[实用新型]一种自平衡升降机构

说明书

本实用新型属于自平衡升降装置的结构改进。

在许多的大型仪器设备和装置中都需要采用自平衡升降机构，如X光机等医疗设备。这种自平衡升降机构不仅要求升降物在任意升降位置的自平衡，而且希望能负载更重的升降物，并使其升降行程更大。自平衡升降机构的结构类型有多种，本实用新型涉及的类型是由机构支架、弹簧、变直径螺旋导轮及缠绕钢丝绳等组成。这种自平衡升降机构是靠弹簧的弹性力作为平衡力，通过变直径螺旋导轮使弹簧张力的力矩值相等，实现升降过程的平衡。但由于现有的装置在结构上还存在有不足之处其采用的是左右两端对称的变直径螺旋导轮(即螺旋导轮的升降物端与弹簧端的锥度相同)，并且钢丝绳直接与弹簧连接，从而使升降物的升降行程和负载都受到限制，其最大行程小于300mm，最大负载小于10Kg，更重要的是其很难实现任意位置的自平衡，总有一个回位间隙。这就影响了自平衡升降机构的使用性能和效果。

本实用新型的目的就是设计一种升降行程更大、负载更重的自平衡升降机构，并使其自平衡效果更好。

本实用新型所设计的自平衡升降机构的组成有：机构支架、弹簧、变直径螺旋导轮、动滑轮及缠绕钢丝绳。其结构特点为：在机构支架内上端固定设置的变直径螺旋导轮，其靠弹簧端上缠绕的钢丝绳的端头缠绕于动滑轮后被固定在支架上，动滑轮被固定在U型架上，弹簧与U型架底端固定连接；所述的变直径螺旋导轮的左右两端为非对称的。本实用新型的特点还在于，所述非对称变直径螺旋导轮靠升降物端的锥角变化范围为35°～38°，其靠弹簧端的锥角变化范围为-5°～+5°。另外，在机构支架内两侧壁上设置有导轨，将动滑轮U型架设置在导轨上，使动滑轮只能沿导轨上下移动。

由于本实用新型所设计的自平衡升降机构采用左右两半部分不对称的变直径螺旋导轮，其靠弹簧端部分的锥角和锥径都小于另一端的，再加上动滑轮的设置，使得弹簧同样受力时的行程变小，故而能使升降物的负载和行程增加，且使自平衡的效果更好，其负载能达到15Kg，最大行程能达到600mm；并且本实用新型还具有结构简单、制作容易、使用操作方便的优点，在螺旋导轮轴上加装步进电机则可实现自动操作。

附图为本实用新型所设计自平衡升降机构的结构示意图，图中1为非对称的变直径螺旋导轮，2为机构支架，3为钢丝绳，4为动滑轮，5为滑轮U型架，6为弹簧，7为升降物。

以下结合附图详细说明本实用新型的技术实施方案。

参见附图，本实用新型所设计的自平衡升降机构是在机构支架内上端固定设置非对称变直径螺旋导轮，导轮靠升降物端的锥角为35°，缠绕于其上的钢丝绳的端头连接于升降物，靠弹簧端的锥角为0°，缠绕于其上的钢丝绳的端头缠绕于动滑轮后被固定在支架上；在机构支架内两侧壁上设置有导轨，动滑轮被固定在U型架上，U型架设置于导轨上，弹簧固定连接于U型架的底端。使用时提拉升降物，外端的钢丝绳带动螺旋导轮转动，里端缠绕的钢丝绳被放下，弹簧依靠拉力将动滑轮沿导轨下拉，使钢丝绳又处于张紧状态，又使两端处于平衡，从而实现自平衡的目的。

所述的非对称变直径螺旋导轮靠弹簧端的锥角可以选择-5°、0°、+5°三种样式。