一种升降设备及其应用
技术领域
本发明涉及机械设备领域，特别涉及一种升降设备及其应用。
背景技术
公路限高架作为一种交通安全设施，能够给予车辆高度强制警示限制，对于保障城市道路安全运行具有重要的作用。
现有技术提供了这样一种公路限高架，其包括：支撑架、限高杆和底座，支撑架通过焊接的方式连接底座上侧，支撑架下侧设有伸缩装置，伸缩装置由上支座、下支座和缸体构成，上支座设于缸体上侧，下支座设于缸体下侧，限高杆通过镶嵌的方式连接支撑架。缸体内部由活塞杆、活塞、油腔、压力筒和底部阀构成，活塞杆通过焊接的方式连接活塞，活塞活动连接在压力筒内部，油腔设于活塞上侧，压力筒设于活塞下侧，底部阀设于缸体底部。
在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：
现有技术提供的公路限高架采用液压驱动方式，受油腔的限制，伸缩装置的伸长距离有限，造成所限制的最大高度较低，应用时具有局限性。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种升降设备及其应用，升降距离不受其结构限制，能够获得更高的上升距离，具有更高的适用性。
具体而言，包括以下的技术方案：
一方面，提供了一种升降设备，所述升降设备包括：支撑机构、升降机构、承托机构；
所述支撑机构包括：竖向支撑件、轨道、混凝土基础；
所述升降机构包括：驱动件、升降螺杆；
所述承托机构包括：承托台、传动螺母、传动轮；
所述竖向支撑件固定于所述混凝土基础上，所述轨道位于所述竖向支撑件上，并自所述竖向支撑件的底端延伸至所述竖向支撑件的顶端；
所述升降螺杆的下端可转动地位于所述混凝土基础上，所述升降螺杆的上端与所述驱动件连接；
所述驱动件用于驱动所述升降螺杆转动；
所述传动螺母位于所述承托台上，同时与所述升降螺杆螺纹配合；
所述传动轮位于所述承托台上，同时与所述轨道滑动配合。
在一种可能的实现方式中，所述竖向支撑件的下端连接有法兰，所述混凝土基础上预埋有地脚螺栓；
所述法兰通过螺母与所述地脚螺栓紧固连接。
在一种可能的实现方式中，所述竖向支撑件为钢桁架结构。
在一种可能的实现方式中，所述混凝土基础上固定有支撑轴承，所述升降螺杆的下端与所述支撑轴承连接。
在一种可能的实现方式中，所述驱动件为电力驱动件、内燃机驱动件或人力驱动件，并且，所述驱动件固定于所述竖向支撑件的顶部或底部。
在一种可能的实现方式中，所述传动螺母设置有多个，彼此间隔地均匀分布于所述承托台上。
在一种可能的实现方式中，所述传动轮设置有多个，彼此间隔地均匀分布于所述承托台面向所述轨道的壁上。
在一种可能的实现方式中，所述承托台为中空的钢构件。
另一方面，提供了上述的任一种升降设备在具有升降功能的设施中的应用。
在一种可能的实现方式中，所述具有升降功能的设施包括：具有升降功能的交通设施、具有升降功能的运输设施、具有升降功能的仓储设施。。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
本发明实施例提供的升降设备，在应用时，通过驱动件驱动升降螺杆正转或者反转，可以使与升降螺杆螺纹配合的传动螺母上升或下降，传动螺母位于承托台上，进而可以带动承托台上升或下降。由于承托台上还具有传动轮，在其升降过程中，传动轮与竖向支撑件上的轨道滑动配合，使得承托台可以沿竖向支撑件稳定可控地进行升降作业。由于轨道自竖向支撑件的底端延伸至其顶端，使得承托台的升降范围自竖向支撑件的顶端至底端，升降距离不受升降设备结构所限制，能够获得更高的上升距离，具有更高的适用性。通过螺杆-螺母配合实现升降，在没有驱动件提供动力输入的情况下，依靠承托台自身重力无法下降，具有较高的安全系数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一示例性支撑机构的正视图；
图2为本发明实施例提供的一示例性支撑机构的侧视图；
图3为本发明实施例提供的一示例性支撑机构的俯视图；
图4为本发明实施例提供的一示例性支撑机构-升降机构的正视图；
图5为本发明实施例提供的一示例性支撑机构-升降机构的侧视图；
图6为本发明实施例提供的一示例性承托机构的正视图；
图7为本发明实施例提供的一示例性承托机构的侧视图；
图8为本发明实施例提供的一示例性承托机构的俯视图；
图9为本发明实施例提供的一示例性升降设备的正视图；
图10为本发明实施例提供的一示例性升降设备的侧视图；
图11为本发明实施例提供的一示例性升降设备的俯视图。
附图标记分别表示：
1-支撑机构，
101-竖向支撑件，
102-轨道，
103-混凝土基础，
2-升降机构，
201-驱动件，
202-升降螺杆，
203-支撑轴承，
3-承托机构，
301-承托台，
302-传动螺母，
303-传动轮。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
第一方面，本发明实施例提供了一种升降设备，如附图1-附图11所示，该升降设备包括：支撑机构1、升降机构2、承托机构3。
其中，如附图1、附图2、附图3所示，支撑机构1包括：竖向支撑件101、轨道102、混凝土基础103；
如附图4、附图5所示，升降机构2包括：驱动件201、升降螺杆202；
如附图6、附图7、附图8所示，承托机构3包括：承托台301、传动螺母302、传动轮303。
如附图9、附图10、附图11所示，竖向支撑件101用于固定于混凝土基础103上，轨道102位于竖向支撑件101上，并自竖向支撑件101的底端延伸至竖向支撑件101的顶端；
升降螺杆202的下端可转动地位于混凝土基础103上，上端与驱动件201连接；
驱动件201用于驱动升降螺杆202转动；
传动螺母302位于承托台301上，同时与升降螺杆202螺纹配合；
传动轮303位于承托台301上，同时与轨道102滑动配合。
本发明实施例提供的升降设备，在应用时，通过驱动件201驱动升降螺杆202正转或者反转，可以使与升降螺杆202螺纹配合的传动螺母302上升或下降，传动螺母302位于承托台301上，进而可以带动承托台301上升或下降。由于承托台301上还具有传动轮303，在其升降过程中，传动轮303与竖向支撑件101上的轨道102滑动配合，使得承托台301可以沿竖向支撑件101稳定可控地进行升降作业。由于轨道102自竖向支撑件101的底端延伸至其顶端，使得承托台301的升降范围自竖向支撑件101的顶端至底端，升降距离不受升降设备结构所限制，能够获得更高的上升距离，具有更高的适用性。通过螺杆-螺母配合实现升降，在没有驱动件201提供动力输入的情况下，依靠承托台301自身重力无法下降，具有较高的安全系数。
以下就上述升降设备中的各个机构的结构及设置分别进行阐述：
(1)支撑机构1
本发明实施例中，如附图1、附图2和附图3所示，支撑机构1包括：竖向支撑件101、轨道102、混凝土基础103，其中，混凝土基础103用于为升降设备提供稳固的底部支撑。
混凝土基础103包括钢筋支撑网、以及充填于钢筋支撑网中的固化混凝土，其可以预先制备。
混凝土基础103的形状可以根据该升降设备的应用场景进行适应性地调整，例如，其可以为圆柱形结构、长方体形结构等。
竖向支撑件101用于为升降机构2和承托机构3提供竖向支撑，其底部固定于混凝土基础103上。
作为一种示例，可以使竖向支撑件101的下端连接有法兰，混凝土基础103上预埋有地脚螺栓；法兰通过螺母与地脚螺栓紧固连接。
应用时，使竖向支撑件101下端连接的法兰穿过地脚螺栓，然后通过与地脚螺栓相适配的螺母固定于地脚螺栓上进行紧固，确保竖向支撑件101稳定地固定于混凝土基础103上。
在确保竖向支撑件101具有高强度的前提下，为了尽可能减少其重量，提高其使用寿命，本发明实施例中，竖向支撑件101为钢桁架结构，钢桁架可以由钢管焊接而成，其外形(即横截面形状)容易调整，包括但不限于：三角形、梯形和包括矩形在内的多边形等。
本发明实施例提供的升降设备，基于采用的竖向支撑的尺寸及结构外形均可根据实际应用场景进行调整，以便适用于不同应用场景，具有适用性强的特点。
作为一种示例，如附图3所示，竖向支撑件101采用矩形结构的钢桁架，其包括：矩形外支撑、以及与矩形外支撑的对角分别连接的两个交叉设置的对角支撑。
竖向支撑件101为钢桁架结构时，竖向支撑件101的下端可以通过焊接的方式与法兰连接。
竖向支撑自其底端至顶端设置有一条或多条轨道102，用于容纳并约束传动轮303。其中，轨道102可以通过焊接、铆接等方式固定于竖向支撑上。
可见，本发明实施例提供的升降设备，可使承托台301自竖向支撑的底部至顶部进行提升，解决了升降高度受限的问题。
作为一种示例，如附图1所示，轨道102的数目可以有两条，分别位于竖向支撑相对的左右两侧。可以理解的是，本发明实施例中，可以图1所示的左右方位为基准来作为其左、右侧。
本发明实施例中，轨道102的容置腔与传动轮303的结构相适配，示例地，其可以包括矩形结构的容置腔，传动轮303在容置腔内仅可沿上下方向运动，不可进行其他方位，例如沿左右方向、沿前后方向的运动，这就意味着，轨道102上具有限位结构，其用于使传动轮303限位于容置腔内仅做上下方向的运动。
容置腔的内壁是光滑的，进一步地，可以在其内壁设置光滑涂层，以使传动轮303在其内的运动更加顺滑，便于使升降机构2的升降作业低能耗。
(2)升降机构2
本发明实施例中，如附图4、附图5所示，升降机构2包括：驱动件201和升降螺杆202，其中，升降螺杆202可转动地位于混凝土基础103上，利用混凝土基础103对其提供支撑进行原位转动(仅发生转动，而不发生其他方向的运动)。
为了使升降螺杆202的转动更加顺滑可控，本发明实施例中，在混凝土基础103上固定有支撑轴承203，其中，升降螺杆202的下端与支撑轴承203连接。
支撑轴承203可以预先埋设于混凝土基础103中，用于为升降螺杆202提供约束及支撑，并能够保证升降螺杆202自由转动，应用时，使升降螺杆202的下端与支撑轴承203的内圈固定连接即可。
升降螺杆202传动螺母302中穿过，二者的螺纹相互咬合，升降螺杆202在驱动件201提供的驱动动力带动下正转/反转，使其上的传动螺母302上升/下降，在无动力输入情况下，承托机构3依靠其自身重力无法下降，使得该升降设备具有更高的安全系数。
升降螺杆202的数量与承托机构3中传动螺母302的数量相对应，举例来说，当承托机构3包括一组沿竖向方向分布的传动螺母302时，对应设置一个升降螺杆202即可；当承托机构3包括多组(例如两组)沿竖向方向分布的传动螺母302时，对应设置多个(例如两个)升降螺杆202即可，同时还可设置转速同步机构保证多个升降螺杆202同步转动。
本发明实施例利用驱动件201来提供驱动用动力，其中，该驱动件201可以为电力驱动件、或内燃机驱动件，该驱动件201也可以为人力驱动件，以上均可用于驱动升降螺杆202转动。
本发明实施例提供的升降设备，依靠电力驱动件或内燃机驱动件作为驱动件201时，可实现远程控制，以便适用于恶劣环境。
本发明实施例提供的升降设备，还可使用人力驱动，可适用于无电力等其他动力的野外环境。
作为一种示例，可以采用电力驱动件201，不仅具有自动化且更加可控，电力驱动件201例如可以包括：电机以及与电机连接的减速器，其中，电机、减速器、升降螺纹顺次同轴连接。
应用时，由电机提供动力，通过减速器减慢转动速度，提高扭矩，使升降螺杆202以设定转速进行转动。
驱动件201可以通过额外的支撑部件进行支撑，也可以借用本发明升降设备的部件进行支撑。作为一种示例，可以使驱动件201固定于竖向支撑件101的顶部或者底部，如此设置，不仅简化了升降设备的结构，不占用承托台301的体积，实现承托台301的小型化，且不会影响承托平台的升降距离。
举例来说，驱动件201固定于竖向支撑件101的顶部时，可以使驱动件201与升降螺杆202的顶部连接。
(3)承托机构3
本发明实施例中，利用承托机构3来提供承托空间，便于升降设备在各个领域，例如交通设施方面的应用。如附图6、附图7、附图8所示，承托机构3包括：承托台301、传动螺母302、传动轮303，以下分别就它们进行阐述：
对于承托台301，在保证其强度的前提下，为了尽可能减轻其重量，可以使承托台301为中空的钢构件。
承托台301可以包括外支撑、以及与外支撑连接的内支撑，其中，内支撑可以为多个交叉的直线状钢杆，也可以为圆形、椭圆形等封闭式钢圈。内支撑与外支撑之间形成中空。
承托台301可以采用钢构件通过焊接或铆接形成特定的形状，例如，可以根据需要或受力情况，使承托台301的横截面形状，即，其外支撑的形状设置为三角形、矩形或多边形，承托台301的高度可以根据实际需要进行调整，例如，可以使多个承托台301沿高度方向进行组合，以调整其高度。
可见，本发明实施例提供的升降设备，采用的承托台301的尺寸及结构外形均可根据实际应用场景进行调整，以便适用于不同应用场景，具有适用性强的特点。
如附图8所示，以三角形横截面形状的承托台301举例来说，其可以包括三角形外支撑、以及与三角形外支撑的角部或者边部连接的内支撑，其中，内支撑可以为多个交叉的直线状钢杆，也可以为圆形或者椭圆形等封闭式钢圈。
承托台301的第一位置处设置有传动螺母302，根据实际需求或者承托台301的尺寸，可以沿竖向方向设置有一组或者多组传动螺母302(其中，每组传动螺母302可以包括一个或多个，例如两个、三个等)，用于与升降螺杆202配合实现承托台301的上升/下降。
在一种可能的实现方式中，传动螺母302设置有多个，彼此间隔地均匀分布于承托台301上，以使承托台301与传动螺母302之间的连接更加稳固，防止长时间使用后发生诸如倾斜、不稳之类的问题。
举例来说，可以使传动螺母302同时位于承托台301的与升降螺杆202对应的第一位置处的上部和下部，或者，也可以使传动螺母302同时位于承托台301的与升降螺杆202对应的第一位置处处的上部、中部和下部，以确保传动螺母302在承托台301上的位置对称分布，可以使承托台301与传动螺母302之间的连接更加稳固，防止长时间使用后发生诸如倾斜、不稳之类的问题。
传动螺母302可以位于承托台301的中心位置处，即，使传动螺母302的中轴线与承托台301的中轴线重合，以进一步提高承托台301升降作业的稳定性。
承托台301上的与轨道102对应的第二位置处设置有可自由滚动的传动轮303，传动轮303通过轨道102附着于竖向支撑上，可沿轨道102上下自由滚动。
本发明实施例中，传动轮303设置有多个，多个传动轮303彼此间隔地均匀分布于承托台301面向轨道102的壁上，如此，以确保承托台301沿轨道102的运动更加稳定，举例来说，多个传动轮303可以均匀分布于承托台301的四周位置，或者，多个传动轮303均匀分布于承托台301的左右两侧。
本发明实施例中，可以图6所示的左右方位为基准来定义其左、右侧。
根据实际需求，承托台301左右两侧中每一侧的传动轮303可以设置有一个或多个，例如两个、三个等，只要确保承托台301能稳定地沿竖向支撑升降作业即可。
以三角形横截面形状的承托台301举例来说，可以使传动轮303分别位于承托台301相邻的两个角部所在的一侧。
第二方面，本发明实施例还提供了上述的任一种升降设备在具有升降功能的设施中的应用。
在一种可能的实现方式中，所述具有升降功能的设施包括：具有升降功能的交通设施、具有升降功能的运输设施、具有升降功能的仓储设施。
本发明实施例提供的具有升降功能的设施，具有升降设备所带来的所有优点，例如：
(1)升降距离不受升降设备结构所限制，能够获得更高的上升距离，具有更高的适用性；
(2)通过螺杆-螺母配合实现升降，在没有驱动件提供动力输入的情况下，依靠承托台自身重力无法下降，具有较高的安全系数。
(3)基于竖向支撑件及承托台结构可调，尺寸可调等特点，具有体积更小的优点；
(4)依靠电力驱动件或内燃机驱动件作为驱动件时，可实现远程控制，以便适用于恶劣环境。还可使用人力驱动，可适用于无电力等其他动力的野外环境。
(5)可以使驱动件固定于竖向支撑件的顶部，如此设置，不仅简化了升降设备的结构，不占用承托台的体积，实现承托台的小型化，且不会影响承托平台的升降距离。
(6)采用的竖向支撑和承托台的尺寸及结构外形均可根据实际应用场景进行调整，以便适用于不同应用场景，具有适用性强的特点。
在一种可能的实现方式中，升降设备设置有两个，本发明实施例提供的具有升降功能的设施还包括位于两个升降设备的承托台上的设施部件。
对于上述交通设施，以下结合使用场景，分别就其中所包含的交通设施部件进行阐述：
作为示例一，交通设施部件包括但不限于：可变情报板、指示牌等交通安全设施。
该示例中，具有升降功能的设施可作为高速公路交安设施，用于对现有高速公路门架式交安设施进行改造：在高速公路门架两侧安装本发明实施例提供的升降设备，利用门架式结构立柱布设，承托台可用于安装可变情报板、指示牌等交通设施部件，以进行上升/下降，便于后期维护。
作为示例二，交通设施部件包括但不限于：临时拦截机构等交通安全设施。
该示例中，具有升降功能的设施可作为限高装置，用于对现有高速公路门架式交安设施进行改造：在高速公路门架两侧安装本发明实施例提供的升降设备，利用门架式结构立柱布设，承托台可用于安装临时拦截机构，例如拦截杆。当高速公路由于事故或其他原因需要对过往车辆进行拦截时，利用该限高装置，完成车辆拦截。
作为示例二，交通设施部件包括但不限于：限高横梁等。
该示例中，具有升降功能的设施可作为限高装置，用于公路限高设施限高横梁的升降控制，实现可变限高：将本发明实施例提供的升降设备安装于限高门架立柱之上，将限高横梁装于承托台上，实现可变限高。
驱动件可远程控制，调节限高横梁的上升高度。本发明实施例提供的具有升降功能的设施，具有自锁定功能，在动力驱动装置无电力输入情况下，承托台无法自发升降，可显著避免由于限高横梁自动下降导致车辆损坏的情况发生。
对于上述运输设施，其包括但不限于：物流用货运设施，并且，其包含的运输设施部件可以是用于承载货物的可升降货物平台。
对于上述仓储设施，其同样也可包含用于承载货物的可升降货物平台。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。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。
