專利名稱：一種繩索傳動(dòng)的自動(dòng)制動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種繩索傳動(dòng)的自動(dòng)制動(dòng)裝置，屬于機(jī)械制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
便攜式、一體化自動(dòng)爬繩裝置的主要應(yīng)用于高空作業(yè)和野外快速升降搶險(xiǎn)等場(chǎng) 合，必須要保證操作人員的生命安全，這就需要有制動(dòng)裝置，在電源供電不足或其它裝置失 靈的情況下緊急安全制動(dòng)，而且還能實(shí)現(xiàn)能讓操作人員通過(guò)方便的操作實(shí)現(xiàn)安全下降的功 能。目前應(yīng)用于便攜式、一體化自動(dòng)爬繩裝置的、具有相似技術(shù)特征的裝置主要有兩類電 磁抱閘通過(guò)制動(dòng)電機(jī)來(lái)制動(dòng)繩索和采用偏心輪、連桿及相關(guān)部件的機(jī)械鎖緊機(jī)構(gòu)直接制動(dòng) 繩索和兩類。前者即電磁抱閘通過(guò)制動(dòng)電機(jī)來(lái)制動(dòng)繩索的方式存在以下技術(shù)缺陷1)依賴 電磁條件，電磁制動(dòng)需要外加電源，長(zhǎng)時(shí)間高空或野外作業(yè)時(shí)如果電力不足或失效，制動(dòng)裝 置會(huì)失控，不能確保人員安全萬(wàn)無(wú)一失，應(yīng)用場(chǎng)合受限；2)制動(dòng)電機(jī)的方式比鎖緊傳動(dòng)繩 所需的力大，制動(dòng)能耗高；3) —般簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的電磁抱閘只有放松和鎖緊兩種狀態(tài)，不能實(shí) 現(xiàn)由操作人員控制安全下降的功能。后者即當(dāng)前一些采用偏心輪、連桿及相關(guān)部件的機(jī)械 鎖緊機(jī)構(gòu)都是采用的手動(dòng)制動(dòng)方式，即需要操作人員扳動(dòng)手柄，施加一定的力后才能制動(dòng)， 放松能下降，其存在以下技術(shù)缺陷1)制動(dòng)需要操作人員持續(xù)施加外力，制動(dòng)效率低，不便 于操作；2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，重量大，影響爬繩裝置的負(fù)載能力；3)高空中出現(xiàn)突發(fā)情況 時(shí)，如果由于操作人員判斷失誤或緊張而導(dǎo)致無(wú)作為或操作失誤，很可能馬上就會(huì)自由落 體摔下來(lái)，造成人員傷亡，安全性低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種繩索傳動(dòng)的自動(dòng)制動(dòng)裝置，以應(yīng)用于便攜式、一體化自 動(dòng)爬繩裝置，保障操作人員的生命安全。 本發(fā)明提出的繩索傳動(dòng)的自動(dòng)制動(dòng)裝置，包括底板、轉(zhuǎn)向輪、壓塊、壓槽、手柄和止 動(dòng)銷；所述的底板的一側(cè)下部設(shè)有懸掛重物的圓環(huán)，底板上開(kāi)有動(dòng)軸孔、定軸孔和止動(dòng)銷 孔，壓槽固定在底板的底部；所述的手柄的一端和轉(zhuǎn)向輪同軸固定在動(dòng)軸上，動(dòng)軸插在長(zhǎng)圓 形動(dòng)軸孔中；所述的手柄的中部和壓塊通過(guò)定軸固定在定軸孔中，壓塊的一端與動(dòng)軸相對(duì) 固定，所述的止動(dòng)銷插在止動(dòng)銷孔中，手柄的另一端擱在止動(dòng)銷上。 上述制動(dòng)裝置中，底板一側(cè)下部圓環(huán)的圓心至定軸孔圓心之間的垂直距離1為 80毫米《1《500毫米，底板一側(cè)下部圓環(huán)的圓心至定軸孔圓心之間的水平距離k為k = IX (1.5-3)，定軸孔圓心與止動(dòng)銷孔圓心之間連線的長(zhǎng)度m為30毫米《m《150毫米，定 軸孔圓心與止動(dòng)銷孔圓心之間連線與水平線的夾角B為0°《B《1(T ，定軸孔圓心與長(zhǎng) 圓形動(dòng)軸孔的一側(cè)圓心之間連線的長(zhǎng)度n為n = mX (5-8)，定軸孔圓心與長(zhǎng)圓形動(dòng)軸孔的 一側(cè)圓心之間連線與水平線的夾角為A，15?！?A+B)《45° 。 本發(fā)明提出的繩索傳動(dòng)的自動(dòng)制動(dòng)裝置，利用傳動(dòng)繩在轉(zhuǎn)向處對(duì)轉(zhuǎn)向輪的作用 力，通過(guò)杠桿原理放大壓塊與繩索之間正壓力來(lái)增大的摩擦力，自動(dòng)制動(dòng)傳動(dòng)繩，最終增大
3裝置本身的自持力，確保在大重負(fù)情形或其它制動(dòng)失效情形下不會(huì)發(fā)生裝置失控下墜，威 脅操作人員生命安全的情況。需要緊急制動(dòng)時(shí)，只需拉脫止動(dòng)銷，裝置就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制動(dòng)， 操作人員搬動(dòng)手柄，就能實(shí)現(xiàn)安全下降，從而確保操作人員的生命安全。本發(fā)明的制動(dòng)裝置 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制動(dòng)，制動(dòng)可靠、效率高，操作方便。


圖1是本發(fā)明提出的繩索傳動(dòng)的自動(dòng)制動(dòng)裝置的立體圖。
圖2是圖1所示的制動(dòng)裝置中底板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2所示的底板上各開(kāi)孔之間的尺寸關(guān)系。 圖1-圖3中，1是壓槽，2是傳動(dòng)繩，3是轉(zhuǎn)向輪，4是底板，5是動(dòng)軸，6是定軸，7是 壓塊，8是止動(dòng)銷，9是手柄，10是圓環(huán)，11是動(dòng)軸孔，12是定軸孔，13是止動(dòng)銷孔。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的繩索傳動(dòng)的自動(dòng)制動(dòng)裝置，其結(jié)構(gòu)如圖l所示，包括底板4、轉(zhuǎn)向輪 3、壓塊7、壓槽1、手柄9和止動(dòng)銷8。底板4的一側(cè)下部設(shè)有懸掛重物的圓環(huán)10，底板4上 開(kāi)有動(dòng)軸孔11、定軸孔12和止動(dòng)銷孔13，壓槽1固定在底板4的底部。手柄9的一端和轉(zhuǎn) 向輪3同軸固定在動(dòng)軸5上，動(dòng)軸5插在長(zhǎng)圓形動(dòng)軸孔11中。手柄9的中部和壓塊7通過(guò) 定軸6固定在定軸孔12中，止動(dòng)銷8插在止動(dòng)銷孔13中，壓塊7的一端與動(dòng)軸6相對(duì)固定， 手柄9的另一端擱在止動(dòng)銷8上。 上述制動(dòng)裝置中，底板4的立體圖如圖2所示，各孔之間的位置和尺寸關(guān)系如圖 3所示，底部4的一側(cè)下部圓環(huán)10的圓心至定軸孔12的圓心之間的垂直距離1為80毫 米《1《500毫米，底板一側(cè)下部圓環(huán)的圓心至定軸孔12的圓心之間的水平距離k為 k = IX (1.5-3)，定軸孔12的圓心與止動(dòng)銷孔13的圓心之間連線的長(zhǎng)度m為30毫米 《m《150毫米，定軸孔12的圓心與止動(dòng)銷孔13的圓心之間連線與水平線的夾角B為 0°《B《1(T ，定軸孔12的圓心與長(zhǎng)圓形動(dòng)軸孔ll的一側(cè)圓心之間連線的長(zhǎng)度n為 n = mX (5-8)，定軸孔12的圓心與長(zhǎng)圓形動(dòng)軸孔11的一側(cè)圓心之間連線與水平線的夾角 為A，在具體設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)壓塊在垂直方向的行程來(lái)確定角度(A+B)的大小，(A+B)范圍為 15°《(A+B)《45° ，A= (A+B)-B來(lái)確定A的值。 本發(fā)明提出的繩索傳動(dòng)的自動(dòng)制動(dòng)裝置中，背板4主要起支撐作用，轉(zhuǎn)向輪3通過(guò) 動(dòng)軸5附在背板4上，裝配時(shí)通過(guò)軸承(圖中未示出)與動(dòng)軸5連接，轉(zhuǎn)向輪3能繞動(dòng)軸5 自轉(zhuǎn)。當(dāng)制動(dòng)裝置起制動(dòng)作用時(shí)，換向輪3和動(dòng)軸5—起繞定軸6公轉(zhuǎn)。背板4上根據(jù)公 轉(zhuǎn)軌跡留出公轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)的槽，即長(zhǎng)圓形動(dòng)軸孔11。 壓塊7固定連接在定軸6上，壓塊7的一端與動(dòng)軸6相對(duì)固定，起傳遞力矩和壓住 繩子2制動(dòng)的作用。壓塊7的形狀不限，但必須保證壓塊壓傳動(dòng)繩的部位不能鋒利，以免對(duì) 傳動(dòng)繩造成較大損壞，本裝置設(shè)計(jì)時(shí)要給壓塊留出一定的行程，以實(shí)現(xiàn)壓緊傳動(dòng)繩的動(dòng)作。
壓槽1固定在背板4的底部，為傳動(dòng)繩2提供運(yùn)行軌道，當(dāng)本發(fā)明裝置起制動(dòng)作用 時(shí)，壓塊7會(huì)在壓槽1處壓住傳動(dòng)繩2而起制動(dòng)作用。 手柄9也與壓塊7固定鏈接在一起。手柄9的有效力臂長(zhǎng)度必須合適，使得操作 人員扳動(dòng)手柄的力不致太大或過(guò)小。手柄也可以做成折疊式的，在需要的時(shí)候才張開(kāi)，這樣可以節(jié)約空間。 止動(dòng)銷8插在背板4的止動(dòng)銷孔13中，當(dāng)操作正常時(shí)，止動(dòng)銷8卡住手柄9，并使 定軸6和壓塊7不能轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向輪3也不能公轉(zhuǎn)。當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)情況需要傳動(dòng)繩2傳動(dòng)的機(jī) 械自動(dòng)制動(dòng)裝置起作用時(shí)，操作人員可以拉開(kāi)止動(dòng)銷8，由于傳動(dòng)繩2在換向輪3處對(duì)定軸 6產(chǎn)生的順時(shí)針力矩帶動(dòng)定軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)繩2傳動(dòng)的機(jī)械自動(dòng)制動(dòng)裝置能迅速壓緊傳動(dòng) 繩2，起制動(dòng)作用，防止懸掛在底部4下部圓環(huán)10中的操作人員下墜。此時(shí)，操作人員可以 通過(guò)搬動(dòng)手柄9，使得壓塊7在壓槽1處將傳動(dòng)繩放松一些，操作人員即可隨著裝置安全下 降。通過(guò)操作人員施加的力可以調(diào)節(jié)下降速度。如果下降速度過(guò)快，操作人員只要放手，機(jī) 械自動(dòng)制動(dòng)裝置又會(huì)迅速壓緊傳動(dòng)繩制動(dòng)。 在具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，壓槽1也可以與背板設(shè)計(jì)為一體，手柄9也可以和壓塊7設(shè)計(jì) 為一體，止動(dòng)銷7的具體控制還可以通過(guò)柔性介質(zhì)將其操作轉(zhuǎn)移到適合的部位。這些均屬 于本專利的保護(hù)范圍。 用自動(dòng)爬繩裝置升降實(shí)現(xiàn)高空作業(yè)，對(duì)操作人員的潛在危險(xiǎn)極高，這是因?yàn)殡姶?等自動(dòng)化控制的不確定性和失效因素等，為確保萬(wàn)無(wú)一失，制動(dòng)保險(xiǎn)裝置的必須采用純機(jī) 械的方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制動(dòng)。爬繩裝置升降時(shí)可以通過(guò)壓塊與壓槽對(duì)傳動(dòng)繩的壓力來(lái)增大摩擦 力來(lái)鎖緊繩索，但正常升降時(shí)又不能產(chǎn)生較大的摩擦力，所以本發(fā)明裝置需要止動(dòng)銷來(lái)卡 住手柄，則壓塊不會(huì)下降擠壓傳動(dòng)繩，壓槽對(duì)傳動(dòng)繩的摩擦力也很小。 本發(fā)明提出的繩索傳動(dòng)的自動(dòng)制動(dòng)裝置，其制動(dòng)原理如下當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)情況以后， 操作人員拉開(kāi)止動(dòng)銷8，在外載荷的作用下，裝置會(huì)有下墜的趨勢(shì)，在傳動(dòng)繩2張緊狀態(tài)下， 傳動(dòng)繩8與轉(zhuǎn)向輪3緊密纏繞使得傳動(dòng)繩2對(duì)轉(zhuǎn)向輪3的摩擦力對(duì)轉(zhuǎn)向輪3產(chǎn)生順時(shí)針力 矩，轉(zhuǎn)向輪3繞動(dòng)軸5順時(shí)針自轉(zhuǎn)，同時(shí)也會(huì)帶動(dòng)壓塊7和手柄9繞定軸6公轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)一定 角度后，壓塊7與壓槽1擠壓傳動(dòng)繩2，當(dāng)傳動(dòng)繩2在壓槽1處受到足夠大的摩擦力時(shí)，傳動(dòng) 繩2不能再滑動(dòng)，所述裝置停止下降，人員能安全停在高空而不需要施加任何力。當(dāng)操作人 員向緩慢下降時(shí)，只需要逆時(shí)針搬動(dòng)手柄9(根據(jù)杠桿原理，搬動(dòng)手柄所需的力很小)，壓塊 繞定軸6逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)上升，在壓槽1處將傳動(dòng)繩2放松一些，則傳動(dòng)繩2所受摩擦力減小， 人員能隨著所述裝置下降。通過(guò)操作人員的所施加的力可以調(diào)節(jié)下降速度。如果下降速度 過(guò)快，操作人員只要放手，則所述繩索傳動(dòng)的機(jī)械自動(dòng)制動(dòng)裝置又會(huì)迅速壓緊傳動(dòng)繩制動(dòng)。 本發(fā)明涉及的繩索傳動(dòng)的機(jī)械自動(dòng)制動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，制動(dòng)安全可靠。
本發(fā)明提出的繩索傳動(dòng)的自動(dòng)制動(dòng)裝置，具體設(shè)計(jì)時(shí)主要依據(jù)額定負(fù)載和最大負(fù) 載的要求來(lái)確定各部分的作用力臂，要保證壓塊在壓槽處對(duì)傳動(dòng)繩的壓力能提供足夠的摩 擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，手柄末端操作人員扳動(dòng)手柄的力不能過(guò)大或太小，影響操作的可行性和 舒適性，讓操作人員能用適當(dāng)?shù)牧?shí)現(xiàn)裝置以適當(dāng)?shù)乃俣绕椒€(wěn)下降；還要根據(jù)所用傳動(dòng)繩 的直徑和彈性變形特性，設(shè)計(jì)壓塊在垂直方向的行程，保證常態(tài)下壓塊不與傳動(dòng)繩接觸，制 動(dòng)時(shí)能壓得住傳動(dòng)繩。背板上給動(dòng)軸繞定軸公轉(zhuǎn)時(shí)留出槽要根據(jù)裝置制動(dòng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程中所 轉(zhuǎn)過(guò)的具體角度來(lái)設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
一種繩索傳動(dòng)的自動(dòng)制動(dòng)裝置，其特征在于該制動(dòng)裝置包括底板、轉(zhuǎn)向輪、壓塊、壓槽、手柄和止動(dòng)銷；所述的底板的一側(cè)下部設(shè)有懸掛重物的圓環(huán)，底板上開(kāi)有動(dòng)軸孔、定軸孔和止動(dòng)銷孔，壓槽固定在底板的底部；所述的手柄的一端和轉(zhuǎn)向輪同軸固定在動(dòng)軸上，動(dòng)軸插在長(zhǎng)圓形動(dòng)軸孔中；所述的手柄的中部和壓塊通過(guò)定軸固定在定軸孔中，壓塊的一端與動(dòng)軸相對(duì)固定，所述的止動(dòng)銷插在止動(dòng)銷孔中，手柄的另一端擱在止動(dòng)銷上。
2. 如權(quán)利要求1所述制動(dòng)裝置，其特征在于所述的底板一側(cè)下部圓環(huán)的圓心至定軸 孔圓心之間的垂直距離1為80毫米《1《500毫米，底板一側(cè)下部圓環(huán)的圓心至定軸 孔圓心之間的水平距離k為k = IX (1.5-3)，定軸孔圓心與止動(dòng)銷孔圓心之間連線的 長(zhǎng)度m為30毫米《m《150毫米，定軸孔圓心與止動(dòng)銷孔圓心之間連線與水平線的夾 角B為O?！禕《1(T ，定軸孔圓心與長(zhǎng)圓形動(dòng)軸孔的一側(cè)圓心之間連線的長(zhǎng)度n為 n = mX (5-8)，定軸孔圓心與長(zhǎng)圓形動(dòng)軸孔的一側(cè)圓心之間連線與水平線的夾角為A， 15°《(A+B)《45° 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種繩索傳動(dòng)的自動(dòng)制動(dòng)裝置，屬于機(jī)械制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本自動(dòng)制動(dòng)裝置中，底板的一側(cè)下部設(shè)有懸掛重物的圓環(huán)，底板上開(kāi)有動(dòng)軸孔、定軸孔和止動(dòng)銷孔，壓槽固定在底板的底部。手柄的一端和轉(zhuǎn)向輪同軸固定在動(dòng)軸上，動(dòng)軸插在長(zhǎng)圓形動(dòng)軸孔中。手柄的中部和壓塊通過(guò)定軸固定在定軸孔中，壓塊的一端與動(dòng)軸相對(duì)固定。止動(dòng)銷插在止動(dòng)銷孔中，手柄的另一端擱在止動(dòng)銷上。本發(fā)明的自動(dòng)制動(dòng)裝置，需要緊急制動(dòng)時(shí)，只需拉脫止動(dòng)銷，裝置就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制動(dòng)，操作人員扳動(dòng)手柄，就能實(shí)現(xiàn)安全下降，從而確保操作人員的生命安全。本發(fā)明的制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制動(dòng)，制動(dòng)可靠、效率高，操作方便。
文檔編號(hào)A62B35/00GK101766873SQ20101003454
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者張宏生, 顧俊紅 申請(qǐng)人:北京龍靈科技有限公司