國旗自動升降機的製作方法

2023-06-13 15:55:21 2

專利名稱：國旗自動升降機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種國旗的升降裝置，是能使升旗儀式更莊嚴、規範的國旗自動升降機。
背景技術：
目前升降國旗公知的是在旗杆上端安裝滑輪，在滑輪上穿一繩索套至旗杆下端，國旗旗套套入木桿綁在繩索上，用手拉動升降，或將繩索繞在電機上牽引升降，風大時，易造成旗面歪斜、旗卷旗杆、繩卡滑輪等現象。

發明內容
為了克服現有的繩索牽引國旗存在的問題，本實用新型提供一種國旗自動升降機，該機用軌道取代繩索，將國旗旗套杆設計成微動力升降機，取代人力牽引或地面動力牽引，讓旗杆上部可旋轉，又能動力復位。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是用升降機、軌道、旋轉器與旗杆組合在一起，即旋轉器安裝在旗杆上部，軌道安裝在旗杆上，升降機可沿軌道升降，形成新型的國旗自動升降旗杆，具體是升降機採用低壓直流小功率電機做動力，用渦輪渦杆減速傳動，電機及傳動箱置於升降機內下端，傳動箱外設有壓板，升旗時用於壓下旋轉器的上槓桿銷，壓板上主動齒輪與隨動輪兩輪軸中間向上開有長20毫米、寬7毫米的鎖定槽，用於調整升旗後主動齒輪與旋轉復位齒輪的齒合與分離，下槓桿銷到達鎖定槽口上端時，主動齒輪與復位齒輪齒合，在下端時分離，升降機上端安裝對卡在軌道槽內的引導齒輪和引導輪。下端傳動箱外的主動齒輪輪面面向旗杆與齒條齒合，隨動輪與主動齒輪對卡在軌道兩側槽內，升降機利用軌道電極條供電，沿軌道升降，並可在軌道上卡上卸下及中間停留。
軌道採用寬15毫米、厚4毫米的單面齒條，平面貼在旗杆上，外附寬於齒條6毫米的防止升降機脫軌的絕緣材料護板，護板外面粘有兩條縛銅板電極，組成齒條式軌道，用螺絲安裝在刨成平面的旗杆上，用於升降機主動齒輪、隨動輪、引導齒輪、引導輪升降運動。軌道分三段沿旗杆呈直線排列，固定旗杆上的軌道為主軌道，旋轉器上的軌道為旋轉復位軌道，轉動段旗杆上的軌道也為主軌道。
旋轉器是旗杆的一段，根據旗號不同，設置在國旗升至頂端後與升降機傳動箱對應部位。內有立軸，立軸與外殼間裝有上下兩個軸承，使外殼可繞立軸旋轉，外殼上接旗杆為旗杆轉動段，立軸下接旗杆換接段。旋轉器內定位片用鍵固定在立軸中間，槓桿固定在與軌道成直線的外殼內壁上，上下軌道對齊定位時，槓桿下端在彈簧作用下，插入定位片豁口，槓桿上下兩端都連有槓桿銷，橫向伸出殼外，上槓桿銷可在壓板作用下，壓進彈出。壓下上端槓桿銷時，升旗停止開關斷開，槓桿下端從定位片豁口退出，解除軌道鎖定，下槓桿銷插入升降機鎖定槽下端，旗杆轉動段進入自由轉動狀態。換向片用膠固定在定位片下面，與換向片電極接觸的電刷固定在外殼內壁電刷架上，與旋轉復位軌道電極連接，作用是旋轉器向右做動力復位時，改變電機電極方向，使旗杆轉動段向右轉動復位。傘齒用鍵固定在立軸下端軸承座上端的立軸上，錐齒安裝在殼上，與傘齒呈90度角齒合，錐齒軸橫向在軌道中心線上伸出，以軸為中心、以軌道寬度為直徑，呈圓形斷開軌道，安裝一個與齒條的齒形、模數、厚度、寬度相同的復位齒輪，用於軌道復位。升旗停止開關接入主軌道電極電路裡，裝在上軸承架上，受上槓桿銷控制。上槓桿銷壓下時，升旗停止開關斷開，上槓桿銷彈出時升旗停止開關接通。
電路與機械部份的結合關係是電路由直流電源、升降開關、升旗停止開關、國歌IC晶片、換向片、換向片電刷、主軌道電極、旋轉復位電極組成。升降開關安裝在旗杆距地面1米處，形式為雙擲雙投開關，用於將電源接入主軌道電極，改變主軌道電極極性，供升降旗時選擇。升旗停止開關接入主軌道，當上槓桿銷被壓下時，斷開升旗停止開關，使軌道電極斷電升旗停止。降旗時，升旗停止開關開始時並沒接通，是通過並聯在升旗停止開關上的二極體導通的反向電流，使主軌道實現反向供電。國歌IC晶片經過二極體接入電源，升旗時二極體導通，IC晶片工作，升旗停止時IC晶片被升旗停止開關斷開。降旗時，電流被二極體截止，IC晶片不工作。換向片及換向電刷與機械部份的關係是，換向片電極接入主軌道電極，當轉動段旗杆或左或右復位時，在換向片與換向電刷的作用下，可向轉動復位軌道電極提供或反或正向電流，供電機正轉或反轉帶動復位。
工作原理及連接關係是升旗時，將升降機上下輪卡入旗杆軌道，電機電刷接觸軌道電極條，按下升旗鍵，電流通過升旗停止開關與軌道上部電極導通，升降機電機正轉開始上升，國歌IC晶片電路導通樂起，此時旋轉器上的定位片處於鎖定狀態，升降機在復位軌道段繼續上升，當主動齒輪越過旋轉器復位齒輪10毫米時，國旗升至頂端，升降機壓板壓下突出的上槓桿銷，升旗停止開關斷開，升降機停止上升，IC晶片電路斷開，樂曲結束，同時，槓桿下端脫開定位片豁口，下槓桿銷插入升降機鎖定槽下端，把升降機鎖定在旗杆轉動段上，旋轉器外殼與立軸解除鎖定，二者之間裝有軸承，所以升降機帶著國旗隨旗杆轉動段進入了自由隨風轉動狀態，此時升降機靠傳動機構的渦輪、渦杆制動作用，克服下滑，升旗結束。降旗時，因為是直流電機，只要改變電流極性，電機反轉，就可下降。國旗隨風自由轉動後，使旗杆轉動段軌道偏離了主軌道，需要動力復位，這個動力來自升降機的電機。按下降旗鍵後，主軌道電極條極性與升旗時相反，IC晶片電路被截止，升降機電機反轉下降，當下降10毫米時進入復位軌道，升降機主動齒輪與旋轉器復位齒輪齒合，下槓桿銷到達鎖定槽上端，掛住了升降機，使其不再向下運動，此時升降機主動齒輪帶動旋轉器復位齒輪轉動，復位齒輪與錐齒是同軸，錐齒被帶動在固定的傘齒上繞立軸運動，也就帶動了偏離主軌道的旗杆轉動段向復位轉動。以主軌道為準，如果轉動段軌道在主軌道右側，向左復位是最近途徑，電機只是反轉即可完成復位，如果轉動段軌道在主軌道左側，向右運動復位是最近途徑，在換向片的作用下，復位段軌道電極與主軌道電極極性相反，電機正轉，帶動復位齒輪使旗杆轉動段向右轉動至復位。無論向左、向右轉動，復位後，下槓桿銷都會由升降機鎖定槽退出，解除升降機與旗杆轉動段的鎖定，槓桿下端插入定位片豁口中，將復位軌道與主軌道鎖定，上槓桿銷彈出，升旗停止開關接通，完成軌道復位、定位，使上下軌道與電極對齊接通，換向電刷處於升旗初始位置，使各軌道電極極性一致，電機反轉，主動齒輪脫離復位齒輪，又與齒條齒合，帶動升降機下降，完成降旗過程。因為渦輪渦杆有制動作用所以升降機可停留在旗杆軌道的任意位置。
本實用新型採用IC晶片做國歌信號源，接入升旗電路，用可調電阻改變升降機電機速度，實現升旗與國歌進行速度同步。
本實用新型的有益效果是軌道代替了繩索，升降機代替了人力或地面動力升降，旋轉器可使旗杆上部自由轉動。


圖1是旋轉器安裝圖。
圖2是圖1-B的拆視圖。
圖3是圖1-A的軌道指向圖。
圖4是圖5的側剖視圖。
圖5是升降機正視圖。
圖6是整機電路圖。
圖7是國旗自動升降機整體圖。
圖中(1)、上軸承架，(2)、上軸承，(3)、升旗停止開關，(4)、上槓桿銷，(5)、槓桿，(6)、槓桿彈簧，(7)、下槓桿銷，(8)、定位片，(9)、換向片，(10)、軌道復位齒輪，(11)、錐齒，(12)、傘齒，(13)、下軸承架，(14)、下軸承，(15)、旋轉復位電極條，(16)、換接段固定板，(17)、主軌道電極條，(18)、立軸固定螺母，(19)、換接段，(20)、旋轉器外殼，(21)、換向電刷，(22)、立軸，(23)、電機，(24)、渦輪，(25)、渦杆(電機軸)，(26)、傳動箱，(27)、主動齒輪，(28)、隨動輪，(29)、鎖定槽，(30)、電機軌道電刷，(31)、壓板，(32)、升降機，(33)、引導輪，(34)、引導齒輪，(35)、引導輪箱，(36)、軌道，(37)、旗杆，(38)、旗杆轉動段，(39)、升降開關，(40)、國歌IC晶片，(41)、二極體D1，(42)、二極體D2。
具體實施方式
結構關係如圖7，由升降機(32)、軌道(36)、旗杆轉動段(38)、旗杆(37)、旋轉器外殼(20)組成整體旗杆。
升降機如圖4圖5，升降機(32)內上端安裝引導輪箱(35)，內下端安裝電機(23)及傳動箱(26)，傳動箱(26)內，渦杆(電機軸)(25)，與渦輪(24)齒合，組成減速器，在軌道上停止時起制動作用，渦輪(24)軸安裝在傳動箱(26)上，與主動齒輪(27)同軸固定，用於動力傳輸，隨動輪(28)也安裝在傳動箱(24)上，兩輪距恰好使主動齒輪(27)與軌道齒條齒合。升降機鎖定槽(29)開在壓板(31)上，上下開口20毫米，槽上口與電機軌道電刷(30)齊，下與主動齒輪(27)軸對齊，壓板(31)向內彎曲15度，使升降機(32)上升時上槓桿銷(4)順斜面壓下，彈出下槓桿銷(7)，下槓桿銷(7)插入鎖定槽(29)下端，引導輪(33)、引導齒輪(34)安裝在引導輪箱(35)上，輪距與主動齒輪(27)隨動輪(28)輪距同。
軌道如圖3，主軌道電極條(17)附在絕緣板上，絕緣板後面是齒條，一同用螺絲安裝在刨成平面的旗杆上。
旋轉器；如圖1，上軸承架(1)與下軸承架(13)、上軸承(2)、下軸承(14)，將旋轉器外殼(20)固定在立軸(22)上，立軸(22)下端用立軸固定螺母(18)緊固在換接段(19)上，換接段(19)與旗杆(37)子口連接，使旋轉器外殼(20)可繞立軸(22)旋轉，旋轉器外殼(20)與旗杆轉動段(38)子口連接。傘齒(12)、定位片(8)、換向片(9)用鍵固定在立軸(22)上，錐齒(11)、上槓桿銷(4)、下槓桿銷(7)、換向片(9)分別安裝在旋轉器外殼(20)上的相應位置，使槓桿下端正好插入定位片(8)豁口中，上槓桿銷(4)下槓桿銷(7)可自如壓下彈出。錐齒(11)與傘齒(12)成90度角齒合，軌道復位齒輪(10)安裝在錐齒(11)殼外端的錐齒軸上。壓下上槓桿銷(4)槓桿下端脫出定位片(8)豁口，解除軌道上下鎖定。軌道復位齒輪(10)可帶動錐齒(11)在傘齒(12)上繞立軸(22)旋轉，用於軌道復位。升旗停止開關(3)安裝在上軸承架(1)上，受上槓桿銷(4)進出控制，壓下上槓桿銷(4)斷開電路，升旗動作停止。換向片(9)電極與主軌道電極條(17)電連接，換向電刷(21)與換向片(9)電極電接觸，在換向片(9)作用下，實現電極換向。
如圖6，將12V直流電源用雙擲雙投開關(39)通過升旗停止開關(3)、二極體D1(41)接入主軌道電極條(17)，將換向片(9)直接接入直流電源，通過換向片(9)與換向電刷(21)，使旋轉復位電極條(15)與主軌道電極條(17)極性相同，此時是初始位置，升旗時，將升旗開關(39)擲向A端，電機軌道電刷(30)接觸軌道電極條(17)，電機(23)正向旋轉，升旗開始，同時國歌IC晶片(40)電路通過二極體D2(43)正嚮導通，國歌樂起，當升至頂端時，壓板(31)壓下上槓桿銷(4)，斷開升旗停止開關(3)，同時也使國歌IC晶片(40)電路、主軌道電極條(17)斷開，升旗停止，樂曲結束。降旗時，將升降開關(39)擲向B端，升旗停止開關(3)仍處於斷開狀態，電流通過二極體D1(41)反嚮導通，使主軌道電極條(17)極性與升旗時相反，電機(23)反轉下降，此時國歌IC晶片(40)電路被二極體D2(42)截止，無國歌音樂，當電機軌道電刷(30)下降至旋轉復位電極條(15)位置時，升降機(32)被上槓桿銷(4)掛住，主動齒輪(27)與軌道復位齒輪(10)齒合，如果旗杆轉動段(38)向左復位時，換向電刷(21)處於換向片(9)左半圓位置上，使旋轉復位電極條(15)極性與主軌道電極條(17)極性一致，電機(23)繼續反轉，使主動齒輪(27)帶動復位齒輪(10)錐齒(11)在傘齒(12)上左旋，完成復位動作。如果旗杆轉動段(38)向右復位時，在換向片(9)的作用下，旋轉復位電極條(15)極性與主軌道電極條(17)極性相反，電機(23)正轉使旗杆轉動段(38)向右轉動，轉動至軌道復位鎖定後，換向片(9)及換向電刷(21)恢復到初始位置，使所有軌道電極極性一致，升降機(32)解脫鎖定，繼續下降完成降旗動作。
權利要求1.一種國旗自動升降機，國旗在動力帶動下沿旗杆升降，其特徵是旋轉器上與旗杆轉動段連接，下與旗杆連接，齒條式軌道用螺絲固定在旗杆上，升降機沿軌道升降。
2.根據權利要求1所述的國旗自動升降機，其特徵在於升降機，其電機下端安裝渦輪渦杆減速傳動箱，主動齒輪裝在渦輪軸上，隨動輪與主動齒輪呈一平面，用軸安裝在主動齒輪對側，兩輪間距與軌道齒條寬度一致，傳動箱主動齒輪側外殼向上延伸20毫米，上端向內折15度壓板，傳動箱外殼主動齒輪軸與隨動輪中間，向上開有長20毫米、寬7毫米的鎖定槽，電機電刷絕緣固定在鎖定槽兩側，可與軌道縛銅板電極條電接觸，電機上端連接旗套杆，旗套杆上端安裝引導輪箱，兩輪間距與軌道齒條寬度一致的引導輪和引導齒輪裝在引導箱上。
3.根據權利要求1所述的國旗自動升降機，其特徵在於軌道，採用單面齒條，齒條寬15毫米，厚4毫米，外附寬於齒條6毫米的絕緣材料護板，護板外面有兩條縛銅板電極，組成齒條式軌道，用螺絲安裝在刨成平面的旗杆上。
4.根據權利要求1所述的國旗自動升降機，其特徵在於旋轉器，是旗杆的一段，按旗號不同，設置在國旗升至旗杆頂端後與升降機下端傳動箱對應部位，內有立軸，外殼與立軸之間，用軸承及軸承架緊配合安裝，外殼上面與轉動段旗杆直口連接，立軸下端與換接段用螺絲固定，換接段與旗杆直口對接，定位片用鍵固定在立軸中間，槓桿固定在與軌道對應的外殼內壁上，下端可插入定位片豁口，連接在槓桿兩端的上下槓桿銷，橫向伸出殼外，換向片用膠粘在定位片下面，兩電極與主軌道電極電連接，換向片電刷架用螺絲固定在換向片下面的外殼內壁上，外殼內壁上，兩個電刷與換向片兩個電極電接觸，並與旋轉復位軌道電連接，傘齒用鍵固定在下軸承上端立軸上，錐齒安裝在外殼上，與傘齒呈90度角齒合，錐齒軸橫向在軌道中心線上伸出，以軸為中心以軌道寬度為直徑呈圓形斷開軌道，軸上安裝一個與齒條的齒形、模數、厚度、寬度相同的復位齒輪，升旗停止開關裝在上軸承架上，開關的活動臂與上槓桿銷內端絕緣連接。
專利摘要一種用軌道取代繩索，升旗與國歌進行同步，旗面隨風轉動的國旗自動升降機。其要解決的技術問題是用軌道取代繩索；讓旗杆上部可轉動。解決其問題的技術方案要點是將國旗旗套杆設計成升降機，在旗杆上安裝軌道和旋轉器。微電機置於旗套杆下端，用蝸輪蝸杆減速傳動，主動齒輪與軌道齒條齒合，升降機沿軌道升降國旗，取代繩索牽引，既可中途停留又可從軌道下端卸下。軌道由齒條和帶電極的護板組成，固定在旗杆上；旋轉器是旗杆的一段，上接轉動旗杆下接固定旗杆，內用立軸、錐傘齒輪、槓桿、鎖定片、換向片實現轉動旗杆轉動和復位；將國歌信號源IC晶片接入升旗電路，用調速電機使升旗與國歌進行同步。該機用途是規範國旗升降儀式。
文檔編號E04H12/32GK2703835SQ0320426
公開日2005年6月8日 申請日期2003年2月18日 優先權日2003年2月18日
發明者崔志明, 王威 申請人:崔志明, 王威