步进支撑式垂直升降装置及控制方法与流程

本发明涉及双电源切换开关设备及其开关柜技术领域，特别是涉及一种步进支撑式垂直升降装置及控制方法。

背景技术：

公知的配电技术领域，抽出式机构由于具有操作简便、维护更换方便等特点得到普遍应用。当前技术大多采用水平方向的抽出机构，操作者正面水平进行操作，为了有足够的水平纵深，完成抽出和推进动作的完成，开关柜附体要求纵向深度，特别是在中高压开关柜中，应用抽出结构，使得高压开关柜纵向深度较大，增大了柜体的体积。

将水平的抽出和推进动作如果转换为竖直方向上的动作，能有效节省深度空间，但是，如何为电源控制等提供有效稳定的升降，尤其是在升降过程中提供放坠落支撑，在连接位置提供长久稳固且能抗震动的支撑成为急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种步进支撑式垂直升降装置及控制方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种步进支撑式垂直升降装置，包括支架，受驱相对支架竖直升降的托板，铰接在托板下方的两个呈八字形布列的支臂，与所述的支臂下端配合连接且与支架固定连接的底轨道，以及步进式支撑机构，

所述的步进式支撑机构包括分别固定设置在所述滑块上且沿轨道方向延伸的两段长条状棘齿，相对支架可旋转固定且与所述的棘齿对应的棘指，以及可驱动所述的棘指同步向内或向外翻转以使其保持或脱离与棘齿接触的操控杆。

所述的托板的驱动机构包括驱动杆，与所述的驱动杆传动连接的升降丝杠，其上设置有与所述的升降丝杠匹配的升降螺母的驱动梁，以及所对应地设置在驱动梁和支架间的导向机构，其中所述的托板与所述的驱动梁固定连接。

所述的驱动杆水平设置且通过蜗轮蜗杆驱动所述的升降丝杆转动，所述的驱动杆由手轮或电机驱动。

所述的导向机构为设置在所述的驱动梁与所述的支架间的导轨滑块机构。

所述的支臂下端设置有与所述的底轨道匹配的滑块以实现所述的支臂下端相对底轨道的滑动配合。

还包括沿所述的底轨道方向延伸的旋转杆，设置在所述的旋转杆上的至少一对锁紧部，旋转所述的旋转杆可实现锁紧部对支臂下端的锁定或释放。

一种所述的步进支撑式垂直升降装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤，

1)托板位于最低位；

2)驱动托板升起，支臂下端同步沿底轨道收拢，棘齿的齿逐一扫过棘指；

3)托板升起到最高位置，停止驱动，棘指位于棘齿最外侧齿的外侧并顶紧，

4)需要降下时，推动操控杆使棘指向外转动解除与棘齿的啮合；

5)驱动托板下降至低位，操控杆使棘指复位。

在所述的步骤3)中还包括转动旋转杆利用锁紧部将支臂下端锁定，在步骤4)中转动旋转杆使锁紧部释放。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的托板在举升过程中，棘齿随底轨道匹配的滑块运动，与棘齿匹配的棘指可转动地固定设置在底轨道一侧并与棘齿保持干涉，棘齿与棘指实现实时自锁，当万一发生升降过程中失去动力时，棘指和棘齿可提供有效支撑，保证升降过程中八字形布列的支臂的支撑作用。

附图说明

图1所示为本发明的升降机构的结构示意图。

图2所示为图1所示的侧视结构示意图；

图3所示棘齿和棘指的动作示意图；

图4所示为图3所示的a部局部放大示意图，

图5所示为图3所示的b部局部放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-5所示，本发明的步进支撑式垂直升降装置，其包括支架、受驱相对支架1竖直升降的托板2，铰接在托板下方中部的两个呈八字形布列的支臂3，与所述的支臂3下端配合连接且与支架的水平部固定连接的底轨道13，以及步进式支撑机构。支臂下端与底轨道的配合可采用多种方式，如嵌入式滚轮与槽的配合等，均可实现支臂下端相对底轨道沿其轴向的移动。

其中，所述的支臂下端设置有与所述的底轨道匹配的滑块31以实现所述的支臂下端相对底轨道的滑动配合，如底轨道为滑轨，支臂下端铰接与所述的滑轨匹配的滑块，利用底轨道与支臂下端的配合连接，当托板升降时，两支臂下端相对反向同步移动，即合拢或者分开，当上升到预定高度利用锁紧机构将下端锁定即可保证托板位置不发生变化。

同时，为增强支撑强度，所述的托板和驱动梁竖直部为l型，同时在下部设置或者两侧设置加强板以提高承载力，保证稳定性和强度。

所述的步进式支撑机构包括固定设置在所述滑块上且沿轨道方向延伸的长条状棘齿14，相对支架可旋转固定且与所述的棘齿对应的棘指32，以及可驱动所述的棘指同步向内或向外翻转以使其保持或脱离与棘齿接触的操控杆33。棘指与棘齿的配合实现升降机构上升时实时锁住支臂，即棘指和棘齿构成一个单向锁紧机构。该棘指棘齿机构类似于棘轮棘齿，本发明的棘指等效于棘轮棘齿中的棘齿，本发明中的棘齿等效于棘轮棘齿中的直线展开后的棘轮。

具体来说，以支架中心为内侧，两端为外侧，以棘齿位于棘指上方为例进行示范性说明，所述的棘齿的齿的外侧面为立面或者内倾面，即外侧面上端向内侧倾斜，内侧面为弧面或坡面。棘指的内侧面为坡面或弧面以便下降时棘齿的齿从其上扫过，外侧面与棘齿的齿相对应以便能插入齿间即可，如棘指的外侧面为平面等，同时，棘指通过转轴设置在支架上，棘指与支架间设置有卷簧等弹性机构以保持其与棘齿的齿的外侧面的贴合接触。棘齿的长度不大于支臂相对轨道的行程以便两端位置棘指转动复位，以能起到全程的防护为宜，当然，也可以采用一半或三分之一末端行程，以便在最高点或邻近最高点时提供防护并锁紧。优选地，在棘齿在最外侧棘齿的齿根部外侧及最内侧棘齿的齿根部内侧分别形成有弧形凹窝以便棘指发生转动。

即，棘指的设置位置为举升最高位置时，以轨道中部为中心，两个棘齿的最外端的齿刚好和棘指保持啮合，棘齿与支架间的卷簧保证两者有效接触贴合，实现稳固支撑。同时能有效保证这样当驱动杆驱动时可实现棘齿向外翻转，接触解除便于下降，为实现操控杆驱动棘指同步向外翻转，两个所述的棘指上对应的在转轴的上部和下部分别设置有长槽，所述的操控杆通过拨杆与所述的长槽联动，即可实现操控杆对棘指的同步向内或同步向外转动控制，同时，在操控杆和支架间还设置有导向仓，在导向仓间设置有复位弹簧，这样保证复位迅速。

本发明的托板在举升过程中，棘齿随底轨道匹配的滑块31运动，与棘齿匹配的棘指可转动地固定设置在底轨道13一侧并与棘齿保持干涉，棘齿与棘指实现实时自锁，当万一发生升降过程中失去动力时，棘指和棘齿可提供有效支撑，保证升降过程中八字形布列的支臂3的支撑作用。

其中，为实现托板的升降，所述的托板2的驱动机构包括驱动杆4，与所述的驱动杆传动连接的变速机5，如蜗轮蜗杆，与所述的变速机的输出轴传动连接的升降丝杠6，其上设置有与所述的升降丝杠匹配的升降螺母的驱动梁20，以及所对应地设置在驱动梁和支架间的导向机构，所述的驱动杆由手轮或者电机驱动，所述的驱动杆可水平设置或竖直设置等，利用驱动杆结合变速机并由升降丝杠和升降螺母的配合实现托板的稳定上升，所述的导向机构为设置在所述的驱动梁与所述的支架的间的导轨滑块机构，利用直线式导轨提供高精度的导向，保证运行的平稳性。

其中所述的托板与所述的驱动梁固定连接，所述的驱动梁为l型，其底部侧面突出有水平台，所述的升降螺母固定在所述的水平台上。采用l型驱动梁，承载力强，驱动梁上横向安装托板，保证稳定性和强度

在利用棘齿棘指实现实时锁定的同时，所述的锁紧机构包括沿所述的底轨道方向延伸的旋转杆，设置在所述的旋转杆上的至少一对杆状或块状锁紧部，旋转所述的旋转杆可实现锁紧部对支臂下端的锁定或释放。所述的旋转杆可设置在底轨道的一侧或者中部下方，在托板竖直方向移动时直接将旋转杆旋开，当托板运行到预定位置，将旋转杆旋回，将两个支臂的下端局限在两个锁紧部中间，即构成稳定的限位，能有效解决丝杠螺母在有震动时不能良好自锁的情况。而通过多对锁紧部的设置，则可将实现固定在任意设定高度位置，便于现场维修或者更换零件等。

具体的使用步骤如下，

1)托板位于最低位；

2)驱动托板升起，支臂下端同步沿底轨道收拢，棘齿的齿逐一扫过棘指；在上升过程中，棘指和棘齿实时提供锁定支撑，保证不会发生坠落现象等，

3)托板升起到最高位置，停止驱动，棘指位于棘齿最外侧齿的外侧并顶紧，转动旋转杆利用锁紧部将支臂下端锁定；两者双重锁定，提高锁定稳固性，

4)需要降下时，转动旋转杆使锁紧部释放，同时推动操控杆使棘指向外转动解除与棘齿的啮合；此时棘指和棘齿不会发生任何接触，

5)驱动托板下降至低位。

升起过程中，棘指和棘齿提供全时全程防护，提高安全性，当托板在举升到适当位置后，锁紧机构动作并将两个支臂锁定防止其分开，锁紧机构、棘齿、棘指实现锁紧双重保护。利用两个呈八字形布列的支臂对托板进行支撑，有效缓升降驱动机构的压力，支撑力强且稳定，同时保证不会发生位移，发生大的短路电流或用于有震动的场合保证支撑绝对稳定可靠。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。