專利名稱：防墜落裝置及防墜落方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種防墜落裝置及防墜落方法，特別是指應用于桿塔上高空作業(yè)時 的防墜落裝置及防墜落方法。
背景技術(shù)：
我國輸電線路桿塔由水泥桿、鐵塔組成，高度基本上都在20米以上，線路的安裝、 檢修、維護等工作都需要作業(yè)人員上下桿塔，進行高空作業(yè)?？煽康姆缐嬄溲b置可以為作業(yè) 人員提供安全保障。防墜落裝置是用于桿塔高處作業(yè)人員在攀登、移動和作業(yè)過程中發(fā)生墜落后安全 懸掛在空中的防護用品。目前在高空作業(yè)上通常使用的防墜落裝置為導向型防墜落裝置， 一般由導軌、自鎖器(防墜器)、安全帶(繩)等主要部件組成，主要是由自鎖器與導軌之間 的相互作用產(chǎn)生制動效果。傳統(tǒng)的導向型防墜落裝置是依靠自鎖器與導軌之間的摩擦作用產(chǎn)生制動效果，亦 稱摩擦式防墜落裝置。摩擦式防墜落裝置的制動需要自鎖器與導軌之間有足夠大的摩擦系 數(shù)，對導軌材質(zhì)有特殊要求；且當在傾斜導軌上作業(yè)或做橫向移動時需要人拖著自鎖器移 動，這時自鎖器很容易發(fā)生自鎖，從而影響工作人員的正常行動；另外，導軌在覆水、覆冰或 覆油等惡劣工況條件下，將存在極大的安全隱患，無法正常使用。為了提高高空作業(yè)人員的安全保護性，相關(guān)設計人員對防墜落裝置進行了研究， 改進了導向型防墜落裝置自鎖器與導軌之間的相互制動機理。例如，CN 201205413Y公開 了一種防墜落設備，其中是在縱向的C型滑槽導軌上沖壓出向滑槽內(nèi)凸出的卡座，利用自 鎖器的卡塊與導軌上卡座的上表面產(chǎn)生卡止作用而實現(xiàn)防墜，這樣的制動機理與傳統(tǒng)的單 純靠摩擦制動相比提高了制動的可靠性，且導軌的使用可不受覆水、覆冰或覆油等工況條 件限制。然而，上述導軌的卡座為整體沖壓成型，沖壓時，導軌母材拉伸在導軌滑槽內(nèi)形成 凸臺作為卡座，由于在沖壓時存在應力的集中，母材拉伸不均勻，拉伸區(qū)域往往集中在卡座 與材料母體相連接的部分，造成此部位厚度變薄，向外拉伸量越大，此部位厚度越薄，直至 斷裂。請參見圖1所示的該卡座結(jié)構(gòu)的側(cè)面示意圖，這種結(jié)構(gòu)的卡座凸臺四周與導軌母體 連接部分過薄(凸臺四周與導軌母體連接部分請參見圖1中箭頭所指部位)。當自鎖器在 導軌內(nèi)墜落時，卡座與導軌母體的連接部位將承受很極大的應力，而當沖擊力過大時，由于 此卡座與導軌母體的連接部位厚度很薄，很容易引起斷裂，一旦斷裂就起不到安全保護效 果，對作業(yè)人員的人身安全造成危害。另外，采用這種結(jié)構(gòu)的導軌，為了使自鎖器在上升過 程中不受導軌卡座凸臺的影響而能自由滑行，同時能保證自鎖器在墜落時能與卡座有效實 現(xiàn)鎖止，自鎖器的卡塊從殼體底部伸縮幅度應足夠大，卡塊旋轉(zhuǎn)中心距卡塊與導軌卡座凸 臺的接觸點距離較長，這樣，當自鎖器墜落時卡塊與導軌上的卡座發(fā)生作用，通過卡塊傳給 自鎖器機體的沖擊力較大，容易造成自鎖器機體損壞而導致不安全系數(shù)增大。此外，作業(yè)人員在桿塔作業(yè)時，當需要從一條導軌進入另一條不同方向的導軌，通常需要在兩條不同方向的導軌間設置轉(zhuǎn)向器，而現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)向器要么僅能進行特定角 度或方向的轉(zhuǎn)換，要么具有復雜的結(jié)構(gòu)且不利于在高空中的操作，具有一定的局限性。因此，研究開發(fā)安全可靠的防墜落裝置是十分必要的，對于保證相關(guān)作業(yè)人員的 安全性具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于根據(jù)我國輸電線路桿塔上高空作業(yè)的需求，針對現(xiàn)有防 墜落裝置的缺陷，對其相關(guān)部件結(jié)構(gòu)進行改進，提供一種防墜落裝置，以提高防墜落裝置的 制動可靠性，從而提高作業(yè)人員的安全保護性。本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用所述防墜落裝置進行防墜落的方法。一方面，本發(fā)明提供了一種防墜落裝置，該防墜落裝置包括導軌、自鎖器及安全 帶，其中，所述導軌上設置有至少一個凸出導軌母體表面的卡座，該卡座上端面為與自鎖器 卡塊發(fā)生卡止制動的卡止面，且該卡座與導軌母體的連接部分由上至下逐步增厚；所述自鎖器包括卡塊及機體，所述卡塊通過轉(zhuǎn)動銷軸與機體活動連接，且該卡塊 設有卡頭，該卡塊能以轉(zhuǎn)動銷軸為中心進行轉(zhuǎn)動而使卡頭伸出機體底面；所述自鎖器在導軌中下行時能藉由伸出機體底面的卡頭與所述導軌上的卡座實 現(xiàn)鎖止制動。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，該防墜落裝置還包括限位組件，該限位組件包括第 一端定位塊，能固定在導軌上，所述第一端定位塊上設有一第一通孔，并且所述第一端定位 塊具有一突出部，所述突出部上設有一卡槽；第二端定位塊，所述第二端定位塊設有第二通 孔和第三通孔，所述第二端定位塊位于所述突出部的上方；彈性部件，所述彈性部件的一端 作用在所述卡槽內(nèi)，另一端作用在所述第三通孔內(nèi)；固定釘，所述固定釘依次穿過所述彈性 部件、第二通孔和第一通孔，將所述彈性部件、第二端定位塊和第一端定位塊固定；所述第 二端定位塊能以所述固定釘為軸轉(zhuǎn)動；所述自鎖器還設有擋塊，所述擋塊平行于機體底面且垂直于自鎖器的滑行方向設 置；當自鎖器沿導軌下行時，所述限位組件的彈性部件作動使第二端定位塊卡住自鎖 器的擋塊而阻止自鎖器下行。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，該防墜落裝置還包括轉(zhuǎn)向器，該轉(zhuǎn)向器包括轉(zhuǎn)向 塊，所述轉(zhuǎn)向塊中心設有第一通孔，所述轉(zhuǎn)向塊具有與所述導軌相應的軌道結(jié)構(gòu)而使自鎖 器能沿該轉(zhuǎn)向塊的一端滑至另一端；底板，所述底板上設有第二通孔以及至少一個用于固 定該轉(zhuǎn)向器的第三通孔；第一螺栓，所述第一螺栓依次穿過所述第一通孔和第二通孔將所 述轉(zhuǎn)向塊和所述底板固定，并且，所述轉(zhuǎn)向塊能以第一螺栓為軸轉(zhuǎn)動；該轉(zhuǎn)向器設置于兩條不同方向的導軌末端之間用以銜接這兩條導軌。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，該防墜落裝置還包括固定夾具，且所述導軌上還設 置有貫穿導軌母體的固定用通孔，利用所述固定夾具通過導軌上的固定用通過而能將所述 導軌固定于桿塔上。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，本發(fā)明的導軌具體可以為C型滑槽導軌，所述卡座向滑槽內(nèi)凸出設置。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選具體實施方案，所述卡座自上端的卡止面到下端凸 出導軌母體部分的高度遞減；更優(yōu)選的，該卡座下端凸出導軌母體部分的高度為0(卡座下 端與導軌母體為一體連接)。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，所述卡座的卡止面凸出導軌母體部分的高度為3 15mm。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，所述卡座自上端的卡止面到下端的高度為10 50mm ； 所述卡座寬度為15 100mm。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，所述防墜落裝置用導軌上設置 有多個卡座，相鄰卡座間的距離為20 200mm ；優(yōu)選的，根據(jù)卡座的制造工藝、安裝等因素 考慮，本發(fā)明中導軌上設置的相鄰卡座間的距離為100 160mm，最優(yōu)選140mm ；優(yōu)選的，所 述卡座在導軌上等間距設置。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，所述導軌上還設置有貫穿導軌母體的固定用通孔， 以利用固定組件將該導軌固定于桿塔上。該導軌具體可以為縱向?qū)к壔騼A斜導軌。本發(fā)明的導軌的制作，關(guān)鍵在于所述卡座形狀結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)不同，該卡座可 以是由導軌母材按照所述卡座形狀沖壓而成，在沖壓的過程中導軌母體材料拉伸，從而形 成凸出于導軌母體的卡座，導軌的其他制作包括材質(zhì)及制作工藝等可與現(xiàn)有技術(shù)的導軌相 同。由于在沖壓過程中，形成卡座的材料無法做到均勻拉伸，卡座與導軌母體相連接的部分 拉伸量越大，此部位厚度越薄。本發(fā)明中設計卡座自上端的卡止面到下端凸出導軌母體部 分的高度遞減，即卡座與導軌母體相連接的部分自上至下拉伸量遞減，所以，被拉伸部位的 厚度自上至下逐步遞增，具有該結(jié)構(gòu)的卡座抗沖擊性能好，可承受的應力也大。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，本發(fā)明的自鎖器還設置有垂直于機體底面的調(diào)節(jié)螺 釘，該調(diào)節(jié)螺釘?shù)囊欢送ㄟ^螺紋與機體底部螺接，另一端與卡塊接觸。通過調(diào)節(jié)該調(diào)節(jié)螺 釘而能調(diào)節(jié)卡塊的卡頭凸出機體底面的高度，可通過調(diào)節(jié)該螺釘而適當調(diào)整卡塊的活動位 置，調(diào)節(jié)卡頭的鎖止位置，使得自鎖器可以更好的適應各種條件，也可也通過自身的調(diào)節(jié)使 自鎖器本身達到最佳的使用效果；并且，本發(fā)明中通過該調(diào)節(jié)螺釘?shù)脑O置，當自鎖器墜落時 卡塊遇到導軌上的卡座發(fā)生卡止作用而實現(xiàn)鎖止時，還可適當減輕對自鎖器的沖擊力，提 高制動的安全可靠性。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，所述轉(zhuǎn)動銷軸到調(diào)節(jié)螺釘中心的距離為30 150mm,該尺寸越大，發(fā)生鎖止制動時機體結(jié)構(gòu)所受沖擊力越小。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，所述卡頭可以設置在卡塊對應于所述調(diào)節(jié)螺釘?shù)奈?置與對應于轉(zhuǎn)動銷軸的位置之間；優(yōu)選的，所述卡頭與卡座的接觸面為平面，具有較大的接 觸面積。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，所述卡塊的卡頭凸出機體底面的高度為3 15mm。本發(fā)明的自鎖器中，所述轉(zhuǎn)動銷軸距卡塊與導軌卡座的接觸點在垂直機體底面方 向的距離(即鎖止制動發(fā)生時產(chǎn)生沖擊力的力臂)短，可為10 16mm。當自鎖器墜落時 卡塊與導軌上的卡座發(fā)生作用，沖擊力通過卡塊傳給自鎖器機體，本發(fā)明的較短的力臂可 以有效的減輕卡塊對自鎖器機體的沖擊，對自鎖器和作業(yè)人員也更加安全。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，該自鎖器的機體上還可設有凹進或凸出機體表面的 使用姿態(tài)提示標示。由于自鎖器只有按照正確的方式進入導軌才能起到安全防護作用，在 自鎖器機體上鑄有相關(guān)提示標示，可以提示作業(yè)人員自鎖器的使用姿態(tài)，避免了作業(yè)人員 因業(yè)務生疏或者對產(chǎn)品不熟悉而帶來的誤操作。
根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，該自鎖器機體上與導軌接觸處還可設置有耐摩擦凸 臺，例如尼龍凸臺等。由于自鎖器機體的該部分與導軌接觸，作業(yè)人員上下移動時自鎖器機 體與導軌間發(fā)生摩擦和碰撞，長時間的摩擦碰撞會對自鎖器機體和導軌產(chǎn)生磨損或損壞， 影響自鎖器使用壽命。耐摩擦凸臺的設置可有效的保護自鎖器和導軌，避免自鎖器與導軌 摩擦、碰撞而產(chǎn)生的損傷。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，該自鎖器還設有用以防止自鎖器脫離導軌的擋塊。 該擋塊的設置位置應不影響自鎖器的正常運動，且該擋塊可與設置于導軌或桿塔上的限位 組件發(fā)生作用，從而防止自鎖器在操作人員不知情的情況下脫離導軌而使作業(yè)人員失去安 全保護。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，該自鎖器還進一步設置有用以輔助卡塊轉(zhuǎn)動的彈簧 裝置。該彈簧裝置一般設置于轉(zhuǎn)動銷軸附近，一端固定于自鎖器機體上，另一端以鑲嵌方式 嵌入卡塊。在自鎖器正?；袝r，該彈簧處于壓縮狀態(tài)，而當自鎖器墜落時，彈簧可輔助卡 塊繞轉(zhuǎn)動銷軸轉(zhuǎn)動而使卡頭伸出自鎖器機體底部外，起到輔助制動作用。本發(fā)明的防墜落裝置的自鎖器的制作，可以將所述殼體、卡塊分別鑄造成型，然后 組裝成自鎖器。組裝時，卡塊的卡頭是伸出機體底部外，所述調(diào)節(jié)螺釘上端伸入卡塊的對應 沉孔內(nèi)頂著卡塊；所述輔助制動的彈簧處于自由狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，所述限位組件中的所述彈性部件為扭簧；更選地，所 述扭簧為圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧。在第二端定位塊在外力作用下轉(zhuǎn)動之后離開原始位置之后， 上述彈性部件能夠在外力去除之后，使第二端定位塊復位；任何能夠?qū)崿F(xiàn)該復位功能的彈 性部件均可以用于此，并不限于扭簧(或稱扭轉(zhuǎn)彈簧)等。優(yōu)選的，在上述限位組件中，所述第二端定位塊為片狀或棒狀；所述第二端定位塊 為直角梯形片，即第二端定位塊為兩面為直角梯形的片狀；優(yōu)選的，所述第二端定位塊的直 角腰與導軌垂直。優(yōu)選的，在上述限位組件中，所述第一端定位塊上設有用于固定所述第一 端定位塊的第四通孔或者螺紋孔。通過調(diào)整第一端定位塊的形狀，使其與不同的導軌配合，可以使本發(fā)明提供的限 位組件適用于不同的導軌。在本發(fā)明的限位組件中，第一端定位塊的形狀與導軌的形狀相 適應，第二端定位塊以及彈性部件等均是固定到第一端定位塊上，然后通過第一端定位塊 將整個限位組件固定到導軌上，其固定方式可以采用本領(lǐng)域常用的方式。本發(fā)明提供的限位組件中，該第二端定位塊可以以固定釘為軸轉(zhuǎn)動，當高空作業(yè) 人員帶著自鎖器等其他防墜落裝置或組件(這些其他防墜落裝置或組件上應設有相應的 突出部件(擋塊)，該突出部件應能夠卡在第二端定位塊上并能夠承受一定的壓力或拉力) 經(jīng)過時，第二端定位塊可以向上轉(zhuǎn)動(第二端定位塊僅允許向一個方向轉(zhuǎn)動，即突出部件 僅能夠由一個方向通過，突出部件通過之后，第二端定位塊會在彈性部件的作用下復位)， 允許自鎖器通過，但是自鎖器等通過之后，第二端定位塊會在彈性部件(例如扭簧)的作用 下回復原位；但是，第二端定位塊設置在第一端定位塊的突出部上方，被該突出部所限制， 無法向下轉(zhuǎn)動或滑動，當高空作業(yè)人員帶著自鎖器經(jīng)過之后，即使高空作業(yè)人員因松懈或 打滑等原因失手抓空而落下，該第二端定位塊也會將自鎖器卡住，防止高空作業(yè)人員繼續(xù) 下落，避免出現(xiàn)墜落事故。本發(fā)明提供的限位組件可以安裝在防墜落導軌的終端，即導軌的入口處和出口處，并且，該限位組件在出口處為反方向安裝(即第二端定位塊阻止滑塊或自縮器由下向 上脫離滑動導軌)，當自鎖器進入導軌時不受任何限制，一旦進入導軌，除非認為手動解除 限位組件限制，否則自鎖器不能從導軌中出來。采用上述限位組件，能夠限制自鎖器的活動 范圍，防止自鎖器脫離導軌；設置在防墜落導軌的頂端，還能夠提醒作業(yè)人員自鎖器已到導 軌的頂端，在解除限制前應系好安全帶，防止作業(yè)人員在不知情的情況下脫離保護。本發(fā)明 提供的限位組件也可以設置在滑動軌道中間的不同位置，例如每隔一定距離設置一個限位 組件，可以保證高空作業(yè)人員隨時在軌道上停留，并且不會因為失手抓空而墜落。本發(fā)明提供的限位組件結(jié)構(gòu)簡單實用，能夠很好地避免出現(xiàn)因高空作業(yè)人員失手 等原因而造成的高空墜落事故，大大提高了高空作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向器的底板可以是任意的形狀，優(yōu)選為 圓形。本發(fā)明的轉(zhuǎn)向器優(yōu)選還包括護板，所述護板包括兩塊弧形板，分別與所述轉(zhuǎn)向塊連 接，通過設置護板，可以在轉(zhuǎn)向塊與護板轉(zhuǎn)動時，利用兩塊弧形板擋住轉(zhuǎn)向塊兩端所連接的 導軌的出口，避免自鎖器由此位置與導軌脫離。優(yōu)選的，該防墜落裝置的轉(zhuǎn)向器還包括限 位塊，所述限位塊設置在所述底板上，能夠限制所述轉(zhuǎn)向塊的轉(zhuǎn)動范圍，采用該優(yōu)選方案可 以防止自鎖器出現(xiàn)180度的倒轉(zhuǎn)，避免自鎖器失去自鎖保護作用。優(yōu)選的，所述限位塊位于 一塊所述弧形板下方，采用該優(yōu)選方案可以使轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)更緊湊，從而減小轉(zhuǎn)向器的體 積。優(yōu)選的，所述底板包括能用于固定滑動導軌的至少一個第四通孔；更優(yōu)選的，所述第四 通孔包括至少兩個等角度間隔分布的通孔。在使用狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向器上、下的滑動導軌可以通 過螺栓以及第四通孔固定到轉(zhuǎn)向器底板上。在本發(fā)明提供的防墜落裝置用轉(zhuǎn)向器中，優(yōu)選 地，所述第四通孔為弧形孔，并且，所述弧形孔的中心角a大于或等于兩個相鄰的第四通孔 之間的夾角b ；其中，中心角a和夾角b的兩邊均以弧形孔兩端的圓端的圓心與所述底板的 中心(例如圓形底板的圓心)的連線計。本發(fā)明的轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，能夠滿足各 種桿塔以及各種轉(zhuǎn)向角度的需要，能夠?qū)崿F(xiàn)任意角度轉(zhuǎn)向。另一方面，本發(fā)明還提供了一種防墜落方法，其中是利用本發(fā)明所述的防墜落裝 置。具體地說，本發(fā)明的防墜落方法主要包括步驟將導軌固定于桿塔上；利用安全帶將自鎖器與作業(yè)人員連接固定，且通過安全帶 的拉力能使自鎖器的卡塊轉(zhuǎn)動；將自鎖器安裝到導軌上，使其能沿導軌滑行；作業(yè)人員正常作業(yè)時利用安全帶對自鎖器向上的拉力使自鎖器卡塊的卡頭縮在 機體內(nèi)，而使該自鎖器沿導軌自由滑動；當作業(yè)人員發(fā)生墜落時，安全帶對自鎖器向上的拉 力消失，自鎖器卡塊的卡頭彈出機體底面，自鎖器在導軌中下行時藉由該伸出機體底面的 卡頭與所述導軌上的卡座實現(xiàn)鎖止制動。在本發(fā)明的一具體實施方案中，所述的防墜落裝置包括所述轉(zhuǎn)向器，所述的防墜 落方法包括步驟當自鎖器滑動到一條導軌的末端，使其從該導軌的末端滑進所述轉(zhuǎn)向器 的轉(zhuǎn)向塊的軌道的一端，轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向塊，使該轉(zhuǎn)向塊的軌道的另一端與另一條 導軌銜接，而使所述自鎖器滑進該另一條導軌中，實現(xiàn)自鎖器在不同方向的導軌間的轉(zhuǎn)向。綜上所述，本發(fā)明采用科學的設計原理，通過對防墜落裝置結(jié)構(gòu)設計進行研究改 進，提供了一種具有新型結(jié)構(gòu)的防墜落裝置及方法，可以提高防墜落裝置制動的可靠性； 可以實現(xiàn)在保護作業(yè)人員安全的同時又不影響其正常的自身行動和檢修作業(yè)，做到高空作 業(yè)過程不離保護，能解決高空作業(yè)人員的安全隱患問題。本發(fā)明的防墜落裝置，廣泛適用于各行業(yè)上下攀爬高塔、高桿、高臺、深井等作業(yè)環(huán)境的安防需要，如電力、通信、石油、化工、 消防、市政、廠礦等行業(yè)，可確保作業(yè)人員在上下桿塔全程得到最可靠的安全保護。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中防墜落裝置的導軌及其上的卡座的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的防墜落裝置的導軌結(jié)構(gòu)的正視示意圖。圖3為本發(fā)明的防墜落裝置的導軌結(jié)構(gòu)的側(cè)視剖面示意圖。圖4為圖3中I部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖，示意了本發(fā)明的防墜落裝置的導軌的卡 座結(jié)構(gòu)。圖5A為圖4中A向剖視示意圖，圖5B為圖4中B向剖視示意圖，示意了本發(fā)明中 導軌的同一卡座的不同高度處卡座與導軌母體的連接部分的厚度變化。圖6為圖2中所示A向視圖，示意了本發(fā)明的防墜落裝置的導軌的橫截面結(jié)構(gòu)。圖7為本發(fā)明的防墜落裝置的自鎖器的整體結(jié)構(gòu)主視示意圖。圖8為本發(fā)明的防墜落裝置的自鎖器的俯視示意圖。圖9為圖8中A-A向剖視圖，示意了本發(fā)明的防墜落裝置的自鎖器中的調(diào)節(jié)螺釘 以及輔助制動的彈簧裝置的結(jié)構(gòu)。圖10為本發(fā)明的防墜落裝置的自鎖器的卡塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為圖7中B-B向剖視圖，示意了本發(fā)明的防墜落裝置的自鎖器的擋塊的結(jié) 構(gòu)。圖12為本發(fā)明的防墜落裝置的限位組件的組合裝配圖。圖13為圖12的A向視圖。圖14為本發(fā)明的防墜落裝置的限位組件的側(cè)視圖。圖15為圖14的B-B向視圖。圖16為限位組件第一端定位塊的主視圖。圖17為限位組件第一端定位塊的側(cè)視圖。圖18為限位組件第一端定位塊的后視圖。圖19為限位組件第二端定位塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖20為防墜落裝置用轉(zhuǎn)向器的組合結(jié)構(gòu)示意圖。圖21為圖20的A-A向視圖。圖22為圖20的B-B向視圖。圖23為防墜落裝置的轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向塊與護板組合結(jié)構(gòu)示意圖。圖M為圖23的A-A向視圖。圖25為防墜落裝置用轉(zhuǎn)向器的底板結(jié)構(gòu)示意圖。圖沈與27為本發(fā)明的防墜落裝置的自鎖器與卡座的制動示意圖。其中，圖沈為 本發(fā)明的防墜落裝置的自鎖器在導軌中上行時的動作示意圖，圖27為本發(fā)明的防墜落裝 置的自鎖器在導軌中墜落時的制動示意圖。圖觀為本發(fā)明的另一實施例的防墜落裝置中的自鎖器與卡座之間制動的結(jié)構(gòu)示 意圖。圖四為本發(fā)明的防墜落裝置的自鎖器與限位組件的制動示意圖。
具體實施例方式以下通過優(yōu)選的具體實施例并配合附圖，進一步詳細說明本發(fā)明的防墜落裝置的 導軌及防墜落裝置以及所具有的有益效果。請參見圖2、圖3、圖4圖5A、圖5B及圖6所示意的本發(fā)明的一具體實施例的防墜 落裝置的導軌結(jié)構(gòu)。該實施例的防墜落裝置的導軌10上設置有至少一個凸出導軌母體11 表面的卡座12，該卡座12上端面為與自鎖器卡塊發(fā)生卡止制動的卡止面121。本實施例中，所述防墜落裝置的導軌10為C型滑槽導軌，所述卡座12向滑槽內(nèi)凸 出設置。所述卡座12為由導軌母體11的母材受沖壓均勻拉伸彎曲而成。圖5A與圖5B分 別示意了本發(fā)明的同一卡座12的不同高度處卡座12與導軌母體11的連接部分(連接部 分請參見圖中箭頭所示)的厚度變化。從圖中可以看出，卡座12且上端的卡止面121到下 端凸出導軌母體11部分的高度遞減，對材質(zhì)的拉伸量遞減，材質(zhì)的產(chǎn)生的形變越小。因此， 在卡座12的上端(圖4中A視圖位置)，卡座12與導軌母體11的連接部分較??；在卡座 12的下端(圖4中B視圖位置)，卡座12與導軌母體11的連接部分較厚，基本為導軌母材 厚度。本實施例的該卡座12的設計相對于現(xiàn)有技術(shù)中的卡座的設計，該卡座的抗沖擊性能 更好。本實施例中，所述卡座12的尺寸設計應考慮自鎖器卡塊大小，例如，卡座12上 端的卡止面凸出導軌母體11的高度應確保能與彈出的自鎖器卡塊實現(xiàn)有效鎖止，同時應 考慮卡座與導軌母體連接部分受力情況，本發(fā)明中，所述卡座12的卡止面121凸出導軌母 體11部分的高度通常為3 15mm，所述卡座12自上端的卡止面121到下端的高度優(yōu)選為 10 50mm所述卡座12寬度優(yōu)選為15 100mm。圖中所示卡座12上端的卡止面121凸出 導軌母體11的高度約為導軌母材厚度的2倍，卡座12自上端的卡止面121到下端的高度 約為導軌母材厚度的5倍。所述卡座12寬度約為導軌母材厚度的6倍。所述導軌母材的 厚度優(yōu)選約為4mm。具有該卡座結(jié)構(gòu)設計的防墜落裝置的導軌10結(jié)構(gòu)簡單合理，不會影響 自鎖器在導軌滑槽內(nèi)正?；瑒訒r的動作，且能有效提高防墜落裝置制動的可靠性。導軌10的材質(zhì)可以為現(xiàn)有技術(shù)中的剛性導軌材質(zhì)，優(yōu)選耐磨、耐腐蝕、抗沖擊、不 老化的材質(zhì)，例如鋁合金、不銹鋼等。本實施例中，所述防墜落裝置的導軌10上等間距設置有多個卡座12，根據(jù)卡座的 制造工藝、安裝等因素考慮，相鄰卡座12間的距離約為140mm，作業(yè)人員的可墜落距離很短。本實施例中，所述導軌10上還設置有貫穿導軌母體11的固定用通孔13，可以利用 固定組件(例如螺固組件等，圖中未顯示)將該導軌10固定于桿塔上。本實施例的防墜落裝置的導軌，可以用作縱向?qū)к壔騼A斜導軌。請參見圖7所示的本發(fā)明的一具體實施例的防墜落裝置的自鎖器的主視結(jié)構(gòu)。該 實施例的防墜落裝置的自鎖器20包括卡塊21及機體(殼體)22。請結(jié)合參見圖8所示的 該自鎖器20的俯視示意圖、圖9所示的該自鎖器20的剖面示意圖，以及圖10所示的卡塊 21的結(jié)構(gòu)，所述機體22為凹槽結(jié)構(gòu)，底面上設有貫穿的孔洞221 (所述機體22的底面是指 自鎖器在防墜落裝置的導軌中滑行時貼近導軌滑槽的那面)；卡塊21容置于機體22的凹 槽內(nèi)，為具有一定厚度的片體，設有卡頭211，卡塊21通過轉(zhuǎn)動銷軸23與機體22活動連接，該卡塊21能以轉(zhuǎn)動銷軸23為中心進行轉(zhuǎn)動而使卡頭211從機體22底面上的孔洞221伸 出機體22底面。所述轉(zhuǎn)動銷軸23設置在自鎖器上行時的靠上部位置。并且，該自鎖器20 還設置有垂直于機體22底面的調(diào)節(jié)螺釘M，該調(diào)節(jié)螺釘M的一端與機體22底面螺接，另 一端與卡塊21相接觸，通過調(diào)節(jié)該調(diào)節(jié)螺釘M，可以調(diào)整卡塊21的活動位置，同時調(diào)節(jié)卡 頭211伸出自鎖器機體22底面的距離。所述調(diào)節(jié)螺釘M設置在自鎖器上行時的靠下部位 置。所述調(diào)節(jié)螺釘M的具體設置可以是在自鎖器機體22底面設置螺紋通孔，從機體 底部將調(diào)節(jié)螺釘M螺入該螺紋通孔，調(diào)節(jié)螺釘在該孔內(nèi)通過螺紋移動，從而實現(xiàn)卡塊鎖止 位置的調(diào)節(jié)，使自鎖器可以更好的適應各種條件，達到最佳的使用效果。具體地說，可以如 圖9、圖觀所示，調(diào)節(jié)螺釘M為平端螺釘，其平端直接抵著卡塊的平面；也可以如圖26、圖 27所示，在卡塊21上對應該調(diào)節(jié)螺釘?shù)奈恢迷O置沉孔，調(diào)節(jié)螺釘M的一端可伸入該沉孔內(nèi) 與卡塊21接觸而實現(xiàn)對卡塊21活動位置的調(diào)節(jié)。本實施例中，所述卡塊21上還設置有用以與安全帶連接的貫穿孔213，該貫穿孔 213的設置位置最好應能保證在安全帶向上拉力作用下，能使卡塊21的卡頭211縮進機體 22內(nèi)，而使自鎖器20不產(chǎn)生自鎖。本實施例中，在自鎖器的機體22上還設有凹進或凸出機體表面的使用姿態(tài)提示 標示222 (請參見圖7所示)；在自鎖器機體22上與導軌接觸處還設置有耐摩擦的尼龍凸 臺223 ；另外還可安裝有方便在導軌上滑行的導輪組224等。本實施例的自鎖器20還設置有用以輔助卡塊轉(zhuǎn)動的彈簧裝置25，請參見圖9所 示。該彈簧裝置25設置于轉(zhuǎn)動銷軸附近，包括彈簧，彈簧的作動方向與卡塊的轉(zhuǎn)動方向一 致，彈簧一端固定于自鎖器機體22上，另一端以鑲嵌方式嵌入卡塊21 (卡塊21上設置對應 的彈簧沉孔214，請結(jié)合參見圖10所示)，當卡塊21卡頭211完全伸出機體22底面時該彈 簧處于自由狀態(tài)。本實施例中的自鎖器20還設有用以防止自鎖器脫離導軌的擋塊26。請結(jié)合參見 圖11所示，該擋塊26平行于機體底面且垂直于自鎖器的滑行方向設置，應用時可與固定于 導軌或桿塔上的限位組件(關(guān)于該限位組件的具體結(jié)構(gòu)請見后述)發(fā)生作用，防止自鎖器 脫離導軌。本發(fā)明的防墜落裝置用自鎖器20，除所述耐摩擦凸臺223外，其他部件均可由剛 性材料，優(yōu)選耐磨、耐腐蝕、抗沖擊、不老化的材料，例如鋁合金、不銹鋼等制成。其中所述調(diào) 節(jié)螺釘M也可以是由具有適當彈性的材料例如尼龍、橡膠等制成，當該調(diào)節(jié)螺釘M作用于 卡塊21時可起到適當緩沖沖擊力的作用。本實施例的防墜落裝置還包括限位組件30 (請參見圖12 15所示)，其包括第一 端定位塊31、第二端定位塊32、扭簧33和固定釘34 ；其中，第一端定位塊31、第二端定位塊 32、固定釘34均可以是Q235A碳素鋼制成的，扭簧33可以是65Mn鋼制成的。圖16 18分別為第一端定位塊31的主視圖、側(cè)視圖和后視圖。如圖16 18所 示，第一端定位塊31具有與導軌形狀配合的卡槽(圖中所示大致為“U”形)，能夠貼合到導 軌10的后側(cè)。第一端定位塊31上設有第一通孔311，該第一通孔311是供固定第二端定位 塊32和扭簧33時使用的。第一端定位塊31還具有一突出部312，其位于第一通孔311附 近，與第一端定位塊31 —體成型，并且，安裝之后，該突出部312與滑動導軌的表面垂直；該突出部312上設有用于設置扭簧33的一端的卡槽313。在第一端定位塊31中設有第四通 孔314(也可以是一螺紋孔)，穿過該第四通孔314能夠?qū)⑾尬唤M件固定到滑動導軌上，可以 通過螺栓或者螺桿等進行固定。圖19為第二端定位塊32的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖19所示，該第二端定位塊32為片 狀，其形狀為直角梯形，其上設有一第二通孔321和第三通孔322。再請參見圖12 15所示，圖12為本實施例提供的限位組件30的組合裝配圖，圖 13為圖12的A向視圖，圖14為限位組件的組合裝配圖的側(cè)視圖，圖15為圖14的B-B向視 圖。如圖12 15所示，固定釘34依次穿過扭簧33的孔、第二通孔321和第一通孔311，將 第一端定位塊31、第二端定位塊32和扭簧33固定在一起，并且，第二端定位塊32設置在突 出部312之上，只能向上運動，不能向下運動；扭簧33為圓柱形扭簧，由圖13可以看出，其 一端作用在突出部312上的卡槽內(nèi)，另一端作用在第二端定位塊32上的第三通孔322內(nèi)； 第二端定位塊32能夠以固定釘34為軸轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的防墜落裝置的轉(zhuǎn)向器40的結(jié)構(gòu)請參見圖20 22所示，包括轉(zhuǎn)向塊41、 底板42、第一螺栓43、護板44和限位塊45，另配有第二螺栓46、第三螺栓47。再請參見圖 23與M所示，轉(zhuǎn)向塊41的形狀與導軌10配合，其中心具有第一通孔411 ；護板44為兩塊 弧形板，分別連接在轉(zhuǎn)向塊41的兩側(cè)；轉(zhuǎn)向塊41和護板44均可以是由Q235A碳素鋼制成 的，二者之間的連接可以是焊接，也可以是鉚接。圖25為防墜落裝置用轉(zhuǎn)向器的底板42結(jié) 構(gòu)示意圖，如圖25所示，底板42為圓形，其中心設有第二通孔421，邊緣設有第三通孔422 和第四通孔423，其中，第三通孔422和第四通孔423均包括了等角度間隔設置的多個通 孔，分別用于固定底盤42和導軌10 ；底板42可以是由Q235A碳素鋼制成的；其中，第四通 孔423為一弧形孔，其中心角為a，相鄰兩個第四通孔423之間的夾角為b，a的角度大于或 等于b，在圖25中，第四通孔423以等角度間隔均勻分布在底板42上，中心角a和夾角b均 為24°，從而可以使該轉(zhuǎn)向器能夠?qū)崿F(xiàn)360°轉(zhuǎn)向。再請參見圖20 22所示，其中，第一螺栓43依次穿過轉(zhuǎn)向塊41中心的第一通孔 411、底板42中心的第二通孔421將二者連接在一起；當進行轉(zhuǎn)向操作時，轉(zhuǎn)向塊41可以以 第一螺栓43為軸轉(zhuǎn)動；限位塊45位于右側(cè)的護板44下方，能夠限制轉(zhuǎn)向塊41的轉(zhuǎn)動范 圍，防止自鎖器進入轉(zhuǎn)向塊41之后產(chǎn)生180度的倒轉(zhuǎn)，倒轉(zhuǎn)后的自鎖器將失去自鎖保護作 用，并且護板44設有相應的缺口為轉(zhuǎn)向塊41的移動提供足夠的空間；第二螺栓46可以包 括多個螺栓，分別能夠穿過第三通孔422將底板42固定到桿塔上，從而實現(xiàn)對整個轉(zhuǎn)向器 的固定；第三螺栓47能夠穿過第四通孔423將導軌10固定到底板42上，根據(jù)所需要實現(xiàn) 的轉(zhuǎn)向角度的不同，可以選擇不同角度的第四通孔423來固定上述導軌10 ；限位塊45可以 是由Q235A碳素鋼制成的，上述各種螺栓則可以是由40Cr鋼制成的。使用本發(fā)明的防墜落裝置時，將導軌10通過連接夾具與桿塔固定在一起，組成向 上攀登鐵塔的軌道；自鎖器20可通過卡塊上的貫穿孔213利用U型環(huán)等連接件與作業(yè)人員 身上的安全帶相連，然后將自鎖器20安裝入導軌10的滑槽。安裝好后，自鎖器20可通過 安全帶拉力隨作業(yè)人員上下桿塔移動。導軌10上設置限位組件30 ；在需要完成轉(zhuǎn)向的位 置還可設有轉(zhuǎn)向器40，轉(zhuǎn)向器40與不同方向的導軌相連，自鎖器20在轉(zhuǎn)向器40上可實現(xiàn) 運行方向的改變。本發(fā)明的防墜落裝置，自鎖器20與導軌10上的卡座12以及與限位組件30可分別起到制動作用。關(guān)于本發(fā)明中的自鎖器20與導軌10的卡座12之間的制動請參見圖沈、圖27和 圖觀所示。在正常作業(yè)過程中，自鎖器20卡塊21在自身重力和安全帶向上拉力(拉力方 向請參見圖沈中箭頭所示)的作用下，卡頭211收縮在自鎖器機體22內(nèi)部，此時，鎖止動作 不會發(fā)生。當作業(yè)人員發(fā)生墜落時，請參見圖27所示，安全帶對自鎖器20卡塊21向上的 拉力消失，卡塊21在自身重量及彈簧裝置25彈力作用下將卡頭211從機體22底部彈出， 彈出的卡頭211下行時遇到導軌10上凸出卡座12的上端面，發(fā)生卡止作用，從而防止墜落 事故的發(fā)生。優(yōu)選的，卡頭211與卡座12的接觸面為平面，具有較大的接觸面積。另外，在 自鎖器20的卡塊卡頭與導軌10的卡座12發(fā)生卡止動作時，請參見圖27或圖洲所示，將 產(chǎn)生使卡塊21繞轉(zhuǎn)動銷軸23沿圖中順時針方向旋轉(zhuǎn)的力形成對自鎖器結(jié)構(gòu)的沖壓，而本 發(fā)明的調(diào)節(jié)螺釘M的設置，可減少或分擔部分沖壓力，減輕對自鎖器結(jié)構(gòu)特別是對轉(zhuǎn)動銷 軸23連接部位的影響，提高了防墜落裝置制動的可靠性；更具體的，本發(fā)明中，所述轉(zhuǎn)動銷 軸到調(diào)節(jié)螺釘中心的距離(請參見圖28中H所標示)優(yōu)選為30 150mm，該尺寸越大，發(fā) 生鎖止制動時機體結(jié)構(gòu)所受沖擊力越小。本實施例中綜合制作工藝及其他結(jié)構(gòu)參數(shù)，所述 轉(zhuǎn)動銷軸到調(diào)節(jié)螺釘中心的距離例如可為65mm。而且，本發(fā)明中，所述轉(zhuǎn)動銷軸23距卡頭 211與導軌卡座的接觸點在垂直機體底面方向的距離(如圖觀中D所示，當卡頭與導軌卡 座的接觸為面接觸時，以最遠離轉(zhuǎn)動銷軸的接觸點計算)比較短，可為10 16mm，較短的力 臂可以有效減輕卡止動作發(fā)生時對自鎖器機體的沖擊，對自鎖器和作業(yè)人員也更加安全。關(guān)于本發(fā)明中的自鎖器20與限位組件30之間的制動請參見圖四所示。如圖四 所示，限位組件30通過螺栓固定到導軌10上，限位組件30被固定且不會產(chǎn)生移動，保證使 用過程中的安全。自鎖器20在導軌10內(nèi)滑動時，由于扭簧33作用，自鎖器20的擋塊沈可 以上行通過第二端定位塊32，而下行時如不手動先把第二端定位塊32扳轉(zhuǎn)，擋塊沈?qū)⑹艿?第二端定位塊阻擋，自鎖器20將被卡住，防止高空作業(yè)人員繼續(xù)下落，避免出現(xiàn)墜落事故。
權(quán)利要求
1.一種防墜落裝置，該防墜落裝置包括導軌、自鎖器及安全帶，其中，所述導軌上設置有至少一個凸出導軌母體表面的卡座，該卡座上端面為與自鎖器卡塊 發(fā)生卡止制動的卡止面，且該卡座與導軌母體的連接部分由上至下逐步增厚；所述自鎖器包括卡塊及機體，所述卡塊通過轉(zhuǎn)動銷軸與機體活動連接，且該卡塊設有 卡頭，該卡塊能以轉(zhuǎn)動銷軸為中心進行轉(zhuǎn)動而使卡頭伸出機體底面；所述自鎖器在導軌中下行時能藉由伸出機體底面的卡頭與所述導軌上的卡座實現(xiàn)鎖 止制動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防墜落裝置，其中，所述導軌為C型滑槽導軌，所述卡座為由 導軌母材向滑槽內(nèi)沖壓而形成；優(yōu)選的，所述卡座自上端的卡止面到下端凸出導軌母體部 分的高度遞減。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防墜落裝置，其中，所述自鎖器還設置有垂直于機體底面的 調(diào)節(jié)螺釘，該調(diào)節(jié)螺釘?shù)囊欢送ㄟ^螺紋與機體底部螺接，另一端與卡塊接觸，通過調(diào)節(jié)該螺 釘以調(diào)節(jié)卡頭伸出機體底面的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防墜落裝置，該防墜落裝置還包括限位組件，該限位組件包 括第一端定位塊，能固定在導軌上，所述第一端定位塊上設有第一通孔，并且所述第一端 定位塊具有一突出部，所述突出部上設有一卡槽；第二端定位塊，所述第二端定位塊設有第 二通孔和第三通孔，所述第二端定位塊位于所述突出部的上方；彈性部件，所述彈性部件的 一端作用在所述卡槽內(nèi)，另一端作用在所述第三通孔內(nèi)；固定釘，所述固定釘依次穿過所述 彈性部件、第二通孔和第一通孔，將所述彈性部件、第二端定位塊和第一端定位塊固定；所 述第二端定位塊能以所述固定釘為軸轉(zhuǎn)動；所述自鎖器還設有擋塊，所述擋塊平行于機體底面且垂直于自鎖器的滑行方向設置；當自鎖器沿導軌下行時，所述限位組件的彈性部件作動使第二端定位塊卡住自鎖器的 擋塊而阻止自鎖器下行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防墜落裝置，該防墜落裝置還包括轉(zhuǎn)向器，該轉(zhuǎn)向器包括轉(zhuǎn) 向塊，所述轉(zhuǎn)向塊中心設有第一通孔，所述轉(zhuǎn)向塊具有與所述導軌相應的軌道結(jié)構(gòu)而使自 鎖器能沿該轉(zhuǎn)向塊的一端滑至另一端；底板，所述底板上設有第二通孔以及至少一個用于 固定該轉(zhuǎn)向器的第三通孔；第一螺栓，所述第一螺栓依次穿過所述第一通孔和第二通孔將 所述轉(zhuǎn)向塊和所述底板固定，并且，所述轉(zhuǎn)向塊能以第一螺栓為軸轉(zhuǎn)動；該轉(zhuǎn)向器設置于兩條不同方向的導軌末端之間用以銜接這兩條導軌。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防墜落裝置，該防墜落裝置還包括固定夾具，且所述導軌上 還設置有貫穿導軌母體的固定用通孔，利用所述固定夾具通過導軌上的固定用通過而能將 所述導軌固定于桿塔上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防墜落裝置，其中，所述自鎖器還設置有用以輔助卡塊轉(zhuǎn)動 的彈簧裝置。
8.一種防墜落方法，其中是利用權(quán)利要求1 7任一項所述的防墜落裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的防墜落方法，該方法包括步驟將導軌固定于桿塔上；利用安全帶將自鎖器與作業(yè)人員連接固定，且通過安全帶的拉 力能使自鎖器的卡塊轉(zhuǎn)動；將自鎖器安裝到導軌上，使其能沿導軌滑行；作業(yè)人員正常作業(yè)時利用安全帶對自鎖器向上的拉力使自鎖器卡塊的卡頭縮在機體內(nèi)，而使該自鎖器沿導軌自由滑動；當作業(yè)人員發(fā)生墜落時，安全帶對自鎖器向上的拉力消 失，自鎖器卡塊的卡頭彈出機體底面，自鎖器在導軌中下行時藉由該伸出機體底面的卡頭 與所述導軌上的卡座實現(xiàn)鎖止制動。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的防墜落方法，其中所述的防墜落裝置包括所述轉(zhuǎn)向器， 該防墜落方法包括步驟當自鎖器滑動到一條導軌的末端，使其從該導軌的末端滑進所述 轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向塊的軌道的一端，轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向塊，使該轉(zhuǎn)向塊的軌道的另一端與 另一條導軌銜接，而使所述自鎖器滑進該另一條導軌中，實現(xiàn)自鎖器在不同方向的導軌間 的轉(zhuǎn)向。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種防墜落裝置及防墜落方法，所述防墜落裝置包括導軌、自鎖器、安全帶等，其中所述導軌上設置有至少一個凸出導軌母體表面的卡座，該卡座上端面為與自鎖器卡塊發(fā)生卡止制動的卡止面，且該卡座形狀自上端的卡止面到下端凸出導軌母體部分的高度遞減；所述自鎖器包括卡塊及機體，所述卡塊通過轉(zhuǎn)動銷軸與機體活動連接，且該卡塊設有卡頭，該卡塊能以轉(zhuǎn)動銷軸為中心進行轉(zhuǎn)動而使卡頭伸出機體底面，與導軌上的卡座實現(xiàn)鎖止制動。本發(fā)明的防墜落裝置受力性能更好，導軌與自鎖器之間具有更安全可靠的制動性能，利用該裝置和方法可以實現(xiàn)在保護作業(yè)人員安全的同時又不影響其正常的自身行動和檢修作業(yè)。
文檔編號A62B35/00GK102049111SQ20091023732
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者任玉鎖, 李學斌, 楊軍寧, 鄭毅 申請人:北京國網(wǎng)富達科技發(fā)展有限責任公司