[发明专利]便携式自锁升降系统

说明书

相关申请

本申请要求在2014年9月17日提交的在先提交的共同未决美国临时专利申请第62/051,607号的利益，其全部内容由此通过引用而被并入。

技术领域

本发明涉及升降系统及其使用方法。

发明内容

由于各种原因(例如，对负载进行维护、重新定位负载等)，流体升降系统(例如，其包含液压缸或液压千斤顶)可用于升起或降低大型负载(例如，桥梁、建筑物、机械、车辆、轨道车、大型设备等)。对于一些大型负载，可使用多个液压缸提供必要的力和平衡以升起负载。液压缸经常既被用作升降机构又在负载升起后被用作支撑构件。例如，大型机械可能需要维护，技术人员可能需从下方接近机械以完成必要的工作。在机械被升起后，当技术人员从下方维修机械的时候，液压缸可进一步支撑该机械。

除了为用户建立了不安全的环境，在负载升起或降低的时候，该系统有可能损坏负载和处于提升区中的物体，这是因为液压的快速损失(例如，由于液压缸、导管、液压泵等故障)可能导致负载掉落。现有的升降系统可包括手动转动的锁紧螺母，其在负载完全升起或完全降低后被定位而用作停止部件。然而，该机构在升起或降低过程中未保持负载。而且，在升起完成后和/或在降低负载前手动操作锁紧螺母的方式效率低，并且当使用多个液压缸升降负载时可能特别耗时。用户还可能处于至少部分地位于负载下方的不安全位置以调整锁紧机构。

在一个独立方面，一种升降系统包括：具有端面的缸体；可移动地支撑在所述缸体中的活塞；被支撑用以随所述活塞运动的螺纹构件。所述升降系统进一步包括与所述螺纹构件螺纹配合的螺母，所述螺母选择性地与所述端面配合，所述螺母和所述端面之间的配合限制所述活塞相对于所述缸体在至少一个方向上的轴向移动。所述升降系统进一步包括驱动机构，其可操作以相对于所述螺纹构件旋转所述螺母；控制阀，其可操作以控制所述活塞相对于所述缸体的移动；驱动控制机构，其可操作以控制所述驱动机构的操作和所述螺母的旋转；及螺母传感器，其可操作以感测所述螺母的一部分。所述螺母传感器与所述控制阀和所述驱动控制机构中的至少一个通信。当所述螺母传感器检测到所述螺母的一部分时，所述控制阀停止所述活塞的移动或所述驱动控制机构停止所述螺母的旋转。

在另一个独立方面，一种升降系统包括：缸体，其具有端面并沿着缸体轴延伸；活塞，其被支撑用以沿着所述缸体轴相对于所述缸体移动；被支撑用以随所述活塞运动的螺纹构件；与所述螺纹构件螺纹配合的螺母。所述螺母的至少一部分可选择性地与所述端面配合。所述螺母和所述端面之间的配合限制所述活塞沿着所述缸体轴相对于所述缸体在至少一个方向上的移动。所述升降系统还包括传感器组件，其可操作以感测所述螺母相对于所述端面的位置，所述传感器组件被支撑用以在垂直于所述缸体轴的方向上相对于所述缸体移动。

在另一个独立方面，一种升降系统包括：具有端面的缸体；被支撑用以相对于所述缸体移动的活塞；被支撑用以随所述活塞运动的螺纹构件，所述螺纹构件定义一轴；与所述螺纹构件螺纹配合的螺母，所述螺母选择性地与所述端面配合；及驱动机构，其可操作以旋转地驱动所述螺母。所述螺母和所述端面之间的配合限制所述活塞相对于所述缸体在至少一个方向上的轴向移动。所述驱动机构包括：马达，其包括被支撑以与所述缸体呈轴向固定关系的驱动机构；及弹性构件，其驱动地连接所述驱动机构和所述螺母。所述驱动机构的旋转导致所述螺母旋转，所述螺母的旋转导致所述螺母的沿着所述螺纹构件的轴向移动。

在另一个独立方面，一种升降系统操作方法，所述升降系统包括：具有端面的缸体、可移动地支撑在所述缸体中的活塞、被支持用以随所述活塞运动的螺纹构件、与所述螺纹构件螺纹配合的螺母、以及可操作地旋转驱动所述螺母的驱动机构。所述方法包括：向所述缸体供应流体以相对于所述缸体伸展所述活塞；操作所述驱动机构以旋转所述螺母并选择性地保持所述螺母与所述端面配合，所述螺母和所述端面之间的配合限制所述活塞相对于所述缸体在收缩方向上的轴向移动；相对于所述缸体收缩所述活塞。所述收缩包括：向所述缸体供应流体以相对于所述缸体伸展所述活塞使得所述螺母与所述端面分离；及操作所述驱动机构以使得所述螺母与所述端面分离。

在另一个独立方面，一种用于将负载支撑在工作面上方的升降系统，包括：具有第一端和第二端的缸体；可移动地支撑在所述缸体中的活塞；及底板，所述底板包括可支撑在所述工作面上的下表面和与所述缸体的第一端连接的上表面。所述底板具有周缘、中心部和位于所述周缘与所述中心部之间的锥形部。所述中心部具有第一厚度，所述周缘具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。