豎梯攀爬防墜助力裝置的制動信號傳送結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種豎梯攀爬防墜助力裝置的制動信號傳送結構，其特征在于：該制動信號傳送結構包括永磁直流減速電機和傳輸電纜；所述永磁直流減速電機的轉動軸與卷筒的轉軸轉動連接；所述永磁直流減速電機的接線端與所述傳輸電纜的輸入端電性連接，所述傳輸電纜用于輸出制動用的電流信號。本實用新型的豎梯攀爬防墜助力裝置的制動信號傳送結構具有結構簡單合理，成本低，制動信號獲取準確且傳送速度快的優點，能夠幫助豎梯攀爬防墜助力裝置實現更為快速及時的制動，從而獲取更優的保護效果。
【專利說明】
豎梯攀爬防墜助力裝置的制動信號傳送結構
技術領域
[0001]本實用新型屬于高空豎梯攀爬防墜保護裝置領域，具體涉及一種豎梯攀爬防墜助力裝置的制動信號傳送結構。
【背景技術】
[0002]塔吊是建筑工地上最常用的一種起重設備。在對塔吊進行操作前，需要攀爬人員通過塔吊豎梯攀爬至位于塔吊頂部的操作室。然而，塔吊通常高達幾十甚至上百米，使得塔吊操作不僅屬于具有較高危險性的高空作業，同時塔吊豎梯的攀爬對于攀爬人員的體力而言也是較大的考驗。
[0003]為了確保塔吊攀爬人員的安全以及更為輕松的攀爬塔吊豎梯，現有技術中公告號為CN203946820U的專利，公開了 “一種建筑塔吊助攀保險裝置”，該裝置包括登梯、兩滑輪、一保險繩、一系扣繩、兩保險扣和一配重塊，登梯垂直設置在建筑塔吊塔身內部的一側;兩滑輪分別通過回轉軸支承在登梯頂端上部的塔身架上，且兩滑輪的徑向中心平面重合并與登梯橫桿垂直;保險繩環繞在兩滑輪的槽內，其一端連接配重塊，另一端連接系扣繩中部；系扣繩的兩端分別設有保險扣，其中一只保險扣可與塔吊操作工腰部系有的安全帶相扣結，另一只保險扣可與登梯橫桿相扣結。
[0004]上述建筑塔吊助攀保險裝置在使用時，塔吊操作工系上上述保險繩，并在保險繩另一端配重塊的重力作用下，使得配重塊的重力構成上攀時的助力，故可以較為輕松的向上攀爬豎梯。
[0005]但上述建筑塔吊助攀保險裝置仍具有以下不足之處:配重塊為懸空設置，且容易在高空受風力作用出現搖擺，這樣不僅導致保險繩的牽拉力出現變化，搖擺的配重塊易轉移攀爬人員的注意力，影響攀爬的安全性。
[0006]基于此，
【申請人】考慮設計一種能夠助力上攀，防墜，更好地保證攀爬的安全性的豎梯攀爬防墜助力裝置。該豎梯攀爬防墜助力包括卷筒、安裝座、驅動馬達和制動結構;卷筒上纏繞設置有吊繩，吊繩用于與豎梯攀爬人員相扣接;卷筒通過轉軸可轉動支承連接在安裝座上;驅動馬達和制動結構均固定安裝在安裝座上，且驅動馬達的輸出軸與卷筒上任一根轉軸之間為驅動連接，制動結構與卷筒上任一根轉軸之間為制動連接且能夠在與吊繩相扣接的豎梯攀爬人員墜落時限制卷筒的轉速。
[0007]上述豎梯攀爬防墜助力裝置能夠在攀爬人員上爬時通過驅動馬達帶動卷筒旋轉來提供上攀助力;在攀爬人員墜落時阻止卷筒的旋轉，從而起到防墜的作用。但如何設計一種能夠自動獲取制動信號并快速傳送該制動信號的制動信號傳送結構，是本領域技術人員亟需解決的技術問題。
【實用新型內容】
[0008]針對上述現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是:如何提供一種能夠自動獲取制動信號并快速傳送該制動信號的豎梯攀爬防墜助力裝置的制動信號傳送結構。
[0009]為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下的技術方案:
[0010]豎梯攀爬防墜助力裝置的制動信號傳送結構，其特征在于:該制動信號傳送結構包括永磁直流減速電機和傳輸電纜;所述永磁直流減速電機的轉動軸與卷筒的轉軸轉動連接;所述永磁直流減速電機的接線端與所述傳輸電纜的輸入端電性連接，所述傳輸電纜用于輸出制動用的電流信號。
[0011]上述制動信號傳送結構的設置，其中的永磁直流減速電機與卷筒的轉軸轉動連接(優選采用皮帶或齒輪進行連接)，這樣卷筒的旋轉能夠驅動永磁直流減速電機的轉軸旋轉并使其產生電流，且該電流能夠通過電纜輸出并作為制動用的電流信號，該電流信號可直接用于控制電磁閥。且該電流信號在攀爬人員正常攀爬豎梯為較小值，僅在攀爬人員墜落時會使得永磁直流減速電機所產生的電流值最大，從而可通過此電流值來快速制動。
[0012]綜上，相較于采用速度測試儀來先行獲取卷筒的轉速信息作為制動信號，隨后將該制動信號傳送給控制器(變頻器、PLC或單片機中的一種)，最后經控制器對信號進行處理后再將進行制動的控制過程而言，本實用新型的上述制動信號傳送結構不僅結構最簡，更為可靠;還具有制動信號獲取、傳送以及制動的全控制過程的響應速度最快，從而具有更高的安全可靠性。
[0013]此外，該永磁直流減速電機僅為小型發電機，其所發電電壓安全，能夠避免觸電風險。
[0014]另外，永磁直流減速電機的扭矩也能夠在下攀時提供阻力，防止快速下攀，使得攀爬更加安全。
[0015]作為優選，所述制動信號傳送結構還包括固定在安裝座上的穿線筒，所述穿線筒的一端鄰近所述永磁直流減速電機，另一端鄰近所述制動結構;所述傳輸電纜經所述穿線筒穿出。
[0016]這樣一來，上述穿線筒不僅能夠對傳輸電纜進行支承和保護。還更便于本實用新型在裝配生產時傳輸電纜的快速布置，從而提高生產效率。
[0017]本實用新型的豎梯攀爬防墜助力裝置的制動信號傳送結構具有結構簡單合理，成本低，制動信號獲取準確且傳送速度快的優點，能夠幫助豎梯攀爬防墜助力裝置實現更為快速及時的制動，從而獲取更優的保護效果。
【附圖說明】
[0018]圖1為一種采用了本實用新型的豎梯攀爬防墜助力裝置的結構示意圖。
[0019]圖2為一種采用了本實用新型的豎梯攀爬防墜助力裝置不含殼體時的結構示意圖。
[0020]圖3為圖2中A處放大圖。
[0021]圖4為一種采用了本實用新型的豎梯攀爬防墜助力裝置不含殼體時的結構示意圖。
[0022]圖5為圖4中B處放大圖。
[0023]圖中標記為:
[0024]I 吊繩；
[0025]2安裝座；
[0026]3 殼體；
[0027]4永磁直流減速電機；
[0028]5穿線筒；
[0029]6棘輪；
[0030]7棘爪；
[0031]8 氣缸；
[0032]9氣動馬達；
[0033]10電磁閥。
【具體實施方式】
[0034]下面結合一種采用了本實用新型的豎梯攀爬防墜助力裝置的附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。其中，針對描述采用諸如上、下、左、右等說明性術語，目的在于幫助讀者理解，而不旨在進行限制。
[0035]如圖1至圖5所示為上述豎梯攀爬防墜助力裝置的優選實施例1:
[0036]上述豎梯攀爬防墜助力裝置，包括卷筒、安裝座2、驅動馬達和制動結構；
[0037]所述卷筒上纏繞設置有吊繩I，所述卷筒兩端面分別外凸固定有一根轉軸，所述卷筒通過轉軸可轉動支承連接在所述安裝座2上；
[0038]所述驅動馬達和制動結構均固定安裝在所述安裝座2上，且所述驅動馬達的輸出軸與所述卷筒上任一根轉軸之間為驅動連接，所述制動結構與所述卷筒上任一根轉軸之間為制動連接且能夠在吊繩I下降時提供阻力。
[0039]上述豎梯攀爬防墜助力裝置在使用前，先將安裝座2固定安裝在豎梯頂部的橫向支撐桿上。
[0040]在采用上述豎梯攀爬防墜助力裝置上攀豎梯時:首先，啟動驅動馬達使其驅動卷筒旋轉并下放吊繩I下端至鄰近地面處，將吊繩I下端與攀爬人員身上所穿的安全帶上的掛鉤相扣接;隨后，啟動驅動馬達使其驅動卷筒來提升吊繩I并開始上攀，這樣即可給攀爬的攀爬人員提供一個恒定向上的助力，從而幫助攀爬人員更為輕松快速的上攀豎梯。最后，上攀至位于豎梯頂部的操作時外部時，關閉驅動馬達即可。
[0041]在采用上述豎梯攀爬防墜助力裝置下攀豎梯時:驅動馬達處于關閉狀態。下攀爬人員下攀會牽拉吊繩I并克服制動結構的阻力。該阻力不僅能夠對牽制到下攀速度，防止過快下攀，從而提高下攀安全性;還能夠在不慎墜落時，減緩下落速度，使得墜落人員能夠重新快速抓住豎梯，有效防止墜亡事故的發生，提升了豎梯攀爬的安全性。
[0042]此外，上述豎梯攀爬防墜助力裝置在使用時，無論是上攀還是下攀，吊繩I幾乎靜止(緊繃)在攀爬人員的(后)上方，不易引起攀爬人員的注意，這樣即可使得攀爬人員能夠更為專注謹慎的攀爬，提升攀爬的安全性。
[0043]其中，上述豎梯攀爬防墜助力裝置還包括具有內腔的殼體3，所述卷筒、安裝座2、驅動馬達和制動結構固定在所述內腔中；所述殼體3的下表面具有供所述吊繩I穿出的穿孔;所述殼體3的上表面固定設置用于與橫向支撐桿固定連接的安裝結構。
[0044]上述殼體3的設置，能夠更好的阻擋施工現場的揚塵進入至內腔，使得內腔具有更優的運行環境，幫助上述豎梯攀爬防墜助力裝置能夠持久可靠的運行和使用。
[0045]實施時，所述安裝結構可采用吊環或通過螺栓對接的抱箍結構中的任意一種，均可使得安裝結構與橫向支撐桿之間的連接不僅較為方便，且更為牢固。
[0046]其中，上述豎梯攀爬防墜助力裝置還包括固定安裝在所述安裝座2上的制動信號傳送結構(即為本實用新型)，該制動信號傳送結構包括永磁直流減速電機4和傳輸電纜;所述永磁直流減速電機4的轉動軸與卷筒的轉軸轉動連接;所述永磁直流減速電機4的接線端與所述傳輸電纜的輸入端電性連接，所述傳輸電纜用于輸出制動用的電流信號。
[0047]上述制動信號傳送結構的設置，其中的永磁直流減速電機與卷筒的轉軸轉動連接(優選采用皮帶或齒輪進行連接)，這樣卷筒的旋轉能夠驅動永磁直流減速電機的轉軸旋轉并使其產生電流，且該電流能夠通過電纜輸出并作為制動用的電流信號，該電流信號可直接用于控制電磁閥。且該電流信號在攀爬人員正常攀爬豎梯為較小值，僅在攀爬人員墜落時會使得永磁直流減速電機所產生的電流值最大，從而可通過此電流值來快速制動。
[0048]綜上，相較于采用速度測試儀來先行獲取卷筒的轉速信息作為制動信號，隨后將該制動信號傳送給控制器(變頻器、PLC或單片機中的一種)，最后經控制器對信號進行處理后再將進行制動的控制過程而言，上述制動信號傳送結構不僅結構最簡，更為可靠;還具有制動信號獲取、傳送以及制動的全控制過程的響應速度最快，從而具有更高的安全可靠性。
[0049]此外，該永磁直流減速電機僅為小型發電機，其所發電電壓安全，能夠避免觸電風險。
[0050]另外，永磁直流減速電機的扭矩也能夠在下攀時提供阻力，防止快速下攀，使得攀爬更加安全。
[0051]其中，所述制動信號傳送結構還包括固定在安裝座2上的穿線筒5，所述穿線筒5的一端鄰近所述永磁直流減速電機4，另一端鄰近所述制動結構;所述傳輸電纜經所述穿線筒5穿出。
[0052]這樣一來，上述穿線筒5不僅能夠對傳輸電纜進行支承和保護。還更便于在裝配生產時傳輸電纜的快速布置，從而提高生產效率。
[0053]實施時，優選所述永磁直流減速電機4、制動結構和穿線筒5位于安裝座2的下側。這樣一來可使得傳輸電纜的走線更短，有效節省電纜用量。
[0054]其中，所述制動結構包括棘輪6、棘爪7和氣缸8;
[0055]所述棘輪6與所述卷筒的轉軸同軸固定連接;與所述棘輪6相鄰的所述安裝座2的側面上固定設置有擺軸和凸座;所述棘爪7整體呈長條形且一端為用于與棘輪6配合的制動端，另一端為推動端;所述棘爪7整體可擺動連接在所述擺軸上，所述氣缸8上遠離活塞桿的端部鉸接在所述凸座上，所述活塞桿的外端與所述棘爪7的推動端相鉸接;所述活塞桿的伸縮能夠推拉所述棘爪7的推動端并使得所述棘爪7的制動端與所述棘輪6相抵接或遠離；
[0056]所述氣缸8的氣壓控制回路中連接有電磁閥10，所述電磁閥10的控制端與所述傳輸電纜的輸出端電性連接。
[0057]上述制動結構可采用制動信號傳送結構的電流信號即可控制電磁閥10并使得活塞桿驅動棘爪7的制動端與所述棘輪6相抵接，從而在攀爬人員墜落時對棘輪6進行鎖止，阻止其吊繩I繼續下降，起到最佳的攀爬保護。
[0058]實施時，優選所述棘輪6與所述卷筒上遠離驅動馬達一端的轉軸同軸固定連接。這樣可使得驅動馬達與制動結構更為遠離，更便于對驅動馬達與制動結構進行裝配。
[0059]其中，所述電磁閥10安裝在所述安裝座2上。
[0060]這樣一來，可使得該豎梯攀爬防墜助力裝置的結構更為緊湊，更適于在豎梯狹窄的空間中安裝使用。
[0061 ]其中，所述驅動馬達為氣動馬達9。
[0062]這樣一來，氣動馬達9與氣缸8的可共用一條輸氣管作為氣壓控制回路，使得整體結構更為簡化，從而更便于在現場安裝使用。
[0063]此外，采用氣動馬達9不僅具有過載保護作用，還不會因過載而發生故障。因在過載時(攀爬人員墜落時)，氣動馬達9只是轉速降低或停止(更好地防墜)，當過載解除，立即可以重新正常運轉，并不產生機件損壞等故障。可以長時間滿載連續運轉，溫升較小。
[0064]另外，采用氣動馬達9只要控制進氣閥或排氣閥的開度，即控制壓縮空氣的流量，就能調節馬達的輸出功率和轉速。便可達到調節轉速和功率的目的，從而更好地適應具有不同攀爬速度和重量的攀爬人員。
[0065]實施時，優選該驅動馬達由非攀爬人員的其它攀爬人員來控制。可將驅動馬達的控制開關設置在位于地面的控制箱內，或采用無線遙控器來進行控制。這樣能夠減少攀爬人員的操作，確保攀爬人員能夠專注進行攀爬，提高攀爬的安全性。
[0066]實施時，優選上述豎梯攀爬防墜助力裝置還包括無線控制模塊及其相配合使用的無線遙控器;其中，所述無線控制模塊固定安裝在所述安裝座2上，且該無線控制模塊與制動結構和驅動馬達中所使用的電磁閥10的控制端分別相連。這樣一來，即可在地面便捷地使用無線遙控器來控制該豎梯攀爬防墜助力裝置。
[0067]實施時，優選在吊繩的外端處增設柔性配重塊，將配重塊串接固定在吊繩上。這樣一來，該柔性配重塊能夠增加吊繩空載時的負重，從而可通過柔性配重塊來克服吊繩的纏繞摩擦力，促使吊繩在空載時也能夠順利下落至地面，從而便于下一位攀爬人員快速攀爬。可見，上述柔性配重塊的設置，更適合于多人依次攀爬豎梯，能夠為多人攀爬過程提供保護。此外，柔性配重塊也即配重塊的外部包裹設置柔軟的保護套，通過該柔軟的保護套來防止配重塊誤撞傷攀爬人員。
[0068]實施時，優選在上述豎梯攀爬防墜助力裝置中卷筒的轉軸與驅動馬達的輸出軸之間設置離合器機構。這樣一來，即可在在吊繩外端下放至到地面時，離合器機構能夠自動切斷動力，防止(因人為誤操作原因造成)吊繩在卷筒內打攪。這樣，可使得吊繩的升降過程更為持久可靠。
[0069]實施例2:
[0070]同上述實施例1不同之處在于:所述制動結構包括旋轉阻尼器(圖中未示出);所述旋轉阻尼器的轉動軸與所述卷筒的轉軸轉動連接。
[0071 ]旋轉阻尼器能夠根據卷筒旋轉速度的變化，使得自身的扭矩也隨之變化。其變化規律為:卷筒轉速越快，扭矩也越大。卷筒轉速越慢，扭矩越小。
[0072]統計表明:攀爬人員正常上下攀爬過程均趨于勻速(約為I米每秒)，這樣一來，上述豎梯攀爬防墜助力裝置在使用時，其中旋轉阻尼器的扭矩為恒定值，不會對攀爬過程構成較大影響。但一旦出現攀爬人員墜落的情況，此時會加快卷筒的轉速，上述旋轉阻尼器會隨著卷筒轉速的提升來增大扭矩，減緩卷筒的轉速，從而減緩墜落人員的下落速度，使其有更多的時間來重新抓住豎梯來重回安全狀態。
[0073]實施時，優選所述旋轉阻尼器為單向阻尼器，該旋轉阻尼器的轉動軸通過皮帶或齒輪與卷筒的轉軸相連接。
[0074]實施例3:
[0075]同上述實施例1不同之處在于:所述制動結構包括永磁制動器(圖中未示出)，所述永磁制動器的轉動軸與所述卷筒的轉軸轉動連接。
[0076]永磁制動器與上述旋轉阻尼器不同之處在于:永磁制動器的制動扭矩為可調的恒定值。這樣可根據實際需求來進行調節，使用起來更為靈活。
[0077]實施時，優選該永磁制動器的轉動軸通過皮帶或齒輪與卷筒的轉軸相連接。
[0078]實施例4:
[0079]同上述實施例1不同之處在于:所述制動結構包括制動器、輪轂和電磁閥，其中，所述制動器為盤式制動器(圖中未示出);所述輪轂同軸固定安裝在所述卷筒遠離驅動馬達一端的轉軸上，所述制動器的制動盤與所述輪轂固定連接，所述制動器上制動液管路中設置有所述電磁閥，該電磁閥的控制端與所述傳輸電纜的輸出端電性連接。
[0080]上述制動結構能夠利用盤式制動器所具有的散熱快、重量輕、構造簡單、調整方便和制動效果穩定的優點來更好的防止攀爬墜落，確保攀爬的安全性。
[0081]實施時，該制動器也可選用鼓式制動器，當制動器為鼓式制動器同樣能實現上述豎梯攀爬防墜助力裝置所需的制動目的。
[0082]以上僅是本實用新型優選的實施方式，需指出是，對于本領域技術人員在不脫離本技術方案的前提下，還可以作出若干變形和改進，上述變形和改進的技術方案應同樣視為落入本申請要求保護的范圍。
【主權項】
1.豎梯攀爬防墜助力裝置的制動信號傳送結構，其特征在于:該制動信號傳送結構包括永磁直流減速電機和傳輸電纜;所述永磁直流減速電機的轉動軸與卷筒的轉軸轉動連接;所述永磁直流減速電機的接線端與所述傳輸電纜的輸入端電性連接，所述傳輸電纜用于輸出制動用的電流信號。2.根據權利要求1所述的制動信號傳送結構，其特征在于:所述制動信號傳送結構還包括固定在安裝座上的穿線筒，所述穿線筒的一端鄰近所述永磁直流減速電機，另一端鄰近所述制動結構;所述傳輸電纜經所述穿線筒穿出。
【文檔編號】B66C23/88GK205662272SQ201620567326
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月13日
【發明人】魏奇科, 王維說, 宋春芳, 王振強, 廖小輝, 王永超, 李智能, 趙波
【申請人】中冶建工集團有限公司