專利名稱：井架物料提升機安全保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于裝載及卸載的升降機械，特別是一種井架物料提升機安全保護裝置。
背景技術：
井架物料提升機是國內中低層建筑施工中常用的垂直運輸機械。根據建設部關于井架物料提升機安全技術標準的要求，井架物料提升機必須配備當井架吊籃懸掛或運行中發生斷繩時，防止吊籃墜落的“斷繩保護裝置”；以及當井架吊籃停靠在樓層時，能可靠地承擔吊籃自重及工作荷載的“吊籃安全停靠裝置”。目前井架物料提升機一般都將“斷繩保護裝置”和“吊籃安全停靠裝置”分別設置。“吊籃安全停靠裝置”有多種形式，有的采用在吊籃的底部安裝幾個可伸縮的銷軸，有的在吊籃結構上增加機械式卡爪，通過吊籃門的開啟來控制銷軸伸縮或卡爪的翻動。這些停靠裝置都需要在停層的位置處井架架體的主肢桿上安裝停靠擋塊。當吊籃運動到位時，操作人員打開吊籃門，吊籃底部的銷軸伸出或機械式卡爪翻出，落在停靠擋塊上，吊籃和載荷的重量通過銷軸或卡爪傳到停靠擋塊及架體上。此類停靠裝置的不足之處，主要是由于架體主桿的接頭處有連接板和螺栓，停靠擋塊在這些部位無法安裝，使得吊籃需要在這些位置停靠時，安全停靠裝置不起作用，也就無法保證停層位置的隨意性。而且吊籃底部的銷軸，在運輸和存放時容易損壞、污染或銹蝕，很有可能使其失去安全停靠的作用。“斷繩保護裝置”普遍采用較為成熟可靠的“楔鉗式防墜器”產品，該防墜器安裝在吊籃上，其主要結構包括一個活動楔塊和固定楔塊，二者之間沿斜面可相對滑動，吊籃與其中一個楔塊聯接，而另一楔塊則將導軌包夾，提升動力通過承重鋼繩吊住吊籃，吊籃沿導軌垂直上、下運動。當吊籃的承重鋼繩發生折斷時，由于吊籃的下墜使兩楔塊之間立即產生相對滑動，在滑動斜面的作用下，包夾導軌的楔塊迅速夾緊在導軌上，且夾緊楔塊的內面為齒面，能緊緊咬合住導軌，使吊籃不致于因斷繩而墜落。但上述結構在使用中有缺陷，主要是兩楔塊之間的相對滑動產生銹蝕時，動作的靈敏度會受到影響。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種井架物料提升機安全保護裝置，該裝置利用現有楔鉗式防墜器并對其動作靈敏性加以提高，同時也將其用于吊籃安全停靠。通過設置一根控制鋼絲繩、滑輪組、曲柄連桿機構使楔鉗式防墜器動作，達到“斷繩保護”或“停靠保護”的效果。將現有技術中兩套分別設置、結構完全不同的保護裝置合二為一。
本實用新型的上述目的由以下技術方案實現井架物料提升機安全保護裝置，包括設有楔鉗式防墜器的吊籃，吊籃頂部設有固定的滑輪座架，其特征是設置一個與固定滑輪座架滑動配合的活動滑輪架，活動滑輪架上的滑輪與起升承重鋼繩傳動配合連接，在活動滑輪架上連接有控制鋼絲繩，控制鋼絲繩的另一端通過包括滑輪組、曲柄連桿構成的斷繩保護傳動機構和安全停靠傳動機構與楔鉗式防墜器相連接。斷繩保護傳動機構含控制鋼絲繩、二個滑輪、彈簧銷軸、曲柄，控制鋼絲繩的傳力端通過一個滑輪后連接在彈簧銷軸的一端并通過此端再經過一個滑輪后連接在曲柄支點的一端，曲柄支點的另一端連接在楔鉗式防墜器的活動楔鉗上；安全停靠傳動機構含控制鋼絲繩、滑輪、單臂曲柄，單臂曲柄支點的一端置于吊籃門開啟動作的上方，單臂曲柄支點的另一端連接控制鋼絲繩并經過一個滑輪后與上述斷繩保護傳動中曲柄支點的一端相連。楔鉗式防墜器的活動楔鉗上設有復位彈簧及連桿，連桿的另一端與斷繩保護中曲柄支點的另一端鉸接。
本實用新型的優點及效果1.根據“斷繩保護”和“安全停靠”二種情況的不同要求，將楔鉗式防墜器設計為正常運行時的“張口”，斷繩時的“咬合”及停靠時的“閉鎖”三種狀態。由于吊籃安全停靠的功能使用頻繁，吊籃在停層時，吊籃門打開后，防墜器處于“閉鎖”狀態，活動楔鉗貼合導軌，但并未“咬合”導軌，不會對導軌產生磨損。只有在起升鋼絲繩松動的情況下，防墜器才轉為“咬合”狀態。因此，在正常工作情況下，吊籃安全停靠的位置，不會加劇導軌的磨損。普通技術人員可設計合適的單臂曲柄形狀、尺寸及支點位置，使安全停靠時對防墜器的作用力小于“咬合”的力即可。經檢測，作斷繩墜落試驗時，吊籃的墜落行程小于30mm。動作靈敏，制動可靠。
2、吊籃可在任意位置準確停靠。由于導軌的連續性，吊籃停靠位置不受架體結構的限制，大大提高了該裝置使用的連續性和安全性。
3、一套裝置多種用途。由于吊籃斷繩保護和安全停靠使用同一個裝置——防墜器，并與吊籃上下導向運動使用同一個導軌。因此，整個裝置結構簡單，造價低，用途廣。如果將活動楔鉗的圓弧齒形相應改動，還可將其用于施工升降機吊籠的斷繩保護和安全停靠。
圖1是本實用新型控制鋼繩穿繞及傳動示意圖；圖2是本實用新型總體結構示意圖(吊籃頂平面)；圖3是 圖2的A-A視圖(斷繩保護結構)；圖4是 圖2的B-B視圖(安全停靠結構)；圖5、6分別是楔鉗式防墜器的“張口”及“咬合”狀態結構圖；圖7、8分別是 圖5及圖6的俯視圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明本實用新型的結構原理及工作過程。參看圖1，兩個防墜器分別安裝在吊籃頂部的兩對稱端和吊籃一起沿著兩根導軌上下運動，導軌通過連接板和螺栓安裝在井架體的橫桿上(井架與導軌為現有技術，未圖示)。在吊籃的頂部安裝有固定滑輪座架3，座架上設有長條形銷孔4，活動滑輪架5的銷軸滑動配合在銷孔4內，動滑輪6與吊籃提升承重鋼繩G連接。在活動滑輪架5上設置二個耳環，連接控制鋼絲繩L，L的另一端通過滑輪7連接在套有彈簧8的銷軸9的一端(移動端)，鋼絲繩L的L1段通過此端經過滑輪10連接在斷繩保護傳動機構的雙臂曲柄11支點的一端上。鋼絲繩L的L2段經曲柄11后通過滑輪12連接在安全停靠傳動機構的單柄曲柄13支點的一端。
參看圖5-8，楔鉗式防墜器在正常工作時，活動楔鉗12在重力和拉簧19的作用下，處于“張口”狀態，活動楔鉗口與導軌之間保持2ΔX1的間隙，吊籃帶動防墜器沿導軌2順利通過。當連桿20拉動活動楔鉗12向上運動時，活動楔鉗12在固定楔塊18斜面的作用下，從兩面同時向導軌2靠攏，活動楔鉗12水平移動ΔX1，并貼合導軌2，此時，該防墜器轉換為“閉鎖”狀態。如果吊籃在重力P的作用下繼續下降(與導軌產生相對運動)，則活動楔鉗12在固定楔塊18斜向分力的作用下，夾緊并“咬合”導軌2，其水平移動的距離(即咬痕深度)為ΔX2。此時，活動楔鉗12停止運動，吊籃的重力通過固定楔塊18、活動楔鉗12、導軌2、連接板和橫桿傳遞到井架架體上。由于活動楔鉗12表面加工成圓弧型斜齒，再加上斜面產生的夾緊力，可確保活動楔鉗12與導軌2之間的“咬合”力遠大于吊籃的重力。另外，從上述防墜回的工作原理中可以看出，楔鉗式防墜器的運動過程分為兩個階段①從“張口”狀態到“閉鎖”狀態，活動楔鉗12水平移動ΔX1，同時垂直移動ΔY1，運動時間為Δt1；②從“閉鎖”狀態到“咬合”狀態，活動楔鉗12水平移動ΔX2，同時垂直移動ΔY2，運動時間為Δt2。在防墜器的設計過程中，若活動楔鉗的楔角α＝75°，吊籃加起重量p＝1890(kg)，“張口”間隙ΔX1＝5.2(mm)，咬痕深度ΔX2＝0.5(mm)，通過各階段活動楔鉗運動方程和速度方程的分析，可以求出各階段墜落距離和墜落時間分別為ΔY1＝19.4(mm)，Δt1＝0。34(s)，ΔY2＝1.8(mm)，Δt2＝0.012(s)，總的墜落距離ΔY＝21.2(mm)，總的墜落時間Δt＝0.352(s)。通過計算結果也可以看出，在整個墜落過程中，第二階段的墜落距離ΔY2和墜落時間Δt2，要遠小于第一階段的墜落距離ΔY1墜落時間Δt1。
當防墜器處于“閉鎖”狀態時，只要放松連桿20，活動楔鉗12在重力和拉簧19的作用下向下運動，而活動楔鉗12兩邊的導向槽使活動楔鉗12在向下運動的同時向外離開導軌2回到初始位置，防墜器又恢復到“張口”狀態。當防墜器處于“咬合”狀態時，由于活動楔鉗12表面的斜齒已“咬合”在導軌2表面，放松連桿20后，活動楔鉗12不會自動復位，此時只要將吊籃1向上提升，活動楔鉗12隨之與導軌2產生反向相對運動，因活動楔鉗12表面的齒形呈倒三角形，在斜面分力的作用下，活動楔鉗12很容易與導軌2分開，并恢復到“張口”狀態，吊籃可以正常升降。在活動楔鉗12的下端連接彈簧19，其作用是與連桿20共同對活動楔鉗12增加輔助外力，使防墜器的動作靈敏度提高。
參看圖1-3及5-8，斷繩保護工作過程吊籃1在懸掛或升降時，鋼繩G拉動活動滑輪架5沿固定滑輪座3上的長孔4向上移動，鋼絲繩L通過滑輪7拉動安裝在支架16上并與之滑動配合的銷軸9并壓縮彈簧8(銷軸9上有彈簧8的定位銷)，則鋼絲繩L的L1段放松。當鋼繩G出現斷繩的瞬間，吊籃1及滑輪6同時作自由落體下墜，L段鋼絲繩放松，使銷軸9快速左移，彈簧8恢復至平衡(伸長)，致使L1段鋼絲繩收緊，通過滑輪10轉向的L1段鋼絲繩拉動曲柄11，并通過與之鉸接連桿20使活動楔鉗12沿固定楔塊18向上運動，使防墜器迅速進入“咬合”狀態，將吊籃在瞬間停住，固定在井架體上。15為安裝在吊籃上的防墜器支架。
參看1、2、4，安全停靠保護工作過程當吊籃運動到樓層面時，施工人員打開吊籃的出料門17，頂動單臂曲柄13一端，其另一端則會拉動鋼絲繩L的L2段并通過滑輪12轉向拉動L1段鋼絲繩，重復上述斷繩墜落過程中防墜器的動作，使防墜器“閉鎖”。當施工人員關閉吊籃門后，安全停靠傳動機構恢復原始位置，防墜器恢復“張口”狀態。當提升機恢復正常狀態或重新運動或吊籃門關閉時，只要收緊鋼繩G，就可使活動楔鉗自動復位，防墜器又回到“張口”狀態，吊籃可以繼續升降。14為安裝在吊籃上的單柄曲柄13的支架。
權利要求1.井架物料提升機安全保護裝置，包括設有楔鉗式防墜器的吊籃，吊籃頂部設有固定的滑輪座架，其特征是設置一個與固定滑輪座架滑動配合的活動滑輪架，活動滑輪架上的滑輪與起升承重鋼繩傳動配合連接，在活動滑輪架上連接有控制鋼絲繩，控制鋼絲繩的另一端通過包括滑輪組、曲柄連桿構成的斷繩保護傳動機構和安全停靠傳動機構與楔鉗式防墜器相連接。
2.根據權利要求1所述的井架物料提升機安全保護裝置，其特征是斷繩保護傳動機構含控制鋼絲繩、二個滑輪、彈簧銷軸、曲柄，控制鋼絲繩的傳力端通過一個滑輪后連接在彈簧銷軸的一端并通過此端再經過一個滑輪后連接在曲柄支點的一端，曲柄支點的另一端連接在楔鉗式防墜器的活動楔鉗上；安全停靠傳動機構含控制鋼絲繩、滑輪、單臂曲柄，單臂曲柄支點的一端置于吊籃門開啟動作的上方，單臂曲柄支點的另一端連接控制鋼絲繩并經過一個滑輪后與上述斷繩保護傳動中曲柄支點的一端相連。
3.根據權利要求1或2所述的井架物料提升機安全保護裝置，其特征是楔鉗式防墜器的活動楔鉗上設有復位彈簧及連桿，連桿的另一端與斷繩保護中曲柄支點的另一端鉸接。
專利摘要井架物料提升機安全保護裝置，包括設有楔鉗式防墜器的吊籃，吊籃頂部設有固定的滑輪座架，其特征是設置一個與固定滑輪座架滑動配合的活動滑輪架，活動滑輪架上的滑輪與起升承重鋼繩傳動配合連接，在活動滑輪架上連接有控制鋼絲繩，控制鋼絲繩的另一端通過包括滑輪組、曲柄連桿構成的斷繩保護傳動機構和安全停靠傳動機構與楔鉗式防墜器相連接。
文檔編號B66B5/16GK2587828SQ02293118
公開日2003年11月26日 申請日期2002年12月30日 優先權日2002年12月30日
發明者陳曉蘇, 韓榮彬 申請人:南京市第一建筑工程公司