专利名称：举升设备的安全支板机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及举升机械的凹坑安全支板机构，具体地涉及诸如剪叉式举升机械的安 全支板机构，其采用螺杆和滚轮机构开启安全支板，从而当举升机械在凹坑或其他类似危 险区域作业时保护举升机械以避免侧倾危险情况的发生。
背景技术：
高空作业平台将作业人员及物料举升至适当的高空作业高度。通常，作业平台的 高度通过举升臂总成得以实现。举升臂总成与举升平台安装于带有轮系的箱形可行走底盘 上。操作人员可以在高空作业时在平台上控制底盘行走的速度和方向。当平台举起时，整 机的重心位置也随之向上提升，从而增加了整机在诸如风载或凹坑等外力作用下发生侧倾 的可能性。其他矿山及建筑机械也相应地存在类似的稳定问题。当此类机械行走时，一个 或多个轮子的凹坑塌陷、与路岈的擦撞、以及与路障的磕碰均会导致机械倾覆，从而造成财 产损失以及人身伤害。应该说举升机械类防侧倾装置的已知设计的种类已经有了很多，但是大多数此类 装置结构上具有太多的容易导致此类防侧倾装置失效的运动零部件。此类装置的设计大多 采用连杆、滚轮、气弹簧或者弹簧、销轴、螺栓以及螺母。而真正能使得安全支板保持于打开 状态的功能部件大部分是弹簧或者气弹簧。如果当安全支板打开工作处于功能状态时弹簧失效，将会直接导致安全支板的安 全功能失效。所有的已知安全支板设计中尚无一例具有可防止弹簧失效的保护自锁装置。 本发明具有十分有效的防侧倾保护装置，从而可避免侧倾危害造成的财产损失以及人身伤害。为了解决前述的问题，需要一种新型的高空举升机械安全支板机构。
发明内容
本发明提供了一种举升设备的安全支板机构，所述举升设备具有包括滑动杆件的 举升构件，所述举升设备包括箱型框架，所述安全支板机构包括长形的安全支板，其铰接 于所述举升设备的箱型框架，并在紧邻所述箱形框架的闭合状态和紧邻地面以防止所述举 升设备侧倾的开启状态之间枢转；圆筒形回转体，其固定到所述安全支板并设置有长形的 滑槽，所述滑槽具有螺旋部分以及位于所述螺旋部分两端的直线部分；滑动臂，其刚性连接 于所述滑动杆件，当所述举升构件举升时，所述滑动臂受约束直线滑动，所述滑动臂具有自 由端；滚轮，其置于所述滑动臂的自由端，并能在所述滑槽内滚动；其中，当所述举升构件 举升时，所述滑动臂直线运动，带动所述安全支板打开，而当所述举升构件下落时，所述滑 动臂直线运动，带动所述安全支板闭合。以上所述本发明中的各个特点可以通过下面的附图及其描述变得更为详实与直 观。
图1为本发明的用于举升机械安全支板开合的平动/转动螺旋转动铰机构的第一 实施方式的三维示意图。图2为图1的用于举升机械安全支板开合的平动/转动螺旋转动铰机构的第一实 施方式与安全支板及滚轮安装的三维示意图。图3为图1的安全支板机构的滚轮在转动螺旋导槽内的三维示意图。图4为本发明的安装在安全支板上的螺旋转动铰的三维示意图。图5为本发明的单螺旋转动铰的三维示意图。图6为本发明的用于举升机械安全支板开合的平动/转动螺旋转动铰机构的第二 实施方式的三维示意图。此图的安全支板处于闭合状态。图7为图6的用于举升机械安全支板开合的平动/转动螺旋铰机构的第二实施方 式与安全支板安装的三维示意图。此图的安全支板处于开启状态。图8为本发明的双螺旋铰的三维示意图。图9为本发明的用于举升机械安全支板开合的平动 方式的三维示意图。图10为图9的用于举升机械安全支板开合的平动 方式与安全支板安装的三维示意图。图11为图9的用于举升机械安全支板开合的平动 方式总成的俯视图。图12为图9的用于举升机械安全支板开合的平动 方式总成的剖视图。图13为图9的用于举升机械安全支板开合的平动/转动双螺旋铰。图14为图9的用于举升机械安全支板开合的平动/转动双螺旋铰的轴向截面图。图15A为图9的平动/转动双螺旋铰机构在安全支板处于闭合状态时的正视图。图15B为图9的平动/转动双螺旋铰机构在安全支板处于开启状态时的正视图。图16为本发明的用于举升机械安全支板开合的平动/转动螺旋铰机构的第四实 施方式的三维示意图。此图的安全支板处于开启状态。图17为本发明的用于举升机械安全支板开合的平动/转动螺旋铰机构的第四实 施方式的三维示意图。此图的安全支板处于闭合状态。图18为图16或图17的用于举升机械安全支板开合的平动/转动螺旋铰机构的 第四实施方式中的滑块机构的三维示意图。在所有的附图中，类似的参考标号一致地表示相应的特征。
具体实施例方式如图1-3所示，本发明的举升机械安全支板开合机构由螺旋转动铰25以及与之配 合的平动刚体15组成。当举升机构举升时，此开合机构可以自动开启安装于举升机械5底 部的安全支板。安全支板打开后，举升机械与地面之间的间隙减小，从而防止整机行走时其 行走轮系在不平整地面上掉入凹坑、或者整机在诸如风载等外力矩作用下的侧倾危害。螺旋铰安全支板机构由往复平动刚体及通过滚轮而与之配合的螺旋转动铰组成。
/转动螺旋铰机构的第三实施 /转动螺旋铰机构的第三实施 /转动螺旋铰机构的第三实施 /转动螺旋铰机构的第三实施整体机构用以操作举升机械的安全支板。当举升机构举升时，正向打开安全支板，当举升机 构下落时，反向收合安全支板。通常，举升机械5的安全支板SG置于机械底盘的左右两侧，以保护整机可能发生 的双向侧倾。当安全支板打开时，安全支板可以防止一个或多个行走轮掉入凹坑而产生的 侧倾。螺旋转动铰上的直槽用于确保安全支板的自锁状态。螺旋铰安全支板机构能够将刚体的直线运动转换为刚体的旋转运动。此运动的转 换通过适当调整螺旋转动铰上的螺旋导程来实现。根据此原理，举升机械5的举升杆件总 成上的平动刚体15的直线运动可转变成螺旋转动铰25的旋转运动，从而带动举升机械5 的安全支板SG进行旋转开合运动。平动刚体15可以沿着图4所示的螺旋转动铰25的轴 线平行移动。平动刚体15的直线运动会连带平动刚体末端上的滚轮20随着平动刚体15 运动，同时在螺旋转动铰25的螺旋导槽内啮合滚动，从而实现平动刚体15的直线运动到螺 旋转动铰25的旋转运动的转变。当平动刚体15沿着多轨螺槽80a或80b走完一个螺距的行程后，螺旋转动体25 沿着其回转轴线进行360°的整周回转。如图3所示，当平动刚体15沿着多轨螺道走完了四分之一个螺距的直线行程后， 螺旋转动铰25沿着其回转轴线进行了 90°或四分之一圆周的回转。对于大多数举升机械 而言，安全支板90°的回转就已经能够满足设计要求。因此四分之一螺距的螺旋转动铰25 可以根据设计要求设计成紧凑小巧的结构形式。图3示出了具有四分之一螺距的螺旋转动铰25的三维示意图。附图标记27指代 该转动铰上的回转销轴孔。与转动体轴线平行的直槽段300a可以光滑过渡到螺旋导槽70 的起始段305，与转动体轴线平行的直槽段300b可以光滑过渡到螺旋导槽70的终结段。位于螺旋导槽起始处和终结处、并与螺旋导槽接轨的两个线性直槽对螺旋转动铰 25起着转动锁紧的功能，从而保证安全支板在0°的时候收起，而在90°的时候滚轮20只 能在直槽里作平行移动、因此安全支板自锁在安全的打开状态。这一点非常重要，当平动刚 体15进入螺旋转动铰的加长直槽内时，安全支板绝对没有可能在外力的干扰下闭合从而 失去安全功效。这也进一步保证了安全支板的功能及安全。图4为第一实施方式的平动/转动螺旋转动铰机构中的安全支板10a。可以看到 限制滑块作直线滑动的直槽400。螺旋转动铰25固定在安全支板上并与销轴PVl同轴，同 轴的支撑销轴PVl和PV2将安全支板铰接到举升机械5的底盘上。螺旋体70以及加长直 线滑道400 二者均可直接刚性焊接在安全支板上。如图2所示，滚轮20可以在平动刚体15 的末端相对滚动。平动刚体15的另一端可以直接刚性固定在举升臂总成的滑块LSS上。再次参考图1，可以看出平动刚体15实际上是与提升设备5的举升臂总成上的滑 块LSS刚性连接。当举升臂总成处于闭合状态时，平动刚体15上的滚轮处于螺旋转动铰25 的螺旋导槽起始端。一旦举升臂处于举升状态，剪臂上的滑块LSS开始前移、从而带动平动 刚体以直线运动方式带动滚轮20与螺旋转动铰25上的螺旋导槽啮合、并强制螺旋转动铰 25转动，由此，安全支板SG联动打开，安全支板通过销轴PVl和PV2铰接于底盘上。当滚轮20完成了四分之一个螺距的行程并进入螺旋转动铰的直槽段时，安全支 板SG回转90°并处于全开状态。因此，只要举升机械5的举升臂总成处于举升状态，平动 刚体15就将滚轮20自锁在直槽内，从而确保安全支板SG处于安全打开位置。当举升机械5的举升臂总成下降时，平动刚体15反向运动，使得滚轮20脱离直槽内的自锁状态，从而将 安全支板SG强制带回闭合位置。可以看到，安全支板IOa只用了很少的运动零件就实现了 其功能性的安全打开操作。进一步地，下面要介绍平动/转动螺旋转动铰装置的第二、三实 施方式，其可以帮助避免使用过长的直槽导轨和弯曲的刚性平动刚体。图6-7介绍的是第二实施方式的安全支板机构10b，此机构包括往复运动刚体 610、螺旋转动铰25和压缩弹簧600。弹簧运动导向杆601配有位于端头的压缩弹簧推环以 及非圆形截面的轴杆以保持导向弹簧600的直线运动，弹簧的轴向与弹簧运动导向杆601 的轴向重合。防转动支撑板602与举升机械5的底盘固定连接。防转动支撑板602的孔口 的几何形状与弹簧运动导向杆601的截面几何形状相同。弹簧运动导向杆601可以沿着防 转动支撑板602的配合孔口滑动。弹簧运动导向杆601在离弹簧600的最远端与平动刚体 610刚性固定，因此当平动刚体的水平分力作用到螺旋转动铰25的时候可以防止平动导向 杆610在扭矩的作用下转动。螺旋转动铰25通过销轴与整机5的固定安装板631铰接。图7显示当举升机械5的举升臂总成解除对平动刚体610上接触头605的约束时， 弹簧运动导向杆601在弹簧压缩力的作用下将会带动平动刚体610作直线运动、从而带动 安全支板SG打开。弹簧运动导向杆601很方便地替代了加长直槽IOa的功能。安全支板 一旦打开，就会被自锁在打开的位置上，只有整车5上的举升臂滑块重新拉动/约束平动刚 体610上的接触头605才能使得安全支板解除自锁并返回其折合位置。另外，如图5所示，螺旋转动铰25的制造工艺可以采用浇铸或者注塑方式一次成 型，其上的螺旋起始角可以与水平面或竖直面成45°的夹角位置，90°回转后成135°夹 角结束。这种具有特殊螺旋起始角度的螺旋转动铰设计使得机构IOb上的某些零部件—— 诸如滚轮等——可以在有限的空间内进行方便的调整以利于安装定位。另外，这种结构也 有利于螺旋转动铰25上的安装定位孔MB更容易与安全支板SG通过螺栓固连。图8-12示出了第三实施方式的安全支板机构10c。此机构设计包括螺旋转动铰 905、平动刚体900和弹簧910，所有这些零件安装于同轴壳体890的内腔。如图13-14所 示，螺旋转动铰905本身是一个具有双轨螺旋导槽80a和80b的中空筒体。具有多轨螺槽的 螺旋转动铰905相较前述的IOa和IOb的机构具有可以在窄小的空间内提高扭矩的效果。发明者推荐的IOc这款螺旋转动铰设计HSL仅有4英寸的长度和1. 75英寸的直 径，重量约为2. 50磅。如图9所示，平动体900只需沿着转动铰905的轴线移动即可使得 转动铰905产生转动。如图12所示，压缩弹簧910被置于转动铰905的中空体内。平动体 上的滚轮1205与螺旋滑槽80a和80b啮合。外帽小盖1202起到保护滚轮1205的安全作 用。安全支板的销轴与螺旋转动铰905的外伸端913铰接。平动紧固螺母1005用来紧固 传递与同轴壳体总成外接的线性平动刚体900的运动。图15A-15B给出了另一种安全支板开合机构IOc的远端控制的启动方式。安全支 板开合机构IOc在设计上为商业化的安全支板机构SG多用途小巧紧凑经济开发提供了一 条思路。为了使得安全支板SG能够收板到位，运动传递杆件1510固定于整机5的底盘部 位、与直线平动刚体900相连，以使得刚体900产生直线运动并抵抗螺旋转动铰905内的弹 簧910的力使之产生弹性势能。运动传递杆件1510通过举升车辆车5上的举升臂总成连 接体LSC与平动刚体900相接合，一旦举升车辆车5上的举升臂总成开始举升，举升臂总成连接体LSC就开始移动，从而释放运动传递杆件1510，使其能转枢转离开螺旋转动铰905， 由此，压缩弹簧910的弹性势能使得平动刚体900运动，从而经螺旋转动铰905将平移运动 转换成安全支板所需要的旋转运动。另外，平动刚体900可能需要一个滑道与运动传递杆件1510接合，以确保运动传 递杆件1510枢转时的竖直位移不要太大。还有，当举升臂总成连接体LSC的位置离安全支 板的铰接点太远时，很有可能需要采用多连杆机构才有可能将剪臂总成连接体LSC的平动 传导到螺旋转动铰900。如图11所示，螺旋铰安装板RM可连接到同轴壳体总成890的旋转 部分，而平动安装板TM可连接到同轴壳体总成890的平动部分。运动传递杆件1510以可 滑动的形式连接到平动安装板TM，而安全支板SG可安装到螺旋铰安装板RM上。图16-18介绍的是第四实施方式的安全支板机构10d，此机构用齿轮/齿条组合 形式代替IOb和IOc中的弹簧。此机构包括齿形向上的下齿条1601a、齿形向下的上齿条 1601b、位于上下齿条之间的传动齿轮1605、平动刚体1600和两端装有止推轴承160 及 1602b的螺旋转动铰1625。当举升臂总成举升时，图18所示的与滑块LSS刚性连接的上 齿条做直线运动，从而通过传动齿轮1605反向强制推动平动刚体1600，并迫使与之配合的 螺旋转动铰1625转动，从而打开与螺旋转动铰固连的安全支板SG。当平动刚体1600末端 的滚轮完成四分之一螺距的行程进入直线导槽后，上齿条1601b随举升臂滑块继续前移并 脱离与传动齿轮1605的啮合，安全支板自锁在开启状态。当举升臂总成落回时，图18所示 的与滑块LSS刚性连接的上齿条1601b将再次与传动齿轮1605反向啮合以强制平动刚体 1600末端的滚轮脱离直槽，并迫使与之配合的螺旋转动铰1625反向转动并关闭与之固连 的安全支板SG0应该提请注意的是，机构IOb和IOc的公螺旋铰和母平动体均可以采用母螺旋铰 和公平动体的设计形式。当然，压缩弹簧也可以采用拉伸弹簧的设计形式。应当强调的是，本发明并不局限于上述实施例，而是包括落在权利要求范围内的 任意所有的实施例。
权利要求
1.举升设备的安全支板机构，所述举升设备具有包括滑动杆件的举升构件，所述举升 设备包括箱型框架，所述安全支板机构包括长形的安全支板，其铰接于所述举升设备的箱型框架，并在紧邻所述箱形框架的闭合 状态和紧邻地面以防止所述举升设备侧倾的开启状态之间枢转；圆筒形回转体，其固定到所述安全支板并设置有长形的滑槽，所述滑槽具有螺旋部分 以及位于所述螺旋部分两端的直线部分；滑动臂，其刚性连接于所述滑动杆件，当所述举升构件举升时，所述滑动臂受约束直线 滑动，所述滑动臂具有自由端；滚轮，其置于所述滑动臂的自由端，并能在所述滑槽内滚动；其中，当所述举升构件举升时，所述滑动臂直线运动，带动所述安全支板打开，而当所 述举升构件下落时，所述滑动臂直线运动，带动所述安全支板闭合。
全文摘要
一种举升设备的安全支板机构，举升设备具有包括滑动杆件的举升构件并具有箱型框架，安全支板机构包括安全支板，其铰接于举升设备的箱型框架并在闭合状态和开启状态之间枢转；圆筒形回转体，其固定到安全支板并设有长形的滑槽，滑槽具有螺旋部分以及位于螺旋部分两端的直线部分；刚性连接于滑动杆件并具有自由端的滑动臂，当举升构件举升时，滑动臂受约束直线滑动；滚轮，其置于滑动臂的自由端并能在滑槽内滚动。当举升构件举升时，滑动臂直线运动，带动安全支板打开，而当举升构件下落时，滑动臂直线运动，带动安全支板闭合。因此，在安全支板开启状态时可保护举升机械免于侧倾的危险。滑槽螺旋部分两端的直线部分可用于保证自锁特性。
文档编号B66F17/00GK102086012SQ20091025352
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者崔侃 申请人:崔侃