一种自平衡升降装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于升降设备技术领域，涉及一种自平衡升降装置，包括配重块、负载箱体、和两者之间的旋转牵引机构，旋转牵引机构包括旋转轴及沿其转动的牵引机构，牵引机构包括旋转盘、伸缩装置及其外侧的牵引绳；旋转盘与旋转轴固定连接，伸缩装置圆周向分布在旋转盘上，牵引绳两端分别与配重块和负载箱体连接；伸缩装置顶端设置卡槽，牵引绳穿过卡槽；旋转轴与电机或液压马达连接，牵引绳与配重块和负载箱体连接处设有重力传感器，重力传感器信号输出端与控制器连接，控制器即时计算，通过控制伸缩装置伸出的长度，实现配重块和负载箱体对旋转轴力矩的动态平衡，大大减少对电机或液压马达的功率需求，降低过载引起重大事故的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种自平衡升降装置
本技术属于升降设备
，涉及自平衡升降装置，具体为一种自平衡升降装置。
技术介绍
在电梯、货运升降梯和直线式抽油机等升降装置中，配重用于平衡负载，进而减少电机或液压马达输出的功率。现有升降装置的配重力臂、负载力臂和配重重量往往不变，配重所能平衡的负载受限，对电机或液压马达的功率需求较高。此外，设备启动或制动时，配重和负载会发生超重或失重的现象，此时旋转轴会承受很大的启动或制动转矩作用，同时对电机或液压马达造成冲击，使得旋转轴、电机或液压马达扭矩过载，甚至引起严重的安全事故。CN105645242A中提供了电梯智能配重块系统，其在主配重块之外增加了一套配重块，通过增加或减少钢丝绳上加载的配重块数量来平衡负载重量，但是配重块重量是固定的，且只能整块加载卸载，系统的配重精准度、灵活性受限，导致负载与加载配重块无法实现真正的力矩平衡；另外，该电梯智能配重块系统需增设一个单独的配重块升降通道，占用空间大，因此技术方案实用性、可行性较低。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种自平衡升降装置，配重力臂和负载力臂可变，减少对电机和液压马达的功率需求，配重与负载对旋转轴的力矩始终保持动态平衡，降低了启动、制动时电机或者液压马达的负荷，进而降低了旋转轴或者电机、液压马达扭矩过载造成重大事故的风险；另外，该自平衡升降装置占用空间小，因此技术方案实用性、可行性高。为了解决上述问题，本技术采用了如下技术方案：一种自平衡升降装置，包括配重块、负载箱体、和两者之间的旋转牵引机构，所述的旋转牵引机构包括旋转轴及沿其转动的牵引机构，关键是，所述的牵引机构包括旋转盘、伸缩装置及其外侧的牵引绳；所述的旋转盘与旋转轴固定连接，所述的伸缩装置圆周向分布在旋转盘上，所述的牵引绳两端分别与配重块和负载箱体连接；所述的伸缩装置顶端设置卡槽，所述的牵引绳穿过卡槽；所述的旋转轴与电机或液压马达连接，所述的牵引绳与配重块和负载箱体连接处设有重力传感器，所述的重力传感器信号输出端与控制器连接，所述的控制器控制伸缩装置的伸缩长度。所述的卡槽为V型槽。所述的伸缩装置为液压缸或气缸。所述的牵引绳为钢丝绳。所述的配重块和负载箱体分别设有导向机构。本技术的有益效果是：控制器控制每个伸缩装置的伸出长度，伸缩装置顶端卡槽形成一个近似平滑曲线的轨迹，牵引绳设置在滑道里，重力传感器测得牵引绳与负载箱体和配重体连接处的重力，将测到的重力数据发送给控制器，控制器即时计算通过控制伸缩装置伸出的长度，实现配重块和负载箱体对旋转轴力矩的动态平衡，对电机或液压马达的功率需求低，可采用规格更小的的电机或液压马达驱动设备运转；还能够降低启动、制动时电机或液压马达的负荷，进而降低了旋转轴或者电机、液压马达扭矩过载造成重大事故的风险；另外，该自平衡升降装置占用空间小，实用性、可行性高。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术A部分的局部放大图；图3为本技术卡槽的结构示意图；图4为本实施例中G1＝G2时力臂的示意图；图5为本实施例中G1＞G2时力臂的示意图；图6为本实施例中G1＜G2时力臂的示意图；附图中，1、配重块，2、负载箱体，3、旋转轴，4、旋转盘，5、伸缩装置，6、牵引绳，7、卡槽，8、重力传感器。具体实施方式本技术为一种自平衡升降装置，包括配重块1、负载箱体2、和两者之间的旋转牵引机构，所述的旋转牵引机构包括旋转轴3及沿其转动的牵引机构，所述的牵引机构包括旋转盘4、伸缩装置5及其外侧的牵引绳6；所述的旋转盘4与旋转轴3固定连接，所述的伸缩装置5圆周向分布在旋转盘4上，所述的牵引绳6两端分别与配重块1和负载箱体2连接；所述的伸缩装置顶端设置卡槽7，所述的牵引绳6穿过卡槽7；所述的旋转轴3与电机或液压马达连接，所述的牵引绳6与配重块1和负载箱体2连接处设有重力传感器8，所述的重力传感器8信号输出端与控制器连接，所述的控制器控制伸缩装置5的伸缩长度；基于上述结构的自平衡升降装置的控制方法，包括如下步骤：步骤A，所述重力传感器8采集配重块1重力G1的数值、负载箱体2重力G2的数值，通过伸缩装置5采集水平方向上配重块1作用于旋转轴3上的力臂L1的长度数值，以及负载箱体2作用于旋转轴3上的力臂L2的长度数值；步骤B，基于步骤A采集的G1、G2，控制器重设一组满足力矩平衡关系式G1*L1＝G2*L2的L1、L2，取L1、L2对应伸缩装置5的顶端作为端点，构建经过这两个端点的平滑曲线；步骤C，通过控制器驱动各个伸缩装置5，使得各个伸缩装置5的顶端位于步骤B中所述的平滑曲线上。具体实施例如图1-图4所示，采用旋转轴3上固定旋转盘4，在旋转盘4上固定连接伸缩装置5，一是旋转轴3上的安装空间小，旋转盘4能够给伸缩装置5提供足够的安装空间；二是旋转盘4能够保护伸缩装置5，旋转盘4的直径大于伸缩装置5完全伸出后的长度，避免伸缩装置5伸出后受到撞击导致损坏；控制器分别独立、实时控制每个伸缩装置5的伸出长度，使得一组伸缩装置5的顶端轨迹近似为圆滑过渡的闭合曲线，减少牵引绳6受到的磨损。如图2所示，所述的卡槽7为V型槽，V型的卡槽7能够防止牵引绳6打滑，避免因打滑导致的事故。如图1所示，所述的伸缩装置5为液压缸或气缸，液压缸优点是控制精准、寿命长，气缸则是启动快、易于控制。如图1所示，所述的牵引绳6为钢丝绳，钢丝绳或者钢索可承受拉力大，变形量小，不容易磨损、断裂。所述的配重块1和负载箱体2分别设有导向机构，导向机构为固定在墙体上竖直方向的导轨，配重块1上设有与导轨配合的导槽，配重块1借助导槽与导轨配合，能够使配重块1沿竖直方向直线上升或下降，避免配重块1发生晃动现象，进而避免发生牵引绳6受力过大导致断裂、影响其重力传感器8反馈真实参数等现象；负载箱体2的导向机构与配重块1的导向机构工作原理相同。如图4-6所示，建立坐标系，以旋转轴3的圆心为原点O，竖直方向为Y轴，水平方向为X轴，负载箱体侧为X轴正方向；所述的配重块1重力为G1，其作用于旋转轴3的力臂为L1，优选420mm≤L1≤720mm，伸缩装置5不伸出时的最小长度为420mm；所述的负载箱体2重力为G2，其作用于旋转轴3的力臂为L2，优选420mm≤L2≤720mm；当G1＝G2时，由平衡关系式G1*L1＝G2*L2可知L1＝L2，构建的曲线方程为所有伸缩装置的顶端轨迹为以原点为圆心、L1(或L2)为半径的圆，所有伸缩装置的伸出长度相同且均为0mm，L1＝L2＝420mm；当G1＞G2时，由平衡关系式G1*L1＝G2*L2可知L1＜L2，构建的平滑曲线方程如下：a.配重块1侧构建的平滑曲线的方程为配重块1侧伸缩装置5的顶端轨迹为以原点为圆心、L1为半径的圆，配重块1侧伸缩装置5的伸出长度相同且均为0mm，L1＝420mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自平衡升降装置，包括配重块(1)、负载箱体(2)、和两者之间的旋转牵引机构，所述的旋转牵引机构包括旋转轴(3)及沿其转动的牵引机构，其特征在于，所述的牵引机构包括旋转盘(4)、伸缩装置(5)及其外侧的牵引绳(6)；所述的旋转盘(4)与旋转轴(3)固定连接，所述的伸缩装置(5)圆周向分布在旋转盘(4)上，所述的牵引绳(6)两端分别与配重块(1)和负载箱体(2)连接；所述的伸缩装置(5)顶端设置卡槽(7)，所述的牵引绳(6)穿过卡槽(7)；/n所述的旋转轴(3)与电机或液压马达连接，所述的牵引绳(6)与配重块(1)和负载箱体(2)连接处设有重力传感器(8)，所述的重力传感器(8)信号输出端与控制器连接，所述的控制器控制伸缩装置(5)的伸缩长度。/n

【技术特征摘要】
1.一种自平衡升降装置，包括配重块(1)、负载箱体(2)、和两者之间的旋转牵引机构，所述的旋转牵引机构包括旋转轴(3)及沿其转动的牵引机构，其特征在于，所述的牵引机构包括旋转盘(4)、伸缩装置(5)及其外侧的牵引绳(6)；所述的旋转盘(4)与旋转轴(3)固定连接，所述的伸缩装置(5)圆周向分布在旋转盘(4)上，所述的牵引绳(6)两端分别与配重块(1)和负载箱体(2)连接；所述的伸缩装置(5)顶端设置卡槽(7)，所述的牵引绳(6)穿过卡槽(7)；
所述的旋转轴(3)与电机或液压马达连接，所述的牵引绳(6)与配重块(1)和负载箱体(2)连接处设有重力传...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳猛超，张万武，
申请(专利权)人：秦皇岛平成科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13