手动电动双重控制的升降装置、方法及晶种升降设备

技术领域

本发明涉及晶种生长技术领域，尤其涉及一种手动电动双重控制的升降装置、方法及晶种升降设备。

背景技术

结晶一般是从溶解在溶液中的物质以晶体形式析出，主要用途为分离提纯物质或祛除溶液中杂质以实现净化溶液的目的，广泛应用于湿法冶金、化工、材料、医药、食品、制盐等工业部门。

目前，对于晶体生长设备，多采用加入晶种的方式进行结晶，晶种的加入需要通过升降装置来实现，现有技术中，一般通过电机和减速机实现对晶种的升降调整，然而，在结晶工艺中，对于晶种的移动速度在不同的阶段并不相同。也就是说，现有的工艺对升降机构动力的持续性及其进给精度的要求不断提高，已有的升降机构中采用的单组电动机构由于电机转速可调范围限制及减速器速比固定，从而无法保持最快及最慢两极端速度的输出。而手动输出动力速率较低且精度不佳从而无法满足实际生产需求。

基于此，现有技术仍然有待改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种手动电动双重控制的升降装置、方法及晶种升降设备，以解决现有技术的升降装置无法满足现有结晶工艺需求的技术问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明一些实施例公开了一种手动电动双重控制的升降装置，包括升降丝杠、升降螺母、电磁离合组件、第一电动驱动机构和手动驱动机构，其中，

升降螺母配合安装在升降丝杠上；

电磁离合组件安装在升降丝杠上，且位于升降螺母下方，第一电动驱动机构机构通过电磁离合组件与升降丝杠连接，以驱动升降丝杠旋转；

手动驱动机构包括手轮和齿轮副，手轮通过齿轮副连接并驱动升降丝杠旋转。

一些实施例中，电磁离合组件包括主电磁离合器、涡轮和蜗杆；

主电磁离合器的线圈部与升降丝杠固定连接，主电磁离合器的衔铁部上固定安装涡轮，蜗杆与涡轮配合设置；

第一电动驱动机构连接蜗杆的第一端。

一些实施例中，还包括第二电动驱动机构、第一电磁离合器和第二电磁离合器，其中，第一电动驱动机构通过第一电磁离合器连接蜗杆的第一端；第二电动驱动机构通过第二电磁离合器连接蜗杆的第二端；

并且，第一电动驱动机构和第二电机驱动机构具有不同的传速比。

一些实施例中，主电磁离合器失电时，涡轮和蜗杆之间的连接分离；主电磁离合器得电时，涡轮和蜗杆连接。

一些实施例中，主电磁离合器包括第一固定板、线圈主体、衔铁、板簧和板簧固定板，其中，

第一固定板固定在升降丝杠上，线圈主体安装在第一固定板下表面，线圈主体通过键槽和升降丝杠连接；

板簧的第一端固定在板簧固定板的上表面，板簧的第二端连接衔铁，

并且，衔铁与线圈主体相对设置；

板簧固定板的下表面安装涡轮。

一些实施例中，第一电磁离合器包括传动轴盘、板簧、衔铁和线圈主体，其中，衔铁通过板簧安装在传动轴盘上，线圈主体安装在蜗杆的第一端，线圈主体与衔铁相对布置；传动轴盘与第一电动驱动机构的输出轴连接；

第二电磁离合器包括传动轴盘、板簧、衔铁和线圈主体，其中，衔铁通过板簧安装在传动轴盘上，线圈主体安装在蜗杆的第二端，线圈主体与衔铁相对布置；传动轴盘与第二电动驱动机构的输出轴连接。

一些实施例中，升降丝杠下端通过连接轴套连接齿轮副。

另一方面，本发明一些实施例还公开了一种升降方法，采用前述的升降装置，电磁离合组件得电时，通过第一电动驱动机构驱动升降丝杠快速升降；电磁离合组件失电时，通过手动驱动机构驱动升降丝杠升降。

一些实施例中，在电磁离合组件的主电磁离合器下端固定安装涡轮，以及与涡轮配合的蜗杆；

第一电动驱动机构通过第一电磁离合器连接蜗杆的第一端，第二电动驱动机构通过第二电磁离合器连接蜗杆的第二端；

电磁离合组件得电，第一电磁离合器得电，第二电磁离合器失电时，第一电动驱动机构驱动升降丝杠快速升降；

电磁离合组件得电，第一电磁离合器失电，第二电磁离合器得电时，第二电动驱动机构驱动升降丝杠慢速升降。

此外，本发明一些实施例还公开了一种晶体生长设备，包括固定平台、晶种吊杆，以及前述的升降装置，其中，固定平台与升降螺母固定连接，晶种吊杆一端安装在固定平台下表面，另一端安置晶种。

采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的一种手动电动双重控制的升降装置、方法及晶种升降设备，解决手动控制速率太低且耗费人力的问题，电动组合运行的精度比手动运行精度高且运行平稳。通过电磁离合组件实现对于电动驱动和手动驱动的隔离，从而提供了一种手动、电动双重控制的升降装置。通过设置第一电动驱动机构和第二电动驱动机构，并通过第一电磁离合器和第二电磁离合器进行隔离，克服了现有技术仅包含一个电动驱动而导致的升降速度范围较窄，实现了一定时间内快速升降及慢速升降的效果；运用多组电磁离合器分别处于不同状态下的相互配合达到整个机构运行反应快速且节省人力的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明一些实施例所公开的一种手动电动双重控制的升降装置的结构示意图；

图2为本发明一些实施例所公开的一种手动电动双重控制的升降装置的结构示意图；

图3为本发明一些实施例所公开的一种手动电动双重控制的升降装置的结构示意图；

图4为本发明一些实施例所公开的一种手动电动双重控制的升降装置的结构示意图。

附图标记说明：

11、升降丝杠；12、升降螺母；21、手轮；22、齿轮副；31、主电磁离合器；311、第一固定板；312、板簧固定板；32、涡轮；33、蜗杆；41、第一调速电机；42、第一减速器；51、第二调速电机；52、第二减速器；6、第一电磁离合器；7、第二电磁离合器；8、连接轴套；91、线圈主体；911、转子；912、线圈；913、定子；92、衔铁；93、板簧；94、传动轴盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理，但不能用来限制本公开的范围，本公开可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

此外，本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。

还需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。

本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1至图4所示，本发明一些实施例公开了一种手动电动双重控制的升降装置，包括升降丝杠11、升降螺母12、电磁离合组件、第一电动驱动机构和手动驱动机构，其中，升降螺母12配合安装在升降丝杠11上；电磁离合组件安装在升降丝杠11上，且位于升降螺母12下方，第一电动驱动机构机构通过电磁离合组件与升降丝杠11连接，以驱动升降丝杠11旋转；手动驱动机构包括手轮21和齿轮副22，手轮21通过齿轮副22连接并驱动升降丝杠11旋转。

使用时，当需要进行电动驱动升降时，电磁离合组件得电，第一驱动机构与升降丝杠11连接，第一驱动机构得电，按照需要的速度驱动升降丝杠11转动，从而带动升降螺母12上升或下降。当需要进行手动驱动升降时，电磁离合组件失电，第一驱动机构与升降丝杠11之间的连接断开，转动手轮21，通过齿轮副22的传动作用，升降丝杠11旋转，从而带动升降螺母12上升或下降。本实施例通过电磁离合组件的设置，实现对于电动驱动和手动驱动的隔离，提供了一种手动、电动双重控制的升降装置。将其应用于晶种生产设备时，还需要包括固定平台和晶种吊杆，固定平台与升降螺母12固定连接，晶种吊杆一端安装在固定平台下表面，另一端安置晶种。通过升降螺母12的升降带动吊杆上下移动，从而带动安置于吊杆下端的晶种移动。

本发明一些实施例公开了一种手动电动双重控制的升降装置，在上述实施例的基础上，电磁离合组件可包括主电磁离合器31、涡轮32和蜗杆33；主电磁离合器31的线圈912部与升降丝杠11固定连接，主电磁离合器31的衔铁92部上固定安装涡轮32，蜗杆33与涡轮32配合设置；第一电动驱动机构连接蜗杆33的第一端。通过主电磁离合器31的断开或连接，实现涡轮32和蜗杆33的连接和断开。主电磁离合器31失电时，涡轮32和蜗杆33之间的连接分离；主电磁离合器31得电时，涡轮32和蜗杆33连接。

一些实施方式中，如图1，图2所示，主电磁离合器31包括第一固定板311、线圈主体91、衔铁92、板簧93和板簧93固定板312，其中，第一固定板311固定在升降丝杠11上，线圈主体91安装在第一固定板311下表面；板簧93的第一端固定在板簧93固定板312的上表面，板簧93的第二端连接衔铁92，并且，衔铁92与线圈主体91相对设置；板簧93固定板312的下表面安装涡轮32。线圈主体91包含了定子913、转子911和线圈912，定子913固定在第一固定板311下表面，线圈主体的转子911通过键槽和升降丝杠11连接，升降丝杠11下端可以通过连接轴套8和手动驱动机构的齿轮副22连接，齿轮副22连接手轮21并通过螺母进行固定。蜗杆33的第一端通过第一减速器42和第一调速电机41相连。

本发明一些实施例公开了一种手动电动双重控制的升降装置，在上述实施例的基础上，为了进一步实现更多速度范围的调整，在原结构基础上，在蜗杆33轴两端增加两组电磁离合器及不同规格的调速电机及减速器用来分别控制极快和极慢转速。离合器主体固定在蜗杆33轴上，衔铁92固定在传动轴盘94上，传动轴盘94连接调速电机。具体地，在第一电动驱动机构的技术长，还包括第二电动驱动机构、第一电磁离合器6和第二电磁离合器7，其中，第一电动驱动机构通过第一电磁离合器6连接蜗杆33的第一端；第二电动驱动机构通过第二电磁离合器7连接蜗杆33的第二端；第二电动驱动机构同样包含第二调速电机51和第二减速器52。并且，第一电动驱动机构和第二电机驱动机构具有不同的传速比。通过第一电磁离合器6的设置控制第一电动驱动机构和蜗杆33之间的连接，通过第二电磁离合器7的设置控制第二电动驱动机构和蜗杆33之间的连接，从而避免第一电动驱动机构和第二电动驱动机构之间产生干涉，保证第一电动驱动机构和第二电动驱动机构中仅有一个运行。

上述实施例中，第一电磁离合器6的结构具体可包括传动轴盘94、板簧93、衔铁92和线圈主体91，其中，衔铁92通过板簧93安装在传动轴盘94上，线圈主体91安装在蜗杆33的第一端，线圈主体91与衔铁92相对布置；传动轴盘94与第一电动驱动机构的输出轴连接。

第二电磁离合器7的结构可基本与第一电磁离合器6的结构相同，第二电磁离合器7和第一电磁离合器6在结构上呈对称分布。可包括传动轴盘94、板簧93、衔铁92和线圈主体91，其中，衔铁92通过板簧93安装在传动轴盘94上，线圈主体91安装在蜗杆33的第二端，线圈主体91与衔铁92相对布置；传动轴盘94与第二电动驱动机构的输出轴连接。

使用时，当升降机构由手动控制(手动驱动机构工作)快速升降时，转动手轮21带动齿轮副22转动，输出齿轮通过连接轴套8带动升降丝杠11转动，升降丝杠11转动的同时会通过键槽带动主电磁离合器31的转子911转动。由于手动控制模式三组电磁离合器(主电磁离合器31、第一电磁离合器6和第二电磁离合器7)电流处于断开状态，线圈912无电，此时离合器转子911和衔铁92分离，所以手动驱动机构不会和蜗轮蜗杆33等电动机构产生干涉。

当升降机构由电动控制快速升降时，主电磁离合器31和控制快速升降的第一电磁离合器6都处于通电状态，控制慢速升降的第二电磁离合器7处于断电状态。

当升降机构由电动控制慢速升降时，主电磁离合器31和控制慢速升降的第二电磁离合器7都处于通电状态，控制快速升降的第一电磁离合器6都处于断电状态。

本发明实施例还公开了一种采用前述的升降装置进行升降的方法，电磁离合组件得电时，通过第一电动驱动机构驱动升降丝杠11快速升降；电磁离合组件失电时，通过手动驱动机构驱动升降丝杠11升降。通过电磁离合组件实现对于电动驱动和手动驱动的隔离，从而提供了一种手动、电动双重控制的升降装置。

本发明实施例还公开了一种采用前述的升降装置进行升降的方法，在上述实施例的基础上，增加了电动驱动增加了第二个传速比的驱动，具体地，可在电磁离合组件的主电磁离合器31下端固定安装涡轮32，以及与涡轮32配合的蜗杆33；第一电动驱动机构通过第一电磁离合器6连接蜗杆33的第一端，第二电动驱动机构通过第二电磁离合器7连接蜗杆33的第二端；电磁离合组件得电，第一电磁离合器6得电，第二电磁离合器7失电时，第一电动驱动机构驱动升降丝杠11快速升降；电磁离合组件得电，第一电磁离合器6失电，第二电磁离合器7得电时，第二电动驱动机构驱动升降丝杠11慢速升降。

电动控制处于任一工作状态(快速升降状态或慢速升降状态)：主电磁离合器31和第一电磁离合器6或第二电磁离合器7中的一个组合同时通电后，线圈912产生磁场，由于板状弹簧(板簧93)可发生形变，衔铁92和转子911吸合，由于第一离合器和第二离合器的衔铁92通过板簧93固定在传动轴盘94上，第一调速电机41或第二调速电机51通电后通过第一减速器42或第二减速器52带动对应的传动轴盘94转动，第一离合器或第二离合器的转子911固定在蜗杆轴(蜗杆33)上，使传动轴盘-离合器-蜗杆轴连接为一个整体；主离合器的衔铁92通过板簧93固定在涡轮32上，转子911固定在升降丝杠11上，使蜗杆涡轮副-主离合器-升降丝杠11连接为一个整体。从而使第一调速电机41或第二调速电机51带动升降丝杠11转动从而实现快速或慢速运行的目的。此时另一个不工作的电磁离合器电流处断开状态，线圈912无电，此时转子911和衔铁92分离，所以两组电磁离合器(第一电磁离合器6和第二电磁离合器7)同一时间一个通电一个断电，因此不会互相产生干涉，由于下第一调速电机41和第二调速电机51的调速范围及减速器分别处于现实使用中所要求的快速和慢速两个范围，故可以实现机构不同升降速度的选择。

综上所述，本发明实施例所公开的手动电动双重控制的升降装置、方法及晶种升降设备，提供了一种特定要求下的设备组合结构运动方案，具有运转精度高、稳定性高、运行方式灵活、可控性强等优势，是一种针对需要高精度升降系统的设备的有效解决方案。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。