一种升降式供电柜的制作方法

1.本实用新型涉及供电柜技术领域，特别涉及一种升降式供电柜。


背景技术：

2.因我国地区跨越度过大，地势错综复杂，现有的变电站等装置的建立不可避免的面临高空架设安装的技术问题；现有的解决办法为多人运动式配合架设安装，或是采用可升降式的器械作为地面辅助装置配合人工安装，但这类传统解决方式存在诸多技术及工艺问题；
3.首先受限于实际地势因素，供电柜的高空架设难以保证与实际地面参照系的精确垂直，容易造成不良的安装工艺；其次传统的升降式安装机构，无论是液压式升降亦或是气动式升降，其安装时均面临高空气流影响、安装震颤所带来的机构误差累积，久而久之容易造成液压泄漏或是气体泄漏，导致升降机构急速复位，供电柜从高空坠落，难以保障安全施工。
4.为此，提出一种升降式供电柜。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型实施例希望提供一种升降式供电柜，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择；
6.本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：一种升降式供电柜，包括液气履带车、供电柜和升降机构，所述升降机构安装于所述液气履带车的顶部；所述升降机构包括基座、滚珠丝杠、第一摇臂、第二摇臂、固定辊、机架、铰架和自锁制动器；
7.所述滚珠丝杠的外表面对称固定连接于所述基座的内侧，所述铰架的外表面与所述基座的外表面滑动连接，所述滚珠丝杠的移动螺母与所述铰架的外表面固定连接，所述第一摇臂及所述第二摇臂的外表面均与所述基座的内侧壁铰接，所述第一摇臂的外表面中部通过所述固定辊与所述第二摇臂的外表面中部铰接，所述机架的底部与所述第一摇臂及所述第二摇臂的顶部铰接；
8.所述自锁制动器包括至少两个蜗轮和传动轴；
9.所述蜗轮的内侧壁与所述传动轴的外表面固定连接，所述传动轴的外表面与所述滚珠丝杠的螺纹杆固定连接。
10.作为本技术方案的进一步优选的：所述升降机构还包括支撑辊；
11.所述第一摇臂及所述第二摇臂的外表面两侧均通过所述支撑辊建立复合铰链运动副。
12.作为本技术方案的进一步优选的：所述铰架的外表面对称安装有液压缸，所述液压缸的耳环衬圈与所述铰架的外表面铰接，所述液压缸的活塞杆与底部的所述固定辊的外表面铰接。
13.作为本技术方案的进一步优选的：所述基座的前表面与后表面对称固定连接有法
兰套筒，所述法兰套筒的内侧壁通过轴承与所述滚珠丝杠的螺纹杆转动连接。
14.作为本技术方案的进一步优选的：所述自锁制动器还包括连接架、至少六个蜗杆和与所述蜗杆数量对应的步进电机；
15.所述蜗杆的外表面通过轴承环形安装于所述连接架的内侧壁，所述步进电机的外表面安装于所述连接架的外表面，所述步进电机的输出轴与所述蜗杆的外表面固定连接，所述蜗杆的轮齿与所述蜗轮的轮齿啮合。
16.作为本技术方案的进一步优选的：所述蜗杆与所述蜗轮所组成的轮系系统中，所述蜗杆的头数(z)开设为1，且所述蜗杆所开设的展开螺旋角(β)小于所述蜗杆与所述蜗轮啮合时的当量摩擦角(φ)。
17.作为本技术方案的进一步优选的：所述蜗杆的两端轴肩均固定连接有圆柱齿轮，一个所述圆柱齿轮的轮齿与另一个所述圆柱齿轮的轮齿啮合。
18.作为本技术方案的进一步优选的：所述供电柜的底部与所述机架的顶部可拆卸式连接。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
20.一、本实用新型利用升降机构与自锁制动器之间的机械联动及互相配合，在实际使用的过程中通过轮系系统之间的螺旋角及当量摩擦角配合关系，从基础物理的层面实现反行程自锁能力，在实际操作的过程中即使顶部升降系统失效，其从动件也无法通过负载力或反作用力反向驱动主动件进行返程，使得本装置相较于传统升降式供电柜极大地提高了安全性能与工艺性能；
21.二、本实用新型利用液气履带车作为运载部件，在崎岖地形的限制下也可自行保持底盘顶端面与实际水平面重叠，使得升降机构在工作时相当于在水平地面工作，极大地满足了工艺性需求及工作效率；
22.三、本实用新型的升降机构采用模块化设计，根据实际情况可以自行添加或调解升降参数，以满足不同高度的供电柜架设的不同需求，极大地满足了容错率及实用性需求。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型的一视角立体结构示意图；
25.图2为本实用新型的另一视角立体结构示意图；
26.图3为本实用新型的升降机构与自锁制动器立体结构示意图；
27.图4为本实用新型的升降机构与自锁制动器仰视视角立体结构示意图；
28.图5为本实用新型的自锁制动器一视角立体结构示意图；
29.图6为本实用新型的自锁制动器另一视角立体结构示意图。
30.附图标记：1、液气履带车；2、供电柜；3、升降机构；301、基座；3011、法兰套筒；302、滚珠丝杠；303、第一摇臂；304、第二摇臂；305、支撑辊；306、固定辊；307、液压缸；308、机架；309、铰架；4、自锁制动器；401、连接架；402、步进电机；403、蜗杆；4031、圆柱齿轮；404、蜗
轮；405、传动轴。
具体实施方式
31.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
32.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.实施例
35.请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种升降式供电柜，包括液气履带车1、供电柜2和升降机构3，升降机构3安装于液气履带车1的顶部；升降机构3包括基座301、滚珠丝杠302、第一摇臂303、第二摇臂304、固定辊306、机架308、铰架309和自锁制动器4；
36.滚珠丝杠302的外表面对称固定连接于基座301的内侧，铰架309的外表面与基座301的外表面滑动连接，滚珠丝杠302的移动螺母与铰架309的外表面固定连接，第一摇臂303及第二摇臂304的外表面均与基座301的内侧壁铰接，第一摇臂303的外表面中部通过固定辊306与第二摇臂304的外表面中部铰接，机架308的底部与第一摇臂303及第二摇臂304的顶部铰接；
37.自锁制动器4包括至少两个蜗轮404和传动轴405；
38.蜗轮404的内侧壁与传动轴405的外表面固定连接，传动轴405的外表面与滚珠丝杠302的螺纹杆固定连接。
39.本实施例中，具体的：升降机构3还包括支撑辊305；
40.第一摇臂303及第二摇臂304的外表面两侧均通过支撑辊305建立复合铰链运动副；
41.多个第一摇臂303与第二摇臂304之间中部交叉配合并通过支撑辊305重叠配合，改变夹角角度即可实现升降功能。
42.本实施例中，具体的：铰架309的外表面对称安装有液压缸307，液压缸307的耳环衬圈与铰架309的外表面铰接，液压缸307的活塞杆与底部的固定辊306的外表面铰接；
43.液压缸307负责辅助铰架309相较于固定辊306进行角度调节，并进行辅助支撑。
44.本实施例中，具体的：基座301的前表面与后表面对称固定连接有法兰套筒3011，法兰套筒3011的内侧壁通过轴承与滚珠丝杠302的螺纹杆转动连接；
45.法兰套筒3011负责对接滚珠丝杠302并将机构自由度减少至一，提高机构运行平稳性及支撑能力，提高机构使用寿命。
46.本实施例中，具体的：自锁制动器4还包括连接架401、至少六个蜗杆403和与蜗杆
403数量对应的步进电机402；
47.蜗杆403的外表面通过轴承环形安装于连接架401的内侧壁，步进电机402的外表面安装于连接架401的外表面，步进电机402的输出轴与蜗杆403的外表面固定连接，蜗杆403的轮齿与蜗轮404的轮齿啮合；
48.自锁制动器4通过步进电机402驱动蜗杆403啮合蜗轮404旋转，蜗轮404将扭矩通过传动轴405传递至滚珠丝杠302的螺纹杆，进而通过滚珠丝杠302将扭矩转为线性驱动于铰架309，通过铰架309的线性位移带动每组第一摇臂303与第二摇臂304进行夹角调节，依靠支撑辊305与固定辊306将机构自由度锁死为一，进而满足升降功能。
49.本实施例中，具体的：蜗杆403与蜗轮404所组成的轮系系统中，蜗杆403的头数z开设为1，且蜗杆403所开设的展开螺旋角β小于蜗杆403与蜗轮404啮合时的当量摩擦角φ；
50.根据斜面物体公式g*sinα《g*cosα*μ，整理得：tgα《μ带入本装置的蜗杆403及蜗轮404参数，即α《arctanμ＝φ，即本装置的蜗杆403与蜗轮404存在反行程自锁能力，其中蜗杆403作为主动件，只能蜗杆403带动蜗轮404旋转，而蜗轮404无法利用反向施加的力作为主动件驱动蜗杆403旋转；
51.式中：α：斜面斜角；
52.μ：摩擦系数；
53.g；重力。
54.本实施例中，具体的：蜗杆403的两端轴肩均固定连接有圆柱齿轮4031，一个圆柱齿轮4031的轮齿与另一个圆柱齿轮4031的轮齿啮合；圆柱齿轮4031作为轮系内的辅助惰轮，负责辅助轮系系统的传动平稳性。
55.本实施例中，具体的：供电柜2的底部与机架308的顶部可拆卸式连接；
56.供电柜2在上升至指定位置并安装固定后，通过拆卸式连接脱离升降机构3，剩余的机构可复位继续安装不同的供电柜2。
57.工作原理或者结构原理：自锁制动器4通过步进电机402驱动蜗杆403啮合蜗轮404旋转，蜗轮404将扭矩通过传动轴405传递至滚珠丝杠302的螺纹杆，进而通过滚珠丝杠302将扭矩转为线性驱动于铰架309，同时液压缸307负责辅助铰架309相较于固定辊306进行角度调节，并进行辅助支撑；通过铰架309的线性位移带动每组第一摇臂303与第二摇臂304进行夹角调节，依靠支撑辊305与固定辊306将机构自由度锁死为一，进而带动供电柜2上升至指定位置，辅助工作人员进行安装工序；
58.其中蜗杆403与蜗轮404存在反行程自锁能力，其中蜗杆403作为主动件，只能蜗杆403带动蜗轮404旋转，而蜗轮404无法利用反向施加的力作为主动件驱动蜗杆403旋转，即使顶部升降系统失效，其从动件也无法通过负载力或反作用力反向驱动主动件进行返程，使得本装置相较于传统技术极大地提高了安全性能与工艺性能；
59.供电柜2在上升至指定位置并安装固定后，通过拆卸式连接脱离升降机构3，剩余的机构可复位继续安装不同的供电柜2；
60.其中，液气履带车1作为运载部件，在崎岖地形的限制下也可自行保持底盘顶端面与实际水平面重叠，使得升降机构3在工作时也相当于在水平地面工作，极大地满足了工艺性需求及工作效率。
61.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。