专利名称：变幅台阶永平式楼梯的制作方法
技术领域：
变幅台阶永平式楼梯技术领域[0001]本实用新型涉及一种楼梯，特别是一种安装于变幅机构上的台阶永平式楼梯。
背景技术：
[0002]目前，安装在变幅机构上的楼梯广泛应用于矿用机械、散装物料机械等各种设备 上，但基本都是非可自调式台阶楼梯。这种传统的楼梯，在变幅机构的运行过程中，非可自 调式台阶会随着变幅机构的变幅运动，失去与水平面的平行，而与水平面形成一定的角度， 当人行走在其上时，非常得艰难，并且很不方便。特别是在高空作业时，如果工作人员行走 在其上，一不小心就有可能发生生命危险，造成安全事故。[0003]鉴此，本实用新型力求采取用自调式台阶安装在变幅机构上的技术方案，使台阶 可随变幅机构的变幅运动而自行调节台阶与水平面平行，进而避免以上的安全危险，使人 在其上行走就如同地面的一般楼梯一样平稳安全。实用新型内容[0004]本实用新型旨在解决变幅机构上的传统楼梯不能实现与水平面平行、容易导致安 全事故发生的问题，为机械工人提供一种台阶自调、使人行走在其上感到舒适、安全的永平 式楼梯。[0005]本实用新型将通过下述技术解决方案实现[0006]一种变幅台阶永平式楼梯，包括活动台阶、与台阶两端纵向相连的两边侧板，其特 征在于，还包括动力机构、传动机构、检测机构和执行机构，台阶与台阶连接采用平行四边 形结构，在变幅运动时上、下台阶及台阶中心轴与连杆始终处于平行状态，动力机构中的液 压缸的一端与楼梯的液压缸支撑杆铰接连接，另一端与与其相近的楼梯台阶铰接连接，检 测装置安装于楼梯的台阶上，其传感器检测到变幅机构的运行，通过变幅控制电路使动力 机构中的液压泵工作，根据倾斜方向来驱动电磁换向阀控制液压缸运动，再通过平行四连 杆将力传递到各台阶，来实现楼梯台阶与水平面的平行。[0007]所述的动力机构选用液压缸驱动，作为楼梯台阶自调的动力源，来调节台阶与水 平的平行。该动力机构包括油箱、液压缸、电磁换向阀、溢流阀、液压泵、液压锁、滤清器及附 件，油箱用来储存油，液压泵的进油口有滤清器，利用多孔可透性材料截留液压油中的不溶 性杂质；为防止液压系统压力过高而损坏液压系统，在液压泵的出油口通过管路连接溢流 阀，当系统压力超过设定压力时溢流阀动作，通过溢流使系统压力维持在设定范围内，溢出 的液压油直接流回油箱；液压泵连续将液压油泵出，使机械能转换为压力能和动能，并通过 电磁换向阀来调节液流的方向，进而驱动液压缸做伸缸或缩缸运动；液压锁用于保压，在变 幅机构没有运行时，避免卸压而失去楼梯台阶与水平面的平行。当变幅机构运行时，由检测 机构检测到台阶与水平面失去平行，通过电气控制来驱动液压泵及电磁换向阀，使台阶恢 复与水平面平行。[0008]所述的检测机构，其传感器包括摆杆传感器、倾角传感器、编码器，检测到因变幅机构的运行使台阶失去与水平面平行时，通过变幅控制电路相继使动力机构、传动机构和执行机构工作。摆杆传感器包括左、右二个接近开关及一个机械摆杆，摆杆的上端通过摆杆轴固定于传感器装置的横梁上，摆杆自重垂直水平面，整个装置置于底板、盖板和左、右侧板组成的封闭空间内。当变幅机构静止时，检测机构中的摆杆在重力的作用下，始终垂直于水平面；当变幅机构往下运行时，摆杆与前面的右接近开关接近，而使右接近开关动作；而当变幅机构往上运行时，摆杆与后面的左接近开关接近，而使左接近开关动作。除了考虑成本而设计的这种简易型检测装置外，检测机构还可采用倾角传感器、编码器等，可选性比较多。所述的执行机构是平行四连杆机构，相邻两活动台阶之间用连杆连接，上、下连杆相互平行或处于同一轴线中，在变幅运动时，以连杆中心轴为轴心传递动力。因为四连杆机构的独有特性，平行四连杆机构在运行时，使两平面永远平行，这就可以达到变幅楼梯的可调节功能。执行机构的工作由变幅控制电路来控制，当变幅机构运行时，台阶会与水平面失去平行的关系，此时动力机构中液压泵的主接触器会得电，左、右接近开关会感应到这种状态，触点由常开变为常闭，从而使与左、右接近开关分别串联的中间继电器得电，常开触点变为常闭触点，进而使由中间继电器分别控制的电磁换向阀得电，来调节台阶的角度，以此实现台阶与水平面的平行；当变幅机构停止运行，在台阶达到与水平面平行时，左、右接近开关不动作，液压泵与电磁换向阀也停止工作，此时由动力机构中的液压锁来保压，防止在重力作用下卸压，而失去与水平面的平行。所述的传动机构采用液压液力传动，当检测装置检测到台阶与水平面失去平行时，变幅控制电路会驱动电磁换向阀控制液压缸运动，通过四连杆传递动力，使台阶恢复水平位置。传动机构由液压缸驱动，当变幅机构做变幅运动时，液压泵开关会闭合，使液压泵工作起来，安装在变幅机构上的楼梯台阶会随着变幅机构的变幅运动，而失去与水平面的平行，此时装在楼梯上的检测装置会检测到楼梯台阶与水平面失去平行关系，从而使左、右接近开关动作，由常开变为常闭，与左、右接近开关分别串联的中间继电器会被连通，进而驱动电磁换向阀来控制液压缸的运动，使楼梯台阶恢复到以前的水平位置；当变幅机构继续运行，会重复以上的运动，来实现楼梯台阶与水平面的平行。本实用新型的创新点主要在于，在传统台式楼梯的基础上，增设动力机构、传动机构、检测机构和执行机构四大部分，融入自动化和传感器的原理，使安装在变幅机构上的楼梯变幅可调，实现楼梯台阶与水平面的平行，使机械工人在其上行走时方便、舒适，避免人身伤亡事故的发生。本实用新型结构简单，功能实用，造价低廉，使用寿命长，采用液压传动与机械传动相结合，速度、扭矩和功率可连续调节，能迅速换向，实现过载保护。
构成本申请的一部分附图用来提供对本实用新型的进一步理解，其与实施例不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图1总体结构图。图2传动原理图。图3动力机构示意图。图4检测机构示意图。[0017]图5变幅控制电路图。[0018]标号说明1、液压缸支撑杆；2、台阶中心轴；3、连杆；4、销；5、台阶；6、液压缸；7、 传感器；8、底板；9、右接近开关；10、侧板；11、摆杆；12、盖板；13、摆杆轴；14、横梁；15、左 接近开关；16、油箱；17、溢流阀；18、电磁换向阀；19、液压缸；20、液压锁；21、液压泵；22、 滤清器；23、中间继电器；24、主接触器；25、液压泵开关。
具体实施方式
[0019]以下实施例旨在说明本实用新型而不是对本实用新型的进一步限定。[0020]如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种变幅台阶永平式楼梯，包括活动台阶(5)、 与台阶两端纵向相连的两边侧板，一改传统定式楼梯的结构型式，增设动力机构、传动机 构、检测机构和执行机构，台阶与台阶连接采用平行四边形结构，在变幅运动时上、下台阶(5)及台阶中心轴与连杆始终处于平行状态，楼梯动力机构中的液压缸(19)的一端与楼梯 的液压缸支撑杆(I)铰接连接，另一端与与其相近的楼梯台阶(5)铰接连接，检测装置安装 于楼梯上，其传感器(7)检测到变幅机构的运行，通过变幅控制电路使动力机构中的液压泵[21]工作，根据倾斜方向来驱动电磁换向阀(18)控制液压缸(6 )运动，再通过平行四连杆 将力传递到各台阶，来实现楼梯台阶与水平面的平行。[0021 ] 动力机构由油箱(16 )、液压缸(6 )、电磁换向阀(18 )、溢流阀(17 )、液压泵(21)、液 压锁(20)、滤清器(22)及附件组成，油箱(16)用来储存油，液压泵(21)的进油口有滤清器[22]，利用多孔可透性材料截留液压油中的不溶性杂质；液压泵(21)通过管路连接溢流阀(17)，当系统压力超过设定压力时，通过溢流阀溢流，溢出的液压油直接流回油箱(16);液 压泵(21)连续将液压油推出，使机械能变换为压力能和动能，并通过电磁换向阀(18)来改 变液流的方向，进而推动液压缸(6 )做伸缸或缩缸运动；液压锁(20 )用于保压，在变幅机构 没有运行时，避免卸压而失去楼梯台阶与水平面的平行。当变幅机构运行时，由检测机构检 测到台阶与水平面失去平行，通过电气控制来驱动液压泵(21)及电磁换向阀(18)，使台阶 恢复与水平面平行。[0022]检测机构为摆杆传感器，主要由左接近开关(15)、右接近开关(9)及一个机械摆 杆(11)构成，摆杆(11)的上端通过摆杆轴(13)固定于传感器装置的横梁(14)上，摆杆(11) 自重垂直水平面，整个装置置于底板(8)、盖板(12)和左、右侧板(10)组成的封闭空间内。 当变幅机构静止时，检测机构中的摆杆(11)在重力的作用下，始终垂直于水平面；当变幅 机构往下运行时，摆杆(11)与前面的右接近开关(9)接近，而使右接近开关(9)动作；而当 变幅机构往上运行时，摆杆(11)与后面的左接近开关(15)接近，而使左接近开关(15)动 作。[0023]执行机构是平行四连杆机构，相邻两活动台阶(5)之间用连杆(3)连接，连杆(3) 与台阶(5)用销(4)连接，上、下连杆(3)相互平行或处于同一轴线中，在变幅运动时，以连 杆中心轴(2)为轴心传递动力。执行机构的工作由变幅控制电路来控制，SQU SQ2为左接 近开关(15)和右接近开关(9)，当变幅机构运行时，台阶(5)会与水平面失去平行的关系， 此时液压泵(21)的主接触器KMl (24)得电，SQl (15)、SQ2 (9)会感应到这种状态，触点 由常开变为常闭，从而使中间继电器(23) KAl或KA2得电，常开触点变为常闭触点，进而使 电磁换向阀(18) YVl或YV2得电，来调节台阶(5)的角度，以此实现台阶(5)与水平面的平行。当变幅机构停止运行，在台阶(5)达到与水平面平行时，左接近开关SQl (15)或右接近开关SQ2 (9)不动作，液压泵(21)与电磁换向阀(18)也停止工作，此时由液压锁(20)来保压，防止在重力作用下卸压，而失去与水平面的平行。传动机构采用液压液力传动，由液压缸(19)驱动，当变幅机构做变幅运动时，液压泵开关(25) SBl会闭合，使液压泵(21)工作起来，安装在变幅机构上的楼梯台阶(5)会随着变幅机构的变幅运动，而失去与水平面的平行，此时装在楼梯上的传感器(7)会检测到楼梯台阶(5)与水平面失去平行关系，从而使左接近开关(15)或右接近开关(9)动作，由常开变为常闭，与左、右接近开关分别串联的中间继电器(23) KAl或KA2会被连通，进而驱动电磁换向阀(18)来控制液压缸(19)的运动，使楼梯台阶(5)恢复到以前的水平位置；当变幅机构继续运行，会重复以上的运动，来实现楼梯台阶(5)与水平面的平行。该实施例下的变幅台阶永平式楼梯安装在变幅机构上，可以使台阶随着变幅机构的运动，自动调节楼梯台阶(5)与水平面的平行，当人行走在上面时，会感到舒服、安全。
权利要求1.一种变幅台阶永平式楼梯，包括活动台阶、与台阶两端纵向相连的两边侧板，其特征在于，还包括动力机构、传动机构、检测机构和执行机构，台阶与台阶连接采用平行四边形结构，在变幅运动时上、下台阶及台阶中心轴与连杆始终处于平行状态，动力机构中的液压缸的一端与楼梯的液压缸支撑杆铰接连接，另一端与与其相近的楼梯台阶铰接连接，检测装置安装于楼梯的台阶上，其传感器检测到变幅机构的运行，通过变幅控制电路使动力机构中的液压泵工作，根据倾斜方向来驱动电磁换向阀控制液压缸运动，再通过平行四连杆将力传递到各台阶，来实现楼梯台阶与水平面的平行。
2.根据权利要求1所述的一种变幅台阶永平式楼梯，其特征在于所述的动力机构包括液压缸、电磁换向阀、液压泵、液压锁、滤清器，液压泵将液压油推出，生成压力能，通过电磁换向阀来调节液流的方向，进而驱动液压缸做伸缸或缩缸运动，液压锁在变幅机构没有运行时保压。
3.根据权利要求1所述的一种变幅台阶永平式楼梯，其特征在于所述的检测机构，其传感器包括摆杆传感器、倾角传感器、编码器，检测到变幅机构的运行时，通过变幅控制电路相继使动力机构、传动机构和执行机构工作。
4.根据权利要求1所述的一种变幅台阶永平式楼梯，其特征在于所述的执行机构是平行四连杆机构，相邻两活动台阶之间用连杆连接，上、下连杆相互平行或处于同一轴线中，在变幅运动时，以台阶中心轴为轴心传递动力。
5.根据权利要求1所述的一种变幅台阶永平式楼梯，其特征在于所述的传动机构采用液压液力传动，当检测装置检测到台阶与水平面失去平行时，变幅控制电路会驱动电磁换向阀控制液压缸运动，通过四连杆传递动力，使台阶恢复水平位置。
6.根据权利要求2所述的一种变幅台阶永平式楼梯，其特征在于所述的液压泵的进油口有滤清器，利用多孔可透性材料截留液压油中的不溶性杂质，在液压泵的出油口通过管路连接溢流阀，当系统压力超过设定压力时溢流阀动作，通过溢流使系统压力维持在设定范围内。
7.根据权利要求2所述的一种变幅台阶永平式楼梯，其特征在于所述的电磁换向阀，调节液流的方向，驱动液压缸做伸缸或缩缸运动。
8.根据权利要求3所述的一种变幅台阶永平式楼梯，其特征在于所述的摆杆传感器包括左、右接近开关和机械摆杆，摆杆的上端通过摆杆轴固定于传感器装置的横梁上，摆杆自重垂直水平面，当变幅机构往下运行时，摆杆与右接近开关接近，使右接近开关动作；当变幅机构往上运行时，摆杆与左接近开关接近，使左接近开关动作。
9.根据权利要求1或3或5所述的一种变幅台阶永平式楼梯，其特征在于所述的变幅控制电路，在变幅机构运行时，液压泵的主接触器会得电，传感器的左、右接近开关会感应到楼梯台阶与水平面失去平行，触点由常开变为常闭，使与左、右接近开关分别串联的中间继电器得电，常开触点变为常闭触点，进而使由中间继电器分别控制的电磁换向阀得电，来调节台阶的角度，以此实现台阶与水平面的平行；当变幅机构停止运行，在台阶达到与水平面平行时，左、右接近开关不动作，液压泵与电磁换向阀也停止工作，此时由动力机构中的液压锁来保压，防止在重力作用下卸压，而失去与水平面的平行。
10.根据权利要求8所述的一种变幅台阶永平式楼梯，其特征在于所述的摆杆传感器，整个装置置于底板、盖板和左、右侧板组成的封闭空间内。
专利摘要一种变幅台阶永平式楼梯，包括活动台阶、与台阶两端纵向相连的两边侧板，其特征在于，还包括动力机构、传动机构、检测机构和执行机构，台阶与台阶连接采用平行四边形结构，在变幅运动时上、下台阶及台阶中心轴与连杆始终处于平行状态，动力机构中的液压缸的一端与楼梯的液压缸支撑杆铰接连接，另一端与与其相近的楼梯台阶铰接连接，检测装置安装于楼梯的台阶上，其传感器检测到变幅机构的运行，通过变幅控制电路使动力机构中的液压泵工作，根据倾斜方向来驱动电磁换向阀控制液压缸运动，再通过平行四连杆将力传递到各台阶，来实现楼梯台阶与水平面的平行。本实用新型结构简单，功能实用，实现台阶平行，使人行走其上方便、舒适，避免安全事故的发生。
文档编号E06C7/08GK202866633SQ201220561178
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者李伟 申请人:湖南长重机器股份有限公司