一种通信基站铁塔

技术领域

本发明涉及通信基站技术领域，具体而言，涉及一种通信基站铁塔。

背景技术

对于通信领域而言，在建设通信基站的过程中往往会建立通信基站铁塔，以通过通信基站铁塔来实现信号的收发。

通信基站铁塔通常包括混凝土基座、设置在混凝土基座上的塔身以及设置在塔身顶端的信号收发设备组成，其中，塔身又包括从上至下依次设置的多节塔节组成。传统建立通信基站铁塔的方式是先浇筑混凝土基座，其次再在混凝土基座上安装塔身，最后在塔身的顶端安装信号收发设备，然而，由于塔身自身的材料较多，在实际安装过程中费时费力，同时，由于塔身的高度较高，在安装较高位置处的塔节以及信号收发设备时往往需要人工进行高空作业，因此存在较大的安全隐患。

为此，现阶段也出现了一些可升降的通信基站铁塔，例如，公告号为CN106703456B的专利文献公开的一种可升降通信基站，该基站所用的通信基站铁塔即为可升降的结构，其通过在每个塔节的内部设置螺杆，当驱动最底部的塔节内部的螺杆转动时，位于最底部的塔节内部的塔节能够沿竖直方向运动，且该塔节内部的螺杆也会在最底部的塔节内部的螺杆的传动下转动，进而实现带动多个塔节沿竖直方向同步运动，便于通信基站铁塔的安装。然而，由于此类通信基站铁塔需要在每个塔节内部设置螺杆，且相邻两个螺杆之间通过两个齿轮传动，在实际应用过程中，两个齿轮在啮合传动的同时，其中一个齿轮还需要沿着螺杆的轴向运动，因此对齿轮造成的疲劳损伤较大，稍有不慎就可能出现传动失效情况，维护维修困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通信基站铁塔，以提出一种新的能够实现不同塔节沿竖直方向运动的技术方案来克服现有技术中存在的部分技术问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种通信基站铁塔，包括塔身和升降机构，所述塔身包括底部塔节、中间塔节以及顶部塔节；所述中间塔节设置于底部塔节内部，且能够伸出至底部塔节外或缩回至底部塔节内；所述顶部塔节设置于中间塔节内部，且能够伸出至中间塔节外或缩回至中间塔节内；所述升降机构用于驱动中间塔节沿竖直方向运动；还包括提升机构，所述提升机构包括提升板以及多个提升单元，所述提升板设置于中间塔节的底部，多个所述提升单元沿中间塔节的周向依次设置，所述提升单元包括：

提升齿条，竖直设置于底部塔节的内壁；

提升轴，可自由转动的水平设置于提升板上；

提升齿轮，套设于提升轴的外壁且与提升轴同轴转动，所述提升齿轮与提升齿条啮合；

绞线盘，套设于提升轴的外壁且与提升轴同轴转动；

提升滑轮，可自由转动的水平设置于中间塔节的顶部；

提升绳，所述提升绳的一端与绞线盘相连，所述提升绳的另一端绕过提升滑轮后与顶部塔节的底部相连。

在一些可能的实施例中，还包括防坠机构，所述防坠机构包括多个防坠单元，多个所述防坠单元沿顶部塔节的周向依次设置，所述防坠单元包括：

第一防坠齿条，竖直设置于顶部塔节的外壁且靠近顶部塔节的底部；

防坠齿轮，可自由转动的水平设置于中间塔节的顶部；所述防坠齿轮位于第一防坠齿条的运动路径上，且能够与第一防坠齿条啮合；

第二防坠齿条，可滑动的水平设置于中间塔节的顶部；所述第二防坠齿条位于防坠齿轮的下方且与防坠齿轮啮合，所述第二防坠齿条的一端朝向顶部塔节。

在一些可能的实施例中，所述防坠机构还包括防坠板，所述防坠板设置于顶部塔节的内部；

所述防坠单元还包括防坠柱和防坠块，所述防坠柱竖直设置于防坠板的底部，所述防坠块设置于第二防坠齿条朝向顶部塔节的一端，所述防坠块上开设有与防坠柱对应的防坠孔。

在一些可能的实施例中，所述防坠柱的外壁套设有防坠弹簧，所述防坠弹簧的外径大于防坠孔的内径，所述防坠弹簧的一端与防坠板的底部相连，所述防坠弹簧的另一端竖直向下延伸。

在一些可能的实施例中，所述提升机构还包括与提升单元一一对应的提升导向单元，所述提升导向单元包括两个提升导向滑轨，两个所述提升导向滑轨相对的设置在中间塔节的内壁，所述顶部塔节的外壁设置有与提升导向滑轨适配的提升导向滑槽。

在一些可能的实施例中，还包括基座，所述基座设置于底部塔节的底部；

所述升降机构包括：

升降螺杆，可自由转动的竖直设置于底部塔节的内部；所述升降螺杆的顶端贯穿提升板且与提升板螺纹连接；

驱动组件，设置于基座的顶部；驱动组件包括驱动电机和减速器，驱动电机的输出端与减速器传动连接，减速器的输出端与升降螺杆的底端传动连接。

在一些可能的实施例中，所述升降机构还包括与提升单元一一对应的升降导向单元，所述升降导向单元包括两个升降导向滑轨，两个所述升降导向滑轨固定设置于底部塔节的内壁且分别位于提升齿条的两侧，所述提升板的侧边设有与升降导向滑轨适配的升降导向滑槽。

在一些可能的实施例中，所述提升单元的数量为四个，四个所述提升单元依次设置在中间塔节的四周。

在一些可能的实施例中，所述防坠单元的数量为四个，四个所述防坠单元依次设置在顶部塔节的四周。

在一些可能的实施例中，还包括信号收发设备，所述信号收发设备设置于顶部塔节的顶部。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1、本发明提供的通信基站铁塔，通过设置升降机构以及提升机构，能够实现简化塔身的安装过程中，降低需要人工进行高空作业安装铁塔所带来的安全风险，且提高了铁塔的安装效率。与此同时，通过采用基于牵引绳提升原理并能够与中间塔节联动的提升机构来实现顶部塔节的升降，结构设计合理，相较于全部采用螺杆进行升降而言，能够有效的降低在升降过程中的故障率，相较于全部采用牵引绳来进行升降而言，中间塔节的升降更加平稳，且塔身整体在安装状态下的结构更加稳定。

2、本发明提供的通信基站铁塔，通过增设防坠机构，能够有效的为伸出至中间塔节外的顶部塔节提供防护，避免在实际应用过程中出现顶部塔节直接下坠至中间塔节内部，造成较大损失的情况。

附图说明

图1为本发明实施例提供的塔身未升降时通信基站铁塔的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的塔身升降时通信基站铁塔的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的去除底部塔节后通信基站铁塔的塔身升降时的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的底部塔节的结构示意图；

图5为图2中A处的放大图；

图6为图3中B处的放大图；

图7为图3中C处的放大图；

图8为图3中D处的放大图。

图标：10-基座，20-塔身，21-底部塔节，22-中间塔节，23-顶部塔节，30-升降机构，31-升降螺杆，32-驱动组件，321-驱动电机，322-减速器，33-升降导向单元，331-升降导向滑轨，332-升降导向滑槽，40-提升机构，41-提升板，42-提升单元，421-提升齿条，422-提升轴，423-提升齿轮，424-绞线盘，425-提升滑轮，426-提升绳，43-提升导向单元，431-提升导向滑轨，432-提升导向滑槽，50-信号收发设备，60-防坠机构，61-防坠板，62-防坠单元，621-第一防坠齿条，622-防坠齿轮，623-第二防坠齿条，624-防坠块，625-防坠柱，626-防坠弹簧。

具体实施方式

请参照图1至图8，本实施例提供了一种通信基站铁塔，具体为，提供一种在安装过程中塔身20能够升降的通信基站铁塔，以实现简化通信基站铁塔安装工序，降低人工在高空作业时安装通信基站铁塔的风险。该通信基站铁塔包括基座10、塔身20、升降机构30、提升机构40以及信号收发设备50。

请参照图1和图2，在本实施例中，基座10可以但不局限于采用混凝土浇筑形成，塔身20则安装在基座10的顶部。塔身20包括底部塔节21、中间塔节22以及顶部塔节23。可以理解的是，构成塔身20的底部塔节21、中间塔节22以及顶部塔节23等塔节的结构类似，即，每个塔节均由四根呈矩形阵列分布的立柱以及设置在相邻两个立柱之间的横梁组成，从而依靠立柱和横梁构成中空且呈框架结构的塔节。此外，在实际实施时也可以在塔节的横梁与立柱之间增设倾斜设置的加强梁，以进一步提高每个塔节的结构强度，对于加强梁的设置在此不做限定。

对于塔身20而言，底部塔节21的底部安装在基座10的顶部，中间塔节22设置于底部塔节21内部，且中间塔节22能够伸出至底部塔节21外或缩回至底部塔节21内；顶部塔节23设置于中间塔节22内部，且顶部塔节23能够伸出至中间塔节22外或缩回至中间塔节22内，信号收发设备50则固定设置在顶部塔节23的顶部，以通过信号收发设备50来实现信号的收发。

在本实施例中，升降机构30用于驱动中间塔节22沿竖直方向运动，以通过升降机构30来使得中间塔节22伸出至底部塔节21外或缩回至底部塔节21内，以实现中间塔节22的升降。需要说明的是，对于升降机构30的具体结构将在后面做详细阐述。

在本实施例中，提升机构40则用于当中间塔节22在升降机构30的驱动下沿竖直方向运动时进行传动，以实现利用提升机构40来带动顶部塔节23沿竖直方向运动，从而使得顶部塔节23伸出至中间塔节22外或缩回至中间塔节22内，进而实现顶部塔节23的升降。

具体地，请参照图3，提升机构40包括提升板41以及多个提升单元42，提升板41设置于中间塔节22的底部，多个提升单元42沿中间塔节22的周向依次设置。可以理解的是，为了提高顶部塔节23沿竖直方向运动时的稳定性，本实施例中提升单元42共设置有四个，且四个提升单元42依次设置在中间塔节22的四周，即，中间塔节22的每一侧均对应设置有一个提升单元42。

结合图4、图5和图6所示的内容，每个提升单元42均包括提升齿条421、提升轴422、提升齿轮423、绞线盘424、提升滑轮425以及提升绳426，其中，提升齿条421竖直设置于底部塔节21的内壁上，作为优选的，提升齿条421的长度不小于中间塔节22沿竖直方向运动时的运动行程。提升轴422则通过轴承座可自由转动的水平设置于提升板41上，此时，提升齿轮423和绞线盘424均套设于提升轴422的外壁，且提升齿轮423和绞线盘424均能够与提升轴422同轴转动，与此同时，提升齿轮423与提升齿条421啮合。

提升滑轮425则通过轴承座可自由转动的水平设置于中间塔节22顶部，提升绳426的一端与绞线盘424相连，提升绳426的另一端沿竖直方向向上延伸并绕过提升滑轮425后再沿竖直方向向下延伸并与顶部塔节23的底部相连，可以理解的是，提升绳426可以与顶部塔节23底部的横梁连接，且连接位置位于顶部塔节23底部的横梁的中部，以使得顶部塔节23的受力更加均匀，提升绳426可以但不局限于采用钢丝绳。

如此设置，在实际安装过程中，假设初始状态下塔身20的结构如图1所示，中间塔节22缩回至底部塔节21内部，顶部塔节23缩回至中间塔节22的内部，提升机构40的每个提升单元42的提升绳426均处于张紧状态。当需要使得塔身20升高时，利用升降机构30驱动中间塔节22沿竖直方向向上运动，以使得中间塔节22逐渐从底部塔节21的内部伸出，与此同时，位于中间塔节22内部的顶部塔节23将在提升机构40的作用下沿竖直方向向上运动，以使得顶部塔节23逐渐从中间塔节22的内部伸出。

具体地，当中间塔节22沿竖直方向向上运动时，中间塔节22将带动提升机构40的提升板41同步向上运动，其中，对于每一个提升单元42而言，提升单元42的提升齿轮423在提升板41的带动下向上运动，向上运动的提升齿轮423在提升齿条421的作用将发生转动，进而通过提升齿轮423带动提升轴422以及绞线盘424同步转动，随着绞线盘424开始转动，提升绳426将不断缠绕在绞线盘424上，绞线盘424与顶部塔节23之间的提升绳426的长度逐渐变短，此时，顶部塔节23将在多个提升单元42的提升绳426的共同作用下被提升起来，也就实现当中间塔节22沿竖直方向向上运动时，利用提升机构40带动顶部塔节23从中间塔节22内部伸出，需要说明的是，基于提升齿条421的长度不小于中间塔节22沿竖直方向运动时的运动行程，因此在顶部塔节23伸出至中间塔节22外时，提升齿轮423始终与提升齿条421保持啮合。待中间塔节22在升降机构30的驱动下向上运动至极限位置处时，顶部塔节23也刚好向上运动至极限位置，且此时顶部塔节23在多个提升单元42的提升绳426的牵引作用下保持相对固定，此时，塔身20的结构如图2所示。

反之，当中间塔节22在升降机构30的驱动下沿竖直方向向下运动，以使得中间塔节22重新缩回至底部塔节21内部时，中间塔节22带动提升机构40的提升板41同步向下运动，其中，对于每一个提升单元42而言，提升单元42的提升齿轮423在提升板41的带动下向下运动，向下运动的提升齿轮423在提升齿条421的作用下将反向转动，进而通过提升齿轮423带动提升轴422以及绞线盘424同步反向转动，随着绞线盘424开始反向转动，缠绕在绞线盘424上的提升绳426被逐渐释放，绞线盘424与顶部塔节23之间的提升绳426的长度逐渐变长，此时，顶部塔节23将在自生重力作用下缓慢向下运动，也就实现了当中间塔节22沿竖直方向向下运动时，利用提升机构40带动顶部塔节23重新缩回至中间塔节22内部。待中间塔节22在升降机构30的驱动下向下运动至初始位置处时，顶部塔节23也刚好向下运动至初始位置。

由此可见，本实施例提供的通信基站铁塔，通过设置升降机构30以及提升机构40，能够实现简化塔身20的安装过程中，降低需要人工进行高空作业安装铁塔所带来的安全风险，且提高了铁塔的安装效率。与此同时，通过采用基于牵引绳提升原理并能够与中间塔节22联动的提升机构40来实现顶部塔节23的升降，结构设计合理，相较于全部采用螺杆进行升降而言，能够有效的降低在升降过程中的故障率，相较于全部采用牵引绳来进行升降而言，中间塔节22的升降更加平稳，且塔身20整体在安装状态下的结构更加稳定。

可以理解的是，本实施例的提升机构40还包括与提升单元42一一对应的提升导向单元43，以实现当顶部塔节23沿竖直方向运动时通过提升导向单元43起到导向和限位的作用，从而进一步提高顶部塔节23在沿竖直方向运动时的稳定性。

具体地，结合图7所示的内容，每个提升导向单元43均包括两个提升导向滑轨431，两个提升导向滑轨431相对的设置在中间塔节22的内壁上，顶部塔节23的外壁设置有与提升导向滑轨431适配的提升导向滑槽432，提升导向滑轨431滑动设置在提升导向滑槽432内，以使得顶部塔节23通过提升导向滑槽432与提升导向滑轨431滑动连接。作为优选的，本实施例中每个提升导向单元43的提升导向滑轨431的设置位置与顶部塔节23的立柱对应，此时，提升导向滑槽432开设在顶部塔节23的立柱上，且每个提升导向滑槽432均沿顶部塔节23的立柱的长度方向延伸。

请参照图3，在本实施例中，升降机构30包括升降螺杆31以及驱动组件32，升降螺杆31可自由转动的竖直设置于底部塔节21的内部，作为优选的，升降螺杆31设置在底部塔节21内部的中心，此时，升降螺杆31的顶端贯穿提升板41，且升降螺杆31与提升板41螺纹连接。驱动组件32则设置于基座10的顶部，其中，驱动组件32包括驱动电机321和减速器322，驱动电机321的输出端与减速器322传动连接，减速器322的输出端与升降螺杆31的底端传动连接，进而通过驱动电机321以及减速器322来带动升降螺杆31转动。

当需要利用升降机构30驱动中间塔节22沿竖直方向运动时，启动驱动电机321，升降螺杆31在减速器322的传动作用下转动，此时，基于螺纹传动原理，升降螺杆31的旋转运动将转变为提升机构40的提升板41沿竖直方向的直线运动，进而通过提升板41来带动中间塔节22沿竖直方向运动，如此，只需要合理控制驱动电机321正转或反转，即可实现提升板41以及中间塔节22在竖直方向上的往复运动。

可以理解的是，本实施例中的升降机构30还包括与提升单元42一一对应的升降导向单元33，以实现当中间塔节22沿竖直方向运动时通过升降导向单元33起到导向和限位的作用，从而进一步提高中间塔节22在沿竖直方向运动时的稳定性。

具体地，结合图3、图4和图6所示的内容，升降导向单元33包括两个升降导向滑轨331，两个升降导向滑轨331固定设置于底部塔节21的内壁，且两个升降导向滑轨331分别位于提升单元42的提升齿条421的两侧，提升板41的侧边设有与升降导向滑轨331适配的升降导向滑槽332，升降导向滑轨331滑动设置在升降导向滑槽332内，以使得提升机构40的提升板41通过升降导向滑槽332与升降导向滑轨331滑动连接。

在本实施例中，当顶部塔节23在提升机构40的作用下伸出至中间塔节22外部时，顶部塔节23是依靠多个提升单元42的提升绳426的牵引作用保持的相对固定，而在实际应用过程中，可能会出现提升单元42的提升绳426断裂的风险，进而导致顶部塔节23可能出现倾斜或下坠的风险。其中，当部分提升单元42的提升绳426断裂时，由于还有部分提升单元42的提升绳426牵引着顶部塔节23，因此顶部塔节23仅仅可能发生倾斜，此时，相关人员完全有足够的时间对发生倾斜的顶部塔节23进行处理，然而，当所有提升单元42的提升绳426同时断裂时，顶部塔节23会瞬间失去来自所有提升单元42的提升绳426的牵引力，顶部塔节23将直接下坠，进而可能造成较大的损失。

为此，本实施例提供的通信基站铁塔还增设了防坠机构60，以通过防坠机构60来对下坠的顶部塔节23起到一定的防护作用，避免顶部塔节23直接向下坠落至中间塔节22中，造成较大的损失。具体地，继续参照图3，防坠机构60包括防坠板61以及多个防坠单元62，防坠板61设置于顶部塔节23的内部，可以理解的是，为了避免当顶部塔节23缩回至中间塔节22内部，且中间塔节22缩回至底部塔节21内部时，升降螺杆31与防坠板61之间发生干涉，在防坠板61上开设有供升降螺杆31穿过的避让孔。

多个防坠单元62则沿顶部塔节23的周向依次设置，可以理解的是，本实施例的防坠单元62同样设置为四个，且四个防坠单元62依次设置在顶部塔节23的四周，即，顶部塔节23的每一侧均对应设置有一个防坠单元62。

具体地，请参照图8，防坠单元62包括第一防坠齿条621、防坠齿轮622、第二防坠齿条623、防坠块624、防坠柱625和防坠弹簧626，其中，第一防坠齿条621竖直设置于顶部塔节23的外壁且靠近顶部塔节23的底部设置，防坠齿轮622则通过轴承座可自由转动的水平设置在中间塔节22的顶部，且该防坠齿轮622位于第一防坠齿条621的运动路径上，以使得当第一防坠齿条621运动至防坠齿轮622所在位置处时，第一防坠齿条621能够与防坠齿轮622啮合。

第二防坠齿条623则可滑动的水平设置在中间塔节22的顶部，该第二防坠齿条623位于防坠齿轮622的下方且与防坠齿轮622啮合，第二防坠齿条623的一端朝向顶部塔节23且与防坠块624连接，防坠柱625则竖直设置在防坠板61的底部，防坠块624上开设有与防坠柱625对应的防坠孔，防坠柱625能够插入至防坠孔内，作为优选的，防坠块624上的防坠孔的孔径略大于防坠柱625的外径，以便于防坠柱625在下坠时与防坠孔的位置略有偏移也能顺利插入至防坠孔内；防坠弹簧626则套设在防坠柱625的外壁，且该防坠弹簧626的外径大于防坠孔的内径，防坠弹簧626的一端与防坠板61的底部相连，防坠弹簧626的另一端竖直向下延伸并超过防坠柱625。

如此设置，假设塔身20的中间塔节22以及顶部塔节23未上升的初始状态下，每个防坠单元62的防坠块624均位于顶部塔节23的外围，即，顶部塔节23能够顺利的从中间塔节22的顶部伸出。在安装塔身20的过程中，随着顶部塔节23在提升机构40的作用下向上运动，对于每一个防坠单元62而言，当顶部塔节23向上运动至防坠板61刚好向上越过第二防坠齿条623所在位置处时，顶部塔节23外壁设置的第一防坠齿条621刚好运动至防坠齿轮622所在位置并与防坠齿轮622啮合，随着顶部塔节23继续向上运动，防坠齿轮622在第一防坠齿条621的作用下转动，第二防坠齿条623在防坠齿轮622的作用下沿水平方向朝顶部塔节23的内部运动，以通过第二防坠齿条623带动防坠块624朝顶部塔节23的内部运动，并当顶部塔节23向上运动至极限位置处时，所有防坠单元62的防坠块624均运动至顶部塔节23的内部，且所有防坠单元62的第一防坠齿条621保持与防坠齿轮622的啮合状态，以进一步提高顶部塔节23的稳定性，此时，防坠板61位于所有防坠单元62的防坠块624的上方，且设置在防坠板61底部的防坠柱625与对应的防坠块624上的防坠孔处于同一竖直线上。

需要说明的是，在实际实施时，防坠齿轮622的齿宽应大于第一防坠齿条621与第二防坠齿条623的宽度之和，以使得第一防坠齿条621和第二防坠齿条623在空间上交错开，避免第二防坠齿条623带动防坠块624沿水平方向朝顶部塔节23内部运动时与第一防坠齿条621之间发生干涉。

当提升机构40所有提升单元42的提升绳426同时断裂时，顶部塔节23在自身重力作用下开始下坠，此时，由于防坠板61距离防坠单元62的防坠块624的距离较小，防坠板61在下落时，设置在防坠板61的底部的防坠弹簧626会先与防坠块624接触，从而利用防坠弹簧626起到一定的缓冲作用，其次，设置在防坠板61底部的防坠柱625将插入至对应的防坠块624的防坠孔内，并当防坠板61的底面与防坠块624的顶面接触时，利用多个防坠单元62的防坠块624即可起到支撑顶部塔节23的作用，避免顶部塔节23进一步下坠以造成较大的损失。

可以理解的是，若未出现提升绳426断裂的情况，当顶部塔节23沿竖直方向向下运动以重新缩回至中间塔节22内部时，所有防坠单元62的防坠块624将运动至顶部塔节23外部。具体地，对于单个防坠单元62而言，当顶部塔节23沿竖直方向向下运动时，防坠齿轮622将在第一防坠齿条621的作用下反向转动，第二防坠齿条623将在反向转动的防坠齿轮622的作用下沿水平方向朝远离顶部塔节23的方向运动，并当顶部塔节23内部的防坠板61刚好向下运动至防坠齿轮622所在位置处时，第二防坠齿条623已经带动防坠块624运动至顶部塔节23外，且第一防坠齿条621与防坠齿轮622脱离啮合，从而使得顶部塔节23能够正常的缩回至中间塔节22内部。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。