CN111776906B - 一种自复位渐进式超速保护器的动作速度调节方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种自复位渐进式超速保护器的动作速度调节方法及装置，涉及各类直线与旋转运动的机械部件的超速保护的技术领域，安全器包括主轴、制动齿轮、大端盖、尾端盖，主轴通过轴承支承于大端盖与尾端盖上，制动齿轮通过键连接于主轴上，安全器上设有调速装置，调速装置包括：套装于主轴外表面的离心座、安装于离心座的侧面孔内的离心轴、套装于离心轴末端的碟型弹簧与离心块、粘接于离心块外表面的摩擦片、安装于大端盖与尾端盖之间的制动鼓以及箍装于离心块外圈的调速弹簧，调节方法为沿调速弹簧的径向改变调速弹簧对离心块的压紧力从而实现安全器的动作速度调节，实现对离心块甩出时安全器转速的控制，进而最终实现对安全器的动作速度进行调节。

Description

一种自复位渐进式超速保护器的动作速度调节方法及装置

技术领域

本发明涉及各类直线与旋转运动的机械部件的超速保护的技术领域，具体涉及到一种自复位渐进式超速保护器的动作速度调节方法及装置。

背景技术

超速保护安全器是机械设备中最重要的安全装置，当机械设备运行速度达到超速保护安全器预设的保护速度时，超速保护器就会动作将设备制停，防止事故发生。目前常用的超速保护器为齿轮锥鼓形渐进式安全器，在制动过程中制动力随制动距离增加而增加。由于渐进式安全器结构复杂，且动作后需要人工复位才能使用，操作复杂。在操作空间狭小的场合或机械设备安装空间不足时使用不便。为适应市场的这一需求，一种结构简单，性能可靠的制动力能够自动复位的渐进加载式防坠安全器应运而生。现有的自动复位的渐进加载式防坠安全器工作原理是：当主轴转速超过设定动作速度时，安装有离心块的离心轴离心力克服弹簧力从安全器主轴的槽中甩出，甩出的离心块上端安装的摩擦片与静止的制动鼓内侧面接触发生旋转摩擦，产生制动力矩。同时离心轴下端凸缘从主轴槽中甩出后跟随离心座一起旋转并与主轴发生相对转动。安全器主轴与离心块接触部位的外表面截面是变半径多边形结构，离心轴下端凸缘从主轴槽中甩出后与主轴发生相对转角错位，主轴与离心块接触部位与主轴中心的距离随着主轴与离心块转角错位的增大而增大。安装在离心轴上的碟型弹簧压缩量便会随着离心轴的移动而增大，因此碟型弹簧提供给离心块的压紧力也逐渐增大，最终使安全器的制动力逐渐增大，使防护目标停止运动在安全器完成制动后当安全器齿轮带动主轴反向转动，离心轴便会从主轴外表面半径较大处向半径较小处移动，最终返回到主轴槽中，安全器制动力矩便完全解除。

然而，上述技术中，由于安全器所应用的升降设备运行速度不同，针对不同的升降设备安全器需要调节到相匹配的动作速度(保护速度)，然而该类型防坠安全器调速弹簧形式及安装结构不便于人员操作，由此导致上述安全器不方便进行调速，因此，针对这种能够自动复位的渐进式防坠安全器提出了一种动作速度调节方法及调速装置。

发明内容

针对现有技术所存在的不足，本发明目的之一在于提出一种自复位渐进式超速保护器的动作速度调节方法，便于控制调速弹簧施加于离心块上的张紧力的大小，实现对离心块甩出时安全器转速的控制，进而最终实现对安全器的动作速度进行调节，具体方案如下：

一种自复位渐进式超速保护器的动作速度调节方法，所述安全器包括主轴、制动齿轮、大端盖、尾端盖，所述主轴通过轴承支承于大端盖与尾端盖上，所述制动齿轮通过键连接于所述主轴的伸出端，所述安全器上设有调速装置，所述调速装置包括：套装于主轴外表面的离心座、安装于离心座的侧面孔内的离心轴、套装于离心轴末端的碟型弹簧与离心块、粘接于离心块外表面的摩擦片、安装于大端盖与尾端盖之间的制动鼓以及箍装于离心块外圈的调速弹簧，所述离心轴一端的凸起嵌入主轴表面的凹槽内，所述调节方法为沿所述调速弹簧的径向改变所述调速弹簧对所述离心块的压紧力从而实现所述安全器的动作速度调节。

进一步的，所述安全器上设有调节结构，所述调节结构包括调速压板、调节螺母以及安装座，所述调节方法为通过所述安装座上的所述调节螺母来控制所述调速压板伸出的长度，以改变所述调速弹簧对所述离心块的压紧力从而实现所述安全器的动作速度调节。

进一步的，所述调节方法的操作步骤为：通过工具逐渐旋动所述调节螺母，控制所述调速压板将所述调速弹簧压紧到所述离心座外圆周上凹槽内的深度，直至所述调速弹簧被拉长达到所需深度，从而达到控制所述调速弹簧施加于所述离心块上的张紧力的大小。

进一步的，进行调节时，通过在制动鼓的侧面开设工艺孔实现调速。

进一步的，通过使用调速专用制动鼓进行调速准确后装入标准的制动鼓中。

针对现有技术所存在的不足，本发明另一目的在于提出一种自复位渐进式超速保护器的动作速度调节装置，具体方案如下：

一种自复位渐进式超速保护器的动作速度调节装置，所述调速装置包括：套装于主轴外表面的离心座、安装于离心座的侧面孔内的离心轴、套装于离心轴末端的碟型弹簧与离心块、粘接于离心块外表面的摩擦片、安装于大端盖与尾端盖之间的制动毂以及箍装于离心块外圈的调速弹簧，所述离心轴一端的凸起嵌入主轴表面的凹槽内，所述调节装置还包括调节结构，所述调节结构包括调速压板、调节螺母以及安装座，所述安装座通过第二固定螺钉固定安装于所述离心座的外圆周面上，且所述安装座上开设有中间通孔，所述调速压板的背面上安装有螺柱，所述螺柱穿设过所述中间通孔，且所述调速压板的正面与所述调速弹簧接触设置，所述调节螺母安装于所述螺柱上以实现将所述调速压板固定在所述安装座上。

进一步的，所述制动鼓上开设用于调速的所述工艺孔，所述工艺孔与所述调节螺母对准设置。

进一步的，所述制动鼓对应设置有调速专用制动鼓，所述调速专用制动鼓上设有便于操作的手柄。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)沿调速弹簧的径向调节调速弹簧压紧到离心座外圆周上的凹槽内的深度，从而达到控制调速弹簧施加于离心块上的张紧力的大小，实现对离心块甩出时安全器转速的控制，进而最终实现对安全器的动作速度进行调节，因此，便于操作人员将不同设备的安全器调节到对应的动作速度；

(2)通过旋动调节螺母，带动调速压板运动，由于调速压板与调速弹簧表面接触，当调速压板运动时，实现推动调速弹簧压紧到离心座上凹槽中的深度；

(3)通过设置工艺孔，便于操作人员将工具伸入制动鼓中，从而使得工具带动调节螺母旋转，或者通过使用调速专用制动鼓进行调速准确后装入标准的制动鼓中，避免在安全器上的制动鼓上开设工艺孔，简化操作。

附图说明

图1为本发明的A-A剖面图；

图2为本发明安全器的B-B剖面图；

图3为本发明的半剖视图；

图4为本发明中离心座的断面图；

图5为本发明的C-C剖面图；

图6为本发明的带有工艺孔的制动鼓；

图7为本发明的调速专用制动鼓。

附图标记：1、轴用挡圈；2、第一挡圈；3、制动齿轮；4、主轴；5、第一密封圈；6、第一轴承；7、大端盖；8、油封；9、第一固定螺钉；10、制动鼓；11、尾端盖；12、第一限位开关触发销；13、第二轴承；14、第二限位开关触发销；15、限位开关触发弹簧；16、第二挡圈；17、孔用挡圈；18、离心座；19、离心轴；20、碟型弹簧；21、第三挡圈；22、离心块；23、第二密封圈；24、调速弹簧；25、摩擦片；26、第三密封圈；27、挡板；28、第四密封圈；29、罩壳；30、限位开关；31、安装座；32、第二固定螺钉；33、调速压板；34、调节螺母；35、工艺孔；36、手柄；37、调速专用制动鼓。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

如图1所示，一种自复位渐进式超速保护器的动作速度调节装置，设于安全器上，用于对安全器的动作速度进行调节，本发明配套设置有适用于此种自复位渐进式超速保护器的动作速度调节方法。

如图1所示，安全器包括主轴4、制动齿轮3、大端盖7、尾端盖11，主轴4通过第一轴承6以及第二轴承13支承于大端盖7与尾端盖11上，第一轴承6的两端分别安装有第一密封圈5和油封8，制动齿轮3通过键连接于主轴4的伸出端，且制动齿轮3的一端通过第一挡圈2及轴用挡圈1作轴向定位。安全器上设有调速装置，调速装置包括：离心座18、离心轴19、碟型弹簧20、离心块22、摩擦片25、制动鼓10以及调速弹簧24，离心座18套于主轴4外圈，离心轴19一端安装于离心座18的孔内，离心轴19一端的凸起嵌入主轴4表面的凹槽内，离心轴19的另一端套装有第三挡圈21、碟型弹簧20及离心块22，如图所示，离心块22绕离心座18的中轴线均匀设置有四个，离心块22与离心轴19之间设置有第二密封圈23，摩擦片25粘接于离心块22外表面。调速弹簧24为整圈安装箍于离心块22外表面。制动鼓10的一端与大端盖7通过第一固定螺钉9连接，另一端通过螺钉与尾端盖11连接。

如图4所示，图4为本发明中离心座18轴向上的断面图，离心座18的截面形状近似为圆环形，且离心座18上对应开设有四个内径逐渐减小、呈阶梯分布的凹槽，凹槽为离心轴19等结构处于非工作状态时所处的位置，且凹槽用于给离心轴19、蝶型弹簧20、离心块22等结构提供运动空间。

上述调节方法为沿调速弹簧24的径向改变调速弹簧24对离心块22的压紧力从而实现安全器的动作速度调节。

结合图2、图3以及图4，为了实现调节方法，调节装置还包括调节结构，调节结构包括调速压板33、调节螺母34以及安装座31，安装座31通过第二固定螺钉32固定安装于离心座18的外圆周面上，离心座18的外圆周面上开设有两个用于压紧调速弹簧24的储存槽，且安装座31上开设有中间通孔，调速压板33的背面上安装有螺柱，螺柱穿设过中间通孔，且调速压板33的正面与调速弹簧24接触设置，调节螺母34安装于螺柱上以实现将调速压板33固定在安装座31上。为使得调速弹簧24受力均匀，离心座18沿径向的两端均设置有调节结构，调节结构处于两个离心块22之间。

因此，调节方法进一步为通过安装座31上的调节螺母34来控制调速压板33伸出的长度，从而改变调速弹簧24压入离心座18的外圆周面上的储存槽的长度以改变调速弹簧24对离心块22的压紧力从而实现安全器的动作速度调节。

具体的，调节方法的操作步骤为：通过工具逐渐旋动两个调节螺母34，控制调速压板33将调速弹簧24压紧到离心座18外圆周上凹槽内的深度，直至深度达到所需深度，从而达到控制调速弹簧24施加于离心块22上的张紧力的大小，进而最终实现对安全器的动作速度进行调节。

由于离心座18等结构都安装在制动鼓10内部，因此对此安全器调速存在一定的难度，为了解决安全器调速困难的问题，优化的，进行调节时，通过在制动鼓10的侧面开设工艺孔35实现调速，或者通过使用调速专用制动鼓37进行调速准确后装入标准的制动鼓10中。

如图6所示，对应的，制动鼓10上开设用于调速的工艺孔35，工艺孔35与调节螺母34对准设置，操作人员将工具伸入制动鼓10中，从而使得工具带动调节螺母34旋转，或者通过使用调速专用制动鼓37进行调速准确后装入标准的制动鼓10中，避免在安全器上的制动鼓10上开设工艺孔35，简化操作。

如图7所示，优化的，调速专用制动鼓37上设有便于操作的手柄36，需要调速时，操作人员可手持手柄36进行操作。

结合图1和图5，安全器上还设置有限位开关触发机构，该限位开关触发机构包括罩壳29、限位开关30、第一限位开关触发销12、第二限位开关触发销14、限位开关触发弹簧15、挡板27、第三密封圈26以及第四密封圈28，第一限位开关触发销12安装于主轴4末端的径向孔内，第二限位开关触发销14安装于主轴4尾端的轴向孔内，轴向孔与径向孔贯通。第二限位开关触发销14一端与第一限位开关触发销12接触，另一端套于限位开关触发弹簧15内孔中，限位开关触发弹簧15另一端支承于第二挡圈16及孔用挡圈17之上。第三密封圈26及第四密封圈28安装于挡板27两侧，罩壳29安装于尾端盖11末端。挡板27、第三密封圈26及第四密封圈28夹装于罩壳29与尾端盖11之间，限位开关30安装于挡板27上。

本发明中安装于主轴4径向孔内的第一限位开关触发销12在非制动情况下处于离心座18上表面凹槽内，当安全器制动离心座18与主轴4发生相对转动时，第一限位开关触发销12将会与离心座18凹槽两侧凸缘接触，被此凸缘按入到轴内。

安全器结构原理如下：施工升降机的齿条与安全器制动齿轮3啮合，制动齿轮3通过键连接于主轴4伸出端。安全器跟随着施工升降机沿着导轨架作正常下行运行，施工升降机导轨架上固定安装的齿条便带动制动齿轮3旋转，制动齿轮3通过键带动主轴4旋转，安装于主轴4上的离心座18及穿过离心座18并落座于主轴4凹槽内的离心轴19会跟随主轴4一起同步旋转。升降机以正常速度运行时，离心轴19在调速弹簧24的箍紧限制下，离心轴19与离心座18保持同步转动，安全器不产生制动力矩。

安全器制动原理如下：当施工升降机下行超速时，离心轴19产生更大的离心力逐渐克服调速弹簧24的箍紧力限制。当升降机下行超速速度值超过一定阈值时，离心轴19完全克服调速弹簧24的箍紧力并从主轴4的凹槽内甩出，此时离心轴19、离心座18与主轴4发生相对旋转，离心座18与离心轴19的转角将小于主轴4的转角。离心轴19便会跟随离心座18旋转到距离主轴4凹槽更远的位置，离心轴19便会逐渐滑移到主轴4直径更大的位置处。套装于离心轴19上端的离心块22被主轴4顶高与制动鼓10接触。制动鼓10为固定件，因此粘接于离心块22上表面的摩擦片25与制动鼓10发生旋转摩擦产生制动力矩。随着制动距离的增加、主轴4与离心轴19相对转角继续增大，离心轴19移动到主轴4直径更大位置处，此时离心块22已经与制动鼓10内腔贴紧不可再向外延伸，然而离心轴19继续向主轴4直径更大位置移动，离心轴19与套装于之上的离心块22便产生相对位移，离心轴19开始压缩碟型弹簧20，为离心块22提供更大的正压力，最终实现制动力矩增加。直到制动力将升降机制停后，主轴4停止转动，离心座18及离心轴19与主轴4之间也停止相对转动。

在制动过程中，由于离心座18与主轴4之间发生相对转动，安装在主轴4尾端径向孔内的第一限位开关触发销12，伸出端与离心座18凹槽两侧凸起发生接触，被按入轴内与第二限位开关触发销14接触，第一限位开关触发销12与第二限位开关触发销14接触端都为圆锥形，前者向下移动的位移通过圆锥端传递到后者转化为水平向右移动位移。第二限位开关触发销14向右位移克服限位开关触发弹簧15的压力并伸出主轴4端面，与限位开关30触发端子接触。限位开关30被触发并切断升降机下行控制电路电源。

当升降机故障解除后，升降机向上运行带动安全器制动齿轮3反向旋转，制动齿轮3带动主轴4反向旋转，主轴4与离心轴19接触的外表面摩擦力小于离心块22与制动鼓10之间的摩擦力，主轴4与离心轴19及离心座18之间产生反向的相对旋转，离心轴19由主轴4直径较大处向直径较小处移动，直至离心轴19回到主轴4外表面凹槽中。此时制动力完全解除，安全器恢复到初始状态。

在升降机向上运行安全器离心轴19回到主轴4凹槽的过程同时，第一限位开关触发销12由离心座18上表面凹槽两侧凸起回到中间凹槽内，在限位开关触发弹簧15的弹簧压力作用下，第二限位开关触发销14将第一限位开关触发销12顶出并恢复到原位置，限位开关30触发状态被解除，升降机下行控制电路电源恢复。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自复位渐进式超速保护器的动作速度调节方法，所述安全器包括主轴(4)、制动齿轮(3)、大端盖(7)、尾端盖(11)，所述主轴(4)通过轴承支承于大端盖(7)与尾端盖(11)上，所述制动齿轮(3)通过键连接于所述主轴(4)的伸出端，所述安全器上设有调速装置，所述调速装置包括：套装于主轴(4)外表面的离心座(18)、安装于离心座(18)的侧面孔内的离心轴(19)、套装于离心轴(19)末端的碟型弹簧(20)与离心块(22)、粘接于离心块(22)外表面的摩擦片(25)、安装于大端盖(7)与尾端盖(11)之间的制动鼓(10)以及箍装于离心块(22)外圈的调速弹簧(24)，所述离心轴(19)一端的凸起嵌入主轴(4)表面的凹槽内，其特征在于，所述调节方法为沿所述调速弹簧(24)的径向改变所述调速弹簧(24)对所述离心块(22)的压紧力从而实现所述安全器的动作速度调节。

2.根据权利要求1所述的自复位渐进式超速保护器的动作速度调节方法，其特征在于，所述安全器上设有调节结构，所述调节结构包括调速压板(33)、调节螺母(34)以及安装座(31)，所述调节方法为通过所述安装座(31)上的所述调节螺母(34)来控制所述调速压板(33)伸出的长度，以改变所述调速弹簧(24)对所述离心块(22)的压紧力从而实现所述安全器的动作速度调节。

3.根据权利要求2所述的自复位渐进式超速保护器的动作速度调节方法，其特征在于，所述调节方法的操作步骤为：通过工具逐渐旋动所述调节螺母(34)，控制所述调速压板(33)将所述调速弹簧(24)压紧到所述离心座(18)外圆周上凹槽内的深度，直至所述调速弹簧(24)被拉长达到所需深度，从而达到控制所述调速弹簧(24)施加于所述离心块(22)上的张紧力的大小。

4.根据权利要求3所述的自复位渐进式超速保护器的动作速度调节方法，其特征在于，进行调节时，通过在制动鼓(10)的侧面开设工艺孔(35)实现调速。

5.根据权利要求3所述的自复位渐进式超速保护器的动作速度调节方法，其特征在于，通过使用调速专用制动鼓(37)进行调速准确后装入标准的制动鼓(10)中。

6.一种自复位渐进式超速保护器的动作速度调节装置，所述调速装置包括：套装于主轴(4)外表面的离心座(18)、安装于离心座(18)的侧面孔内的离心轴(19)、套装于离心轴(19)末端的碟型弹簧(20)与离心块(22)、粘接于离心块(22)外表面的摩擦片(25)、安装于大端盖(7)与尾端盖(11)之间的制动鼓(10)以及箍装于离心块(22)外圈的调速弹簧(24)，所述离心轴(19)一端的凸起嵌入主轴(4)表面的凹槽内，其特征在于，所述调节装置还包括调节结构，所述调节结构包括调速压板(33)、调节螺母(34)以及安装座(31)，所述安装座(31)通过第二固定螺钉(32)固定安装于所述离心座(18)的外圆周面上，且所述安装座(31)上开设有中间通孔，所述调速压板(33)的背面上安装有螺柱，所述螺柱穿设过所述中间通孔，且所述调速压板(33)的正面与所述调速弹簧(24)接触设置，所述调节螺母(34)安装于所述螺柱上以实现将所述调速压板(33)固定在所述安装座(31)上。

7.根据权利要求6所述的自复位渐进式超速保护器的动作速度调节装置，其特征在于，所述制动鼓(10)上开设用于调速的所述工艺孔(35)，所述工艺孔(35)与所述调节螺母(34)对准设置。

8.根据权利要求6所述的自复位渐进式超速保护器的动作速度调节装置，其特征在于，所述制动鼓(10)对应设置有调速专用制动鼓(37)，所述调速专用制动鼓(37)上设有便于操作的手柄(36)。

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