名称;一种采用人力踩踏驱动的簧悬浮内置式小微型升降机

专利号：202510324981.3

专利人： 朱月桥

技术领域

本发明属于升降机技术领域，具体是指一种采用人力踩踏驱动的簧悬浮内置式小微型升降机。

背景技术

旧房加装电梯工程是近年来国家住建部在城市旧改规划中的重要工程之一，也是一项造福于民的民生工程，很多老旧多层住宅楼，楼道大多采用一种带有中间歇息平台的转折型短楼梯结构，即由两组8级阶梯构成的组合式楼梯，如果要加装外挂式的垂直升降式电梯，由于局限于建筑结构的原因，一般只能采用半层入户的结构型式，将电梯门的出入口位置设置在中间歇息平台上，由于不能实现平层入户，这最后的8级阶梯将给老年人带来额外的负担和体力消耗，对于需乘座轮椅车行动不便的老年人和肢体残障人士而言，更是一道难以克服的障碍，不能实现真正意义上的全程无障碍通行。

而在楼幢外面加装外挂式的电梯井道，在每个楼层通过廊桥进入到入户平台，虽然是一种比较理想和到位的解决方案，但是建造外挂式电梯井道需开挖很深的底坑，在楼幢的每个楼层的山墙(系承重墙)上还需开挖面积很大的电梯出入口，这对年代久远连年失修的老房子将带来整体结构强度上的损伤和安全隐患，同时在采光、通风、噪声和需占用红线外绿化带等方面也将带来一系列的负面影响，且需投较高的工程费用，使广大业主不堪承受和难以达成加梯共识，因此进展缓慢实际的加梯率很低，难以大量推广和普及。

发明内容

为解决上述现有难题，本发明提供了一种在不改变和破坏原既有建筑和楼道的基本结构和原始状态的前提下，提供一种经济实用和安全可靠的，安装和维修成本低，解决日常出行的便捷省力和搬运重物等难题的采用人力踩踏驱动的簧悬浮内置式小微型升降机。

本发明采取的技术方案如下：本发明采用人力踩踏驱动的簧悬浮内置式小微型升降机，包括底盘、后梁、立柱、端盖、中接头、中轴、曲柄踏脚、大链轮一、变速箱、操纵杆、小链轮一、大链轮二、链条一、蜗轮减速机、主动链轮、小链轮二和链条二，所述立柱、后梁对称设于底盘两端上方，所述立柱下端贯通底盘，所述端盖设于底盘下方，所述中接头套设于立柱外侧且设于底盘上方，所述中轴设于中接头一侧，所述大链轮一固设于中轴一端，所述曲柄踏脚设于中轴一侧，所述曲柄踏脚与中轴一端的大链轮一固定连接，所述变速箱固设于底盘上方且设于后梁一侧，所述操纵杆设于变速箱一侧，所述操纵杆与变速箱连接，所述小链轮一转动设于变速箱外侧且与变速箱的输出端连接，所述大链轮二转动设于小链轮一一侧且与变速箱的输入端连接，所述链条一绕设于大链轮一、小链轮一外侧，所述链条一与大链轮一、小链轮一啮合，所述蜗轮减速机固设于底盘下方，所述小链轮二转动设于蜗轮减速机的输出端，所述链条二绕设于大链轮二、小链轮二外侧，所述链条二与大链轮二、小链轮二啮合。

进一步地，所述后梁一侧设有底座，所述底座设于变速箱上方，所述鞍座滑动设于底座上方，所述鞍座下方固设有调节螺杆，所述底座远离后梁的一端固设有螺杆套，所述调节螺杆贯通螺杆套，所述螺杆套一侧设有紧固手轮。

进一步地，所述立柱外侧套设有轴套，所述轴套设有多个，多个所述轴套分别设于端盖、中接头套一侧，所述安装手轮设于轴套一侧。

进一步地，所述蜗轮减速机采用双轴输出蜗轮减速机，所述蜗轮减速机另一输出端设有主动链轮，所述主动链轮外侧套设有主动链条，所述立柱一端内设有滑套，所述滑套设于端盖一侧，所述主动链条依次穿过端盖和滑套并从立柱内穿过，所述蜗轮减速机一侧设有两个行星减速机，两个所述行星减速机的输出端分别与蜗轮减速机的两个输入端连接。

进一步地，所述底盘上方设有内门门框，所述内门门框两侧对称固设有侧梁，所述侧梁内设有储能安全拉簧，所述内门门框远离底盘的一侧设有外门门框，所述外门门框固设于各个楼层墙角，所述内门门框包括横梁、侧梁和中梁，所述侧梁设有两个，所述两个侧梁对称设于横梁两端下方，所述中梁固设于侧梁之间且设于横梁下方。

进一步地，所述主轴一侧设有防脱组合链轮，所述防脱组合链轮包括底板、轴承座、主动链轮、被动链轮、垫套和滑轮，所述轴承座固设于底板一侧，所述主动链轮、被动链轮转动设于底板一侧，所述垫套设于被动链轮与轴承座之间，所述滑轮转动设于两个被动链轮之间。

进一步地，所述安装盘包括左边框、右边框、前梁、安装中梁、安装后梁、支柱和安装滑轮，所述左边框、右边框、前梁构成等腰直角三角形，所述安装中梁设于左边框、右边框之间且设于前梁一侧，所述安装后梁设于左边框、右边框之间且设于安装中梁远离前梁的一侧，所述支柱固设于安装中梁一侧，所述安装滑轮安装在安装后梁一侧，所述支柱包括螺母和支柱本体，所述螺母设于支柱本体一侧。

进一步地，所述主动链条外侧设有链条张紧器调节器，所述链条张紧器调节器包括叉形架和垫套，所述叉形架套设于主动链条外侧，所述垫套设于叉形架内侧。

优选地，所述滑套采用了两半组合的可拆卸结构设置，所述滑套采用耐磨性好的工程塑料制成。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

1、内置式垂直升降型升降机的重大突破，充分利用了楼道内入户平台或中间歇息平台两侧墙角处的死角空间和原建筑既有的山墙和内墙，仅需在楼板上开孔和增设门框及移门，即可自然形成一个截面呈三角形上下贯通的所谓井道，对楼幢的整体建筑结构和强度产生的损伤相对较小，对传统常规的步梯所产生的影响也较小。

2、具有空中簧悬浮式的安全保护功能，既能达到节能和平衡载荷的目的，还具备安全保护功能。

3、采用了防脱组合式链轮结构，防止因链轮齿尖发生打滑和脱扣时链轮链条传动副失效的现象，可杜绝轿厢从高空快速向下溜滑造成坠底的严重事故。

4、工程费用低、性价比高，采用人力驱动方式，绿色节能环保。

附图说明

图1为本方案提出的采用人力踩踏驱动的簧悬浮内置式小微型升降机结构示意图；

图2为本方案提出的采用人力踩踏驱动的簧悬浮内置式小微型升降机的平面结构示意图；

图3为本方案提出的中轴传动结构示意图；

图4为本方案提出的轿厢外形骨架结构示意图；

图5为本方案提出的立柱内藏链条结构示意图；

图6为本方案提出的外门门框结构示意图；

图7为本方案提出的防脱组合链轮结构示意图；

图8为本方案提出的被动链轮结构示意图；

图9为本方案提出的安装盘结构示意图；

图10为本方案提出的支柱外形结构示意图；

图11为本方案中提出的链条张紧调节器结构示意图。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：1、底盘，2、后梁，3、立柱，4、轴套，5、端盖，6、中接头，7、中轴，8、曲柄踏脚，9、大链轮一，10、变速箱、11、操纵杆，12、小链轮一，13、大链轮二，14、链条一，15、蜗轮减速机，16、主动链轮，17、小链轮二，18、链条二，19、底座，20、螺杆，21、鞍座，22、紧固手轮，23、安装手轮，24、主动链条，25、螺杆套，31、侧梁，32、储能安全拉簧，33、内门门框，34、行星减速机，41、滑套，50、外门门框，51、横梁，52、侧梁，53、中梁，60、防脱组合链轮，61、底板，62、轴承座，63、主动链轮，64、被动链轮，65、垫套，66、滑轮，70、安装盘，71、左边框，72、右边框，73、前梁，74、安装中梁，75、安装后梁，76、支柱，77、安装滑轮，78、螺母，79、支柱本体，80、链条张紧器调节器，81、叉形架，82、垫套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本方案提出的采用人力踩踏驱动的簧悬浮内置式小微型升降机，包括底盘1、后梁2、立柱3、端盖5、中接头6、中轴7、曲柄踏脚8、大链轮一9、变速箱10、操纵杆11、小链轮一12、大链轮二13、链条一14、蜗轮减速机15、主动链轮16、小链轮二17和链条二18，所述立柱3、后梁2对称设于底盘1两端上方，所述立柱3下端贯通底盘1，所述端盖5设于底盘1下方，所述中接头6套设于立柱3外侧且设于底盘1上方，所述中轴7设于中接头6一侧，所述大链轮一9固设于中轴7一端，所述曲柄踏脚8设于中轴7一侧，所述曲柄踏脚8与中轴7一端的大链轮一9固定连接，所述变速箱10固设于底盘1上方且设于后梁2一侧，所述操纵杆11设于变速箱10一侧，所述操纵杆11与变速箱10连接，所述小链轮一12转动设于变速箱10外侧且与变速箱10的输出端连接，所述大链轮二13转动设于小链轮一12一侧且与变速箱10的输入端连接，所述链条一14绕设于大链轮一9、小链轮一12外侧，所述链条一14与大链轮一9、小链轮一12啮合，所述蜗轮减速机15固设于底盘1下方，所述小链轮二17转动设于蜗轮减速机15的输出端，所述链条二18绕设于大链轮二13、小链轮二17外侧，所述链条二18与大链轮二13、小链轮二17啮合。

如图1和图2所示，所述后梁2一侧设有底座19，所述底座19设于变速箱10上方，所述鞍座21滑动设于底座19上方，所述鞍座21下方固设有调节螺杆20，所述底座19远离后梁2的一端固设有螺杆套25，所述调节螺杆20贯通螺杆套25，所述螺杆套25一侧设有紧固手轮22，所述立柱3外侧套设有轴套4，所述轴套4设有多个，多个所述轴套4分别设于端盖5、中接头6套一侧，所述安装手轮23设于轴套4一侧。

如图1～图3所示，所述蜗轮减速机15采用双轴输出蜗轮减速机15，所述蜗轮减速机15另一输出端设有主动链轮16，所述主动链轮16外侧套设有主动链条24，所述立柱3一端内设有滑套41，所述滑套41设于端盖5一侧，所述主动链条24依次穿过端盖5和滑套41并从立柱3内穿过，所述蜗轮减速机15一侧设有两个行星减速机34，两个所述行星减速机34的输出端分别与蜗轮减速机15的两个输入端连接。

如图1～图7所示，所述底盘1上方设有内门门框33，所述内门门框33两侧对称固设有侧梁31，所述侧梁31内设有储能安全拉簧32，所述内门门框33远离底盘1的一侧设有外门门框50，所述外门门框50固设于各个楼层墙角，所述内门门框33包括横梁51、侧梁31和中梁53，所述侧梁31设有两个，所述两个侧梁31对称设于横梁51两端下方，所述中梁53固设于侧梁31之间且设于横梁51下方。

如图1～图8所示，所述主轴一侧设有防脱组合链轮60，所述防脱组合链轮60包括底板61、轴承座62、主动链轮16、被动链轮64、垫套65和滑轮66，所述轴承座62固设于底板61一侧，所述主动链轮16、被动链轮64转动设于底板61一侧，所述垫套65设于被动链轮64与轴承座62之间，所述滑轮66转动设于两个被动链轮64之间。

如图1～图10所示，所述安装盘70包括左边框71、右边框72、前梁73、安装中梁74、安装后梁75、支柱76和安装滑轮77，所述左边框71、右边框72、前梁73构成等腰直角三角形，所述安装中梁74设于左边框71、右边框72之间且设于前梁73一侧，所述安装后梁75设于左边框71、右边框72之间且设于安装中梁74远离前梁73的一侧，所述支柱76固设于安装中梁74一侧，所述安装滑轮77安装在安装后梁75一侧，所述支柱76包括螺母78和支柱76本体，所述螺母78设于支柱76本体一侧。

如图1～图11所示，所述主动链条24外侧设有链条张紧器调节器80，所述链条张紧器调节器80包括叉形架81和垫套65，所述叉形架81套设于主动链条24外侧，所述垫套65设于叉形架81内侧。

其中，所述滑套41采用了两半组合的可拆卸结构设置，所述滑套41采用耐磨性好的工程塑料制成。

具体使用时，中接头6是用来安装中轴7和曲柄踏脚8等另部件用的，中接头6空套在立柱3上可通过调节高低位置来实现调链，并用二只扁螺母和安装手轮23锁紧，曲柄的中心距长度为165～170mm，曲柄和大链轮连成一体，在中接头6的两端镶嵌了二只深沟滚动轴承用来支撑中轴7，在灵活度和使用寿命等方面均优于传统自行车的中轴7结构，齿轮变速箱10位于鞍座21的下方且紧靠后梁2不占空间，前后有适当的调节量用于链条的调链，操纵杆11是用来换挡的。蜗轮蜗杆减速机安装在底盘1的反面(轿厢外最底部)，因此在底盘1上开有长槽或长孔，链条穿过长槽连接大链轮和小链轮，在蜗轮减速机15的输出轴上安装了带防脱功能的主动链轮16，主动链轮16与驱动链条构成了强力可靠的链轮链条传动副，丅字形的底座19和后梁2用电焊连接较可靠，因受力较大，采用螺杆20螺母式的升降结构，可使鞍座21位于适当的高度位置，再用紧固手轮22锁紧。

当负荷较轻时可采用坐姿进行踩踏，并将变速箱10的挡位切至快挡或中挡，当负荷较重时可采用立姿进行踩踏，双手应紧抱立柱3，并将挡位切换到慢挡，可以获得三倍以上的驱动力矩，当需要调整踩踏方向时可换成倒挡，当采用电动驱动方式时则应切换至空挡。

体能较好的年轻人坐在位于轿厢中部的鞍座21上负责踩踏驱动，左右两侧可各站立一名老年人或小孩，在轿厢的正面设有内门，内门采用钢化玻璃移门，但仅在两侧设置，中部为了让出踏脚的运动轨迹空间，因此是敞开的，由于有立柱3的阻挡，因此对安全影响不大，当轿厢到达楼层平台后，可将二扇移门平移至中间位置呈重叠状态，左右两侧则可进出轿厢，同时还限止了踏脚的旋转进行锁定可确保安全。

在轿厢的两侧空隙内，设有二支储能安全拉簧32，由于隐藏在各楼层门框的后部，因此很安全。在轿厢后部的三角形空间内设置了组对重，自重应和轿厢的自重接近相等，约在100～120kg左右，组成一个滑轮66平衡系统，可实现势能和动能之间的自动转换，来达到省力和平衡负荷的作用。

在蜗轮减速机15输入轴的一端串接了一台同轴的行星减速机34，采用单级式减速比为1:10，人力驱动的动力即从变速箱10的输出轴处导出，并通过大链轮和小链轮传至行星减速机34的输出端，作为提速来使用的，由于受力较大，在行星减速机34的底部应有固定支架，在蜗轮减速机15输入轴的另一端则串接了一台垂直转角型的行星减速机34，也采用单级式减速比为1:10，锂电池电动板手的动力从行星减速机34的输出轴处输入。

中轴7采用了一种十字型的焊接结构，轴套4空套在立柱3上其高低位置可进行调节主要是为了可调链，充分利用立柱3省略了车架和龙头扶手等构件，立柱3除了可固定中轴7之外还兼具有扶手的功能，不但结构简单而且坚固稳定，中轴7支承结构采用了滚动摩擦系数较低的深沟滚动轴承，中轴7的两端铣成方形与曲柄的连接可靠，安装拆卸也很方便

底盘1和顶盖的外形均呈三角形，共有六个侧边经折弯后在结合部进行焊接，最好采用整体冲压成型强度较高，侧梁31可直接选用边角钢，后梁2则选用槽钢，支架采用角钢，虽然重量较重，但强度较高且加工方便。

立柱3位于轿厢的中央位置，总装时应预先将中接头6和扁螺母套上，在立柱3的螺纹段铣有平台，既能便于安装手轮23的锁紧，又能限止立柱3旋转起定位作用，因此在底盘1上的中心孔也带有类似键槽功能的平台，在立柱3的两端均用扁螺母紧固无松动，然后再将端盖5拧上，立柱3可同时被三人兼用于扶手。

在支架表面上的孔是用来固定连接对重用的钢丝绳之用，受力较大，护板有左右两块是通用的，上下嵌入顶盖和底盘1后两侧边用螺丝固定在侧梁31和后梁2上，护板对轿厢的整体强度有一定的加强作用，并兼有安全防护功能。

立柱3穿过轿厢的顶盖和底盘1后两端用扁螺母和平垫圈固定，链条依次穿过端盖5和滑套41后可进入到立柱3内穿肠而过，为了便于维保，滑套41采用了两半组合的可拆卸结构，滑套41是属于易损易磨件需定时更换，由于轿厢自身的重心位置和立柱3的中心不重合，再加上轿厢内载荷分布的不确定性，当重心位置偏离立柱3中心时轿厢将处于不平衡状态，则由于横向正压力在动态运动时所产生的摩擦力将使得滑套41的内孔逐渐被磨损，滑套41采用耐磨性较好的工程塑料制造，并应在具有良好润滑的状态下工作，才能保证有较长的使用寿命。在滑套41内通常可注入粘度较高的硅脂润滑油，也用时对链条进行了润滑。

门框组件在楼层未开孔前就应安装在各个楼层墙角的指定位置，和顶部的楼板保持紧密的接触，对楼层可获得良好的支撑作用，不致于发生楼板下沉甚至坍塌等现象，门框的两侧呈45度斜角和墙体相密接，门框顶部的楼板开孔后其斜边的沿口应和门框的横梁51保持齐平，并用水泥灰浆将楼板开孔的断面砌平，门框安装到位确认无误后在底部和顶部用膨胀地脚螺栓固定在楼板上，自然构成了三角形井道其中的一亇面，同时也是轿厢的出入口。

门框的下部是用来安装外移门的，在门框的上部则是用来安装电子显示屏组件，电子显示屏可通过信号灯自动显示升降机所处的楼层位置，位于轿厢上的撞块触发安装在门框内的微动开关动作，电子显示系统安装在各个楼层门框的上部，和轿厢没有直接的电气连接，仅有机械上的亘动关系。

防脱组合链轮60中的主动链轮16和二只被动链轮64的中心构成了一个呈三角形的稳定区，链条则从中间的通道穿过，位于主动链轮16对面的滑轮66则也起了限位作用，由此可见，链条在三角形的稳定区域内绝对不会发生脱扣和打滑等现象

安装盘70外形是一个等腰直角三角形，略小于楼板的开孔尺寸，安装在井道的顶部贴顶位置，其主要作用是用来悬挂链条、拉簧、滑轮66等构件，由于直接关系到升降机的安全，如万一发生脱落将造成人身伤亡，因此安装应绝对可靠，最大承重负荷应不小于1000kg，可在左右边框72上各安装两个膨胀地脚螺栓于山墙上，然后再在中梁53上安装两个穿心螺栓于顶板上，顶板应打穿，然后再用长螺栓固定。

支柱76焊接在中梁53的中央位置，也是轿厢的定位基准点和承重点，应充分保证中心位置的准确度和焊接的质量，在前梁73的两侧腿部各设有安装孔，采用六角螺栓套件可用来悬挂拉簧，滑轮66安装在后梁2上，是用来悬挂对重的，通过钢丝绳和轿厢相连接，构成一个滑轮66平衡系统。

支柱76在周边结合部位用电焊连接，焊接点不应少于六点，应能承受1000kg以上的拉力不离断，虽然结构简单但却是升降机的关键另部件

支柱76的底平面被准确地焊接在出安装盘70中梁53的中央位置，另一端则和链条张紧器相连接，调节螺栓的最大调节距离≤100mm，

插入叉形架81后旋上六角螺母，并保持有适度的间隙，然后和调节螺栓相焊接，可用于调节时的扳手切入点，六角螺母是锁紧螺母，调整完成后可将其锁紧以防松动。在链条两侧设有垫套65，当需要微调链条对地面的垂直度时，也可改用平垫圈尺寸成为非对称配置，调整链条松紧程度时，应不使叉形架81发生转动，以免改变链条静止时的原始状态，调整工作在顶层位置进行，应由专业的维保人员进行调整。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。