一种电磁-丝杆协同驱动的剪叉升降装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电磁‑丝杆协同驱动的剪叉升降装置，包括底部平台、多边形剪叉模块、丝杆驱动机构和支撑平台；支撑平台通过多边形剪叉模块与底部平台可升降支撑设置，多边形剪叉模块包括剪叉机构和电磁驱动机构，丝杆驱动机构滑动装配在底部平台上，并与电磁驱动机构分别从竖向和横向驱动剪叉机构。电磁驱动机构安装于多边形剪叉模块的横向支撑骨架之间，增加了剪叉机构的承载能力和抗横向载荷能力；丝杆驱动机构通过电机驱动多根丝杆同时转动，避免了剪叉机构驱动初始工作时在横向上死点。本发明专利技术具有承载能力大、升降高度大、抗横向载荷能力大、体积小和重量小等优势，满足了实际应用中承载、高度、体积和重量等需求。

A cutting fork lifting device driven by electromagnetic wire rod

The invention discloses a shear fork lift and lift device driven by the electromagnetic wire rod, which includes a bottom platform, a polygon shear fork module, a silk rod driving mechanism and a supporting platform. The support platform can be set up and lifted by a polygon shearing fork module and a bottom platform, and the polygon shear fork module comprises a shearing fork mechanism and an electromagnetic driving mechanism. The screw driving mechanism is slid and assembled on the bottom platform, and the cutting mechanism is driven vertically and horizontally from the electromagnetic driving mechanism respectively. The electromagnetic driving mechanism is installed between the transverse support skeleton of the polygon shear fork module, which increases the load-bearing capacity of the shearing fork mechanism and the ability to resist the lateral load. The wire rod drive mechanism drives the multi wire rod by motor to avoid the transverse dead point when the cutting fork mechanism drives the initial work. The invention has the advantages of large bearing capacity, high lifting height, large anti lateral load capacity, small volume and small weight, and meets the needs of the actual application, such as load, height, volume and weight.

【技术实现步骤摘要】
一种电磁-丝杆协同驱动的剪叉升降装置
本专利技术属于升降设备
，具体涉及一种承载能力大、升降高度大的电磁-丝杆协同驱动的剪叉升降装置。
技术介绍
现代大型工厂设备检修、高空基础设施建设、高空救援等场合经常需要进行大量高空作业，且目前大多由人工完成，全世界每年都有大量因高空作业而导致的安全事故，因而高空作业被归类为高危行业。目前的高空工作装置主要有攀爬式和升降台式两种工作方式，其中，攀爬式工作方式大都采用自动化设备，要求环境无复杂障碍、环境材料有较好的磁导性，而实际工厂设备往往由于高温变形、检修加固等因素有较为复杂的环境障碍，且因新型复合材料的大量使用导致环境材料磁导性较弱甚至基本为零，因此传统的攀爬式高空工作装置在环境障碍复杂、空间狭小、升降范围大等很多场合并不实用。升降台式工作方式往往有较大的体积，且其重量一般随升降高度的增大而急剧增大，但实际工作场合经常空间狭小、不能承载较大的外部载荷。较轻型的升降台装置主要分为桅杆式和剪叉式两种工作方式，其中，桅杆式升降装置重量较小、升高高度大，但往往承载能力小、不能承受横向载荷；较新型的十字剪叉式升降装置重量较小、伸缩比大，但其大承载大行程工作时大都会因铰链变形积累而导致装置的整体变形急剧增大，从而使升降装置失效。因而桅杆式和十字剪叉式升降装置在大承载、横向载荷大、升降范围大等很多场合并不适用。综上所述，目前急需一种能满足上述要求的承载能力大、升降高度大、有一定横向承载能力的升降装置，并可用于狭窄空间。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：针对现有的升降台式高空工作装置存在的升降机构尺寸大、重量大、升降高度小、承载能力小等问题，提供一种新型的电磁-丝杆协同驱动的剪叉升降装置，能满足大承载、高升降、小尺寸、小重量等高空作业的需求。本专利技术采用如下技术方案实现：一种电磁-丝杆协同驱动的剪叉升降装置，包括底部平台1、多边形剪叉模块2、丝杆驱动机构3和支撑平台4；所述支撑平台4通过多边形剪叉模块2与底部平台1可升降支撑设置，所述多边形剪叉模块2包括剪叉机构21和电磁驱动机构22，所述丝杆驱动机构3滑动装配在底部平台1上，并与电磁驱动机构22分别从竖向和横向驱动剪叉机构21。进一步的，所述剪叉机构21包括沿多边形边线所在竖直平面内分布的剪叉连杆组216，相邻剪叉连杆组216的连杆端部通过横向支撑骨架211铰接；所述电磁驱动机构22连接在同一横向平面内的相邻横向支撑骨架211之间；所述丝杆驱动机构3驱动同一竖直方向上的横向支撑骨架211之间伸缩动作。进一步的，所述横向支撑骨架211为对应多边形边角的折角构件，所述横向支撑骨架211的两端部设有与相邻剪叉连杆组的连杆端部铰接的铰接螺栓件213，两端面分别设有连接电磁驱动机构端部的骨架连接螺孔214，所述横向支撑骨架211的中间位置设有与丝杆驱动机构的丝杆装配的驱动螺孔212或定位通孔218。进一步的，所述电磁驱动机构22包括电磁线圈224、滑杆225、弹簧226、永磁体227和两组套筒223、223’；两组套筒223、223’分别同轴固定在同一横向平面相邻横向支撑骨架211的端面，所述电磁线圈224和永磁体227分别固定在两组套筒223、223’的近端；所述滑杆225一端固定在其中一组套筒内，另一端滑动插装在另一组套筒内；所述弹簧226沿轴向设置在两组套筒223、223’之间。进一步的，所述丝杆驱动机构3的位置与同一横向平面内的横向支撑骨架211一一对应，所述丝杆驱动机构3包括步进电机31、联轴器32、丝杆滑块33和丝杆34，所述丝杆34沿剪叉机构分布的多边形顶点所在竖直方向布置，所述步进电机31通过联轴器32与丝杆34传动连接；所述步进电机31、联轴器32和丝杆34通过丝杆滑块33滑动装配在底部平台1上。进一步的，所述底部平台1上沿剪叉机构分布的多边形的对角线设有滑轨101，所述丝杆滑块33滑动嵌装在滑轨101中。在本专利技术的一种电磁-丝杆协同驱动的剪叉升降装置中，所述多边形剪叉模块2包括至少两组，多组多边形剪叉模块2沿竖直方向叠装，相邻多边形剪叉模块2的剪叉机构21之间共用横向支撑骨架211，其中，最底层的横向支撑骨架211在竖直方向上与底部平台1定位连接；所述丝杆驱动机构3的丝杆与其中一层非底层横向支撑骨架211螺纹传动连接，其余层的横向支撑骨架211均与丝杆空套装配。进一步的，所述丝杆与最底层上方的一层横向支撑骨架211螺纹传动连接。进一步的，所述支撑平台4与最顶层的其中一个横向支撑骨架211固定连接，该层其余横向支撑骨架211与支撑平台4滑动/滚动装配。进一步的，所述支撑平台4采用折叠板结构，采用多块支撑板通过铰链连接组成。在本专利技术的剪叉升降装置上下两层多边形剪叉模块之间通过多组剪叉连杆组分别连接到上下层对应的横向支撑骨架上，从而实现相互支撑、传递驱动的作用。本专利技术的多边形剪叉模块可根据实际情况设置为三角形、四边形、五边形、六边形等正多边形，以在一定程度上提高装置的承载能力，且随着正多边形边数的增加可以安装更多组电磁驱动机构，能在较大程度上提高装置整体的承载能力和抗变形能力。本专利技术的多边形剪叉模块通过丝杆驱动机构的丝杆自锁特性，实现机构需要在某一高度长时间停留时的定位锁紧。本专利技术的电磁驱动机构用于剪叉机构的横向驱动，当电磁驱动机构的电磁线圈通电时，环形永磁铁与电磁线圈之间产生相互作用，从而带动两端的横向支撑骨架相对运动，电磁驱动机构的弹簧则在电磁线圈断电时，实时地带动两端的横向支撑骨架相反运动。本专利技术的电磁驱动机构可根据实际的承载大小、升高高度和多边形剪叉模块的数量来调整其安装组数和每组内安装数量；可安装电磁驱动机构组数最大为多边形剪叉模块的数量加一，每组安装电磁驱动机构的数量最多与多边形的边数相同，如四边形剪叉模块最多安装四组；理论上随安装电磁驱动机构组数和组内套数的增加，装置整体承载能力增大、抗横向力能力增大；可通过单片机等控制器控制线圈通电数量、电流大小方向等来调整相邻两横向支撑骨架的相对距离，从而调整装置的承载能力和抗横向力矩能力等。本专利技术的丝杆驱动机构位于装置底部，用于在装置升起阶段提供升高的动力，丝杆驱动机构可根据实际需求安装在多边形顶点或多边形中心位置，安装的个数可根据实际需求进行调整；步进电机位于底部且垂直固定于丝杆滑块的中心处，电机轴通过联轴器带动位于多边形顶点竖直安装的丝杆同步转动，丝杆的转动使丝杆两端上下之间的横向支撑骨架之间的距离逐渐增大，从而与电磁驱动机构协同工作使装置逐渐升降。本专利技术的支撑板可通过铰链进行折叠，以便于通过狭小空间；支撑板下表面与一个多边形顶点处横向支撑板链接，与其余为滑动/滚动连接。本专利技术相对现有技术的有益效果:1.采用电磁与丝杆协同驱动方式驱动装置升降，该方式相对现有仅采用电机或液压等单一驱动方式进行驱动能提供更大的承载力，同样更加可靠。2.电磁驱动机构安装在横向支撑骨架上，可以调整其相对底座的高度，限制上层机构的变形，阻止剪叉铰链角度变形积累，从而有效的提高装置的伸缩比和承载量。3.利用丝杆驱动机构的自锁特性，在需要在某一高度暂停时对丝杆进行锁紧，实现任意高度位置的暂停锁紧。4.采用电磁驱动方式可以通过控制器选择通电方向、电流大小和通电驱动器套数等，从而使升本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁‑丝杆协同驱动的剪叉升降装置，其特征在于：包括底部平台(1)、多边形剪叉模块(2)、丝杆驱动机构(3)和支撑平台(4)；所述支撑平台(4)通过多边形剪叉模块(2)与底部平台(1)可升降支撑设置，所述多边形剪叉模块(2)包括剪叉机构(21)和电磁驱动机构(22)，所述丝杆驱动机构(3)滑动装配在底部平台(1)上，并与电磁驱动机构(22)分别从竖向和横向驱动剪叉机构(21)。

【技术特征摘要】
1.一种电磁-丝杆协同驱动的剪叉升降装置，其特征在于：包括底部平台(1)、多边形剪叉模块(2)、丝杆驱动机构(3)和支撑平台(4)；所述支撑平台(4)通过多边形剪叉模块(2)与底部平台(1)可升降支撑设置，所述多边形剪叉模块(2)包括剪叉机构(21)和电磁驱动机构(22)，所述丝杆驱动机构(3)滑动装配在底部平台(1)上，并与电磁驱动机构(22)分别从竖向和横向驱动剪叉机构(21)。2.根据权利要求1所述的一种电磁-丝杆协同驱动的剪叉升降装置，所述剪叉机构(21)包括沿多边形边线所在竖直平面内分布的剪叉连杆组(216)，相邻剪叉连杆组(216)的连杆端部通过横向支撑骨架(211)铰接；所述电磁驱动机构(22)连接在同一横向平面内的相邻横向支撑骨架(211)之间；所述丝杆驱动机构(3)驱动同一竖直方向上的横向支撑骨架(211)之间伸缩动作。3.根据权利要求2所述的一种电磁-丝杆协同驱动的剪叉升降装置，所述横向支撑骨架(211)为对应多边形边角的折角构件，所述横向支撑骨架(211)的两端部设有与相邻剪叉连杆组的连杆端部铰接的铰接螺栓件(213)，两端面分别设有连接电磁驱动机构端部的骨架连接螺孔(214)，所述横向支撑骨架(211)的中间位置设有与丝杆驱动机构的丝杆装配的驱动螺孔(212)或定位通孔(218)。4.根据权利要求3所述的一种电磁-丝杆协同驱动的剪叉升降装置，所述电磁驱动机构(22)包括电磁线圈(224)、滑杆(225)、弹簧(226)、永磁体(227)和两组套筒(223、223’)；两组套筒(223、223’)分别同轴固定在同一横向平面相邻横向支撑骨架(211)的端面，所述电磁线圈(224)和永磁体(227)分别固定在两组套筒(223、223’)的近端；所述滑杆(225)一端固定在其中一组套筒内，另一端滑动插装在另一组套筒内；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：云忠，温猛，冯龙飞，陈龙，向闯，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43