[发明专利]可分离式螺旋管

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械式垂直升降装置，在电机等外部动力驱动下带载升降。

背景技术

通过专利检索可知，目前已有US2173685A、CN1037126A、CN1093335A等近似的专利，以下逐一进行分析：

1939年的专利(US2173685A)公开了一种起重装置：“它包括了一条可绕成螺旋线的连续或环连的金属带；两个构件，也就是转子和定子，它们同心布置，以便在它们之间预留出一个环形空间；一个用于上述的金属带在上述环形空间内螺旋上升的导轨；在上述两个同心构件的外层构件里有一条狭缝，金属带可以通过该狭缝经过上述轨道；金属带与两个同心构件中的里层构件啮合的工具和使转子相对于定子转动的工具。”经过分析可知，该起重装置存在以下不足之处：(1)钢带5中的大量销7、孔6采用“销插入孔内定位”的运动原理存在很多问题，在工程上无法实施。首先，无法加工如此数量、精准配合孔和销。由于所有孔6和销7均在同一条刚带5上，故无法采用“配做”这种最简单的加工工艺；在1939年这个时代没有数字化加工设备(光电编码器、PLC、自动化控制系统等在1970年后才陆续出现)，靠纯粹的手动加工是无法保证一条刚带5上大约500个(实际上可能更多)左右的销7均需精确插入相同数量的孔6内。只要有任何一个销7没有插入孔6内，钢带5将无法顺利通过螺旋状空间而毁坏。其次，运行过程不可靠。具备加工中心等数字化精密加工设备的今天，即使加工出符合使用要求的销7和孔6，也会销7在成型后始终承受巨大的垂直剪切力(见US2173685A图4)而向下弯曲并容易发生塑性变形(设备运动原理如此，无法改变)，运动一定次数后，那些变形较大的销7将无法保证后续精确插入孔6内而发生故障。(2)循环链9和圆锥滚子10的运动过程互相干涉，所设想的运动在工程中无法实现。轴承中的小金属球具有六自由度才可以做循环运动，而循环链9只有一个前后运动的自由度，在受压力作用下(设备外部负载转换成每个循环链的压力)无法形成循环运动。更恶劣的是，最上面一个圆锥滚子10会产生巨大水平力顶着最上端的一节循环链9(见US2173685A图7)，直接导致最上端的一节循环链9无法向下运动而使循环运动没法实现。(3)工程案例。采用本项技术所生产的设备在国际上未见实物、照片、报道等。

1989年的专利(CN1037126A)则提出来一种全新的思路，采用了一条水平钢带和一条垂直钢带进行复合运动。其中水平刚带上的上表面和下表面均有一条连续性的凹槽，分别用来连续性卡住垂直钢带的上沿和下沿，从而形成类是千斤顶的机构。根据这个专利所生产的设备在中国的国家大剧院、重庆大剧院、上海大剧院、上海东方艺术中心、青岛大剧院、武汉琴台大剧院、省会文化艺术中心(济南)、杭州大剧院等场合大量使用；世界其他国家也同样大量应用。它的缺点是造价昂贵，另外带上、下凹槽的水平钢带国内无法生产。

专利(CN1093335A)用于物品装卸系统，由于使用行业不同而不具备可比性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足或则部分零件国内无法生产的现状，提出了一种运行可靠、制造简单、造价便宜，完全新颖的一种模块化的舞台升降台的驱动单元。可分离式螺旋管同时具有自身所占基坑浅，升降行程大，运行速度快等优点。下面就主要三点进行说明：

连接方式完全不同a)可分离螺旋管在重力作用下，上层复合钢带的下沿连续性插入下层复合钢带的凹槽而不断形成螺旋管。这种凹槽和钢带下沿互相插接的连接模式简单、可靠，不需要特殊加工设备也可以快速加工复合钢带，工艺简单、造价便宜，复合过程也无需精确配合，运行十分可靠(见图3、图4)；b)专利US2173685A所有销与所有的孔均需百分百的高精确配合，相互间只要发生微小变形就无法准确配合，运动可靠性很差；c)专利CN1037126A它通过两条钢带来实现：其中上面水平刚带上的下表面的凹槽和下面水平刚带上的上表面的凹槽，连续性卡住中间的垂直钢带的上沿和下沿从而形成空心管。