CN105477797A - 密闭的自动回缩式救生索 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密闭的自动回缩式救生索，更具体地涉及一种自动回缩式救生索组件(10)，其包括壳体(12)、固定在该壳体(12)上防止旋转的轴(14)、安装在该轴(14)上用于旋转并且在该鼓形件(18)内部包括隔室(20)的鼓形件(18)、卷绕在该鼓形件(18)上的救生索(22)、装载在该轴(14)上并安装在该隔室(20)中的制动模块(24)、以及安装在该鼓形件(18)上用于与其一起旋转的棘轮机构(26)。该棘轮机构(26)被安装在该隔室(20)中并且被构造为选择性地接合该制动模块(24)。

Description

密闭的自动回缩式救生索

相关申请的交叉引用

不适用

联邦政府资助的研究或开发

不适用

缩微胶片/版权参考

不适用

技术领域

本公开涉及坠落保护装置并且特别是涉及自动回缩式救生索。

背景技术

自动回缩式救生索是众所周知的，并且通常被构造为用户从高处落下时承受住使用者的体重并且在规定距离内这样做而不会对使用者施加超出规定的承受力以试图避免防止使用者显著的创伤。在这一点上，将制动机构合并到自动回缩式救生索中是已知的。因为它们常常被用于工业或建筑环境中，自动回缩式救生索常常暴露在极端环境中，包括如海上石油钻探及其他腐蚀环境的极端环境中。尽管几种已知的自动回缩式救生索已经满足了它们的预期目的，但是总有改进的余地。

发明内容

根据本公开的一个特点，提供一种自动回缩式救生索组件，包括壳体、轴、鼓形件、救生索、制动模块和棘轮机构，该轴固定在该壳体上以防止其相对于该壳体围绕轴的中心轴线旋转，该鼓形件安装在该轴上用于旋转并且包括在该鼓形件内的隔室，该救生索卷绕在该鼓形件上用于选择性地在从壳体中展开和回缩到壳体中，该制动模块装载在该轴上并安装在鼓形件的隔室内，该棘轮机构安装在该鼓形件上用于与其一起旋转。该棘轮机构被安装在该隔室内并且被构造为响应于该鼓形件的相对于该轴的预定转速选择性地接合该制动模块。

作为一个特点，该隔室是密闭隔室。

在一个特点中，在该鼓形件和该轴之间安装至少一个旋转密封件。

根据一个特点，该旋转密封件被安装到该鼓形件。

作为一个特点，弹簧机构连接该轴和该鼓形件以向该鼓形件提供旋转回缩力。

在一个特点中，盖部围绕该弹簧机构并且该盖部安装在该鼓形件上用于与其一起旋转。

根据一个特点，至少一个旋转密封件安装在该盖部和该轴之间，并且至少一个密封件夹在该盖部和该鼓形件之间。

作为一个特点，至少一个旋转密封件是径向唇缘密封件，且该盖部安装该径向唇缘密封件用于随着该盖部和该鼓形件一起旋转，该径向唇缘密封件与该轴密封接合。

在一个特点中，该制动模块是盘式制动模块。

根据一个特点，该盘式制动模块包括至少一个安装以防止其相对于该轴旋转的摩擦盘和至少一个可相对该轴旋转并且可接合该棘轮机构的摩擦盘。

作为一个特点，该制动模块可以作为一个独立的子组件装到该自动回缩式救生索并从中拆除。

在一个特点中，该鼓形件是两片式结构并且包括夹在两个鼓片之间以密闭隔室的密封件。

根据一个特点，鼓片中的一个限定出该隔室，而鼓片中的另一个形成用以封闭该隔室的盖部。

作为一个特点，其中鼓片中一个的安装到第一轴承用于与该轴可旋转地接合，鼓片中的另一个安装到第二轴承用于与该轴可旋转地接合。

在一个特点中，第一和第二轴承位于隔室的相对轴向侧上。

其他特征和优点将在包括附带的权利要求书和附图中的整个说明书的阅读中变得清楚。

附图说明

图1是根据本公开的自动回缩式救生索的等距视图；

图2是沿图1中2-2线的放大的剖面图；

图3是图1的一个组件的自动回缩式救生索切除四分之一后的等距后视图，并且为了便于说明壳体部分表现为透明的；

图4是图3的一部分的放大图；

图5是沿图2所选择示出的自动回缩式救生索组件中5-5线通常采用的视图；

图6是图1-5的自动回缩式救生索组件的独立的制动模块子组件的等距视图；和

图7是图6的制动模块的放大的等距视图。

具体实施方式

如从图1、2和4中最佳地显示，自动回缩式救生索组件10包括框架或壳体12、轴14、救生索卷盘或鼓形件18、救生索(在22示意地示出)、制动模块24和棘轮机构26，该轴14固定在该壳体12上以防止其围绕轴14的中心轴线16相对于该壳体12旋转，该救生索卷盘或鼓形件18安装在该轴14上用于相对于该轴14和壳体12旋转并且在该鼓形件18内部包括隔室20，该救生索卷绕在该鼓形件上用于选择性地从该壳体12展开和回缩到该壳体12中，该制动模块24装载在该轴14上并安装在鼓形件18的隔室20内，该棘轮机构26安装在该鼓形件18上用于与其一起旋转，该棘轮机构26被安装在该隔室20内并且被构造为响应于该鼓形件18相对于该轴14的预定转速选择性地接合该制动模块24。可以理解虽然救生索22在图中示意为线缆，但是存在许多已知的并且是适合本公开的范围的已知类型的救生索构造，像例如由带子构成的救生索。

自动回缩式救生索组件10还包括连接在该轴14和该鼓形件18之间的回缩弹簧机构(通常表示为30)，以向该鼓形件18提供旋转回缩力从而回缩救生索22的展开长度。在所示的实施例中，该弹簧机构30是以在该轴14和该鼓形件18之间串联连接的两个平的、螺旋弹簧32和34的形式配备的，其中弹簧32的一部分被固定在该轴14上，并且弹簧34的一部分被固定在该鼓形件18上，并且该部分14安装成相对于该轴14经由轴向球轴承36和径向轴承38实现旋转。应当理解，虽然在该图中示出的是在许多应用中可能是所希望的具体的弹簧机构30，但是存在许多可以用来向该鼓形件18提供旋转回缩力的已知类型的弹簧和弹簧构造，并且本公开期望能够实现上述目的的任意适合的弹簧机构。

在图示的实施例中，盖部/壳体40限定出腔室42并且环绕该弹簧机构30。该盖部/壳体被固定到该鼓形件18上以便相对于该轴14与之一起旋转。该盖部/壳体40可以是任意适合的材料，例如冲压金属或模制塑料或复合材料，并且可以使用任意合适的手段被固定到该鼓形件18上，包括任何合适的紧固件，如在图2中最佳地显示的周向间隔的螺纹紧固件44。

在图示的实施例中，该鼓形件18是两片式的结构，其中一片46限定出该隔室20，并且另一片48形成用于封闭该隔室20的盖部。在图示的实施例中，形式为垫圈50的密封件50夹在该鼓片46和48之间以密封该隔室20。两个鼓片46和48可以使用任意合适的手段连接在一起，包括任何合适的紧固件，如周向间隔的螺纹紧固件52(在图3中最佳地显示)，其延伸经过该鼓片48的紧固件凸台并与该鼓片46的螺纹开口接合。如在图5中最佳地显示，该隔室20由该鼓片46限定。该鼓片46还包括可以容纳救生索22的末端的救生索保持退凹(relief)或槽缝54，以便使用合适的保持手段保持该救生索22到该鼓形件18和该鼓片46，如用以进一步将该救生索22的末端固定在该槽缝54内的所提供的螺纹紧固件56。该鼓片46和48可以由任意合适的材料制备，包括例如任何合适的铸造或机加工金属或任何合适的模制塑料或复合材料。

为了进一步帮助密封该隔室20和腔室42，在该轴14和该鼓片48之间设置以径向唇缘密封件58形式的旋转密封件，以允许在该鼓形件18和该轴14之间密闭的旋转运动，并且在该盖部/壳体40和该轴14之间设置以径向唇缘密封件60形式的旋转密封件，再次向该轴14和该盖部/壳体40之间提供密闭的旋转运动。在图示的实施例中，该唇缘密封件58安装到该鼓片48上随之一起旋转与该轴14密闭的旋转接合，并且该唇缘密封件60安装到该盖部/壳体40上随之一起旋转与该轴14密闭的旋转接合。最终，以垫圈62形式的密封件62夹在该盖部/壳体40和该鼓片46之间以完全密封该隔室20和其中包含的部件以及该腔室42和其中包含的部件。应当理解，虽然在许多应用中可能是所希望的具体的密封件50、58、60和62已经示出在该图中，但是许多合适形式的密封件是已知的并且期望用在本公开的范围内。

如在图2和4中最佳地示出，在图示的实施例中，通过在该轴14和该鼓片46之间安装的第一球轴承64和在该轴14和该鼓片48之间安装的第二球轴承66而将该鼓形件18旋转地安装在该轴14上。应当理解，虽然在许多应用中可能是所希望的具体的轴承形式在图示的实施例中示出，但是存在许多合适形式的能够在本公开的范围内利用的轴承，包括轴颈轴承和其他形式的球轴承。

如在图6中最佳地示出，提供的该制动模块24是独立模块或子组件70的形式，其作为独立的单元或子组件能够组装到该自动回缩式救生索组件10中或者从其中拆除，如图5所示的形式。如在图6和7中最佳地示出，制动机构24是盘式制动模块24、70并且包括安装用于防止其相对于该轴14旋转的多个摩擦板或盘72和相对于该轴14可以旋转的并且与该棘轮机构26可以接合的多个摩擦板或盘74。在这一点上，通过在该盘支架76上的一对反向面对的平表面78和在每一个摩擦盘72上的一致的内表面80，该摩擦盘72被固定以防止其相对于该盘支架76旋转，然而可旋转的摩擦盘74具有圆柱形内表面81，其可以相对于该盘支架76自由地旋转，同时通过在该盘支架76上的反向面对的一致的圆柱形表面82(仅在图7中示出)在该旋转中进行引导或安装(journalled)。该盘支架76通过任意合适的手段固定以防止其相对于该轴14旋转，许多手段是已知的，例如通过一个传统的键(未示出)，其能够容纳在该盘支架的键形凹槽84和在该轴14中相应的键形凹槽(未示出)。可旋转摩擦盘74中的一个是棘轮接合的盘74’，并且包括多个周向间隔的、向外辐射延伸的棘轮接合齿或表面86以便选择性地与该棘轮机构26接合。其余的可旋转的摩擦盘74通过在可旋转摩擦盘74”上提供的轴向延伸的凸缘88与该棘轮接合盘74’固定用于旋转，该凸缘扩展到该棘轮接合盘74’上的容纳开口90中并接合在任何插入的可旋转的盘74”’上的相对的邻接表面92。该盘72和74通过螺纹的锁紧螺帽94在盘支架76上，其使得该盘72和74通过垫圈96传输的轴向预载的力摩擦接合。在图6所示的组装状态下，该盘式模块子组件24、70可以作为独立的子组件组装到轴14上并从轴14拆除，如在图2和4中最佳地示出，其中该盘支架76的圆柱形内表面98通过该轴14的圆柱形外表面99加以引导。

虽然图示的制动模块24在许多应用中是期望的，但是应当理解存在适宜在其它应用中使用的许多类型的制动模块并且可以预期这些也在本公开的范围内。

如在图5中最佳地示出，该棘轮机构26包括一对棘爪100，每个棘爪100被耳轴安装到与该鼓片46和48相对的棘爪100的侧面上。在这一点上，如在图2中最佳地示出，该棘爪100的每一个都具有一对反向延伸的轴颈102，该轴颈102中的一个被接收到该鼓片46的轴颈轴承104中，而另一个轴颈102被接收到该壳体件48的轴颈轴承108中。如在图5中最佳地示出，为了预加载棘爪使其旋转(顺时针，图5)不与制动模块接合，在该鼓片48和每一个棘爪100之间接合扭力弹簧110。该棘爪100是受力的，因此每个棘爪100的质量中心位于来自制动模块接合齿或表面112的该棘爪100的相对侧上，以便那里的离心力驱动该棘爪100抵靠弹簧力旋转(逆时针，图5)直到接合表面112与制动模块24的可旋转的摩擦盘74’上的一个接合表面86相接合。选择弹簧110的预加载和棘爪100的质量和质量中心，以便每个棘爪100相对于该轴14以鼓形件18预定的、期望的转速与制动模块24旋转接合。

虽然在图示的实施例中该棘轮机构26将证明在许多应用中是期望的，但是应当理解在本公开的范围内其它合适的棘轮机构也可以结合到组件10中。

在图示的实施例中，壳体12包括限定出用于接收和包围组件10的工作/旋转部件的腔室122的主壳体件120和用于密闭该腔室122的罩壳件124。如在图3中最佳地示出，该罩壳件124包括以增强板或盘126形式的抗旋转特征126，其接合该轴14的末端128以防止该轴14相对于该壳体12旋转。在这一点上，该轴14的末端128包括在该抗旋转特征126的一致开口132中接合的反向面对的平表面130。该罩壳件124可以使用任意合适的手段连接到主壳体件120，例如在图3中最佳显示的螺纹紧固件134。该壳体12还包括具有开口138的连接器136，在那里允许组件10连接到锚件或其它坠落保护装置的部分。同样地，在救生索22上设置连接器140以允许该救生索22与其它坠落保护装置连接，例如使用者穿戴的锚件或装备。如在图2和3中最佳地显示，在图示的实施例中，该连接器136被固定到该主壳体件120上以便允许该连接器136围绕中心轴线142旋转。在这一点上，该连接器136包括容纳螺纹紧固件146的一部分的环形通道144，该螺纹紧固件146将该连接器136保持在该主壳体件120上同时允许该连接器136围绕轴线142旋转。任选地，该主壳体件120还可以包括整体成型的手柄148便于使用者的手能够握住，如在图1中最佳地示出。应当理解虽然在图中示出了具体形式的壳体12并且将证明在许多应用中都是期望的，但是在本公开的范围内该壳体12可以采取许多构造。

本发明领域的技术人员应当理解，通过设置用于装入该制动模块24和该棘轮机构26的密闭隔室20和用于装入该弹簧机构30的密闭腔室42以及在密闭隔室20和密闭腔室42中被保护的轴承64和66，所公开的自动回缩式救生索组件10保护了该组件10的工作部件。还应当理解所公开的组件10允许通过简单地拆除壳体罩壳件124和鼓片48来维修棘轮机构26和制动模块24，然后允许该制动模块子组件24、70作为独立的单元被拆除进行保养、检查或替换，还允许棘轮机构26的部件方便取出进行保养、检查或替换。

应当理解，虽然在本文中已经示出了该子组件10的部件的具体形式和构造，但是这些构造和部件的变形都被认为在本公开的范围内并其意在不局限于所示的具体构造和形式，除非明确写入附加的权利要求书中。

Claims (15)

1.一种自动回缩式救生索组件，包括：

壳体；

轴，其固定到该壳体以防止其围绕该轴的中心轴线相对于该壳体旋转；

鼓形件，其安装在该轴上用于旋转并且包括在该鼓形件内的隔室；

救生索，其卷绕在该鼓形件上用于选择性地从该壳体展开并且回缩到该壳体；

制动模块，其装载在该轴上并安装在该鼓形件的该隔室内；

棘轮机构，其安装在该鼓形件上用于与之一起旋转，该棘轮机构安装在该隔室内并且被构造为响应于该鼓形件相对于该轴的预定转速选择性地接合该制动模块。

2.如权利要求1所述的自动回缩式救生索组件，其中该隔室是密闭隔室。

3.如权利要求2所述的自动回缩式救生索组件，还包括安装在该鼓形件和该轴之间的至少一个旋转密封件。

4.如权利要求3所述的自动回缩式救生索组件，其中该旋转密封件被安装至该鼓形件。

5.如权利要求2所述的自动回缩式救生索组件，还包括连接到该轴和该鼓形件以向该鼓形件提供旋转回缩力的弹簧机构。

6.如权利要求5所述的自动回缩式救生索组件，还包括围绕该弹簧机构并且安装至该鼓形件用于与其一起旋转的盖部。

7.如权利要求6所述的自动回缩式救生索组件，还包括安装在该盖部和该轴之间的至少一个旋转密封件，并且至少一个密封件夹设在该盖部和该鼓形件之间。

8.如权利要求7所述的自动回缩式救生索组件，其中该至少一个旋转密封件是径向唇缘密封件，且该盖部安装该径向唇缘密封件用于随着该盖部和该鼓形件一起旋转，该径向唇缘密封件与该轴密封接合。

9.如权利要求1所述的自动回缩式救生索组件，其中该制动模块是盘式制动模块。

10.如权利要求9所述的自动回缩式救生索组件，其中该盘式制动模块包括至少一个固定以防止其相对于该轴旋转的摩擦盘以及至少一个能够相对该轴旋转并且能够与该棘轮机构接合的摩擦盘。

11.如权利要求1所述的自动回缩式救生索组件，其中该制动模块能够作为独立的子组件组装到该自动回缩式救生索并从该自动回缩式救生索拆除。

12.如权利要求1所述的自动回缩式救生索组件，其中该鼓形件是两片式结构并且包括夹在两个鼓片之间以密闭该隔室的密封件。

13.如权利要求12所述的自动回缩式救生索组件，其中该鼓片中的一个限定出该隔室，并且该鼓片中的另一个形成用于封闭该隔室的盖部。

14.如权利要求12所述的自动回缩式救生索组件，其中该鼓片中的一个安装到第一轴承用于与该轴可旋转地接合，该鼓片的另一个安装到第二轴承用于与该轴可旋转地接合。

15.如权利要求14所述的自动回缩式救生索组件，其中该第一和第二轴承位于该隔室的相对轴向侧上。