一种伸缩升降装置及其控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种伸缩升降装置，包括：底座、驱动装置、伸缩旋转传动装置和升降柱，所述驱动装置固定在所述底座上，所述驱动装置包括驱动电机和控制器，所述驱动电机与控制器信号连接，且所述升降柱通过所述伸缩旋转传动装置与所述驱动电机相连接；所述升降柱的下部固定连接在所述底座上，其上部与所述伸缩旋转传动装置相连接。本发明的有益效果为：通过在每节伸缩结构都设置有螺纹旋进管和伸缩管，通过驱动电机控制伸缩管转动，然后通过伸缩管之间的传动带动螺纹旋进管沿着螺纹的旋进方向进行伸长或者缩短；通过对整体的设计，使用方便，操作便捷，而且使用时受使用环境的影响较小，拉伸比较大。
【专利说明】
一种伸缩升降装置及其控制方法
技术领域
[0001]本发明属于伸缩机械技术领域，具体涉及一种伸缩升降装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002]棍、棒、杆、粧、柱等直线长型物体是人们生活中经常碰到的物体，在日常生活中，根据需要的不同常常需要调整直线长形物体的长度，所以如何方便地调整直线长型柱状物体的长度或高度是人们常常面临的问题，同样对直线长形物体伸长后的强度和伸缩性能也是人们关心的问题;尤其是在抢险过程中，当在低矮的废墟残板缝隙中用其起支撑作用时，急需一种使用灵活，操作方便的伸缩支撑装置。
[0003]在一般棍、棒、杆、粧、柱的应用中，都需要确定棍、棒、杆、粧、柱的长度或者高度，以方便安装在应用的结构中，一旦比预期的长了就采取折断或锯断的方式，而一旦比预期的短了就采取补长、垫高的方式，因此会造成使用过程中的不方便。现有技术在对物体支撑中，通常采用千斤顶等工具进行支撑，但是千斤顶使用不方便，而且使用环境容易受到限制，给使用者带来了很多的困扰。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种多节伸缩升降的装置，每节伸缩结构都设置有螺纹旋进管和伸缩管，通过驱动电机控制伸缩管转动，然后通过伸缩管之间的传动带动螺纹旋进管沿着螺纹的旋进方向进行伸长或者缩短；通过对整体的设计，使用方便，操作便捷，而且使用时受使用环境的影响较小，拉伸比较大。
[0005]本发明所采用的技术方案为:一种伸缩升降装置，包括:底座、驱动装置、伸缩旋转传动装置和升降柱，所述驱动装置固定在所述底座上，所述驱动装置包括驱动电机和控制器，所述驱动电机与控制器信号连接，且所述升降柱通过所述伸缩旋转传动装置与所述驱动电机相连接;所述升降柱的下部固定连接在所述底座上，其上部与所述伸缩旋转传动装置相连接。
[0006]本发明技术方案的进一步优化，所述伸缩旋转传动装置包括驱动管、伸缩管和衔接管，所述伸缩管由至少两根延伸辅助管组成，且所有相邻的所述伸缩辅助管之间首尾通过卡合部相互套接，所述延伸辅助管横截面的形状为多边形;所述驱动管的上部通过所述卡合部与所述伸缩管最下端的所述延伸辅助管相连接，下端与所述驱动电机相连接;所述衔接管通过所述卡合部与所述伸缩管最上端的所述延伸辅助管相连接，所述衔接管的内侧面或者外侧面与所述升降柱之间面连接。
[0007]本发明技术方案的进一步优化，所述卡合部包括设置在所述延伸辅助管一端外侧面上的第一环状凸起和设置在所述延伸辅助管另一端内侧面上的第二环状凸起，所述第一环状凸起的的外径等于与其相邻的所述延伸辅助管内侧面上所述第二环状凸起的外径。
[0008]本发明技术方案的进一步优化，所述升降柱包括支撑柱和衔接柱，所述支撑柱的底端固定在所述底座上，所述支撑柱上部通过所述衔接柱与所述衔接管面连接;所述支撑柱由至少两根螺纹旋进管组成，且所有相邻的所述螺纹旋进管通过开设在其内外侧面上的旋进螺纹相互配合。
[0009]本发明技术方案的进一步优化，所述旋进螺纹的上端和下端均设置有止旋咬合部，所述止旋咬合部用以防止相邻的两个螺纹旋进管在工作的过程中发生脱落。
[0010]本发明技术方案的进一步优化，所述旋进螺纹为三角形螺纹、矩形螺纹或者梯形螺纹中的任意一种，且所述旋进螺纹包括至少两条平行的螺纹。
[0011]本发明技术方案的进一步优化，所述驱动管与所述驱动电机之间还设置有防回旋棘轮构件，所述防回旋棘轮构件包括棘轮主盘和缩降棘轮控制件，所述棘轮主盘中部开设有与所述驱动管形状相匹配的固定孔，所述棘轮主盘通过所述固定孔设置在所述驱动管的下部，所述缩降棘轮控制件与所述棘轮主盘相对应。
[0012]本发明技术方案的进一步优化，还包括电机保护罩，所述电机保护罩的底端固定在所述底座上，且所述棘轮控制件固定设置在所述电机保护罩的内壁上。
[0013]本发明技术方案的进一步优化，还包括防转保护顶套，且所述防转保护顶套的底面上设置有平转滑轮，所述防转保护顶套通过所述平转滑轮分别与所述升降柱相连接，具体是通过两者底面的圆心可转动式的连接。
[0014]—种使用所述的伸缩升降装置控制升降的方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0015]S1、通过控制器启动驱动电机；
[0016]S2、驱动电机在齿轮或者驱动轴的作用下带动驱动管转动，通过驱动管将转动力依次传递给伸缩管和衔接管，进而衔接管带动衔接柱转动；
[0017]S3、在衔接柱转动的过程中，由于衔接柱与螺纹旋进管以及螺纹旋进管之间均为螺纹连接，所以在衔接柱转动的作用下使螺纹旋进管沿螺纹的旋进方向实现支撑柱的伸长；
[0018]S4、当步骤S3中的升降柱上升到预定高度时，通过控制器控制防回旋棘轮构件，将驱动管锁死，进而使升降装置稳定在伸长的状态；
[0019]S5、当需要缩短时通过控制器将防回旋棘轮构件打开，同时控制驱动电机反转，将步骤S2和S3反向操作，从而使伸缩装置回复到开始状态。
[0020]本发明的有益效果为:
[0021]1、通过驱动电机控制伸缩旋转传动装置带动升降柱的伸缩，能够使升降柱使用更加的灵活，而且将伸缩旋转传动装置与升降柱之间进行套设，可以减小整个装置的占用空间，解决伸缩装置使用环境受局限的问题，另外通过设置控制装置，智能化程度更高，控制更加的方便，摒弃了现有千斤顶的机械控制方式。
[0022]2、设置可以自由伸缩的伸缩管和螺纹旋进管，能够结合电机旋转控制螺纹旋进管的伸长或缩短，进而使精细的直线长型物体调整到适合的长度，另外，在旋进螺纹的上端和下端分别设置止旋咬合部，能够在螺纹旋进管延伸到最大长度时自动停止，而且通过该设置还能够防止螺纹旋进管之间在旋进或旋退过程中发生脱落。
[0023]3、通过设置防回旋棘轮构件能够将伸缩装置固定在需要的伸缩长度上，使用灵活，可操作性更强，而且通过螺纹和棘轮的控制能够防止自动回缩，使用更加的安全可靠。
[0024]4、在伸缩装置的顶部设置防转保护顶套，能够在进行支撑工作时，使螺纹旋进管与被支撑物体之间不会有转动摩擦，从而保证了支撑的稳定性。
【附图说明】
[0025]图1是本发明伸缩升降装置的爆炸结构示意图；
[0026]图2是本发明伸缩升降装置中螺纹旋进管的结构示意图。
[0027]图中:1、底座;2、伸缩管;21、驱动管;3、螺纹旋进管;31、止旋咬合部;4、防转保护顶套;41、平转滑轮;5、棘轮主盘;51、缩降棘轮控制件;6、电机保护罩;7、驱动电机。
【具体实施方式】
[0028]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
[0029]如图1所示，本发明提供了一种伸缩升降装置，包括:底座1、驱动装置、伸缩旋转传动装置和升降柱，驱动装置固定在底座I上，驱动装置包括驱动电机7和控制器，驱动电机7与控制器信号连接，且升降柱通过伸缩旋转传动装置与驱动电机7相连接，控制器能够控制驱动电机7的正反转;升降柱的下部固定连接在底座I上，其上部与伸缩旋转传动装置相连接。驱动电机7通过带动伸缩旋转传动装置的转动，来实现升降柱的升降。
[0030]将伸缩旋转传动装置和升降柱均固定设置在底座I上，在具体的设置过程中可以根据情况将两者相互套设，只要保证两者之间能够有效的将转动的动力持续传动即可。
[0031]伸缩旋转传动装置包括驱动管21、伸缩管2和衔接管，伸缩管2由至少两根延伸辅助管组成，且所有相邻的伸缩辅助管之间首尾通过卡合部相互套接，延伸辅助管横截面的形状为多边形，通过设置多边形可以使相邻的管件之间不会发生相对的转动，从而能够有效的将驱动电机7的转动传送到升降柱上;驱动管21的上部通过卡合部与伸缩管2最下端的延伸辅助管相连接，下端与驱动电机7相连接;衔接管通过卡合部与伸缩管2最上端的延伸辅助管相连接，在进行设置伸缩管2时，仅仅使其具有传输转动的效果，在整个装置工作的过程中是通过升降柱的升降来实现的伸缩管2的伸缩;衔接管的内侧面或者外侧面与升降柱之间面连接，该设计是通过衔接管与升降柱之间的面连接，能够使升降柱与伸缩管2同步转动。
[0032]具体的伸缩管2之间的连接是大套内起边，小套外起边的卡合伸缩结构，卡合部包括设置在延伸辅助管一端外侧面上的第一环状凸起和设置在延伸辅助管另一端内侧面上的第二环状凸起，第一环状凸起的的外径等于与其相邻的延伸辅助管内侧面上第二环状凸起的外径。通过第一环状凸起和第二环状凸起之间的相互卡合，能够在伸缩管2伸缩的过程中防止管与管之间的脱落。
[0033]如图2所示，升降柱包括支撑柱和衔接柱，支撑柱的底端固定在底座I上，支撑柱上部通过衔接柱与衔接管面连接;支撑柱由至少两根螺纹旋进管3组成，且所有相邻的螺纹旋进管3通过开设在其内外侧面上的旋进螺纹相互配合。在伸缩管2的转动带动下能够实现螺纹旋进管3的转动，然后通过螺纹之间的配合实现支撑柱的升降效果。另外，在旋进螺纹的上端和下端均设置有止旋咬合部31，止旋咬合部31用以防止相邻的两个螺纹旋进管3在工作的过程中发生脱落。
[0034]旋进螺纹为三角形螺纹、矩形螺纹或者梯形螺纹中的任意一种，根据需要调节伸缩装置伸缩速度的需求，可以设置不同螺距的螺纹，而且通过设置不同形式的旋进螺纹，能够使伸缩装置承受不同的支撑力度，根据需要调整螺纹的宽度使用更加的灵活。另外，将旋进螺纹设置成平行的两条，可以在旋转的过程中具有更好的咬合力，支撑更加的稳定，而且通过该设计能够将止旋咬合部31设置在两条平行螺纹的其中一条螺纹槽内，在这条螺纹槽道两端有止旋咬合部31，相应的螺棱只出现在螺杆旋进方向的后一部份，能够达到更好的止旋效果和咬合效果，同样也可将止旋咬合部设置在螺纹的螺棱上，同样能够达到较好的止旋效果和咬合效果；同样旋进螺纹可以设置成底部由梯形螺纹，在梯形螺纹的上顶面上设置三角螺纹，该设计也是根据双平行螺纹的设立理念，只是将螺纹的空间位置做了变换，同样将止旋螺纹设置在梯形或者三角形的任意一条螺纹上，既能够达到止旋和增加螺纹的咬合力的效果，也能够更加灵活地调整旋进进程和较小驱动电机的旋进力度。
[0035]驱动管21与驱动电机7之间还设置有防回旋棘轮构件，防回旋棘轮构件包括棘轮和缩降棘轮控制件51，棘轮中部开设有与驱动管21形状相匹配的固定孔，棘轮通过固定孔设置在驱动管21的下部，缩降棘轮控制件51与棘轮相对应。还包括电机保护罩6，电机保护罩6的底端固定在底座I上，且棘轮控制器固定设置在电机保护罩6的内壁上。
[0036]通过设置与防回旋棘轮构件以及电机保护罩6，在保护电机的同时能够阀能够方便棘轮的工作，而且在电机保护罩6顶端开设有一电机轴孔供电机轴横杆伸出，该电机保护罩6顶端外侧，在棘轮主盘5位置的齿轮位置设置缩降棘轮控制件51(具体的缩降棘轮控制件51由缩降棘轮磁吸制成)，在缩降棘轮控制件51无磁吸动作时，棘轮主盘5在棘轮的控制下，只能单向的旋进运动，直至螺纹旋进管3最终长度后，由于伸缩管2顶端与螺纹旋进管3顶部已固定连接，底部由底座I与防回旋棘轮构件的棘轮卡住棘轮主盘5，使螺纹旋进管3相对伸缩两端不能回旋，保持了整个装置在伸长后的稳定状态;在缩降棘轮控制件51有磁吸动作时，配合电机的反转，可实现整个装置的收缩或降低。
[0037]还包括防转保护顶套4，且防转保护顶套4的底面上设置有平转滑轮41，防转保护顶套4通过平转滑轮41分别与升降柱相连接。
[0038]—种使用伸缩升降装置控制升降的方法，包括以下步骤:
[0039]S1、通过控制器启动驱动电机；
[0040]S2、驱动电机在齿轮或者驱动轴的作用下带动驱动管转动，通过驱动管将转动力依次传递给伸缩管和衔接管，进而衔接管带动衔接柱转动；
[0041]S3、在衔接柱转动的过程中，由于衔接柱与螺纹旋进管以及螺纹旋进管之间均为螺纹连接，所以在衔接柱转动的作用下使螺纹旋进管沿螺纹的旋进方向实现支撑柱的伸长；
[0042]S4、当步骤S3中的升降柱上升到预定高度时，通过控制器控制防回旋棘轮构件，将驱动管锁死，进而使升降装置稳定在伸长的状态；
[0043]S5、当需要缩短时通过控制器将防回旋棘轮构件打开，同时控制驱动电机反转，将步骤S2和S3反向操作，从而使伸缩装置回复到开始状态。
[0044]在装置的使用过程中可以任意放置伸缩装置的使用方向，可以使用底座直接接触所要支撑的物体，也可使顶部接触支撑的物体。
[0045]上述技术方案的进一步优化技术点为:
[0046]伸缩管2也可以进化为多节的旋转止旋螺纹筒，为圆形空腔筒，也以螺纹螺棱旋转方式咬合，并且伸缩管2的旋进方向与螺纹旋进管3的旋进方向为相对逆向，但旋转的一圈引起的延伸长度一致，伸缩管2包含的多节的旋转止旋螺纹筒是整个套在螺纹旋进管3的外层，并且伸缩管2伸长后最末端的旋转止旋螺纹筒与螺纹旋进管3伸长后最末端的旋转止旋螺纹筒机械连接，该这样可以保证在伸缩管2旋转的过程中带动螺纹旋进管3同步转动。
[0047]将伸缩管2设置为多节的旋转止旋螺纹筒，就不需要设置上述基础结构方案中的防转保护顶套4，因为伸缩管2的旋进方向与螺纹旋进管3的旋进方向为相对逆向的，并于旋转出去后的顶端机械连接，所以螺纹旋进管3的旋转力与伸缩管2反旋转力正好对消，因此不需要防转保护顶套4的保护结构。
[0048]驱动电机7固定在底座I上，电机保护罩6把驱动电机7保护并罩在底座I上，并且电机保护罩6还能够为防回旋棘轮构件和伸缩管2提供旋转平台。
[0049]驱动电机7的转轴穿过电机保护罩6到达旋转平台后，通过两组齿轮咬合将电机旋转力输送给伸缩管2，伸缩管2的旋进方向与螺纹旋进管3的旋进方向为相对逆向，即一个左旋为伸长时，另一个右旋为伸长，该相对逆向旋转方式的形成是采用同一电机通过两组齿轮咬合旋转完成。
[0050]驱动电机7反转时，通过该两组齿轮咬合旋转，使螺纹旋进管3及伸缩管2都是螺纹退后的方向转动，由于伸缩管2伸长后最末端的旋转止旋螺纹筒与螺纹旋进管3伸长后最末端的衔接管机械连接，因此驱动电机7的旋转力能使整个机械结构在螺纹的作用下收缩。
[0051]驱动管21下部的外壁周围为棘轮主盘5，棘轮主盘5外侧有一手动或者机械控制的缩降棘轮控制件51，当螺纹旋进管3与伸缩管2达到预定长度或高度时，驱动电机7停止工作，将缩降棘轮控制件51锁死驱动管21下部的棘轮主盘5，使螺纹旋进管3与伸缩管2都停止转动，由于螺纹旋进管3的旋进方向与伸缩管2的旋进方向为相对逆向，在延长体的顶端受到的压力时，伸缩管2之间由于螺纹的斜坡下滑力会形成相对逆向的旋转，整个顶端压力会形成“3Γ字形压力传递到驱动管21下部的棘轮主盘5，由缩降棘轮控制件51，分别在螺纹旋进管3与伸缩管2的螺纹与螺棱的摩擦力支撑下使整个延长后的长柱体处于稳态。
[0052]驱动电机7与驱动管21之间可以通过驱动电机7的驱动轴直接控制驱动管21的旋转，也可通过齿轮间的啮齿连接控制驱动管21的转动。
[0053]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种伸缩升降装置，其特征在于，包括:底座(I)、驱动装置、伸缩旋转传动装置和升降柱，所述驱动装置固定在所述底座(I)上，所述驱动装置包括驱动电机(7)和控制器，所述驱动电机(7)与控制器信号连接，且所述升降柱通过所述伸缩旋转传动装置与所述驱动电机(7)相连接;所述升降柱的下部固定连接在所述底座(I)上，其上部与所述伸缩旋转传动装置相连接。2.根据权利要求1所述的伸缩升降装置，其特征在于:所述伸缩旋转传动装置包括驱动管(21)、伸缩管(2)和衔接管，所述伸缩管(2)由至少两根延伸辅助管组成，且所有相邻的所述伸缩辅助管之间首尾通过卡合部相互套接，所述延伸辅助管横截面的形状为多边形;所述驱动管(21)的上部通过所述卡合部与所述伸缩管(2)最下端的所述延伸辅助管相连接，下端与所述驱动电机(7)相连接;所述衔接管通过所述卡合部与所述伸缩管(2)最上端的所述延伸辅助管相连接，所述衔接管的内侧面或者外侧面与所述升降柱之间面连接。3.根据权利要求2所述的伸缩升降装置，其特征在于:所述卡合部包括设置在所述延伸辅助管一端外侧面上的第一环状凸起和设置在所述延伸辅助管另一端内侧面上的第二环状凸起，所述第一环状凸起的的外径等于与其相邻的所述延伸辅助管内侧面上所述第二环状凸起的外径。4.根据权利要求2所述的伸缩升降装置，其特征在于:所述升降柱包括支撑柱和衔接柱，所述支撑柱的底端固定在所述底座(I)上，所述支撑柱上部通过所述衔接柱与所述衔接管面连接;所述支撑柱由至少两根螺纹旋进管(3)组成，且所有相邻的所述螺纹旋进管(3)通过开设在其内外侧面上的旋进螺纹相互配合。5.根据权利要求4所述的伸缩升降装置，其特征在于:所述旋进螺纹的上端和下端均设置有止旋咬合部(31)，所述止旋咬合部(31)用以防止相邻的两个螺纹旋进管(3)在工作的过程中发生脱落。6.根据权利要求5所述的伸缩升降装置，其特征在于:所述旋进螺纹为三角形螺纹、矩形螺纹或者梯形螺纹中的任意一种，且所述旋进螺纹包括至少两条平行的螺纹。7.根据权利要求2-6中任一项所述的伸缩升降装置，其特征在于:所述驱动管(21)与所述驱动电机(7)之间还设置有防回旋棘轮构件，所述防回旋棘轮构件包括棘轮主盘(5)和缩降棘轮控制件(51)，所述棘轮主盘(5)中部开设有与所述驱动管(21)形状相匹配的固定孔，所述棘轮主盘(5)通过所述固定孔设置在所述驱动管(21)的下部，所述缩降棘轮控制件(51)与所述棘轮主盘(5)相对应。8.根据权利要求7所述的伸缩升降装置，其特征在于:还包括电机保护罩(6)，所述电机保护罩(6)的底端固定在所述底座(I)上，且所述棘轮控制件(51)固定设置在所述电机保护罩(6)的内壁上。9.根据权利要求7所述的伸缩升降装置，其特征在于:还包括防转保护顶套(4)，且所述防转保护顶套(4)的底面上设置有平转滑轮(41)，所述防转保护顶套(4)通过所述平转滑轮(41)与所述升降柱相连接。10.—种使用权利要求9所述的伸缩升降装置控制升降的方法，其特征在于，包括以下步骤: S1、通过控制器启动驱动电机； S2、驱动电机在齿轮或者驱动轴的作用下带动驱动管转动，通过驱动管将转动力依次传递给伸缩管和衔接管，进而衔接管带动衔接柱转动； S3、在衔接柱转动的过程中，由于衔接柱与螺纹旋进管以及螺纹旋进管之间均为螺纹连接，所以在衔接柱转动的作用下使螺纹旋进管沿螺纹的旋进方向实现支撑柱的伸长； S4、当步骤S3中的升降柱上升到预定高度时，通过控制器控制防回旋棘轮构件，将驱动管锁死，进而使升降装置稳定在伸长的状态； S5、当需要缩短时通过控制器将防回旋棘轮构件打开，同时控制驱动电机反转，将步骤S2和S3反向操作，从而使伸缩装置回复到开始状态。
【文档编号】B66F3/14GK105947924SQ201610323487
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】张正峰, 张峻铭
【申请人】张正峰