一種輔助自動攀爬裝置及其使用方法與流程

2023-10-04 18:31:49 2

本發明屬於機械技術領域，涉及一種攀爬，具體涉及一種輔助自動攀爬裝置及其使用方法。

背景技術：

目前市場上用於杆類攀爬的裝置較少，主要是攀爬腳扣加安全帶，但這種傳統的攀爬裝置有著很大的不便之處。傳統的腳扣攀爬是利用人力，一步一步向上爬的，非常地消耗體力而且還不安全。而且工人還需要在上面工作這時還得控制腳下的平衡，以至於工人的工作環境十分惡劣。在這種情況下急需一種新的安全可靠便利的裝置取代它。

技術實現要素：

根據以上現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是提出一種輔助自動攀爬裝置及其使用方法，通過設置加速踏板的急剎裝置，實現對加速踏板的速度限制，具有體型小、降低油耗和增加安全性的有益效果。

為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為：

一種輔助自動攀爬裝置，該裝置包括安裝板、設置在安裝板上部的蓄電池、設置在安裝板上部的彈簧座椅、兩個設置在安裝板下部的電動機、設置在安裝板上的下支架、設置在安裝板上的上支架、兩個分別設置在下支架和上支架上的內凹式開槽圓柱輪、設置在安裝板上可以與上支架配合封閉上支架的活動支架和控制活動支架運動的旋轉手柄，內凹式開槽圓柱輪的一端設有齒輪，電動機的輸出軸上也設有齒輪，兩個電動機上的齒輪分別和兩個內凹式開槽圓柱輪上的齒輪通過齒輪帶傳動。

所述旋轉手柄與安裝板通過銷釘連接，旋轉手柄與銷釘固定連接，旋轉手柄可在安裝板上旋轉，活動支架的一端與上支架通過螺栓連接，活動支架可繞上支架轉動，兩個內凹式開槽圓柱輪的轉動方向相反。所述彈簧座椅上設有電動機開關，電動機開關分別通過導線與兩個電動機連接，電動機還通過導線與蓄電池連接，電動機開關控制電動機開啟與關閉。所述安裝板上部還設有保護欄；所述保護欄內側還設有載物框。所述彈簧座椅上設有平衡傳感器和處理器，安裝板的上表面還設有液壓缸，彈簧座椅的底部設有兩節杆，兩節杆分為上下兩段，上段的上端與彈簧座椅的下表面垂直固定連接，下段的下端與安裝板的上表面垂直固定連接，上段的下端與下段的上端通過銷軸連接，液壓缸的兩端分別兩節杆的上段和安裝板的上表面，所述銷軸的軸線與水平面平行並且與內凹式開槽圓柱輪的軸線平行。所述內凹式開槽圓柱輪的中心設有軸，設置在內凹式開槽圓柱輪上的齒輪就設置在軸的一端；所述軸遠離齒輪的一端的端部設有棘輪，安裝內凹式開槽圓柱輪的上支架和下支架上都設有棘爪、彈簧擋板和回位彈簧，棘爪與上支架和下支架都是通過銷釘連接，回位彈簧的兩端分別連接彈簧擋板和棘爪。軸的兩端設有螺紋，螺紋上配合有螺母，所述軸上設有棘輪的一端上還設有制動盤，所述上支架和下支架上都設有與制動盤配合的制動片，所述上支架和下支架上還各設有兩個聯動液壓缸；所述聯動液壓缸上設有兩個伸縮杆，每個聯動液壓缸上的兩個伸縮杆同時伸縮但是伸縮的方向相反，其中一個伸縮杆遠離聯動液壓缸的一端與制動片連接，另一個伸縮杆遠離聯動液壓缸的一端可與棘爪接觸，所述安裝板的上表面還設有液壓缸開關和制動踏板。液壓缸開關與聯動液壓缸通過導線電連接，液壓缸開關設置在制動踏板的下方，制動踏板的一端與安裝板通過鉸鏈連接。所述軸上還設有兩個套筒，兩個所述套筒分別設置在軸上制動盤與螺母之間和制動盤與棘輪之間。

一種輔助自動攀爬裝置的使用方法，步驟一，搬動旋轉手柄，移動活動支架，然後將輔助自動攀爬裝置放置到杆上，使得杆處於兩個分別設置在下支架和上支架上的內凹式開槽圓柱輪之間；步驟二，移動活動支架，使得活動支架與安裝板接觸，然後搬動旋轉手柄，使得旋轉手柄將活動支架固定在安裝板上；步驟三，打開彈簧座椅下的電動機開關來驅動電動機運動，進而使得內凹式開槽圓柱輪在杆上滾動，內凹式開槽圓柱輪帶動輔助自動攀爬裝置和坐著裝置上的工作人員沿杆穩定上移；步驟四，當工作人員上升到所需要的高度時，關閉電動機開關，由於棘輪和棘爪的作用，使得輔助自動攀爬裝置靜止在杆上；步驟五，如果要攀爬的杆是電線桿時，當平衡傳感器感應到彈簧座椅的上表面與水平面之間存在夾角時，平衡傳感器將信號傳給處理器，處理器處理後對液壓缸下達命令使其伸縮以達到將彈簧座椅的上表面調至水平的作用；步驟六，當工作人員想要下來時，可以輕踩制動踏板，此時制動踏板將觸動液壓缸開關，然後聯動液壓缸的兩個伸縮杆工作，其中一個伸縮杆頂開棘爪，此時允許棘輪反轉，另一伸縮杆將制動盤與制動片壓緊，使輔助自動攀爬裝置不至於快速下滑；步驟七，鬆開制動踏板，輔助自動攀爬裝置將會靜止。

本發明有益效果是:首先本裝置具有很好的保護欄，內部供人活動的空間也較大，可以給予作業人員安全感，減輕心理負擔，裝置中的棘輪防反轉和制動器夾緊的雙重保護，進一步加強了安全性。

附圖說明

下面對本說明書附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明：

圖1為本發明的具體實施方式輔助自動攀爬裝置的結構示意圖；

圖2為本發明的具體實施方式棘輪部位的局部放大結構示意圖；

圖3為本發明的具體實施方式輔助自動攀爬裝置的補充結構示意圖；

圖4為本發明的具體實施方式安裝板附近的局部放大結構示意圖；

圖5為本發明的具體實施方式輔助自動攀爬裝置的俯視圖；

圖6為本發明的具體實施方式輔助自動攀爬裝置的仰視圖；

圖中：1、齒輪帶，2、電動機，3、蓄電池，4、液壓缸，5、彈簧座椅，6、保護欄，7、載物筐，8、杆，9、活動支架，10、旋轉手柄，11、彈簧，12、制動踏板，13、液壓缸開關，14、電動機開關，15、套筒，16、制動盤，17、棘輪，18、彈簧擋板，19、回位彈簧，20、齒輪，21、棘爪，22、制動片，23、聯動液壓缸，24、內凹式開槽圓柱輪。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發明的具體實施方式如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關係、各部分的作用及工作原理、製造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。

一種輔助自動攀爬裝置，該裝置包括安裝板、設置在安裝板上部的蓄電池3、設置在安裝板上部的彈簧座椅5、兩個設置在安裝板下部的電動機2、設置在安裝板上的下支架、設置在安裝板上的上支架、兩個分別設置在下支架和上支架上的內凹式開槽圓柱輪24、設置在安裝板上可以上支架配合封閉上支架的活動支架9和控制活動支架9運動的旋轉手柄10。內凹式開槽圓柱輪24的一端設有齒輪20，電動機2的輸出軸上也設有齒輪20，兩個電動機2上的齒輪20分別和兩個內凹式開槽圓柱輪24上的齒輪20通過齒輪帶1傳動。

所述旋轉手柄10與安裝板通過銷釘連接，安裝板與銷釘固定連接，旋轉手柄10可繞固定銷釘旋轉。活動支架9的一端與上支架通過螺栓連接，活動支架9可繞上支架轉動，將旋轉手柄10旋轉到與安裝板的按的上表面垂直，活動支架9可繞上支架轉動，進而可以使得上支架可卡到杆8上，當活動支架9遠離上支架的一端與安裝板鑲嵌式接觸式後，將旋轉手柄10旋轉到與安裝板的按的上表面平行，旋轉手柄10與安裝板共同作用，進而固定活動支架9其中起主要承載力的是安裝板，使得輔助自動攀爬裝置不能從杆8上脫離。當上支架將杆8套住後，由於兩個分別設置在下支架和上支架上的內凹式開槽圓柱輪24分別處於杆8的兩側，為了使得兩個內凹式開槽圓柱輪24在杆8的表面轉動後促進輔助自動攀爬裝置運動的方向一致而不相反，兩個內凹式開槽圓柱輪24的轉動方向相反。

所述彈簧座椅5上設有電動機開關14，所述電動機開關14分別通過導線與兩個電動機2連接，電動機2還通過導線與蓄電池3連接，電動機開關14控制電動機2開啟與關閉。

為了保護使用者，所述安裝板上部還設有保護欄6；為了方便攜帶工具，所述保護欄6內側還設有載物框7。

當輔助自動攀爬裝置要攀爬的杆8是電線桿時，由於電線桿的直徑在豎直方向會有輕微的變化，導致彈簧座椅5的上表面會有輕微的傾斜，為了保證坐在彈簧座椅5上的使用者的安全，所述彈簧座椅5上設有平衡傳感器和處理器，安裝板的上表面還設有液壓缸4，彈簧座椅5的底部設有兩節杆，兩節杆分為上下兩段，其中，上段的上端與彈簧座椅5的下表面垂直固定連接，下段的下端與安裝板的上表面垂直固定連接，上段的下端與下段的上端通過銷軸連接，使得上段與下段兩者之間可以相互轉動，液壓缸4的兩端分別兩節杆的上段和安裝板的上表面，通過液壓缸4的伸縮可改變彈簧座椅5的上表面與杆8橫截面之間的夾角角度。所述銷軸的軸線與水平面平行並且與內凹式開槽圓柱輪24的軸線平行。當平衡傳感器感應到彈簧座椅5的上表面與水平面之間存在夾角時，平衡傳感器將信號傳給處理器，處理器處理後對液壓缸4下達命令使其伸縮以達到將彈簧座椅5的上表面調至水平的作用。

所述內凹式開槽圓柱輪24的中心設有軸，設置在內凹式開槽圓柱輪24上的齒輪20就設置在軸的一端。為了保證電動機2停止運行時，內凹式開槽圓柱輪24不會在輔助自動攀爬裝置和輔助自動攀爬裝置上的人兩者的重力作用下滾動，所述軸遠離齒輪20的一端的端部設有棘輪17，安裝內凹式開槽圓柱輪24的上支架和下支架上都設有棘爪21、彈簧擋板18和回位彈簧19，棘爪21與上支架和下支架都是通過銷釘連接，回位彈簧19的兩端分別連接彈簧擋板18和棘爪21，棘輪17與棘爪21配合限制內凹式開槽圓柱輪24的轉動方向。

軸的兩端設有螺紋，螺紋上配合有螺母，為了能夠控制輔助自動攀爬裝置在杆8上下降時的速度，所述軸上設有棘輪17的一端上還設有制動盤16，所述上支架和下支架上都設有與制動盤16配合的制動片22，所述上支架和下支架上還各設有兩個聯動液壓缸23。所述聯動液壓缸23上設有兩個伸縮杆，每個聯動液壓缸23上的兩個伸縮杆同時伸縮但是伸縮的方向相反，其中一個伸縮杆遠離聯動液壓缸23的一端與制動片22連接，另一個伸縮杆遠離聯動液壓缸23的一端可與棘爪21接觸，當與制動片22連接的伸縮杆伸長時，制動片22與制動盤16脫離接觸；可與棘爪21接觸的伸縮杆縮短，從而使得棘輪17與棘爪21接觸，輔助自動攀爬裝置只能沿著杆8的軸線上升或保持在杆8上停止；反之，當與制動片22連接的伸縮杆縮短時，制動片22與制動盤16接觸；進而起到制動的作用；可與棘爪21接觸的伸縮杆伸長，從而是的棘輪17與棘爪21脫離接觸，輔助自動攀爬裝置可以沿著杆8的軸線可控下降。為了控制聯動液壓缸23工作，所述安裝板的上表面還設有液壓缸開關13和制動踏板12，液壓缸開關13與聯動液壓缸23通過導線電連接，其中液壓缸開關13設置在制動踏板12的下方，制動踏板12的一端與安裝板通過鉸鏈連接，使用者踩踏制動踏板12可觸發液壓缸開關13，液壓缸開關13控制聯動液壓缸23工作。為了增強可靠性，防止誤觸液壓缸開關13和使得制動踏板12可復位，所述制動踏板12與安裝板之間還設有彈簧11，彈簧11的兩端分別連接制動踏板12和安裝板。

為了進一步增加可控性，所述制動踏板12與液壓缸開關13的接觸部位設有壓力傳感器，制動片22上設有檢測制動盤16轉動速度的角速度傳感器，壓力傳感器、角速度傳感器和聯動液壓缸23分別通過導線與處理器電連接。

為了防止制動盤，棘輪和其對面的齒輪軸向移動，所述軸上還設有兩個套筒15，兩個所述套筒15分別設置在軸上制動盤16與螺母之間和齒輪20和螺母之間。

為增強內凹式開槽圓柱輪24與杆8之間的摩擦力，所述內凹式開槽圓柱輪24的製作材料為橡膠，並且其表面設有多條相互平行並與內凹式開槽圓柱輪24軸線平行的凹槽。

一種輔助自動攀爬裝置的使用方法，步驟一，搬動旋轉手柄10，移動活動支架9，然後將輔助自動攀爬裝置放置到杆8上，使得杆8處於兩個分別設置在下支架和上支架上的內凹式開槽圓柱輪24之間；步驟二，移動活動支架9，使得活動支架9與安裝板接觸，然後搬動旋轉手柄10，使得旋轉手柄10將活動支架9固定在安裝板上；步驟三，打開彈簧座椅5下的電動機開關14來驅動電動機2運動，進而使得內凹式開槽圓柱輪24在杆8上滾動，內凹式開槽圓柱輪24帶動輔助自動攀爬裝置和坐著裝置上的工作人員沿杆8穩定上移；步驟四，當工作人員上升到所需要的高度時，關閉電動機開關14，由於棘輪17和棘爪21的作用，使得輔助自動攀爬裝置靜止在杆8上；步驟五，如果要攀爬的杆8是電線桿時，當平衡傳感器感應到彈簧座椅5的上表面與水平面之間存在夾角時，平衡傳感器將信號傳給處理器，處理器處理後對液壓缸4下達命令使其伸縮以達到將彈簧座椅5的上表面調至水平的作用；步驟六，當工作人員想要下來時，可以輕踩制動踏板12，此時制動踏板12將觸動液壓缸開關13，然後聯動液壓缸23的兩個伸縮杆工作，其中一個伸縮杆頂開棘爪21，此時允許棘輪17反轉，另一伸縮杆將制動盤16與制動片22壓緊，使輔助自動攀爬裝置不至於快速下滑，以達到緩慢下移的作用，壓力傳感器感知制動踏板12與液壓缸開關13之間的壓力，並把壓力傳遞給處理器，處理器根據壓力傳感器的數據和角速度傳感器的數據控制聯動液壓缸23上與制動片22連接的伸縮杆的伸縮度，進而控制輔助自動攀爬裝置下移的速度；步驟七，鬆開制動踏板12，輔助自動攀爬裝置將會在回位的棘爪的作用下靜止。

所以無論是上升還是下移工人都可以很方便安全的控制。

上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。本發明的保護範圍應該以權利要求書所限定的保護範圍為準。