CN216877637U - 一种绳索夹持机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种绳索夹持机构，包括外壳、绳索、绳轮组和压轮组；所述外壳设有供绳索穿过的孔；所述绳轮组和所述压轮组位于所述外壳内；分别位于绳索两侧，压绳组对绳索提供均匀的压力，绳轮轴为绳索提供爬升的动力，能够让绳索和爬升机构发生相互运动，绳索收到夹持力稳定，适合高空作业的应用。

Description

一种绳索夹持机构

技术领域

本实用新型涉及一种绳索夹持机构，该绳索夹持机构适用于沿钢丝绳进行运动的升降系统，包含但不限于其他采用钢丝绳作为运动载体的爬升、卷扬系统。

背景技术

带有沿钢丝绳运动的爬行装置的绳索夹持机构的升降装置主要应用在高空作业中，将人员、设备、工具等材料运输到一定高度，或者将人员、设备、工具从一定高度运到地面，或者在带载的情况下停留在半空，用于人员在高空进行作业，主要应用场合为：风电维修、水电维修、电网安装及维护等。

随着高空作业的日益增多，那种单靠人力进行上下的作业模式，非常消耗人力，而且非常危险，市场还有没有一种能沿钢丝绳上下运动的便携设备，最轻的沿钢丝绳的爬行的设备在50kg左右。而大多数高空作业场合是固定地点的，适合安装和固定钢丝绳作为上下的载体，现在一般使用钢丝绳载体的助爬器和小型电梯，缺点是造价高，不能拆卸，实际由于使用频率不高造成设备的浪费，况且占用空间大。

因此开发一种能够与钢丝绳配合，简单轻便地负载轻重量物体，本身重量轻，便于携带，不需要固定安装在作业场地，一套这种带有沿钢丝绳运动的爬行装置的绳索夹持机构的升降装置可以在各个作业场地使用；另外采用电池，在一些没有电源的场地更适合使用，不占用空间，价格便宜。

实用新型内容

为了克服现有的高空作业机构的这类缺陷，本实用新型提供了一种绳索夹持机构，包括外壳、绳索、绳轮组和压绳组；所述外壳设有供绳索穿过的孔；

所述绳轮组和所述压绳组位于所述外壳内；

所述绳索一侧设有所述绳轮组，所述绳轮组包括绳轮和齿轮组，所述绳轮与齿轮组匹配安装，所述齿轮组与外部的传动系统相连接；

所述绳索另一侧为压绳组，包括压轮组、压轮组转轴、压臂、压臂转轴、支点转轴、伸缩杆和弹簧调整装置；

所述支点转轴固定于所述外壳上；

所述压轮组为若干组，所述压轮组包括压轮、压轮转轴和压轮连接板，所述压轮为若干个，所述压轮通过所述压轮转轴与所述压轮连接板连接；所述压轮连接板通过所述压轮组转轴连接所述压臂；所述压臂的两端分别与所述压臂转轴和所述支点转轴相连接；

所述弹簧调整装置固定于所述外壳上，并套设在所述伸缩杆的一端；所述伸缩杆的另一端固定在所述压臂转轴上；

所述压轮和所述绳轮均压贴在所述绳索上。

伸缩杆与弹簧调整机构连接，调整伸缩杆的位置和平衡压绳组上压轮的压力。

通过压臂转轴，所述伸缩杆可以推动所述压臂一端来回运动，从而调整压轮组合的压轮在绳索上的受力平衡。

进一步地，在上述绳索夹持机构中，所述绳索为钢丝绳。

进一步地，在上述绳索夹持机构中，所述压绳组为若干组，相邻两组压绳组共用一个支点转轴。压绳组对绳索进行挤压，压轮能够围绕自身的压轮轴进行转动。

进一步地，在上述绳索夹持机构中，所述压绳组为两组，所述两组压绳组可以共用一个支点转轴，绳索所受压力更均匀，受力面积更大。

进一步地，在上述绳索夹持机构中，所述压轮为两个压轮，对称分布在所述压轮连接板上。对称分布和压轮组转轴造成两个压轮在绳索上出于动态平衡的状态中，保证两个压轮受力自动调整均匀。

进一步地，在上述绳索夹持机构中，所述弹簧调整装置包括固定套、弹簧和调整螺母，所述固定套固定于所述外壳上，所述弹簧穿过所述伸缩杆，一端固定在所述固定套上，另一端顶在所述调整螺母上，所述调整螺母与所述伸缩杆为螺纹连接。

进一步地，在上述绳索夹持机构中，所述绳索夹持装置包括辅助导向装置，所述辅助导向装置固定于所述外壳上，与所述绳索相匹配。

进一步地，在上述绳索夹持机构中，所述齿轮组包括主动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮与所述绳轮同轴安装，所述主动齿轮与外部传动机构为同轴安装，进行传动，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合安装。

进一步地，在上述绳索夹持机构中，优选一个主动齿轮驱动两个被动齿轮，即驱动两个绳轮的转动。

本实用新型中的转轴连接，相应部件能绕轴进行转动。

具体为如下：

所述一种沿钢丝绳运动的爬行装置的绳索夹持机构，包括安装基板(100)，安装基板(100)为可拆分前后盖板结构。进一步的，所述安装基板(100)中安装所有部件，在安装基板(100)上有轴孔和螺纹孔。进一步的，这些轴孔用以安装两个绳轮(210)的轴及轴承、主动齿轮(201)轴和轴承、支点转轴(101)及轴承等，螺纹孔安装固定套(104)、辅助导向装置等。进一步的，该安装基板(100)组装以后成箱式结构，钢丝绳(401)从安装前后盖板之间的孔穿过，所述安装基板(100)为钢结构，具有要求的强度，为整个机构的基础。

所述一种沿钢丝绳运动的爬行装置的绳索夹持机构，在安装基板(100)箱式结构里有钢丝绳(401)穿过，在钢丝绳(401)右侧有绳轮组(200)，进一步的，所述绳轮组(200)由两个绳轮(210)、一个主动齿轮(201)组成，均通过轴、轴承安装在安装基板(100)上，进一步的，所述绳轮(210)还包括一个从动齿轮(211)，为绳轮为同轴结构。进一步的，所述绳轮组(200)的主动齿轮(201)和两个绳轮(210)上的从动齿轮(211)进行啮合，当主动齿轮(201)顺时针旋转时，啮合的两个从动齿轮(211)逆时针旋转，一体的两个绳轮(210)也逆时针旋转；进一步的，钢丝绳(401)被左侧压绳组(300)压力下和两个绳轮(210)有一定的压力，这种压力产生的摩擦力，进一步的，由于绳轮(210)逆时针旋转，绳轮(210)产生的摩擦力对于钢丝绳(401)是向下的，进一步的，当钢丝绳(401)悬挂不动时，整个绳索夹持机构将向上运动。

所述一种沿钢丝绳运动的爬行装置的绳索夹持机构，在安装基板(100)箱式结构里有钢丝绳(401)穿过，在钢丝绳(401)左侧有两套可以调节压力的压绳组(300)，进一步的，所述压绳组由压臂(301)、压轮组(310)、压臂转轴(321)、伸缩杆(322)、压簧(323)、调整螺母(324)等组成，进一步的，压轮组(310)通过压轮组转轴(313)安装在压臂(301)的中间轴孔上，压臂(301)一端的孔安装支点转轴(101)，压臂(301)另一端有压臂转轴(321)，安装伸缩杆(322)一端的孔中。进一步的，压簧(323)套在伸缩杆(322)一端，压簧(323)一端顶在固定在安装基板(100)上的固定套(104)，另一端顶在伸缩杆(322)的调整螺母(324)上。压轮组(310)有两个压轮(311)，所述两个压轮(311)轴安装在一个压轮连接板(312)上，压轮连接板(312)上的压轮组转轴(313)安装在压臂(301)的轴孔中。压臂(301)是个杠杆机构，压臂(301)另一端为固定的支点，是相对安装基板(100)固定的支点转轴(101)，压簧(323)是压臂(301)杠杆机构的另一端施力点，压臂(301)中间压轮组转轴(313)是受力点，压轮组(310)接受来之压臂(301)杠杆机构的作用力。

所述一种沿钢丝绳运动的爬行装置的绳索夹持机构，在安装基板(100)箱式结构中，钢丝绳(401)通过处，除和绳轮组(200)的绳轮(210)、压绳组的压轮(311)接触外，还有可能和辅助导向装置接触，所述辅助导向装置为非金属材料，安装在安装基板(100)上，保证钢丝绳(401)通过无卡住，并不磨损钢丝绳(401)。

所述一种沿钢丝绳运动的爬行装置的绳索夹持机构，为封闭结构，钢丝绳(401)只能利用绳头插入所述结构中，进一步的，当所述沿钢丝绳运动的爬行装置的绳索夹持机构中的主动齿轮(201)顺时针旋转时，钢丝绳(401)进入绳索夹持机构，并从所述绳索夹持机构中穿过，从安装基板(100)组成的箱式结构中出来。

有益效果：本实用新型能够通过绳索(特别是钢丝绳)一侧绳轮组和另一侧压绳组的配合，在不干扰绳索和夹持机构的相对运动的前提下，为绳索提供一种夹持功能，并且在外部传动机构的连接下，推动绳轮的爬升，绳索夹持稳定，绳索方向受力均匀。

附图说明

图1表示适本实用新型的绳索夹持机构的整体示意图；

图2表示本实用新型的绳索夹持机构的绳轮组示意图；

图3表示本实用新型的绳索夹持机构一个压绳组示意图；

图4表示本实用新型的绳索夹持机构相配的传动系统示意图；

图5表示含有实用新型的绳索夹持机构的使用图。

附图标记：

100——安装基板，200——绳轮组，300——压绳组，101——支点转轴，102——辅助导向装置A、103——固定辅助导向装置B，104——固定套，201——主动齿轮，202——绳轮轴，203——主动齿轮轴，210——绳轮，211——从动齿轮，301——压臂、310——压轮组、311——压轮，312——压轮连接板，313——压轮组转轴，314——压臂轴孔，315——压臂支点轴孔，317——伸缩杆轴孔，321——压臂转轴、322——伸缩杆、323——压簧，324——调整螺母，401——钢丝绳，501——连接法兰，502——减速机，503——减速机输出轴孔，504——传动系统外壳，505——电磁刹车，506——刹车手动拨杆，507——电机，508——可充电电池及电机控制系统，509——温度传感器，510——旋转编码器，511——连接孔

具体实施方式

下面实施例用于进一步说明本实用新型但不限于本实用新型。

实施例1

本实用新型的一个可能的实施例，所述沿钢丝绳运动的爬行装置的绳索夹持机构外部是安装基板(100)组成的箱体结构(外壳)，钢丝绳(401)穿越其中，在所述安装基板(100)组成的箱体结构中，见附图1，钢丝绳(401)左侧为绳轮组(200)，右侧为可以调整压力的两套压绳组(300)，在所述的安装基板(100)上还有支撑部件的轴孔和螺纹孔：安装支点转轴(101)的轴孔、安装绳轮组(200)两个绳轮(210)的轴孔、主动齿轮(201)的轴孔、安装固定套(104)的螺纹孔等，在所述的安装基板(100)上还有固定辅助导向装置A(102)和固定辅助导向装置B(103)的螺纹孔，由所述安装基板(100)组成的箱体结构还有悬挂负载的挂点。由所述安装基板(100)组成的箱体结构上下有钢丝绳(401)穿越的进孔和出孔；所述安装基板(100)组成的箱体结构还有便于主动齿轮(201)的轴出孔，还有法兰及相应螺丝孔，便于和传动系统进行连接。所述的安装基板(100)要分为前后两块，之间用螺栓连接，整个安装基板(100)组成的箱体有足够的强度，重量轻。

进一步的，所述一种沿钢丝绳运动的爬行装置的绳索夹持机构中的绳轮组(200)，见附图2，由两个绳轮(210)、一个主动齿轮(201)组成，均通过轴、轴承安装在安装基板(100)上，进一步的，所述绳轮(210)还包括一个从动齿轮(211)，为一体同轴结构。进一步的，所述绳轮组(200)的主动齿轮(201)和两个绳轮(210)上的从动齿轮(211)进行啮合。进一步的，主动齿轮(201)的轴穿越安装基板(100)组成的箱体结构，插入传动系统的减速机(502)的输出轴孔中。进一步的，当传动系统带动主动齿轮(201)顺时针旋转时，啮合的两个从动齿轮(211)逆时针旋转，一体的两个绳轮(210)也逆时针旋转；进一步的，钢丝绳(401)被左侧压绳组(300)的压力下和两个绳轮(210)有足够的压力，这种压力产生的摩擦力，进一步的，由于绳轮(210)逆时针旋转，绳轮(210)产生的摩擦力对于钢丝绳(401)是向下的，进一步的，当钢丝绳(401)悬挂不动时，整个绳索夹持机构将向上运动，所述绳索夹持机构带动负载(人或其他货物)向上运动。同理，当传动系统带动主动齿轮(201)逆时针旋转时，啮合的两个从动齿轮(211)顺时针旋转，一体的两个绳轮(210)也顺时针旋转，负载及所述绳索夹持机构在重力作用下由于绳轮(210)的顺时针转动而向下运动，由于钢丝绳(401)被左侧压绳组(300)压力下和两个绳轮(210)有一定的压力产生的摩擦力，这个摩擦力向上阻止负载及所述绳索夹持机构做失速的自由落体运动，进一步的，这个摩擦力保证负载及所述绳索夹持机构的运动是可以控制，和绳轮(210)旋转的线速度一致。

进一步的，所述一种沿钢丝绳运动的爬行装置的绳索夹持机构中的压绳组(300)，见附图3，由压臂(301)、压轮组(310)、压臂转轴(321)、伸缩杆(322)、压簧(323)、调整螺母(324)等组成，进一步的，压轮组(310)通过压轮组转轴(313)安装在压臂(301)中间的轴孔上，压轮组(310)可以围绕此轴进行旋转，压臂(301)一端的压臂支点轴孔(315)装在支点转轴(101)上，压臂(301)可以围绕该支点转轴(101)进行旋转，压臂(301)另一端有压臂转轴(321)，和在伸缩杆(322)一端的伸缩杆轴孔(317)配合，伸缩杆(322)可以围绕压臂转轴(321)进行旋转。进一步的，压簧(323)套在伸缩杆(322)一端，压簧(323)一端顶在固定在安装基板(100)上的固定套(104)上，另一端顶在伸缩杆(322)的调整螺母(324)上。进一步的，压轮组(310)有两个压轮(311)，所述两个压轮(311)可以自由旋转，压轮(311)的轴安装在一个压轮连接板(312)上，进一步的，压轮连接板(312)上压轮组转轴(313)安装在压臂(301)中间的轴孔中。进一步的，压簧(323)的一端顶在固定套(104)上，相对于安装基板(100)是固定的，当压簧(323)受压产生一个弹簧力，这个力作用在调整螺母(324)上，又传递到伸缩杆(322)上，进一步的，这时压臂(301)一端的压臂转轴(321)就有一个弹簧力存在，这个力的方向是向右的，进一步的，压臂(301)是个杠杆机构，压臂(301)另一端为支点，是相对安装基板(100)固定的支点转轴(101)。进一步的，压簧(323)产生的弹簧力通过压臂(301)的杠杆机构进行放大，作用在压轮连接板(312)上，压轮连接板(312)又将这个力传递到两个压轮(311)上，进一步的，两个压轮(311)的压力将钢丝绳(401)和前述绳轮(210)压紧，进一步的，由于压轮组(310)可以围绕压轮组转轴(313)旋转，所以两个压轮(311)位置在压力下自由调整，两个压在钢丝绳(401)的力将是均匀的。进一步的，通过调节上述调节螺母，该螺母沿伸缩杆(322)上的螺纹左右运动，这种运动将压簧(323)压缩，产生可以调节的压力。

进一步的，所述一种沿钢丝绳运动的爬行装置的绳索夹持机构需要连接传动系统才能运行，这个传动系统包括：连接法兰(501)、减速机(502)、减速机输出轴孔(503)传动系统外壳(504)、电磁刹车(505)、刹车手动拨杆(506)、电机(507)、可充电电池及电机控制系统(508)、温度传感器(509)、旋转编码器(510)、等，连接绳索夹持结构的主动齿轮(201)的轴。见附图4，传动系统中的电机控制系统利用可充电电池的电能控制电机(507)运转.当运转时，电机(507)轴将动力转到电磁刹车(505)上，电磁刹车(505)得电后电机(507)轴直接将电机(507)动力传递到减速机(502)中，减速机输出轴将动力传递到绳索夹持机构的主动齿轮(201)；当停止时，电机失去电力停止运转，为防止在重力的作用下所述夹持机构的升降装置及其负载坠落，电磁刹车(505)失电，电机(507)输出轴抱死，减速机输入轴不能转动，电磁刹车本身的弹簧力产生的摩擦足够阻止升降装置及其负载下坠。电磁刹车为得电打开失电抱死。当电池没有电能或升降设备传动系统出现故障时，可以人工拨动刹车手动拨杆(506)，拨动的力克服电磁刹车(505)的弹簧力，刹车释放，升降装置以及负载靠重力作用下降，下降速度和拨动的力有关，停止拨动下降停止。电机(507)不能太大，所以采用高转速电机(507)，经过减速机(502)将扭矩放大，转速降低。为了适应不同的负载情况，电机(507)驱动系统对驱动电流进行检测，并为保证既定的转速而不断调整电流，这样的控制实现了负载闭环控制。电机(507)的另一端装有旋转编码器(510)，实时测定电机(507)的转速，并通过电机控制器来调整电机(507)转速，实现在转速方面的闭环控制；电机控制系统通过温度传感器(509)检测电机温度，当电机温度过高时将主动停止电机(507)。传动系统的电池为高性能锂铁电池组，电池配有电池保护电路，确保电池在放电、充电时安全可靠寿命长。所述传动系统包括人机操作界面，可以启动停止电机(507)运行，并有一套调速系统来实现升降装置的无极运行,连接孔(511)用于传动系统的固定。

附图5展示了含有所述含钢丝绳运动的爬行装置的绳索夹持机构的升降装置沿钢丝绳做上下动作实施例，在此实施例中，具有安全带的操作者与所述系统的连接装置连接，配置的钢丝绳(401)一端端部固定在高处固定结构。钢丝绳(401)从升降装置的绳索夹持机构中穿过，进一步的，操作人员悬挂连接在所述绳索夹持机构上，通过操控界面操作升降装置进行上下运动。

综上所述：本实用新型公开了一种沿钢丝绳运动的爬行装置的绳索夹持机构，该机构具有将钢丝绳(401)进行夹持，压力产生相对钢丝绳(401)的摩擦力，在钢丝绳(401)一端固定在高处一位置时，这种摩擦将带动升降装置上下运动。这种夹持机构重量轻，安全可靠，可以适应一定直径范围的钢丝绳(401)，通过调整压力的大小适应不同的负载。

Claims (8)

1.一种绳索夹持机构，其特征在于，包括外壳、绳索、绳轮组和压绳组；所述外壳设有供绳索穿过的孔；

所述绳轮组和所述压绳组位于所述外壳内；

所述绳索一侧设有所述绳轮组，所述绳轮组包括绳轮和齿轮组，所述绳轮与齿轮组匹配安装，所述齿轮组与外部的传动系统相连接；

所述绳索另一侧为压绳组，包括压轮组、压轮组转轴、压臂、压臂转轴、支点转轴、伸缩杆和弹簧调整装置；

所述支点转轴固定于所述外壳上；

所述压轮组为若干组，所述压轮组包括压轮、压轮转轴和压轮连接板，所述压轮为若干个，所述压轮通过所述压轮转轴与所述压轮连接板连接；所述压轮连接板通过所述压轮组转轴连接所述压臂；所述压臂的两端分别与所述压臂转轴和所述支点转轴相连接；

所述弹簧调整装置固定于所述外壳上，并套设在所述伸缩杆的一端；所述伸缩杆的另一端固定在所述压臂转轴上；

所述压轮和所述绳轮均压贴在所述绳索上。

2.根据权利要求1所述绳索夹持机构，其特征在于，所述绳索为钢丝绳。

3.根据权利要求1所述绳索夹持机构，其特征在于，所述压绳组为若干组，相邻两组压绳组共用一个支点转轴。

4.根据权利要求3所述绳索夹持机构，其特征在于，所述压绳组为两组。

5.根据权利要求1所述绳索夹持机构，其特征在于，所述压轮为两个压轮，对称分布在所述压轮连接板上。

6.根据权利要求1所述绳索夹持机构，其特征在于，所述弹簧调整装置包括固定套、弹簧和调整螺母，所述固定套固定于所述外壳上，所述弹簧穿过所述伸缩杆，一端固定在所述固定套上，另一端顶在所述调整螺母上，所述调整螺母与所述伸缩杆为螺纹连接。

7.根据权利要求1所述绳索夹持机构，其特征在于，所述绳索夹持机构包括辅助导向装置，所述辅助导向装置固定于所述外壳上，与所述绳索相匹配。

8.根据权利要求1所述绳索夹持机构，其特征在于，所述齿轮组包括主动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮与所述绳轮同轴安装，所述主动齿轮与外部传动机构为同轴安装，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合安装。

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