CN110155893A - 绳索升降机具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了绳索升降机具，包括电池组、电机、减速器、驱动轮、主机壳和涨紧链，所述主机壳包括主机架板，所述减速器的输出轴上安装有所述驱动轮，所述涨紧链半围着驱动轮设置，两者共同涨紧升降绳，并驱使升降绳向上或向下活动；其优点在于：1通过驱动轮和涨紧链共同夹紧升降绳产生的摩擦力，可以吊起250~300公斤的重量，可以带2~3人及一批物资伸入高空；2其夹持原理是大轮与多个小轮的方式，与两滚动、两齿轮、或者点接触的配合原理不同，对升降绳的损伤比较小，不会切断升降绳的纤维。

Description

绳索升降机具

技术领域

本发明涉及机器人领域；具体是绳索升降机具。

背景技术

社会进步，人口越来越聚集，高大的建筑物越来越多，对高空作业的辅助设备需求越来越大，各种爬绳机应运而生。

有些爬绳机采用电机加两个滚动轮咬合的方式来实现升降目的，采用滚轮和绳索之间的摩擦力，但是挂重能力较差，如申请号为CN201511001241.9的“一种爬绳机器人”。还有一些为了增加挂重能力，采用了电机加齿轮啮合的方式，如专利号为 CN201520152288.4的“一种爬绳机器人”，这种结构对绳索的伤害比较大，会使得绳索纤维丝的横截面为窄或啮合变形。还有一种采用点接触的方式，如申请号为CN201710226988.7的“一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构”，其也会破坏绳索纤维丝，损害绳索，降低整台设备的使用寿命。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供了一种采用大滚轮与小滚轮之间涨紧力来实现爬绳目的绳索升降机具。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：绳索升降机具包括电池组、电机、减速器、驱动轮、主机壳和涨紧链，所述主机壳包括主机架板，所述减速器的输出轴上安装有所述驱动轮，驱动轮的外侧设置有轮壳罩，所述驱动轮上设置有用于放置升降绳的内环槽，所述内环槽的横截面为多边形，所述涨紧链半围着驱动轮设置，两者共同涨紧升降绳，并驱使升降绳向上或向下活动。

所述涨紧链由若干链单元相连构成，所述链单元包括两个外侧板和一个链滚轮，作为优选，链滚轮的外表面圆弧内凹。

所述涨紧链的一端安装有末端块，所述末端块固定在主机架板上；涨紧链的另一端安装有调整块，所述调整块的上端设置有调节螺栓，所述调节螺栓上旋接有涨紧滑块，所述涨紧滑块的外围设置有滑块座，所述滑块座固定在主机架板上，所述滑块座内有空腔，所述涨紧滑块可在滑块座的空腔的限定范围内做上下活动，调节螺栓的端头安装有调节手轮。

所述涨紧滑块的下方设置有缓冲手把，所述缓冲手把包括手柄部和顶起部，所述顶起部通过销轴安装在主机面板上，所述销轴设置在顶起部的偏心位置上，所述顶起部抵靠涨紧滑块。

所述末端块的下方设置有导向块，所述导向块一侧有斜面，并在斜面侧设置有绳槽。

所述主机架板的下端外凸，安装有吊环座；接近缓冲手把一侧外凸，设置有调速转把，所述调速转把上安装有开关键和调速转动外壳；顶部安装有用于引导升降绳进出的引块；接近末端块位置设置有防转板，所述防转板上安装有引导环；所述防转板的下方悬挂有防坠器并用O形扣扣接，所述防坠器内部安装一个固定齿块和一个手拔齿块，均在内侧弧形表面设置有倒刺，升降绳穿行在所述固定齿块和所述手拔齿块之间。

所述主机壳还包括顶盖板、外侧板和外围板，所述外侧板与所述主机架板之间用螺栓相连，所述电池组安装在外侧板的内表面，所述电机竖向安装在所述顶盖板上，所述减速器设置在电机的下方，所述减速器的壳体上安装有遥控模块和控制模块，所述主机壳内还设置有隔板，电池组设置在所述隔板的一侧，电机、减速器、所述遥控模块和所述控制模块设置在隔板的另一侧；所述外侧板的外表面设置有调速把机架，所述调速转把的另一端固定在所述调速把机架上，所述调速转把与所述控制模块相连；所述外围板上设置有控制面板和遥控电线，所述控制面板与所述控制模块相连，控制面板上设置有启动键、急停键、转换键和功能面板；所述顶盖板的上方设置有手提环，所述手提环的两端分别固定在外侧板和主机架板的上端。

所述内环槽设置在驱动轮的中间或单侧，由整块料通过后期的机加工形成。

所述驱动轮由转动轮和盘面板两个部件组装而成，内环槽设置在转动轮上。

所述驱动轮由外盘面、内轮和内盘面组装而成，内环槽设置在所述内轮上。

所述驱动轮由连接轮、合金外套和盖面板组装而成，所述内环槽设置所述合金外套的外表面上。

作为优选，还可以在多边形外表面上车削形成适合于升降绳绳体的内凹弧形缺口。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：1通过驱动轮和涨紧链共同夹紧升降绳产生的摩擦力，可以吊起250~300公斤的重量，可以带2~3人及一批物资伸入高空；2其夹持原理是大轮与多个小轮的方式，与现有的两滚动、两齿轮、或者点接触的配合原理不同，对升降绳的损伤比较小，不会切断升降绳的纤维；3可以由地面人员遥控升降；也可以乘座人员手动控制开关、急停、升降、速度等；在断电状态下，可以通过缓冲手把进行急停或缓降；在升降绳单侧断绳后防坠器可以实现悬停。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图一。

图2为本发明实施例的整体结构示意图二。

图3为本发明实施例的隐去轮壳罩的整体结构示意图一。

图4为本发明实施例的隐去轮壳罩的整体结构示意图二。

图5为本发明实施例的隐去外围板的整体结构示意图。

图6为本发明实施例的工作示意图。

图7为本发明实施例的防坠器的工作示意图。

图8为本发明实施例的驱动轮的实施例一。

图9为本发明实施例的驱动轮的实施例二。

图10为本发明实施例的驱动轮的实施例一。

图11为本发明实施例的驱动轮的实施例一。

图12为本发明实施例的驱动轮的实施例一。

图13为本发明实施例的驱动轮的实施例一。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：如图1-13所示，标注如下：电池组1、电机2、减速器3、驱动轮4、内环槽4a、转动轮4b、盘面板4c、外盘面4d、内轮4e、内盘面4f、连接轮4g、合金外套4h、盖面板4i、内凹弧形缺口4j、主机壳A、涨紧链5、外侧板5a、链滚轮5b、主机架板6、末端块7、调整块8、调节螺栓9、涨紧滑块10、滑块座11、缓冲手把12、手柄部12a、顶起部12b、销轴12c、导向块13、绳槽13a、吊环座14、调速转把15、开关键15a、调速转动外壳15b、引块16、防转板17、引导环18、轮壳罩19、防坠器20、固定齿块20a、手拔齿块20b、倒刺20c、O形扣21、顶盖板22、外侧板23、外围板24、遥控模块25、控制模块26、调速把机架27、控制面板28、启动键28a、急停键28b、转换键28c、功能面板28d、遥控电线29、手提环30、升降绳31、隔板32、调节手轮33。

绳索升降机具包括电池组1、电机2、减速器3、驱动轮4、主机壳A和涨紧链5，主机壳包括主机架板6、顶盖板22、外侧板23和外围板24，外侧板与主机架板之间用螺栓相连，电池组安装在外侧板的内表面，电机竖向安装在顶盖板，减速器设置在电机的下方，减速器的壳体上安装有遥控模块25和控制模块26，主机壳内还设置有隔板32，电池组设置在隔板的一侧，电机、减速器、遥控模块和控制模块设置在隔板的另一侧；减速器的输出轴上安装有驱动轮，驱动轮安装在主机架板上，涨紧链半围着驱动轮设置，驱动轮的中间设置有用于放置升降绳的内环槽4a，涨紧链由多组链单元相连构成，链单元包括两个外侧板5a和一个链滚轮5b，链滚轮的外表面弧形内凹；内环槽的多边柱面与内凹的链滚轮的弧形外表面的夹紧力抵消重物重力，同样，也依靠夹紧力、电机动力、减速器三者共同作用，完成上爬或下降的动力。

驱动轮4可以由如图8所示的由整块料通过后期的机加工形成，也可以由如图9所示的由转动轮4b和盘面板4c两个部件组装而成，内环槽设置在转动轮4b上；可以由如图10所示的由外盘面4d、内轮4e和内盘面4f组成；可以由图11所示的由连接轮4g、合金外套4h和盖面板4i组装而成，合金外套4h的外表面呈多边形，连接轮4g和合金外套4h之间采用过盈配合、销子等配合方式；可以由图12所示，内环槽设置在单侧。

可以在如上的几种变形的基础上再次变形，如内环槽的横截面呈多边形棱角上倒角，或者如图13在圆周向上再次车削形成适合于升降绳绳体的内凹弧形缺口4j。

末端块的下方设置有导向块13，导向块一侧有斜面，并在斜面侧设置有绳槽13a，绳槽与末端块和/或链单元引导升降绳，用来约束升降绳，这侧的升降绳不承重，所以体积会变大。

主机架板的下端外凸，安装有吊环座14，下放可吊重；接近缓冲手把一侧外凸，设置有调速转把15，调速转把上安装有开关键15a和调速转动外壳15b；顶部安装有用于引导升降绳进出的引块16，引块内有长槽；接近末端块位置设置有防转板17，防转板上安装有引导环18；驱动轮安装在主机架板的中间位置，且外侧设置有轮壳罩19主机架板的下端外凸，安装有吊环座14；接近缓冲手把一侧外凸，设置有调速转把15，调速转把上安装有开关键15a和调速转动外壳15b；顶部安装有用于引导升降绳进出的引块16；接近末端块位置设置有防转板17，防转板上安装有引导环18；驱动轮安装在主机架板的中间位置，且外侧设置有轮壳罩19。

外侧板的外表面设置有调速把机架27，调速转把的另一端固定在调速把机架上，调速转把与控制模块相连；外围板上设置有控制面板28和遥控电线29，控制面板与控制模块相连，控制面板上设置有启动键28a、急停键28b、转换键28c和功能面板28d；顶盖板的上方设置有手提环30，手提环的两端分别固定在外侧板和主机架板的上端。

工作时，地面人员可以通过摇控器升降，特别适合于单提物；也可以乘座人员手动控制，打开启动键和开关键，上升时握住并转动调速转动外壳，需在某处停留时，按下急停键；如需要转换，按转换键。

涨紧链的一端安装在末端块7上，末端块固定在主机架板上；涨紧链的另一端安装有调整块8，调整块的上端设置有调节螺栓9，调节螺栓上旋接有涨紧滑块10，涨紧滑块的外围设置有滑块座11，滑块座固定在主机架板上，滑块座内有空腔；调节螺栓的端头安装有调节手轮33，方便更换升降绳。

涨紧滑块的下方设置有缓冲手把12，缓冲手把包括手柄部12a和顶起部12b，顶起部通过销轴12c安装在主机面板上，销轴设置在顶起部的偏心位置上，在缓冲手把的上下搬动下，可手动调节涨紧滑块的高度；涨紧滑块可在滑块座的空腔的限定范围内做上下活动，顶起部为圆形或凸轮结构；当上升过程中，如遇电池组没力，就是关闭启动键，采用手动操作；顶起涨紧滑块可以实现悬停，涨紧滑块下行，可以实现缓降，还能通过缓冲手把调节速度。

防转板的下方悬挂有防坠器20并用O形扣21扣接，防坠器内部安装一个固定齿块20a和一个手拔齿块20b，均在内侧弧形表面设置有倒刺20c，升降绳穿行在固定齿块和手拔齿块之间。

如图6所示，为方便说明，把升降绳分成三个部分，分别标成31a、31b和31c，工作时，地面的升降绳31a时先通过导向块，绕行驱动轮后，再从导向块伸出，系在高空的某个位置，然后悬下穿过防坠器落到地面，受地面人员控制；如果从导向块伸出至高空某位置的绳索31b发生断裂，则可以按住手拔齿块夹死升降绳31c，等待救援。

Claims (12)

1.绳索升降机具，其特征在于：包括电池组（1）、电机（2）、减速器（3）、驱动轮（4）、主机壳（A）和涨紧链（5），所述主机壳包括主机架板（6），所述减速器的输出轴上安装有所述驱动轮，驱动轮的外侧设置有轮壳罩（19），所述驱动轮上设置有用于放置升降绳的内环槽（4a），所述内环槽的横截面为多边形，所述涨紧链半围着驱动轮设置，两者共同涨紧升降绳，并驱使升降绳向上或向下活动。

2.如权利要求1所述的绳索升降机具，其特征在于：所述涨紧链由若干链单元相连构成，所述链单元包括两个外侧板（5a）和一个链滚轮（5b）。

3.如权利要求2所述的绳索升降机具，其特征在于：所述涨紧链的一端安装在末端块（7）上，所述末端块固定在主机架板上；涨紧链的另一端安装有调整块（8），所述调整块的上端设置有调节螺栓（9），所述调节螺栓上旋接有涨紧滑块（10），所述涨紧滑块的外围设置有滑块座（11），所述滑块座固定在主机架板上，所述滑块座内有空腔，所述涨紧滑块可在滑块座的空腔的限定范围内做上下活动，调节螺栓的端头安装有调节手轮（33）。

4.如权利要求３所述的绳索升降机具，其特征在于：所述涨紧滑块的下方设置有缓冲手把（12），所述缓冲手把包括手柄部（12a）和顶起部（12b），所述顶起部通过销轴（12c）安装在主机面板上，所述销轴设置在顶起部的偏心位置上，所述顶起部抵靠涨紧滑块。

5.如权利要求4所述的绳索升降机具，其特征在于：所述末端块的下方设置有导向块（13），所述导向块一侧有斜面，并在斜面侧设置有绳槽（13a）。

6.如权利要求1所述的绳索升降机具，其特征在于：所述主机架板的下端外凸，安装有吊环座（14）；接近缓冲手把一侧外凸，设置有调速转把（15），所述调速转把上安装有开关键（15a）和调速转动外壳（15b）；顶部安装有用于引导升降绳进出的引块（16）；接近末端块位置设置有防转板（17），所述防转板上安装有引导环（18）；所述防转板的下方悬挂有防坠器（20）并用O形扣（21）扣接，所述防坠器内部安装一个固定齿块（20a）和一个手拔齿块（20b），均在内侧弧形表面设置有倒刺（20c），升降绳穿行在所述固定齿块和所述手拔齿块之间。

7.如权利要求6所述的绳索升降机具，其特征在于：所述主机壳还包括顶盖板（22）、外侧板（23）和外围板（24），所述外侧板与所述主机架板之间用螺栓相连，所述电池组安装在外侧板的内表面，所述电机竖向安装在所述顶盖板上，所述减速器设置在电机的下方，所述减速器的壳体上安装有遥控模块（25）和控制模块（26），所述主机壳内还设置有隔板（32），电池组设置在所述隔板的一侧，电机、减速器、所述遥控模块和所述控制模块设置在隔板的另一侧；所述外侧板的外表面设置有调速把机架（27），所述调速转把的另一端固定在所述调速把机架上，所述调速转把与所述控制模块相连；所述外围板上设置有控制面板（28）和遥控电线（29），所述控制面板与所述控制模块相连，控制面板上设置有启动键（28a）、急停键（28b）、转换键（28c）和功能面板（28d）；所述顶盖板的上方设置有手提环（30），所述手提环的两端分别固定在外侧板和主机架板的上端。

8.如权利要求1所述的绳索升降机具，其特征在于：所述内环槽设置在驱动轮的中间或单侧，由整块料通过后期的机加工形成。

9.如权利要求1所述的绳索升降机具，其特征在于：所述驱动轮由转动轮（4b）和盘面板（4c）两个部件组装而成，内环槽设置在转动轮上。

10.如权利要求1所述的绳索升降机具，其特征在于：所述驱动轮由外盘面（4d）、内轮（4e）和内盘面（4f）组装而成，内环槽设置在所述内轮上。

11.如权利要求1所述的绳索升降机具，其特征在于：所述驱动轮由连接轮（4g）、合金外套（4h）和盖面板（4i）组装而成，所述内环槽设置所述合金外套的外表面上。

12.如权利要求8-11的任一项所述的绳索升降机具，其特征在于：所述驱动轮由多边形外表面上车削形成适合于升降绳绳体的内凹弧形缺口（4j）。