CN219764337U - 一种自锁器及跟随式防坠安全装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自锁器及跟随式防坠安全装置，该自锁器套在缆绳上，沿缆绳自由滑动，包括：半管状的后支架和前支架，后支架和前支架从前后包围套在缆绳，在缆绳上形成管状滑套；在管状滑套的下端设置一对在缆绳上滑动的下导轮，下导轮的下导轮轴分别设置在支架和前支架下端；在所述的管状滑套的上端设置一对在缆绳上滑动的上导轮，上导轮的上导轮轴分别设置在支架和前支架上端；利用螺栓栓在管状滑套上的自锁臂，自锁臂起始端为一绕所述螺栓旋转并与缆绳接触的偏心轮，末端形成一个挂安全带的挂环，安全带带动挂环使偏心轮绕螺栓旋转对缆绳挤压形成自锁。该跟随式防坠安全装置中利用上述自锁器，在缆绳上滑动和自锁，保证安全。

Description

一种自锁器及跟随式防坠安全装置

技术领域

本实用新型涉及自锁器及跟随式防坠安全装置。

背景技术

登高作业时，作业人员需要佩戴安全带。而在竖井或攀岩等很多场合，找不到牢固的安全带挂钩处。纵使现场有足够的挂钩位置，由于人或物的高度不断变化而需要不停地变换挂钩位置，非常麻烦。而且在变换挂钩位置时，挂钩从原位置拆除到重新挂到新的位置这个时间段内，是没有安全保护的，具有安全风险，为此，人们设计了双挂钩的安全带。使用双挂钩的安全带时，人或物上升或下降过程需要不断地交替变换两个挂钩的位置，操作起来工作量非常大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自锁器及跟随式防坠安全装置，在安全带的牵引下，沿着防坠钢丝绳自由滑动，始终跟随着作业人员或物料。当人或物料发生坠落意外时，在防坠钢丝绳上的滑动速度过大而发生自锁，让人或物料锁定在防坠钢丝绳上，从而避免坠落意外，达到了安全保护的目的。

本实用新型实现其技术目的技术方案是：一种自锁器，套在缆绳上，沿缆绳自由滑动，包括：半管状的后支架和前支架，所述的后支架和前支架从前后包围套在缆绳，在缆绳上形成管状滑套；在所述的管状滑套的下端设置一对在缆绳上滑动的下导轮，所述的下导轮的下导轮轴分别设置在所述后支架和前支架下端；在所述的管状滑套的上端设置一对在缆绳上滑动的上导轮，所述的上导轮的上导轮轴分别设置在所述后支架和前支架上端；

利用螺栓栓在管状滑套上的自锁臂，所述的自锁臂起始端为一绕所述螺栓旋转并与缆绳接触的偏心轮，末端形成一个挂安全带的挂环，安全带带动动挂环使偏心轮绕螺栓旋转对缆绳挤压形成自锁。

进一步的，上述的自锁器中：所述后支架和前支架的中部向同一方向延伸出耳板，在耳板上钻有同心孔，在同心孔中栓上所述的螺栓。

进一步的，上述的自锁器中：在管状滑套上，所述的自锁臂的对面还设置有压块，所述压块在压块弹簧的作用下压住缆绳，与缆绳产生摩擦力。

进一步的，上述的自锁器中：还包括调节所述压块弹簧弹力的调节机构。

进一步的，上述的自锁器中：还包括使所述的自锁臂保持水平偏上翘的姿态的回位弹簧。

进一步的，上述的自锁器中：还包括两个头穿过所述后支架和前支架上的小孔的U形顶针，所述的U形顶针由所述的自锁臂上凸出的筋板压住，穿过所述管状滑套给所述压块一个向外的推力，以抵消所述压块弹簧的推力，以此减少自锁器与钢丝绳的摩擦力，使上行更顺畅。

进一步的，上述的自锁器中：所述的下导轮和下导轮轴采用花键或方型孔配合，下导轮与下导轮轴连动，形成自锁导轮。

进一步的，上述的自锁器中：在前支架的左下端和后支架的右下端，分别设置一套自锁棘轮。所述的自锁棘轮包括带内齿的棘轮、螺钉、弹簧和离心锚，所述的棘轮各自固定在所在支架上，所述的下导轮轴依次穿过所在支架的棘轮、安装孔、下导轮、另一头安装孔、垫片后用螺母锁定。在所述的下导轮轴的顶部平台上利用一对所述螺钉将所述离心锚的一端铰接，弹簧连接一对离心锚的中部，使离心锚向旋转中心收拢。

本实用新型提供一种跟随式防坠安全装置，包括工作现场从上而下敷设一条防坠钢丝绳。钢丝绳在上端固定牢靠，自锁器安装在钢丝绳上，工人将自己或物料的安全带的挂钩挂在自锁器的挂环上，所述自锁器为上述任一自锁器。

作业过程中，本实用新型的自锁装置在安全带的牵引下，沿着防坠钢丝绳自由滑动，始终跟随着作业人员或物料。当人或物料发生坠落意外时，本装置在防坠钢丝绳上的滑动速度过大而发生自锁，让人或物料锁定在防坠钢丝绳上，从而避免坠落意外，达到了安全保护的目的。

以下将结合实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

附图1是本实用新型自锁器套在缆绳上示意图(一)；

附图2是本实用新型自锁器套在缆绳上示意图(二)；

附图3是本实用新型自锁器结构分解示意图；

附图4是本实用新型自锁器装配剖面图

附图5是图1A处放大图；

附图6为下导轮及棘轮机构的分解图；

附图7是为本实用新型坠落意外时自锁臂发生自锁的原理图；

附图8为本实用新型人员坠落意外时发生自锁保护的状态图。

图中：1为后支架，2为下导轮，3为下导轮轴，4为前支架，5为螺栓，6为自锁臂，7为回位弹簧，8为U形顶针，9为上导轮轴，10为上导轮，11为压块，12为压块弹簧，13为调整螺栓，14为防坠钢丝绳，15为带内齿的棘轮，16为螺钉，17为拉伸弹簧，18为离心锚，20为耳板，20-1同心孔，22为平垫，23为下导轮轴的锁定螺母。

具体实施方式

本实施例是一种跟随式防坠安全装置，如图1和图2所示，本跟随式防坠安全装置包含用钢丝绳做的防坠缆绳14，跟随式防坠自锁装置，它是一种自锁器100如图3所示。自锁器100和安全带200配合使用。当登高作业、攀岩、或竖井作业时，预先在作业现场敷设一条防坠缆绳14(钢丝绳)，将本装置安装于防坠钢丝绳上，作业人员将自己或物料的安全带挂钩勾在本装置的挂环上。作业过程中，本装置在安全带的牵引下，沿着防坠钢丝绳自由滑动，始终跟随着作业人员或物料。当人或物料发生坠落意外时，本装置在防坠钢丝绳上的滑动速度过大而发生自锁，让人或物料锁定在防坠钢丝绳上，从而避免坠落意外，达到了安全保护的目的。

自锁器是本实施例的关键，如图3和图4所示，前支架4、后支架1均为半管状。它们在中部向同一方向延伸出耳板20，在耳板20钻同心孔20-1。前支架4和后支架1将防坠钢丝绳包住后，螺栓5穿过此同心孔20-1，用螺母紧固，这样就将前支架4和后支架1固定，组成一个管状滑套，此滑套内径比钢丝绳直径稍大。前支架4和后支架1的上、下均设置导轮各一套，共4套导轮，分别是一对下导轮轴3上的下导轮2，一对上导轮轴9上的上导轮10；用于减少滑套和钢丝绳的摩擦阻力。所有导轮的轮廓面做成圆弧状。

本实施例中，在自锁器上还包括压块11和压块弹簧12。压块11在压块弹簧12的作用下压住钢丝绳，与钢丝绳产生摩擦力。调节机构13(调整螺丝)可调节弹簧的推力，以获得合适的摩擦力，用以克服自锁器的重力，让自锁器能悬停或者说附着在钢丝绳的任一位置上。

在自锁器中还具有一个自锁臂6，自锁臂6的右边做成环状6-1，用于挂安全带。左边做成偏心轮6-2。此偏心轮6-2圆心和孔的中心偏差若干毫米(根据钢丝绳的直径和自锁臂的自锁角确定最终偏心距)。自锁臂6的偏心孔就是上面耳板20上钻的同心孔20-1，它和螺栓5间隙配合，自锁臂6可绕螺栓5自由旋转；后支架1在两个耳板20之间挖空，让自锁臂6的偏心轮6-2外圆能接触或者挤压钢丝绳，达到自锁目的。

回位弹簧7用于自锁臂6的回位，且能让自锁臂6保持水平偏上翘的姿态。设计合适的偏心角，让偏心轮6-2外圆和钢丝绳的距离在自锁臂6稍微上翘的姿态时离得最远，有少量间隙，没有相互摩擦；回位弹簧7的回位力设计不宜过大，当安全带牵引本实施例的自锁器慢速下行时，此回位力能保持自锁臂6抬起姿态即可。

U形顶针8的两个头穿过前、后支架4、1的小孔，和压块11连接。当安全带牵引自锁器上行时，自锁臂6凸出的筋板压住U形顶针8，给压块11一个向左的推力，以抵消弹簧12的推力，从而减少压块和钢丝绳的摩擦阻力，让滑套上行更顺畅。

下面两个导轮设计成带自锁功能的导轮，具体方法是：下导轮2和导轮轴3之间用花键或方型孔配合，导轮能带动轴一起旋转。在导轮轴的一端设置一套棘轮机构，如图5和图6所示，本实施例中，棘轮机构包括内啮合棘轮15、螺钉16、拉伸弹簧17和离心锚18，内啮合棘轮15固定在支架上或者和支架做成一体，下导轮轴3依次穿过棘轮、安装孔、下导轮2、另一头安装孔后伸出，用垫片22和螺母23锁定，在下导轮轴3顶部平台上利用一对螺钉16将离心锚18的一端铰接，拉伸弹簧17连接一对离心锚18的另一端。螺钉16与离心锚18的孔为间隙配合，离心锚18可以绕螺钉16转动，拉伸弹簧17让两个离心锚往中心收拢。

在实践中，上面两个导轮也可以和下面的导轮一样使用自锁功能的导轮。

当滑套顺着缆绳14向下滑动时，钢丝绳带动下导轮2、导轮轴3、离心锚18一起做顺时针旋转，达到一定转速时，离心锚18的离心力大于拉伸弹簧17的拉力，离心锚18向外扩张，卡在棘轮(即内啮合棘轮15)的内牙上，让导轮停止旋转，此时，缆绳14和导轮之间滚动摩擦变为滑动摩擦，摩擦阻力增大，进一步诱发自锁臂6的旋转自锁。为增大装置可靠性，也可将滑套的四个导轮都设计成自锁导轮。

以上设计，根据不同的设计载荷选择合适规格的缆绳14。装置的前、后支架、导轮、导轮轴、自锁臂的尺寸根据钢丝绳直径和设计载荷进行选择。设计最后阶段需进行强度校验。

工作现场从上而下敷设一条防坠缆绳14，在最高处将缆绳14一端固定牢靠。自锁器100的如图3所示安装在钢丝绳上，此装置能依靠压块和钢丝绳摩擦力，悬停在钢丝绳的任一高度，而在外力牵引下，又能上下滑动。作业人员将自己或物料的安全带挂钩勾在装置的自锁臂6的挂环上。这样，自锁装置就和人或物料联结在一起。

当作业人员或物料上下移动时，自锁器在安全带的牵引下在缆绳14上移动，一直跟随着人或物料。当一旦发生人或物料的坠落事故时，人或物在重力的作用下，做自由落体运动，而此刻，在安全带拉紧前，自锁器附着在缆绳14上，尚处于静止状态。瞬间后，安全带拉紧，并以一定的初速度迅速下拉自锁臂6的挂环，而自锁臂的另一头(偏心轮)和滑套一起，因惯性，速度为零，一静一动让自锁臂6产生一个顺时针旋转的力矩。另外，滑套和钢丝绳之间的摩擦力也增加了此旋转力矩。此力矩克服回位弹簧7的拉力，让自锁臂6顺时针旋转，当自锁臂6旋转至一定角度时，偏心轮和钢丝绳开始接触并干涉，导致自锁，如图7和图8所示的状态。

如果人或物料的下坠初速度尚不能将自锁臂6发生足够的转角进行自锁时，自锁装置100在安全带200的拉拽下往下滑落，此时下导轮和钢丝绳摩擦而高速旋转，和导轮连接的自锁锚也高速旋转，它们在离心力的作用下向外扩张，卡在棘轮的内齿上，阻止了导轮的旋转，导轮和钢丝绳滚动摩擦变为滑动摩擦，下滑阻力瞬间急速增大。此瞬间增大的阻力进一步诱发自锁臂6做顺时针旋转，最终和钢丝绳发生干涉并自锁，达到保护的目的。如图7所示为使用本实施例时，人员坠落意外时发生自锁保护的状态图

作业过程中，本实用新型的自锁装置在安全带的牵引下，沿着防坠钢丝绳自由滑动，始终跟随着作业人员或物料。当人或物料发生坠落意外时，本装置在防坠钢丝绳上的滑动速度过大而发生自锁，让人或物料锁定在防坠钢丝绳上，从而避免坠落意外，达到了安全保护的目的。

Claims (10)

1.一种自锁器，套在缆绳(14)上，沿缆绳(14)自由滑动，其特征在于：包括：

半管状的后支架(1)和前支架(4)，所述的后支架(1)和前支架(4)从前后包围套在缆绳(14)，在缆绳(14)上形成管状滑套；在所述的管状滑套的下端设置一对在缆绳(14)上滑动的下导轮(2)，所述的下导轮(2)的下导轮轴(3)分别设置在所述后支架(1)和前支架(4)下端；在所述的管状滑套的上端设置一对在缆绳(14)上滑动的上导轮(10)，所述的上导轮(10)的上导轮轴(9)分别设置在所述后支架(1)和前支架(4)上端；

利用螺栓(5)栓在管状滑套上的自锁臂(6)，所述的自锁臂(6)起始端为一绕所述螺栓(5)旋转并与缆绳接触的偏心轮(6-2)，末端形成一个挂安全带的挂环(6-1)，安全带带动挂环(6-1)使偏心轮(6-2)绕螺栓(5)旋转对缆绳(14)挤压形成自锁。

2.根据权利要求1所述的自锁器，其特征在于：所述后支架(1)和前支架(4)的中部向同一方向延伸出耳板(20)，在耳板上钻有同心孔(20-1)，在同心孔(20-1)中栓上所述的螺栓(5)。

3.根据权利要求1所述的自锁器，其特征在于：在管状滑套上，所述的自锁臂(6)的对面还设置有压块(11)，所述压块(11)在压块弹簧(12)的作用下压住缆绳(14)，与缆绳(14)产生摩擦力。

4.根据权利要求3所述的自锁器，其特征在于：还包括调节所述压块弹簧(12)弹力的调节机构(13)。

5.根据权利要求4所述的自锁器，其特征在于：还包括使所述的自锁臂(6)保持水平偏上翘的姿态的回位弹簧(7)。

6.根据权利要求5所述的自锁器，其特征在于：还包括两个头穿过所述后支架(1)和前支架(4)上的小孔的U形顶针(8)，所述的U形顶针(8)由所述的自锁臂(6)上凸出的筋板(6-3)压住，穿过所述管状滑套给所述压块(11)一个向外的推力。

7.根据权利要求1至6中任一所述的自锁器，其特征在于：所述的下导轮(2)和下导轮轴(3)之间采用花键或方型孔配合，下导轮(2)与下导轮轴(3)连动，形成自锁导轮。

8.根据权利要求7所述的自锁器，其特征在于：所述自锁导轮包括自锁棘轮；所述的自锁棘轮包括内啮合棘轮(15)、螺钉(16)、拉伸弹簧(17)和离心锚(18)；所述内啮合棘轮(15)固定在所在的支架上，所述的下导轮轴(3)依次穿过所在支架的内啮合棘轮(15)、安装孔、下导轮、另一头的安装孔、垫片(22)，所述的下导轮轴(3)用螺母(23)锁定；在所述的下导轮轴(3)顶部平台上利用一对所述螺钉(16)将所述离心锚(18)的一端铰接，拉伸弹簧(17)连接一对离心锚(18)的中部。

9.一种跟随式防坠安全装置，包括工作现场从上而下敷设一条防坠缆绳(14)，沿缆绳(14)自由滑动的自锁器，工人将自己或被物料的安全带挂钩挂在自锁器的挂环上；其特征在于：所述自锁器为权利要求1至8中任一自锁器。

10.根据权利要求9所述的跟随式防坠安全装置，其特征在于：所述的自锁器中，所述上导轮(10)的上导轮轴(9)组成自锁导轮。