一种自动化升降平台的制作方法

1.本发明涉及塔架升降平台技术领域，具体涉及一种自动化升降平台。


背景技术：

2.升降平台是发射塔架常用的一种升降部件，一般通过插销升降机构实现升降平台上升和下降。实际生产中，升降平台在一定高度范围内，可停止在所需位置，并可以对升降平台进行可靠锁紧。而传统的塔架升降平台为人工作业，劳动强度大、效率低，且该技术陈旧、落后，已经不适应自动化技术水平的提升，无法满足当前塔架技术的创新、发展和实际操作的需要。
3.因此，提供一种劳动强度低，且可实现自动化升降的平台是目前待解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种自动化升降平台，具有操作方便、可以实现自动化升降和便于运行维护的特点，能够有效的解决现有升降平台依靠人力实现升降、劳动强度大、效率低以及不便于后期维护的问题。
5.本发明的技术方案为：一种自动化升降平台，包括：升降台、安全轮总成、上导向轮总成、下导向轮总成、升降液压缸、上插销机构、下插销机构和导轨；
6.所述升降台为两端对称结构，其两端为上桁架，且升降台的两端分别安装有导轨；每个上桁架与导轨相对的一侧从上至下依次设有与导轨配合的上导向轮总成、安全轮总成和下导向轮总成；其中，安全轮总成与上导向轮总成和下导向轮总成位于导轨的异侧，用于对升降台沿导轨上下移动导向，同时，安全轮总成还用于对上桁架相对导轨的变形进行限位；
7.所述下插销机构固定在导轨上，升降液压缸的缸体端安装在下插销机构上，缸杆端安装有上插销机构，上插销机构和下插销机构中分别设有液压缸ⅰ和液压缸ⅱ，分别用于自动控制上插销机构中的滑动插销ⅰ和下插销机构中的滑动插销ⅱ相对导轨插入或退出，以带动升降台步进式升降。
8.优选地，所述升降台还包括：平台板和导向柱，所述平台板为矩形板；上桁架为长方体状桁架结构，两个上桁架相对侧分别有一根立柱上固定有导向柱，且两根导向柱位于平台板的横向同一侧，同时，导向柱下端长于对应的立柱；其中，每个上桁架有四根立柱立于平台板上。
9.优选地，所述平台板横向一侧的纵向两端分别开设有一处矩形缺口，且两处矩形缺口位于两个上桁架之间，用于为设置在平台板纵向两端的导轨让位；每处矩形缺口对应位置处的平台板上安装一个连接板，且导向柱通过安装板ⅲ与对应侧的连接板连接；其中，每根导向柱上从上至下设有四处安装板，分别为：安装板ⅰ、安装板ⅱ、安装板ⅲ和安装板ⅳ，且两根导向柱上的安装板ⅰ和安装板ⅳ相对，两根导向柱上的安装板ⅱ和安装板ⅲ共面、并与平台板的纵向平行；同时，安装板ⅰ、安装板ⅱ和安装板ⅲ位于平台板之上，安装板
ⅳ
位于平台板之下。
10.优选地，所述安全轮总成与安装板ⅱ固定，上导向轮总成与安装板ⅰ固定，下导向轮总成与安装板ⅳ固定。
11.优选地，每个所述导轨沿平台板纵向的两侧分别设有一个槽形滚道，且每个槽形滚道沿导轨高度方向延伸；每个导轨沿平台板的横向向平台板延伸设有两个相互平行的轨道板，每个轨道板上沿其高度方向均匀设有步进孔，每个轨道板的端部设有外翻边，作为限位板；其中，每个步进孔为长度方向与轨道板高度方向平行的腰圆孔。
12.优选地，所述上插销机构还包括：基座、叉板ⅰ、支杆ⅰ和弹簧ⅰ；液压缸ⅰ的缸体外表面固定在基座的一端，缸杆头部与叉板ⅰ平端连接，基座的另一端开设有通孔，且通孔的轴向与液压缸ⅰ的缸杆垂直，通孔轴向两端分别设置一个滑动插销ⅰ，每个滑动插销ⅰ与通孔滑动配合，两个滑动插销ⅰ之间通过弹簧ⅰ相连，每个滑动插销ⅰ中部对应的通孔上方设置一个与通孔贯通的腰圆孔，两个支杆ⅰ穿过对应的腰圆孔固定在对应的滑动插销ⅰ上，液压缸ⅰ的缸杆端伸长驱动叉板ⅰ叉端的两斜面推动支杆ⅰ沿其对应的腰圆孔滑动，进而带动两个滑动插销ⅰ相向移动压缩弹簧ⅰ，将滑动插销ⅰ收回基座，从而将滑动插销ⅰ从导轨的轨道板上对应的步进孔内拔出；相反地，液压缸ⅰ的缸杆端缩回时，叉板ⅰ跟随运动，两个滑动插销ⅰ在弹簧ⅰ的弹力作用下弹开而伸出基座，继而插入导轨的轨道板上对应的步进孔内；其中，叉板ⅰ的外形为u形，且开口处为v形开口。
13.优选地，所述叉板ⅰ两侧的基座上还分别安装一个限位轮，其与导轨的限位板滚动配合。
14.优选地，所述下插销机构还包括：安装座、叉板ⅱ、支杆ⅱ和弹簧ⅱ；液压缸ⅱ的缸体端安装在安装座上，缸杆端与叉板ⅱ的平端连接，安装座的下端设有滑套，且滑套的通道方向与液压缸ⅱ的缸杆端垂直，滑套两端分别安装一个滑动插销ⅱ，两个滑动插销ⅱ均与滑套滑动配合、并通过弹簧ⅱ相连，滑套上设有两个与其贯通的腰圆孔，两个支杆ⅱ分别穿过对应的腰圆孔固定在对应的滑动插销ⅱ上，叉板ⅱ叉端的两个斜面可推动支杆ⅱ沿对应的腰圆孔滑动；其中，叉板ⅱ的外形为u形，且开口处为v形开口。
15.优选地，所述滑动插销ⅰ和滑动插销ⅱ的端部均设置了凸缘结构，当滑动插销ⅰ和滑动插销ⅱ插入导轨的轨道板上对应的步进孔内并在自动化升降平台总体重力的作用下时，用于防止误操作情况下拔出滑动插销ⅰ和/或滑动插销ⅱ。
16.优选地，所述安全轮总成包括：l形支架和安全轮，l形支架一端固定在导向柱上，另一端设有双耳座，安全轮销接在双耳座上，且销轴与双耳座所在端的l形支架平行。
17.有益效果：
18.1、本发明的自动化升降平台，是为了解决现有升降平台自动化程度不高，依靠人力，效率低下的问题，通过升降液压缸控制上、下插销机构有序步进，从而带动升降台随动，实现了升降台自动化升降，便于运行维护，提高运行效率和安全作业能力；且该升降平台采用模块化组装，简化安装步骤的同时，极大的缩短安装时间，有利于进一步提供工作效率；同时，通过安全轮总成、上导向轮总成和下导向轮总成的导向和限位作用，巧妙地保证了升降台沿导轨直线上下移动，实现了多项安全措施保障，能够有效保证自动升降过程安全可靠。
19.2、本发明中升降台的具体设计，既保证了整个升降平台的结构对称性，便于升降
台平稳地步进，又为安全轮总成、上导向轮总成、下导向轮总成和下插销机构等结构地安装提供了可靠的基座。
20.3、本发明中平台板的具体设计，有利于将导轨安装在升降台的合理范围内，便于升降台沿着导轨稳定升降。
21.4、本发明中导轨的具体设计，第一方面，能够与上、下导向轮总成及安全轮总成有效配合，对升降台沿导轨上下升降准确导向，同时，安全轮总成与导轨的配合方式还能够将导轨和导向柱抱为一体，防止整个升降平台变形；第二方面，便于上、下插销机构中的滑动插销插入和退出，从而保证升降台准确、有序地步进式升降。
附图说明
22.图1为本发明自动化升降平台的整体结构示意图。
23.图2为图1的局部结构示意图(不含导轨)。
24.图3为图2的局部结构放大图。
25.图4为本发明中升降平台的结构示意图。
26.图5为本发明中上桁架及导向柱的结构示意图。
27.图6为本发明中导向柱及其上所连接结构的示意图。
28.图7为本发明中导轨及其上所配合结构的示意图。
29.图8为本发明中升降液压缸与其所连接结构的配合关系图。
30.图9为本发明中导轨的俯视图。
31.图10为本发明中上插销机构的结构示意图。
32.图11为本发明中上插销机构与导轨的配合关系图。
33.图12为本发明中下插销机构的结构示意图。
34.图13为本发明中下插销机构与导轨的配合关系图。
35.其中，1.升降台；2.液压站系统；3.控制器；4.安全轮总成；5.上导向轮总成；6.下导向轮总成；7.升降液压缸；8.上插销机构；9.下插销机构；10.导轨；1-1.平台板；1-2.上桁架；1-3.导向柱；1-11.连接板；1-31.安装板ⅰ；1-32.安装板ⅱ；1-33.安装板ⅲ；1-34.安装板ⅳ；8-1.基座；8-2.液压缸ⅰ；8-3.叉板ⅰ；8-4.支杆ⅰ；8-5.滑动插销ⅰ；8-6.限位轮；8-7.弹簧ⅰ；9-1.安装座；9-2.液压缸ⅱ；9-3.叉板ⅱ；9-4.支杆ⅱ；9-5.滑动插销ⅱ；9-6.弹簧ⅱ；10-1.槽形滚道；10-2.轨道板；10-3.限位板。
具体实施方式
36.下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
37.本实施例提供了一种自动化升降平台，具有操作方便、可以实现自动化升降和便于运行维护的特点，能够有效的解决现有升降平台依靠人力实现升降、劳动强度大、效率低以及不便于后期维护的问题。
38.如图1和图2所示，该自动化升降平台包括：升降台1、液压站系统2、控制器3、安全轮总成4、上导向轮总成5、下导向轮总成6、升降液压缸7、上插销机构8、下插销机构9和导轨10；
39.如图4所示，所述升降台1由平台板1-1、上桁架1-2和导向柱1-3组成；所述平台板
1-1为矩形板，上桁架1-2为长方体状桁架结构，两个上桁架1-2对称设置在平台板1-1的纵向两端的上表面上；两个上桁架1-2相对侧分别有一根立柱上焊接有导向柱1-3，且两根导向柱1-3位于平台板1-1的横向同一侧，同时，导向柱1-3下端长于对应的立柱；其中，每个上桁架1-2有四根立柱立于平台板1-1上；
40.所述平台板1-1横向一侧的纵向两端分别开设有一处矩形缺口，且两处矩形缺口位于两个上桁架1-2之间，用于为设置在平台板1-1纵向两端的导轨10提供让位空间；每处矩形缺口对应位置处的平台板1-1上安装一个连接板1-11，且导向柱1-3通过安装板ⅲ1-33与对应侧的连接板1-11连接；其中，如图5所示，每根导向柱1-3上从上至下设有四处安装板，分别为：安装板ⅰ1-31(用于安装固定上导向轮总成5)、安装板ⅱ1-32(用于安装固定安全轮总成4)、安装板ⅲ1-33和安装板ⅳ1-34(用于安装固定下导向轮总成6)，且两根导向柱1-3上的安装板ⅰ1-31和安装板ⅳ1-34相对，两根导向柱1-3上的安装板ⅱ1-32和安装板ⅲ1-33共面、并与平台板1-1的纵向平行；同时，安装板ⅰ1-31、安装板ⅱ1-32和安装板ⅲ1-33位于平台板1-1之上，安装板ⅳ1-34位于平台板1-1之下；
41.所述液压站系统2固定在平台板1-1的纵向一端的上表面上，且位于上桁架1-2的内部空间中，用于为整个自动化升降平台提供液压动力；
42.所述控制器3固定在平台板1-1纵向另一端的下表面上，用于实现自动化控制；
43.如图3和图6所示，每根导向柱1-3的安装板ⅱ1-32上安装固定有一个安全轮总成4，每根导向柱1-3的安装板ⅰ1-31上安装固定有一个上导向轮总成5，每根导向柱1-3的安装板ⅳ1-34上安装固定有一个下导向轮总成6；上导向轮总成5、下导向轮总成6与安全轮总成4均通过可转动的滚轮在导轨10的槽形滚道10-1内上下滚动，槽形滚道10-1可限制上导向轮总成5、下导向轮总成6和安全轮总成4上的滚轮脱轨，从而保证上导向轮总成5、下导向轮总成6和安全轮总成4均与导轨10形成一种可靠的安装；其中，如图9所示，每个导轨10的两侧(沿平台板1-1纵向)分别设有一个沿导轨10高度方向延伸的槽形滚道10-1，每个导轨10沿平台板1-1的横向向平台板1-1延伸设有两个相互平行的轨道板10-2，每个轨道板10-2与导轨10等高，且每个轨道板10-2上沿其高度方向均匀设有步进孔(其为长度方向与轨道板10-2高度方向平行的腰圆孔)，每个轨道板10-2的端部设有外翻边(外翻方向与平台板1-1纵向平行)，作为限位板10-3；
44.所述下插销机构9固定在平台板1-1的连接板1-11上，如图8所示，下插销机构9的上部设有销孔，可销接升降液压缸7的缸体端；升降液压缸7的缸杆端安装有上插销机构8，如图11所示，在升降液压缸7的伸缩过程中，可通过上插销机构8的限位轮8-6沿导轨10的限位板10-3上下运动，从而控制上插销机构8的运动方向和相对位置(限位板10-3对限位轮8-6起上下运动导向和前后运动限位的作用，该前后方向与平台板1-1的横向平行)；其中，如图10所示，所述上插销机构8包括：基座8-1、液压缸ⅰ8-2、叉板ⅰ8-3、支杆ⅰ8-4、滑动插销ⅰ8-5、限位轮8-6和弹簧ⅰ8-7；液压缸ⅰ8-2的缸体外表面固定在基座8-1的一端，缸杆头部与叉板ⅰ8-3(其外形为u形，且开口处为v形开口)平端连接，基座8-1的另一端开设有通孔，且通孔的轴向与液压缸ⅰ8-2的缸杆垂直，通孔轴向两端分别设置一个滑动插销ⅰ8-5，每个滑动插销ⅰ8-5与通孔滑动配合，两个滑动插销ⅰ8-5之间通过弹簧ⅰ8-7(压簧)相连，每个滑动插销ⅰ8-5中部对应的通孔上方设置一个与通孔贯通的腰圆孔(长度方向与通孔轴向平行)，两个支杆ⅰ8-4穿过对应的腰圆孔固定在对应的滑动插销ⅰ8-5上，液压缸ⅰ8-2的缸杆端伸长可
驱动叉板ⅰ8-3叉端的两斜面推动支杆ⅰ8-4沿其对应的腰圆孔滑动，进而带动两个滑动插销ⅰ8-5相向移动压缩弹簧ⅰ8-7，将滑动插销ⅰ8-5收回基座8-1，从而可以将滑动插销ⅰ8-5从导轨10的轨道板10-2上对应的步进孔内拔出；相反地，液压缸ⅰ8-2的缸杆端缩回时，叉板ⅰ8-3跟随运动，两个滑动插销ⅰ8-5在弹簧ⅰ8-7的弹力作用下弹开而伸出基座8-1，继而插入导轨10的轨道板10-2上对应的步进孔内；叉板ⅰ8-3两侧的基座8-1上还分别安装一个限位轮8-6，其与导轨10的限位板10-3滚动配合；
45.如图12所示，所述下插销机构9包括：安装座9-1、液压缸ⅱ9-2、叉板ⅱ9-3、支杆ⅱ9-4、滑动插销ⅱ9-5和弹簧ⅱ9-6；液压缸ⅱ9-2的缸体端安装在安装座9-1上，缸杆端与叉板ⅱ9-3(其外形为u形，且开口处为v形开口)的平端连接，安装座9-1的下端设有滑套，且滑套的通道方向与液压缸ⅱ9-2的缸杆端垂直，滑套两端分别安装一个滑动插销ⅱ9-5，两个滑动插销ⅱ9-5均与滑套滑动配合、并通过弹簧ⅱ9-6相连，滑套上设有两个与其贯通的腰圆孔，两个支杆ⅱ9-4分别穿过对应的腰圆孔固定在对应的滑动插销ⅱ9-5上，叉板ⅱ9-3叉端的两个斜面可以推动支杆ⅱ9-4沿对应的腰圆孔滑动；
46.如图13所示，下插销机构9的插拔作用原理与上插销机构8的原理相同；
47.所述升降液压缸7、液压缸ⅰ8-2和液压缸ⅱ9-2均与液压站系统2通过液压管路连接；
48.所述升降液压缸7内部安装有位移传感器，用于实时监测液压缸7的缸杆伸缩的位移量，将该位移量传输给控制器，便于实现自动化控制。
49.本实施例中，所述滑动插销ⅰ8-5和滑动插销ⅱ9-5的端部均设置了凸缘结构，当滑动插销ⅰ8-5和滑动插销ⅱ9-5插入导轨10的轨道板10-2上对应的步进孔内并在自动化升降平台总体重力的作用下时，液压缸ⅰ8-2和液压缸ⅱ9-2的缸体少许伸出或缩回的作用力无法将受力情况下的滑动插销ⅰ8-5和/或滑动插销ⅱ9-5拔出，因此，可以防止失误操作导致滑动插销ⅰ8-5和/或滑动插销ⅱ9-5意外拔出的危险情况发生，从而极大地保证安全性。
50.本实施例中，如图7所示，安全轮总成4包括：l形支架和安全轮，l形支架一端固定在导向柱1-3的安装板ⅱ1-32上，另一端设有双耳座，安全轮销接在双耳座上，且销轴与双耳座所在端的l形支架平行，安全轮总成4的安全轮与上导向轮总成5和下导向轮总成6位于导轨10的异侧，从而安全轮总成4对导轨10进行限位，防止自动化升降平台整体结构变形，保证上导向轮总成5和下导向轮总成6能够沿着导轨10的上下直线移动。
51.该自动化升降平台的工作原理为：需要上升时，可先将升降液压缸7缸杆伸出，推动上插销机构8的滑动插销ⅰ8-5对准导轨10上对应的腰圆孔后，将液压缸ⅰ8-2的缸杆缩回，带动滑动插销ⅰ8-5可靠插入导轨10的轨道板10-2上对应的腰圆孔中，然后再少许收回升降液压缸7的缸杆，保证上插销机构8可靠承力；下插销机构9受力解除并适当悬空，再操作液压缸ⅱ9-2的缸杆伸出，将滑动插销ⅱ9-5完全缩回，解除其与导轨10的销接；再继续收缩升降液压缸7缸杆的长度至合适位置；将液压缸ⅱ9-2的缸杆缩回，两个滑动插销ⅱ9-5在弹簧ⅱ9-6的作用下弹出并插入导轨10的轨道板10-2上对应的步进孔内，将升降液压缸7的缸杆伸出少许，在重力的作用下，再次将自动化升降平台的重力全部作用在下插销机构9上，同时上插销机构8的滑动插销ⅰ8-5悬空，即可伸出液压缸ⅰ8-2的缸杆以将滑动插销ⅰ8-5收回，继续伸出升降液压缸7的缸杆至合适位置，这样周而复始，即可实现步进式上升；下降过程是上升过程的逆过程；
52.在工作过程中通过位移传感器检测位移量信号并传输给控制器3，控制器3可根据初始位置及位移量确定升降台1的实际位置，再根据其内预设的步进量控制升降液压缸7、液压缸ⅰ8-2和液压缸ⅱ9-2进行相应的动作，以驱动升降台1进行步进，这样即可实现升降台1自动化的升、降作业。
53.综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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。

技术特征：
(8-5)中部对应的通孔上方设置一个与通孔贯通的腰圆孔，两个支杆ⅰ(8-4)穿过对应的腰圆孔固定在对应的滑动插销ⅰ(8-5)上，液压缸ⅰ(8-2)的缸杆端伸长驱动叉板ⅰ(8-3)叉端的两斜面推动支杆ⅰ(8-4)沿其对应的腰圆孔滑动，进而带动两个滑动插销ⅰ(8-5)相向移动压缩弹簧ⅰ(8-7)，将滑动插销ⅰ(8-5)收回基座(8-1)，从而将滑动插销ⅰ(8-5)从导轨(10)的轨道板(10-2)上对应的步进孔内拔出；相反地，液压缸ⅰ(8-2)的缸杆端缩回时，叉板ⅰ(8-3)跟随运动，两个滑动插销ⅰ(8-5)在弹簧ⅰ(8-7)的弹力作用下弹开而伸出基座(8-1)，继而插入导轨(10)的轨道板(10-2)上对应的步进孔内；其中，叉板ⅰ(8-3)的外形为u形，且开口处为v形开口。7.如权利要求6所述的自动化升降平台，其特征在于，所述叉板ⅰ(8-3)两侧的基座(8-1)上还分别安装一个限位轮(8-6)，其与导轨(10)的限位板(10-3)滚动配合。8.如权利要求6所述的自动化升降平台，其特征在于，所述下插销机构(9)还包括：安装座(9-1)、叉板ⅱ(9-3)、支杆ⅱ(9-4)和弹簧ⅱ(9-6)；液压缸ⅱ(9-2)的缸体端安装在安装座(9-1)上，缸杆端与叉板ⅱ(9-3)的平端连接，安装座(9-1)的下端设有滑套，且滑套的通道方向与液压缸ⅱ(9-2)的缸杆端垂直，滑套两端分别安装一个滑动插销ⅱ(9-5)，两个滑动插销ⅱ(9-5)均与滑套滑动配合、并通过弹簧ⅱ(9-6)相连，滑套上设有两个与其贯通的腰圆孔，两个支杆ⅱ(9-4)分别穿过对应的腰圆孔固定在对应的滑动插销ⅱ(9-5)上，叉板ⅱ(9-3)叉端的两个斜面可推动支杆ⅱ(9-4)沿对应的腰圆孔滑动；其中，叉板ⅱ(9-3)的外形为u形，且开口处为v形开口。9.如权利要求8所述的自动化升降平台，其特征在于，所述滑动插销ⅰ(8-5)和滑动插销ⅱ(9-5)的端部均设置了凸缘结构，当滑动插销ⅰ(8-5)和滑动插销ⅱ(9-5)插入导轨(10)的轨道板(10-2)上对应的步进孔内并在自动化升降平台总体重力的作用下时，用于防止误操作情况下拔出滑动插销ⅰ(8-5)和/或滑动插销ⅱ(9-5)。10.如权利要求2-9中任意一项所述的自动化升降平台，其特征在于，所述安全轮总成(4)包括：l形支架和安全轮，l形支架一端固定在导向柱(1-3)上，另一端设有双耳座，安全轮销接在双耳座上，且销轴与双耳座所在端的l形支架平行。

技术总结
本发明公开了一种自动化升降平台，包括：升降台、安全轮总成、上导向轮总成、下导向轮总成、升降液压缸、上插销机构、下插销机构和导轨；升降台为两端对称结构，其两端为上桁架，且升降台的两端分别安装有导轨；每个上桁架与导轨相对的一侧从上至下依次设有与导轨配合的上导向轮总成、安全轮总成和下导向轮总成；其中，安全轮总成与上导向轮总成和下导向轮总成位于导轨的异侧；下插销机构固定在导轨上，升降液压缸的缸体端安装在下插销机构上，缸杆端安装有上插销机构，上插销机构和下插销机构中分别设有液压缸Ⅰ和液压缸Ⅱ，分别用于自动控制上插销机构中的滑动插销Ⅰ和下插销机构中的滑动插销Ⅱ相对导轨插入或退出。相对导轨插入或退出。相对导轨插入或退出。


技术研发人员：江鹏 侯绪超 王恺 谭永营 王坚 陈晨 程阳 季节 张亚军 晏平 李琛 周建军 吴红 张帆 吴伟飞 张明光
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团应急预警与救援装备股份有限公司
技术研发日：2021.11.28
技术公布日：2022/3/8