CN103850644A

CN103850644A - 一种助爬装置

Info

Publication number: CN103850644A
Application number: CN201210351748.7A
Authority: CN
Inventors: 王喜军
Original assignee: ZHONGJI LIANHE INDUSTRY TECHNOLOGY (BEIJING)CO Ltd
Current assignee: ZHONGJI LIANHE INDUSTRY TECHNOLOGY (BEIJING)CO Ltd
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2014-06-11

Abstract

本发明公开了一种助爬装置，所述装置包括顶轮装置、牵引绳、主动轮、两个惰轮、两个传感器、单片机、防磨装置和钢丝绳导向装置，所述顶轮装置安装在待爬位置的上方，所述牵引绳通过顶轮装置、主动轮和两个惰轮形成一闭合回路，所述主动轮通过牵引绳带动两个惰轮转动，在第一惰轮上设有与其一起转动的遮挡板，并在第一惰轮附近设有第一、第二两个传感器，两个传感器分别与单片机电连接，当所述遮挡板转动到接近其中一个传感器时，所述传感器发送信号给单片机，由单片机控制主动轮的转动。本发明通过在传感器附近设置两个传感器，通过挡板转动经过传感器的方向来给单片机发送信号，由单片机来控制牵引绳升降，从而达到了自动控制牵引绳方向的目的。

Description

一种助爬装置

技术领域

本发明涉及爬升助力装置领域，特别是涉及一种助爬装置。

背景技术

助爬器可以为塔架、竖井等内部竖梯的攀爬者提供连续提升力。这种控制方式使上下攀爬过程都提供助力，攀爬者根据牵引绳的上升或下降的助力来方便向上或者向下攀爬，大大节省了作业人员的体能消耗，减少了攀爬的时间并提高了工作效率。

现有的助爬器在惰轮附近设置一个传感器，通过该传感器将牵引绳的信息传递给单片机，由单片机来控制电机的运转，从而带动牵引绳的移动。但是如果只有一个传感器，而利用一个传感器是无法判断牵引绳的正转反转的，只能实现牵引绳的连续正传或者反转，从而不便于攀爬者自动调整方向。而且惰轮都是分别单独安装的，容易导致结构损坏。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：攀爬者在利用助爬器进行攀爬的过程中无法判断牵引绳的正转反转，不能智能控制助爬器运转，还对惰轮采用了悬臂安装，解决了装配复杂的问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种助爬装置。

其中，一种助爬装置，其特征在于，所述装置包括顶轮装置、牵引绳、主动轮、第一惰轮、第二惰轮、第一传感器、第二传感器、单片机、防磨装置和钢丝绳导向装置，所述顶轮装置安装在待爬位置的上方，所述牵引绳通过顶轮装置、主动轮和两个惰轮形成一闭合回路，所述主动轮通过牵引绳带动两个惰轮转动，在第一惰轮上设有与其一起转动的遮挡板，并在第一惰轮附近设有第一、第二两个传感器，两个传感器分别与单片机连接，当所述遮挡板转动到接近其中一个传感器时，所述传感器发送信号给单片机，由单片机控制主动轮转动，所述防磨装置及钢丝绳导向装置设置于爬梯踏棍上用于防止牵引绳的磨损及导向牵引绳。

进一步地，在待爬位置的下方安装有支撑件，所述主动轮和两个惰轮安装在支撑件上，所述惰轮通过悬臂安装在支撑件上。

进一步地，所述主动轮为V型槽轮。

进一步地，所述主动轮通过键与电机输出轴固定，所述电机固定在支撑件上。

进一步地，所述主动轮由电机提供驱动力，所述单片机通过变频器来控制电机运转。

进一步地，所述第一、第二惰轮为圆形槽轮，分别通过轴承固定在支撑件上，所述第一、第二惰轮与轴承为过盈配合，所述第二惰轮上方安装有一高度调整块用来调节钢丝绳的松紧度。

进一步地，所述第一惰轮由金属制成，所述遮挡板也由金属制成。

进一步地，所述遮挡板的长度小于或者等于第一惰轮的长度。

进一步地，所述第一、第二传感器为电杆式接近传感器。

进一步地，所述支撑件上设有滑行槽，所述主动轮和两个惰轮安装在所述支撑件的滑行槽中。

（三）有益效果

上述技术方案具有如下优点：通过在传感器附近设置两个传感器，通过遮挡板转动经过传感器的方向来给单片机发送信号，由单片机来控制牵引绳升降，从而达到了自动控制牵引绳方向的目的，相比较现有技术牵引绳只能朝一个方向运转而言，本发明需要的助力可以根据攀爬者的自身情况调节，速度自适应攀爬者，并可在任意位置进行转换，从而大大节省了作业人员的体能消耗，减少了攀爬的时间并提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明一种实例的结构示意图；

图2是核心部件安装示意图；

图3是第一、第二传感器与遮挡板的相互位置示意图；

图4是本发明一种实例的惰轮与遮挡板的结构示意图；

图5是本发明一种实例的控制原理图。

其中，1：顶轮装置；2：牵引绳；3：主动轮；4：第一惰轮；5：第二惰轮；6：第一传感器；7：第二传感器；8：遮挡板；9：单片机；10：变频器；11：电机；12：支撑件；121：高度调整块；13：竖梯；131：第一踏棍；132：第二踏棍。

具体实施方式

下面结合附图和实例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1-5所示，是本发明的一种实例，该助爬装置包括顶轮装置1、牵引绳2、主动轮3、第一惰轮4、第二惰轮5、第一传感器6、第二传感器7和单片机9，所述顶轮装置1安装在待爬位置的上方，所述牵引绳2通过顶轮装置1、主动轮3和两个惰轮4,5形成一闭合回路。该牵引绳2通过主动轮3的驱动来实现升降，从而给攀爬者提供向上或向下的助力，顶轮装置1安装在待爬位置的上方，用于给牵引绳2提供一支点，从而将牵引绳置于较高的位置。顶轮装置1可以采取各种适合的结构，优选地为滑轮结构，大大减小了摩擦力。该主动轮3用于提供驱动力，可以采用电机或者液压马达来驱动，图1中展示出了电机11作为驱动力的结构。主动轮3通过牵引绳2带动两个惰轮4、5转动，从而给牵引绳2提供动力。

本发明的第一惰轮4、第二惰轮5用于设定牵引绳的间距。在第一惰轮4上设有与其一起转动的遮挡板8，并在第一惰轮4附近设有第一传感器6和第二传感器7，所述传感器分别与单片机9电连接，当所述遮挡板8转动到接近第一传感器6时，所述第一传感器6发送信号给单片机9，由单片机9控制主动轮3的转动。传感器可以采取各种适合的传感器，例如接近式传感器，当遮挡板8从第一传感器6转到第二传感器7时，即第一惰轮4带动遮挡板8顺时针转动时，设定为牵引绳需要上升，由传感器将该信号传递给单片机9，由单片机控制主动轮给牵引绳提供向上的动力。反之，电机转动方向相反。本发明通过在传感器附近设置两个传感器，通过遮挡板转动经过传感器的方向来给单片机发送信号，由单片机来控制牵引绳升降，从而达到了自动控制牵引绳方向的目的，相比较现有技术牵引绳只能朝一个方向运转而言，本发明需要的助力可以根据攀爬者的自身情况调节，速度自适应攀爬者，并可在任意位置进行转换，从而大大节省了作业人员的体能消耗，减少了攀爬的时间并提高了工作效率。

图1、2所示的实例中示出了在待爬位置的下方安装有支撑件12，主动轮3、第一惰轮4、第二惰轮5安装在支撑件12上，所述惰轮通过悬臂安装在支撑件12上，第二惰轮5上方安装有一高度调整块121用来调节钢丝绳的松紧度。支撑件12用于固定主动轮和惰轮，可以采取其他合适的结构。本实施例的两个惰轮安装方式为悬臂安装，为模块化设计方式，使装配简单化。优选地，第一惰轮4、第二惰轮5通过轴承固定在支撑件12上。该主动轮3通过键与电机11输出轴固定，所述电机11固定在支撑件12上。在图1的实施例中，将主动轮和惰轮通过支撑件12固定在竖梯13最下端第一踏棍131和第二踏棍132之间，两踏棍间有一定的空间余量，以便可调节牵引绳2的张紧度。在支撑件12上设有滑槽，主动轮和两个惰轮安装在支撑件12上的滑行槽中，并通过螺栓来调整其高度，从而达到调节环形牵引绳的松紧。该实施例中的主动轮3和两个惰轮安装在安装板上，所述安装板通过两个螺栓安装在所述支撑件12的滑行槽中。当螺栓同时到达滑行槽的底部时，牵引绳的张紧度为最大，当螺栓达到滑行槽的上端时，牵引绳的张紧度为最小。

如图4所示，是本发明一种实例的惰轮与遮挡板的结构示意图，第一惰轮4和遮挡板8固定连接在一起，第一惰轮4和遮挡板可以采用各种适合的材质。优选地，所述第一惰轮4由塑料制成，所述第二惰轮5也由为塑料材质。所述遮挡板8由金属制成。更优地，所述遮挡板的长度小于或者等于第一惰轮的长度。该优选实例中的第一惰轮4为塑料材质，使得其和牵引绳之间的摩擦更小，从而降低了第一惰轮4对牵引绳的磨损，同时也保证传感器检测准确性。

本发明的主动轮3可以采取各种适合的轮子结构，优选地为V型槽轮。将主动轮3设置为V型槽轮，可将主动轮与牵引绳之间的摩擦力扩大数倍，在摩擦力的作用下主动轮带动两个惰轮、环形牵引钢丝绳转动，进而帮助操作人员爬升或下降，可使工作效率提高3倍以上。两个惰轮用来固定环形牵引钢丝绳的间距，为圆形槽轮，通过滚针轴承固定，轴承与惰轮为过盈配合关系。

如图5所示，为本发明一种实例的控制原理图，第一传感器6对挡板8顺时针和逆时针经过时，分别给出信号给单片机9，由单片机9控制变频器10，进而控制电机11的运转，再由电机11来控制主动轮3的转动方向。该实例中的传感器为接近传感器，称之为电杆式接近传感器，安装在传感器附近的固定孔中。该实例中的单片机9和变频器10安装在电控箱中，此两根传感器连接电控箱上的单片机9，单片机9给电控箱中的变频器10发送信息，变频器10再向电机11发送信息，使牵引绳2运转。单片机、变频器、电机与传感器组成了闭环控制系统。两根接近传感器发出信号，电控箱支配主机转动主动轮，随即牵引绳可以帮助操作人员爬升或下降。

本实例的装置安装了两个接近传感器之后，当操作人员需要向上的助力时，向上方向拽动环形牵引钢丝绳，遮挡板8随第一惰轮4正转，运行方向从第一传感器6到第二传感器7，传感器向向电控箱中单片机9发送信号，单片机9发送向上运行的信号给主动轮3，主动轮即正向转动，向为操作人员提供向上助力；当操作人员需要下降时，向下方向拽动环形牵引钢丝绳，遮挡板运行方向为从第二传感器7到第一传感器6，电控箱中单片机接收到向下的信号，向主动轮3发送向下运行的信号，主动轮即反向转动。当工作人员停止爬升或下降时，环形牵引钢丝绳停止运动，通过摩擦力使惰轮停止转动，遮挡板也停止转动，两个接近传感器将检测到的信号传递到单片机，单片机通过变频器控制电机停止转动，环形牵引刚丝绳给工作人员的助力消失。相比较之下，安装一个接近传感器有了很大进步，改进了只安装一个传感器而无法判断正转反转的缺点。

由以上实例可以看出，本发明实例通过在传感器附近设置两个传感器，通过遮挡板转动经过传感器的方向来给单片机发送信号，由单片机来控制牵引绳升降，从而达到了自动控制牵引绳方向的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种助爬装置，其特征在于，所述装置包括顶轮装置、牵引绳、主动轮、第一惰轮、第二惰轮、第一传感器、第二传感器、单片机、防磨装置和钢丝绳导向装置，所述顶轮装置安装在待爬位置的上方，所述牵引绳通过顶轮装置、主动轮和两个惰轮形成一闭合回路，所述主动轮通过牵引绳带动两个惰轮转动，在第一惰轮上设有与其一起转动的遮挡板，并在第一惰轮附近设有第一、第二两个传感器，两个传感器分别与单片机连接，当所述遮挡板转动到接近其中一个传感器时，所述传感器发送信号给单片机，由单片机控制主动轮转动，所述防磨装置及钢丝绳导向装置设置于爬梯踏棍上用于防止牵引绳的磨损及导向牵引绳。

2.如权利要求1所述的助爬装置，其特征在于，在待爬位置的下方安装有支撑件，所述主动轮和两个惰轮安装在支撑件上，所述惰轮通过悬臂安装在支撑件上。

3.如权利要求1或者2所述的助爬装置，其特征在于，所述主动轮为V型槽轮。

4.如权利要求2所述的助爬装置，其特征在于，所述主动轮通过键与电机输出轴固定，所述电机固定在支撑件上。

5.如权利要求1或者2所述的助爬装置，其特征在于，所述主动轮由电机提供驱动力，所述单片机通过变频器来控制电机运转。

6.如权利要求2所述的助爬装置，其特征在于，所述第一、第二惰轮为圆形槽轮，分别通过轴承固定在支撑件上，所述第一、第二惰轮与轴承为过盈配合，所述第二惰轮上方安装有一高度调整块用来调节钢丝绳的松紧度。

7.如权利要求1或者2所述的助爬装置，其特征在于，所述第一惰轮、所述遮挡板均由金属制成。

8.如权利要求7所述的助爬装置，其特征在于，所述遮挡板的长度小于或者等于第一惰轮的长度。

9.如权利要求1或者2所述的助爬装置，其特征在于，所述第一、第二传感器为电杆式接近传感器。

10.如权利要求2所述的助爬装置，其特征在于，所述支撑件上设有滑行槽，所述主动轮和两个惰轮安装在所述支撑件的滑行槽中。