1.本发明涉及螺旋升降机技术领域，更具体的是，本发明涉及一种丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机。
背景技术：2.目前，国内外关于螺旋升降机的应用主要是在建筑、机械、化工及交通等相关领域。其作为一种升降设备，无论是在结构设计还是在控制技术上，都获得了迅猛的发展，但传统现有升降机一般只有一个运动功能，即丝杠(或丝母)做直线运动。
技术实现要素：3.本发明的目的是设计开发了一种丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机，能够在升降丝杠的直线行程内任意位置停止并长时间保持不变，同时既可直线移动又可转动，提高实用性，使用安全可靠。
4.本发明提供的技术方案为：
5.一种丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机，包括：
6.输入蜗杆轴；以及
7.蜗轮，其与所述输入蜗杆轴相互啮合；
8.升降丝杠，其与所述输入蜗杆轴相互垂直设置，通过与涡轮的梯形螺纹孔的旋合，随着涡轮的旋转做直线运动；
9.箱体，蜗轮和所述升降丝杠的一端，安装在箱体内；
10.离合体，与所述升降丝杠的外径滑动配合，且所述离合体可通过棘轮的推动，与所述蜗轮轴向紧紧贴为一体；
11.棘轮，其一端固定在所述升降丝杠的一端；
12.防转体，其固定在所述棘轮的另一端，且所述防转体周向等间隔设置有多个键槽；
13.防转键，其轴向设置在所述护管内壁，且所述防转键可与所述键槽相互卡合，当防转体槽卡在防转键上时，丝杠不能转动，只能直线移动；
14.凸桷体，其可向内弹出的设置在所述护管内侧，当丝杠移动到最大距离附近时，所述凸桷体将与所述棘轮相互卡合；
15.其中，所述升降丝杠与涡轮的梯形螺纹孔旋合，所述蜗轮通过转动驱动所述升降丝杠上、下往复移动，当丝杠移动到最大距离附近时，所述棘轮将推压所述离合体向上移动，最终与涡轮紧紧贴合为一体，所述凸桷体设置在护管内侧。
16.优选的是，所述蜗轮的梯形螺纹孔与所述升降丝杠通过螺纹旋合。
17.优选的是，还包括：
18.凸桷弹簧，其设置在所述凸桷体和护管的内部，用以保证凸桷体与棘轮相互卡合。
19.优选的是，还包括：
20.离合弹簧，其设置在所述蜗轮和离合体之间，用以保证丝杠回缩时，离合体与涡轮
脱离；
21.其中，所述离合弹簧为初始状态时，所述离合体和蜗轮为脱离状态，所述离合弹簧为压缩状态时，所述防转体、棘轮、离合体和蜗轮轴向紧紧贴为一体。
22.优选的是，所述升降丝杠的一端设置在所述护管内部，另一端穿出所述箱体的一端。
23.优选的是，还包括：
24.拉线编码器，其设置在所述箱体的另一端，且所述拉线编码器与所述防转体相连接。
25.优选的是，还包括：
26.两个位置感应开关，其对称设置在所述箱体的外侧，用于限制所述升降丝杠的轴向移动位移。
27.优选的是，还包括：
28.多个旋转感应开关，其周向等间隔设置在所述壳体的外侧，用于限制所述防转体的转动角度。
29.优选的是，所述输入蜗杆轴与伺服电机相连接(亦可用其它类型电机驱动)。
30.本发明所述的有益效果：
31.本发明设计开发的一种丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机，升降丝杠每次旋转的角度为定值，在直线行程的最大量位置能够实现升降丝杠的旋转，而且由于棘轮使得旋转只能向一个方向旋转，旋转到位后，才能回缩，也可以只做直线伸缩运动，不做旋转，同时升降丝杠可在任意位置停止并长时间保持不变，拉线编码器和行程开关可以根据需求，在适当的位置进行设置和增减，使得直线行程可按需设置，使得满足移动或转动的工作运动要求，使用安全可靠。
附图说明
32.图1为本发明所述丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机的结构示意图。
33.图2为本发明所述丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机的局部剖视结构示意图。
34.图3为本发明所述a-a剖面结构示意图。
35.图4为本发明所述离合体和蜗轮的装配结构示意图。
36.图5为本发明所述离合体的侧视结构示意图。
37.图6为本发明所述离合体的俯视结构示意图。
具体实施方式
38.下面结合对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
39.如图1、图2所示，本发明提供的一种丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机包括：
40.输入蜗杆轴110、升降丝杠120、箱体130、蜗轮140、两个位置感应开关(0位感应开关151和极限限位感应开关152)、4个旋转感应开关160、拉线编码器170、离合体181、离合弹簧182、棘轮191、防转体192、防转键193、凸桷体194和凸桷弹簧195。
41.其中，所述输入蜗杆轴110与伺服电机相连接，用于提供驱动力；蜗轮140与所述输
入蜗杆轴110相互啮合，同时蜗轮140通过螺纹套设在所述升降丝杠120的外侧，升降丝杠120与所述输入蜗杆轴110相互垂直设置，用于将输入蜗杆轴110的转动转换为升降丝杠120的直线运动；箱体130套设在所述蜗轮140的外侧；升降丝杠120的一端设置在所述箱体130内部，另一端穿出所述箱体130的一端；离合体151可滑动的套设在所述升降丝杠120的外侧，且所述离合体151和蜗轮140之间通过离合弹簧182相互连接，使得离合体151可选择的与所述蜗轮140轴向固定，即在所述离合弹簧182为原始状态时，所述离合体151和蜗轮140为间隙设置，所述离合弹簧182为压缩状态时，所述防转体192、棘轮191、离合体151和蜗轮140轴向固定；棘轮191和防转体192通过螺钉牢固连接在所述升降丝杠120的一端，棘轮191具有等间隔设置的4个棘齿；如图3所示，防转体192周向等间隔设置有4个键槽196；防转键193轴向设置在所述壳体130内壁，且所述防转键193可与所述键槽196相互卡合，升降机在升降丝杠120伸出达到最大行程之前，键槽196一直卡在防转键193上，使得升降丝杠120只能轴向直线移动，不能旋转；凸桷体194设置在所述壳体130上，且在凸桷体194的内部设置有凸桷弹簧195，使得凸桷体194可向壳体130内部弹出，且所述凸桷体194可选择的与所述棘轮191相互卡合；所述凸桷体194设置在所述防转键193的上侧，使得升降丝杠120只能在直线运动后进行旋转。
42.所述棘齿的数量和键槽196的数量相同，使得在棘轮转动完成后，凸桷体194卡合在棘齿上时，升降丝杠120回缩时，键槽196刚好卡合在防转键193上。
43.所述拉线编码器170设置在所述箱体130的另一端，且所述拉线编码器170与所述防转体192相连接，用于监测升降丝杠120的直线位移；所述0位感应开关151设置在所述壳体130的外侧，且所述0位感应开关151对应于所述升降丝杠120的初始位置；所述极限限位感应开关152与所述0位感应开关151对称设置在所述箱体130的外侧，且所述极限限位感应开关152对应于所述升降丝杠120的直线行程极限位置，所述两个位置感应开关用于限制所述升降丝杠120的轴向移动位移；4个旋转感应开关160周向等间隔(90
°
)设置在所述箱体130的外侧，用于限制所述防转体192的转动角度；拉线编码器170、两个位置感应开关和4个旋转感应开关160构成了在本装置中对于升降丝杠120运动状态和位置的反馈系统。
44.工作时，通过伺服电机驱动升降机输入蜗杆轴110旋转(正转)，驱动涡轮140旋转，涡轮140内孔是梯形螺纹与升降丝杠120旋合进而驱动升降丝杠120，由于防转体192上的键槽196和防转键193的作用，使得升降丝杠120与防转体192和棘轮191均不能转动，只能做直线移动，当升降丝杠120从0点位置向前移动，走完最大行程的位置时，防转体192上的键槽196脱离防转键193，此时凸桷体194也完全嵌入棘轮191的深处，同时也触发位置开关信号；伺服电机继续慢速旋转，棘轮191端面推动离合体181压向涡轮140，这样就使涡轮140通过离合体181、棘轮191、防转体192和升降丝杠120紧紧压为一体；涡轮140继续旋转将带动升降丝杠120只能旋转运动，如a-a剖视中顺时针转，当转动达到90
°
后，凸桷体194在凸桷弹簧195的作用下，滑入到棘轮191的另一深处，同时触发旋转感应开关160的角度开关信号，伺服电机停止旋转之后进行反转，此时由于凸桷体194的单向限制，使得棘轮191及防转体192均不能随涡轮140反向转动，只能直线回缩，并且在此位置防转体192上的另一个键槽196和防转键193是对正，随着升降丝杠120的直线回缩，键槽196和防转键193再次配合上，直至升降机退回到需要的位置，由拉线编码器170反馈信号，伺服电机停止转动，升降机的升降丝杠120锁定在此位置。
45.返回时，伺服电机正转带动升降丝杠120向前移动，当移动到最大位置时，防转体192再次脱离防转键193，伺服电机慢速正向继续旋转，升降丝杠120再次顺时针转动，转至90
°
时，旋转感应开关160触发信号，伺服电机停止旋转同时进行反转，升降丝杠120再一次直线回缩，直至回到0位置，触发0位感应开关151的开关信号(或拉线传编码器170发出信号)，伺服电机停止旋转，这样就完成一个了工作循环。
46.本发明设计开发的一种丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机，工作过程特点是：升降丝杠每次旋转的角度为定值(90
°
及其倍数，亦可根据工作需要改为其它角度值)，旋转只能在伸出至最大量位置处进行，而且只能向一个方向(图a-a中顺时针)旋转，旋转到位后，才能回缩，也可以只做直线伸缩运动，不做旋转，由于具有自锁特性，可在任意位置停止并长时间保持不变，拉线编码器和行程开关可以根据需求，在适当的位置进行设置和增减，实现了升降机移动或转动的工作运动要求，使用安全可靠。
47.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
技术特征：1.一种丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机，其特征在于，包括：输入蜗杆轴；以及蜗轮，其与所述输入蜗杆轴相互啮合；升降丝杠，其与所述输入蜗杆轴相互垂直设置，通过与涡轮的梯形螺纹孔的旋合，随着涡轮的旋转做直线运动；箱体，蜗轮和所述升降丝杠的一端，安装在箱体内；离合体，与所述升降丝杠的外径滑动配合，且所述离合体可通过棘轮的推动，与所述蜗轮轴向紧紧贴为一体；棘轮，其一端固定在所述升降丝杠的一端；防转体，其固定在所述棘轮的另一端，且所述防转体周向等间隔设置有多个键槽；防转键，其轴向设置在所述护管内壁，且所述防转键可与所述键槽相互卡合，当防转体槽卡在防转键上时，丝杠不能转动，只能直线移动；凸桷体，其可向内弹出的设置在所述护管内侧，当丝杠移动到最大距离附近时，所述凸桷体将与所述棘轮相互卡合；其中，所述升降丝杠与涡轮的梯形螺纹孔旋合，所述蜗轮通过转动驱动所述升降丝杠上、下往复移动，当丝杠移动到最大距离附近时，所述棘轮将推压所述离合体向上移动，最终与涡轮紧紧贴合为一体，所述凸桷体设置在护管内侧。2.如权利要求1所述的丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机，其特征在于，所述蜗轮与所述升降丝杠通过梯形螺纹螺纹旋合。3.如权利要求2所述的丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机，其特征在于，还包括：凸桷弹簧，其设置在所述凸桷体和护管的内部，用以保证凸桷体与棘轮相互卡合。4.如权利要求3所述的丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机，其特征在于，还包括：离合弹簧，其设置在所述蜗轮和离合体之间，用以保证丝杠回缩时，离合体与涡轮脱离；其中，所述离合弹簧为初始状态时，所述离合体和蜗轮为脱离状态，所述离合弹簧为压缩状态时，所述防转体、棘轮、离合体和蜗轮轴向紧紧贴为一体。5.如权利要求4所述的丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机，其特征在于，所述升降丝杠的一端设置在所述箱体内部，另一端穿出所述箱体的一端。6.如权利要求5所述的丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机，其特征在于，还包括：拉线编码器，其设置在所述箱体的另一端，且所述拉线编码器与所述防转体相连接。7.如权利要求6所述的丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机，其特征在于，还包括：两个位置感应开关，其对称设置在所述箱体的外侧，用于限制所述升降丝杠的轴向移动位移。8.如权利要求7所述的丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机，其特征在于，还包括：多个旋转感应开关，其周向等间隔设置在所述箱体的外侧，用于限制所述防转体的转动角度。9.如权利要求8所述的丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机，其特征在于，所述输入蜗杆轴与伺服电机相连接。
技术总结本发明公开了一种丝杠可伸缩和旋转的螺旋升降机，包括：输入蜗杆轴旋转并带动蜗轮转动，所述蜗轮通过螺纹连接在升降丝杠，使得升降丝杠轴向移动；壳体套设在升降丝杠和蜗轮的外侧；离合体可滑动的套设在升降丝杠的外侧，且离合体可选择的与蜗轮轴向固定；棘轮一端固定在所述升降丝杠的一端，另一端固定在防转体上，且防转体周向等间隔设置有多个键槽；防转键轴向设置在壳体内壁且可与所述键槽相互卡合；凸桷体可向内弹出的设置在壳体上，且凸桷体可选择的与棘轮相互卡合；棘轮可选择的与离合体轴向固定，凸桷体设置在防转键的上侧。本发明具有满足移动或转动的特点。发明具有满足移动或转动的特点。发明具有满足移动或转动的特点。
技术研发人员：张诣 陈广志 尹永涛 雷红军 钟志刚 田奥克 李增军 顾海涛 孙常新 范长海 周洪 张仲志
受保护的技术使用者：力姆泰克（廊坊）传动设备有限公司
技术研发日：2022.07.13
技术公布日：2022/11/1
