一種驅動型快速繩索牽引裝置的製作方法

2023-12-01 11:11:26 2

專利名稱：一種驅動型快速繩索牽引裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種驅動型快速繩索牽引裝置，屬於運載設備技術領域。
背景技術：
從現有攀升裝置的可見資料分析，現有的具有類似技術特徵的繩索牽引裝置均 存在裝置自身重量重，攀升速度緩慢，加載過程複雜，穩定性欠佳等問題。如由Lawrence G. Fridman，Esq，Silber & Fridman發明的，美國專利號為20060017047的功率驅動攀升機 構(POWERED ROPE CLIMBINGAPPARATUS)。該專利介紹了一種電機或其它動力源驅動的繩索 牽引裝置，採用內置動力源和摩擦驅動機構實現載荷運輸，該裝置在摩擦驅動機構方面採 用主、從動帶輪組作為旋轉機構，在制動機構方面採用表面滾花的凸輪機構作為制動裝置， 在傳動機構方面採用4級行星齒輪系。該裝置的主要缺點是裝置體積、重量大，便攜性差， 負載重量較低。由趙修發明的中國專利號為200710113526的《自升降載重裝置》，該專利介 紹了一種電機驅動的自升降載重裝置，採用內置動力源和摩擦驅動機構實現載荷運輸，在 摩擦驅動機構方面採用主、從動雙排鏈輪作為執行機構。該裝置主要缺點是體積、重量大， 便攜性差，負載重量較低。
發明內容本實用新型的目的是提出一種驅動型快速繩索牽引裝置，改變已有攀升牽引裝置 的結構，與以往助力爬升裝置不同，採用的高效摩擦驅動方案，及高功率重量比電機、高能 量密度比電池組，確保在體積重量較小的情況下實現裝置載重沿繩索快速運動。本實用新型提出的驅動型快速繩索牽引裝置，包括電源、電機、減速機、主動摩擦 輪、從動磨擦輪、上部軸間支架、下部軸間支架、壓緊輪、拉緊彈簧、壓緊輪搖杆、立板、繩索 導向輪、上入繩塊、下入繩塊、制動擋塊、操作手柄和制動手柄；所述的電源通過導線與電機 相連；電機的輸出端與減速機的輸入端相連；所述的上部軸承支架的一端為大聯接環，另 一端為小聯接環和聯接塊，聯接塊上設有安裝孔；所述的主動摩擦輪有多個，同軸安裝在上 部軸間支架的大聯接環和下部軸間支架的一端之間，所述的從動摩擦輪有多個，同軸安裝 在上部軸間支架另一端的小聯接環和下部軸間支架的另一端之間，下部軸間支架中間設有 安裝孔；所述的立板的一端帶有拉孔，側面帶有安裝環，立板的另一端帶有安裝長孔、凹槽 和安裝小孔，所述的上部軸承支架另一端的聯接塊、立板一側的安裝環與所述的繩索導向 輪同軸安裝；所述的壓緊輪搖杆的一端安裝在下部軸間支架上，壓緊輪搖杆的另一端和拉 緊彈簧的一端與壓緊輪同軸固定，拉緊彈簧的另一端固定在下部軸間支架上，壓緊輪壓緊 在兩個相鄰主動摩擦輪之間；所述的上入繩塊通過立板另一端的安裝小孔固定在立板的端 面上，所述的下入繩塊通過立板另一端的安裝小孔固定在立板端部的側面，所述的制動擋 塊固定在立板另一端的凹槽內；所述的操作手柄固定在立板中部，操作手柄上設有操作按 鈕；所述的制動手柄的一端為凸輪，凸輪安裝在操作手柄的前端，凸輪的端面穿過立板另一 端的安裝長孔。[0005]本實用新型提出的驅動型快速繩索牽引裝置，其優點是，在摩擦驅動機構方面採 用三層主動摩擦輪和兩層從動摩擦帶輪傳動鏈，有效增加了摩擦力，系統的最大有效載荷 可達180公斤。本牽引裝置在出繩環節採用單點壓緊設計，在出入繩環節採用開放式設計， 整臺裝置結構簡單、重量輕，操作員使用單手進行操作控制，操作方便，工作可靠，可用於各 種高空作業，如消防救援、高樓清潔等等。

圖1是本實用新型提出的驅動型快速繩索牽引裝置的頂面立體視圖。圖2是圖1所示牽引裝置的底面立體視圖。圖3是本實用新型牽引裝置中下部軸間支架的連接頭。圖4是本實用新型牽引裝置中立板圖的零件圖。圖5是本實用新型牽引裝置中立板與上軸間支架的結構關係圖。圖6是本實用新型牽引裝置中入繩部分的局部放大圖。圖7是本實用新型牽引裝置中制動部分的局部放大圖。圖1-圖6中，1是電源，2是減速機，3是上部軸間支架，31是大聯接環，32是小聯 接環，33是聯接塊，4是主動摩擦輪，5是繩索與主動摩擦輪間的摩擦面，其上滾花，6是壓緊 輪，61是拉緊彈簧，7是下部軸間支架，8是壓緊輪搖杆，9是制動手柄，91是凸輪，10是控制 按鈕，11是電源，12是操作手柄，13是從動磨擦輪，14是立板，141是拉環，142是安裝環， 143是安裝長孔，144是安裝小孔，145是凹槽，15是上入繩塊，16下入繩塊，17是繩索，18是 制動擋塊，19是繩索導向輪。
具體實施方式
本實用新型提出的驅動型快速繩索牽引裝置，其結構如圖1所示，該牽引裝置包 括電源11、電機1、減速機2、主動摩擦輪4、從動磨擦輪13、上部軸間支架3、下部軸間支架 7、壓緊輪6、拉緊彈簧61、壓緊輪搖杆8、立板14、繩索導向輪19、上入繩塊15、下入繩塊16、 制動擋塊18、操作手柄12和制動手柄9。電源11通過導線與電機1相連；電機1的輸出端 與減速機2的輸入端相連。上部軸承支架3的結構如圖3所示，其一端為大聯接環31，另一 端為小聯接環32和聯接塊33，聯接塊33上設有安裝孔。主動摩擦輪4有多個，同軸安裝在 上部軸間支架3的大聯接環31和下部軸間支架7的一端之間，所述的從動摩擦輪13有多 個，同軸安裝在上部軸間支架3另一端的小聯接環32和下部軸間支架7的另一端之間，下 部軸間支架7中間設有安裝孔。立板14的1結構如圖4所示，其一端帶有拉環141，側面帶 有安裝環142，立板的另一端帶有安裝長孔143、凹槽145和安裝小孔144。上部軸承支架 3另一端的聯接塊33、立板14 一側的安裝環142與所述的繩索導向輪19同軸安裝，如圖2 和圖5所示。壓緊輪搖杆8的一端安裝在下部軸間支架7上，壓緊輪搖杆的另一端和拉緊 彈簧61與壓緊輪6同軸固定，壓緊輪6壓緊在兩個相鄰主動摩擦輪之間。上入繩塊通過立 板14另一端的安裝小孔144固定在立板的端面上，下入繩塊16通過立板另一端的安裝小 孔144固定在立板端部的側面，制動擋塊18固定在立板14另一端的凹槽145內如圖6所 示。操作手柄12固定在立板14中部，操作手柄12上設有操作按鈕10。制動手柄9的一端 為凸輪91，凸輪91安裝在操作手柄12的前端，凸輪91的端面穿過立板另一端的安裝長孔
4143，如圖6和圖7所示。本實用新型提出的驅動型快速繩索牽引裝置中，驅動部分為直流伺服電機、高功 率重量比鋰電池，高功率重量比電池為直流伺服電機提供電能，驅動部分可以採用直流有 刷電機作為動力源，也可採用微型發動機作為動力源，可使驅動部分結構更緊湊、體積更 小，同時獲得更大的推重比。本實用新型牽引裝置的傳動部分為一個精密行星齒輪減速機，該精密行星齒輪減 速機也可以由一套渦輪蝸杆機構，或一套同步齒形帶(輪)或一套多級齒輪進行替代，該傳 動部分作為前述驅動部分至下述摩擦驅動部分的傳動鏈，負責傳遞速度和扭力。本實用新型牽引裝置中，主動摩擦輪與從動摩擦輪之間的軸心距、包角，以及上述 兩帶輪間的摩擦係數的設計確保裝置具有相當的自持力，確保在其它制動裝置失效的情形 下，僅依靠自持力可確保繩輪之間不會產生相對位移。本實用新型牽引裝置中的繩索壓緊裝置，包括壓緊輪、拉緊彈簧和搖臂組成的機 械聯動裝置。拉緊彈簧61的力矩可以在一定範圍內進行選擇，從而從出繩端提供一個輸送 力，以提升裝置的自持力。
以下結合附圖，詳細介紹本實用新型牽引裝置的工作原理和工作過程電機1通過導線與電源11相連，以獲得驅動電能。電機1與精密行星齒輪減速機 2直連，將扭矩和轉速傳遞到主動磨擦輪4，通過對操作手柄12上的控制按鈕10的操作，控 制電機對磨擦輪的速度和方向的傳動控制，從而帶動整個裝置和重負按給定速度和方向上 升或下降。載荷與立板14的拉環141相連。繩索17的一端固定在本系統外的某一空間位置上，此位置即為本系統在運行後 將要達到的空間位置。繩索17的另一端首先進入上入繩塊15和下入繩塊16之間，通過繩 索導向輪19進入主動摩擦輪4外側的輪槽中，再經從動磨擦輪13的外側輪槽將主動磨擦 輪4與從動磨擦13纏繞後，從主動摩擦輪4與壓緊輪6之間伸出，成為一個自由端。本實用新型的出入繩部分的開放式設計，使操作員可從繩索的任何位置將繩索加 載到整機中，而不需要從繩索的一端穿入整機，更無需對系統的任何部件進行拆裝，使整機 在使用上操作簡捷省時，在結構上簡單緊湊，又保證了系統在重量上的要求。系統上入繩器 15和下入繩塊16採用了兩個半月形的圓環，開口方向相差180度，使繩索能被壓入並加載 到導向輪19上，壓緊輪6採用軸單端與壓緊輪搖臂8連接並固定於下部軸間支架7上，壓 緊輪6另一軸端面懸空並與主動磨擦輪4配合壓緊繩索，搖動壓緊輪搖臂可將繩索裝入到 主動磨擦輪4和從動磨擦輪13上，從而實現開放式入繩結構。當本牽引裝置正常工作時，通過控制按鈕10來控制裝置的升降及升降速度。上升 過程中，控制按鈕10擲向上端，則在加速度基本恆定的情況下，上升速度迅速增加；待速度 增加至某一合適的值，使用者可以將控制按鈕10擲向中間檔，則加速度為0，速度不變，作 勻速運動。如果要在向上運動過程中減速，可以將按鈕10擲向下端，則加速度為負向，向上 速度減速，直至速度為0。如需下降，則可將按鈕10繼續擲向下，實現下降動作，當下降速度 到達一定值時，按鈕擲向中間檔保持勻速下降。如需停止運動，可通過控制按鈕10使加減 速變為0時將按鈕10擲回中間檔，電機停轉。在需要急停的情況下，扳下帶凸輪的制動手柄9，則其聯動的開關一方面切斷電 源，使動力源卸載；另一方面則通過凸輪的自鎖功能來將繩索鎖緊在立板14上，這時系統急停。主動磨擦輪4採用高摩擦力槽繩輪，通過在槽表面進行鏤空設計，可以實現增加摩擦 力並減輕質量的效果。
權利要求一種驅動型快速繩索牽引裝置，其特徵在於該牽引裝置包括電源、電機、減速機、主動摩擦輪、從動磨擦輪、上部軸間支架、下部軸間支架、壓緊輪、拉緊彈簧、壓緊輪搖杆、立板、繩索導向輪、上入繩塊、下入繩塊、制動擋塊、操作手柄和制動手柄；所述的電源通過導線與電機相連；電機的輸出端與減速機的輸入端相連；所述的上部軸承支架的一端為大聯接環，另一端為小聯接環和聯接塊，聯接塊上設有安裝孔；所述的主動摩擦輪有多個，同軸安裝在上部軸間支架的大聯接環和下部軸間支架的一端之間，所述的從動摩擦輪有多個，同軸安裝在上部軸間支架另一端的小聯接環和下部軸間支架的另一端之間，下部軸間支架中間設有安裝孔；所述的立板的一端帶有拉孔，側面帶有安裝環，立板的另一端帶有安裝長孔、凹槽和安裝小孔，所述的上部軸承支架另一端的聯接塊、立板一側的安裝環與所述的繩索導向輪同軸安裝；所述的壓緊輪搖杆的一端安裝在下部軸間支架上，壓緊輪搖杆的另一端和拉緊彈簧的一端與壓緊輪同軸固定，拉緊彈簧的另一端固定在下部軸間支架上，壓緊輪壓緊在兩個相鄰主動摩擦輪之間；所述的上入繩塊通過立板另一端的安裝小孔固定在立板的端面上，所述的下入繩塊通過立板另一端的安裝小孔固定在立板端部的側面，所述的制動擋塊固定在立板另一端的凹槽內；所述的操作手柄固定在立板中部，操作手柄上設有操作按鈕；所述的制動手柄的一端為凸輪，凸輪安裝在操作手柄的前端，凸輪的端面穿過立板另一端的安裝長孔。
專利摘要本實用新型涉及一種驅動型快速繩索牽引裝置，屬於運載設備技術領域。牽引裝置中，電機通過導線與電源相連，以獲得驅動電能。電機與減速機直連，將扭矩和轉速傳遞到主動磨擦輪，通過對操作手柄的控制按鈕，控制電機對磨擦輪的速度和方向的傳動控制，從而帶動整個裝置和重負按給定速度和方向上升或下降。載荷與立板的拉環相連。繩索的一端固定，繩索的另一端進入上入繩塊和下入繩塊之間，從動磨擦輪的外側輪槽將主動磨擦輪與從動磨擦纏繞後，從主動摩擦輪與壓緊輪之間伸出，成為一個自由端。本牽引裝置操作簡捷省時，結構簡單緊湊，重量輕，操作員使用單手進行操作控制，操作方便，工作可靠，可用於各種高空作業，如消防救援、高樓清潔等等。
文檔編號B66D5/16GK201647869SQ20102010003
公開日2010年11月24日 申請日期2010年1月22日 優先權日2010年1月22日
發明者張宏生, 顧俊紅 申請人:北京龍靈科技有限公司