
[0041]实施时，所述立柱3沿周向方向的两侧上具有沿高度方向设置的滑槽;所述顶升柱2上还设置有若干绕周向方向覆盖所述顶升柱2的防护板，所述防护板沿周向方向的两端可滑动地安装在相邻两个所述立柱3的滑槽内；所述防护板与所述顶升柱2之间形成用于储存润滑脂的润滑腔。
[0042]采用上述结构，可以便于在润滑腔内填充润滑脂，使防护板与顶升柱之间的螺旋棱浸润在润滑脂内，在工作过程中对螺旋棱及引导槽进行润滑，从而提高螺旋棱的使用寿命O
[0043]实施时，所述驱动装置包括固定设置在所述承重板I底部的电机，所述电机的转子连接安装在所述顶升柱2上。
[0044]实施时，所述驱动装置还包括固定设置在所述顶升柱2上的行星齿轮减速器，所述电机的转子同轴连接在所述行星齿轮减速器的输入轴上。
[0045]实施例2:如图4所示，与实施例1的不同之处在于，所述引导槽31朝上的表面上还具有下凹设置的球形孔，所述球形孔内嵌入设置有可滚动的滚珠，且滚珠的上端露出所在表面。
[0046]这样，由于滚珠的上端露出引导槽朝上的表面，从而使配合在引导槽内的螺旋棱下表面与滚珠相接触，当螺旋棱随顶升柱旋转时，带动与之接触的滚珠在引导槽的球形孔内滚动，从而将螺旋棱与引导槽之间的滑动摩擦变成滚动摩擦，有利于提高运动的灵活性，减少磨损，有利于提尚使用寿命。
[0047]实施时，所述螺旋棱21的下表面具有沿螺旋棱设置的凹槽，所述凹槽的截面呈圆弧形，且圆弧的半径与所述滚珠半径一致;所述凹槽的深度与所述滚珠所露出的高度相匹配，使所述螺旋棱21的凹槽配合在所述滚珠上时，所述螺旋棱21的下表面与所述引导槽31朝上的表面之间具有间隙。
[0048]这样，在螺旋棱的下表面设置与滚珠直径相匹配的凹槽，使滚珠与该凹槽相配合，可以增加滚珠与螺旋棱之间的接触面积，使滚珠以及螺旋棱下表面所承受的压强更小，减小滚珠或螺旋棱下表面的变形量，提高使用寿命。
[0049]实施时，所述引导槽的球形孔内还具有用于储存润滑油的油槽。这样，在润滑油的润滑作用下，有利于提高滚珠的灵活性，减小滚珠的磨损。
[0050]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种螺旋垂直提升机构，其特征在于，包括水平设置的承重板(I)、竖向安装在所述承重板(I)底部且可绕自身轴线旋转的顶升柱(2)、沿周向紧邻所述顶升柱(2)布置的数个竖直设置的立柱(3)、以及设置在所述承重板(I)与顶升柱(2)之间用于驱动所述顶升柱(2)旋转的驱动装置;所述顶升柱(2)的圆周面上具有突出地绕顶升柱螺旋向上盘绕设置的螺旋棱(21);所述立柱(3)朝向所述顶升柱(2)的一侧具有沿长度方向等距间隔设置的引导槽(31)，所述引导槽(31)沿所述螺旋棱(21)的盘绕方向贯通设置，且同一立柱相邻两个所述引导槽(31)的距离与所述螺旋棱(21)的导程相同；数个所述立柱(3)上的引导槽(31)沿所述顶升柱(2)的周向呈与所述螺旋棱(21)相一致的螺旋形排列;所述螺旋棱(21)配合设置在数个所述立柱(3)的引导槽(31)内，并能够靠自身旋转在所述引导槽(31)的引导下升降；还包括用于引导所述承重板(I)上下运动，并防止所述承重板(I)旋转的导向装置;所述螺旋棱(21)在周向上设置有至少两条。2.如权利要求1所述的螺旋垂直提升机构，其特征在于，所述螺旋棱(21)的下表面或所述引导槽(31)朝上的表面上还铺设有一层由耐磨材料制作的滑块(22)，所述滑块(22)通过螺栓固定在所述螺旋棱(21)的下表面或所述引导槽(31)朝上的表面上。3.如权利要求1所述的螺旋垂直提升机构，其特征在于，所述引导槽(31)朝上的表面上还具有下凹设置的球形孔，所述球形孔内嵌入设置有可滚动的滚珠，且滚珠的上端露出所在表面。4.如权利要求3所述的螺旋垂直提升机构，其特征在于，所述螺旋棱(21)的下表面具有沿螺旋棱设置的凹槽，所述凹槽的截面呈圆弧形，且圆弧的半径与所述滚珠半径一致;所述凹槽的深度与所述滚珠所露出的高度相匹配，使所述螺旋棱(21)的凹槽配合在所述滚珠上时，所述螺旋棱(21)的下表面与所述引导槽(31)朝上的表面之间具有间隙。5.如权利要求1所述的螺旋垂直提升机构，其特征在于，所述立柱(3)上沿轴向方向等距设置有若干可转动的滚柱(32)，所述引导槽(31)为设置在所述滚柱(32)的中部呈环形的凹槽;所述滚柱(32)的上下两端通过轴承倾斜地安装在所述立柱(3)上，使所述引导槽(31)朝上的表面与对应侧的所述螺旋棱(21)的下表面相平行。6.如权利要求1所述的螺旋垂直提升机构，其特征在于，所述导向装置为能够上下移动地套设在所述立柱(3)上的导向套(6)，所述导向套(6)与所述立柱(3)相配合的长度大于所述引导槽(31)的宽度;所述承重板(I)固定连接在所述导向套(6)上。7.如权利要求6所述的螺旋垂直提升机构，其特征在于，所述导向套(6)与所述立柱(3)相配合的一侧的上下两端沿远离所述立柱(3)的方向倾斜设置。8.如权利要求1所述的螺旋垂直提升机构，其特征在于，所述立柱(3)沿周向方向的两侧上具有沿高度方向设置的滑槽;所述顶升柱(2)上还设置有若干绕周向方向覆盖所述顶升柱(2)的防护板，所述防护板沿周向方向的两端可滑动地安装在相邻两个所述立柱(3)的滑槽内；所述防护板与所述顶升柱(2)之间形成用于储存润滑脂的润滑腔。9.如权利要求1所述的螺旋垂直提升机构，其特征在于，所述驱动装置包括固定设置在所述承重板(I)底部的电机，所述电机的转子连接安装在所述顶升柱(2)上。10.如权利要求9所述的螺旋垂直提升机构，其特征在于，所述驱动装置还包括固定设置在所述顶升柱(2)上的行星齿轮减速器，所述电机的转子同轴连接在所述行星齿轮减速器的输入轴上。
【文档编号】B66B15/08GK105905753SQ201610516042
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】刘纯明, 刘翔
【申请人】刘翔