CN1265068C - 带安全救生装置的轻型擦窗机 - Google Patents

Abstract

本发明属建筑领域带安全救生装置的轻型擦窗机。发明目的是向社会提供一种新产品，其特征是擦窗机的吊笼高空作业时保持平稳，断绳后不会坠落地面而是平稳悬挂在距地面一定距离的上空。本发明底座下方设有脚轮、上方设有升降和传动装置，双卷筒上设有压绳装置确保同步排绳，吊臂上设有预紧绳装置以平衡台车一与吊笼力矩，并防止吊臂断裂，吊臂与女儿墙之间设有夹墙装置缩短吊臂长度，吊臂前端设有导向轮和压轮，荷载钢丝绳从中穿过与吊笼相挂，吊臂设有安全救生架，吊笼上设有缓冲轮、台车二上设有卷筒、安全救生绳把三者联接在一起在空间形成一个完整的安全救生装置整体，并在装置上下方各形成一个“漏斗”状绳网，确保吊笼坠落后不会坠落地面而是悬挂在“漏斗”状绳网中。擦窗机设有平衡配重。本发明用于外墙清洗和广告装饰。

Description

带安全救生装置的轻型擦窗机

技术领域

本发明涉及一种建筑领域带安全救生装置的轻型擦窗机。

背景技术

带安全救生装置的轻型擦窗机类似产品，80年代初全国还没有出现过。随着改革开放，国民经济持续高速发展，城市旧城改造规模一年比一年扩大，交通道路不断扩建和高层楼房的迅猛增加，城市面貌发生巨大变化，但同时不可避免产生了大量粉尘漂落在建筑物表面，形成大面积立体交叉污染，影响环境。随着社会进步，80年代后期我国首次在城市出现了外墙清洗擦窗机，国内引进了英国BS6037、德国TRA900擦窗机生产标准。目前国内主要有两种类型擦窗机：一类是机房设在楼顶的“卷扬式擦窗机”，它的特点是机房内设置有卷筒和排绳机构和电控柜，其轨道分为平轨式、立轨式和无轨式，吊臂结构和旋转度分为俯仰式、超长式(20m)和多自由度吊臂，安全救生由一根白棕绳保险安全带保障，吊篮由4根彼此独立钢丝绳悬挂，整机重量为2T-4T；另一类为“爬升吊篮式擦窗机”，其特点传动机构的电机，减速机，安全锁及电控箱全部设在吊篮内，吊篮重250-400kg，安装尺寸长为2-4m，高1.2m，宽0.6m半封闭，吊篮设一安全保险带，吊篮由4根钢丝绳悬挂，吊篮在楼顶悬挂机构主要由插杆、滚轮、套筒、插座和几十个预埋墩组成。

目前现有擦窗机(包括外国引进标准生产的)，根据使用效果来看问题较多，全国许多清洁公司不选择使用擦窗机而坚持使用十分危险人工悬吊(即影响城市美观又影响城市品味和观瞻)方式清洗建筑物，究其原因是现有擦窗机主要存在两个方面缺陷：一是吊篮钢丝绳因为无轨道约束，作业时必然在空中荡来荡去漂动，影响了工作效率和质量；另一主要原因是安全救生设施不完善，只能对微小故障排除，对重大安全事故根本无法解决，如吊篮电机打滑，刹车片临时失效、安全锁关键时刻失去作用，电控元件出现故障，钢丝绳突然断裂等等，高空出现问题时大都在几秒钟内发生，操作人员(一般都是临时招来的不懂机械和电器知识)往往还没有反映过来，吊篮已坠落地面酿成惨剧。举例来说，据成都市媒体报导：“在成都影像大厦两民工作业时突然从18层楼高的吊篮内翻出坠落，当场死亡，事故主要原因是吊篮内电机打滑，造成吊篮倾斜，安全锁没销住，酿成惨剧”，另一例为：“重庆市解放碑民工高空作业时，吊篮底部突然断裂造成两根钢丝绳断掉，事故时吊篮内作业人员身上系安全带与吊篮栓在一起一时无法解脱，人随吊篮从18m高空坠落，造成一死三伤的悲剧”。发生在成、渝两市的擦窗机事故绝不是偶然现象，在全国也很普遍，鉴于现有擦窗机故障较多，危险性很大，安装擦窗机的建筑物就少了，成都市是个上千万人口大城市，仅有5座建筑物上安装了擦窗机，但很少使用，有的甚至没用过，这正说明了现有擦窗机存在着诸多不安全问题，急需要改进。随着城市高层建筑物越来越多，人们对环境卫生重视的意识越来越强，尤其是发生在今年抗“非典”型肺炎，引起全民族对环卫重视，防止城市粉尘污染，清洗建筑物表面灰尘是环卫部门重要一环，因此，作为外墙清洗专用擦窗机必然受到重视，社会期盼着一种安全性很高的擦窗机新产品出现。

发明内容

本发明的目的是提供一种带安全救生装置的轻型擦窗机新产品，吊笼在高空作业时能保持平衡，断绳后不会坠落地面而是平稳地悬挂在距地面一定距离的安全救生网中。这种以擦窗为主要功能的擦窗机还特别适用于广告装饰时外墙打眼(这是现有擦窗机做不到的)，另外还适用于吊装电梯无法运载的大件物品，同时若建筑物意外失火时，还能起到从外墙抢救伤员的作用。本发明擦窗机提升高度在100米以上，体积不足1立方米，重量不足200kg(不包括配重)，移动快捷，操作方便，安全(本发明稍加改进也适用于电梯缓冲装置和矿井升降机)。

本发明技术方案是：擦窗机由台车一底座、可调支腿、脚轮、传动装置、升降装置、吊臂支架、压绳装置、吊臂、预紧绳装置、夹墙装置、安全救生装置、随行电缆导向装置、吊笼、台车二和配重组成。

在台车一底座下方设置可调支腿和脚轮，底座上部中间部位安排有卷筒支架和传动装置，在底座前端设有升降装置，底座后端设有吊臂支架，支架上设有挂环固定板和电控柜，吊臂支架与卷筒之间设有压绳装置；吊臂与女儿墙之间设有夹墙装置，吊臂上方设有预紧绳装置，吊臂前端设有导向轮和压轮，双卷筒引出两根荷载钢丝绳从吊臂两侧槽形护绳板穿入从导向轮和压轮中间穿出；吊臂两侧护绳板上设有可折叠的安全救生装置支架；吊臂最前端设有随行电缆导向装置；吊笼设在吊臂垂直线下方，吊笼上设有荷载钢丝绳挂吊机构和与安全救生绳装置配套的缓冲轮机构以及带弹性靠墙轮；在吊笼垂直线下设有台车二。本发明主要特征在于由双卷筒单吊臂和夹墙装置组合方式，容易实现由吊臂上安全救生架、吊笼缓冲轮、台车二卷筒之间经三根安全救生绳与荷载钢丝绳匹配，在空间形成一个完整统一整体的安全救生装置，并在安全救生架下方和台车二上方空间各形成一个“漏斗”状绳网，上端绳网可防止吊笼因操作不当“冲顶”(起到类似电梯上端缓冲装置作用)，台车二上方绳网可防止吊笼断绳后不会坠落地面，而是在吊笼缓冲轮摩擦力作用下，沿三根安全救生绳轨迹慢速下滑，最后平稳地悬挂在距地面一定距离的台车二上方漏斗形绳网里。设在吊笼主体架上端的三组缓冲轮在空间构成一个大的三角形结构，荷载钢丝绳安排挂吊在这个三角形合力点正中心奌上，这种安排确保吊笼无论电机打滑或吊笼断绳后下坠过程始终保持在平衡状态；两根彼此独立且互为备用的荷载钢丝绳(挂点相距5厘米)中，任何一根断掉后不会影响吊笼继续作业；吊笼荷载钢丝绳挂点设在三根安全救生绳挂点正中心，又构成三个小三角形的结构，这样三根安全救生绳中断掉任何一根时，荷载钢丝绳又与其它两根安全救生绳构成新的三角合力，确保吊笼平衡，三根由钢丝绳组成的安全救生绳即可作轨道使用，限制吊笼在空中自由摆动幅度，又可代替现有擦窗机普遍使用的用由纤维材料做成的安全保险绳，提高安全系数几十倍。

在台车一底座后端吊臂支架与卷筒之间设置有压绳装置，它由缓冲架透盖、缓冲架、立轴、弹簧、螺栓、垫圈、螺母、缓冲轮架、轴承、缓冲轮和缓冲轮轴组成，压绳装置作用是确保双卷筒同步有序排绳，并防止钢丝绳跳槽。

附图说明

附图1为擦窗机正视图

附图2为擦窗机俯视图

附图3为擦窗机侧视图

附图4为擦窗机压绳装置剖面图

附图5为擦窗机安全救生装置架和随行电缆导向装置俯视图

根据技术方案：图1、图2、图3、图4、图5所示的带安全救生装置的轻型擦窗机它包括：台车一底座1、传动装置2、升降装置3、吊臂支架4、压绳装置5、吊臂6、预紧绳装置7、夹墙装置8、安全救生装置9、随行电缆导向装置10、吊笼11、台车二12和配重94。

台车一底底1两侧焊有带孔的支耳80，两片支耳中间夹有可调支腿14连接活动板(也带孔)85，支耳80上设有插销81，设可调支腿14目的是保持底座平稳和调节底座1与地面平行度(因有些楼顶表面成弧形)，底座1下方设有脚轮13便于行走；在底座1上方中间位置设有卷筒支架21，支架设有轴承座22和卷筒26，卷筒通过轴上链轮17和链条18和减速机16，电机15相联接组成传动装置2；底座1前端设有由升降螺母90、升降丝杆91，螺母托座93和手摇臂92组成升降装置3，装置作用是调节吊臂变幅高度，升降装置上端经销轴28和吊臂支耳89联接；底座1后端设有吊臂支架4，通过销轴23和吊臂6联接，吊臂支架上焊有筋板20加强筋板强度，吊臂支架4上端设有挂环24，固定板25，吊臂支架后端还设有电控柜19，电控柜内设有升降联销机构，接触器、继电器电控元件，盘面上设有总停开关，紧急刹车按钮，控制按钮设置两套(电压36V)，一套设在盘面上，另一套从电控柜引出经吊臂上插座54与随行电缆经导向装置10和吊笼11联接；吊臂6(由一节或多节组成)前端设有夹墙装置8，经吊臂下方套管32联接搁置于女儿墙上(这样在吊臂上形成三个支点)，夹墙装置8的设置可大大缩短了吊臂长度，减轻台车一整体重量和移动方便，单吊臂双卷筒与夹墙装置组合也为安全救生装置设置提供了条件；吊臂6上方设有预紧绳装置7，它由支承架29、预紧绳30，索具31和吊臂两端挂环24组成，调节螺旋索具31可将预紧绳30拉直，预紧绳装置是用于平衡吊笼重物对台车一的倾覆力矩，并可防止吊臂折断，吊臂6两侧设有槽型护绳板41，荷载钢丝绳27从护绳板41中穿过，经吊臂前端导向轮49和压轮53中间穿出接于吊笼11上，导向轮由销轴50、螺母51固定，压轮53起到防止钢丝绳跳槽作用，压轮53由压轮轴52固定；在吊臂6最前端设有随行电缆导向装置10，随行电缆39从两轮系55中穿过，轮系限制电缆跳槽，随行电缆导向装置10由轮系55、销轴56、螺母57组成；在吊臂两侧护绳板41和上方各设有收放绳卷筒33、销轴34、螺母35、摇柄36、小支耳37、安全救生绳38、随行电缆39、插销40、绳卡42、连接杆43、大支耳44、联接轴45、大螺母46、导绳管47、插销连接金属链48组成安全救生装置支架(附图5)；吊笼11由吊笼主体架64(由管材做成)，荷载钢丝绳27、挂吊销轴58、螺母59和支座60、缓冲轮61、缓冲支座62、带弹性靠墙轮65、吊笼内夹层板79组成，吊笼为三面全封闭，靠墙一侧为半封闭，吊笼和外墙距离一般保持在25厘米之间，吊笼内设夹层目的是用于收放随行电缆，笼内不设任何电器机构，只设一36V安全电压操作按钮63、吊笼三面上下端各设一缓冲轮61机构，荷载钢丝绳27挂吊点设在吊笼上顶由三组缓冲轮构成三角形正中心；台车二12设于吊笼11垂直线下方、台车二由底座86(包括支架)、脚轮87、卷筒85、手摇柄84、卷筒定位锁88组成，台车二12的设置是安全救生装置9整体组成中重要一环，三根安全救生绳经楼顶安全救生架、吊笼缓冲轮与台车二卷筒联接才构成一个完整安全救生装置，卷筒手摇柄84用来拉直或放松调节三根安全绳松紧，卷筒上定位锁88用于将拉直后卷筒85位置固定，使三根安全救生绳在作业时限制吊笼自由摆动，平稳作业；配重94由带孔铸铁材料做成，可串接在一起挂在吊臂后端，也可分散放置于台车一底座板上，配重94用于平衡台车一和吊笼之间荷载重力力距。在吊臂支架4与卷筒26绳装置5，装置的缓冲架透盖69经螺栓70、螺母71、垫圈72将缓冲架67固定在吊臂支架4上，缓冲架67上设有立轴73，立轴上端设有弹簧68，下端联接大螺母74与缓冲轮架75连接，缓冲轮架下方设有缓冲轮77套在缓冲轮轴78上，轴的两侧和缓冲轮架75、轴承76相联接，压绳装置的作用是确保双卷筒26能同步有序排绳，并防止钢丝绳跳槽。

具体实施方式

擦窗机是这样安排实施的：擦窗机由三大件组成，即台车一、吊笼和台车二。台车一设在楼顶上，吊笼在空中，台车二设在楼下地面上，经三根安全救生绳将它们联系在一起，在空间形成统一体，吊臂、吊笼、台车二三者空间位置必须保持在一条垂直线上，吊笼初始阶段使用时从地面开始提升。

安装调试过程是这样进行的：第一步是将台车一设置于楼顶，靠近女儿墙一侧，吊臂6指向女儿墙，将预紧绳30两端固定在挂环24上，调整螺旋索具31，将预紧绳拉直；将吊臂下方套管32和夹墙装置8联接起来(吊臂下方设有几个等距离套管，根据吊笼11与墙体距离需要来选择套管)；将两根荷载钢丝绳27从双卷筒26上引出(双卷筒设置于吊臂6两侧)，经槽型护绳板41和导向轮49和压轮53之间穿出，按附图5所示三根安全救生绳38中两根从吊臂两侧的导绳管47引出，将安全救生支架上小支耳37孔中插上轴销40，插销与支耳之间焊有金属链48，设金属链目的是防止安装不慎将插销掉在墙体外面造成事故，将吊臂上方另一根安全救生绳从安全救生绳卷筒引出从随行电缆导向装置10两轮系55中间穿出；将随行电缆39插头插入插座54中，将荷载钢丝绳27、安全救生绳38、随行电缆39相互之间按一定距离(不能拧在一起)固定在有一定重量的物件上如沙袋上(因荷载钢丝绳只有在有一定重量拉动下才能移动，否则钢丝绳只能在卷筒打滑，原地不动)。

第二步：检查各装置紧固件是否牢靠(减速机的上设有专用手摇柄，在遇到吊笼运行过程突然断电时，可用手摇方式将吊笼徐徐落到地面)，特别要重视检查电控系统19，检查内容是升降反正转联锁机构、总停、紧急刹车按钮及继电器、接触器主、辅触头闭合情况、弹簧压力、紧固螺丝等，检查完毕后准备试车：插上电源，分别按动盘上固定按钮和随行电缆移动按钮，经试验确定控制系统无问题后，将台车一移到距女儿墙适当距离，将系有6根绳的沙袋放置于女儿墙外，搬动升降装置手摇臂82，带动升降螺母90使升降丝杆91(升降丝杆是固定在螺母托座93上)向上旋转，使吊臂6抬高至女儿墙上，使夹墙装置8搁置于墙上端，使夹墙装置将墙体夹紧，将台车一上可调支腿放下(平时支腿处在抬起状态)，与地面接触，在调整好支腿14位置后将支耳80上插销81插入两者孔中以定位。楼顶准备工作完后，按动盘面下降按钮，使沙袋在荷载钢丝绳拉动下，下降至地面。

第三步：先取下沙袋上两根荷载钢丝绳27(钢丝绳头为编织圆孔形)，然后用销轴58固定于吊笼11挂吊支座59上，用螺母60拧紧，再将3根安全救生绳38取下分别缠绕在吊笼上方缓冲轮61上，缠绕一圈后穿入吊笼主体架64管中，从吊笼底部穿出又在吊笼底部缓冲上缠绕一圈后联接在台车二卷筒85上，卷筒上设有手摇柄84和定位锁88；连接工作完成后，可以点动随行电缆38上按钮63，使吊笼上升10～20m高度，反复几次(楼下操作时严禁楼上同时操作)试验，没问题后，将吊笼落下，操作人员方可进入吊笼，将按钮63固定在吊笼内，点动按钮使吊笼上升至楼顶，再返回楼下反复试验三到五次后，方可确认成功。在试验过程当吊笼离地面10m左右后，方可搬动手摇柄84将安全救生绳拉直，使吊笼处于平衡状态，并用卷筒上定位锁杆88定位。台车二上三个卷筒在底座位置成“品”字形，三个卷筒之间距离小于吊笼11底部三个缓冲轮61之间距离(也可大于)，因此在台车二上方空间形成一个“漏斗”形绳网。吊笼从下方提升到楼顶后再垂直向下作业至楼房下面地面为一个作业段，完成这一作业段后，再将楼顶上的台车一移动一段距离，其过程是将夹墙装置8松开，搬动升降装置3手摇臂92使夹墙装置8抬高离开女儿墙一定距离，调高可调支腿14离开地面一定距离，横向移动台车一向左(或向右)一段距离(移动过程要使台车一与女儿墙之间始终保持平行)，然后调低可调支腿14再与地面接触，调整吊臂6上夹墙装置8搁置于女儿墙上，并使其夹紧墙体；移动建筑物下面台车二和吊笼11，使其在一垂直线上，继续重复前面操作过程。本发明不设信号联系机构，采用三部对讲机上、中、下相互联络，这种联络方式安全实用。

安全救生装置安全可靠性测试(本发明擦窗机生产测试已过中试阶段)：

测试方式是将吊笼11上荷载钢丝绳27从吊笼挂吊处分离，荷载绳27与吊笼11之间串接一根200毫米长、8#铁丝分别接于吊笼和荷载钢丝绳上，将吊笼升起(一般试验时不载人，用沙袋代替荷载)，鉴于试验条件限制，只将吊笼提升到4层楼高度(约12米)，将8#铁丝剪断，观察效果，结果吊笼在缓冲轮与钢丝绳摩擦力作用下减速下滑，并平稳悬挂在台车二上方“漏斗”形绳网中，试验三次结果一样。达到设计目的。在此之前试验过吊笼不设安全绳时的运行情况，采用两根荷载钢丝绳挂吊在吊笼两侧，试验过程中吊笼在空中摇摆不定，缠绕安全绳后吊笼运行平稳。

目前我国还没有生产和测试擦窗机国家标准，因此本发明只能借鉴与擦窗机相关或相近“部分”标准，如中国标准版社出版的建筑起重起“标准汇编”中“施工升降机检验规则”GB10053-1996(第440页)3.15.4“对SS型升降机，进行试验时，将吊笼上升到3m后停止，作模拟断绳试验，……”(注：SS型为人货两用升降机，这类升降机是有轨道的)，本发明试验高度为12m，符合试验条件和高度。同时也符合3.3.2对“SS型升降机，传动系统各零部件应装配良好，导向轮应转动灵活并能保证钢丝绳不脱槽，钢丝绳端在卷筒上的固定应牢固可靠并符合GB10055中9.2.7条规定，钢丝绳卷入卷筒时应排列整齐”(420页)；符合4.2.1.9条“SS型人货两用升降机提升吊笼的钢丝绳不得少于两根，且应彼此独立的”；符合4.2.1.1条“升降机在工作和非工作状态均应承受各种规定荷载而不倾斜的稳定性”(424页)等规定。本发明擦窗机焊接技术要求按国家“通用技术要求”JB/ZQ4000.3-86焊接质量评定等级按BS BK进行，尺寸公差按精度等级B进行，形位公差等级按T进行。

Claims (2)

1、一种带安全救生装置的轻型擦窗机，它包括：台车一底座(1)；传动装置(2)；升降装置(3)；吊臂支架(4)；压绳装置(5)；吊臂(6)；预紧绳装置(7)；夹墙装置(8)；安全救生装置(9)；随行电缆导向装置(10)；吊笼(11)；台车二(12)；脚轮(13)；可调支腿(14)和配重(94)组成，其特征在于由双卷筒(26)、吊臂(6)和夹墙装置(8)的组合安排，确保实现由单吊臂(6)上设置的可折叠安全救生架、吊笼(11)上缓冲轮(61)、台车二(12)、卷筒(85)之间经三根安全救生绳(38)与荷载钢丝绳(27)的匹配，在空间形成一个完整统一整体的安全救生装置(9)，并在安全救生架下方和台车二上方空间各形成一个漏斗状绳网，安全救生架下方绳网可防止吊笼(11)因操作不当冲顶，台车二上方绳网则可防止吊笼(11)断绳后坠落地面，同时吊笼在缓冲轮(61)摩擦力作用下，沿三根安全救生绳(38)轨迹慢速下滑，最后平稳地悬挂在距地面一定距离的台车二(12)上方漏斗形的绳网里；设在吊笼(11)主体架(64)上端的三组缓冲轮(61)在空间构成一个大的三角形结构，荷载钢丝绳(27)安排挂吊在这个三角合力正中心点上，这种安排确保吊笼(11)无论电机打滑或吊笼断绳后下坠过程始终保持在平衡状态，两根彼此独立挂点相距5厘米，且互为备用荷载钢丝绳(27)中，任何一根断掉后不会影响吊笼继续作业，吊笼(11)荷载钢丝绳挂点设在由三根安全救生绳(38)挂点正中心，又形成三个小三角形结构，这样，三根安全救生绳(38)中断掉任何一根后，荷载钢丝绳(27)又与其它两根未断掉安全救生绳(38)构成新的三角合力，确保吊笼(11)平衡，三根由钢丝绳组成的安全救生绳(38)可作为轨道使用，限制吊笼(11)在高空自由摆动幅度，使擦窗机工作保持平稳。

2、按权利要求1所述的带安全救生装置的轻型擦窗机，其特征是：在台车一底座(1)后端设有吊臂支架(4)，它与卷筒(26)之间设有压绳装置(5)，装置的缓冲架透盖(69)经螺栓(70)、螺母(71)、垫圈(72)将缓冲架(67)固定在吊臂支架(4)上，缓冲架(67)上设有立轴(73)，立轴上端套有弹簧(68)，下端联接大螺母(74)与缓冲轮架(75)连接，缓冲轮架下方设有缓冲轮(77)套在缓冲轮轴(78)上，轴的两侧和缓冲轮架(75)、轴承(76)相联接，压绳装置的作用是确保双卷筒(26)能同步有序排绳，并防止钢丝绳跳槽。

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