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专利名称：一种步进式提升机构

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411071327.8

专利申请（专利权）人：四川东泉机械设备制造有限公司
权利人地址：四川省德阳市广汉市绍兴路三段19号

专利发明（设计）人：发明人:张承溢,罗龙聪,于建

专利摘要：本发明涉及载荷提升设备技术领域，具体涉及一种步进式提升机构。该步进式提升机构包括沿竖直方向设置的千斤顶，在千斤顶的固定端固定设置有第一抵接部，在千斤顶的自由端固定设置有第二抵接部；提拉杆，提拉杆沿竖直方向插设在第一抵接部和第二抵接部上；在提拉杆上安装有第一限位件和第二限位件，第一限位件位于第一抵接部上方，第二限位件位于第二抵接部上方；第一限位件和第二限位件均能够沿提拉杆的长度方向移动并与提拉杆锁止；调节组件，调节组件能够在自由端伸出和回缩的过程中，调整第一限位件和第二限位件的位置。用于实现待提升物品在竖直方向上的长距离提升，且能将待提升物品精确地提升并保持到指定的高度位置。

主权利要求：
1.一种步进式提升机构，包括沿竖直方向设置的千斤顶，其特征在于，
在所述千斤顶的固定端（11）固定设置有第一抵接部（12），在所述千斤顶的自由端（13）固定设置有第二抵接部（14）；所述步进式提升机构还包括：提拉杆（2），所述提拉杆（2）沿竖直方向插设在所述第一抵接部（12）和所述第二抵接部（14）上；在所述提拉杆（2）上安装有第一限位件和第二限位件，所述第一限位件位于第一抵接部（12）上方，所述第二限位件位于第二抵接部（14）上方；所述第一限位件和所述第二限位件均能够沿所述提拉杆（2）的长度方向移动并与提拉杆（2）锁止；在所述提拉杆（2）的下端设置有连接部，所述连接部用于连接待提升物品；以及，调节组件，所述调节组件能够在所述千斤顶的自由端（13）伸出和回缩的过程中，调整所述第一限位件和所述第二限位件的位置，使得所述第一限位件始终与所述第一抵接部（12）抵接，所述第二限位件始终与所述第二抵接部（14）抵接；
其中，在所述提拉杆（2）的外周面上开设有外螺纹，所述第一限位件为螺设安装在所述提拉杆（2）上的第一螺母（21），所述第二限位件为螺设安装在所述提拉杆（2）上的第二螺母（22）；
所述调节组件包括：第一锥齿轮（31）、第二锥齿轮（32）、第一直齿轮（33）、第一齿条（34）和第一切换器；
所述第一锥齿轮（31）固定安装在所述第一螺母（21）上，且所述第一锥齿轮（31）的旋转轴线与所述第一螺母（21）的旋转轴线重合；
在所述固定端（11）上固定设置有水平的第一轴杆（111），所述第一直齿轮（33）转动安装在所述第一轴杆（111）上；
所述第一齿条（34）竖直地固定安装在所述自由端（13）上，且所述第一齿条（34）与所述第一直齿轮（33）啮合；
所述第二锥齿轮（32）通过所述第一切换器与所述第一直齿轮（33）同轴连接，且所述第二锥齿轮（32）与所述第一锥齿轮（31）啮合；
所述第一切换器能够使得所述第二锥齿轮（32）静止或与转动的第一直齿轮（33）同向转动。
2.根据权利要求1所述的步进式提升机构，其特征在于，
所述调节组件还包括：第三锥齿轮（36）、第四锥齿轮（37）、第二直齿轮（38）、第二齿条（39）和第二切换器；
所述第三锥齿轮（36）固定安装在所述第二螺母（22）上，且所述第三锥齿轮（36）的旋转轴线与所述第二螺母（22）的旋转轴线重合；
在所述自由端（13）上固定设置有水平的第二轴杆（131），所述第二直齿轮（38）转动安装在所述第二轴杆（131）上；
所述第二齿条（39）竖直地固定安装在所述固定端（11）上，且所述第二齿条（39）与所述第二直齿轮（38）啮合；
所述第四锥齿轮（37）通过所述第二切换器与所述第二直齿轮（38）同轴连接，且所述第四锥齿轮（37）与所述第三锥齿轮（36）啮合；
所述第二切换器能够使得所述第四锥齿轮（37）静止或与转动的第二直齿轮（38）同向转动。
3.根据权利要求2所述的步进式提升机构，其特征在于，
所述第一切换器和所述第二切换器均包括棘轮（41）、第一止动爪（42）、第二止动爪（43）、第一弹簧（44）、第二弹簧（45）以及凸轮（46）；
所述棘轮（41）与对应的直齿轮同轴固定安装；所述第一止动爪（42）、所述第二止动爪（43）和所述凸轮（46）均铰接安装在对应的锥齿轮上，且所述凸轮（46）位于所述第一止动爪（42）和所述第二止动爪（43）之间；所述第一弹簧（44）的一端与所述第一止动爪（42）连接，另一端与该对应的锥齿轮连接；所述第二弹簧（45）的一端与所述第二止动爪（43）连接，另一端与该对应的锥齿轮连接；
通过转动所述凸轮（46），能够使得所述第一止动爪（42）或者所述第二止动爪（43）抵接于所述棘轮（41）的轮齿；在所述第一止动爪（42）抵接于所述棘轮（41）的轮齿的情况下，该直齿轮沿第一旋向旋转能够使得该锥齿轮与该转动的直齿轮同向转动，且在该直齿轮沿第二旋向旋转时，该锥齿轮静止；在所述第二止动爪（43）抵接于所述棘轮（41）的轮齿的情况下，该直齿轮沿所述第二旋向旋转能够使得该锥齿轮与该转动的直齿轮同向转动，且在该直齿轮沿所述第一旋向旋转时，该锥齿轮静止；
所述第一旋向和所述第二旋向相反。
4.根据权利要求1所述的步进式提升机构，其特征在于，
在所述第一锥齿轮（31）的内周面和所述提拉杆（2）的外周面之间形成有容置腔，在所述容置腔中填充有润滑介质。
5.根据权利要求4所述的步进式提升机构，其特征在于，
所述润滑介质为润滑油；
所述步进式提升机构还包括润滑油循环管路，所述润滑油循环管路包括：缸体（51）、活塞（52）、活塞杆（53）、进液管（54）和出液管（55）；
所述缸体（51）沿竖直方向固定安装在所述固定端（11）上；所述活塞（52）滑动安装在所述缸体（51）内部的空腔中；所述活塞杆（53）的一端与所述活塞（52）固定连接，另一端与所述自由端（13）固定连接；
在所述缸体（51）的下部开设有第一进液口（511）进和第一出液口（512），在所述缸体（51）的上部开设有第二进液口（513）和第二出液口（514）；所述进液管（54）的一端抵接至所述第一抵接部（12）下方的提拉杆（2）的周面，另一端分叉为第一进液支管和第二进液支管，所述第一进液支管连接至所述第一进液口（511），所述第二进液支管连接至所述第二进液口（513）；所述出液管（55）的一端位于所述容置腔的上方，另一端分叉为第一出液支管和第二出液支管，所述第一出液支管连接至所述第一出液口（512），所述第二出液支管连接至所述第二出液口（514）。
6.根据权利要求5所述的步进式提升机构，其特征在于，
在所述第一进液支管、第二进液支管、第一出液支管和第二出液支管上均安装有单向阀（515），所述单向阀（515）使得流体只能从所述第一进液口（511）和所述第二进液口（513）流入所述空腔，且所述空腔中的流体只能从所述第一出液口（512）和所述第二出液口（514）流出；
所述进液管（54）抵接至所述第一抵接部（12）下方的提拉杆（2）的周面的一端高于所述第一进液口（511）和所述第二进液口（513）。
7.根据权利要求6所述的步进式提升机构，其特征在于，
在所述进液管（54）中还安装有滤网（516）。
8.根据权利要求1所述的步进式提升机构，其特征在于，
所述调节组件包括第一套筒（61）、第二套筒（62）、第一电机（63）和第二电机（64）；
所述第一套筒（61）套设在所述第一螺母（21）外部并与所述第一抵接部（12）转动连接，所述第二套筒（62）套设在所述第二螺母（22）外部并与所述第二抵接部（14）转动连接；
所述第一电机（63）固定安装在所述第一抵接部（12）上并能够驱动所述第一套筒（61）转动，所述第二电机（64）固定安装在所述第二抵接部（14）上并能够驱动所述第二套筒（62）转动。 说明书 : 一种步进式提升机构技术领域[0001] 本发明涉及载荷提升设备技术领域，具体涉及一种步进式提升机构。背景技术[0002] 在目前，对待提升物品进行竖直方向的长距离提升通常是采用卷扬提升设备。然而，这样的提升设备虽然能够实现长距离的提升，但是在提升过程中，在横向风力的影响下待提升物品容易摇晃，且难以将待提升物品精确地提升并保持到指定高度。另外，通过这类的提升设备将待提升物品提升至指定高度后，若要长时间将待提升物品保持在该高度位置，需要采用摩擦式的锁止机构锁止钢丝绳，锁止的可靠性较低，且钢丝绳在持续受力（待提升物品重力和外界风力等）的情况下，待提升物品会绕钢丝绳的上端摆动，钢丝绳容易发生疲劳破坏和磨损断裂。[0003] 为此，亟需提出一种全新的步进式提升机构，用于实现待提升物品在竖直方向上的长距离提升，能够将待提升物品精确地提升到指定的高度位置，且能够便于将待提升物品维持在该指定的高度位置。发明内容[0004] 本发明目的在于提供一种步进式提升机构，能够用于实现待提升物品在竖直方向上的长距离提升，且能将待提升物品精确地提升到指定的高度位置，还能够便于将待提升物品维持在该指定的高度位置。[0005] 本发明提供的步进式提升机构包括沿竖直方向设置的千斤顶，在所述千斤顶的固定端固定设置有第一抵接部，在所述千斤顶的自由端固定设置有第二抵接部；所述步进式提升机构还包括：提拉杆，所述提拉杆沿竖直方向插设在所述第一抵接部和所述第二抵接部上；在所述提拉杆上安装有第一限位件和第二限位件，所述第一限位件位于第一抵接部上方，所述第二限位件位于第二抵接部上方；所述第一限位件和所述第二限位件均能够沿所述提拉杆的长度方向移动并与提拉杆锁止；在所述提拉杆的下端设置有连接部，所述连接部用于连接待提升物品；以及，调节组件，所述调节组件能够在所述千斤顶的自由端伸出和回缩的过程中，调整所述第一限位件和所述第二限位件的位置，使得所述第一限位件始终与所述第一抵接部抵接，所述第二限位件始终与所述第二抵接部抵接。[0006] 进一步地，在所述提拉杆的外周面上开设有外螺纹，所述第一限位件为螺设安装在所述提拉杆上的第一螺母，所述第二限位件为螺设安装在所述提拉杆上的第二螺母。[0007] 进一步地，所述调节组件包括：第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一直齿轮、第一齿条和第一切换器；所述第一锥齿轮固定安装在所述第一螺母上，且所述第一锥齿轮的旋转轴线与所述第一螺母的旋转轴线重合；在所述固定端上固定设置有水平的第一轴杆，所述第一直齿轮转动安装在所述第一轴杆上；所述第一齿条竖直地固定安装在所述自由端上，且所述第一齿条与所述第一直齿轮啮合；所述第二锥齿轮通过所述第一切换器与所述第一直齿轮同轴连接，且所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合；所述第一切换器能够使得所述第二锥齿轮静止或与转动的第一直齿轮同向转动。[0008] 进一步地，所述调节组件还包括：第三锥齿轮、第四锥齿轮、第二直齿轮、第二齿条和第二切换器；所述第三锥齿轮固定安装在所述第二螺母上，且所述第三锥齿轮的旋转轴线与所述第二螺母的旋转轴线重合；在所述自由端上固定设置有水平的第二轴杆，所述第二直齿轮转动安装在所述第二轴杆上；所述第二齿条竖直地固定安装在所述固定端上，且所述第二齿条与所述第二直齿轮啮合；所述第四锥齿轮通过所述第二切换器与所述第二直齿轮同轴连接，且所述第四锥齿轮与所述第三锥齿轮啮合；所述第二切换器能够使得所述第四锥齿轮静止或与转动的第二直齿轮同向转动。[0009] 进一步地，所述第一切换器和所述第二切换器均包括棘轮、第一止动爪、第二止动爪、第一弹簧、第二弹簧以及凸轮；所述棘轮与对应的直齿轮同轴固定安装；所述第一止动爪、所述第二止动爪和所述凸轮均铰接安装在对应的锥齿轮上，且所述凸轮位于所述第一止动爪和所述第二止动爪之间；所述第一弹簧的一端与所述第一止动爪连接，另一端与该对应的锥齿轮连接；所述第二弹簧的一端与所述第二止动爪连接，另一端与该对应的锥齿轮连接；通过转动所述凸轮，能够使得所述第一止动爪或者所述第二止动爪抵接于所述棘轮的轮齿；在所述第一止动爪抵接于所述棘轮的轮齿的情况下，该直齿轮沿第一旋向旋转能够使得该锥齿轮与该转动的直齿轮同向转动，且在该直齿轮沿第二旋向旋转时，该锥齿轮静止；在所述第二止动爪抵接于所述棘轮的轮齿的情况下，该直齿轮沿所述第二旋向旋转能够使得该锥齿轮与该转动的直齿轮同向转动，且在该直齿轮沿所述第一旋向旋转时，该锥齿轮静止；所述第一旋向和所述第二旋向相反。[0010] 进一步地，在所述第一锥齿轮的内周面和所述提拉杆的外周面之间形成有容置腔，在所述容置腔中填充有润滑介质。[0011] 进一步地，所述润滑介质为润滑油；所述步进式提升机构还包括润滑油循环管路，所述润滑油循环管路包括：缸体、活塞、活塞杆、进液管和出液管；所述缸体沿竖直方向固定安装在所述固定端上；所述活塞滑动安装在所述缸体内部的空腔中；所述活塞杆的一端与所述活塞固定连接，另一端与所述自由端固定连接；在所述缸体的下部开设有第一进液口进和第一出液口，在所述缸体的上部开设有第二进液口和第二出液口；所述进液管的一端抵接至所述第一抵接部下方的提拉杆的周面，另一端分叉为第一进液支管和第二进液支管，所述第一进液支管连接至所述第一进液口，所述第二进液支管连接至所述第二进液口；所述出液管的一端位于所述容置腔的上方，另一端分叉为第一出液支管和第二出液支管，所述第一出液支管连接至所述第一出液口，所述第二出液支管连接至所述第二出液口。[0012] 进一步地，在所述第一进液支管、第二进液支管、第一出液支管和第二出液支管上均安装有单向阀，所述单向阀使得流体只能从所述第一进液口和所述第二进液口流入所述空腔，且所述空腔中的流体只能从所述第一出液口和所述第二出液口流出；所述进液管抵接至所述第一抵接部下方的提拉杆的周面的一端高于所述第一进液口和所述第二进液口。[0013] 进一步地，在所述进液管中还安装有滤网。[0014] 进一步地，所述调节组件包括第一套筒、第二套筒、第一电机和第二电机；所述第一套筒套设在所述第一螺母外部并与所述第一抵接部转动连接，所述第二套筒套设在所述第二螺母外部并与所述第二抵接部转动连接；所述第一电机固定安装在所述第一抵接部上并能够驱动所述第一套筒转动，所述第二电机固定安装在所述第二抵接部上并能够驱动所述第二套筒转动。[0015] 本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：[0016] 1、本发明提供的一种步进式提升机构，能够通过小顶升步长的千斤顶将待提升物品在竖直方向上进行长距离提升；并且，由于千斤顶自由端在伸出的过程中是连续伸出，使得该步进式提升机构能够将待提升物品精确的提升到指定的高度位置；此外，将待提升物品提升到指定高度后，通过操作千斤顶的自由端回缩，依靠第一螺母和提拉杆之间的螺合，利用第一螺母和第一抵接部的抵接作用承受待提升物品的重力，即可将待提升物品维持在该指定的高度位置；而且，该步进式提升机构是利用刚性的杆件来提拉待提升物品而非柔性的钢丝绳，因此，在横风作用下，提升到空中的待提升物品也不易发生晃动；[0017] 2、本发明提供的一种步进式提升机构，能够通过转动第一切换器和第二切换器中的凸轮，进而使得该步进式提升机构在“持续提升”和“持续下放”两种工作状态之间切换；并且，在两种工作状态中，仅需操作第一切换器和第二切换器中的凸轮，而后便只需要操作千斤顶的自由端进行伸缩动作，直至将待提升物品提升或下放至指定高度即可，使得该步进式提升机构的操作更加的简单化；第一螺母和第二螺母的位置调节，完全是借助与千斤顶的自由端的伸缩动作进行的，无需额外引入动力源，简化了结构，便于后续对该步进式提升机构的维护维修，也精简了操作；[0018] 3、本发明提供的一种步进式提升机构，进液管在吸取润滑油的同时还吸入了大量的空气，使得吸取的润滑油“泡沫化”，这些被吸取的润滑油再次进入到容置腔时，能够增强润滑油和提拉杆之间的吸附效果，进而减缓润滑油向下流出的量，减少该步进式提升机构在使用过程中容置腔内的润滑油的损失；并且，通过将润滑油吸取进行循环，有利于润滑油的降温，降低润滑油的温度一方面能够避免高温导致的润滑效果变差，另一方面还能够降低第一螺母的温度，进而避免第一螺母因升温导致螺纹牙的抗剪强度下降，有利于维持该螺纹牙的抗剪强度，进而确保第一螺母承受载荷的能力。附图说明[0019] 此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：[0020] 图1为根据本发明实施例1绘示的步进式提升机构的立体结构示意图；[0021] 图2为根据本发明实施例1绘示的该步进式提升机构的剖视图；[0022] 图3为根据本发明实施例2绘示的另一步进式提升机构的立体结构示意图；[0023] 图4为根据本发明实施例2绘示的第二锥齿轮通过第一切换器与第一直齿轮同轴连接的爆炸图；[0024] 图5为根据本发明实施例2绘示的第二锥齿轮通过第一切换器与第一直齿轮同轴连接的另一视角的爆炸图；[0025] 图6为根据本发明实施例2绘示的第二锥齿轮通过第一切换器与第一直齿轮同轴连接的剖视图，其中，剖切面经过凸轮靠近第二锥齿轮的端面，剖切方向朝向第一直齿轮；[0026] 图7为根据本发明实施例2绘示的第四锥齿轮通过第二切换器与第二直齿轮同轴连接的爆炸图；[0027] 图8为根据本发明实施例2绘示的第四锥齿轮通过第二切换器与第二直齿轮同轴连接的另一视角的爆炸图；[0028] 图9为根据本发明实施例2绘示的第四锥齿轮通过第二切换器与第二直齿轮同轴连接的剖视图，其中，剖切面经过凸轮靠近第四锥齿轮的端面，剖切方向朝向第二直齿轮；[0029] 图10为根据本发明实施例3绘示的润滑油循环管路示意图。[0030] 附图中标记及对应的零部件名称：[0031] 11?固定端；111?第一轴杆；12?第一抵接部；13?自由端；131?第二轴杆；14?第二抵接部；2?提拉杆；21?第一螺母；22?第二螺母；31?第一锥齿轮；32?第二锥齿轮；33?第一直齿轮；34?第一齿条；36?第三锥齿轮；37?第四锥齿轮；38?第二直齿轮；39?第二齿条；41?棘轮；42?第一止动爪；43?第二止动爪；44?第一弹簧；45?第二弹簧；46?凸轮；461?转柄；51?缸体；511?第一进液口；512?第一出液口；513?第二进液口；514?第二出液口；515?单向阀；516?滤网；52?活塞；53?活塞杆；54?进液管；55?出液管；61?第一套筒；62?第二套筒；63?第一电机；64?第二电机。具体实施方式[0032] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。需要说明的是，本发明已经处于实际研发使用阶段。[0033] 在目前，对待提升物品进行竖直方向的长距离提升通常是采用卷扬提升设备。然而，这样的提升设备虽然能够实现长距离的提升，但是在提升过程中，在横向风力的影响下待提升物品容易摇晃，且难以将待提升物品精确地提升并保持到指定高度。另外，通过这类的提升设备在将待提升物品提升至指定高度后，若要长时间将待提升物品保持在该高度位置，需要采用摩擦式的锁止机构锁止钢丝绳，锁止的可靠性较低，且钢丝绳在持续受力（待提升物品重力和外界风力等）的情况下，待提升物品会绕钢丝绳的上端摆动，导致钢丝绳容易发生疲劳破坏和磨损断裂。[0034] 本发明提供了一种全新的步进式提升机构，用于至少部分克服上述技术问题，能够将待提升物品在竖直方向上长距离提升，并可以将待提升物品精确地提升到指定的高度位置，还能够便于将待提升物品维持在该指定的高度位置。[0035] 实施例1：[0036] 如图1、图2所示，本实施例提供一种步进式提升机构，该步进式提升机构包括沿竖直方向设置的千斤顶，在所述千斤顶的固定端11固定设置有第一抵接部12，在所述千斤顶的自由端13固定设置有第二抵接部14；所述步进式提升机构还包括：[0037] 提拉杆2，所述提拉杆2沿竖直方向插设在所述第一抵接部12和所述第二抵接部14上；在所述提拉杆2上安装有第一限位件和第二限位件，所述第一限位件位于第一抵接部12上方，所述第二限位件位于第二抵接部14上方；所述第一限位件和所述第二限位件均能够沿所述提拉杆2的长度方向移动并与提拉杆2锁止；在所述提拉杆2的下端设置有连接部（连接部未在图中绘示），所述连接部用于连接待提升物品；以及，[0038] 调节组件，所述调节组件能够在所述千斤顶的自由端13伸出和回缩的过程中，调整所述第一限位件和所述第二限位件的位置，使得所述第一限位件始终与所述第一抵接部12抵接，所述第二限位件始终与所述第二抵接部14抵接。[0039] 具体地，在所述提拉杆2的外周面上开设有外螺纹（未在图中绘示），所述第一限位件为螺设安装在所述提拉杆2上的第一螺母21，所述第二限位件为螺设安装在所述提拉杆2上的第二螺母22。应能理解的是，在此情况下，所述第一限位件和所述第二限位件均能够沿所述提拉杆2的长度方向移动应当理解为第一螺母21和第二螺母22通过旋转实现的移动。[0040] 所述调节组件包括第一套筒61、第二套筒62、第一电机63和第二电机64；[0041] 所述第一套筒61套设在所述第一螺母21外部并与所述第一抵接部12转动连接，所述第二套筒62套设在所述第二螺母22外部并与所述第二抵接部14转动连接；[0042] 所述第一电机63固定安装在所述第一抵接部12上并能够驱动所述第一套筒61转动，所述第二电机64固定安装在所述第二抵接部14上并能够驱动所述第二套筒62转动。[0043] 千斤顶优选为液压千斤顶，该千斤顶的自由端13在固定端11的上方。应能理解的是，第一套筒61具有与第一螺母21外壁配合的内壁，第二套筒62具有与第二螺母22外壁配合的内壁，例如图1所示的步进式提升机构中，第一螺母21和第二螺母22为六角螺母，则第一套筒61和第二套筒62的内壁也为对应的六角形状；第一套筒61和第一抵接部12为转动连接，二者无法在沿着提拉杆2的长度方向发生相对移动，例如可以是在第一套筒61的外周面设置轴肩，并在第一抵接部12上设置对应的限位环槽，由此限制第一套筒61和第一抵接部12沿着提拉杆2的长度方向发生相对移动；类似地，第二套筒62和第二抵接部14也沿着提拉杆2的长度方向不发生相对移动；该步进式提升机构也可以倾斜甚至水平放置使用，进而实现沿倾斜方向牵引的作用，但在将该步进式提升机构也倾斜甚至水平放置使用的情况下，容易出现液压油泄漏的情况；如图1和图2所示，第一电机63通过齿轮传动驱动第一套筒61转动，第二电机64通过齿轮传动驱动第二套筒62转动，应能理解的是，在本实施例中，第一电机63也可以通过链轮传动、同步带传动驱动第一套筒61转动，类似地，第二电机64也可以通过链轮传动、同步带传动驱动第二套筒62转动。[0044] 在将本实施例提供的步进式提升机构用于待提升物品在竖直方向的长距离提升时，工作过程如下：[0045] 步骤1，将第一螺母21调节至与第一抵接部12抵接，将第二螺母22调节至与第二抵接部14抵接，以此状态作为初始状态，并将待提升物品连接至连接部；[0046] 步骤2，驱动千斤顶的自由端13伸出，在伸出的过程中，第二螺母22不转动（即第二电机64不工作），第一螺母21通过旋转（即第一电机63驱动第一套筒61转动）进而向下运动，由此使得第一螺母21始终与第一抵接部12抵接；此过程中，待提升物品在千斤顶的作用下被提升，提升过程引起的动载荷由第二抵接部14承受（即千斤顶的顶升力由第二抵接部14施加给第二螺母22，第二螺母22通过螺纹牙将顶升的力施加给提拉杆2的螺纹牙，进而向上提升待提升物品，即该步进式提升机构的提升重量是由千斤顶的规格、提拉杆2的抗拉能力、提拉杆2上的外螺纹的抗剪能力以及第二螺母22的内螺纹的抗剪能力决定）；[0047] 步骤3，在千斤顶自由端13伸出一段距离后，操作千斤顶的自由端13回缩，同时，操作第一电机63停止工作，且操作第二电机64工作来驱动第二螺母22通过旋转（即第二电机64驱动第二套筒62转动）进而向下运动；此过程中，待提升物品处于静止状态，其重力带来的静载荷由第一抵接部12承受；[0048] 步骤4，重复步骤2和步骤3，进而将待提升物品逐“步长”地提升至指定的高度位置，此后操作自由端13回缩，由第一抵接部12承受待提升物品的重力。[0049] 本实施例提供的步进式提升机构，其能够提升的高度由提拉杆2的长度决定；基于此，该步进式提升机构，能够通过小顶升步长（通常仅0.1m?0.2m）的千斤顶将待提升物品在竖直方向上进行长距离（通常能够达到5m?10m，太长的提拉杆2长径比过大，不易加工）提升；并且，由于千斤顶自由端13在伸出的过程中是连续伸出，使得该步进式提升机构能够将待提升物品精确的提升到指定的高度位置；此外，在将待提升物品提升到指定高度后，通过操作千斤顶的自由端13回缩，依靠第一螺母21和提拉杆2之间的螺合，利用第一螺母21和第一抵接部12的抵接作用承受待提升物品的重力，即可将待提升物品维持在该指定的高度位置；而且，该步进式提升机构是利用刚性的杆件来提拉待提升物品而非柔性的钢丝绳，因此，在横风作用下，提升到空中的待提升物品也不易发生晃动。该步进式提升机构具有结构简单、操作容易、提升能力强、安全性高等特点。[0050] 优选地，在本申请中，为了确保在千斤顶的顶升作用下，提拉杆2能够将待提升物品提起，以及第一螺母21能够将待提升物品保持在指定高度，第一螺母21和第二螺母22均与提拉杆2之间具有自锁性，即螺纹的摩擦角大于螺纹的升角。[0051] 实施例2：[0052] 如图3至图9所示，本实施例基于实施例1，区别在于，在本实施例提供的步进式提升机构中，第一螺母21和第二螺母22的调节并非通过电机实现，即调节组件存在差异。[0053] 具体地，所述调节组件包括：第一锥齿轮31、第二锥齿轮32、第一直齿轮33、第一齿条34和第一切换器；[0054] 所述第一锥齿轮31固定安装在所述第一螺母21上，且所述第一锥齿轮31的旋转轴线与所述第一螺母21的旋转轴线重合；[0055] 在所述固定端11上固定设置有水平的第一轴杆111，所述第一直齿轮33转动安装在所述第一轴杆111上；[0056] 所述第一齿条34竖直地固定安装在所述自由端13上，且所述第一齿条34与所述第一直齿轮33啮合；[0057] 所述第二锥齿轮32通过所述第一切换器与所述第一直齿轮33同轴连接，且所述第二锥齿轮32与所述第一锥齿轮31啮合；[0058] 所述第一切换器能够使得所述第二锥齿轮32静止或与转动的第一直齿轮33同向转动。即在所述自由端13伸缩的过程中，所述第一齿条34能够驱动所述第一直齿轮33转动，所述第一切换器能够将切换所述第二锥齿轮32和所述第一直齿轮33之间的传动状态，使得该传动状态在结合状态和分离状态之间切换；其中，结合状态指的是所述第二锥齿轮32和所述第一直齿轮33同向转动，分离状态指的是在所述第一直齿轮33转动时所述第二锥齿轮32不转动。[0059] 所述调节组件还包括：第三锥齿轮36、第四锥齿轮37、第二直齿轮38、第二齿条39和第二切换器；[0060] 所述第三锥齿轮36固定安装在所述第二螺母22上，且所述第三锥齿轮36的旋转轴线与所述第二螺母22的旋转轴线重合；[0061] 在所述自由端13上固定设置有水平的第二轴杆131，所述第二直齿轮38转动安装在所述第二轴杆131上；[0062] 所述第二齿条39竖直地固定安装在所述固定端11上，且所述第二齿条39与所述第二直齿轮38啮合；[0063] 所述第四锥齿轮37通过所述第二切换器与所述第二直齿轮38同轴连接，且所述第四锥齿轮37与所述第三锥齿轮36啮合；[0064] 所述第二切换器能够使得所述第四锥齿轮37静止或与转动的第二直齿轮38同向转动。[0065] 更具体地，所述第一切换器和所述第二切换器均包括棘轮41、第一止动爪42、第二止动爪43、第一弹簧44、第二弹簧45以及凸轮46；[0066] 所述棘轮41与对应的直齿轮同轴固定安装；所述第一止动爪42、所述第二止动爪43和所述凸轮46均铰接安装在对应的锥齿轮上，且所述凸轮46位于所述第一止动爪42和所述第二止动爪43之间；所述第一弹簧44的一端与所述第一止动爪42连接，另一端与该对应的锥齿轮连接；所述第二弹簧45的一端与所述第二止动爪43连接，另一端与该对应的锥齿轮连接；[0067] 通过转动所述凸轮46，能够使得所述第一止动爪42或者所述第二止动爪43抵接于所述棘轮41的轮齿；在所述第一止动爪42抵接于所述棘轮41的轮齿的情况下，该直齿轮沿第一旋向旋转能够使得该锥齿轮与该转动的直齿轮同向转动，且在该直齿轮沿第二旋向旋转时，该锥齿轮静止；在所述第二止动爪43抵接于所述棘轮41的轮齿的情况下，该直齿轮沿所述第二旋向旋转能够使得该锥齿轮与该转动的直齿轮同向转动，且在该直齿轮沿所述第一旋向旋转时，该锥齿轮静止；所述第一旋向和所述第二旋向相反。[0068] 如图3至图6所示，对于第一切换器，所述棘轮41与所述第一直齿轮33同轴固定安装；所述第一止动爪42、所述第二止动爪43和所述凸轮46均铰接安装在所述第二锥齿轮32上，且所述凸轮46位于所述第一止动爪42和所述第二止动爪43之间；所述第一弹簧44的一端与所述第一止动爪42连接，另一端与所述第二锥齿轮32连接；所述第二弹簧45的一端与所述第二止动爪43连接，另一端与所述第二锥齿轮32连接；在图4至图6所示的第一切换器中，第一弹簧44和第二弹簧45均为压簧。[0069] 凸轮46的周面抵接于第一止动爪42的侧壁以及抵接于第二止动爪43的侧壁，通过转动所述凸轮46，能够使得所述第一止动爪42或者所述第二止动爪43抵接于所述棘轮41的轮齿；在所述第一止动爪42抵接于所述棘轮41的轮齿的情况下（如图4至图6所示），所述第一直齿轮33沿第一旋向（对应于图6中的逆时针方向）旋转能够使得所述第二锥齿轮32与所述第一直齿轮33同向转动（棘轮41的轮齿抵接于第一止动爪42的顶部，进而使得第二锥齿轮32与所述第一直齿轮33同向转动），且在所述第一直齿轮33沿第二旋向（对应于图6中的顺时针方向）旋转时，所述第二锥齿轮32静止（棘轮41的轮齿抵接于第一止动爪42的侧壁，进而推动第一止动爪42转动让位）；在所述第二止动爪43抵接于所述棘轮41的轮齿的情况下，所述第一直齿轮33沿所述第二旋向旋转能够使得所述第二锥齿轮32与所述第一直齿轮33同向转动，且在所述第一直齿轮33沿所述第一旋向旋转时，所述第二锥齿轮32静止。[0070] 如图7至图9所示，对于第二切换器，所述棘轮41与所述第二直齿轮38同轴固定安装；所述第一止动爪42、所述第二止动爪43和所述凸轮46均铰接安装在所述第四锥齿轮37上，且所述凸轮46位于所述第一止动爪42和所述第二止动爪43之间；所述第一弹簧44的一端与所述第一止动爪42连接，另一端与所述第四锥齿轮37连接；所述第二弹簧45的一端与所述第二止动爪43连接，另一端与所述第四锥齿轮37连接；在图7至图9所示的第一切换器中，第一弹簧44和第二弹簧45均为压簧。[0071] 凸轮46的周面抵接于第一止动爪42的侧壁以及抵接于第二止动爪43的侧壁，通过转动所述凸轮46，能够使得所述第一止动爪42或者所述第二止动爪43抵接于所述棘轮41的轮齿；在所述第一止动爪42抵接于所述棘轮41的轮齿的情况下（如图7至图9所示），所述第二直齿轮38沿第一旋向（对应于图9中的逆时针方向）旋转能够使得所述第四锥齿轮37与所述第二直齿轮38同向转动（棘轮41的轮齿抵接于第一止动爪42的顶部，进而使得第四锥齿轮37与所述第二直齿轮38同向转动），且在所述第二直齿轮38沿第二旋向（对应于图9中的顺时针方向）旋转时，所述第四锥齿轮37静止（棘轮41的轮齿抵接于第一止动爪42的侧壁，进而推动第一止动爪42转动让位）；在所述第二止动爪43抵接于所述棘轮41的轮齿的情况下，所述第二直齿轮38沿所述第二旋向旋转能够使得所述第四锥齿轮37与所述第二直齿轮38同向转动，且在所述第二直齿轮38沿所述第一旋向旋转时，所述第四锥齿轮37静止。[0072] 在本实施例的一具体实践中，在所述凸轮46上还设置有转柄461，进而便于转动凸轮46。[0073] 由此，在本实施例提供的步进式提升机构中，将千斤顶的自由端13伸出过程中第一齿条34使得第一直齿轮33转动的方向定义为第一旋向（对应于图6中的逆时针方向）。则在需要对待提升物品在竖直方向上进行连续提升时，对于第一切换器，将凸轮46转动至“第一止动爪42抵接于棘轮41的轮齿”的状态，由此，在千斤顶自由端13伸出的过程中，第二锥齿轮32和第一直齿轮33同向转动，进而使得第一螺母21下旋，且在千斤顶的自由端13回缩的过程中，第二锥齿轮32不随第一直齿轮33的转动而转动，第二锥齿轮32处于静止状态，即第一螺母21处于静止状态；相应地，在千斤顶的自由端13伸出过程中，第二直齿轮38处于第二旋向，则对于第二切换器，将凸轮46转动至“第一止动爪42抵接于棘轮41的轮齿”的状态，由此，在在千斤顶自由端13伸出的过程中，第四锥齿轮37处于静止状态，即第二螺母22处于静止状态，且在千斤顶的自由端13回缩的过程中，第四锥齿轮37和第二直齿轮38同向转动，进而使得第二螺母22下旋。类似地，在需要对待提升物品在竖直方向上进行连续下放时，对于第一切换器，将凸轮46转动至“第二止动爪43抵接于棘轮41的轮齿”的状态，对于第二切换器，将凸轮46转动至“第二止动爪43抵接于棘轮41的轮齿”的状态，由此，在千斤顶的自由端13伸出的过程中，第二锥齿轮32处于静止状态，即第一螺母21处于静止状态，第四锥齿轮37和第二直齿轮38同向转动，使得第二螺母22上旋；在千斤顶的自由端13回缩的过程中，第二锥齿轮32和第一直齿轮33同向转动，进而使得第一螺母21上上旋，第四锥齿轮37处于静止状态，即第二螺母22处于静止状态。[0074] 基于此，本实施例提供的步进式提升机构能够通过转动第一切换器和第二切换器中的凸轮46，进而使得该步进式提升机构在“持续提升”和“持续下放”两种工作状态之间切换；并且，在两种工作状态中，仅需操作第一切换器和第二切换器中的凸轮46，而后便只需要操作千斤顶的自由端13进行伸缩动作，直至将待提升物品提升或下放至指定高度即可，使得该步进式提升机构的操作更加的简单化；在本实施例提供的步进式提升机构中，第一螺母21和第二螺母22的位置调节，完全是借助与千斤顶的自由端13的伸缩动作进行的，无需额外引入动力源，简化了结构，便于后续对该步进式提升机构的维护维修，也精简了操作，无需同时操作电机、千斤顶，避免了电机和千斤顶之间的配合时机不当导致螺母位置调节不到位的情况。例如，将实施例1提供的步进式提升机构用于待提升物品的持续提升工作，则容易出现在千斤顶的自由端13回缩时，第一电机63未能将第一螺母21下旋至抵紧第一抵接部12（第一螺母21和第一抵接部12之间存在一定距离），则自由端13回缩使得待提升物品失去向上的提升力，待提升物品随之“下坠”该一定距离，造成的冲击力容易导致第一螺母21的螺纹牙断裂，进而导致待提升物品高空坠落。[0075] 实施例3：[0076] 如图3和图10所示，本实施例基于实施例1，区别在于，在本实施例提供的步进式提升机构中：[0077] 在所述第一锥齿轮31的内周面和所述提拉杆2的外周面之间形成有容置腔，在所述容置腔中填充有润滑介质。该润滑介质例如可以是润滑油、润滑脂等。通常，在此类长螺杆的螺纹连接中，将螺母的螺纹牙强度设计的低于螺杆上的螺纹牙强度，进而减少螺杆由磨损导致的更换。由此，在容置腔内的润滑油能够沿着提拉杆2上的外螺纹向下浸润，结合第一螺母21的转动，能够对第一螺母21进行充分的润滑，进而减少第一螺母21的磨损；由于在该步进式提升机构中，在待提升物品处于静止状态时，第一螺母21起到承受待提升物品的重力的作用，且在千斤顶突然失效（如液压千斤顶的油液泄漏导致千斤顶泄压）的情况下起到“防坠落”的作用，通过在容置腔中填充润滑介质能够有效延长第一螺母21的寿命，进而减少第一螺母21滑丝、螺纹牙断裂的可能性，有利于确保安全。[0078] 优选地，所述润滑介质为润滑油；所述步进式提升机构还包括润滑油循环管路，所述润滑油循环管路包括：缸体51、活塞52、活塞杆53、进液管54和出液管55；[0079] 所述缸体51沿竖直方向固定安装在所述固定端11上；所述活塞52滑动安装在所述缸体51内部的空腔中；所述活塞杆53的一端与所述活塞52固定连接，另一端与所述自由端13固定连接；[0080] 在所述缸体51的下部开设有第一进液口511进和第一出液口512，在所述缸体51的上部开设有第二进液口513和第二出液口514；所述进液管54的一端抵接至所述第一抵接部12下方的提拉杆2的周面，另一端分叉为第一进液支管和第二进液支管，所述第一进液支管连接至所述第一进液口511，所述第二进液支管连接至所述第二进液口513；所述出液管55的一端位于所述容置腔的上方，另一端分叉为第一出液支管和第二出液支管，所述第一出液支管连接至所述第一出液口512，所述第二出液支管连接至所述第二出液口514。[0081] 进一步地，在所述第一进液支管、所述第二进液支管、所述第一出液支管和所述第二出液支管上均安装有单向阀515，所述单向阀515使得流体只能从所述第一进液口511和所述第二进液口513流入所述空腔，且所述空腔中的流体只能从所述第一出液口512和所述第二出液口514流出；[0082] 所述进液管54抵接至所述第一抵接部12下方的提拉杆2的周面的一端高于所述第一进液口511和所述第二进液口513。[0083] 在第一螺母21和第一抵接部12之间还设置有密封件，例如密封圈、密封垫层等，进而避免润滑油从第一螺母21和第一抵接部12之间泄漏。[0084] 基于此，该步进式提升机构具有“润滑油循环管路”，具体地，在千斤顶的自由端13伸缩的过程中，活塞52在缸体51内上下往复运动，能够持续地在进液管54抵接至第一抵接部12下方的提拉杆2的周面的一端产生持续的吸力，进而吸取沿着提拉杆2的外螺纹流下的润滑油，并将这些吸取到的润滑油再次注入到容置腔中；此外，由于进液管54抵接至第一抵接部12下方的提拉杆2的周面的一端在吸取润滑油的同时还吸入了大量的空气，会使得吸取的润滑油“泡沫化”（即变为包含泡沫的润滑油），由此，这些被吸取的润滑油再次进入到容置腔时，能够增强润滑油和提拉杆2之间的吸附效果，进而减缓润滑油向下流出的量，减少该步进式提升机构在使用过程中容置腔内的润滑油的损失；并且，在第一螺母21转动的过程中，第一螺母21会升温使得润滑油随之升温，通过将润滑油吸取进行循环，有利于润滑油的降温（一方面来自吸入的空气的吹拂效果，另一方面是在管路中的流动过程中的降温效果），降低润滑油的温度一方面能够避免高温导致的润滑效果变差，另一方面还能够降低第一螺母21的温度，进而避免第一螺母21因升温导致螺纹牙的抗剪强度下降，有利于维持该螺纹牙的抗剪强度，进而确保第一螺母21承受载荷的能力，尤其是保证第一螺母21承受冲击载荷（例如是千斤顶突然失效导致的待提升物品下坠造成的冲击载荷）的能力。[0085] 优选地，在所述进液管54中还安装有滤网516。滤网516一方面能够滤除吸取的润滑油中的磨屑，进而避免这些磨屑影响单向阀515的单向流通效果，另一方面，还能够强化润滑油的“泡沫化”效果。在本实例的一具体实践中，所述滤网516安装在一段管节中，该管节可拆卸安装在进液管54中，进而便于拆卸清理。[0086] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：四川

专利申请日期：2024-08-06

专利公开日期：2024-10-22

专利公告号：CN118579696B