智能自保式密集架的制作方法

本发明涉及一种密集架。特别涉及一种智能自保式密集架。

背景技术：

密集架的使用安全性随着其自动化控制程度和集中度的提高其要求也越来越高。由于其形状的窄长而高，运行时必然存在两侧摆动的现象，而现在的密集架具有快速启动高速运行的特点，这就使得架体在运行时因其摆动而增加了架体发生倾倒的可能。针对这种情况，现有的密集架多设置防倾倒安全保护装置，而现有的防倾倒装置因结构组成和相应的调节作用方式的不尽合理，其防倒平衡作用不及时，可靠性低，平衡效果差。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种智能自保式密集架。该智能自保式密集架平衡调节及时、稳定、可靠，防护效果好。

本发明智能自保式密集架的技术方案包括平衡调节机构，相应的平衡调节控制器，所述平衡调节机构包括平衡调节杆，还包括平衡调节保险装置，所述平衡调节保险装置包括电机行程限位器和/或自适应无源自动安全保险器，其自适应无源自动安全保险器包括自脱离式内螺纹套管和/或自脱离式耦合螺纹杆，所述自脱离式内螺纹套管和/或自脱离式耦合螺纹杆的相应的耦合螺纹部的螺纹段的长度设置呈与架体的相应允许倾斜度调节量相适应。

本发明智能自保式密集架其校正平衡装置的结构简单合理，调节力作用方式特别合理，顺应架体的特征，调节动作反应灵敏、及时，调节手段十分有效，有效避免和降低了安全隐患，减少或避免事故发生率，提高架体安全运行率。

附图说明

图1为本发明智能自保式密集架的校正平衡装置的架体的轨道端视一侧一实施例；图2为本发明的平衡调节控制器一实施例控制原理方框图；图3为校正平衡装置的平衡调节保险装置一实施例结构示意图；图4为校正平衡装置另一实施例结构示意图；图5为校正平衡装置的另一实施例的结构示意图；图6为图5的底架部分的立体结构示意图；图7为校正平衡装置的再一实施例的桥式共平衡校正传动装置结构示意图；图8为平衡调节控制器的另一实施例的控制原理方框图；图9为本发明的多功能校正作用力运动耦合装置另一实施例结构示意图；图10为校正平衡装置又一实施例中的并列轴承与平衡调节杆连接结构示意图。

具体实施方式

为进一步理解本发明的技术方案，现通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。如图1-3所示。本发明智能自保式密集架包括倾角传感器，校正平衡装置，相应的平衡调节控制器7等。左右两侧的平衡电机连接于平衡调节控制器的相应输出端。

其校正平衡装置包括平衡调节杆8，相约平衡适配器，校正作用力运动耦合装置，以及相应两平衡电机18等。平衡调节杆8对应于密集架的两根轨道分别设置于架体9的左右两侧，且左右两侧的平衡调节杆设置于架体的相应（距轨道最近处）框式立柱内腔。本例中，平衡调节杆通过校正作用力运动耦合装置或其滚动或滑动耦合器的轴承轴的延长段设置于架体靠相应一端部的左右两侧的框式立柱10内。

相约平衡适配器包括耦合螺纹杆12，内螺纹套管14，以及平面轴承13等。

分别位于架体相对两侧的相应位置的两平衡调节杆的相约平衡适配器的耦合螺纹连接结构设置呈相互反丝（反向）。其通过架体相对两侧相互对应的两平衡调节杆的相约平衡适配器的相互反螺纹的耦合螺纹连接的调节结构，实施架体两侧调节作用力相互制约式同步调节控制。其可以确保平衡校正的始终高安性和全高可靠性。

平衡电机固定于架体1上端两侧部。相互对应的左右两侧的两平衡调节杆的上端固定连接于耦合螺纹杆12的下端，耦合螺纹杆12的上端与内螺纹套管14螺纹连接，内螺纹套管14的上端连接于平衡电机18输出轴，内螺纹套管14或平衡电机18输出轴通过平面轴承13连接于顶部。其通过平面轴承确保平衡调节杆的垂直方向上的拉拽力和/或顶抵力稳定，确保架体倾斜度校正平衡运行准确稳定可靠。架体一侧的平衡调节杆8的内螺纹套管及其耦合螺纹杆的连接螺纹、与架体另一侧的平衡调节杆的内螺纹套管及其耦合螺纹杆的连接螺纹相互反丝（反向）。

校正作用力运动耦合装置包括滚动或滑动耦合器17。滚动或滑动耦合器包括设置于平衡调节杆8下端与轨道之间的辊筒装置、滑动装置或轴承装置，本例中为位于轨道下部的轴承装置，轴承装置的轴承（滚动体）17a与其轴承轴17b相垂直。左右两侧的平衡调节杆的下端分别固定连接于轴承装置的轴承轴17b，轴承装置的轴承17a滚动式连接于轨道16的相应一侧凸边的下壁面16a。平衡调节杆的下部设有定位导向套，本发明其定位导向套由开设于架体底架19边梁上的平衡调节杆容置孔11构成。

平衡调节控制器7包括基准比较方向识别器4，水平基准设定器2，起始控制设定器3，以及连接于基准比较方向识别器的平衡校正器5，水平基准设定器的设定值通常为架体倾斜度为零度，即架体呈垂直或相应水平状，其重心平衡。倾角传感器（或水平检测器）1和水平基准设定器的输出端、以及平衡校正器的输入端，分别与基准比较方向识别器的输入端以及输出端连接，起始控制设定器的输出端连接于平衡校正器的输入端，平衡校正器的输出端连接于平衡电机。

架体向一侧倾斜设置其倾斜角度为正角度，架体向相对另一侧倾斜，设置其倾斜角度为负角度，基准比较方向识别器输出代表角度正负的正负角度值信号，再由平衡调节控制器的平衡校正器将基准比较方向识别器输出的正负值角度信号与起始控制设定器的设定值进行比较，并根据比较结果大于或小于零，输出控制信号控制平衡电机作相应的正转或反转。当输出的正负角度值信号绝对值等于起始控制设定值（或调节动作阈值）时，平衡调节控制器无输出控制信号，则不需要进行姿态校正。比如架体倾斜正负2度，起始控制设定值为3度，平衡调节控制器无输出，平衡电机不动作，当倾斜正3.2度，则平衡调节控制器输出控制信号控制平衡电机正转往一侧校正架体，相反，当倾斜负3.2度，则输出相应控制信号控制平衡电机反转往另一侧校正架体。

运行时，当架体发生倾斜度超出设定值，倾角传感器检测到该倾斜信号输送到平衡调节控制器，平衡调节控制器根据输入的架体倾斜度和倾斜的方向输出控制信号控制左右两侧平衡电机同时正向或反向旋转，左右两侧平衡调节杆通过其正反耦合螺纹连接结构分别拉紧和松驰，即一侧平衡电机旋转使其平衡调节杆拉紧，另一侧平衡电机旋转使其平衡调节杆松驰，使架体倾斜及时得到校正，重新获得重心平衡，避免倾覆。其起始控制设定值为架体1.5-2.5度的倾斜度，当检测水平度大于1.5-2.5度，平衡调节控制器将实施控制。其平衡调节杆可以为钢筋或钢丝。

由于架体平衡校正调节是在运行中进行，调节时仅需较小的拉拽作用力即可实现调节，因此，于密集架的一根轨道处设置左右平衡调节杆等装置即可实现架体（移动架）的校正平衡调节控制。

本发明平衡调节杆设有平衡调节保险装置，其平衡调节保险装置包括电机行程限位器和/或自适应无源自动安全保险器，其自适应无源自动安全保险器包括自脱离式内螺纹套管和/或耦合螺纹杆的耦合螺纹部，即将内螺纹套管和/或耦合螺纹杆的相互配合连接的螺纹部设置呈自脱离式耦合螺纹部，且内螺纹套管和/或耦合螺纹杆的自脱离式耦合螺纹部的螺纹段的长度、对应设置呈等于或略大于架体相应的最大允许可调节倾斜度，内螺纹套管14的相应无螺纹部分14b的内径大于耦合螺纹杆12的自脱离式耦合螺纹部12a的相应外径，内螺纹套管的自脱离式耦合螺纹部14a的内径大于耦合螺纹杆12的相应无螺纹部分12b的相应外径。

在内螺纹套管与耦合螺纹杆两者的螺纹旋转连接量超过其允许行程（即超出螺纹长度）时，内螺纹套管与耦合螺纹杆螺纹耦合部将相互脱离，相互进入小直径段与大直径段的配合状态，此种运行配合状态下，如平衡电机继续旋转只能带动内螺纹套管空转，平衡调节杆及其耦合螺纹杆脱离平衡电机控制，达到自动安全保护保险目的，避免因故障等意外失控导致的电机过度旋转导致的安全问题，进而避免安全事故。本例其平衡调节校正响应快速，调节及时，灵敏度高。

实施例2中，如图4所示，本例中其校正作用力运动耦合装置为复合式多功能校正作用力运动耦合装置，其相约平衡适配器为复式相约平衡适配器。复合式多功能校正作用力运动耦合装置包括分别固定连接于左右两侧的平衡调节杆下端与轨道内侧或外侧上下两壁面的复合式滚动或滑动耦合器，其复合式滚动耦合器包括分别位于轨道相应上下部的两轴承装置，其下轴承装置17-2的轴承17a与轨道16的向一侧凸出部的下壁面16b滚动式连接，其上轴承装置17-1的轴承17a与轨道上壁面16a滚动式连接，上下轴承装置的轴承轴17b固定连接于平衡调节杆下端。平衡调节杆由刚性钢筋、钢管或钢条构成。

本例中还包括共平衡校正传动装置，其共平衡校正传动装置包括变向齿轮传动机构，以及仅一个平衡电机，其复式相约平衡适配器通过变向齿轮传动机构与该一平衡电机传动连接。

变向齿轮传动机构包括通过相应的支承轴承装置24固定设置于架体顶壁的平衡轴22，平衡电机输出轴通过减速器23，以及设置于平衡轴中部上的相应轴齿轮21与平衡轴传动连接，平衡电机设置于平衡轴的上部、下部或一侧，平衡轴相对两端分别通过锥形齿轮传动器20直角变向与左右两侧平衡调节杆传动连接。锥形齿轮传动器20包括分别固定连接于平衡轴两端与两侧平衡调节杆上端的内螺纹套管之间的相互啮合的两锥形齿轮。

其复式相约平衡适配器包括内螺纹套管、耦合螺纹杆，还包括双向作用复合平面轴承装置30，双向作用复合平面轴承装置30包括相互相向对应分别固定连接于架体左右两侧上部的各两平面轴承。连接于左右两侧的平衡调节杆的内螺纹套管、分别通过该两相互相向对应配合的平面轴承连接于架体顶部。其分别确保两侧的平衡调节杆根据平衡校正调节运行的需要，既可向上顶抵架体上端，也可向下拉拽架体上端，确保垂直方向的拉拽力和/或顶抵力稳定、可靠，确保架体倾斜度校正运行准确稳定可靠。复合式多功能校正作用力运动耦合装置其中一个非常特别的功能作用，即在架体正常移动运行的情况下，其通过两侧平衡调节杆及其两轨道的上下壁面的轴承（滚动体）始终对架体实施运动式相互扶助和夹持配合，对运行中的架体的平衡稳定性可起到防患于未然的至关重要的、根本性的平衡稳定作用，可将倾倒避免于重心平衡稳定的运行之中，其效果突出显著。

运行时，在架体运行发生倾斜时，左右两侧平衡调节杆的平衡电机的旋转驱动下，通过其两侧平衡调节杆的正反向旋转相约平衡适配器配合作用下，其一侧平衡调节杆将使架体顶部相对于轨道往下拉拽，另一侧平衡调节杆将使架体顶部相对于轨道往上顶起，架体两侧形成的合力使架体被形态校正，重新达到重心平衡稳定运行。本例其余组成结构和相应的运行工作方式等可与上述实施例类同。

实施例3中，如图5和6所示。平衡调节杆分别设置于架体中部的左右两侧框式立柱内腔部位，架体的靠两端的两轨道分别对应设有复合式多功能校正作用力运动耦合装置，其复合式多功能校正作用力运动耦合装置还包括联动一体式同步传输杆27，联动一体式同步传输杆的两端分别固定连接于密集架的两轨道的滚动或滑动耦合器的轴承轴17b或滑动轴。其滚动或滑动耦合器的轴承17a或滑动体分别滚动或滑动式连接于架体的轨道的上壁面16a和轨道一侧凸出部的下壁面16b。架体左右两侧的各轴承和轴承轴分别设置于行走轮的靠外侧。本例其余组成结构和相应的运行工作方式等可与上述任一实施例类同。

实施例4中，如图7所示。其对应于架体9两端的两轨道分别各设置有左右两侧相互对应的平衡调节杆，架体两端的两对左右平衡调节杆分别设置于接近轨道处的相应两侧立柱内、或立柱旁边的架体外侧部位。平衡调节杆的相约平衡适配器通过桥式共平衡校正驱动装置与平衡电机传动连接。桥式共平衡校正传动装置包括设置于架体顶壁纵向中部的平衡驱动主轴25，分别通过平面90度变向锥形齿轮传动器20a与平衡驱动主轴相传动连接于该平衡驱动主轴两端的平衡轴22，两平衡轴22的相对两端分别通过相互竖向垂直变向锥形齿轮传动器20、传动连接于相应左右两侧的平衡调节杆的内螺纹套管的上端。其平衡电机18通过固定连接于平衡驱动主轴中间的轴齿轮21与该平衡驱动主轴传动连接。

其平衡调节保险装置包括设于平衡调节杆的螺纹部或耦合螺纹杆的缩径部。即其平衡调节杆的螺纹部的上下端、或者耦合螺纹杆的螺纹部的上下端，分别设置有缩径部，缩径部的外径小于内螺纹套管的螺纹部的最小内径，当调节电机旋转使内螺纹套管的转动行程达到或大于架体最大允许调节倾斜度时，内螺纹套管将与平衡调节杆或耦合螺纹杆的螺纹部相脱离而空转。达到自保护目的。

其双向作用复合平面轴承装置30可由相互相向对应分别设置于平衡调节杆上端的内螺纹套管与架体上端之间、以及平衡调节杆的下部与底架之间的两平面轴承构成。其可以有效降低平衡调节机构及其架体的整体高度，简化平衡调节机构的安装结构和安装工艺，提高平衡调节的稳定性。本例其余组成结构和相应的运行工作方式等可与上述任一实施例类同。

实施例5中，如图8所示。其于架体水平面相对两侧、相互相向对应分别设置左右倾角传感器（如姿态传感器或倾角传感器电路）。左右倾角传感器通过地址分配器（相应的i/o芯片）连接于平衡调节控制器的mcu处理器相应输入端，如74hc165d芯片。左倾角传感器1a和右倾角传感器1b以及水平基准设定器分别连接于基准比较方向识别器，左右倾角传感器取值方向相同（或统一取正或负值）。基准比较方向识别器分别对左右倾角传感器进行比较，再根据比较结果输出相应的信号控制平衡电机的正、反转。本例其余组成结构和相应的运行工作方式等可与上述任一实施例类同。

实施例6中，如图9所示。其多功能校正作用力运动耦合装置包括智能式受力导向器，以及多能式滚动耦合器等。其智能式受力导向器包括侧框式轨道161，其侧框式轨道相应一侧设有功能凹槽16c，其功能凹槽的上下壁面构成承力导向工作壁面。多能式滚动耦合器包括一个或相互并列的多个可向上或向下施加平衡调节作用力的多能施力滚动装置，多能施力滚动装置的滚动体设置于凹槽可与该智能式受力导向器的功能凹槽16c的承力导向工作壁面滚动式连接。

多能施力滚动装置可由滚筒装置或轴承装置构成，本例中为轴承装置，一个或多个轴承装置的滚动轴承17a既可与功能凹槽16c的上壁面滚动式连接，又可与功能凹槽的下壁面滚动式连接,其一个或多个并列的轴承装置的轴承轴17b固定连接于或并列固定连接于平衡调节杆8的下端。其多功能校正作用力运动耦合装置等的运行调节作用方式等与实施例2类同。即当架体向一侧倾斜时，多能施力滚动装置的滚动体（轴承）与功能凹槽的上壁面滚动式连接，当架体向另一侧倾斜时，多能施力滚动装置的滚动体（轴承）与功能凹槽的下壁面滚动式连接，对架体进行姿态平衡校正。其相应平衡调节校正结构构成特别简单、合理，作用方式合理，运行效果特别好。本例其余结构和相应的运行工作方式等可与上述任一实施例类同。

实施例7中，如图10所示。其滚动式连接于轨道同一滚动壁面的滚动轴承可以并列设置多个，多个滚动轴承17a的轴承轴同时固定连接于平衡调节杆下端。本例其余组成结构和相应的运行工作方式等可与上述任一实施例类同。

本发明的实施例8中，其平衡电机通过蜗轮蜗杆传动机构分别连接于架体两侧的调节杆的内螺纹套，其蜗轮蜗杆传动机构为与现有类似的直角变向等传动结构和原理方式类同。本例其余组成结构和相应的运行工作方式等可与上述任一实施例类同。

本发明的实施例9中，靠架体两端的最接近其两轨道的、相互斜向对称的架体两侧的相应两框式立柱，分别各设置一平衡调节杆8，该两平衡调节杆相对于架体相互斜向对称，架体顶部上设置有一根于架体左右两侧方向上呈斜向的平衡驱动主轴25，平衡驱动主轴25的两端分别通过相斜向对应的两锥形齿轮传动器20与两侧平衡调节杆的内螺纹套管传动连接。其平衡电机输出轴与平衡驱动主轴25平行设置于架体顶部、并与平衡驱动主轴相传动连接。其在整体结构简单的基础上，其两调节杆分别于两端作用于架体相对两侧，以合理的平衡作用原理实现相对更好的平衡调节效果。本例其余结构和相应的运行工作方式等可与上述任一实施例类同。

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