[发明专利]一种拖曳式匀速提升物体的装置

说明书

本发明涉及一种拖曳式匀速提升重物的装置，属于自动化机械及设备技术领域。本发明装置由动力模块、单向传动模块、卷绳模块和固定支撑模块组成，其中的主动轴在电机的带动下能一直匀速地转动，输出轴由于扭力限制器的打滑特性一直在变速转动，主动轴匀速地转动和输出轴的变速转动能实现重物匀速地上升和下降，其中的齿轮传动为减速传动，且绞盘的卷绳直径大于滑轮直径，因此绞盘卷绳的速度大于重物上升的速度。当上端钢丝绳张力产生的阻力矩大于扭力限制器额定力矩时，扭力限制器发生打滑，从动轴和输出轴进行差速转动，绞盘转速减慢，这样钢丝绳始终保持张紧状态，而下端滑轮组匀速缠绕钢丝绳，能实现重物的匀速上升和下降。

技术领域

本发明涉及一种拖曳式匀速提升重物的装置，属于自动化机械及设备技术领域。

背景技术

目前，采用卷扬式动力系统拖动物体在竖直方向上、下移动，随着绞盘上钢丝绳不断地收放，卷绳厚度会发生变化，当绞盘转速不变时，钢丝绳线速度会逐渐发生改变，导致物体无法在竖直方向上匀速移动，它会对移动式测量系统的测量结果产生很大影响。虽然可以增加附加机构来让钢丝绳按已知规律缠绕，同时动态改变绞盘转速来实现钢丝绳匀速移动，但是，这样不仅会导致结构变得异常复杂，而且钢丝绳具有一定的弹性，不能完全按照已知规律缠绕，最终无法实现绳子匀速移动。

发明内容

本发明的目的是提出一种拖曳式匀速提升物体的装置，解决已有技术中存在的物体无法在绳子拖动下匀速移动的问题，以实现物体在竖直方向的匀速上下移动，提高移动式测量系统的测量精确性。

本发明提出的拖曳式匀速提升重物的装置，由动力模块、单向传动模块、卷绳模块和固定支撑模块组成，其中的动力模块包括步进电机、联轴器和主动轴，其中的单向传动模块包括主动齿轮、单向离合器、从动齿轮、单向轴承和从动轴，其中的卷绳模块包括扭力限制器、输出轴、绞盘、钢丝绳和滑轮组，其中的固定支撑模块包括前支架、轴环、轴承、端盖、地面固定坐、电机支架和后支架；

所述的动力模块中的步进电机固定在与地面固定座相对固定的电机支架上，步进电机的输出端通过联轴器与主动轴同轴连接，步进电机通过联轴器带动主动轴匀速转动；主动轴的一端和单向离合器同轴配合，通过单向传动模块将动力传递给卷绳模块，用来进行收绳或放绳，主动轴的另一端和滑轮组相连，用来拖动重物匀速上升或下降；

所述的单向传动模块中的主动齿轮与单向离合器同轴配合，从动齿轮与从动轴同轴配合，绞盘收绳时，主动轴通过单向离合器带动主动齿轮共同转动，并利用主动齿轮和从动齿轮将动力传递到从动轴，从动轴和主动轴共同转动，绞盘放绳时，主动轴和主动齿轮分离，主动轴转动，主动齿轮和从动齿轮静止，同时单向轴承阻止从动轴逆向转动，实现主动轴转动、从动轴静止；所述的单向离合器的内圈通过键与主动轴配合，单向离合器的外圈通过键与主动齿轮配合，单向离合器正向转动时，单向离合器的内外圈共同转动，从而带动主动齿轮转动，单向离合器反向转动时，单向离合器的内圈转动、外圈不转动，主动齿轮静止；所述的单向轴承的内圈与从动轴过盈配合，单向轴承外圈固定在与地面固定座相对固定的前支架上，单向轴承正向转动时，单向轴承的内圈和外圈分离，从动轴和单向轴承的内圈一起转动，单向轴承反向转动时，单向轴承的内圈和外圈同时静止，阻止从动轴转动，使从动轴实现单向传动；

所述的卷绳模块中的扭力限制器的一端和从动轴相连，扭力限制器的另一端和输出轴相连，绞盘固连在输出轴的另一端，从动轴通过扭力限制器将扭矩传递到输出轴，当从动轴转动时，输出轴带动绞盘转动进行绕绳，钢丝绳的一端固定在绞盘的侧面，钢丝绳的另一端通过滑轮组缠绕后连接在重物上，绞盘收绳时，拖动重物匀速地上移，绞盘放绳时，重物匀速地下移；当阻力矩小于额定力矩时，扭力限制器等效于联轴器，输出轴和从动轴同步转动，当阻力矩大于额定力矩时，扭力限制器发生打滑，从动轴和输出轴差速转动；所述的滑轮组由主滑轮和多个从滑轮构成，主动轮与主动轴固连，主动轮和从动轮配合，将动力传递给从动轮，从动轮通过齿轮轴带动主滑轮和从滑轮共同转动；