CN110304591B - 一种用于升降设备的自动锁位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于悬吊升降作业机械设备的辅助装置技术领域，具体涉及一种用于升降设备的自动锁位装置。本发明所述装置只包含母端和公端两部分，且为纯机械结构，可靠性高，安全性好，整体构造简单紧凑，检修项目精简、操作方便。在锁止状态下锁舌伸长并抵靠在承托楔块上，若干锁舌共同克服重力且受力处为面接触，停靠平稳，能形成稳定安全的工作空间。安装方式可以根据实际工况选择为螺纹连接或焊接且调整方便、容错率高，装置大小可以根据载荷经过简单计算更改零件尺寸和材料即可满足不同需求，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于悬吊升降作业机械设备的辅助装置技术领域，具体涉及一种用于升降设备的自动锁位装置。
背景技术
在建筑、物流、制造等行业经常需要用到悬吊升降设备，比如天车、塔吊、单塔升降平台、双塔升降平台、吊篮等，这些悬吊升降设备的核心受力机构都是钢丝绳，钢丝绳在使用过程中长期直接暴露于恶劣的作业环境中，受到雨水、油污的侵蚀，极易损坏甚至失效，虽然我国制定了《中华人民共和国国家标准:起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废(GB/T5972-2009)(ISO 4309:2004)》，但是由于钢丝绳检修困难、更换成本较高，许多生产单位并未严格遵守标准定期检修、按需更换，导致悬吊升降作业的安全事故时有发生，甚至酿成了重大、惨痛的悲剧，对家庭、集体、社会造成了难以挽回损失。
目前常规的技术方案里，虽然有些悬吊升降设备出于安全的考虑加设了防脱钩、防溜滑、防托槽等保障装置，但是保障效果仍然有限，比如风向风力对高空悬吊作业有致命的危害，由此造成作业人员伤亡甚至玻璃幕墙中的人员、财物损失的事故时有发生，高空中的大风情况可能瞬息变化，一旦遇到大风，作业平台会随风晃动且作业人员还不能贸然升降，只能寄希望于身上的安全绳守住生命安全，至于悬吊升降设备和玻璃幕墙等作业立面的安全就只能听天由命了，所以高空外墙作业至今还是没有得到完善安全保障的极其危险的职业。另外，现有设备中的钢丝绳，在整个作业过中仍然持续处于受力的状态下，在货物进出这种应力变化大的时候对钢丝绳造成诸多微小破坏形成安全隐患，在停靠在某一高度较长时间作业时，置物或托人空间仍然由柔性的钢丝绳受力维持，导致作业平台极不稳定，物品转运或人员的操作都受到较大影响。
因此，悬吊升降作业机械设备的辅助装置技术领域，亟需一种可靠性高、操作方便、结构简单，检修项目精简且便于实施，能稳固停靠在设定高度的自动锁位装置。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种可靠性高、操作方便、结构简单，检修项目精简且便于实施，能稳固停靠在设定高度的自动锁位装置。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于升降设备的自动锁位装置，包括母端和公端，一个用于安装在竖向移动的部件上、另一个安装在固定物上，且所述母端与公端的安装为位置相对应；
所述母端包括用于推动公端的活动构件并为公端提供支撑的承托楔块，所述承托楔块上具有楔形腔，所述承托楔块一侧设有复位挡板，所述复位挡板垂直固接在安装面上并沿垂直于安装面的方向延伸，所述复位挡板悬伸端的板面从上下侧边缘到中部逐渐朝靠近承托楔块的方向顺滑凸起；
所述公端包括锁套，所述锁套朝向承托楔块一端设有开口、另一端通过第一弹性组件连接锁舌，所述锁舌从锁套开口伸出并向承托楔块延伸，所述锁套与安装面相对的面上设有与复位挡板协同作用以控制锁舌伸出锁套长度的调节组件。
进一步的，所述承托楔块由上到下依次布置上楔部、连接部、下楔部，所述上楔部、下楔部的厚度均由上端往下端递减且上楔部上端厚度大于下楔部上端厚度，所述连接部的厚度与上楔部下端厚度相等；所述楔形腔由上楔部的楔形面、连接部表面、下楔部上端面构成。
进一步的，所述承托楔块的上楔部顶端设有延伸板，所述延伸板板面与上楔部工作面相平齐。
进一步的，所述延伸板背面与承托楔块的上楔部顶面之间设有肋板。
进一步的，所述调节组件包括设置在所述锁套与安装面相对的面上的滑套，所述滑套与锁舌延伸方向垂直且两端均设开口，所述滑套中滑动连接锁止杆，所述锁止杆一端穿出滑套后设有能与复位挡板板面接触的复位滑靴，另一端穿出滑套后弯折至少°并紧贴锁套侧壁向安装面延伸，所述锁套对应锁止杆位置设有可供锁止杆弯折段伸入的让位孔，所述锁舌上设有在第一弹性组件压缩时供锁止杆弯折段伸入的锁止槽，所述滑套与锁止杆之间设有保证锁止杆弯折段压紧锁舌的第二弹性组件。
进一步的，所述第二弹性组件包括分别与滑套和锁止杆固接的支杆，所述两支杆相互平行且与滑套的轴向垂直，所述两相对支杆对应端头之间设有拉簧。
进一步的，所述母端还包括用于调整复位挡板位置的调整板，所述调整板上设有多组调整孔，每组调整孔距离承托楔块的距离各不相同。
进一步的，所述锁套承托楔块一端设有通孔，所述通孔中穿设滑杆，所述滑杆穿入锁套内一端延伸至与锁舌固接，所述滑杆位于锁套外一端设有定位圈。
进一步的，所述公端还包括固定板，所述固定板位于锁套与安装面之间，所述固定板上设有若干便于调节锁套位置的腰型孔。
进一步的，所述锁舌延伸向承托楔块一端的受力面上设有凸起，所述承托楔块下楔部顶端对应位置设有凹槽。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明所述装置只包含母端和公端两部分，且为纯机械结构，可靠性高，安全性好，整体构造简单紧凑，生产制造的工艺简单，安装方式可以根据实际工况选择为螺纹连接或焊接且调整方便、容错率高，装置大小可以根据载荷经过简单计算更改零件尺寸和材料即可满足不同需求。
2、本发明所述装置可以实现稳固停靠在设定高度，在锁止状态下锁舌伸长并抵靠在承托楔块上，若干锁舌共同克服重力且受力处为面接触，停靠平稳，能形成稳定安全的工作空间，同时还避免了钢丝绳持续受到不均匀变化的力的破坏作用，尤其适合需要稳固工作空间的高空中悬吊作业或需停靠在特定高度的物流平台。
3、本发明所述装置在解锁或复位的运动过程中，零件之间的接触都是楔形面、弧形面之间的滑动摩擦，并且还利用了具有缓冲作用的弹性元件，冲击小、变化缓，保证整个锁位过程的平稳。
4、本发明所述装置结构精巧、零件数量少、安装方式简单，所以检修项目精简、操作方便，检修时检查各结构件、连接件即完成检测，维修方便，即使替换构件也易于拆换且成本较低。
附图说明
图1为本发明母端的立体图；
图2为本发明图1的正视图；
图3为本发明图1的右视图；
图4为本发明图1的后视图；
图5为本发明公端的立体图；
图6为本发明图2的正视图；
图7为本发明图2的俯视图；
图8为本发明图7的A-A视图；
图9为本发明母端与公端在锁止状态下立体示意图；
图10为本发明第一种实施方式下锁止状态右视图；
图11为本发明第一种实施方式下解锁状态右视图；
图12为本发明第二种实施方式下锁止状态右视图；
图13为本发明第二种实施方式下解锁状态右视图。
具体实施方式
结合图1～图13所示，一种用于升降设备的自动锁位装置，包括母端1和公端2，一个用于安装在竖向移动的部件上、另一个安装在固定物上，且所述母端1与公端2的安装为位置相对应；
所述母端1包括用于推动公端2的活动构件并为公端2提供支撑的承托楔块11，所述承托楔块11上具有楔形腔，所述承托楔块11一侧设有复位挡板12，所述复位挡板12垂直固接在安装面上并沿垂直于安装面的方向延伸，所述复位挡板12悬伸端的板面从上下侧边缘到中部逐渐朝靠近承托楔块11的方向顺滑凸起；
所述公端2包括锁套22，所述锁套22朝向承托楔块11一端设有开口、另一端通过第一弹性组件28连接锁舌21，所述锁舌21从锁套22开口伸出并向承托楔块11延伸，所述锁套21与安装面相对的面上设有与复位挡板12协同作用以控制锁舌21伸出锁套22长度的调节组件。
如图1～图4所示，从多方位多角度展示了母端1的形状和结构，如图5～图8所示，从多方位多角度展示了公端2的形状和结构，母端1具有腔体可以容纳部分公端2伸入其中，用于承托升降设备。通常是在升降设备的四角位置(如果升降设备结构特殊，也可以是三个甚至两个)分别安装一组自动锁位装置(如果升降设备较大或负荷较重，也可以根据需求增加自动锁位装置的组数)，所述母端1和公端2一个用于安装在竖向移动的部件上、另一个安装在固定物上，可以理解的是，母端1和公端2具有两种不同的安装方式和实施方式：
如图9～图11所示，第一种实施方式——母端1固接在升降滑轨或建筑物侧壁等固定物上、公端2固接在升降平台或吊篮等竖向移动的升降设备上，其中图9清晰地展示了母端1与公端2的立体装配图，图10、图11分别展示了锁止状态下、解锁状态下的右视图；
如图12～图13所示，第二种实施方式——母端1固接在升降平台或吊篮等竖向移动的升降设备上、公端2固接在升降滑轨或建筑物侧壁等固定物上；其中图12、图13分别展示了锁止状态下、解锁状态下的右视图，由于此时母端1与公端2的立体装配图与第一种实施方式时相比只是方向翻转、位置颠倒，就不再额外附图展示。
需要说明的是，两种实施方式在具体操作的时候，可以依据实际工作需求、空间大小、作业难度等因素进行合理选择，这里所说两种实施方式是指最基本的安装方向的不同，并不是指仅包含这两种实施方式，很显然母端1或公端2上不同零部件的优选也是不同的实施方式。
由于实际生产中通常都是公端2随设备升降，同时也是为了描述方便、避免混淆，下面主要针对第一种实施方式，即母端1固接在升降滑轨或建筑物侧壁等固定物上、公端2固接在升降平台或吊篮等竖向移动的升降设备上，这种情形下的优选的实施方式进行细致讲解，第二种实施方式也可以做相应的优选，只是方向需要对应作以变化。
进一步的，所述承托楔块11由上到下依次布置上楔部、连接部、下楔部，所述上楔部、下楔部的厚度均由上端往下端递减且上楔部上端厚度大于下楔部上端厚度，所述连接部的厚度与上楔部下端厚度相等；所述楔形腔由上楔部的楔形面、连接部表面、下楔部上端面构成。可以理解的是，承托楔块11如此设置可以保证锁舌21在楔面上缓缓滑动，避免了快速变化应力对构件的冲击，楔形腔即是母端1容纳部分公端2的腔体，可供锁舌21伸入其中，下楔部上端面提供支撑。如果是第二种实施方式，则是下楔部上端面(避免混淆，上下等方位词沿用第一种实施方式的用语，如图12，实际上是颠倒了)挂在伸入楔形腔的锁舌21上。
进一步的，所述承托楔块11的上楔部顶端设有延伸板15，所述延伸板15板面与上楔部工作面相平齐。进一步的，所述延伸板15背面与承托楔块11的上楔部顶面之间设有肋板16。可以理解的是，设置延伸板15可以延长解锁过程的时间，保证锁舌21退回锁套22后能被锁止杆24固定位置，避免发生意外磕碰，设置肋板16可以对延伸板起到吃撑作用，使结构更加稳固。
进一步的，所述调节组件包括设置在所述锁套21与安装面相对的面上的滑套23，所述滑套23与锁舌21延伸方向垂直且两端均设开口，所述滑套23中滑动连接锁止杆24，所述锁止杆24一端穿出滑套23后设有能与复位挡板12板面接触的复位滑靴25，另一端穿出滑套23后弯折至少90°并紧贴锁套22侧壁向安装面延伸，所述锁套22对应锁止杆24位置设有可供锁止杆24弯折段伸入的让位孔，所述锁舌21上设有在第一弹性组件28压缩时供锁止杆24弯折段伸入的锁止槽，所述滑套23与锁止杆24之间设有保证锁止杆24弯折段压紧锁舌的第二弹性组件26。进一步的，所述第二弹性组件26包括分别与滑套23和锁止杆24固接的支杆，所述两支杆相互平行且与滑套23的轴向垂直，所述两相对支杆对应端头之间设有拉簧。可以理解的是，调节组件可以与复位挡板12协同作用控制锁舌21伸出锁套22长度，如图9所示，复位滑靴25在复位挡板12的推动下克服第二弹性组件26的弹力，使锁止杆24依次退出锁止槽和让位孔，锁舌21伸长并探入楔形腔中，实现锁位；锁舌21触碰到上楔块的楔形面，逐渐缩短退回到锁套22中，当锁止槽和让位孔对准时，锁止杆24在第二弹性组件26的弹力作用下伸入锁止槽中，实现解锁。
进一步的，所述母端1还包括用于调整复位挡板12位置的调整板13，所述调整板13上设有多组调整孔14，每组调整孔14距离承托楔块11的距离各不相同。进一步的，所述公端2还包括固定板29，所述固定板29位于锁套21与安装面之间，所述固定板29上设有若干便于调节锁套21位置的腰型孔。可以理解的是，在复位挡板12的安装位置设置多组调整孔14、在固定板29上设置腰型孔，都是为了在安装时方便调整位置、提高容错率，使安装过程更加快捷。
进一步的，所述锁套22承托楔块11一端设有通孔，所述通孔中穿设滑杆27，所述滑杆27穿入锁套22内一端延伸至与锁舌21固接，所述滑杆27位于锁套22外一端设有定位圈。可以理解的是，如此设置可以保证锁舌21在锁套22中的滑动更加平稳，还可以增加公端2整体的稳定性，提高额定载荷，预留更多的安全范围值。
进一步的，所述锁舌21延伸向承托楔块11一端的受力面上设有凸起，所述承托楔块11下楔部顶端对应位置设有凹槽。可以理解的是，锁舌21与承托楔块11对应部位设置凸凹榫卯结构可以提高贴合的稳固性，类似的方式还有在对应贴合位置设置防滑层等，具体实施方式可根据实际情况做合理优选。
下面，结合附图对本技术方案的工作过程作以详细说明。如图10～图11所示，展示了本发明第一种实施方式，即母端1固接在升降滑轨或建筑物侧壁等固定物上、公端2固接在升降平台或吊篮等竖向移动的升降设备上。图10展示了第一种实施方式下锁止状态的右视图，在升降设备上升之前或到达母端1所在高度之前，由人工或额外设置(人工复位存在安全隐患，推荐额外设置一个单独的复位挡板12以保证安全，设置在母端1所在高度之前任意高度皆可)的复位挡板12推动复位滑靴25克服第二弹性组件26的弹力，使锁止杆24依次退出锁止槽和让位孔，锁舌21伸出锁套22长度达到最长，公端2随升降设备上升，锁舌21触碰到下楔块的楔形面，第一弹性组件28逐渐被压缩，小部分锁舌21伸出端退回到锁套22中，直至锁舌21伸入楔形腔中停止上升，承托楔块11对公端2及升降设备提供支撑力，平稳到达锁止状态，此时可以在升降设备上加载或卸载物品或进行人员进出等操作，整个过程升降钢索不受变化应力的影响。图11展示了第一种实施方式下解锁状态的右视图，当升降设备需要解锁时，公端2随升降设备继续上升，锁舌21接触上楔块的楔形面，第一弹性组件28逐渐被压缩，大部分锁舌21伸出端退回到锁套22中，直至锁止槽和让位孔对准，锁止杆24在第二弹性组件26的弹力作用下伸入锁止槽中，平稳达到解锁状态，此时升降设备可以根据需求继续上升或下降。
如图12～图13所示，展示了本发明第二种实施方式，即母端1固接在升降平台或吊篮等竖向移动的升降设备上、公端2固接在升降滑轨或建筑物侧壁等固定物上，该实施方式的工作流程与第一种实施方式大同小异，只是方向颠倒，因此就作简要说明。图12展示了第二种实施方式下锁止状态的右视图，母端1随升降设备下降，预先复位的锁舌21接触承托楔块11滑动并插入楔形腔中，承托楔块11挂在锁舌21上，锁舌21为升降设备提供支撑力，实现锁位。图13展示了第二种实施方式下解锁状态的右视图，当升降设备需要解锁时，升降设备上升，锁舌21被承托楔块21推回，直至锁舌21被锁止杆24锁定，实现解锁。
可以理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的组件或机构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
上述实施方式为本专利较佳的实施例，但本专利的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于升降设备的自动锁位装置，其特征在于：包括母端(1)和公端(2)，一个用于安装在竖向移动的部件上、另一个安装在固定物上，且所述母端(1)与公端(2)的安装为位置相对应；
所述母端(1)包括用于推动公端(2)的活动构件并为公端(2)提供支撑的承托楔块(11)，所述承托楔块(11)上具有楔形腔，所述承托楔块(11)一侧设有复位挡板(12)，所述复位挡板(12)垂直固接在安装面上并沿垂直于安装面的方向延伸，所述复位挡板(12)悬伸端的板面从上下侧边缘到中部逐渐朝靠近承托楔块(11)的方向顺滑凸起；
所述公端(2)包括锁套(22)，所述锁套(22)朝向承托楔块(11)一端设有开口、另一端通过第一弹性组件(28)连接锁舌(21)，所述锁舌(21)从锁套(22)开口伸出并向承托楔块(11)延伸，所述锁套(21)与安装面相对的面上设有与复位挡板(12)协同作用以控制锁舌(21)伸出锁套(22)长度的调节组件；
所述调节组件包括设置在所述锁套(22)与安装面相对的面上的滑套(23)，所述滑套(23)与锁舌(21)延伸方向垂直且两端均设开口，所述滑套(23)中滑动连接锁止杆(24)，所述锁止杆(24)一端穿出滑套(23)后设有能与复位挡板(12)板面接触的复位滑靴(25)，另一端穿出滑套(23)后弯折至少90°并紧贴锁套(22)侧壁向安装面延伸，所述锁套(22)对应锁止杆(24)位置设有可供锁止杆(24)弯折段伸入的让位孔，所述锁舌(21)上设有在第一弹性组件(28)压缩时供锁止杆(24)弯折段伸入的锁止槽，所述滑套(23)与锁止杆(24)之间设有保证锁止杆(24)弯折段压紧锁舌的第二弹性组件(26)；
复位挡板(12)推动复位滑靴(25)，使锁止杆(24)依次退出锁止槽和让位孔，锁舌(21)伸出锁套(22)长度达到最长；
所述锁舌(21)延伸向承托楔块(11)一端的受力面上设有凸起，所述承托楔块(11)下楔部顶端对应位置设有凹槽，凸起和凹槽共同形成凸凹榫卯结构。
2.根据权利要求1所述的一种用于升降设备的自动锁位装置，其特征在于：所述承托楔块(11)由上到下依次布置上楔部、连接部、下楔部，所述上楔部、下楔部的厚度均由上端往下端递减且上楔部上端厚度大于下楔部上端厚度，所述连接部的厚度与上楔部下端厚度相等；所述楔形腔由上楔部的楔形面、连接部表面、下楔部上端面构成。
3.根据权利要求2所述的一种用于升降设备的自动锁位装置，其特征在于：所述承托楔块(11)的上楔部顶端设有延伸板(15)，所述延伸板(15)板面与上楔部工作面相平齐。
4.根据权利要求3所述的一种用于升降设备的自动锁位装置，其特征在于：所述延伸板(15)背面与承托楔块(11)的上楔部顶面之间设有肋板(16)。
5.根据权利要求1所述的一种用于升降设备的自动锁位装置，其特征在于：所述第二弹性组件(26)包括分别与滑套(23)和锁止杆(24)固接的支杆，所述两支杆相互平行且与滑套(23)的轴向垂直，所述两相对支杆对应端头之间设有拉簧。
6.根据权利要求1所述的一种用于升降设备的自动锁位装置，其特征在于：所述母端(1)还包括用于调整复位挡板(12)位置的调整板(13)，所述调整板(13)上设有多组调整孔(14)，每组调整孔(14)距离承托楔块(11)的距离各不相同。
7.根据权利要求1所述的一种用于升降设备的自动锁位装置，其特征在于：所述锁套(22)承托楔块(11)一端设有通孔，所述通孔中穿设滑杆(27)，所述滑杆(27)穿入锁套(22)内一端延伸至与锁舌(21)固接，所述滑杆(27)位于锁套(22)外一端设有定位圈。
8.根据权利要求1所述的一种用于升降设备的自动锁位装置，其特征在于：所述公端(2)还包括固定板(29)，所述固定板(29)位于锁套(22)与安装面之间，所述固定板(29)上设有若干便于调节锁套(22)位置的腰型孔。
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