一種簡易連續型鏈條式自動升降機設計

張孟弦+蘆光瑜

摘 要：對機械工業上采用的液壓、絲桿為載體的升降機進行改進設計，充分利用鏈條的剛柔特性及特殊結構，通過鏈條的傳動，可將水平的鏈條轉換成豎直向頂升，也可將原本豎直的鏈條轉換成水平移動，來達到平臺升降的目的。根據鏈條的這一特性，設計一種以鏈條為載體的連續型自動升降機，其最大承載力為20kN，最大行程為2000mm，升降最大速度為15m/min。

關鍵詞：鏈條式升降機；頂升鏈條；Pro/e；SoildWorks

前言

在眾多自動化輸送生產線中，由于現場和工藝布局的需要，兩條輸送線接口之間存在高度差（0.2-2m），需要用升降機來實現物料轉接，且要求升降平穩可靠。針對生產線轉接時的升降要求，利用Pro/e、SoildWorks進行實驗研究并設計研發了連續型鏈條式自動升降機，其具有運行平穩、傳動可靠、制造成本低、安裝維修方便等特點，適用于多種物品的升降運輸，如塑料周轉箱、紙箱包裝、工裝板、圓筒以及各種軟質包裝、不規則物品等。

1 研究內容

1.1 產品性能

根據升降臺的安裝環境和使用要求，升降臺快速平穩的運輸貨物。產品安裝維護簡單方便，經濟適用，提高利用率，操作簡單，可取得很好的使用效果。

1.2 產品優勢

作品采用E3F-DS30Y1紅外漫反射式光電開關，使用AT89S51芯片處理內部數據。光電開關檢測貨物的位置，無遮擋輸出高電平，有遮擋輸出低電平，觸發起到開關其他模塊作用，精度可調；鏈條式升降機，升降平穩，安裝維護簡單方便，是經濟實用的低樓層間替代電梯的理想貨物輸送設備。客戶可根據升降機的安裝環境和使用要求，選擇不同的可選配置，可取得更好的使用效果。采用重型的柱鋼架，冷彎成型。使結構框更強大，更安全，移動靈活，操作方便。無污染，不產生尾氣等有害雜質，運輸靈活，操作靈活，轉彎半徑小。機構簡潔小巧，作品的機械設計簡單可靠，體積適合，不占用過多空間。

2 機械結構設計

用三維制圖軟件（SoildWorkes、Porle、Inventor等）初步設計出樣機模型并進行模擬實驗，模型圖如圖1所示。通過設計演示選配合理的實際尺寸，進行分析數據，模擬出可行的數據，根據數據再制作出模型或樣機。

3 傳動結構設計

機構傳動部分運用機械原理構造出可行的機械結構，電動機開始工作后，通過鏈條傳動，帶動鏈輪運轉，鏈輪在鏈條的驅使下開始轉動，帶動鏈條循環轉動工作，通過鏈條的循環轉動帶動載物平臺的上下運動。載物平臺是通過鏈條部件拼接組裝而成，可彎折，如圖2。傳動結構設計除外鏈板、銷軸外，鏈條的其他零件滾子、鏈輪全部尺寸； 內鏈板孔徑與孔心距；外鏈板孔心距以及銷軸中間部分尺寸均參照文獻[3]進行設計。

4 設計優點

（1）機構簡潔小巧，作品的機械設計簡單可靠，體積適合，不占用過多空間。

（2）產品采用E3F紅外光電傳感器。它是一種集發射與接收于一體的光電傳感器。檢測距離可以根據要求進行調節。該傳感器具有探測距離遠、受可見光干擾小、價格便宜、易于裝配、使用方便等特點。

（3）產品相對體積較小，底部采用萬向輪固定，可以隨意移動方便快捷從而節約空間。

（4）無污染，不產生尾氣等有害雜質，，運輸靈活，操作靈活，轉彎半徑小。

該作品可用于低樓層間貨物的運輸，也可用于大型超市貨物上架的升降，也可用于物流以及交通運輸業等，有較大的實用性。

5 結束語

利用鏈條式升降機，能有效提高運輸效率，其各項指標均能達到使用要求，并且運行速度要優于傳統升降機，保證生產線節拍要求。同時該升降機制造成本較其他升降機低，且運行平穩，開發前景廣闊。

參考文獻

[1]楊興瑤.電動機調速的原理及系統[M].北京：水利電力出版社出版，1979，8.

[2]朱德文，張崇慶.升降機運行與控制[M].北京：中國電力出版社，2006.

[3]林工業大學鏈傳動研究所，蘇州鏈條總廠特種鏈條廠.鏈傳動設計與應用[M].2版.北京：機械工業出版社，1992：134-146.

[4]蔣文華，王遠洪.升降機安全使用與管理[M].杭州：浙江科學出版社，2005.

作者簡介：張孟弦（1993-），男，河北滄州人，沈陽城市建設學院交通與機械工程系學生。

蘆光瑜（1995-），男，遼寧本溪人，沈陽城市建設學院交通與機械工程系學生。