CN211255092U - 用于助爬器的攀爬保护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于助爬器的攀爬保护结构，其中助爬器包括外壳，在外壳的内部空腔设置有可转动的卷筒，所述卷筒缠绕安装有钢绳，所述卷筒由驱动马达带动旋转，使得钢绳能够随卷筒的旋转作升降运动；所述驱动马达输出轴上连接有齿轮传动杆，所述齿轮传动杆沿轴向方向依次设有法兰组、单向轴承和外卡簧，所述单向轴承外包裹有呈半环形的刹车片，所述刹车片一端设置有固定在法兰组上的第一刹车件，另一端设置有固定在法兰组上的第二刹车件，所述第一刹车件上设置有调节刹车片与单向轴承间隙的弹性件，在钢绳下降时单向轴承反转产生阻力。

Description

用于助爬器的攀爬保护结构

技术领域

本实用新型涉及竖梯攀爬辅助装置的技术领域，具体涉及用于助爬器的攀爬保护结构。

背景技术

塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备。在对塔吊进行操作前，需要攀爬人员通过塔吊竖梯攀爬至位于塔吊顶部的操作室。然而，塔吊通常高达几十甚至上百米，使得塔吊操作不仅属于具有较高危险性的高空作业，同时塔吊竖梯的攀爬对于攀爬人员的体力而言也是较大的考验。

为了确保塔吊攀爬人员的安全，中国专利（公告号为CN205676065U）公开了竖梯攀爬防坠助力装置，包括卷筒、安装座、驱动马达和制动结构；卷筒上缠绕设置有钢绳，卷筒两端面分别外凸固定有一根转轴，卷筒通过转轴可转动支承连接在安装座上；驱动马达和制动结构均固定安装在安装座上，且驱动马达的输出轴与卷筒上任一根转轴之间为驱动连接，制动结构与卷筒上任一根转轴之间为制动连接且能够在钢绳下降时提供阻力。

上述制动结构是利用卷筒旋转（带动齿轮传动机构）来驱动发电机发电，并控制气缸的电磁阀导通，从而形成对卷筒的制动控制，但是，当攀爬人员向下攀爬时，在钢绳下降到一定距离后，由于重力作用导致钢绳自动下滑，而制动结构需要符合钢绳受到向下的拉力，使得钢绳下滑速度快，发电机产生的电流大小大于等于电磁阀的额定动作电流值时电磁阀才导通并停止继续往下滑，然而，在攀爬人员向下攀爬时，只是钢绳下降速度比攀爬人员向下攀爬速度过快，使得攀爬人员没有安全感，形成安全隐患。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种控制钢绳向下滑速度，为攀爬人员提供向上拉力的用于助爬器的攀爬保护结构。

解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

用于助爬器的攀爬保护结构，其中助爬器包括外壳，在外壳的内部空腔设置有可转动的卷筒，所述卷筒与设置在上的驱动马达输出轴传动相连，钢绳缠绕安装卷筒上，能够随卷筒的旋转作升降运动；

所述驱动马达输出轴上连接有齿轮传动杆，所述齿轮传动杆沿轴向方向依次设有法兰组、单向轴承和外卡簧，所述单向轴承外包裹有呈半环形的刹车片，所述刹车片一端设置有固定在法兰组上的第一刹车件，另一端设置有固定在法兰组上的第二刹车件，所述第一刹车件上设置有调节刹车片与单向轴承间隙的弹性件，在钢绳下降时所述单向轴承反转产生阻力。

本实用新型的原理和有益效果在于：

在攀爬人员攀爬过程中，突然脚滑，其攀爬人员下降速度就会突然增快，这时，驱动电机就会由正转变为反转，而此时，驱动电机就会带动齿轮传动杆反转，齿轮传动杆就会带动单向轴承反转，然而，根据单向轴承的运动原理，其单向轴承在反转方向是锁死状态，对攀爬人员下降速度起到缓冲的作用，但是，单向轴承在下降速度过快及人体重力的作用下，也会发生缓慢的反转；

而此时，设置的刹车片与单向轴承是紧贴状态，其刹车片与单向轴承之间产生摩擦，其摩擦阻力阻挡单向轴承转动，同时，单向轴承也会对刹车片施加推动的作用力，通过第一刹车件和第二刹车件起到稳固刹车片的作用，同时，其第一刹车件上设置的调节刹车片与单向轴承间隙的弹性件，使得刹车片更加灵活且稳固与单向轴承产生摩擦阻力，使得攀爬人员在下降过程中，也受到一定缓冲的作用力，使得攀爬人员感受到有拉力将其往上拉，使得攀爬人员有充分的安全感。

进一步，还包括控制器，所述控制器与驱动马达相连，所述控制器内设有转动定值，所述齿轮传动杆远离驱动马达的端部连接有失电制动器，所述失电制动器电连接所述控制器，当驱动马达转速到达转动定值，所述控制器启动所述失电制动器。

当驱动马达转速达到转动定值时，其失电制动器对齿轮传动杆制动，失电制动器在通电状态下是可以自由转动的，当转速过快时当断电的时候，其失电制动器内的电磁铁失去磁力，失电制动器内的磨擦板就会被弹簧压出来的摩擦底板接触使齿轮传动杆不能转动，实现制动效果。

进一步，所述齿轮传动杆上设置有弹簧销块，所述弹簧销块与单向轴承相抵。这样设计，使得齿轮传动杆在正转时，通过弹簧销块更好的带动单向轴承正转转动。

进一步，所述法兰组包括第一法兰和位于第一法兰上方的第二法兰，所述第二法兰的直径大于所述第一法兰的直径。这样设计，使得第一法兰和第二法兰增加与齿轮传动杆的密封性。

进一步，所述第一法兰上设置有多个第一通孔，所述第二法兰上设置有与第一通孔正对的第二通孔，所述第一法兰和第二法兰通过穿过第一通孔和第二通孔的螺栓并与第二螺母配合固定连接。

这样设计，使得第一法兰和第二法兰是可拆卸连接，可进行更换，同时，通过螺栓和第二螺母配合实现第一法兰和第二法兰的稳固连接。

进一步，所述弹性件包括固定在第二法兰的固定件，所述固定件上连接有弹簧，所述第一刹车件上开设有卡孔，所述卡孔内穿有与弹簧连接的弹簧销。

当刹车片受到摩擦力时，其第一刹车件也会受到作用力，这时，通过弹簧的弹力，稳固刹车片与单向轴承之间的间隙，保证其刹车片能够很好的与单向轴承相接触，产生摩擦阻力。

进一步，所述固定件包括螺丝和第一螺母，所述第二法兰上开设有供螺丝穿过的安装孔，通过第一螺母将螺丝固定。这样设计，使得弹簧的远离弹簧销的端部是固定端，其保持不动，使得刹车片整体保持稳定性。

进一步，所述第二法兰内套有设置在单向轴承下方的轴承，所述轴承与所述单向轴承内套有在齿轮传动杆的轴承套。通过轴承套保护齿轮传动杆不受磨损，同时，在轴承套上安装轴承和单向轴承，实现便于安装、维修。

进一步，所述刹车片外包裹有与刹车片匹配的弹片，所述弹片呈半环形结构。这样设计，通过弹片对刹车片进行保护并支撑限制刹车片，保证刹车片的稳固性。

相比现有技术，本实用新型具有如下优点：

本实用新型主要是面对两种情况，第一种情况是针对向上攀爬时，攀爬人员突然脚滑，导致驱动马达从正转变为反转，下滑速度快，其单向轴承和刹车片起到很大的阻力；第二种情况是针对向下攀爬时，驱动马达为反转，由于攀爬人员的重力作用导致钢绳会自动下滑，这时，受到单向轴承和刹车片的阻力，使得向下攀爬人员受到钢绳向上的提升力矩，让人感觉有安全感，同时钢绳的拉力也一直作用于人，这样就可以实时保护人员。

本实用新型通过一个单向轴承、弹簧和刹车片形成一定的单向阻力，使其下降过程增加下降阻力，实现钢绳对人员提供向上的反作用力。

附图说明

图1为本实用新型用于助爬器的攀爬保护结构的结构示意图。

图2为本实用新型用于助爬器的攀爬保护结构的的主视图。

图3为本实用新型用于助爬器的攀爬保护结构的的爆炸图。

图中：齿轮传动杆1、弹簧销块2、第一法兰3、第二法兰4、轴承5、第一螺母6、螺丝7、弹簧8、弹簧销9、第一刹车件10、弹片11，刹车片12、第二刹车件13、轴承套14、螺栓15、第二螺母16、单向轴承17、外卡簧18。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

本实施例：参见图1-图3，用于助爬器的攀爬保护结构，其中助爬器包括外壳、卷筒、钢绳和驱动马达；外壳的内部具有空腔，外壳上设置有与空腔连通的穿孔；卷筒可转动地安装在空腔中，卷筒上缠绕安装有钢绳，钢绳的挂接端经穿孔穿出并能够随卷筒的旋转作升降运动；驱动马达固定安装在外壳上，且驱动马达的输出轴与卷筒传动相连；

驱动马达输出轴上连接有齿轮传动杆1，齿轮传动杆1上依次沿齿轮传动杆1轴向方向套有法兰组、单向轴承17和外卡簧18，单向轴承17外包裹有呈半环形的刹车片，刹车片一端设置有固定在法兰组上的第一刹车件10，另一端设置有固定在法兰组上的第二刹车件13，第一刹车件10上设置有调节刹车片与单向轴承17间隙的弹性件，在钢绳下降时所述单向轴承17反转产生阻力。

在攀爬人员攀爬过程中，突然脚滑，其攀爬人员下降速度就会突然增快，这时，驱动电机就会由正转变为反转，而此时，驱动电机就会带动齿轮传动杆1反转，齿轮传动杆1就会带动单向轴承17反转，然而，根据单向轴承17的运动原理，其单向轴承17在反转方向是锁死状态，对攀爬人员下降速度起到缓冲的作用，但是，单向轴承17在下降速度过快及人体重力的作用下，也会发生缓慢的反转。

而此时，设置的刹车片与单向轴承17是紧贴状态，其刹车片与单向轴承17之间产生摩擦，其摩擦阻力阻挡单向轴承17转动，同时，单向轴承17也会对刹车片施加推动的作用力，通过第一刹车件10和第二刹车件13起到稳固刹车片的作用，同时，其第一刹车件10上设置的调节刹车片与单向轴承17间隙的弹性件，使得刹车片更加灵活且稳固与单向轴承17产生摩擦阻力，使得攀爬人员在下降过程中，也受到一定缓冲的作用力，使得攀爬人员感受到有拉力将其往上拉，并通过失电制动器自锁，使得攀爬人员有充分的安全感。

另外，还包括控制器，控制器与驱动马达相连，控制器内设有转动定值，齿轮传动杆1远离驱动马达的端部连接有失电制动器，失电制动器电连接控制器，当驱动马达转速到达转动定值，控制器启动失电制动器。

当驱动马达转速达到转动定值时，其失电制动器对齿轮传动杆制动，失电制动器在通电状态下是可以自由转动的，当转速过快时当断电的时候，其失电制动器内的电磁铁失去磁力，失电制动器内的磨擦板就会被弹簧压出来的摩擦底板接触使齿轮传动杆1不能转动，实现制动效果。

同时，齿轮传动杆1上设置有弹簧销块2，弹簧销块2与单向轴承17相抵。这样设计，使得齿轮传动杆1在正转时，通过弹簧销块2更好的带动单向轴承17正转转动。

其中，法兰组包括第一法兰3和位于第一法兰3上方的第二法兰4，第二法兰4的直径大于第一法兰3的直径。这样设计，使得第一法兰3和第二法兰4增加与齿轮传动杆的密封性。

而第一法兰3上设置有多个第一通孔，第二法兰4上设置有与第一通孔正对的第二通孔，第一法兰3和第二法兰4通过穿过第一通孔和第二通孔的螺栓15并与第二螺母16配合固定连接；这样设计，使得第一法兰3和第二法兰4是可拆卸连接，可进行更换，同时，通过螺栓15和第二螺母16配合实现第一法兰3和第二法兰4的稳固连接。

另外，弹性件包括固定在第二法兰4的固定件，固定件上连接有弹簧8，第一刹车件10上开设有卡孔，卡孔内穿有与弹簧8连接的弹簧销9；固定件包括螺丝7和第一螺母6，第二法兰4上开设有供螺丝7穿过的安装孔，通过第一螺母6将螺丝7固定；这样设计，使得弹簧8的远离弹簧销9的端部是固定端，其保持不动，使得刹车片整体保持稳定性。

当刹车片受到摩擦力时，其第一刹车件10也会受到作用力，这时，通过弹簧8的弹力，稳固刹车片与单向轴承17之间的间隙，保证其刹车片能够很好的与单向轴承17相接触，产生摩擦阻力。

为了更好的稳固刹车片，在刹车片外包裹有与刹车片匹配的弹片11，弹片11呈半环形结构，弹片11采用不锈钢材质。这样设计，通过弹片11对刹车片进行保护并支撑限制刹车片。

第二法兰4内套有设置在单向轴承17下方的轴承5，轴承5与单向轴承17内套有在齿轮传动杆1的轴承套14。通过轴承套14保护齿轮传动杆1不受磨损，同时，在轴承套14上安装轴承5和单向轴承17，实现便于安装、维修。

主要是面对两种情况，第一种情况是针对向上攀爬时，攀爬人员突然脚滑，导致驱动马达从正转变为反转，下滑速度快，其单向轴承和刹车片起到很大的阻力；第二种情况是针对向下攀爬时，驱动马达为反转，由于攀爬人员的重力作用导致钢绳会自动下滑，这时，受到单向轴承和刹车片的阻力，使得向下攀爬人员受到钢绳向上的提升力矩，让人感觉有安全感，同时钢绳的拉力也一直作用于人，这样就可以实时保护人员。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.用于助爬器的攀爬保护结构，其中助爬器包括外壳，在外壳的内部空腔设置有可转动的卷筒，所述卷筒缠绕安装有钢绳，所述卷筒由驱动马达带动旋转，使得钢绳能够随卷筒的旋转作升降运动；

其特征在于：所述驱动马达的输出轴上连接有齿轮传动杆（1），所述齿轮传动杆（1）沿轴向方向依次设有法兰组、单向轴承（17）和外卡簧（18），所述单向轴承（17）外包裹有呈半环形的刹车片（12），所述刹车片（12）一端设置有固定在法兰组上的第一刹车件（10），另一端设置有固定在法兰组上的第二刹车件（13），所述第一刹车件（10）上设置有调节刹车片（12）与单向轴承（17）间隙的弹性件，在钢绳下降时所述单向轴承（17）反转产生阻力。

2.根据权利要求1所述的用于助爬器的攀爬保护结构，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与驱动马达相连，所述控制器内设有转动定值，所述齿轮传动杆（1）远离驱动马达的端部连接有失电制动器，所述失电制动器电连接所述控制器，当驱动马达转速到达转动定值，所述控制器启动所述失电制动器。

3.根据权利要求1-2任一项所述的用于助爬器的攀爬保护结构，其特征在于，所述齿轮传动杆（1）上设置有弹簧销块（2），所述弹簧销块（2）与单向轴承（17）相抵。

4.根据权利要求3所述的用于助爬器的攀爬保护结构，其特征在于，所述法兰组包括第一法兰（3）和位于第一法兰（3）上方的第二法兰（4），所述第二法兰（4）的直径大于所述第一法兰（3）的直径。

5.根据权利要求4所述的用于助爬器的攀爬保护结构，其特征在于，所述第一法兰（3）上设置有多个第一通孔，所述第二法兰（4）上设置有与第一通孔正对的第二通孔，所述第一法兰（3）和第二法兰（4）通过穿过第一通孔和第二通孔的螺栓（15）并与第二螺母（16）配合固定连接。

6.根据权利要求4-5任一项所述的用于助爬器的攀爬保护结构，其特征在于，所述弹性件包括固定在第二法兰（4）的固定件，所述固定件上连接有弹簧（8），所述第一刹车件（10）上开设有卡孔，所述卡孔内穿有与弹簧（8）连接的弹簧销（9）。

7.根据权利要求6所述的用于助爬器的攀爬保护结构，其特征在于，所述固定件包括螺丝（7）和第一螺母（6），所述第二法兰（4）上开设有供螺丝（7）穿过的安装孔，通过第一螺母（6）将螺丝（7）固定。

8.根据权利要求7所述的用于助爬器的攀爬保护结构，其特征在于，所述第二法兰（4）内套有设置在单向轴承（17）下方的轴承（5），所述轴承（5）与所述单向轴承（17）内套有在齿轮传动杆（1）的轴承套（14）。

9.根据权利要求8所述的用于助爬器的攀爬保护结构，其特征在于，所述刹车片（12）外包裹有与刹车片（12）匹配的弹片（11），所述弹片（11）呈半环形结构。

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