本發(fā)明屬于機電一體化領(lǐng)域；

背景技術(shù)：

自動化控制技術(shù)、機械設(shè)計等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是施工升降機最為重要的安全保護(hù)裝置，它能限制吊籠的超速運行，并有效防止吊籠墜落。其性能的好壞直接影響著施工人員及貨物的安全。本發(fā)明所設(shè)計的安全防墜器采用了瞬時式楔塊制動。該安全防墜器主要由驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)和制動機構(gòu)三部分組成。

附圖說明

附圖1為安全防墜器結(jié)構(gòu)圖。

附圖2為傳動機構(gòu)。

附圖3為驅(qū)動機構(gòu)。

附圖4為軸。

附圖5為底板。

附圖6為壓桿。

具體實施方式

施工升降機正常工作時，在起升力F的作用下，安全防墜器處于非工作狀態(tài)，而當(dāng)起升機構(gòu)失效或起升鋼絲繩斷裂時，安全防墜器隨著吊籠一起做自由落體運動，此時在安全防墜器驅(qū)動機構(gòu)的作用下，帶動傳動機構(gòu)推動動滑楔向上做加速運動，動滑楔逐漸與導(dǎo)軌接觸產(chǎn)生制動力，當(dāng)制動力增大到一定值，整個系統(tǒng)做減速運動，最終完成制動。當(dāng)起升機構(gòu)或起升鋼絲繩恢復(fù)正常工作以后，起升力帶動滑輪向上運動，帶動壓桿轉(zhuǎn)動，壓縮彈簧，從而將動滑楔拉回初始位置，完成復(fù)位，施工升降機恢復(fù)正常工作。安全防墜器結(jié)構(gòu)如附圖1。

制動機構(gòu)：動滑楔作為安全防墜器的制動機構(gòu)，其性能的好壞決定著整個安全防墜器的性能。動滑楔與底板的連接采用燕尾形式，該形式導(dǎo)向精度高、傳動平穩(wěn)。動滑楔與導(dǎo)軌的接觸面采用倒齒形式，這樣在制動過程中，動滑楔與導(dǎo)軌之間可以產(chǎn)生足夠大的正壓力，從而保證提供所需的制動力倒齒的圓弧半徑為30mm，尺寸正好與導(dǎo)軌半徑一致，保證動滑楔與導(dǎo)軌緊密接觸。

傳動機構(gòu)：傳動機構(gòu)主要包括小連桿、齒輪、齒條、大連桿、壓桿等組成。其中要求小連桿、齒輪和齒條必須具有足夠的強度，材料選用45號鋼。其它構(gòu)件材料選用Q235B。本發(fā)明采用齒輪齒條機構(gòu)作為安全防墜器的主要傳動機構(gòu)，其優(yōu)點是傳動平穩(wěn)、精度高，另外有連桿機構(gòu)配合齒輪齒條機構(gòu)動作以實現(xiàn)驅(qū)動機構(gòu)到制動機構(gòu)力的傳遞。傳動機構(gòu)如附圖2。

大連桿通過銷軸鉸接在吊籠上，并與驅(qū)動機構(gòu)在左側(cè)長槽處通過銷軸連接，把驅(qū)動機構(gòu)的平動轉(zhuǎn)化為大連桿的轉(zhuǎn)動，大連桿通過銷軸與齒條在右側(cè)U型槽處連接，把大連桿的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為齒條的平動。左側(cè)孔用來安裝連接桿，連接桿的作用是用來連接兩套安全防墜器的大連桿，這樣在復(fù)位的時候只要給連接桿施加一定的載荷，就可以完成是連接大連桿與齒輪的中間機構(gòu)，它與底板通過兩個螺釘連接，以限制齒條的轉(zhuǎn)動，保證齒條可以沿兩個螺釘確定的直線方向平動，從而帶動齒輪轉(zhuǎn)動；齒輪通過銷軸固定在底板上，在齒條的帶動下轉(zhuǎn)動，同時帶動小連桿轉(zhuǎn)動達(dá)到推動楔塊的目的。該齒輪為非完整齒輪，模數(shù)為3，總齒數(shù)為15小于標(biāo)準(zhǔn)最小齒數(shù)17，所以該齒輪設(shè)計時需做變位處理，該齒輪只加工小連桿是連接動滑楔12個齒，余下3個齒的位置用來與小連桿連接；與齒輪的中間機構(gòu)，它們之間靠螺栓連接。應(yīng)該注意的是，設(shè)計時要考慮避免與燕尾槽板產(chǎn)生干涉，所以做成彎桿。

驅(qū)動機構(gòu)：驅(qū)動機構(gòu)如附圖3，驅(qū)動機構(gòu)采用彈簧作為動力源，彈簧直接布置在吊籠上，通過鉸支座與大連桿相連，當(dāng)起升鋼絲繩斷裂以后，彈簧自由，驅(qū)動傳動機構(gòu)運動，進(jìn)而推動動滑楔，完成安全防墜器的制動過程。彈簧的預(yù)緊力決定了安全防墜器的靈敏度，本發(fā)明中彈簧的材料選用為鋼絲直徑14mm，中徑70mm的油淬火碳素彈簧鋼，其剛度為156N/mm，安裝壓縮量為43mm，能夠保證為動滑楔提供足夠大的驅(qū)動力。

其他機構(gòu)：安全防墜器除上述主要三個部分外，還包括軸、底板、導(dǎo)向輪、連接桿、壓桿及一些連接件組成。

作為連接吊籠與底板的中間件，軸起著連接作用，其結(jié)構(gòu)如附圖3。在軸的一端加工出長槽，可以使齒條沿該槽上下移動。

底板作為安全防墜器的機架，同時又起著連接吊籠與安全防墜器的作用，其結(jié)構(gòu)如附圖5所示。1-燕尾槽板；2-齒輪軸孔；3-軸孔；4-導(dǎo)向輪軸孔；5-加強筋；6-基板；底板為焊合件，它包括基板、燕尾槽板、加強筋三個部分。由于底板在安全防墜器制動時承受載荷很大，本發(fā)明選用厚度為20mm，材料為Q235B的鋼板，經(jīng)過計算滿足強度要求。燕尾槽板為動滑楔的滑道，主要提供導(dǎo)向的作用，所以對其加工精度要求較高，其布置情況需根據(jù)動滑楔的具體形式?jīng)Q定。在制動時刻，由于導(dǎo)軌對動滑楔產(chǎn)生的擠壓力很大，并會傳遞到燕尾槽板上，此時燕尾槽板與基板的連接處會出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，所以在燕尾槽板的側(cè)面加焊加強筋，以增加其強度。

導(dǎo)向輪的作用是確保安全防墜器能夠準(zhǔn)確地沿著導(dǎo)軌運動，避免在安全防墜器工作過程中動滑楔一側(cè)與導(dǎo)軌接觸而另一側(cè)與導(dǎo)軌脫離，保證安全防墜器正常工作。

壓桿結(jié)構(gòu)如附圖6，它通過銷軸鉸接在吊籠上，左側(cè)搭接在連接桿上，右側(cè)U型槽插入滑輪軸中，壓桿是用來控制驅(qū)動機構(gòu)的動作，主要有以下三個作用：

1.當(dāng)施工升降機工作時，在起升鋼絲繩的作用下，壓桿鎖住驅(qū)動機構(gòu)，使安全防墜器不能動作，保證施工升降機正常工作；

2.發(fā)生斷繩時，壓桿的壓力消失，驅(qū)動機構(gòu)開始工作，促使安全防墜器發(fā)生作用，將吊籠制動；

3.當(dāng)起升力恢復(fù)時，在起升力的作用下，壓桿繞鉸點轉(zhuǎn)動，壓縮驅(qū)動機構(gòu)的彈簧，從而帶動傳動機構(gòu)將動滑楔拉回初始位置，使安全防墜器復(fù)位，施工升降機重新開始正常工作。