一种可旋转的三面过约束剪叉式升降机构的制作方法

本实用新型涉及汽车等大型重物抬升装置的技术领域，尤其是涉及一种可旋转的三面过约束剪叉式升降机构。

背景技术：

升降平台是一种多功能起重装卸机械设备，可分为固定式和移动式：移动式分为直臂式、曲臂式，剪叉式，桅柱式，铝合金升降平台，套缸式：固定式有剪叉式，导轨式升降平台、链条式升降平台、装卸平台及附着式电动施工平台等。

升降平台是一种垂直运送人或物的起重机械。也指在工厂、自动仓库等物流系统中进行垂直输送的设备，升降台上往往还装有各种平面输送设备，作为不同高度输送线的连接装置。一般采用液压驱动，故称液压升降台。除作为不同高度的货物输送外，广泛应用于高空的安装、维修等作业。升降台自由升降的特点已经广泛运用于市政维修，码头、物流中心货物运输，建筑装潢等，安装了汽车底盘、电瓶车底盘等能自由行走，工作高度空间也有所改变，具有重量轻、自行走、电启动、自支腿、操作简单、作业面大，能跨越障碍进行高空作业等360度自由旋转优点。

而现在很多的剪叉式升降机构一般都是并行式叉杆，具有以下缺点。由于两组叉杆并行方式是非对称的，当升降台升至高处收到侧面方向的力时很容易导致升降台刚度不够而发生晃动或者倾斜，持续的振动增加了结构的不稳定性甚至发生倾倒，因此它的机构刚度强度较差。当升降机构中支撑平台的叉杆采用一端固定，一端滑动的方式时，在所承载重物重心不变的情况下，升降台升降时容易导致机构受力变化较大，从而增加不稳定因素，容易造成事故。若采用多组非平行式叉杆组成升降机构，则由于在目前的机构自由度分析下，机构的理论自由度小于1，因此无法投入使用到实际应用中去。

技术实现要素：

为了克服现有升降机构存在的缺陷，本实用新型提供了一种稳定性较好、适用性较好的可旋转的三面过约束剪叉式升降机构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种可旋转的三面过约束剪叉式升降机构，包括抬升单元和用于抬升单元进行旋转的旋转装置，所述抬升单元包括三面过约束剪叉机构、抬升驱动装置和停车平台，所述三面过约束剪叉机构与所述抬升驱动装置连接，所述停车平台安装在所述三面过约束剪叉机构上；所述三面过约束剪叉机构包括三组剪叉式桁架，每组剪叉式桁架所在的平面均垂直于地面且相邻两组之间的夹角为60°，呈正三角形布置；相邻两组剪叉式桁架之间通过桁架连接件铰接，剪叉式桁架与桁架连接件之间形成转动副；

所述抬升驱动装置包括直流电机、主动锥齿轮、三个相互呈120°布置的丝杠螺母机构和固定底座，每个丝杠螺母机构的丝杠上固定一个从动锥齿轮，三个从动锥齿轮沿着周向均布在固定底座的中部，所述直流电机的电机轴与主动锥齿轮连接，所述主动锥齿轮与三个从动锥齿轮同时啮合，每个丝杠螺母机构的丝杠螺母上固定一个导轨连接件，每组剪叉式桁架的两个下自由端分别与同一侧的相邻两个丝杠螺母上的导轨连接件铰接；

所述停车平台固定安装在圆盘上，圆盘上连接三根相互呈120°布置的光杆，每个光杆上安装一个滑块，滑块与光杆形成水平移动副；每组剪叉式桁架的两个上自由端分别与同一侧的相邻两个滑块铰接；

所述旋转装置包括底盘、蜗轮、蜗杆和蜗杆驱动电机，所述蜗杆的两端分别可转动的安装在所述底盘上，所述蜗轮与蜗杆啮合，所述蜗杆驱动电机通过齿轮箱与所述蜗杆连接，所述固定底座通过底座垫片安装在蜗轮上。

进一步，每个丝杠螺母机构的丝杠上安装一个60°角块，所述60°角块安装在固定底座上，所述丝杠螺母机构的丝杠与所述60°角块形成转动副，每个丝杠螺母机构的丝杠上还设有用于定位60°角块的隔环。

再进一步，每组剪叉式桁架包括三个X型结构，三个X型结构竖向布置，相邻两个X型结构相互铰接。

本实用新型的有益效果主要表现在：

1.该机构由三组剪叉式桁架组成，三组剪叉式桁架首尾相连，组成正三角形结构，利用正三角形结构的稳定性及三面过约束，可提高支承平台各个方向的刚度和稳定性；另外，该机构具有自动定心功能，三面剪叉杆始终相对中心对称，当支承平台升高时，各剪叉杆受力变化一致，与一般的一端固定一端滑动的方式相比，提高了机构的稳定性；与一般的平行式剪叉机构相比，该装置的剪叉杆数目增多，且结构方式更加稳定，在强度不变的情况下，可以降低自重，增加刚度，能够承受更大的载荷，从而提高升降平台的最大作业高度；

2.在目前常用的结构自由度理论分析中，可以计算得到本发明提供的三面过约束结构其运动自由度小于1，因此在理论分析上该结构不能运动。但该装置具有三面过约束结构设计特性，应用螺旋理论分析其运动自由度，可以分析得出它的顶端支承平台具有竖直方向上的单自由度，亦即它能实现一般升降台的实用功能；

3.能够应用于高空安装、维修、运输等作业，尤其适用于载荷量大、作业高度大等一般升降设备难以满足要求的环境；

4.该装置有旋转上升的功能，解决了小区停车时调转车头的困难。该装置具有稳定性好、承重能力强、抬升平稳、作业高度大、可旋转等优点，该机构结构强度大，结构刚度大，运动稳定性高，能满足普通小区的大多数车辆的抬升、旋转调头、停放的需求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是抬升驱动装置的结构示意图。

图3是固定底座与丝杠螺母机构装配的仰视图。

图4是停车平台与圆盘、光杆的装配图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图4，一种可旋转的三面过约束剪叉式升降机构，包括抬升单元和用于抬升单元进行旋转的旋转装置，所述抬升单元包括三面过约束剪叉机构、抬升驱动装置和停车平台6，所述三面过约束剪叉机构与所述抬升驱动装置连接，所述停车平台6安装在所述三面过约束剪叉机构上；所述三面过约束剪叉机构包括三组剪叉式桁架10，每组剪叉式桁架10所在的平面均垂直于地面且相邻两组之间的夹角为60°，呈正三角形布置；相邻两组剪叉式桁架之间通过桁架连接件11铰接，剪叉式桁架10与桁架连接件11之间形成转动副；

所述抬升驱动装置包括直流电机1、主动锥齿轮12、三个相互呈120°布置的丝杠螺母机构3和固定底座23，每个丝杠螺母机构的丝杠22上固定一个从动锥齿轮13，三个从动锥齿轮13沿着周向均布在固定底座23的中部，所述直流电机1的电机轴与主动锥齿轮12连接，所述主动锥齿轮12与三个从动锥齿轮13同时啮合，每个丝杠螺母机构的丝杠螺母17上固定一个导轨连接件，每组剪叉式桁架10的两个下自由端分别与同一侧的相邻两个丝杠螺母17上的导轨连接件2铰接；

所述停车平台6固定安装在圆盘上，圆盘上连接三根相互呈120°布置的光杆7，每个光杆7上安装一个滑块，滑块与光杆7形成水平移动副；每组剪叉式桁架10的两个上自由端分别与同一侧的相邻两个滑块铰接；

所述旋转装置包括底盘4、蜗轮20、蜗杆5和蜗杆驱动电机16，所述蜗杆5的两端分别可转动的安装在所述底盘4上，所述蜗轮20与蜗杆5啮合，所述蜗杆驱动电机16通过齿轮箱与所述蜗杆5连接，所述固定底座23通过底座垫片24安装在蜗轮20上。

进一步，每个丝杠螺母机构的丝杠22上安装一个60°角块18，所述60°角块18安装在固定底座23上，所述丝杠螺母机构的丝杠22与所述60°角块18形成转动副，每个丝杠螺母机构的丝杠22上还设有用于定位60°角块18的隔环19。

再进一步，每组剪叉式桁架包括三个X型结构，三个X型结构竖向布置，相邻两个X型结构相互铰接。

如图1所示，8为铆钉，用于X型结构的两个连杆之间的铰接，9为十字螺钉用于桁架连接件11与剪叉式桁架10之间的铰接。

如图2所示，21为锁紧螺帽。

如图4所示，31为平板，28为U型梁，29为支撑底座，平板通过支撑底座安装在圆盘上，在U型梁的两端分别设有用于停放车的停车平台。

所述剪叉式桁架10之间通过多个自制的桁架连接件11连接，并在剪叉式桁架10与桁架连接件11之间设置转动副，并用螺钉进行销钉键连接；底座垫片24与固定底座23通过固定键连接，底座垫片24的作用是抬高剪叉式桁架的起点使得其不与底盘齿轮螺杆相干涉；所述丝杠螺母机构的丝杠22通过导轨连接件2与剪叉式桁架底部通过转动副连接，而导轨连接件2在丝杠螺母机构的丝杠螺母17上固定。

所述剪叉式桁架10的每个剪叉式单元的一对连杆通过一个转动副连接起来，每对连杆仅能绕垂直于该对连杆所在平面的轴线做相对转动，同时，每对连杆两端都通过与中间转动副轴线相平行的转动副与相邻的剪叉式桁架的剪叉式单元相连接。

所述丝杠螺母机构的丝杠22与连接于剪叉式桁架底部的三个导轨连接件2分别通过螺旋副连接。当直流电机1工作时，直流电机2使位于中心处的主动锥齿轮12转动，带动从动锥齿轮13和丝杠一起转动。由于丝杠和导轨连接件2通过螺旋副连接，丝杠带动导轨连接件靠近或远离中心，使导轨连接件之间的距离减小或增大，从而使剪叉式桁架展开或折叠，带动停车平台上升或下降。

位于三组剪叉式桁架的上方与圆盘连接的光杆7，其与三面过约束剪叉桁架自制连接件进行移动副连接；所述停车平台与该光杆通过支撑杆配件进行固定连接，使得停车平台6水平。

蜗轮20上是底座垫片24、三面过约束剪叉式桁架等；底座垫片24与蜗轮20之间还设有转台，转台固定在蜗轮14上,转台与固定底座用胶水粘连的；25是转台的顶部，26是转台的底部，所述蜗杆的一端设有小齿轮15，其与齿轮箱上的同样型号的小齿轮啮合连接，进行齿轮装配、传动；蜗杆驱动电机带动小齿轮15进行转动，从而带动蜗杆5传动和蜗轮20转动，达到三面过约束剪叉式升降机构可旋转的目的。

本实用新型具有稳定性好、承重能力强、抬升平稳、作业高度大等优点，该机构结构强度大，结构刚度大，运动稳定性高，可应用于高空安装、维修、运输等作业，能够承受更大的载荷和满足更大的作业高度要求。