一种结构稳定的升降器的制作方法

1.本实用新型涉及升降设备技术领域，尤其涉及一种结构稳定的升降器。


背景技术：

2.现有的升降设备一般包括电机、由电机驱动的绕绳轴以及缠绕在绕绳轴上的绳索；通过绕绳轴转动以收放绳索，实现人或物的升降；然而现有的升降设备在需要刹停升降位置时，要么是使电机停止工作，要么是通过制动机构直接制动绕绳轴；然而电机通过自身输出轴的锁定以承担升降物带来的扭力，电机负荷太大，容易损坏，从而引发升降物坠落的意外事故；另外，制动机构直接制动绕绳轴所需要的制动力较大，使得制动效果不够好，制动反应不够迅速。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述问题之一，提出一种结构稳定的升降器，可以解决现有的升降设备通过电机的自锁以负载升降物所引发不安全的问题。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种结构稳定的升降器，包括轴向中空的绕绳轴、设于所述绕绳轴内部的驱动装置、以及设于所述绕绳轴上的绳索；
6.所述驱动装置包括轴向中空的主轴、外转式驱动器以及制动式输出机构；
7.所述外转式驱动器包括套接在所述主轴上的内定子和套接在所述内定子外周的外转子；
8.所述制动式输出机构包括设于所述主轴内的转轴、与所述主轴同轴心设置的驱动转盘；所述驱动转盘向于所述转轴的端面上设有第一凹槽，所述转轴向于所述驱动转盘的一端穿出所述主轴并设有卡盘，所述卡盘嵌合于所述第一凹槽内并与之形成滚子式单向离合结构；所述转轴的另一端通过第一制动机构实现制动；所述外转子向于所述驱动转盘的端面上设有用于使所述卡盘和所述驱动转盘接触锁定并能驱动所述驱动转盘转动的驱动插件；所述驱动转盘背对于所述转轴的端面上设置有输出齿轮；
9.所述输出齿轮与所述绕绳轴传动连接。
10.作为所述结构稳定的升降器的进一步可选方案，所述驱动转盘的第一凹槽的内侧面上设有沿圆周方向以规定的间隔设置的若干个凹部，所述凹部的底面设置有沿圆周方向倾斜的倾斜面，所述倾斜面与所述卡盘的嵌合面形成一定的楔角；在所述凹部内收容有滚子和将该滚子顶推到楔角的狭小方向的第一弹性推件；所述外转子上的驱动插件与所述凹部一一对应，所述驱动插件插入所述凹部内，且所述驱动插件位于所述滚子和所述凹部靠近于楔角的狭小方向的一侧之间。
11.作为所述结构稳定的升降器的进一步可选方案，所述绕绳轴内还设置有轴向中空的外筒件，所述主轴的一端连接有固定端盖，所述驱动装置设置于所述外筒件内，所述外筒
件的一端固定于所述固定端盖；所述外筒件的内部固定设置有定位环，所述定位环与所述驱动转盘同轴心设置，且所述驱动转盘上的输出齿轮穿过所述定位环。
12.作为所述结构稳定的升降器的进一步可选方案，所述驱动转盘上的输出齿轮穿过所述定位环后通过减速机构与所述绕绳轴传动连接。
13.作为所述结构稳定的升降器的进一步可选方案，所述减速机构为多级行星减速机构，所述绕绳轴内部固定设置有从动环，所述驱动转盘上的输出齿轮作为所述多级行星减速机构第一级的太阳轮，所述从动环作为所述多级行星减速机构最后一级的行星架；所述外筒件的内壁设有与所述多级行星减速机构中的行星齿轮配合的内齿圈。
14.作为所述结构稳定的升降器的进一步可选方案，所述转轴的一端穿出所述主轴并设置有制动盘；所述第一制动机构包括设于所述制动盘外侧的刹盘a、设于所述制动盘内侧的刹盘b，所述刹盘a向于所述刹盘b的端面上设有第二凹槽，所述第二凹槽的内侧面上设有内螺纹，所述刹盘b的外周面上设有外螺纹，所述刹盘a和所述刹盘b螺纹连接；所述刹盘a上设有用于挤压所述制动盘的第一盘刹片，所述刹盘b上设有用于挤压所述制动盘的第二盘刹片；所述第一制动机构还包括用于使所述刹盘a旋转以趋向拧紧于所述刹盘b的第二弹性推件。
15.作为所述结构稳定的升降器的进一步可选方案，所述绕绳轴外设有排绳器，所述排绳器包括往复丝杆和沿所述往复丝杆往复滑动的滑台，所述往复丝杆与所述绕绳轴传动连接，其设有两条螺距相同、旋向相反的螺纹槽；所述螺纹槽两端与所述往复丝杆本体的过渡处形成楔形面，所述滑台内设有拨块，所述拨块与所述往复丝杆的其中一条螺纹槽连接，实现所述滑台在所述往复丝杆上的往复运动；所述滑台上设有导绳机构，所述导绳机构包括导绳架和设于所述导绳架上以夹持绳索的两个第一导轮，两个所述第一导轮沿所述绕绳轴的轴向排列且两个所述第一导轮的外圆周表面相对设置，所述绳索被夹持于两个第一导轮的外圆周表面之间；所述第一导轮的外圆周表面为内凹状，两个所述第一导轮之间形成能够夹持所述绳索的通道；所述滑台上设有导杆，所述导杆的轴芯与所述绕绳轴的轴芯垂直；所述导绳架可滑动地设于所述导杆上。
16.作为所述结构稳定的升降器的进一步可选方案，所述绕绳轴内设有第二制动机构以实现制动；所述第二制动机构为鼓刹式制动机构。
17.作为所述结构稳定的升降器的进一步可选方案，还包括机架和安装板，所述主轴固定与所述机架或安装板上；所述机架外设有外壳。
18.作为所述结构稳定的升降器的进一步可选方案，所述机架上设有两条肩带，两条所述肩带上分别设置有第一控制手柄和第二控制手柄；所述第一制动机构的初始状态为制动状态，通过所述第一控制手柄使所述第一制动机构的制动力减少；所述第二制动机构的初始状态为非制动状态，通过所述第二控制手柄使所述第二制动机构的制动力增加。
19.本实用新型的有益效果有：将驱动装置设于绕绳轴内部，有效缩小设备体积；该结构稳定的升降器使用外转式驱动器，通过转轴负载升降物的扭力，避免外转式驱动器承担负荷，有效确保所述驱动装置的寿命，更加安全；使结构更加稳定。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为一种结构稳定的升降器的结构示意图；
22.图2为图1隐藏外壳后的结构示意图；
23.图3为所述第一控制手柄、第二控制手柄和绕绳轴的结构示意图；
24.图4为所述绕绳轴与所述第一制动机构、第二制动机构的结构关系图；
25.图5为图4的爆炸示意图；
26.图6为所述驱动装置的爆炸示意图；
27.图7为所述外转式驱动器和所述驱动转盘的连接结构图；
28.图8为所述驱动插件、驱动转盘和卡盘的配合剖视图；
29.图9为所述外筒件的剖视图；
30.图10为所述第一制动机构与所述转轴的的配合结构示意图；
31.图11为图2中a的放大图；
32.图12为图2中b的放大图；
33.图13为所述排绳器的爆炸示意图。
34.图中：1、绕绳轴；11、绳索；12、从动环；2、驱动装置；21、主轴；211、固定端盖；22、外转式驱动器；221、内定子；222、外转子；223、驱动插件； 23、驱动转盘；231、第一凹槽；232、凹部；233、滚子；234、第一弹性推件； 235、输出齿轮；24、转轴；241、卡盘；242、制动盘；25、外筒件；251、定位环；26、减速机构；3、第一制动机构；31、刹盘a；311、第二凹槽；312、第一盘刹片；32、刹盘b；321、第二盘刹片；33、第二弹性推件；4、第二制动机构；5、排绳器；51、往复丝杆；52、滑台；521、拨块；53、导绳机构；531、导绳架；532、第一导轮；54、导杆；6、机架；61、安装板；62、外壳； 7、肩带；71、第一控制手柄；72、第二控制手柄。
具体实施方式
35.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
36.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以
是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.参考图1
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13，示出了一种结构稳定的升降器，包括轴向中空的绕绳轴1、设于所述绕绳轴1内部的驱动装置2、以及设于所述绕绳轴1上的绳索11；
40.所述驱动装置2包括轴向中空的主轴21、外转式驱动器22以及制动式输出机构；
41.所述外转式驱动器22包括套接在所述主轴21上的内定子221和套接在所述内定子221外周的外转子222；
42.所述制动式输出机构包括设于所述主轴21内的转轴24、与所述主轴21 同轴心设置的驱动转盘23；所述驱动转盘23向于所述转轴24的端面上设有第一凹槽231，所述转轴24向于所述驱动转盘23的一端穿出所述主轴21并设有卡盘241，所述卡盘241嵌合于所述第一凹槽231内并与之形成滚子233 式单向离合结构；所述转轴24的另一端通过第一制动机构3实现制动；所述外转子222向于所述驱动转盘23的端面上设有用于使所述卡盘241和所述驱动转盘23接触锁定并能驱动所述驱动转盘23转动的驱动插件223；所述驱动转盘23背对于所述转轴24的端面上设置有输出齿轮235；所述输出齿轮235 与所述绕绳轴1传动连接。
43.具体而言，所述转轴24可转动地设于所述主轴21内，在初始状态下，所述第一制动机构3制动所述转轴24，使所述转轴24保持固定而不转动的状态；当需要驱动所述绕绳轴1转动时，所述外转式驱动器22的外转子222上的驱动插件223驱动所述驱动转盘23转动，在所述驱动插件223的驱动下，所述驱动转盘23与所述卡盘241之间为非锁定状态；所述驱动转盘23带动所述输出齿轮235转动，从而带动所述绕绳轴1转动，从而实现收放绳索11；而当所述外转式驱动器22不工作时，所述驱动插件223不主动转动；在负载的情况下所述绕绳轴1趋向转动而放出绳索11，所述绕绳轴1使所述驱动插件223 有转动的趋势，而所述驱动插件223与所述卡盘241形成滚子233式单向离合结构，两者形成锁定状态，使所述驱动转盘23不能转动，而所述绕绳轴1也不能转动，所述绳索11不能被放出。
44.如此，将驱动装置2设于绕绳轴1内部，有效缩小设备体积；该结构稳定的升降器使用外转式驱动器22，通过转轴24负载升降物的扭力，避免外转式驱动器22承担负荷，有效确保所述驱动装置2的寿命，更加安全；使结构更加稳定。需要说明的是，所述外转式驱动器22中的内定子221和外转子222 之间不锁定。
45.另外，当该结构稳定的升降器将物/人吊在半空时，而所述外转式驱动器 22发生故障或损坏，可通过调节所述第一制动机构3，使所述第一制动机构3 对所述转轴24的制动力变小，使所述转轴24可转动，所述驱动转盘23可带动所述卡盘241同步转动，从而使所述绕绳轴1可转动而实现放出绳索11，最后将物/人降下。
46.上述方案具体的，参考图6、图7和图8，所述驱动转盘23的第一凹槽 231的内侧面上设有沿圆周方向以规定的间隔设置的若干个凹部232，所述凹部232的底面设置有沿圆周方向倾斜的倾斜面，所述倾斜面与所述卡盘241 的嵌合面形成一定的楔角；在所述凹部232内收容有滚子233和将该滚子233 顶推到楔角的狭小方向的第一弹性推件234；所述外转子222上的驱动插件223 与所述凹部232一一对应，所述驱动插件223插入所述凹部232内，且所述驱动插件223位于所述滚子233和所述凹部232靠近于楔角的狭小方向的一侧之间。为
方便描述，以图8的视角进行工作过程的说明，所述卡盘241保持固定而不转动；当需要放出绳索11时，使所述外转式驱动器22工作，所述外转子 222转动，所述驱动插件223顺时针转动，所述驱动插件223推动所述滚子233 从而推动所述驱动转盘23转动；而当需要收回绳索11时，所述驱动插件223 逆时针转动，所述驱动插件223直接推动所述驱动转盘23的凹部232的侧壁，使所述驱动转盘23转动；当所述驱动插件223不主动转动时，所述驱动转盘 23欲顺时针转动而放出绳索11，此时所述第一弹性推件234会将所述滚子233 顶推到楔角的狭小方向，从而使滚子233卡在所述卡盘241的外表面和所述凹部232的底面之间，使所述卡盘241和所述驱动转盘23处于锁定状态；当需要在驱动插件223不主动转动的情况下使所述绕绳轴1转动，降低所述第一制动机构3对所述转轴24的制动力，使得所述驱动转盘23能够通过滚子233 带动所述转轴24一起转动。
47.上述方案具体的，为了方便设置所述主轴21及所述驱动转盘23等部件，参考图5和图6，所述绕绳轴1内还设置有轴向中空的外筒件25，所述主轴 21的一端连接有固定端盖211，所述驱动装置2设置于所述外筒件25内，所述外筒件25的一端固定于所述固定端盖211；所述外筒件25的内部固定设置有定位环251，所述定位环251与所述驱动转盘23同轴心设置，且所述驱动转盘23上的输出齿轮235穿过所述定位环251。如此，通过所述外筒件25使所述转轴24和所述驱动转盘23保持同轴心设置，通过所述定位环251确保所述驱动转盘23上的输出齿轮235可以稳定输出，避免振动摇晃。
48.更优选的，参考图5和图6，所述驱动转盘23上的输出齿轮235穿过所述定位环251后通过减速机构26与所述绕绳轴1传动连接。所述减速机构26 为多级行星减速机构26，所述绕绳轴1内部固定设置有从动环12，所述驱动转盘23上的输出齿轮235作为所述多级行星减速机构26第一级的太阳轮，所述从动环12作为所述多级行星减速机构26最后一级的行星架；所述外筒件 25的内壁设有与所述多级行星减速机构26中的行星齿轮配合的内齿圈。如此可以使得整个驱动装置2结构紧凑，使设备体积尽可能小；且通过第一制动机构3直接制动所述卡盘241以制动所述驱动转盘23，在转速经过减速前制动，所需要的制动力更小，且可使绕绳轴1从转动到停止之间的转换时间更短，制动反应更迅速。
49.上述方案具体的，参考图6、图10和图11，所述转轴24的一端穿出所述主轴21并设置有制动盘242；所述第一制动机构3包括设于所述制动盘242 外侧的刹盘a 31、设于所述制动盘242内侧的刹盘b 32，所述刹盘a 31向于所述刹盘b 32的端面上设有第二凹槽311，所述第二凹槽311的内侧面上设有内螺纹，所述刹盘b 32的外周面上设有外螺纹，所述刹盘a 31和所述刹盘 b 32螺纹连接；所述刹盘a 31上设有用于挤压所述制动盘242的第一盘刹片 312，所述刹盘b 32上设有用于挤压所述制动盘242的第二盘刹片321；所述第一制动机构3还包括用于使所述刹盘a 31旋转以趋向拧紧于所述刹盘b 32 的第二弹性推件33。换而言之，所述第二弹性推件33能够使所述刹盘a 31 与刹盘b 32保持拧紧，而刹盘a 31和刹盘b 32上的第一盘刹片312和第二盘刹片321共同作用于所述主轴21上的制动盘242，从而实现对所述主轴21 的制动。其中效果更好的是，所述刹盘a 31旋转以拧紧于刹盘b 32的方向应与所述制动盘242的转动方向相同，如此，在所述第二弹性推件33的作用下，所述刹盘a 31上的第一盘刹片312能够保持抵接于所述制动盘242的一侧，而当所述制动盘242转动时，所述制动盘242通过摩擦力带动所述刹盘a 31 转动，从而是所述刹盘a 31旋转，刹盘a 31与刹盘b 32之间拧得更紧，对所述制动盘242的制动效果更好。
50.在一些具体的实施方式中，参考图1、图2和图3，该结构稳定的升降器还包括机架6和安装板61，所述主轴21固定与所述机架6或安装板61上；所述机架6外设有外壳62。其中，所述机架6为整体框架结构，也可以设置为适合人体背部的流线型以方便背负，所述机架6上提供安全带以供操作人员背负，安全带可以包括肩带7、腰带和腿部绑带。其中所述机架6上可以设置控制面板和电池等基础部件，可以通过按键、无线遥控、语音遥控等方式控制所述外转式驱动器22工作。
51.上述方案具体的，为进一步确保该结构稳定的升降器的安全性，参考图3、图4和图5，所述绕绳轴1内设有第二制动机构4以实现制动；所述第二制动机构4为鼓刹式制动机构。所述第二制动机构4直接作用于所述绕绳轴1，其结构参考现有常规的鼓刹式制动机构即可，如中国专利公开号为 cn211419422u的一种电动升降器；故在此不再详细赘述其结构。所述第一制动机构3和所述第二制动机构4可以分布与所述绕绳轴1的两侧。
52.上述方案具体的，参考图2、图3、图12和图13，为了充分利用所述绕绳轴1上的绕绳空间，所述绕绳轴1外设有排绳器5，所述排绳器5包括往复丝杆51和沿所述往复丝杆51往复滑动的滑台52，所述往复丝杆51与所述绕绳轴1传动连接，其设有两条螺距相同、旋向相反的螺纹槽；所述螺纹槽两端与所述往复丝杆51本体的过渡处形成楔形面，所述滑台52内设有拨块521，所述拨块521与所述往复丝杆51的其中一条螺纹槽连接，实现所述滑台52 在所述往复丝杆51上的往复运动；所述滑台52上设有导绳机构53，所述导绳机构53包括导绳架531和设于所述导绳架531上以夹持绳索11的两个第一导轮532，两个所述第一导轮532沿所述绕绳轴1的轴向排列且两个所述第一导轮532的外圆周表面相对设置，所述绳索11被夹持于两个第一导轮532的外圆周表面之间；所述第一导轮532的外圆周表面为内凹状，两个所述第一导轮532之间形成能够夹持所述绳索11的通道。
53.具体而言，所述拨块521沿所述往复丝杆51上的其中一条螺纹槽移动，当移动到该条螺纹槽的尽头时，拨块521通过楔形面会跳到另一条螺纹槽上往相反方向移动，如此循环实现所述滑台52往复移动；其中，所述滑台52与设置在所述支架或所述安装板61上的定位槽或定位杆连接，以防止所述滑台52 自转；所述往复丝杆51与所述绕绳轴1传动连接，所述绳索11设置在所述滑台52上的导绳机构53上，当所述绕绳轴1转动时，所述滑台52来回滑动以实现绕绳轴1在升降过程中的自动排绳。其中，由于绳索11在排绳过程中会左右摆动，从而容易受到摩擦，因此通过两个第一导轮532夹持绳索11，两个第一导轮532可转动地设置于所述导绳架531上，有效降低绳索11受到的摩擦，避免绳索11断裂而发生意外事故。
54.更进一步的，绳索11在排绳过程中不止左右摆动，为降低绳索11受到的摩擦，所述滑台52上设有导杆54，所述导杆54的轴芯与所述绕绳轴1的轴芯垂直；所述导绳架531可滑动地设于所述导杆54上。如此，使绳索11在所述导杆54的轴向上具有一定范围的摆动空间，降低绳索11受到的摩擦。
55.上述方案具体的，为方便控制所述第一制动机构3和所述第二制动机构4，参考图2和图3，所述肩带7有两条，两条所述肩带7上分别设置有第一控制手柄71和第二控制手柄72；所述第一制动机构3的初始状态为制动状态，通过所述第一控制手柄71使所述第一制动机构3的制动力减少；所述第二制动机构4的初始状态为非制动状态，通过所述第二控制手柄72使所述第二制动机构4的制动力增加。所述第一控制手柄71和所述第二控制手柄72可以通过刹绳以控制所述第一制动机构3和所述第二制动机构4，可参考自行车的刹车机构，
其为常规技术，故在此不详细赘述。其中，所述第一控制手柄71和所述第二控制手柄72设置在肩带7上可以方便操作人员在半空中操作，也不需要时刻手持所述第一控制手柄71和所述第二控制手柄72，所述第一控制手柄 71和所述第二控制手柄72位置固定，可以第一时间找到，避免在慌乱之中找不到所述第一控制手柄71和所述第二控制手柄72。另外，可以在所述第一控制手柄71和所述第二控制手柄72设置第二导轮(图未标记)，当肩带7与建筑物外壁抵靠时，可以通过第二导轮与建筑物接触，避免损坏述第一控制手柄 71和所述第二控制手柄72。
56.以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。