CN203513217U - 爬梯助力变频装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种爬梯助力变频器装置，顶轮装置安装在爬梯上端的梯凳上，导向轮安装在中部梯凳上，主机箱通过支架可调高低地固定在下端梯凳之间；主动轮固定在减速电机的主轴上；牵引绳通过顶轮装置的滑轮、导向轮、从动轮A、主动轮、从动轮B回到顶轮装置的滑轮，形成一闭合环；控制减速电机输出一个限定速度下适应向上爬行速度的使牵引绳向上牵引的力、停止运行或输出一个限定速度下适应向下爬行速度的使牵引绳向上牵引的力。本实用新型可以在工作人员上、下攀爬的过程中始终提供一个向上的助力，向上的助力可以根据攀爬者的自身情况预先调节，减速电机的运行速度自适应攀爬者的行进速度，以减少工作人员的体能消耗，提高工作效率。

Description

爬梯助力变频装置

技术领域

本实用新型涉及一种爬梯助力变频装置，主要用于在登高作业爬梯时对人体和负重的牵引，以减轻登梯过程的体力消耗。

背景技术

目前在一些靠人力爬梯登高的场合，特别是负重向上攀爬的场合，如对高处电力设备的维修维护作业，特别是对大型风力发电机组的维修保养的作业，需要维修人员背负维修设备攀登很高的梯子，有时会反复上下多次，对维护、维修人员的体力消耗很大，并严重影响工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种爬梯助力变频装置，工作人员将自身安全设备上的卡扣连接固定在该装置上，该装置就可以在其上、下攀爬的过程中始终提供一个向上的助力，向上的助力可以根据攀爬者的自身情况预先调节，减速电机的运行速度自适应攀爬者的行进速度，以减少工作人员的体能消耗，提高工作效率。

为完成上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种爬梯助力变频器装置，其包括顶轮装置、牵引绳、导向轮、主动轮、从动轮A、从动轮B、减速电机、主机箱、内有变频器的控制装置；顶轮装置安装在爬梯上端的梯凳上，导向轮安装在减速电机侧爬梯的中部梯凳上，主机箱通过支架可调高低地固定在爬梯的下端梯凳之间；控制装置固定在主机箱上端的爬梯侧壁上；主动轮和从动轮A、从动轮B位于主机箱内，主动轮固定在减速电机的主轴上，从动轮A和从动轮B分别可旋转地固定在销轴上，销轴固定在主轴上端的主机箱壁上；减速电机固定在主机箱外壁上；牵引绳通过顶轮装置内部的滑轮、导向轮、从动轮A、主动轮、从动轮B回到顶轮装置的滑轮，形成一闭合环，顶轮装置的滑轮、主动轮、从动轮B位于闭合环内，从动轮A位于闭合环外；控制装置通过电缆与减速电机连接，其控制减速电机的运行：控制减速电机输出一个限定速度下适应向上爬行速度的使牵引绳向上牵引的力、停止运行或输出一个限定速度下适应向下爬行速度的使牵引绳向上牵引的力。

上述所述的主机箱通过支架可调高低地固定在爬梯的下端梯蹬之间结构是：支架为直角支架，其一边固定在爬梯的下端梯蹬上，另一边上下各开有一个条形通槽，其外侧上端固定有开有光孔的固定座；主机箱上端固定有开有螺纹孔的螺母座，螺母座正好位于固定座下方；调节螺栓穿在固定座的光孔内，下端螺纹固定在螺母座的螺纹孔内；正对条形通槽的主机箱侧壁上开有上下两个直径小于条形通槽宽度的螺纹孔，两个锁紧螺丝通过条形通槽分别固定在主机箱侧壁上的两个螺纹孔内。这样，松开两个锁紧螺丝，拧动调节螺栓，主机箱就能沿爬梯上下移动，以调节牵引绳的涨紧度，牵引绳的涨紧度调节合适后，拧紧锁紧螺丝，主机箱被固定位置。此结构简单，调节方便。

上述所述内有变频器的控制装置包括设置在内部的变频器、断路器、制动电阻R和加热器，机壳，设置在机壳上的面板，设置在面板上的拨码开关和电位器RP、状态指示灯，机壳侧面外露的断路器开关扳手；所述的减速电机的电磁信号引出线U′、V′和W′连接在变频器的电磁信号端U、V和W端口，减速电机的内部温控开关引出线T1和T2分别连接在变频器的开关量输入端S4和COM端口，变频器的开关量输入端S1、S2和S3端口分别连接在拨码开关的上升挡位、下降挡位和自动挡位，拨码开关的公共端A端连接在变频器的开关量输入端COM端口，拨码开关上还有停止挡位；交流电源的两端通过断路器后连接在变频器的电源输入端R和T 端口；电位器RP的两端和中间抽头分别连接在变频器的+10V、GND和AI2端口，制动电阻R两端分别连接在变频器的（+）和PB端口；在变频器的附近还有加热器，交流电源的两端通过断路器后还通过熔断器和温度控制开关与加热器的电源线连接，为加热器供电。这样，拨码开关位于自动挡位时，变频器根据人为拽动减速电机的运行方向，自动控制减速电机输出一个适应向上爬行速度的使牵引绳向上牵引的力、停止运行和输出一个适应向下爬行速度的使牵引绳向上牵引的力。当需要手动运行时，手动拨动拨码开关到上升挡位、停止挡位和下降挡位，变频器控制减速电机在限定速度下的上升、停止和下降。手动状态下无人爬梯。当减速电机过热时，减速电机内部温控开关动作，通过引出线T1、T2使变频器COM、S4端口接收到过热信号，变频器控制减速电机自动停止工作，直到过热信号消失，变频器复位，变频器控制减速电机再次自动运行。当环境温度小于-10℃±3℃时，温度控制开关自动闭合，加热器为机壳内的电子器件供热，使机壳内的电子器件正常工作；当温度大于0℃±3℃时，温度控制开关断开，加热器停止加热。

上述所述的减速电机的主轴与主动轮通过键槽刚性连接。

上述所述的减速电机为减速机与电机一体的三相异步电动机，通过降低减速电机主轴的输出转速，来提高轴转矩。

上述所述牵引绳为钢丝绳或无弹性绳索。

本实用新型应用变频器矢量控制原理，通过变频器控制减速电机驱动与工作人员安全设备上的卡扣相连接的牵引绳，可以在上、下攀爬过程都提供一个向上的助力，向上的助力可以根据攀爬者的自身情况预先调节，爬行速度自动适应攀爬者，并可在任意位置进行停止与上、下转换，从而使得工作人员减少体能消耗，节约攀爬时间，给工作人员提供更安全更舒适更高效的工作条件。本实用新型速度监测直接、准确、安全，动态性能更好，力矩控制更准确。其可在各种已有竖梯的塔筒、竖井内进行安装，适用于各种标准直梯和中间立柱式直梯。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为图1的A部放大图；

图4为本实用新型的控制器的电路结构示意图。

图中，1为顶轮装置；2为牵引绳；3为导向轮；4为控制装置；5为主机箱；51为主动轮；521为从动轮A；522为从动轮B；6为减速电机；7为变频器；8为调节螺栓；91和92为固定螺丝；10为爬梯；11为滑轮支架；12为直角支架。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2、图3和图4所示，为本实施例包括顶轮装置1、钢丝绳2、导向轮3、主动轮51、从动轮A 521、从动轮B 522、减速电机6、主机箱5、内有变频器7的控制装置4。顶轮装置1安装在爬梯10上端的两个梯凳间，导向轮3有两个滑轮18，两个滑轮18分别可旋转地固定在滑轮支架11上的两固定轴上，滑轮支架11固定在减速电机6侧爬梯10的中部梯凳上。主机箱5通过直角支架12可调高低地固定在爬梯10的下端侧壁上，位于下端的两个梯凳之间。直角支架一边13固定在爬梯10的下端梯凳上，另一边14中部开有两个条形通槽15，其外侧上端固定有开有光孔的固定座16。主机箱5上端固定有开有螺纹孔的螺母座17，螺母座17正好位于固定座16下方。调节螺栓8穿在固定座16的光孔内，下端螺纹固定在螺母座17的螺纹孔内。正对条形通槽15的主机箱5侧壁上开有两个间距小于条形通槽15的螺纹孔，两个锁紧螺丝91和92通过条形通槽15分别固定在主机箱5侧壁上的两个螺纹孔内。这样，松开两个锁紧螺丝91和92，拧动调节螺栓8，主机箱5就能沿爬梯上下移动，以调节钢丝绳2的涨紧度，钢丝绳2的涨紧度调节合适后，拧紧锁紧螺丝8，主机箱5被固定位置。控制装置4固定在主机箱5上端的爬梯10侧壁上。主动轮51和从动轮A 521、从动轮B 522位于主机箱内。减速电机6固定在主机箱5外壁上，减速电机6的主轴与主动轮51通过键槽刚性连接。从动轮A 521和从动轮B 522分别可旋转地固定在销轴上，销轴固定在主轴上端的主机箱5壁上。钢丝绳2通过顶轮装置1内部的的滑轮、导向轮3的两个滑轮18、从动轮A 521、主动轮51、从动轮B 522回到顶轮装置1的滑轮，形成一闭合环，顶轮装置1的滑轮、主动轮52、从动轮B 522位于闭合环内，从动轮A 521位于闭合环外，整体涨紧钢丝绳2。22为与工作人员自身安全设备上的卡扣连接固定的挂钩。控制装置4包括设置在内部的变频器7、断路器20、制动电阻R和加热器19，机壳，设置在机壳上的面板、设置在面板上的拨码开关21和电位器RP、状态指示灯，机壳侧面外露的断路器开关扳手。减速电机6的电磁信号引出线U′、V′和W′连接在变频器7的电磁信号端U、V和W端口，减速电机6的内部温控开关引出线T1和T2分别连接在变频器7的开关量输入端S4和COM端口，变频器7的开关量输入端S1、S2和S3端口分别连接在拨码开关21的上升挡位、下降挡位和自动挡位，拨码开关的公共端A端连接在变频器7的开关量输入端COM端口，拨码开关21上还有停止2和停止4两个停止挡位。交流电源的两端通过断路器20后连接在变频器7的电源输入端R和T 端口；电位器RP的两端和中间抽头分别连接在变频器7的+10V、GND和AI2端口，制动电阻R两端分别连接在变频器7的（+）和PB端口。在变频器7的附近还有加热器19，交流电源的两端通过断路器20后还通过熔断器和温度控制开关与加热器的电源线连接，为加热器19供电。

当人上爬梯时，合断路器20，接通交流电源，给本实用新型供电，按攀爬人员体重调整电位器选择合适的提升力矩，爬梯时上升助力是一定的，减速电机的运行速度可根据爬梯者的速度自适应。将拨码开关21调到“自动”位置，使变频器7的COM端口与S3端口相连，变频器7处于自动模式。攀爬人员给助力钢丝绳2一个适当的、连续5秒的向上力矩（也可设定根据需要设定其它延时时间），带动减速电机6正转，减速电机6内部正向切割磁力线通过U′、V′、W′端口和U、V、W端口反馈给变频器7，变频器7驱动减速电机6正转，钢丝绳带动攀爬人员上升，使攀爬人员省力。当人下爬梯时，攀爬人员给助力钢丝绳2一个适当的、连续5秒的向下力矩，带动减速电机6反转，减速电机6内部反向切割磁力线通过U′、V′、W′端口和U、V、W端口反馈给变频器7，变频器7输出给减速电机6一个固定的向上的正向力矩，实现减重下爬。助力钢丝绳遇到阻力被迫停止运行5秒后，减速电机6停止切割磁力线通过U′、V′、W′端口和U、V、W端口反馈给变频器7，变频器7控制减速电机6自动停止。

当多个人顺序爬梯需要钢丝绳空载下降或空载上升，可使用拨码开关21的手动挡位。a. 将拨码开关21调到“上升”位置使变频器7的COM端口与S1端口相连，即为手动上升模式，变频器控制减速电机正转，牵引绳将向上运行，达到待降位置时手动调节拨码开关21到就近的“停止2”位置使变频器7的COM端口与S1端口断开，减速电机停止转动，钢丝绳2停止上升。b. 将拨码开关21调到“下降”位置使变频器7的COM端口与S2端口相连，即为手动下降模式，变频器7控制减速电机6反转，牵引绳2将向下运行，达到待升位置时手动调节拨码开关21到就近的“停止4”位置使变频器7的COM端口与S2端口断开，减速电机6停止转动从而停止下降。

自动工作时，由于在下降过程中电机力矩的方向与实际方向相反，使变频器7运行在制动状态，为了使变频器有效的输出，变频器增加了一个制动电阻R，实现变频器7稳定运行。当减速电机6过热时，减速电机6内部温控开关动作，通过引出线T1、T2使变频器的COM、S4端口接收到过热信号，变频器7控制减速电机6自动停止工作，直到过热信号消失，变频器复位，变频器7控制减速电机6再次自动运行。当环境温度小于-10℃±3℃时，温度控制开关自动闭合，加热器19为机壳内的电子器件供热，使机壳的内电子器件正常工作；当温度大于0℃±3℃时，温度控制开关断开，加热器19停止加热。

最后说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，如主机箱也可通过其它结构形式可调高低地固定在爬梯的下端侧壁上，只要能调节主机箱在爬梯上的上、下位置即可；还有导向轮的结构，只要能够起到导向作用即可，还有加热器的适应的环境温度设置等。而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种爬梯助力变频器装置，其特征在于：其包括顶轮装置、牵引绳、导向轮、主动轮、从动轮A、从动轮B、减速电机、主机箱、内有变频器的控制装置；顶轮装置安装在爬梯上端的梯凳上，导向轮安装在减速电机侧爬梯的中部梯凳上，主机箱通过支架可调高低地固定在爬梯的下端梯凳之间；控制装置固定在主机箱上端的爬梯侧壁上；主动轮和从动轮A、从动轮B位于主机箱内，主动轮固定在减速电机的主轴上，从动轮A和从动轮B分别可旋转地固定在销轴上，销轴固定在主轴上端的主机箱壁上；减速电机固定在主机箱外壁上；牵引绳通过顶轮装置内部的滑轮、导向轮、从动轮A、主动轮、从动轮B回到顶轮装置的滑轮，形成一闭合环，顶轮装置的滑轮、主动轮、从动轮B位于闭合环内，从动轮A位于闭合环外；控制装置通过电缆与减速电机连接，其控制减速电机的运行：控制减速电机输出一个限定速度下适应向上爬行速度的使牵引绳向上牵引的力、停止运行或输出一个限定速度下适应向下爬行速度的使牵引绳向上牵引的力。

2.根据权利要求1所述的爬梯助力变频器装置，其特征在于：所述的主机箱通过支架可调高低地固定在爬梯的下端梯蹬之间结构是：支架为直角支架，其一边固定在爬梯的下端梯蹬上，另一边上下各开有一个条形通槽，其外侧上端固定有开有光孔的固定座；主机箱上端固定有开有螺纹孔的螺母座，螺母座正好位于固定座下方；调节螺栓穿在固定座的光孔内，下端螺纹固定在螺母座的螺纹孔内；正对条形通槽的主机箱侧壁上开有上下两个直径小于条形通槽宽度的螺纹孔，两个锁紧螺丝通过条形通槽分别固定在主机箱侧壁上的两个螺纹孔内。

3.根据权利要求1或2所述的爬梯助力变频器装置，其特征在于：所述内有变频器的控制装置包括设置在内部的变频器、断路器、制动电阻R和加热器，机壳，设置在机壳上的面板，设置在面板上的拨码开关和电位器RP、状态指示灯，机壳侧面外露的断路器开关扳手；所述的减速电机的电磁信号引出线U′、V′和W′连接在变频器的电磁信号端U、V和W端口，减速电机的内部温控开关引出线T1和T2分别连接在变频器的开关量输入端S4和COM端口，变频器的开关量输入端S1、S2和S3端口分别连接在拨码开关的上升挡位、下降挡位和自动挡位，拨码开关的公共端A端连接在变频器的开关量输入端COM端口，拨码开关上还有停止挡位；交流电源的两端通过断路器后连接在变频器的电源输入端R和T 端口；电位器RP的两端和中间抽头分别连接在变频器的+10V、GND和AI2端口，制动电阻R两端分别连接在变频器的（+）和PB端口；在变频器的附近还有加热器，交流电源的两端通过断路器后还通过熔断器和温度控制开关与加热器的电源线连接。

4.根据权利要求3所述的爬梯助力变频器装置，其特征在于：所述的减速电机的主轴与主动轮通过键槽刚性连接。

5.根据权利要求1或2所述的爬梯助力变频器装置，其特征在于：所述的减速电机的主轴与主动轮通过键槽刚性连接。

6.根据权利要求4所述的爬梯助力变频器装置，其特征在于：所述的减速电机为减速机与电机一体的三相异步电机。

7.根据权利要求6所述的爬梯助力变频器装置，其特征在于：所述牵引绳为钢丝绳或无弹性绳索。

8.根据权利要求5所述的爬梯助力变频器装置，其特征在于：所述的减速电机为减速机与电机一体的三相异步电机。

9.根据权利要求8所述的爬梯助力变频器装置，其特征在于：所述牵引绳为钢丝绳或无弹性绳索。

10.根据权利要求3所述的爬梯助力变频器装置，其特征在于：所述的减速电机为减速机与电机一体的三相异步电机。

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