WO2013004105A1 - 速差式防坠器自锁可靠性能测试机 - Google Patents

Abstract

一种速差式防坠器自锁可靠性能测试机包括框架(20）、底板（2）和气泵（16），所述的框架(20）内设有固定板(10）、释放机构（5）、上限位块（12）、冲击底座（1）、控制柜（11）、吊环（19）、重量块组（3）、气缸（7）、活动板（4）、传感器（13）、活动板限位杆（17）和一个重量块限位杆（6），每个释放机构(5）由电磁铁（5010）、释放爪(506）和杠杆机构，释放爪（506）水平向内伸出形成可支承重物块组（3）的移动平台，电磁铁（5010）与杠杆机构的一端形成可脱扣的机械连锁；冲击底座（1）设置在底板（2）的中央位置，冲击底座（1）、重物块组（3）和速差式防坠器（9）的中心线重合，冲击底座（1）上还设有计数传感器（104）。该测试机具有结构简单、制造成本相对较低、加工一致性好和适合大批量生产等优点。

Description

速差式防坠器自锁可靠性能测试机

技术领域

本发明涉及一种速差式防坠器疲劳性能的试验装置。具体地说是当速差式防 说

坠器内安全绳被多次快速拉出时，测试其控制系统的自动锁止功能是否仍符合要 求的一种试验装置。 背景技术

速差式防坠器是专为高空作业人员预防高空坠落而设计的一种安全保护用 具。 其工作原理即利用物体下坠的速度差进行自控。 速差式防坠器主要由挂钩 (环）、 壳体、 锁止机构、 安全绳组成。 使用时， 将壳体一端的挂钩 （环） 扣除 书

在结构物上， 而安全绳一端的挂钩或环扣在人体的安全带上的安全扣上内即可。 正常使用时， 安全绳将随人体的移动范围自由伸縮， 不需经常更换悬挂位置。一 旦人体失足坠落， 安全绳的拉出速度加快， 速差式防坠器内控制系统能在安全绳 下坠规定距离内立即自动锁止， 负荷一旦解除又能恢复正常工作， 工作完毕后安 全绳将自动回收到速差式防坠器内， 便于携带。

速差式防坠器有被多次反复使用的特点， 因此速差机构自锁功能的稳定性 显得尤为重要。 为测试速差式防坠器的自锁功能在使用多次后是否仍然符合要 求， 以往采用将速差式防坠器悬挂在固定架上， 再将一定重量的重物悬挂在安 全绳端并人工提住重物， 然后瞬时释放重物使之自由落体， 测量安全绳落下的 距离是否在 lm 以内， 最后人工提起重物使安全绳收回壳体内。 参照相关试验 标准进行 1000次相同动作作为考核条件。 显然， 这种方法存在一系列的问题， 如劳动强度大、 效率低、 重复性差、 方式欠科学。 因此， 急需一种即科学合理、 安全稳定、 劳动强度和制造成本相对较低的速差式防坠器自锁功能疲劳测试试 验装备。 发明内容

为克服目前人工对速差式防坠器自锁功能疲劳特性进行测试所存在的上述 问题， 本发明提供了一种高效、稳定、科学的全自动速差式防坠器自锁可靠性能 测试机。

解决上述问题采用的技术方案是： 速差式防坠器自锁可靠性能测试机， 包括 框架、 底板 2和气泵， 所述的框架内设有一对固定板、 一个释放机构、 1到 2个上 限位块、 一个冲击底座和控制柜； 其特征在于：

所述框架的顶部中央吊板上固定连接一个吊环，用于连接速差式防坠器， 所 述速差式防坠器的下方连接一个重量块组；

所述一对固定板左右对称布置，将框架内部空间分为上下两部分； 所述的一 对固定板上方各设有一个气缸，所述的气缸内各设有一个气杆， 所述每个气杆的 下端固定一个连接活动板，所述活动板在气杆的带动下做上下运动； 至少一个活 动板上设有位置传感器；

所述的一对固定板的下方各竖直布置两个活动板限位杆和一个重量块限位 杆， 其中， 活动板限位杆与所述的活动板连接， 防止活动板在上下运动中发生偏 移；

每个活动板上各设有一个所述的释放机构，所述的两个释放机构呈左右对称 设置， 每个释放机构 5包括电磁铁、 释放爪和杠杆机构， 所述的释放爪水平向内 伸出形成可支承重物块组的移动平台，所述的电磁铁与杠杆机构的一端形成可脱 扣的机械连锁，所述的释放爪固定在杠杆机构的另一端， 在电磁铁与杠杆机构脱 扣时可在一定幅度内做上下摆动，释放所述的重物块组， 而在电磁铁与杠杆机构 连锁时托住重物块组而不使其掉落；

所述的冲击底座设置在所述底板的中央位置，所述的冲击底座、重物块组和 速差式防坠器的中心线重合， 所述的冲击底座上还设有计数传感器。

上述全自动速差式防坠器自锁可靠性能测试机， 有以下几个特点：

1 ) 释放机构利用电磁铁原理， 对释放爪进行控制， 从而达到释放或托住重 物块组的目的， 且性能稳定。

2) 通过控制柜对试验过程进行全自动控制， 减轻了劳动强度， 提高了试验 效率。

3) 结构较为简单， 制造成本相对较低， 加工一致性好， 适合大批量生产。 作为本发明进一步改进， 所述的框架上还设有 1到 2个下限位块， 且所述的下 限位块位于靠近底板的上方。 该下限位块用于控制活动板向下运动的下限位置。

作为本发明的再进一步改进， 所述的重物块组包括吊杆、 固定螺母、 重块和 若干个砝码块，所述的重块和砝码块呈圆形， 所述重块的边缘位置设有两个用于 插接所述重物块组限位杆的通孔； 所述砝码块上设有开口槽， 可根据要求将若干 个砝码块 304插于重块上方， 并用固定螺母拧紧。

作为本发明的再进一步改进，所述的释放机构还包括一个安装板、一个支座 和一个套筒， 所述的安装板固定到支座上， 所述的支座固定到所述的活动板上； 所述的杠杆机构包括杠杆、插销和弹丝， 所述的杠杆通过轴销与所述的安装板和 支座轴接，所述的轴销通过螺钉固定在安装板和支座上； 所述支座上开设有一个 以轴销为圆心的圆弧槽，所述插销的一端固定在杠杆的外端， 另一端穿过所述的 圆弧槽后与弹丝的一端连接，所述弹丝的另一端连接到轴销； 所述释放爪固定在 杠杆的内端； 所述的套筒固定在所述的安装板上， 所述的电磁铁设置在所述的套 筒内。

作为本发明的再进一步改进， 所述的冲击底座包括底座、顶板、 螺栓和缓冲 弹簧，所述的顶板嵌装在所述的底座内， 所述的螺栓穿过底座后与所述的顶板连 接。所述的缓冲弹簧套装在所述的螺栓上， 并置于底座和顶板之间； 计数传感器 设置在所述底座的一侧。冲击底座内置的缓冲弹簧， 使得重物下落撞在底座上时 产生缓冲， 有效的降低了对试验机的冲击， 减小了对周围环境的影响， 提升了试 验机的工作寿命。

附图说明

图 1是本发明速差式防坠器自锁可靠性能测试机的结构示意图。

图 2是本发明重物块组的结构示意图。

图 3是本发明释放机构的结构示意图。

图 4是本发明释放机构的正视图。

图 5是图 4的俯视图。

图 6是图 5的 A-A向剖视图。

图 7是本发明速差式防坠器自锁可靠性能测试机的正视图。

图 8是本发明冲击底座的结构示意图。

图 9是本发明活动块上升至上限位置时的示意图。

图 10是释放机构释放后重量块组下落过程中的示意图。 具体实施方式

本发明的速差式防坠器自锁可靠性能测试机， 包括框架 20、气泵 16、气缸 7、 活动板 4、 释放机构 5、 传感器（接近开关） 13、 冲击底座 1、 重量块组 3和控制柜 11。

试验机框架 20的顶部中央吊板 8上固定连接一个吊环 19， 用于连接速差式防 坠器 9。

两块固定板 10左右对称布置， 将框架 20内部空间分为上下两部分。

在两块固定板的上方位置各竖直布置 1个双向气缸 7。 双向气缸 7内各设有一 个气杆 21。气杆 21的下端固定连接活动板 4， 活动板 4在气杆 21的带动下做上下运 动。

在两块固定板 10的下方位置各竖直布置 2个活动板限位杆 17和 1个重量块限 位杆 6。 其中， 活动板限位杆 17通过直线轴承 14与活动板 4连接， 防止活动板 4在 上下运动中发生偏移。

靠近固定板 10下方、 安装在框架 20上的上限位块 12控制活动板 4向上运动的 上限位置； 靠近底板 2上方、安装在框架 20上的下限位块 18控制活动板 4向下运动 的下限位置。

参照图 2， 重物块组 3由吊杆 301、 固定螺母 302、 5kG重块 303和若干个 lkG砝 码块 304组成。 5kG重块 303和 lkG砝码块 304呈圆形。 5kG重块 303的边缘位置设 有两个通孔 305。 lkG砝码块 304上设有开口槽 306， 可根据要求将若干个 lkG砝码 块 304插于 5kG重块 303上方， 并用固定螺母 302拧紧， 以防止多次冲击后重量块 组 3偏移或掉落。

与活动板限位杆 17平行布置， 安装于固定板 10的下方一对重物块组限位杆 6 穿过重物块组 3的通孔 305。重物块组限位杆 6防止重物块组 3在下落过程中发生周 向的转动和偏移。

每个活动板 4上各设有 1个释放机构 5， 所述的两个释放机构 5呈左右对称设 置。 参照图 3-图 6， 每个释放机构 5包括电磁铁 5010、 释放爪 506和杠杆机构。 释 放爪 506水平向内伸出形成可支承重物块组 3的移动平台。所述的电磁铁 5010设置 在一个安装板 8上， 并与杠杆机构的一端形成可脱扣的机械连锁。 所述的释放爪 506固定在杠杆机构的另一端， 在电磁铁 5010与杠杆机构脱扣时可在一定幅度内 做上下摆动， 释放所述的重物块组 3， 而在电磁铁 5010与杠杆机构连锁时托住重 物块组 3而不掉落。

所述的安装板 8固定到一个支座 505上，所述的支座 505固定到所述的活动板 4 上。所述的杠杆机构包括杠杆 507、插销 504和弹丝 503， 所述的杠杆 507通过轴销 501与所述的安装板 8和支座 505轴接，所述的轴销 501通过螺钉 502固定在安装板 8 和支座 505上。 支座 505上开设有一个以轴销 501为圆心的圆弧槽 5011， 所述插销 504的一端固定在杠杆 507的外端， 另一端穿过所述的圆弧槽 5011后与弹丝 503的 一端连接， 弹丝 503的另一端连接到轴销 501。 释放爪 506固定在杠杆 507的内端。

所述的电磁铁 5010设置在一个套筒 509内， 根据控制柜 11的指令对杠杆机构 形成脱扣或连锁。 具体来说， 当控制柜 11发出脱扣指令， 电磁铁 5010得电， 铁心 吸合， 与杠杆 507脱扣， 在重物块组 3的重力作用下释放爪 506向下摆动， 重物块 组 3下落。 当控制柜 11发出连锁指令， 电磁铁 5010失电， 铁心在复位弹簧 5015的 作用下弹出， 压住杠杆 507使其形成机构连锁， 此时释放爪 506就无法向下摆动， 托住重物块组 3。

活动板 4上设有传感器 （如接近开关） 13， 重物块组 3掉落后， 活动板 4在气 杆 21的带动下向下运行， 当传感器（接近开关） 13在下降过程中感应到重物块组 3， 活动板 4改变为上升， 释放机构 5上的释放爪即托起重物块组 3并随活动板 4上 升至上限位置。

在底板 2中央位置固定冲击底座 1。 参照图 7， 冲击底座 1、 重物块组 3、 速差 式防坠器 9的中心线重合。

参照图 8， 冲击底座 1包括底座 101、 顶板 102、 螺栓 103和缓冲弹簧 105， 所述 的顶板 102嵌装在所述的底座 101内，所述的螺栓 103穿过底座 101后与所述的顶板 102连接。所述的缓冲弹簧 105套装在所述的螺栓 103上，并置于底座 101和顶板 102 之间。 当重物块组 3掉下时撞在冲击支座 1上， 冲击支座 1的端面有一段向下的缓 冲距离， 以减小重物块对底板 2的冲击力。底座 101的一侧设有计数传感器（如接 近开关） 104， 记录重物块组 3掉落在冲击底座 1上的次数。

试验过程如下：

1 ) 将速差式防坠器 9悬挂在试验机顶板 8的吊环 19上；

2) 在控制柜 11的面板上设置试验参数；

3) 将安全绳一端的挂钩下拉直固定板 10下方，再将重物块组 3悬挂在安全绳 的挂钩上， 如图 7所示； 4) 开启气泵 16工作， 使活动板 4上升至上限位置， 并用释放机构 5的释放爪 托住重物块组 3， 如图 9所示；

5) 电磁铁吸合释放爪松开，重物块组 3快速掉下，安全绳被快速拉出，同时， 活动板 4在气泵 16作用下下降， 如图 10所示。 当活动板 4上的传感器 （接 近开关） 13检测到重物块组 3时， 则释放爪将托起重物块组 3向上运动至 上限位置， 如图 9所示；

6) 若重物块组 3撞在冲击底座 2上，说明速差式防坠器 9的锁止机构不能有效 锁止， 同时由冲击底座上 2的计数传感器（接近开关）进行撞击次数的累 计。

应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制， 任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造， 均落入本发明的保护范围之内。

Claims

权 利 要 求 书 、 速差式防坠器自锁可靠性能测试机， 包括框架（20)、底板（2)和气泵（16)， 所述的框架 （20) 内设有一对固定板 （10)、 一个释放机构 （5)、 1到 2个上 限位块 （12)、 一个冲击底座 （1 ) 和控制柜 （11 ); 其特征在于：

所述框架 （20) 的顶部中央吊板（8)上固定连接一个吊环 （19)， 用于 连接速差式防坠器（9)，所述速差式防坠器（9)的下方连接一个重量块组（3); 所述一对固定板（10)左右对称布置， 将框架（20) 内部空间分为上下 两部分； 所述的一对固定板（10)上方各设有一个气缸（7)， 所述的气缸（7) 内各设有一个气杆（21 )，所述每个气杆（21 )的下端固定一个连接活动板（4)， 所述活动板 （4) 在气杆 （21 ) 的带动下做上下运动； 至少一个活动板 （4) 上设有位置传感器 （13);

所述的一对固定板（10) 的下方各竖直布置两个活动板限位杆（17)和 一个重量块限位杆（6)， 其中， 活动板限位杆（17)与所述的活动板（4)连 接， 防止活动板 （4) 在上下运动中发生偏移；

每个活动板 （4) 上各设有一个所述的释放机构 （5 )， 所述的两个释放 机构 （5)呈左右对称设置， 每个释放机构 （5)包括电磁铁（5010)、 释放爪 (506) 和杠杆机构， 所述的释放爪 （506) 水平向内伸出形成可支承重物块 组（3) 的移动平台， 所述的电磁铁（5010)与杠杆机构的一端形成可脱扣的 机械连锁， 所述的释放爪（506)固定在杠杆机构的另一端， 在电磁铁（5010) 与杠杆机构脱扣时可在一定幅度内做上下摆动， 释放所述的重物块组 （3)， 而在电磁铁 （5010) 与杠杆机构连锁时托住重物块组 （3) 而不使其掉落； 所述的冲击底座（1 )设置在所述底板（2) 的中央位置， 所述的冲击底 座 （1 )、 重物块组 （3) 和速差式防坠器 （9) 的中心线重合， 所述的冲击底 座 （1 ) 上还设有计数传感器 （104)。

、 如权利要求 1所述的速差式防坠器自锁可靠性能测试机， 其特征在于所述的 框架 （20)上还设有 1到 2个下限位块（18)， 且所述的下限位块（18)位于 靠近底板 （2) 的上方。

、 如权利要求 1所述的速差式防坠器自锁可靠性能测试机， 其特征在于所述的 重物块组 （3) 包括吊杆 （301 )、 固定螺母 （302)、 重块 （303) 和若干个砝 码块 （304)， 所述的重块 （303) 和砝码块 （304) 呈圆形， 所述重块 （303) 的边缘位置设有两个用于插接所述重物块组限位杆（6) 的通孔（305); 所述 砝码块 （304) 上设有开口槽 （306)， 可根据要求将若干个砝码块 （304) 插 于重块 （303) 上方， 并用固定螺母 （302) 拧紧。

、 如权利要求 1所述的速差式防坠器自锁可靠性能测试机， 其特征在于所述的 释放机构 （5)还包括一个安装板（8)、 一个支座 （505)和一个套筒（509)， 所述的安装板（8) 固定到支座 （505)上， 所述的支座 （505) 固定到所述的 活动板（4)上； 所述的杠杆机构包括杠杆（507)、插销（504)和弹丝（503)， 所述的杠杆 （507) 通过轴销 （501 ) 与所述的安装板 （8) 和支座 （505) 轴 接， 所述的轴销 （501 ) 通过螺钉 （502) 固定在安装板 （8) 和支座 （505 ) 上； 所述支座 （505) 上开设有一个以轴销 （501 ) 为圆心的圆弧槽 （5011 )， 所述插销 （504) 的一端固定在杠杆 （507) 的外端， 另一端穿过所述的圆弧 槽 （5011 ) 后与弹丝 （503 ) 的一端连接， 所述弹丝 （503 ) 的另一端连接到 轴销（501 );所述释放爪（506)固定在杠杆（507)的内端；所述的套筒（509) 固定在所述的安装板（8)上，所述的电磁铁（5010)设置在所述的套筒（509) 内。

、 如权利要求 1-4任何一项所述的速差式防坠器自锁可靠性能测试机， 其特征 在于所述的冲击底座 （1 ) 包括底座 （101 )、 顶板 （102)、 螺栓 （103 ) 和缓 冲弹簧 （105)， 所述的顶板 （102) 嵌装在所述的底座 （101 ) 内， 所述的螺 栓（ 103)穿过底座（ 101 )后与所述的顶板（ 102)连接。所述的缓冲弹簧（ 105) 套装在所述的螺栓 （103)上， 并置于底座 （101 )和顶板（102)之间； 计数 传感器 （104) 设置在所述底座 （101 ) 的一侧。