CN1451600A - 升降物体的方法及使用该方法的升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种升降物体的方法及使用该方法的升降装置，该升降方法是以光滑的心柱作为被升降物体的直接作用体，用与心柱轴向成一定夹角的斜平面以及心柱柱面形成的斜槽夹放滚柱，所述夹角的开口向着心柱的提升方向，滚柱以其柱面与心柱柱面及斜平面接触，并且其轴线与心柱轴线垂直；以外力提升所述斜平面，滚柱被楔紧，靠摩擦力传递外动力带动心柱提升，或者以外力直接提升心柱；斜平面固定不动时，心柱靠其自重或被顶起物体所施的压力，使滚柱被楔紧，心柱靠滚柱施与的摩擦力自锁；心柱下降时，向心柱提升方向松动滚柱，心柱靠其自重或外力下降。本发明自锁性好，结构简单，制作要求低，使用寿命长，工作效率高，操作省力，升降高度及使用方向不受限制。

Description

升降物体的方法及使用该方法的升降装置

技术领域：

本发明涉及一种升降物体的方法及使用该方法的升降装置。

背景技术：

在公知技术中，手动式升降物体的方法有液压法、气压法、机械螺旋法。液压法有较大的顶升力，且有良好自锁性能，但实施该方法的技术要求高，如液压升降装置，其结构较复杂，加工精度要求高，密封性能要求好，维修要求专业人员，而且其有效工作行程受油量限制。气压法虽然自锁性能好，但顶升力小，如椅用升降装置，几乎不能带负荷上升，只能在上升后再承受负荷，因此使用受局限，并且一但漏气无法修补，使用寿命短。机械螺旋法，虽有较强的承载力，自锁性能也较好，考虑到操作要省力，其升角一般都在4-6度范围内，因此上升速度慢，特别是当升降装置离需顶物体距离较大时，更反映出该升降装置效率低的缺点。

发明内容：

本发明提供了一种顶升力大，自锁性好，结构简单，制作要求低，使用寿命长，工作效率高，操作省力、升降高度及使用方向不受限制的升降物体的方法及使用该方法的升降装置。

本发明升降物体的方法是：以光滑的心柱作为被升降物体的直接作用体，用与心柱轴向成一定夹角的斜平面以及心柱柱面形成的斜槽夹放滚柱，所述夹角的开口向着心柱的提升方向，滚柱以其柱面与心柱柱面及斜平面接触，并且其轴线与心柱轴线垂直；以外力提升所述斜平面，滚柱被楔紧，靠摩擦力传递外动力带动心柱提升，或者以外力直接提升心柱；斜平面固定不动时，心柱靠其自重或被顶起物体所施的压力，使滚柱被楔紧，心柱靠滚柱施与的摩擦力自锁，心柱下降时，向心柱提升方向拨动滚柱，心柱靠其自重或外力下降。

上述方法中保证滚柱始终以其柱面与心柱的柱面及斜平面接触，斜平面与心柱轴向所成夹角为5-15度范围。

使用上述方法设计的升降装置，包括光滑的心柱、底座，还包括心柱上套装的带有所述斜平面的自锁套，自锁套与底座紧固连接，所述斜平面与心柱的柱面形成自锁斜槽，该斜槽夹放有自锁滚柱，自锁套上装有用于拨动自锁滚柱的自锁拨叉。

自锁套上位于自锁滚柱上方设有使自锁滚柱始终以其柱面与心柱的柱面及所述斜平面接触的弹片。

使用本发明方法设计的又一升降装置包括光滑的心柱、底座、操纵构件，还包括心柱上套装的带有所述斜平面的提升套和自锁套、用于提升套直线运动的导向机构，提升套和自锁套分别所带的斜平面在心柱周围至少两处分别均匀布置，提升套和自锁套所带斜平面与心柱柱面分别形成提升斜槽和自锁斜槽，其中分别夹放有提升滚柱和自锁滚柱，自锁套与底座紧固连接，底座具有心柱能通过的结构，底座或自锁套与操纵构件铰接，操纵构件上有两个带动提升套上升的凸轮，提升套和自锁套分别装有用于拨动滚柱而使心柱下降的自锁拨叉和提升拨叉，两拨叉间铰接有使两拨叉同步动作的连杆。

所述升降装置的提升套及自锁套分别设置有斜板，斜板上设置有凹形槽，该槽的底面作为所述斜平面，两侧面为各滚柱导向面。

为使升降装置能在各种方位下工作，所述提升斜板及自锁斜板上位于提升滚柱及自锁滚柱的上方均设有弹片，提升套与自锁套之间连有回位拉簧。

用于提升套直线运动的导向机构设置在提升套与心柱的配合面上，二者的配合面至少部分为平面，所述心柱顶端设有限位板。

心柱上用于提升套导向的平面在心柱上的径向位置位于提升滚柱及自锁滚柱所在位置。

自锁套套壁上装有用于心柱下降缓冲的由弹簧、钢球调节螺钉组成的缓冲件，心柱上开有缓冲孔。

本发明升降物体的方法是一种全新的方法，公知技术中均未有过，它是通过滚柱在斜槽中的摩擦来提升或锁住心柱的，心柱的伸缩长度是任意的，因此对物体升降也是任意的，不受局限并且工作牢靠，自锁性好，该方法实施时技术要求低，成本也低，不需大型设备的投入。

使用本发明方法设计的一种升降装置，靠外力直接拉升(或拉伸)心柱，在拉升(或拉伸)心柱时，由于自锁套是固定在底座上不动的，因此自锁滚柱处于自由浮动状态，心柱可轻松地几乎无阻力地迅速拉至任意高度(或长度)，当受到被升降物体所施予的力时，心柱有退回趋势，此时自锁滚柱受到心柱施予的摩擦力而被楔紧，从而心柱被锁紧无法退回，如欲使心柱退回，只需将滚柱拨开。因而本发明工作可靠，自锁性好，同时可以任意方向工作，如水平、倾斜、倒置等。

使用本发明方法设计的另一种升降装置，实际上包括了心柱的提升部分和自锁部分及心柱的下降部分，当提升部分的提升套正行程时，其斜槽中的滚柱被楔紧，心柱靠滚柱施予的摩擦力与提升套一起上升，由于心柱的上升，自锁套与底座固定连接不动，使自锁套斜槽中的滚柱处于自由浮动状态，因而心柱几乎无阻力地被提升(不考虑外力)。当提升套反行程时，心柱在其自身的重力作用下或被升降物体所施力的作用下，有着向下(向受力方向)运动的趋势，使滚柱向着斜槽收口方向被楔紧，从而对心柱产生向上的摩擦力，阻止心柱的下滑趋势，由此锁紧心柱。提升套反行程时也是几乎不受阻力的，这是因为提升套反行程时给滚柱一个向斜槽张口方向的摩擦力，滚柱在此摩擦力的作用下，向斜槽张口方向运动，很快处于自由浮动状，使提升套的反行程快速进行。因此当提升套正行程时抓住心柱一起上升(向被升降物方向移动)，反行程时，自锁套抓住心柱保持已上升高度，周而复始使心柱不断步步上升，达到升降物体的目的。心柱下降(退回)时，只需用拨叉拨起滚柱，心柱便迅速下降(退回)。本发明升降装置的心柱可根据需要任意设置其长度，只要机械强度满足要求即可，当升降装置所座落的基面离升降物体距离较大时，可以直接拉起心柱，迅速接触需升降的物体，从而节约时间提高了工作效率。

因使用本发明方法设计的升降装置结构简单、制作容易、升降高度不受限制、使用寿命非常长，不在人为破坏情况下一般是不会坏的，这些优点是现有技术所不及的，同时本发明工作可靠，顶升力大，自锁性好，操作省力。

附图说明：

图1是本发明一种升降装置的结构示意图。

图2是图1沿A-A的剖视图。

图3是本发明另一种升降装置结构示意图。

图4是图3的纵剖面图。

图5是图3的A向视图。

具体实施方式：

从图1可以看出，使用本发明升降方法设计的一种升降装置包括光滑的心柱1、底座7、心柱1外套装的自锁套5，底座7与自锁套5紧固连接，底座7的形式是实为与不动基面(相对于被升降物体)的连接件。自锁套5上设有带本发明方法中所述斜平面2的自锁斜板10，斜平面2与心柱1的柱面形成自锁斜槽3，该斜槽中放有自锁滚柱4，当本升降装置的心柱1是以竖直方向向上拉伸工作时，将自锁套5固定后，直接以外力拉伸心柱1至所需高度，当被顶升物体的重力下压心柱1，此时心柱1有下滑趋势，自锁滚柱4受到心柱1的摩擦被楔紧，此时自锁滚柱4向心柱1施以摩擦力，阻止了心柱1下滑，使心柱1被锁住，从而稳稳顶住物体。自锁斜板10上最好设有凹形槽11，以该槽的底面作为所述斜面，两侧作为自锁滚柱4的导向面。如果欲使本发明升降装置能以各种方向工作，自锁斜板10上在自锁滚柱4的上方设置有始终保证自锁滚柱4的柱面与心柱1的柱面及所述斜平面2接触的弹片12，该弹片最好用几字形弹片，结合图2可以看出，当需要心柱1退回(下降)时，自锁套5上安装了用于松动自锁滚柱4的自锁拨叉17，用自锁拨叉17上拨(向心柱拉升方向拢)自锁滚柱4，自锁滚柱4不再对心柱1产生摩擦，使心柱1在外力作用下毫不受阻地退回。

图3至图5示出了使用本发明方法设计的另一种升降装置。

从图3可以看出，使用本发明升降物体的方法的升降装置包括心柱1、提升套6、自锁套5、底座7、操纵构件8，其中底座7为支架式底座，它与自锁套5固定连接，提升套6位于自锁套5的上方，结合图4可以看出，提升套6和自锁套5均套在心柱1上，提升套6和自锁套5结构基本相同，即下部为套，上部各设有两块斜板——提升套6上的两提升斜板10a及自锁套5上的两自锁斜板10，提升斜板10a及自锁斜板10上均设有凹形槽11，该槽的底面即作为本发明方法中所述及的斜平面2，它与心柱1轴向成7-9度夹角，该夹角张口方向与提升套6正行程方向相同，凹形槽11的两侧面用于提升滚柱4a及自锁滚柱4导向。在提升斜板10a及自锁斜板10上位于提升滚柱4a及自锁滚柱4的上方均设有弹片12，提升套6与自锁套5之间连有回位拉簧13，使本发明升降装置在以任何方向工作时，如升降装置平置、倒置、斜置等，提升滚柱4a和自锁滚柱4都处于预备工作状态。为了保证提升套6在心柱1上的直线往返运动，为之提供的导向机构14设置在提升套6与心柱1的配合面上，二者的配合面至少部分为平面，图3示出该平面在心柱1上的径向位置位于提升滚柱4a及自锁滚柱4所在位置，当然提升套6的直线往返运动的导向，也可通过在底座7或自锁套5上及提升套6上固接相互配合的导向槽(柱)。再看图1，操纵构件8是铰接在自锁套5上的，操纵构件8上有两个凸轮9，分布在提升套6上的两边，并作用于提升套6的相应的外突15上，凸轮9上设有行程限位件(钩)16，使提升套6下降的极限位置不低于自锁套5顶端，当有外力向下作用于操纵构件8时，操纵构件8以其在自锁套5上的铰接点为支点，使凸轮9绕该支点转动，从而带动提升套6向上移动，此时提升斜槽3a中的提升滚柱4a被楔紧，心柱1在提升滚柱4a施予的摩擦力作用下向上运动，此时自锁斜槽3中的自锁滚柱4则由于心柱1的向上运动而处于自由浮动状态，使心柱1能很顺畅地向上运动。当操纵构件8复位时，提升套6向下运动，直至凸轮9运行到限位位置，在这个过程中，提升斜槽3a中的提升滚柱4a处于自由浮动状态，心柱1失去该提升滚柱4a对其施予的摩擦力而欲下落，此时自锁斜槽3中的自锁滚柱4受到心柱1向下的摩擦力被楔紧，对心柱1产生一个向上的摩擦力，阻止了心柱1下落趋势而将心柱1牢牢锁住，保持已升高度不变，如此循环往复，使心柱1不断步步上升。

若欲使心柱1下降，从图3-图5可以看出，提升套6及自锁套5上分别装有提升拨叉17a和自锁拨叉17，两拨叉的叉杆设置在各滚柱下方，两拨叉间铰接有连杆18，其中提升拨叉17a靠连杆18的一端设计为斜口，另有一带斜口的短杆19与提升拨叉17a斜口端通过铰链连接，该铰链只能在短杆19与提升拨叉17a斜口端形成的V形口内转动，同时短杆19的另一端与连杆18铰接。使提升套6向上运动时，两拨叉处于水平状态，不会拨动相应的滚柱，当向下拉动该连杆18时，两拨叉以其在提升套6或自锁套5上的安装点为支点，向上拨动滚柱，使心柱1失去各滚柱施予的摩擦力，靠其自重迅速下降。如果升降装置处在其它方向工作时，比如水平、倾斜、倒置等方向，心柱1的退回，可在拨起各滚柱后，向心柱1稍施外力即可。本实施方式连杆18的拉动，是连杆18上设置了一短柄20，位于操纵构件8上的横杆21的下方，当操纵构件8向下运动到设定位置时，横杆21作用于短柄20，拉动连杆18下移。为防止心柱1下落时冲击太大，在自锁套5壁套上装有由弹簧、钢球及调节螺钉组成的缓冲件22，心柱1上设有缓冲孔23，缓冲件22至少为一组(同径向位置的为一组)，可为二组或二组以上，缓冲孔23的组数可多于缓冲件22的组数，缓冲件22间的轴向间距与缓冲孔23间的轴向间距不同，使每组缓冲件交错动作。

用本发明方法的升降装置的又一实施方式是：将上述实施方式的底座7设计为套筒支架式，将提升套6设置在底座套的上方，自锁套5设置在提升套6的上方，自锁套5通过固定杆件固接在底座7的套筒上，同时该固定杆件可作为提升套6直线运动导向的导向件，操纵构件8铰接在底座套上，操纵构件8上的凸轮9仍作用于提升套6，其工作原理与上一实施方式相同。

Claims (10)

1、一种升降物体的方法，其特征在于：以光滑的心柱作为被升降物体的直接作用体，用与心柱轴向成一定夹角的斜平面以及心柱柱面形成的斜槽夹放滚柱，所述夹角的开口向着心柱的提升方向，滚柱以其柱面与心柱柱面及斜平面接触，并且其轴线与心柱轴线垂直；以外力提升所述斜平面，滚柱被楔紧，靠摩擦力传递外动力带动心柱提升，或者以外力直接提升心柱；斜平面固定不动时，心柱靠其自重或被顶起物体所施的压力，使滚柱被楔紧，心柱靠滚柱施与的摩擦力自锁；心柱下降时，向心柱提升方向松动滚柱，心柱靠其自重或外力下降。

2、根据权利要求1所述的一种升降物体的方法，其特征在于：保证滚柱始终以其柱面与心柱的柱面及斜平面接触，斜平面与心柱轴向所成夹角为5-15度范围。

3、一种使用权利要求1、2所述方法的升降装置，包括光滑的心柱(1)、底座(7)，还包括心柱(1)上套装的带有所述斜平面(2)的自锁套(5)，自锁套(5)与底座(7)紧固连接，所述斜平面(2)与心柱(1)的柱面形成自锁斜槽(3)，该斜槽夹放有自锁滚柱(4)，自锁套(5)上装有用于拨动自锁滚柱(4)的自锁拨叉(17)。

4、根据权利要求3所述的升降装置，其特征在于：自锁套(5)上位于自锁滚柱(4)上方设有使自锁滚柱(4)以其柱面始终与心柱(1)的柱面及所述斜平面(2)接触的弹片(12)。

5、一种使用权利要求1、2所述方法的升降装置，包括光滑的心柱(1)、底座(7)、操纵构件(8)，其特征在于：还包括心柱(1)上套装的带有所述斜平面(2)的提升套(6)和自锁套(5)、用于提升套(6)直线运动的导向机构(14)，提升套(6)和自锁套(5)分别所带的斜平面(2)在心柱(1)周围至少两处分别均匀布置，提升套(6)和自锁套(5)所带斜平面(2)与心柱(1)柱面分别形成提升斜槽(3a)和自锁斜槽(3)，其中分别夹放有提升滚柱(4a)和自锁滚柱(4)，自锁套(5)与底座(7)紧固连接，底座(7)具有心柱(1)能通过的结构，底座(7)或自锁套(5)与操纵构件(8)铰接，操纵构件(8)上有两个带动提升套(6)上升的凸轮(9)，提升套(6)和自锁套(5)分别装有用于拨动各滚柱而使心柱(1)下降的自锁拨叉(17)和提升拨叉(17a)，两拨叉间铰接有使两拨叉同步动作的连杆(18)。

6、根据权利要求5所述的升降装置，其特征在于：提升套(6)及自锁套(5)分别设置有提升斜板(10a)及自锁斜板(10)，两斜板上设置有凹形槽(11)，该槽的底面作为所述斜平面(2)，两侧面为各滚柱导向面。

7、根据权利要求6所述的升降装置，其特征在于：所述提升斜板(10a)及自锁斜板(10)上位于提升滚柱(4a)及自锁滚柱(4)的上方均设有弹片(12)，提升套(6)与自锁套(5)之间连有回位拉簧(13)。

8、根据权利要求5或6所述的升降装置，其特征在于：用于提升套(6)直线运动的导向机构(14)设置在提升套(6)与心柱(1)的配合面上，二者的配合面至少部分为平面，所述心柱(1)顶端设有限位板(24)。

9、根据权利要求8所述的升降装置，其特征在于：心柱(1)上用于提升套(6)导向的平面在心柱(1)上的径向位置位于提升滚柱(4a)及自锁滚柱(4)所在位置。

10、根据权利要求9所述的升降装置，其特征在于：自锁套(5)套壁上装有用于心柱(1)下降缓冲的由弹簧、钢球调节螺钉组成的缓冲件(22)，心柱(1)上开有缓冲孔(23)。

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