CN107777504A - 一种全机械变速离心锁止组件 - Google Patents

Abstract

本发明的一种全机械变速离心锁止组件，其特征在于：包括转动件、传动变速件、转盘、离心件和刹车部件，所述转动件转动连接于安装架上，安装架在导轨上活动时，所述转动件作用于所述导轨发生转动，所述转盘转动连接于所述安装架上，所述转动件通过所述传动变速件带动所述转盘转动，所述离心件滑动设置于所述转盘上，所述转盘转速超过设置值时，所述离心件能在离心力作用下向外侧滑动，从而接触所述刹车部件，使所述刹车部件动作，所述刹车部件作用于所述导轨，实现所述安装架停止活动。具有结构简单合理，可靠性高，使用寿命长的优点。

Description

一种全机械变速离心锁止组件

技术领域

本发明涉及工具设备，尤其涉及一种升降装置。

背景技术

升降设备是一种实现人或物完成低处与高处来回运动的一个装置，升降设备的重要指标是：1、安全性；2、可拆装性；3、具备危机解除及逃生功能。

目前常见的升降机构有民用电梯，建筑用的升降梯。民用电梯对配套设施要求较高，一般无法在户外作业使用；采用缆索实现提升，缆索断裂易发生坠落事故，另外，运行中停电不利于逃生。建筑用的升降梯，适合户外使用，但是需要架设钢管支架，建设相对复杂，成本也较高；与此同时，建筑升降梯采用缆索实现提升，缆索断裂易发生坠落事故，安全性不高。此外，如出现断电，处于高空时，不利于施救，不具备危机解除及逃生功能。

由于户外作业场景不尽相同，例如电力施工领域，需要在高处的电塔上作业施工，就要用到升降攀爬设备，由于施工场地的限制，采用现有的建筑升降梯存在较大的不便；如火灾现场，正常通道被堵，没有有效的升降设备来辅助救援工作。

本申请人为此设计多款升降装置，但过往设计在安全防坠性能，智能控制功能等方面存在一定不足。因此，对现有的升降设备进行改进，使其克服上述问题，是本领域技术人员亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供的一种安全性高，应用范围广，结构简单合理，可靠性高的具有全机械变速离心锁止组件的升降装置。

本发明的另一个目的在于提供一种结构简单合理，可靠性高，使用寿命长的全机械变速离心锁止组件。

本发明的再一个目的在于提供一种具有声音提醒作用，使操作人员能直观感受下降速度，且结构简单合理，使用可靠的下降预警组件。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种具有全机械变速离心锁止组件的升降装置，包括导轨、安装架、载体、动力组件和升降组件，所述安装架活动设置于所述导轨上，所述载体、所述动力组件和所述升降组件均设置于所述安装架上，所述动力组件驱动所述升降组件运转，所述升降组件作用于所述导轨，带动所述安装架沿所述导轨活动；其特征在于：

还包括全机械变速离心锁止组件，所述全机械变速离心锁止组件包括转动件、传动变速件、转盘、离心件和刹车部件，所述转动件转动连接于所述安装架上，所述安装架在所述导轨上活动时，所述转动件作用于所述导轨发生转动，所述转盘转动连接于所述安装架上，所述转动件通过所述传动变速件带动所述转盘转动，所述离心件滑动设置于所述转盘上，所述转盘转速超过设置值时，所述离心件能在离心力作用下向外侧滑动，从而接触所述刹车部件，使所述刹车部件动作，所述刹车部件作用于所述导轨，实现所述安装架停止活动。

作为优选，所述刹车部件包括锁钩、卡柱、刹车滑块和拉动弹簧，所述锁钩一端转动连接于所述刹车滑块上，所述卡柱固定设置于所述安装架上，所述锁钩中段可卡扣于所述卡柱上，所述锁钩另一端可接触所述离心件，所述刹车滑块滑动设置于所述安装架上，所述拉动弹簧设置于所述刹车滑块和所述安装架之间；所述升降装置正常运行时，所述转盘转速较低，此时所述离心件跟随所述转盘转动且不接触所述锁钩，所述锁钩锁扣于所述卡柱上，所述刹车滑块未与所述导轨接触，所述拉动弹簧处于拉伸状态；当所述升降装置高速下降时，所述转盘转速较高，此时所述离心件跟随所述转盘转动的同时，且在离心力作用下向外侧滑动，直到接触所述锁钩，推动所述锁钩转动，使所述锁钩脱离所述卡柱，所述拉动弹簧快速收缩，拉动所述刹车滑块快速滑动，直到接触所述导轨，在所述刹车滑块和所述导轨相互作用下，所述安装架停止活动。刹车滑块相当于汽车的刹车片，能将安装架牢牢的固定在导轨上。

作为改进，所述锁钩和所述卡柱均为导电体，所述锁钩和所述卡柱上均电性连接有导线，从而构成开关结构，且所述开关结构和所述动力组件串联，所述锁钩从所述卡柱上脱离时，所述动力组件断路。这种结构能保证在安装架停止活动时，动力组件能及时停止工作，以免造成动力组件、升降组件及导轨的损坏。

作为优选，所述安装架上设置有斜滑槽，所述刹车滑块滑动设置于斜滑槽内，所述刹车滑块可与所述导轨接触的接触面始终和所述导轨平行，所述刹车滑块从所述斜滑槽一端移动到另一端时，所述刹车滑块逐渐靠近或远离所述导轨；所述刹车滑块的接触面上设置有卡齿。采用这种结构的好处是，在整个装置向下滑动的情况下，刹车滑块在和导轨接触时，会在摩擦力的作用下具有向上运动的趋势，即会有继续靠近导轨的趋势，使刹车滑块的刹车效果更好；另外，卡齿的作用是能更加牢固的“抓住”导轨。

作为改进，所述转盘和所述离心件之间还设置有复位弹簧；所述锁钩另一端螺纹连接有接触块，所述接触块和离心件接触，通过所述接触块在所述锁钩上转动，可调节所述接触块和所述离心件之间的距离。复位弹簧的设置能使离心件具有向内侧滑动的趋势，起到复位作用；另外值得一提的是，作用于离心件的离心力需要克服离心件的重力，离心件和转盘之间的摩擦力，以及复位弹簧的弹力才能使离心件向外侧滑动。而接触块的设置，用于调节接触块和离心件之间的距离，即调节离心件可以作用于刹车部件时转盘的转速，即下降安全速度的设定。

进一步改进，所述转动件和所述传动变速件之间还设置有第一单向齿轮；所述升降装置下降时，所述转动件通过所述第一单向齿轮驱动所述传动变速件活动，所述升降装置上升时，所述传动变速件不活动。能避免传动变速件的无效转动，提高整个装置的使用寿命；也能避免升降装置上升过快时，离心件意外接触锁钩。

作为可选择方案，所述传动变速件为同步带体轮结构或减速箱结构或齿轮组结构。传动变速件的一个作用是传动，另一个作用是变速，通过设置传动比，能调节转盘的转速大小，也是一种设定下降安全速度的方式。一般情况，转盘的转动需要大于转动件的转动，才能保证有足够的离心力使离心件动作，因此这里的减速箱结构实际为一种减速箱倒装结构，起到的是加速作用。

作为进一步优化，所述升降装置还包括下降预警组件，所述下降预警组件包括电源件、第二单向齿轮、接触凸轮、行程开关和蜂鸣器，所述第二单向齿轮设置于所述转动件上，所述升降装置下降时，所述转动件带动所述第二单向齿轮转动，所述升降装置上升时，所述第二单向齿轮不转动，所述接触凸轮固定设置于所述第二单向齿轮上并同步转动，所述行程开关固定设置于所述安装架上，所述电源件、所述行程开关和所述蜂鸣器串联，所述电源件提供所述蜂鸣器电力；所述接触凸轮转动时，所述接触凸轮的凸起处间歇接触所述行程开关，可间歇连通所述电源件和所述蜂鸣器，使所述蜂鸣器发出间隙的蜂鸣声。其中，所述接触凸轮和所述行程开关接触为点点接触。点点接触的好处是在升降装置停止时，能基本上避免接触凸轮和行程开关接触，即避免了蜂鸣器持续蜂鸣。另外，所述蜂鸣器能发出语音提醒声，例如“下降请注意”、“注意安全”、“下方人员请离开”等。

作为优选，所述导轨上设置有齿轮槽，所述升降组件为和所述齿轮槽配合的齿轮结构，所述升降组件包括主齿轮和副齿轮，所述主齿轮和所述副齿轮同心固定设置，所述主齿轮和所述导轨的接触面均高于所述副齿轮；所述副齿轮为两个，且设置于所述主齿轮两侧，所述主齿轮采用塑料材料制成，所述副齿轮采用金属材料制成；所述主齿轮和所述副齿轮通过传动轴、固定螺栓和螺母座进行同心固定；所述主齿轮中心处开设有大轴孔，所述大轴孔周侧开设有相连通的外半圆孔，所述外半圆孔的圆心位于所述大轴孔的边线上；所述副齿轮中心处开设有小轴孔，所述小轴孔外侧开设有不连通的圆孔，所述圆孔到所述小轴孔圆心的距离等于所述大轴孔的半径；所述传动轴设置有与所述大轴孔等径的大轴段，以及与所述小轴孔等径的小轴段，所述大轴段周侧开设有内半圆孔，所述内半圆孔的圆心位于所述大轴段的边线上，所述主齿轮安装于所述大轴段上，所述副齿轮安装于所述小轴段上；所述固定螺栓能分别穿过所述外半圆孔、所述内半圆孔和所述圆孔，进行周向固定，所述螺母座能固定在所述固定螺栓两端进行轴向固定。正常情况下，主齿轮接触导轨进行行进，当主齿轮突然损坏时，副齿轮开始接触导轨进行行进，副齿轮起到一个备用作用，进一步提高整个装置的安全性。主齿轮采用塑料制成的主要原因是，塑料齿轮在导轨上运动噪音小，而金属齿轮在导轨上运动噪音很大，但是塑料强度又不如金属，可能会放生碎裂，因此综合考虑，本方案采用塑料的主齿轮和金属的副齿轮，保证安全性的同时，能降低装置的噪音，是一种优选方案。进一步优选，主齿轮可采用尼龙制成，副齿轮可采用不锈钢制成。另外，主齿轮采用塑料制成，采用车床进行孔加工的精度不高，而升降组件需要很高的装配精度，因此设计了主齿轮大轴孔和外半圆孔贯通的结构，因为这种结构可以采用线切割进行加工，具有很高的加工精度，能满足升降组件的装配要求。

作为改进，所述安装架上端还可固定设置有安装抱杆，所述安装抱杆的长度大于一段所述导轨的长度。当第一段导轨安装完成后，可以将第二段导轨挂在安装抱杆上，通过升降装置上升将第二段导轨运到第一段导轨的顶端，完成第二段导轨的安装，升降装置再下降，运送第三段导轨，依次进行，直到完成整个导轨的安装。这个导轨安装方式组装方便，且组装时占地面积小，组装效率高。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1、全机械变速离心锁止组件的设置可以实时反馈整个升降装置的下降速度，当升降组件损坏、导轨变形、动力组件失控等意外情况发生，导致整个装置高速下降时，全机械变速离心锁止组件就立刻做出反应，将整个装置固定锁死，避免装置因为高速下落造成人员受伤和物品损坏。而且全机械变速离心锁止组件为全机械结构，相比电子设备，其可靠性更好，而且能适应各种恶劣环境，例如高寒、高压、低压、高温、高湿等，满足电力设备的各种使用需求。2、下降预警组件的设置可以在升降装置下降时，提醒操作人员及下方人员注意安全；还能蜂鸣器的间隙蜂鸣频率，直观的通过听觉感受下降速度，即蜂鸣声越密集其下降速度越快，反之则越慢，起到很好的提醒预警作用；相比电子设备，同样其可靠性更好，适用性更强，而且成本低，结构简单。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的立体结构示意图；

图2是根据本发明的一个优选实施例的部分爆炸状态示意图；

图3是根据本发明的一个优选实施例中升降组件和导轨的装配关系示意图；

图4是根据本发明的一个优选实施例中升降组件的爆炸状态示意图；

图5是根据本发明的一个优选实施例中传动轴的轴向视图；

图6是根据本发明的一个优选实施例中主齿轮的轴向视图；

图7是根据本发明的一个优选实施例中副齿轮的轴向视图；

图8是根据本发明的一个优选实施例中全机械变速离心锁止组件的平面结构示意图；

图9是根据本发明的一个优选实施例中全机械变速离心锁止组件的立体结构示意图；

图10是根据本发明的一个优选实施例中下降预警组件的立体结构示意图；

图11是根据本发明的一个优选实施例中下降预警组件的平面结构示意图；

图12是根据本发明的一个优选实施例中传动变速组件为减速箱结构时的结构示意图；

图13是根据本发明的一个优选实施例中传动变速组件为齿轮组结构时的结构示意图；

图14是根据本发明的一个优选实施例中刹车滑块的结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1～14所示，本发明的实施例一包括导轨1、安装架2、载体3、动力组件4、升降组件5和防坠组件6，安装架2活动设置于导轨1上，载体3、动力组件4、升降组件5和防坠组件6均设置于安装架2上，动力组件4驱动升降组件5运转，升降组件5作用于导轨1，带动安装架2沿导轨活动。

本实施例的一个关键之处在于全机械变速离心锁止组件6的设置，具体的：全机械变速离心锁止组件6包括转动件61、传动变速件62(62’、62”)、转盘63、离心件64和刹车部件，转动件61转动连接于安装架2上，安装架2在导轨1上活动时，转动件61作用于导轨1发生转动，转盘63转动连接于安装架2上，转动件61通过传动变速件62(62’、62”)带动转盘63转动，离心件64滑动设置于转盘63上，转盘63转速超过设置值时，离心件64能在离心力作用下向外侧滑动，从而接触刹车部件，使刹车部件动作，刹车部件作用于导轨1，实现安装架2停止活动。

本实施例中的刹车部件包括锁钩66、卡柱67、刹车滑块68和拉动弹簧69，锁钩66一端转动连接于刹车滑块68上，卡柱67固定设置于安装架2上，锁钩66中段可卡扣于卡柱67上，锁钩66另一端可接触离心件63，刹车滑块68滑动设置于安装架2上，拉动弹簧69设置于刹车滑块68和安装架2之间；升降装置正常运行时，转盘63转速较低，此时离心件64跟随转盘63转动且不接触锁钩66，锁钩66锁扣于卡柱67上，刹车滑块68未与导轨接触，拉动弹簧69处于拉伸状态。其工作原理为：当升降装置高速下降时，转盘63转速较高，此时离心件64跟随转盘63转动的同时，且在离心力作用下向外侧滑动，直到接触锁钩66，推动锁钩66转动，使锁钩66脱离卡柱67，拉动弹簧69快速收缩，拉动刹车滑块68快速滑动，直到接触导轨1，在刹车滑块68和导轨1相互作用下，安装架2停止活动。

另外，为了增加安全性，锁钩66和卡柱67均为导电体，锁钩66和卡柱67上均电性连接有导线60，从而构成开关结构，且开关结构和动力组件4串联，锁钩66从卡柱67上脱离时，动力组件4断路。

而且，安装架2上设置有斜滑槽21，刹车滑块68滑动设置于斜滑槽21内，刹车滑块68可与导轨1接触的接触面始终和导轨1平行，刹车滑块68从斜滑槽21一端移动到另一端时，刹车滑块68逐渐靠近或远离导轨1。另外，刹车滑块68的接触面上设置有卡齿681。转盘63和离心件64之间还设置有复位弹簧65；锁钩66另一端螺纹连接有接触块661，接触块661和离心件64接触，通过接触块661在锁钩66上转动，可调节接触块661和离心件64之间的距离。转动件61和传动变速件62之间还设置有第一单向齿轮621；升降装置下降时，转动件61通过第一单向齿轮621驱动传动变速件62活动，升降装置上升时，传动变速件62不活动。

本实施例中，传动变速件62(62’、62”)可以为同步带体轮结构62(如图1、2、8、9、10所示)或减速箱结构62’(如图12所示)或齿轮组结构62”(如图13所示)。

本实施例的另一个关键之处在于下降预警组件7的设置，具体的：下降预警组件7包括电源件71、第二单向齿轮72、接触凸轮73、行程开关74和蜂鸣器75，第二单向齿轮72设置于转动件61上，升降装置下降时，转动件61带动第二单向齿轮72转动，升降装置上升时，第二单向齿轮72不转动，接触凸轮73固定设置于第二单向齿轮72上并同步转动，行程开关74固定设置于安装架2上，电源件71、行程开关74和蜂鸣器75串联，电源件71提供蜂鸣器75电力。其工作原理为：接触凸轮73转动时，接触凸轮73的凸起处间歇接触行程开关74，可间歇连通电源件71和蜂鸣器75，使蜂鸣器75发出间隙的蜂鸣声。其中，接触凸轮73和行程开关74接触为点点接触。作为另一种可选设置，蜂鸣器75能发出语音提醒声，例如“下降请注意”、“注意安全”、“下方人员请离开”等。

本实施例的再一个关键之处在于升降组件5的设置，具体的：导轨1上设置有齿轮槽11，升降组件5为和齿轮槽11配合的齿轮结构，升降组件5包括主齿轮51和副齿轮52，主齿轮51和副齿轮52同心固定设置，主齿轮51和导轨1的接触面均高于副齿轮52。副齿轮52为两个，且设置于主齿轮51两侧，主齿轮51采用塑料材料制成，副齿轮52采用金属材料制成。主齿轮51和副齿轮52通过传动轴53、固定螺栓54和螺母座55进行同心固定；主齿轮51中心处开设有大轴孔511，大轴孔511周侧开设有相连通的外半圆孔512，外半圆孔512的圆心位于大轴孔511的边线上；副齿轮52中心处开设有小轴孔521，小轴孔521外侧开设有不连通的圆孔522，圆孔522到小轴孔521圆心的距离等于大轴孔511的半径；传动轴53设置有与大轴孔511等径的大轴段531，以及与小轴孔521等径的小轴段532，大轴段531周侧开设有内半圆孔533，内半圆孔533的圆心位于大轴段531的边线上，主齿轮51安装于大轴段531上，副齿轮52安装于小轴段532上；固定螺栓54能分别穿过外半圆孔512、内半圆孔533和圆孔522，进行周向固定，螺母座55能固定在固定螺栓54两端进行轴向固定。

作为本实施例的拓展，安装架2上端还可固定设置有安装抱杆8，安装抱杆8的长度大于一段导1轨的长度，安装抱杆8作为依次安装导轨1使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种全机械变速离心锁止组件，其特征在于：包括转动件、传动变速件、转盘、离心件和刹车部件，所述转动件转动连接于安装架上，安装架在导轨上活动时，所述转动件作用于所述导轨发生转动，所述转盘转动连接于所述安装架上，所述转动件通过所述传动变速件带动所述转盘转动，所述离心件滑动设置于所述转盘上，所述转盘转速超过设置值时，所述离心件能在离心力作用下向外侧滑动，从而接触所述刹车部件，使所述刹车部件动作，所述刹车部件作用于所述导轨，实现所述安装架停止活动。

2.根据权利要求1所述的一种全机械变速离心锁止组件，其特征在于：所述刹车部件包括锁钩、卡柱、刹车滑块和拉动弹簧，所述锁钩一端转动连接于所述刹车滑块上，所述卡柱固定设置于所述安装架上，所述锁钩中段可卡扣于所述卡柱上，所述锁钩另一端可接触所述离心件，所述刹车滑块滑动设置于所述安装架上，所述拉动弹簧设置于所述刹车滑块和所述安装架之间；所述升降装置正常运行时，所述转盘转速较低，此时所述离心件跟随所述转盘转动且不接触所述锁钩，所述锁钩锁扣于所述卡柱上，所述刹车滑块未与所述导轨接触，所述拉动弹簧处于拉伸状态；当所述升降装置高速下降时，所述转盘转速较高，此时所述离心件跟随所述转盘转动的同时，且在离心力作用下向外侧滑动，直到接触所述锁钩，推动所述锁钩转动，使所述锁钩脱离所述卡柱，所述拉动弹簧快速收缩，拉动所述刹车滑块快速滑动，直到接触所述导轨，在所述刹车滑块和所述导轨相互作用下，所述安装架停止活动。

3.根据权利要求2所述的一种全机械变速离心锁止组件，其特征在于：所述锁钩和所述卡柱均为导电体，所述锁钩和所述卡柱上均电性连接有导线，从而构成开关结构，且所述开关结构和动力组件串联，所述锁钩从所述卡柱上脱离时，所述动力组件断路。

4.根据权利要求3所述的一种全机械变速离心锁止组件，其特征在于：所述安装架上设置有斜滑槽，所述刹车滑块滑动设置于斜滑槽内，所述刹车滑块可与所述导轨接触的接触面始终和所述导轨平行，所述刹车滑块从所述斜滑槽一端移动到另一端时，所述刹车滑块逐渐靠近或远离所述导轨；所述刹车滑块的接触面上设置有卡齿。

5.根据权利要求4所述的一种全机械变速离心锁止组件，其特征在于：所述转盘和所述离心件之间还设置有复位弹簧；所述锁钩另一端螺纹连接有接触块，所述接触块和离心件接触，通过所述接触块在所述锁钩上转动，可调节所述接触块和所述离心件之间的距离。

6.根据权利要求5所述的一种全机械变速离心锁止组件，其特征在于：所述转动件和所述传动变速件之间还设置有第一单向齿轮；所述升降装置下降时，所述转动件通过所述第一单向齿轮驱动所述传动变速件活动，所述升降装置上升时，所述传动变速件不活动。

7.根据权利要求6所述的一种全机械变速离心锁止组件，其特征在于：所述传动变速件为同步带体轮结构或减速箱结构或齿轮组结构。