CN108118880B - 联排式齿条防坠装置及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种联排式齿条防坠装置及其应用方法，该装置中的移动承力装置能够带动回转楔块卡入导架齿条的齿槽中或者离开导架齿条，回转楔块具有使自身向逆时针转动的驱动力，卡块在回转楔块逆时针转动到水平位置时限制回转楔块继续逆时针转动，当若干回转楔块分别卡入导架齿条的齿槽中时，回转楔块能够相对导架齿条向上运动，卡块能够防止回转楔块相对导架齿条向下运动，若干回转楔块与导架齿条的咬合力能够提供较大的承重能力，在导架爬升式工作平台爬升阶段发挥防坠作用，保障机械设备作业安全，解决导架爬升式工作平台在装配式建筑主体结构施工阶段，电机长期电磁制动可能发生的制动力不足和现有锁定装置人工干预度高、精度差的问题。

Description

联排式齿条防坠装置及其应用方法

技术领域

本发明属于工程施工技术领域，涉及一种用于齿轮齿条爬升机械设备的安全防坠装置。

背景技术

导架爬升式工作平台是一种由电动机驱动采用齿轮齿条方式进行爬升的高空作业平台，主要用于建筑物及构筑物的维护改造、装饰装修等施工作业。在我国加快推进建筑工业化的重点战略驱动下，新型装配式建筑得到快速发展，新型装配式建设项目日益增多，导架爬升式工作平台凭借其安装便捷、施工高效、适应性好等优点、越来越多地应用于装配式建筑施工。

导架爬升式工作平台在装配式建筑建造过程中，主要有主体结构施工和墙面装饰装修两个应用阶段。

装配式建筑主体结构施工阶段，需要进行每一层结构的预制构件姿态调整、钢筋整理及绑扎、浇筑等工作，要求导架爬升式工作平台发挥施工脚手架的功能，既能作为操作平台提供作业和堆载空间，又能充当围护设施起到安全防护作用。在这个阶段，导架爬升式工作平台只能随建筑主体结构的建造而向上爬升，没有特殊情况不能下降。因此导架爬升式工作平台要在高空长时间悬停，并需要具备较大的承重能力。

墙面装饰装修阶段一般在主体结构封顶后进行，主要包括建筑外墙面进行粉刷、构件拼缝处理等工作，此时导架爬升式工作平台不需要大面积堆载，可以上下往复运行。

目前，现有技术主要是依靠驱动电机的电磁制动来使平台静止，这种方式可以较好的适应墙面装饰装修阶段的施工，而在主体结构施工阶段中，长时间的电磁制动对电机工况提出了更高的要求，并容易齿轮或电机损伤损耗，存在安全隐患。此外，也有采用在平台动力架体与爬升齿条之间放置一小段导架齿条办法来进行整体防坠，但由于动力架与导架齿条之间需设定较大的间隙来保证人工操作的空间，无法达到高精度要求，在平台升降启动时存在配合问题，实际锁定保护作用有限，而且在平台爬升过程中，无法达到实时保护。

发明内容

本发明的目的是提供一种联排式齿条防坠装置，使设备在高空停留时通过该装置与齿条的啮合进行固定，能提供较大的承重能力，并在导架爬升式工作平台爬升阶段发挥防坠作用，保障机械设备作业安全，解决导架爬升式工作平台在装配式建筑主体结构施工阶段，电机长期电磁制动可能发生的制动力不足和现有锁定装置人工干预度高、精度差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种联排式齿条防坠装置，包括移动承力装置、若干回转楔块以及若干卡块，所述移动承力装置安装于导架爬升式工作平台的动力架上，所述若干回转楔块竖向间隔设置于所述移动承力装置的面向导架齿条的一侧，所述移动承力装置能够带动所述回转楔块卡入导架齿条的齿槽中或者离开导架齿条，所述若干卡块设置于所述移动承力装置上并对应设置于每个回转楔块的上侧，回转楔块具有使自身向逆时针转动的驱动力，所述卡块在回转楔块逆时针转动到水平位置时限制回转楔块继续逆时针转动，当所述回转楔块卡入导架齿条的齿槽中时，所述回转楔块能够相对导架齿条向上运动，所述卡块能够防止回转楔块相对导架齿条向下运动。

优选的，在上述的联排式齿条防坠装置中，所述回转楔块包括固定螺母、楔块轴、楔形块、扭转弹簧以及封口块，所述楔块轴固定穿设于移动承力装置上，所述固定螺母固定于所述楔块轴的一端，所述楔形块的一端能够卡入导架齿条的齿槽内，所述楔形块的另一端套设于楔块轴上并能够绕楔块轴旋转，所述封口块安装在楔块轴上远离固定螺母的那一端，所述楔形块位于移动承力装置与所述封口块之间，所述楔形块与楔块轴之间设有用于容置所述扭转弹簧的腔室，所述扭转弹簧套设于楔块轴上，所述扭转弹簧驱使楔形块围绕楔块轴逆时针转动，所述封口块能够防止扭转弹簧从腔室中脱离。

优选的，在上述的联排式齿条防坠装置中，所述用于容置所述扭转弹簧的腔室由楔形块与楔块轴的相对面上设置的凹槽形成。

优选的，在上述的联排式齿条防坠装置中，所述楔形块与导架齿条的齿牙间留有间隙，以确保楔形块能够顺利推进和退出；导架齿条的齿牙的上、下齿面均为斜平面，楔形块的下齿面为斜平面，与导架齿条啮合，防止导架爬升式工作平台坠落，楔形块的上齿面为外凸曲面，在导架爬升式工作平台向上运行时能够便于楔形块退出啮合状态。

优选的，在上述的联排式齿条防坠装置中，所述移动承力装置包括承力板、上滑槽、下滑槽、主动齿轮、移动齿条以及齿轮轴，所述上滑槽与下滑槽分别固定于所述动力架上，所述承力板的上端伸入上滑槽中，所述承力板的下端与移动齿条固定连接并伸入下滑槽中，所述齿轮轴安装于所述下滑槽上，所述齿轮轴能够相对下滑槽转动，所述主动齿轮固定于所述齿轮轴上，所述齿轮轴能相对所述下滑槽转动，所述主动齿轮与移动齿条啮合，主动齿轮跟随齿轮轴转动时，移动齿轮能够带动所述承力板沿上、下滑槽滑动，使得回转楔块能够卡入导架齿条的齿槽中或者离开导架齿条，回转楔块和卡块一一对应设置于所述承力板上。

优选的，在上述的联排式齿条防坠装置中，所述齿轮轴由移动承力电动机驱动或者人工驱动。

优选的，在上述的联排式齿条防坠装置中，所述上滑槽与下滑槽是由钢材制成的“凹”型截面构件，上滑槽固定连接于导架爬升式工作平台的动力架的上横梁上，下滑槽固定连接于导架爬升式工作平台的动力架的中横梁上。

优选的，在上述的联排式齿条防坠装置中，所述承力板为一块矩形钢板。

优选的，在上述的联排式齿条防坠装置中，所述回转楔块的数量根据导架爬升式工作平台的自重以及载重确定。

本发明还公开了一种如上所述的联排式齿条防坠装置的应用方法，包括如下步骤：

步骤一，将联排式齿条防坠装置固定安装在导架爬升式工作平台的动力架的上横梁与中横梁之间；

步骤二，通过移动承力装置将回转楔块嵌入导架齿条的齿槽中；

步骤三，电机驱动操作平台沿导架上升，进行装配式建筑主体结构施工作业，所述回转楔块能够相对导架齿条向上运动，所述卡块能够防止回转楔块相对导架齿条向下运动，从而避免导架爬升式工作平台下坠；

步骤四，待主体结构封顶后，通过移动承力装置驱使回转楔块离开导架齿条，解除限位作用；

步骤五，电机驱动导架爬升式工作平台沿导架来回升降作业，完成装配式建筑墙面装饰装修阶段的施工作业。

由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供的联排式齿条防坠装置及其应用方法，在导架爬升式工作平台爬升和因每一层结构进行预制构件姿态调整、钢筋整理及绑扎、浇筑等工作而在高空长时间停留时，通过若干回转楔块与导架齿条的啮合固定，能够提供较大的承重能力，在导架爬升式工作平台爬升阶段发挥防坠作用，保障机械设备作业安全，解决导架爬升式工作平台在装配式建筑主体结构施工阶段，电机长期电磁制动可能发生的制动力不足和现有锁定装置人工干预度高、精度差的问题。尤其在装配式建筑主体结构施工阶段，导架爬升式工作平台作为作业和堆载空间自重和荷载较大，本发明的联排式齿条防坠装置提供较大的承载能力。

附图说明

图1为带联排式齿条防坠装置的施工升降平台示意图。

图2为联排式齿条防坠装置安装位置示意图即图1的局部放大图。

图3为联排式齿条防坠装置平面正视图。

图4为联排式齿条防坠装置平面侧视图。

图5为联排式齿条防坠装置平面俯视图。

图6为联排式齿条防坠装置立体结构示意图。

图7为回转楔块立体结构示意图。

图8为回转楔块平面的正视图。

图9为回转楔块平面的侧视图。

图10为回转楔块平面的俯视图。

图11为图8的A-A向剖视图。

图12为图10的B-B向剖视图。

图13为平台上升时联排式齿条防坠装置使用状态示意图。

图14为平台锁定时联排式齿条防坠装置使用状态示意图。

图15为平台防坠解除时联排式齿条防坠装置使用状态示意图。

图中：1-移动承力装置，2-回转楔块，3-导架齿条，101-承力板，102-上滑槽，103-下滑槽，104-卡块，105-主动齿轮，106-移动齿条，107-齿轮轴，201-固定螺母，202-楔块轴，203-楔形块，204-扭转弹簧，205-封口块，301-导架，302-底座，303-动力架，304-操作平台，305-上横梁，306-中横梁。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的联排式齿条防坠装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参阅图1至图15，本实施例的联排式齿条防坠装置，用于导架爬升式工作平台系统，导架爬升式工作平台系统包括固定于地面的竖向导架301和能够沿着导架301上下移动的导架爬升式工作平台，所述导架爬升式工作平台包括套设于导架301上的动力架303，以及固定于动力架303上的操作平台304，所述导架上设置有导架齿条3，动力架303上安装有电机以及由电机驱动的齿轮(未图示)，所述齿轮与所述导架齿条3相啮合，在电机的驱动下，导架爬升式工作平台能够沿着导架301上下移动。

本实施例的一种联排式齿条防坠装置，包括移动承力装置1、若干回转楔块2以及若干卡块104，所述移动承力装置1安装于导架爬升式工作平台的动力架303上，所述若干回转楔块2竖向间隔设置于所述移动承力装置1的面向导架齿条3的一侧，所述移动承力装置1能够带动所述回转楔块2卡入导架齿条3的齿槽中或者离开导架齿条3，所述若干卡块104设置于所述移动承力装置1上并对应设置于每个回转楔块2的上侧，回转楔块2具有使自身向逆时针转动的驱动力，所述卡块104在回转楔块2逆时针转动到水平位置时限制回转楔块2继续逆时针转动，当所述回转楔块2卡入导架齿条3的齿槽中时，所述回转楔块2能够相对导架齿条3向上运动，即表明导架爬升式工作平台在所述回转楔块2卡入导架齿条3的齿槽中时能够相对导架齿条3向上运动，所述卡块104能够防止回转楔块2相对导架齿条3向下运动，即表明导架爬升式工作平台在所述回转楔块2卡入导架齿条3的齿槽中时无法相对导架齿条3向下运动。

由此可见，本实施例提供的联排式齿条防坠装置，在导架爬升式工作平台爬升和因每一层结构进行预制构件姿态调整、钢筋整理及绑扎、浇筑等工作而在高空长时间停留时，通过若干回转楔块2与导架齿条3的啮合固定，能够提供较大的承重能力，在导架爬升式工作平台爬升阶段发挥防坠作用，保障导架爬升式工作平台作业安全，解决导架爬升式工作平台在装配式建筑主体结构施工阶段，电机长期电磁制动可能发生的制动力不足和现有锁定装置人工干预度高、精度差的问题。尤其在装配式建筑主体结构施工阶段，导架爬升式工作平台作为作业和堆载空间自重和荷载较大，防坠装置尤其需要具备较大的承重能力。

优选的，在上述的联排式齿条防坠装置中，所述回转楔块2包括固定螺母201、楔块轴202、楔形块203、扭转弹簧204以及封口块205，所述楔块轴202固定穿设于移动承力装置1上，所述固定螺母201固定于所述楔块轴202的一端，所述楔形块203的一端能够卡入导架齿条3的齿槽内，所述楔形块203的另一端套设于楔块轴202上并能够绕楔块轴202旋转，所述封口块205安装在楔块轴202上远离固定螺母201的那一端，所述楔形块203位于移动承力装置1与所述封口块205之间，所述楔形块203与楔块轴202之间设有用于容置所述扭转弹簧204的腔室，所述扭转弹簧204套设于楔块轴202上，所述扭转弹簧204驱使楔形块203围绕楔块轴202逆时针转动，所述封口块205能够防止扭转弹簧204从腔室中脱离。相比现有的需要人工将锁定齿条放置导架齿条3的齿槽中相比，本发明通过设置扭矩弹簧以及卡块104，在导架爬升式工作平台上升过程中，楔形块203在内嵌的扭转弹簧204作用下，始终保持逆时针回转复位的状态，当楔形块203每上升一个齿距时，楔形块203均可自动卡入齿槽中，保证回转楔块2在导架爬升式工作平台停止或坠落情况下随时与导架齿条3锁死，起到防坠作用，具有人工干预度低、精度高的优点。

为了使得结构更加紧凑，在本实施例中，所述用于容置所述扭转弹簧204的腔室由楔形块203与楔块轴202的相对面上设置的凹槽形成。

优选的，在上述的联排式齿条防坠装置中，所述楔形块203与导架齿条3的齿牙间留有间隙，以确保楔形块203能够顺利推进和退出；导架齿条3的齿牙的上、下齿面均为斜平面，楔形块203的下齿面为斜平面，与导架齿条3啮合，防止导架爬升式工作平台坠落，楔形块203的上齿面为外凸曲面，在导架爬升式工作平台向上运行时能够便于楔形块203退出啮合状态。

优选的，在上述的联排式齿条防坠装置中，所述移动承力装置1包括承力板101、上滑槽102、下滑槽103、主动齿轮105、移动齿条106以及齿轮轴107，所述上滑槽102与下滑槽103分别固定于所述动力架303上，所述承力板101的上端伸入上滑槽102中，所述承力板101的下端与移动齿条106固定连接并伸入下滑槽103中，所述齿轮轴107安装于所述下滑槽103上，所述齿轮轴107能够相对下滑槽103转动，所述主动齿轮105固定于所述齿轮轴107上，所述齿轮轴107能相对所述下滑槽103转动，所述主动齿轮105与移动齿条106啮合，主动齿轮105跟随齿轮轴107转动时，移动齿轮能够带动所述承力板101沿上、下滑槽103滑动，使得回转楔块2能够卡入导架齿条3的齿槽中或者离开导架齿条3，回转楔块2和卡块104一一对应设置于所述承力板101上。

优选的，所述齿轮轴107可以由移动承力电动机(未图示)驱动，也可以由人工驱动。本实施例中，所述齿轮轴107由移动承力电动机驱动，顺时针驱动齿轮轴107，驱使承力板101向导架齿条3移动，使楔形块203卡入导架齿条3的齿槽中；逆时针驱动齿轮轴107，驱使承力板101远离导架齿条3移动，解除限位作用。

具体使用原理如下：在导架爬升式工作平台用于建筑主体结构施工阶段，在承力板101上的卡块104限制下，回转楔块2卡在导架齿条3的齿槽内，与上、下齿牙成啮合状态，当电机驱动操作平台304上行时，回转楔块2与导架齿条3的齿牙发生相对运动，导架齿条3的齿牙对楔形块203产生作用力，当该作用力大于扭转弹簧204的扭力时，回转楔块2可顺时针旋转解除啮合状态，实现导架爬升式工作平台正常上升。在该上升过程中，楔形块203在内嵌的扭转弹簧204作用下，始终保持逆时针回转复位的状态，当每上升一个齿距时，楔形块203均可卡入齿槽中，保证回转楔块2在导架爬升式工作平台停止或坠落情况下随时与导架齿条3锁死，从而起到防坠作用。

为了便于承力板101在上滑槽102与下滑槽103上可靠移动，不脱离上滑槽102与下滑槽103，优选的，在上述的联排式齿条防坠装置中，所述上滑槽102与下滑槽103是由钢材制成的“凹”型截面构件，上滑槽102固定连接于导架爬升式工作平台的动力架303的上横梁305上，下滑槽103固定连接于导架爬升式工作平台的动力架303的中横梁306上，从而使得移动承力装置1可靠安装于动力架303上。

优选的，在上述的联排式齿条防坠装置中，所述承力板101为一块矩形钢板。

优选的，在上述的联排式齿条防坠装置中，所述回转楔块2的数量根据导架爬升式工作平台的自重以及载重确定，从而可以提供足够的承载力，防止导架爬升式工作平台下坠。

请继续参阅图1至图15，本实施例还公开了一种如上所述的联排式齿条防坠装置的应用方法，包括如下步骤：

步骤一，将联排式齿条防坠装置固定安装在导架爬升式工作平台的动力架303的上横梁305与中横梁306之间；

步骤二，通过移动承力装置1将回转楔块2嵌入导架齿条3的齿槽中；

步骤三，电机驱动操作平台304沿导架上升，进行装配式建筑主体结构施工作业，所述回转楔块2能够相对导架齿条3向上运动，所述卡块104能够防止回转楔块2相对导架齿条3向下运动，从而避免导架爬升式工作平台下坠；

步骤四，待主体结构封顶后，通过移动承力装置1驱使回转楔块2离开导架齿条3，解除限位作用；

步骤五，电机驱动导架爬升式工作平台沿导架301来回升降作业，完成装配式建筑墙面装饰装修阶段的施工作业。

较佳的，在上述的联排式齿条防坠装置的应用方法中，所述步骤二中，顺时针旋转齿轮轴107，驱使承力板101向导架齿条3移动，使楔形块203卡入导架齿条3的齿槽中。

较佳的，在上述的联排式齿条防坠装置的应用方法中，所述步骤四中，逆时针旋转齿轮轴107，驱使承力板101远离导架齿条3移动，解除限位作用。

综上所述，本发明的移动承力装置1能够带动回转楔块2卡入导架齿条3的齿槽中或者离开导架齿条3，回转楔块2具有使自身向逆时针转动的驱动力，卡块104在回转楔块2逆时针转动到水平位置时限制回转楔块2继续逆时针转动，在导架爬升式工作平台爬升和高空长时间停留时，若干回转楔块2分别卡入导架齿条3的齿槽中，此时，回转楔块2能够相对导架齿条3向上运动，卡块104能够防止回转楔块2相对导架齿条3向下运动，若干回转楔块2与导架齿条3的咬合力能够提供较大的承重能力，在导架爬升式工作平台爬升阶段发挥防坠作用，保障机械设备作业安全，解决导架爬升式工作平台在装配式建筑主体结构施工阶段，电机长期电磁制动可能发生的制动力不足和现有锁定装置人工干预度高、精度差的问题。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种联排式齿条防坠装置，其特征在于，包括移动承力装置、若干回转楔块以及若干卡块，所述移动承力装置安装于导架爬升式工作平台的动力架上，所述若干回转楔块竖向间隔设置于所述移动承力装置的面向导架齿条的一侧，所述移动承力装置能够带动所述回转楔块卡入导架齿条的齿槽中或者离开导架齿条，所述若干卡块设置于所述移动承力装置上并对应设置于每个回转楔块的上侧，回转楔块具有使自身向逆时针转动的驱动力，所述卡块在回转楔块逆时针转动到水平位置时限制回转楔块继续逆时针转动，当所述回转楔块卡入导架齿条的齿槽中时，所述回转楔块能够相对导架齿条向上运动，所述卡块能够防止回转楔块相对导架齿条向下运动，所述移动承力装置包括承力板、上滑槽、下滑槽、主动齿轮、移动齿条以及齿轮轴，所述上滑槽与下滑槽分别固定于所述动力架上，所述承力板的上端伸入上滑槽中，所述承力板的下端与移动齿条固定连接并伸入下滑槽中，所述齿轮轴安装于所述下滑槽上，所述齿轮轴能够相对下滑槽转动，所述主动齿轮固定于所述齿轮轴上，所述齿轮轴能相对所述下滑槽转动，所述主动齿轮与移动齿条啮合，主动齿轮跟随齿轮轴转动时，移动齿轮能够带动所述承力板沿上、下滑槽滑动，使得回转楔块能够卡入导架齿条的齿槽中或者离开导架齿条，回转楔块和卡块一一对应设置于所述承力板上。

2.如权利要求1所述的联排式齿条防坠装置，其特征在于，所述回转楔块包括固定螺母、楔块轴、楔形块、扭转弹簧以及封口块，所述楔块轴固定穿设于移动承力装置上，所述固定螺母固定于所述楔块轴的一端，所述楔形块的一端能够卡入导架齿条的齿槽内，所述楔形块的另一端套设于楔块轴上并能够绕楔块轴旋转，所述封口块安装在楔块轴上远离固定螺母的那一端，所述楔形块位于移动承力装置与所述封口块之间，所述楔形块与楔块轴之间设有用于容置所述扭转弹簧的腔室，所述扭转弹簧套设于楔块轴上，所述扭转弹簧驱使楔形块围绕楔块轴逆时针转动，所述封口块能够防止扭转弹簧从腔室中脱离。

3.如权利要求2所述的联排式齿条防坠装置，其特征在于，所述用于容置所述扭转弹簧的腔室由楔形块与楔块轴的相对面上设置的凹槽形成。

4.如权利要求2所述的联排式齿条防坠装置，其特征在于，所述楔形块与导架齿条的齿牙间留有间隙，以确保楔形块能够顺利推进和退出；导架齿条的齿牙的上、下齿面均为斜平面，楔形块的下齿面为斜平面，与导架齿条啮合，防止导架爬升式工作平台坠落，楔形块的上齿面为外凸曲面，在导架爬升式工作平台向上运行时能够便于楔形块退出啮合状态。

5.如权利要求1所述的联排式齿条防坠装置，其特征在于，所述齿轮轴由移动承力电动机驱动或者人工驱动。

6.如权利要求1所述的联排式齿条防坠装置，其特征在于，所述上滑槽与下滑槽是由钢材制成的“凹”型截面构件，上滑槽固定连接于导架爬升式工作平台的动力架的上横梁上，下滑槽固定连接于导架爬升式工作平台的动力架的中横梁上。

7.如权利要求1所述的联排式齿条防坠装置，其特征在于，所述承力板为一块矩形钢板。

8.如权利要求1所述的联排式齿条防坠装置，其特征在于，所述回转楔块的数量根据导架爬升式工作平台的自重以及载重确定。

9.一如权利要求1-8中任意一项所述的联排式齿条防坠装置的应用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，将联排式齿条防坠装置固定安装在导架爬升式工作平台的动力架的上横梁与中横梁之间；

步骤二，通过移动承力装置将回转楔块嵌入导架齿条的齿槽中；

步骤三，电机驱动操作平台沿导架上升，进行装配式建筑主体结构施工作业，所述回转楔块能够相对导架齿条向上运动，所述卡块能够防止回转楔块相对导架齿条向下运动，从而避免导架爬升式工作平台下坠；

步骤四，待主体结构封顶后，通过移动承力装置驱使回转楔块离开导架齿条，解除限位作用；

步骤五，电机驱动导架爬升式工作平台沿导架来回升降作业，完成装配式建筑墙面装饰装修阶段的施工作业。