一种塔架式多级联动电动举升装置的制作方法

1.本发明涉及电动举升技术领域，特别涉及一种塔架式多级联动电动举升装置。


背景技术：

2.随着工业技术的发展，举升作业在车辆行业、厂矿企业、军事装备等各行各业的应用越来越广泛，目前举升作业主要采用液压油缸或常规结构电动缸操控执行。其中液压举升技术发展时间长，技术成熟度高，但自身固有存在如下不足：1.系统效率低、能量损耗大，2. 运行速度慢、定位精度低，3.液压系统环境适用性差，特别是液压缸密封件容易磨损等，轻则出现渗油、漏油等现象，重则严重影响举升安全作业。常规结构电动缸举升是近年发展推广的先进技术，其自身具有效率高、定位准、适应性好等诸多优势，但常规结构电动缸产品性价比相对较低，特别是对需要重载、多级举升作业的应用场景尤为突出。针对液压举升和常规电动缸举升存在的不足，本发明提出一种塔架式多级联动电动举升装置来解决上述问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种塔架式多级联动电动举升装置，用于满足需要举升作业场景的需求。其总体采用塔架式分层布置，伺服电机驱动，滚珠丝杠与齿轮传动，结构简单、响应快、精度高，无需保压密封，环境适应性好，且性价比高。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种塔架式多级联动电动举升装置，包括伺服电机、减速器，还包括减速器输出主轴、主动齿轮、一级传动箱、一级从动齿轮，二级从动齿轮，一级六方管，二级六方管，三级六方管，方管套，连接底座，二级丝杠，一级丝杠，螺母齿轮，滚珠螺母，二级传动箱，三级丝杠，三级传动箱，四级丝杠，四级传动箱，轴端齿轮，五级丝杠，滚珠螺母套筒，传动齿轮，支架底座；
6.所述一级传动箱内设有主动齿轮，所述一级传动箱内还设有一级从动齿轮、二级从动齿轮、传动齿轮；所述主动齿轮与一级从动齿轮、二级从动齿轮相互啮合；所述减速器上方设有伺服电机，所述减速器通过减速器输出主轴连接至一级传动箱内且与主动齿轮连接；
7.所述一级传动箱两侧各设有一个滚珠螺母，所述滚珠螺母外侧设有螺母齿轮，所述一级丝杠通过滚珠螺母连接一级传动箱两端，所述二级丝杠通过一级传动箱内传动齿轮连接在一级传动箱上
8.所述一级传动箱上方设有二级传动箱，所述二级传动箱两侧各设有一个滚珠螺母，所述二级丝杠通过滚珠螺母连接至二级传动箱两端，所述二级传动箱内设有传动齿轮，所述三级丝杠通过二级传动箱内传动齿轮连接在二级传动箱上；
9.所述二级传动箱上方设有三级传动箱，所述三级传动箱两侧各设有一个滚珠螺母，所述三级丝杠通过滚珠螺母连接至三级传动箱两端，所述三级传动箱内设有传动齿轮，
所述四级丝杠通过三级传动箱内传动齿轮连接在三级传动箱上；
10.所述三级传动箱上方设有四级传动箱，所述四级传动箱两侧各设有一个滚珠螺母，所述四级丝杠通过滚珠螺母连接至四级传动箱两端，所述四级传动箱内设有轴端齿轮，所述五级丝杠通过轴端齿轮连接至所述四级传动箱上；
11.所述五级丝杠上设有滚珠螺母套筒，所述滚珠螺母套筒外侧设有连接底座；
12.所述一级六方管与二级从动齿轮相连接于一级传动箱内,所述一级六方管上端镶入二级六方管下端，所述二级六方管固定在二级传动箱上，所述二级六方管上端镶入三级六方管下端，所述三级六方管固定在三级传动箱上，所述三级六方管上端设有方管套，所述方管套安装在四级传动箱上；
13.所述一级传动箱底部设有支架底座。
14.所述一级传动箱、二级传动箱三级传动箱四级传动箱的长度是依次递减的。
15.所述一级丝杠、三级丝杠、五级丝杠的螺纹的旋向和二级丝杠、四级丝杠的旋向相反.
16.所述五级丝杠轴径大于一级丝杠、二级丝杠、三级丝杠、四级丝杠，所述一级丝杠、二级丝杠、三级丝杠、四级丝杠轴径相同。
17.本发明的有益效果是：
18.与现有技术相比，本发明提供了一种塔架式多级联动电动举升装置，具备以下有益效果：
19.本发明一种塔架式多级联动电动举升装置采用电作动形式(主要包括伺服电机、行星减速器、齿轮箱、滚珠螺母、滚珠丝杠)，能方便、快捷、精确控制举升作业，更易实现自动控制。
20.本发明一种塔架式多级联动电动举升装置采用塔架式分层布置，结构简单，性价比高，使用维护方便、快捷。
21.本发明一种塔架式多级联动电动举升装置设计中剔除了压力密封结构，相对液压举升系统，从根本上解决可渗油、漏油引起的设备故障，提高举升装置的可靠性。
22.本发明一种塔架式多级联动电动举升装置采用伺服电机驱动、齿轮及滚珠丝杠传动，相对液压油缸，其对适用环境温度的要求显著降低，提高举升装置的环境适用性。
23.本发明一种塔架式多级联动电动举升装置也可以根据举升作业高度的需求，将塔式层级增加或减少，满足实际的举升要求。
24.本发明一种塔架式多级联动电动举升装置也可以根据举升作业载荷的需求，将每层塔架的齿轮传动更改为同步带传动或滚子链传动。
附图说明
25.图1为本发明结构展开主视图。
26.图2为本发明结构展开侧视图。
27.图3为本发明结构展开侧视图a处放大图。
28.图4为本发明结构收状态缩示意图。
29.图中：1-伺服电机，2-减速器，3-减速器输出主轴，5-主动齿轮， 6-一级传动箱，7-一级从动齿轮，8-二级从动齿轮，9-一级六方管， 10-二级六方管，11-三级六方管，12-方管
套，13-连接底座，14-六角螺母，15-二级丝杠，16-一级丝杠，17-螺母齿轮，18-滚珠螺母，， 20-二级传动箱，21-三级丝杠，22-三级传动箱，23-四级丝杠，24
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四级传动箱，25-轴端齿轮，26-五级丝杠，27-滚珠螺母套筒，28
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传动齿轮，29-支架底座
具体实施方式
30.以下结合附图对本发明进一步说明。
31.如图1～图4所示，
32.一种塔架式多级联动电动举升装置，包括伺服电机1、减速器2，还包括减速器输出主轴3、主动齿轮5、一级传动箱6、一级从动齿轮7，二级从动齿轮8，一级六方管9，二级六方管10，三级六方管11，方管套12，连接底座13，二级丝杠15，一级丝杠16，螺母齿轮17，滚珠螺母18，二级传动箱20，三级丝杠21，三级传动箱22，四级丝杠23，四级传动箱24，轴端齿轮25，五级丝杠26，滚珠螺母套筒27，传动齿轮 28，支架底座29；
33.所述一级传动箱6内设有主动齿轮5，所述一级传动箱6内还设有一级从动齿轮7、二级从动齿轮8、传动齿轮28；所述主动齿轮5与一级从动齿轮7、二级从动齿轮8相互啮合；所述减速器2上方设有伺服电机1，所述减速器2通过减速器输出主轴3连接至一级传动箱6内且与主动齿轮5连接；
34.所述一级传动箱6两侧各设有一个滚珠螺母18，所述滚珠螺母18 外侧设有螺母齿轮17，所述一级丝杠16通过滚珠螺母18连接一级传动箱6两端，所述二级丝杠15通过一级传动箱6内传动齿轮28连接在一级传动箱6上
35.所述一级传动箱6上方设有二级传动箱20，所述二级传动箱20两侧各设有一个滚珠螺母18，所述二级丝杠15通过滚珠螺母18连接至二级传动箱20两端，所述二级传动箱20内设有传动齿轮28，所述三级丝杠21通过二级传动箱20内传动齿轮28连接在二级传动箱20上；
36.所述二级传动箱20上方设有三级传动箱22，所述三级传动箱22 两侧各设有一个滚珠螺母18，所述三级丝杠21通过滚珠螺母18连接至三级传动箱22两端，所述三级传动箱22内设有传动齿轮28，所述四级丝杠23通过三级传动箱22内传动齿轮28连接在三级传动箱22上；
37.所述三级传动箱22上方设有四级传动箱24，所述四级传动箱24 两侧各设有一个滚珠螺母18，所述四级丝杠23通过滚珠螺母18连接至四级传动箱24两端，所述四级传动箱24内设有轴端齿轮25，所述五级丝杠26通过轴端齿轮25连接至所述四级传动箱24上；
38.所述五级丝杠26上设有滚珠螺母套筒27，所述滚珠螺母套筒27 外侧设有连接底座13；
39.所述一级六方管9与二级从动齿轮8相连接于一级传动箱6内,所述一级六方管9上端镶入二级六方管10下端，所述二级六方管10固定在二级传动箱20上，所述二级六方管10上端镶入三级六方管11下端，所述三级六方管11固定在三级传动箱22上，所述三级六方管11上端设有方管套12，所述方管套12安装在四级传动箱24上；
40.所述一级传动箱6底部设有支架底座29。
41.所述一级传动箱6、二级传动箱20三级传动箱22四级传动箱24 的长度是依次递减的。
42.所述一级丝杠16、三级丝杠21、五级丝杠26的螺纹的旋向和二级丝杠15、四级丝杠23的旋向相反.
43.所述五级丝杠26轴径大于一级丝杠16、二级丝杠15、三级丝杠 21、四级丝杠23，所述一级丝杠16、二级丝杠15、三级丝杠21、四级丝杠23轴径相同。
44.安装过程：
45.一种塔架式多级联动电动举升装置，所述支架底座29通过其支耳与固定基础铰接，所述一级丝杠16通过六角螺母14安装在支架底座29两端；所述伺服电机1接入所述减速器2上，所述减速器2通过减速器输出主轴3接入到所述一级传动箱体内，所述主动齿轮5与所述减速器输出主轴3相互配合安装，所述主动齿轮5通过深沟球轴承安装在一级传动箱6内，其与所述一级从动齿轮7和二级从动齿轮8相互啮合，所述一级六方管9和二级从动齿轮8相连接于一级传动箱6内，所述二级六方管10固定在所述二级传动箱20上，所述一级六方管9上端镶入二级六方管10下端；所述三级六方管11固定在所述三级传动箱22上，所述二级六方管10上端镶入三级六方管11下端，所述方管套12安装在四级传动箱24上；所述一级传动箱6内安装有多组传动齿轮28，其两侧安装有所述滚珠螺母18，所述滚珠螺母18外侧安装有所述螺母齿轮17，所述螺母齿轮17与多组传动齿轮相啮合，所述一级丝杠16通过滚珠螺母18安装到一级传动箱6两端；所述二级丝杠15固定到一级传动箱6上，所述二级丝杠15通过滚珠螺母18连接到二级传动箱20两端；所述二级传动箱内安装有多组传动齿轮28，所述三级丝杠21固定到二级传动箱20，所述三级丝杠21通过滚珠螺母18连接到所述三级传动箱22两端；所述四级丝杠23固定到三级传动箱22上，所述四级丝杠23通过滚珠螺母18连接到所述四级传动箱24两端；所述五级丝杠26通过轴端齿轮25安装到所述四级传动箱24上，所述滚珠螺母套筒27通过滚珠和五级丝杠26相配合运动，所述连接底座13连接到滚珠螺母套筒27外侧，所述连接底座13可固定到被举升物上。
46.所述一级六方管9下端安装在一级传动箱6二级从动齿轮8的轴线处；所述一级六方管9上端套入到二级六方管10下端；此连接关系后续相同，则所述二级六方管10下端安装在二级传动箱20的从动齿轮的轴线处；所述二级六方管10上端套入三级六方管11下端，所述三级六方管11下端安装在三级传动箱22的从动齿轮的轴线处；所述三级六方管11上端安装在四级传动箱24的从动齿轮的轴线处。
47.参见图1、图2和图4，本发明的工作原理和工作过程是：支架底座29通过支耳与车辆底盘铰接，连接底座13固定到车辆货箱的前端，通过伺服电机1输出动力和变换转向，由减速器2将转速减小低转速，输出更大扭矩，通过主动齿轮5和一、二级从动齿轮相啮合，将扭矩传递到一级六方管9，同时二级从动齿轮8与一级传动箱6内的传动齿轮28相啮合，通过所述一级传动箱6内部传动齿轮扭矩的传递，带动滚珠螺母18转动，在一级传动丝杠16的配合下，滚珠螺母18的旋转运动转换为一级传动箱6沿一级传动丝杠16的直线升降运动；由于一级六方管9与二级六方管10和三级六方管11在圆周向无相对转动，这样一级六方管9可将扭矩传递到二级六方管10和三级六方管11上，所述二级六方管10和三级六方管11将扭矩传递到二级传动箱20、三级传动箱22和四级传动箱23上，可使箱体沿其两侧丝杠的轴向产生升降运动；所述五级丝杠26下端安装有轴端齿轮25，而轴端齿轮25和三级六方管11上端传动齿轮直接啮合，这样五级丝杠26便可进行旋转运动，所述滚珠螺母套筒27可将五级丝杠26旋转运动转换为沿其轴向的升降运动。
48.通过上述可知，本发明是通过伺服电机1输出动力扭矩，由所述一级六方管9、二级六方管10和三级六方管11将动力扭矩传递到相应的一级传动箱6、二级传动箱20、三级传动箱22和四级传动箱23 上，通过一级传动丝杠16、二级丝杠15、三级丝杠21、四级丝杠23 和五级丝杠26产生沿轴向的同步可升降运动，通过升降运动可带动所述多级六方管沿轴向伸缩运动，通过以上来完成塔架式多级举升、回落作业。
49.本发明一种塔架式多级联动电动举升装置，采用伺服电机驱动、分层式塔架布置结构、齿轮传动和滚珠丝杠副相结合的模式设计，其结构简单，性价比高，使用维护方便、快捷，采用电作动形式，能方便、快捷、精确进行举升、回落控制，又能显著降低使用环境温度要求，且易实现自动控制；设计中剔除了压力密封结构，相对液压举升能有效防止渗油漏油，有效降低举升装置的故障率，提高举升作业的可靠性。
50.以上所述，仅仅是本发明的具体实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。