本發(fā)明涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于大負(fù)載小空間的二級(jí)電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，一些主要的升降機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌升降機(jī)構(gòu)、折臂式升降機(jī)構(gòu)、剪叉式升降機(jī)構(gòu)、螺旋式升降機(jī)構(gòu)和機(jī)械式多級(jí)升降機(jī)構(gòu)等。導(dǎo)軌升降機(jī)構(gòu)、折臂式升降機(jī)構(gòu)承載能力較小，所需空間較大。剪叉式升降機(jī)構(gòu)橫向尺寸較大，需要的橫向空間較大，而螺旋式升降機(jī)構(gòu)在高度方向尺寸較大。傳統(tǒng)的機(jī)械式多級(jí)升降機(jī)構(gòu)一般采用三立柱式或四立柱式結(jié)構(gòu)，通過傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)向箱的聯(lián)動(dòng)，保證所有立柱同時(shí)升降，而這對(duì)加工精度和安裝精度帶來較高的要求，同時(shí)三立柱或四立柱升降機(jī)構(gòu)所占的空間較大。

現(xiàn)有的大負(fù)載升降機(jī)構(gòu)多采用液壓缸驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力充沛，動(dòng)作靈活，但液壓缸的密封件均為塑膠產(chǎn)品，易老化，容易造成漏油失壓的危險(xiǎn)。也有一部分采用氣動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)，造價(jià)低、動(dòng)作靈活、適于裝配，但是故障率較高，對(duì)缸體的密封系統(tǒng)要求很高，稍有質(zhì)量瑕疵，即出現(xiàn)高壓氣體泄露情況。因此現(xiàn)有技術(shù)存在的主要缺陷是大負(fù)載升降結(jié)構(gòu)所需空間大；采用液壓和氣壓等驅(qū)動(dòng)裝置，故障率較高，易出現(xiàn)漏油失壓和高壓氣體泄露等問題。故需要一種方案解決上述缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：為了解決大負(fù)載升降結(jié)構(gòu)需要空間大，驅(qū)動(dòng)裝置易出現(xiàn)漏油失壓和高壓氣體泄露的問題，本發(fā)明提出了一種用于大負(fù)載小空間的二級(jí)電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)。

技術(shù)方案：本發(fā)明的一種用于大負(fù)載小空間的二級(jí)電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、傳動(dòng)齒輪對(duì)、立軸、內(nèi)絲杠螺桿、內(nèi)絲杠螺母、外絲杠螺桿、外絲杠螺母、內(nèi)套筒、中套筒、外套筒、一級(jí)導(dǎo)軌、一級(jí)滑塊、二級(jí)導(dǎo)軌、二級(jí)滑塊組成；

內(nèi)套筒、中套筒、外套筒分別為中空結(jié)構(gòu)，中套筒套設(shè)于內(nèi)套筒外表面且其活動(dòng)連接，外套筒套設(shè)于中套筒外表面且其活動(dòng)連接；電機(jī)、傳動(dòng)齒輪對(duì)、立軸、內(nèi)絲杠螺桿、內(nèi)絲杠螺母、外絲杠螺桿、外絲杠螺母設(shè)置在內(nèi)套筒內(nèi)部；

電機(jī)與傳動(dòng)齒輪對(duì)活動(dòng)連接，傳動(dòng)齒輪對(duì)中的大齒輪固定在立軸上；傳動(dòng)齒輪對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)立軸轉(zhuǎn)動(dòng)；

內(nèi)絲杠螺桿和外絲杠螺桿分別設(shè)置于立軸上，且外絲杠螺桿套設(shè)于內(nèi)絲杠螺桿外表面；外絲杠螺母固定在立軸上部，內(nèi)絲杠螺母固定在外絲杠螺桿上部；外絲杠螺桿與外絲杠螺母之間的螺紋摩擦力矩大于內(nèi)絲杠螺桿與內(nèi)絲杠螺母之間的摩擦力矩，內(nèi)絲杠螺桿與內(nèi)絲杠螺母先相對(duì)運(yùn)動(dòng)，然后外絲杠螺桿與外絲杠螺母之間再產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；

內(nèi)絲杠螺桿的頂端與外套筒上部的下表面接觸，當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)通過減速換向齒輪對(duì)帶動(dòng)立軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使內(nèi)絲杠螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)絲杠螺桿頂著外套筒上升；內(nèi)絲杠螺桿螺紋長(zhǎng)度與外套筒的最大行程相同，當(dāng)外套筒中部向內(nèi)凸出的擋塊與中套筒上部向外凸出的擋塊接觸時(shí)，內(nèi)絲杠螺桿上升至螺紋終止處，內(nèi)絲杠螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，由于外絲杠螺母固定，外絲杠螺桿開始上升；內(nèi)絲杠螺母固定在外絲杠螺桿上，此后內(nèi)絲杠螺桿與外絲杠螺桿之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，外絲杠螺桿帶動(dòng)內(nèi)絲杠螺母、內(nèi)絲杠螺桿、外套筒和中套筒同時(shí)上升，最終帶動(dòng)固定在外套筒上的工作平臺(tái)實(shí)現(xiàn)上升運(yùn)動(dòng)；

當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)通過減速換向齒輪對(duì)帶動(dòng)立軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使內(nèi)絲杠螺桿下降；外套筒由于重力作用隨著內(nèi)絲杠螺桿一起下降，當(dāng)內(nèi)絲杠螺桿下降至螺紋終止處時(shí)，外套筒上端面壓在中套筒上部向外凸出的擋塊上；此后外絲杠螺開始轉(zhuǎn)動(dòng)并向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)內(nèi)絲杠螺母、內(nèi)絲杠螺桿一起下降，外套筒和中套筒在重力作用下也隨著一起下降；

一級(jí)導(dǎo)軌固定在中套筒的外側(cè)，一級(jí)滑塊固定在外套筒的內(nèi)側(cè)；二級(jí)導(dǎo)軌固定在內(nèi)套筒7的外側(cè)，二級(jí)滑塊固定在中套筒的內(nèi)側(cè)；一級(jí)導(dǎo)軌和一級(jí)滑塊對(duì)稱分布于中套筒筒壁的兩側(cè)，二級(jí)導(dǎo)軌和二級(jí)滑塊對(duì)稱分布于內(nèi)套筒7筒壁的兩側(cè)。

優(yōu)選的，外套筒上端封閉或半封閉結(jié)構(gòu)，上升或下降過程中，外套筒的上端內(nèi)表面與內(nèi)絲杠螺桿上端面均保持接觸；內(nèi)套筒下部為中空結(jié)構(gòu)，上部為部分挖空，立軸、內(nèi)絲杠螺桿、內(nèi)絲杠螺母、外絲杠螺桿和外絲杠螺母穿過內(nèi)套筒挖空處。

優(yōu)選的，中套筒上部有向外凸出的擋塊，外套筒中部有向內(nèi)凸出的擋塊，當(dāng)外套筒上的擋塊與中套筒上的擋塊相接觸時(shí)，外絲杠螺桿與外絲杠螺母之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選的，內(nèi)絲杠螺桿先上升/下降，外絲桿螺桿再上升/下降。

有益效果：

1.本發(fā)明采用兩級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由內(nèi)絲杠螺桿、內(nèi)絲杠螺母、外絲杠螺桿、外絲杠螺母組成。外絲杠螺母固定在立軸內(nèi)，內(nèi)絲杠螺母固定在外絲杠螺桿內(nèi)，根據(jù)內(nèi)外絲杠螺母與螺桿摩擦力的不同，內(nèi)絲杠螺桿先運(yùn)動(dòng)，外絲杠螺桿再運(yùn)動(dòng)，在保證上升高度的同時(shí)，極大的降低了高度空間。

2.本發(fā)明采用二級(jí)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，一級(jí)導(dǎo)軌和一級(jí)滑塊位于外套筒與中套筒之間，分布在筒壁的左右兩側(cè)，二級(jí)導(dǎo)軌和二級(jí)滑塊位于中套筒與內(nèi)套筒之間，分布在筒壁的前后兩側(cè)，這四個(gè)平面分別平行直立使用2根導(dǎo)軌，每根導(dǎo)軌用2個(gè)滑塊，使二級(jí)電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)具有較高的剛度，在升降過程中運(yùn)行平穩(wěn)。

3.中套筒上和外套筒均有擋塊，在上升或下降運(yùn)動(dòng)過程中，擋塊接觸時(shí)，能實(shí)現(xiàn)兩級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級(jí)數(shù)的轉(zhuǎn)換。

4.本發(fā)明的內(nèi)套筒下部為中空結(jié)構(gòu)，可放置驅(qū)動(dòng)元件及控制單元等。上部為部分挖空，立軸、內(nèi)絲杠螺桿、內(nèi)絲杠螺母、外絲杠螺桿和外絲杠螺母穿過內(nèi)套筒挖空處，極大地節(jié)省了空間。

5.本發(fā)明采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，克服液壓和氣壓驅(qū)動(dòng)裝置易出現(xiàn)漏油失壓和高壓氣體泄露等缺陷。

附圖說明

圖1是二級(jí)電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)的A-A剖視圖。

圖2是二級(jí)電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)中套筒擋塊與外套筒擋塊接觸示意圖。

圖3是二級(jí)電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)的仰視圖。

圖4是二級(jí)電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)圖。

圖5是二級(jí)電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)的除去外套筒后的左視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。

請(qǐng)參閱圖1至圖5所示，本發(fā)明提供的用于大負(fù)載小空間的二級(jí)電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)，其特征在于：該機(jī)構(gòu)包括電機(jī)2、傳動(dòng)齒輪對(duì)4、立軸3、內(nèi)絲杠螺桿1、內(nèi)絲杠螺母10、外絲杠螺桿8、外絲杠螺母9、內(nèi)套筒7、中套筒6、外套筒5、一級(jí)導(dǎo)軌11、一級(jí)滑塊12、二級(jí)導(dǎo)軌13、二級(jí)滑塊組成14；

內(nèi)套筒7、中套筒6、外套筒5分別為中空結(jié)構(gòu)，中套筒6套設(shè)于內(nèi)套筒7外表面且其活動(dòng)連接，外套筒5套設(shè)于中套筒6外表面且其活動(dòng)連接；電機(jī)2、傳動(dòng)齒輪對(duì)4、立軸3、內(nèi)絲杠螺桿1、內(nèi)絲杠螺母10、外絲杠螺桿8、外絲杠螺母9設(shè)置在內(nèi)套筒7內(nèi)部；

電機(jī)1與傳動(dòng)齒輪對(duì)4活動(dòng)連接，傳動(dòng)齒輪對(duì)4中的大齒輪固定在立軸3上；傳動(dòng)齒輪對(duì)4轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)立軸3轉(zhuǎn)動(dòng)；

內(nèi)絲杠螺桿1和外絲杠螺桿8分別設(shè)置于立軸3上，且外絲杠螺桿8套設(shè)于內(nèi)絲杠螺桿1外表面；外絲杠螺母9固定在立軸3上部，內(nèi)絲杠螺母10固定在外絲杠螺桿8上部；外絲杠螺桿8與外絲杠螺母9之間的螺紋摩擦力矩大于內(nèi)絲杠螺桿1與內(nèi)絲杠螺母10之間的摩擦力矩，內(nèi)絲杠螺桿1與內(nèi)絲杠螺母10先相對(duì)運(yùn)動(dòng)，然后外絲杠螺桿8與外絲杠螺母9之間再產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；

內(nèi)絲杠螺桿1的頂端與外套筒5上部的下表面接觸，當(dāng)電機(jī)2正轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)2通過減速換向齒輪對(duì)4帶動(dòng)立軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，使內(nèi)絲杠螺桿1轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)絲杠螺桿1頂著外套筒5上升；內(nèi)絲杠螺桿螺紋長(zhǎng)度1與外套筒5的最大行程相同，當(dāng)外套筒5中部向內(nèi)凸出的擋塊與中套筒6上部向外凸出的擋塊接觸時(shí)，內(nèi)絲杠螺桿1上升至螺紋終止處，內(nèi)絲杠螺桿1停止轉(zhuǎn)動(dòng)，由于外絲杠螺母9固定，外絲杠螺桿8開始上升；內(nèi)絲杠螺母10固定在外絲杠螺桿8上，此后內(nèi)絲杠螺桿1與外絲杠螺桿8之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，外絲杠螺桿8帶動(dòng)內(nèi)絲杠螺母10、內(nèi)絲杠螺桿1、外套筒5和中套筒6同時(shí)上升，最終帶動(dòng)固定在外套筒5上的工作平臺(tái)實(shí)現(xiàn)上升運(yùn)動(dòng)；

當(dāng)電機(jī)2反轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)2通過減速換向齒輪對(duì)4帶動(dòng)立軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，使內(nèi)絲杠螺桿1下降；外套筒5由于重力作用隨著內(nèi)絲杠螺桿1一起下降，當(dāng)內(nèi)絲杠螺桿1下降至螺紋終止處時(shí)，外套筒5上端面壓在中套筒6上部向外凸出的擋塊上；此后外絲杠螺桿8開始轉(zhuǎn)動(dòng)并向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)內(nèi)絲杠螺母10、內(nèi)絲杠螺桿1一起下降，外套筒5和中套筒6在重力作用下也隨著一起下降；

一級(jí)導(dǎo)軌11固定在中套筒6的外側(cè)，一級(jí)滑塊12固定在外套筒5的內(nèi)側(cè)；二級(jí)導(dǎo)軌13固定在內(nèi)套筒7的外側(cè)，二級(jí)滑塊14固定在中套筒6的內(nèi)側(cè)；一級(jí)導(dǎo)軌11和一級(jí)滑塊12對(duì)稱分布于中套筒6筒壁的兩側(cè)，二級(jí)導(dǎo)軌13和二級(jí)滑塊14對(duì)稱分布于內(nèi)套筒7筒壁的兩側(cè)。

外套筒5上端封閉或半封閉結(jié)構(gòu)，在運(yùn)動(dòng)過程中，上升或下降過程中，外套筒5的上端內(nèi)表面與內(nèi)絲杠螺桿1上端面均保持接觸；內(nèi)套筒5下部為中空結(jié)構(gòu)，上部為部分挖空，立軸3、內(nèi)絲杠螺桿1、內(nèi)絲杠螺母10、外絲杠螺桿8和外絲杠螺母9穿過內(nèi)套筒7挖空處。

中套筒6上部有向外凸出的擋塊，外套筒5中部有向內(nèi)凸出的擋塊，當(dāng)外套筒5上的擋塊與中套筒6上的擋塊相接觸時(shí)，外絲杠螺桿8與外絲杠螺母9之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過程中，內(nèi)絲杠螺桿1先上升(下降)，外絲桿螺桿8再上升(下降)。

參閱圖1，所述二級(jí)電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)是由電機(jī)1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，電機(jī)豎直放置，倒置固定在立柱下方的擋板上，位于立柱的左后側(cè)。電機(jī)軸通過平鍵帶動(dòng)位于立柱下方的傳動(dòng)齒輪對(duì)4轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)齒輪對(duì)4的傳動(dòng)比為1：2，傳動(dòng)齒輪對(duì)4中的小齒輪通過擋圈和螺釘固定在電機(jī)軸上，傳動(dòng)齒輪對(duì)4中的大齒輪通過軸用彈性擋圈和圓螺母固定在立軸3上。傳動(dòng)齒輪對(duì)4轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)立軸3轉(zhuǎn)動(dòng)。外絲杠螺母9通過螺釘固定在立軸3上部，內(nèi)絲杠螺母10通過螺釘固定在外絲杠螺桿8上部。由于外絲杠螺桿8與外絲杠螺母9之間的螺紋摩擦力矩大于內(nèi)絲杠螺桿1與內(nèi)絲杠螺母10之間的摩擦力矩，因此內(nèi)絲杠螺桿1與內(nèi)絲杠螺母10先相對(duì)運(yùn)動(dòng)，然后外絲杠螺桿8與外絲杠螺母9之間再產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

參閱圖1和圖2，當(dāng)內(nèi)絲杠螺桿1螺旋上升時(shí)，由于內(nèi)絲杠螺桿1的頂端與外套筒5上部的下表面接觸，內(nèi)絲杠螺桿1頂著外套筒5上升。內(nèi)絲杠螺桿螺紋長(zhǎng)度與外套筒5的最大行程相同，當(dāng)外套筒5中部向內(nèi)凸出的擋塊與中套筒6上部向外凸出的擋塊接觸時(shí)，內(nèi)絲杠螺桿1上升至螺紋終止處，內(nèi)絲杠螺桿1停止轉(zhuǎn)動(dòng)，由于外絲杠螺母9固定，外絲杠螺桿8開始上升。由于內(nèi)絲杠螺母10固定在外絲杠螺桿8上，此后內(nèi)絲杠螺桿1與外絲杠螺桿8之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，外絲杠螺桿8帶動(dòng)內(nèi)絲杠螺母10、內(nèi)絲杠螺桿1、外套筒5和中套筒6同時(shí)上升，最終帶動(dòng)固定在外套筒5上的工作平臺(tái)實(shí)現(xiàn)上升運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)2反轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)2通過減速換向齒輪對(duì)4帶動(dòng)立軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，使內(nèi)絲杠螺桿1下降。外套筒5由于重力作用隨著內(nèi)絲杠螺桿1一起下降，當(dāng)內(nèi)絲杠螺桿1下降至螺紋終止處時(shí)，外套筒5上端面壓在中套筒6上部向外凸出的擋塊上。此后外絲杠螺桿8開始轉(zhuǎn)動(dòng)并向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)內(nèi)絲杠螺母10、內(nèi)絲杠螺桿1一起下降，外套筒5和中套筒6在重力作用下也隨著一起下降。

參閱圖1，中套筒6和外套筒5內(nèi)部均為中空結(jié)構(gòu)，外套筒5上端封閉或半封閉結(jié)構(gòu)，但在運(yùn)動(dòng)過程中，外套筒5的上端內(nèi)表面與內(nèi)絲杠螺桿1的上端面保持接觸。內(nèi)套筒7下部為中空結(jié)構(gòu)，上部為部分挖空，立軸3、內(nèi)絲杠螺桿1、內(nèi)絲杠螺母10、外絲杠螺桿8和外絲杠螺母9穿過內(nèi)套筒7挖空處，所述套筒及整個(gè)二級(jí)升降機(jī)構(gòu)均豎直放置。

參閱圖3至圖5，一級(jí)導(dǎo)軌11和二級(jí)導(dǎo)軌13均為4個(gè)，一級(jí)滑塊12和二級(jí)滑塊14均為8個(gè)，每根導(dǎo)軌使用2個(gè)滑塊。一級(jí)導(dǎo)軌11固定在中套筒6的左右兩側(cè)，一級(jí)滑塊12固定在外套筒5的左右兩側(cè)。二級(jí)導(dǎo)軌13固定在內(nèi)套筒7的前后兩側(cè)，二級(jí)滑塊14固定在中套筒6的前后兩側(cè)。一級(jí)導(dǎo)軌11和一級(jí)滑塊12對(duì)稱分布于中套筒6筒壁的兩側(cè)，二級(jí)導(dǎo)軌13和二級(jí)滑塊14對(duì)稱分布于內(nèi)套筒7筒壁的兩側(cè)。一級(jí)導(dǎo)軌11、二級(jí)導(dǎo)軌13與一級(jí)滑塊12、二級(jí)滑塊14作為導(dǎo)向裝置，用于限定中套筒6和外套筒5沿導(dǎo)軌方向運(yùn)動(dòng)。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。例如，電機(jī)1可以豎直放置也可以水平放置，當(dāng)電機(jī)1水平放置時(shí)，可通過錐齒輪換向，帶動(dòng)立軸3運(yùn)動(dòng)；外套筒5上表面可以是平面，也可以是凹凸結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)實(shí)際需要添加、連接、固定、安裝其他附件及裝置，實(shí)現(xiàn)所需的功能。