本发明公开一种自锁与脚踏板垂直升降的书梯，属于图书馆整理书架上书籍的辅助梯子。书梯由垂直升降的脚踏板机构部分与自锁解锁机构部分以及万向转向轮部件组成。其垂直升降的脚踏板机构部分通过棘轮机构、钢丝绳、两套平面十杆机构实现脚踏板的垂直升降，自锁解锁机构部分通过双摇杆机构、钢丝绳实现对万向轮的锁死与解锁，四个万向转向轮部件可以在钢丝绳的驱动下实现锁死与解锁。与现有技术相比，本发明的有益效果是：馆员站在书梯脚踏板上时可操作脚踏板的升降，以及控制书梯的移动，使用方便，极大提高了馆员的工作效率。
1.一种自锁与脚踏板垂直升降的书梯，包括整体支架，整体支架下端安装有的万向轮组件（15）；所述整体支架上还安装有脚踏板（6），以及控制脚踏板（6）的升降平台装置；
所述万向轮组件（15）包括安装在整体支架下端的竖套（15-12）；所述竖套（15-12）下端固定有上横梁（15-9）；在所述上横梁（15-9）下表面固定有相对布置的左侧板（15-5）和右侧板（15-21）；在左侧板（15-5）和右侧板（15-21）之间安装有支轴（15-4）；所述支轴（15-4）上安装有轮子（15-2）；
所述整体支架上还安装有用于控制万向轮组件（15）的自锁解锁装置；
所述自锁解锁装置包括安装在整体支架上的带自锁的双摇杆机构，以及与万向轮组件（15）配合使用的制动拉杆（15-11）；
所述制动拉杆（15-11）穿过所述竖套（15-12），在制动拉杆（15-11）外表面开有竖向的滑槽，在竖套（15-12）上固定有一个端部位于制动拉杆（15-11）滑槽内的拉杆销（15-13）；
在制动拉杆（15-11）下端固定有倒U型支架（15-8）；所述倒U型支架（15-8）套在轮子（15-2）外，倒U型支架（15-8）与轮子（15-2）之间留有间隙；在倒U型支架（15-8）开口端分别固定有左制动块（15-7）和右制动块（15-19）；
在所述制动拉杆（15-11）上端连接有绳套（15-16）；所述绳套（15-16）上固定有绳销（15-17）；所述绳销（15-17）上连接有制动钢丝绳；所述制动钢丝绳上端与双摇杆机构连接；
在所述制动钢丝绳上靠下端位置固定有锲型的钢丝绳卡块（37）和与钢丝绳卡块（37）配合的钢丝绳卡套（38）。
2.根据权利要求1所述的一种自锁与脚踏板垂直升降的书梯，其特征在于：所述脚踏板（6）上固定有一排依次啮合的齿轮Ⅰ（G1）、齿轮Ⅱ（G2）、齿轮Ⅲ（G3）、齿轮Ⅳ（G4）；在脚踏板（6）下方设有一个固定在整体支架上的齿轮支座（17）；在齿轮支座（17）上安装有一排依次啮合的齿轮a（H1）、齿轮b（H2）、齿轮c（H3）、齿轮d（H4）；
所述齿轮Ⅰ（G1）上固定有上右连杆（9），上右连杆（9）下端铰接有下右连杆（10），下右连杆（10）下端固定在齿轮a（H1）上；所述齿轮Ⅳ（G4）上固定有上左连杆（20），上左连杆（20）下端铰接有下左连杆（19），下左连杆（19）下端固定在齿轮d（H4）上；
所述升降平台装置包括安装在整体支架上的自锁棘轮机构；所述自锁棘轮机构上连接有提升钢丝绳；所述提升钢丝绳下端连接在上左连杆（20）和下左连杆（19）的铰接点处。
3.根据权利要求2所述的一种自锁与脚踏板垂直升降的书梯，其特征在于：所述自锁棘轮机构包括安装在整体支架上的棘轮（O）；所述棘轮（O）中心轴上固定有调高杠杆(26)，调高杠杆(26)一端连接所述提升钢丝绳；所述调高杠杆(26)上还安装有自锁杆(28)。
4.根据权利要求3所述的一种自锁与脚踏板垂直升降的书梯，其特征在于：所述自锁杆(28)滑动安装在调高杠杆(26)上，自锁杆(28)一端与棘轮（O）啮合，自锁杆(28)另一端铰接有解锁连杆 (30)；所述解锁连杆 (30)另一端连接有自锁弹簧(25)和解锁手柄(29)；所述自锁弹簧(25)一端固定在调高杠杆(26)上；所述解锁手柄(29)中部铰接在调高杠杆(26)上。
5.根据权利要求1所述的一种自锁与脚踏板垂直升降的书梯，其特征在于：所述双摇杆机构包括铰接在整体支架上的前摇杆(1)和后摇杆(3)；所述前摇杆(1)呈V型，前摇杆(1)中部铰接在整体支架上，前摇杆(1)一端连接所述制动钢丝绳，另一端铰接有连杆手把(2)；所述连杆手把(2)的中部与后摇杆(3)端部铰接。
自锁与脚踏板垂直升降的书梯
技术领域
[0001] 本发明涉及一种梯子，具体是一种自锁与脚踏板垂直升降的书梯。
背景技术
[0002] 图书馆书架上的书需要经常整理，书架的高度高于大部分馆员能够方便整理的高度，于是，需要书梯的帮助，现有的书梯有四个万向轮、两条支腿，其中两个万向轮相对于书梯在高度方向不可压缩，另外两个万向轮相对于书梯在高度方向可压缩，两条支腿平时不触地。当馆员没上书梯时，四个万向轮触地，两条支腿不触地，馆员可以方便地移动书梯到操作位置。当馆员上了书梯，其中由弹性支撑的两个万向轮在馆员重力的作用下被压缩，结果是平时不触地的两条支腿触地，这时，书梯由四个万向轮与两条支腿同时触地，两条支腿触地与地面有摩擦力，于是，书梯相对于地面不可移动，这样，馆员就可以站稳，可以放心地整理图书。当可得到的书被整理好，馆员下书梯，移动书梯到需要继续整理的地方，继续前面的工作。馆员不断地下书梯、上书梯，还要在梯子的台阶上上下移动以获得合适的高度，不仅是累人的事，而且工作效率低。
发明内容
[0003] 为解决上述技术问题，本发明提供一种自锁与脚踏板垂直升降的书梯。馆员站在书梯脚踏板上，当整理书时，书梯相对于地面不能动；当想要移动到下一个位置时，解除锁死状态，馆员站在书梯上，手推书架，书梯可以左右移动，当移动到需要的位置时，再次锁死，书梯相对于地面不再可动，馆员可以继续整理图书。当馆员感觉高度不合适时，站在书梯的平台上就可以升降自己的高度。
[0004] 本发明通过以下技术方案：一种自锁与脚踏板垂直升降的书梯，包括整体支架，整体支架下端安装有的万向轮组件；所述整体支架上还安装有脚踏板，以及控制脚踏板的升降平台装置；
[0005] 所述万向轮组件包括安装在整体支架下端的竖套；所述竖套下端固定有上横梁；在所述上横梁下表面固定有相对布置的左侧板和右侧板；在左侧板和右侧板之间安装有支轴；所述支轴上安装有轮子；
[0006] 所述整体支架上还安装有用于控制万向轮组件的自锁解锁装置；
[0007] 所述自锁解锁装置包括安装在整体支架上的带自锁的双摇杆机构，以及与万向轮组件配合使用的制动拉杆；
[0008] 所述制动拉杆穿过所述竖套，在制动拉杆外表面开有竖向的滑槽，在竖套上固定有一个端部位于制动拉杆滑槽内的拉杆销；
[0009] 在制动拉杆下端固定有倒U型支架；所述倒U型支架套在轮子外，倒U型支架与轮子之间留有间隙；在倒U型支架开口端分别固定有左制动块和右制动块；
[0010] 在所述制动拉杆上端连接有绳套；所述绳套上固定有绳销；所述绳销上连接有制动钢丝绳；所述制动钢丝绳上端与双摇杆机构连接；
[0011] 在所述制动钢丝绳上靠下端位置固定有锲型的钢丝绳卡块和与钢丝绳卡块配合的钢丝绳卡套。
[0012] 其进一步是：所述脚踏板上固定有一排依次啮合的齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、齿轮Ⅲ、齿轮Ⅳ；在脚踏板下方设有一个固定在整体支架上的齿轮支座；在齿轮支座上安装有一排依次啮合的齿轮a、齿轮b、齿轮c、齿轮d；
[0013] 所述齿轮Ⅰ上固定有上右连杆，上右连杆下端铰接有下右连杆，下右连杆下端固定在齿轮a上；所述齿轮Ⅳ上固定有上左连杆，上左连杆下端铰接有下左连杆，下左连杆下端固定在齿轮d上；
[0014] 所述升降平台装置包括安装在整体支架上的自锁棘轮机构；所述自锁棘轮机构上连接有提升钢丝绳；所述提升钢丝绳下端连接在上左连杆和下左连杆的铰接点处。
[0015] 所述自锁棘轮机构包括安装在整体支架上的棘轮；所述棘轮中心轴上固定有调高杠杆26，调高杠杆26一端连接所述提升钢丝绳；所述调高杠杆26上还安装有自锁杆28。
[0016] 所述自锁杆28滑动安装在调高杠杆26上，自锁杆28一端与棘轮啮合，自锁杆28另一端铰接有解锁连杆 30；所述解锁连杆 30另一端连接有自锁弹簧25和解锁手柄29；所述自锁弹簧25一端固定在调高杠杆26上；所述解锁手柄29中部铰接在调高杠杆26上。
[0017] 所述双摇杆机构包括铰接在整体支架上的前摇杆1和后摇杆3；所述前摇杆1呈V型，前摇杆1中部铰接在整体支架上，前摇杆1一端连接所述制动钢丝绳，另一端铰接有连杆手把2；所述连杆手把2的中部与后摇杆3端部铰接。
[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：馆员站在书梯脚踏板上时可操作脚踏板的升降，以及控制书梯的移动，使用方便，极大提高了馆员的工作效率。
附图说明
[0019] 图1是本发明拆除部分升降平台装置的主视图；
[0020] 图2是本发明拆除部分自锁解锁装置的主视图；
[0021] 图3是本发明中脚踏板高度调到高位的状态图；
[0022] 图4是本发明中脚踏板高度调到低位的状态图；
[0023] 图5是本发明中万向轮组件的结构示意图；
[0024] 图6是图5中左视图；
[0025] 图7是本发明中脚踏板的结构示意图。
具体实施方式
[0026] 以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。
[0027] 如图1所示，一种自锁与脚踏板垂直升降的书梯，整体支架的底部是由后下横梁13、前下横梁16、下前纵梁14和下后纵梁34围城的矩形结构；前上护杆与支座4和前护杆5通过上左横梁24连接，前侧杆12和后侧杆32通过中左横梁23连接。整体支架上部的一侧固定有带自锁的双摇杆机构，整体支架的底部安装有四个带有锁死功能的万向轮组件15，双摇杆机构通过前制动钢丝绳22、后制动钢丝绳33控制万向轮组件15的锁死和解除。
[0028] 双摇杆机构包括铰接在整体支架上E处的前摇杆1和D处的后摇杆3；前摇杆1呈V型，前摇杆1中部铰接在整体支架上，前摇杆1一端连接所述制动钢丝绳，另一端铰接有连杆手把2；连杆手把2的中部与后摇杆3端部铰接。A1与A2是连杆手把2与后摇杆3连接点的两个极限位置；B1与B2是前摇杆1与连杆手把2连接点的两个极限位置；C1与C2是前摇杆1与前制动钢丝绳22和后制动钢丝绳33连接点的两个极限位置；当按下连杆手把2时，A1、B1、C1移动到A2、B2、C2处，此时后摇杆3到达死点位置，双摇杆机构发生自锁。
[0029] 再结合图5和图6所示，万向轮组件15包括安装在整体支架下前纵梁14或者下后纵梁34上的竖套15-12；竖套15-12下端固定有上横梁15-9；在上横梁15-9上表面绕竖套15-12开有一圈圆弧槽，圆弧槽内安装有滚珠15-10，在竖套15-12上端设有竖套挡圈15-14，竖套15-12可相对整体支架在水平面内转动；上横梁15-9下表面固定有相对布置的左侧板15-5和右侧板15-21；在左侧板15-5和右侧板15-21之间安装有支轴15-4；在支轴15-4上依次安装左套15-3、轮子15-2、右套15-22；左套15-3外表面与左侧板15-5接触，右套15-22外表面与右侧板15-21接触；支轴销15-23安装在支轴15-4一端，用于定位支轴15-4；轮子15–2的行走面固定有橡胶套15–1。
[0030] 制动拉杆15-11套装在竖套15-12内，在制动拉杆15-11外表面开有竖向的滑槽，在竖套15-12上固定有一个端部位于制动拉杆15-11滑槽内的拉杆销15-13，保证制动拉杆15-11只能相对于竖套15-12上下移动而不能转动；在制动拉杆15-11下端固定有倒U型支架15-
8；倒U型支架15-8套在轮子15-2外，倒U型支架15-8与轮子15-2之间留有间隙；在倒U型支架
15-8开口端分别通过左块连接销15–6固定有左制动块15-7、通过右块连接销15-20固定有右制动块15-19；当制动拉杆15-11上移时，左制动块15-7和右制动块15-19上移抵在轮子
15-2内圈，对轮子15-2进行锁死。制动拉杆15-11上端通过绳套左销15-15和绳套右销15-18连接一个绳套15-16，绳套15-16上固定有绳销15-17。
[0031] 与双摇杆机构连接的前制动钢丝绳22和后制动钢丝绳33的分别控制两个万向轮组件15；如图1所示，前制动钢丝绳22通过F16、F15、F14、F13、F12、F11处的钢丝绳换向销轴控制连接前两个万向轮组件15；如图2所示，后制动钢丝绳33通过F16、F15、F24、F23、F22、F21处的钢丝绳换向销轴控制连接后两个万向轮组件15；前、后制动钢丝绳22、33下端连接在绳销15-17上，并且在前、后制动钢丝绳22、33下端设有钢丝绳卡块37和与钢丝绳卡块37配合的钢丝绳卡套38，这样，前、后制动钢丝绳22、33下行时能发生锁死，保证了倒U型支架15-8的位置，进而保证左制动块15-7和右制动块15-19不与轮子15-2接触。
[0032] 如图2所示，整体支架上还安装有脚踏板6，以及控制脚踏板6的升降平台装置。
[0033] 升降平台装置是一个自锁棘轮机构；自锁棘轮机构包括安装在整体支架上的棘轮O；棘轮O中心轴的L处固定有调高杠杆26，调高杠杆26一端连接提升钢丝绳；调高杠杆26上还安装有自锁杆28。自锁杆28滑动安装在调高杠杆26上，自锁杆28一端与棘轮O啮合，自锁杆28另一端的P处铰接有解锁连杆 30；解锁连杆 30另一端的Q处连接有自锁弹簧25和解锁手柄29；自锁弹簧25一端固定在调高杠杆26上；解锁手柄29中部R处铰接在调高杠杆26上。提升钢丝绳包括前提升钢丝绳21、后提升钢丝绳36，M1与M2是前提升钢丝绳21、后提升钢丝绳36与调高杠杆26连接点的两个极限位置。
[0034] 再结合图7所示，脚踏板6采用对称的结构设计，在脚踏板6前后两侧分别固定有一排依次啮合的齿轮ⅠG1、齿轮ⅡG2、齿轮ⅢG3、齿轮ⅣG4；在脚踏板6下方设有一个固定在整体支架上的齿轮支座17；在齿轮支座17上安装有两排与脚踏板6上的齿轮上下相对的依次啮合的齿轮aH1、齿轮bH2、齿轮cH3、齿轮dH4。上下相对的齿轮ⅠG1和齿轮aH1之间设有上右连杆9和下右连杆10，上右连杆9上端与齿轮ⅠG1固定，上右连杆9下端J2（1 或J11）处铰接下右连杆10，下右连杆10下端与齿轮aH1固定；上下相对的齿轮ⅣG4和齿轮dH4之间设有上左连杆20和下左连杆19，上左连杆20上端与齿轮ⅣG4固定，上左连杆20下端I21（或J11）处铰接下左连杆
19，下左连杆19下端与齿轮dH4固定。前提升钢丝绳21和后提升钢丝绳36下端分别连接在两上右连杆9下端J2（1 或J11）处。
[0035] 脚踏板6、上右连杆9、下右连杆10、下左连杆19、上左连杆20、下前纵梁14、上右齿轮7、上左齿轮8、下右齿轮11、下左齿轮18通过运动副组成平面十杆机构，以下前纵梁14为“机架”，可动构件数n=9，低副数PL=10，高副数PH=6，其自由度F＝3n－2PL－1PH＝3×9－2×10－1×6＝1，上右连杆9、下右连杆10、下左连杆19、上左连杆20等长，脚踏6上G1、G4之间的长度与下前纵梁14上H1、H4之间的长度相等，从而确保脚踏6只做垂直方向的上下运动。如图
3所示的脚踏板高度调到高位的状态图，图4所示的脚踏板高度调到低位的状态图，表明其高度的变化与结构的范围。
