整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊機構的製作方法

2023-10-24 18:40:57 4

整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊機構的製作方法
【專利摘要】本發明公開整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊裝機構，主軸套在中心杆外面，彈簧設置在中心杆與主軸之間，鎖緊轉輪套在左右兩根擺臂的外軸套上，主軸的外周面設置有外齒，與鎖緊轉輪內腔壁上設置的內齒相嚙合；左、右擺臂同主軸相連接，主軸轉動時可帶動其轉動；在擺臂上端設置有橫向的鎖緊壓塊，鎖緊壓塊能壓在左右兩塊導向槽鋼上；鎖緊轉輪與豎向主框架配合連接，限制豎向主框架的上升或下降；通過解鎖裝置，解除主軸與鎖緊轉輪之間的嚙合狀態。本發明防墜鎖緊機構，無論是在靜止作業時還是在升降出事故時都能夠自動鎖緊，且在很短的時間就能立即鎖緊，故能立即阻止整個腳手架架體的墜落，下滑很短距離就能被阻止，提高了安全性能，防止安全事故的發生。
【專利說明】整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊機構【技術領域】
[0001]本發明涉及一種整體升降腳手架的安全結構一防墜鎖緊機構，尤其是整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊機構。
[0002]
【背景技術】
[0003]在建築領域，尤其是中高層建築，在施工中廣泛採用整體升降腳手架，簡稱爬架，作為建築物周邊的外防護，通過附牆支座安裝在牆體上，通過電動葫蘆帶動其上升或下降，對建築物進行外防護施工，在爬架的實際應用中，主流的防墜鎖緊方式有以下兩種。
[0004]一種是防墜頂杆形式，爬架在上下運行時，人工讓防墜頂杆脫離防墜齒或防墜棒，使得爬架能正常地上下運行，爬架在靜止作業時，人工操作將防墜頂杆頂著防墜齒或放墜棒，將爬架固定在建築物周圍，爬架在下降過程中如果遇到電動葫蘆斷裂或電動葫蘆不受力時，觸發裝置讓防墜頂杆復位頂著防墜齒或放墜棒，制止架體的下墜，這種方式防墜可靠，防墜距離為防墜齒或放墜棒的間距，通常為80mm，不足之處是:防墜時發生硬衝擊，衝擊力大，每次升降完成後需要人工調整防墜頂杆的位置才可鎖緊架體。
[0005]另一種是失速防墜方式，爬架在設定的速度範圍內升降時，防墜裝置讓其通過，一旦下墜速度超過了設計的速度，防墜裝置發生機械卡死而停止運動，利用的是慣性擺動頻率固定的原理，即下墜速度超過慣性擺動速度時，發生機械卡死，轎車上的安全帶就是用的這種原理，不足之處是，此種方式防墜距離取決下降開始到達到觸發速度這段行程，防墜距離太長，據說防墜距離在200mm以上，如果慢速下墜，防墜距離更長，在爬架靜止作業時，需要採用其他方式 鎖緊架體，比如頂杆或插銷等方式。
[0006]

【發明內容】

[0007]本發明提供一種力反饋式的防墜鎖緊機構，是一種可靠的、防墜無硬衝擊的、簡化操作的新型整體升降腳手架防墜鎖緊機構。
[0008]整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊機構，設置在整體升降腳手架附牆支座上，與整體升降腳手架的豎向主框架相配合；豎向主框架通過附牆支座與建築物固定，其特徵在於:包括左、右鎖緊導向塊、中心杆、主軸、鎖緊轉輪、左右兩根擺臂、彈簧、左右導套；附牆支座上的左右鎖緊導向塊卡入豎向主框架的左、右兩塊導向槽鋼的槽中，主軸套在中心杆外面，彈簧設置在中心杆與主軸之間，彈簧作用在主軸上，使其在軸向移動後能夠復位；鎖緊轉輪套在左右兩根擺臂的外軸套上，主軸的外周面設置有外齒，與鎖緊轉輪內腔壁上設置的內齒相嚙合；主軸支撐在附牆支座上並能軸向移動；左、右擺臂同主軸相連接，主軸轉動時可帶動左右擺臂轉動；主軸又在左右兩根擺臂內孔軸向移動，在左右兩根擺臂上端設置有橫向的鎖緊壓塊，鎖緊壓塊在擺臂轉動後壓在左右兩塊導向槽鋼上；
鎖緊轉輪與豎向主框架配合連接，在鎖緊轉輪與主軸的內、外齒嚙合而處於鎖緊狀態時，限制豎向主框架的上升或下降；在鎖緊轉輪與主軸的內、外齒脫離嚙合而處於解鎖狀態時，豎向主框架在上升或下降時帶動鎖緊轉輪空轉；
安裝在附牆支座上的解鎖裝置，在解鎖時給主軸一個軸向力，使其克服彈簧的彈力，推動主軸軸向移動，使主軸的外齒與鎖緊轉輪的內齒解脫嚙合，處於解鎖的狀態。
[0009]進一步的特徵是:所述的鎖緊轉輪與豎向主框架配合連接結構，是在豎向主框架上的兩根導向槽鋼之間橫向設置轉輪棒，轉輪棒為平行設置的若干個，沿導向槽鋼上下排列，鎖緊轉輪外周的齒與轉輪棒嚙合。
[0010]所述的解鎖裝置，是一根槓桿，通過轉銷可轉動式連接在附牆支座上，其下端與鋼絲繩或拉杆相連，解鎖裝置的上端壓在主軸上，或壓在與主軸相接觸的解鎖套筒上；槓桿受力圍繞轉銷轉動時，帶動主軸向左移動，壓縮彈簧，此時主軸與鎖緊轉輪相嚙合的內、外齒處於分離狀態而解鎖。
[0011 ] 在左右兩根擺臂之間設置中間件，並在中間件上設置豎向的轉軸，鎖緊壓塊圍繞轉軸轉動。
[0012]在中間件上，相對於鎖緊壓塊的另一側設置緩衝拉彈簧，緩衝拉彈簧給鎖緊壓塊一個遠離兩塊導向槽鋼的作用力。
[0013]緩衝彈簧的一端連接在中間件上，另一端連接在附牆支座上。
本發明整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊機構，相對於現有技術，具有如下特點:
1、爬架在上升或下降時，電動葫蘆的起吊鏈條和相關吊掛部件受力，與該起吊鏈條和相關吊掛部件連接的解鎖裝置受力擺動，推動主軸與鎖緊轉輪脫離開，不再限制鎖緊轉輪的轉動，爬架上的豎向主框架上下運動時，鎖緊轉輪只是空轉，不阻止爬架的上下運動；而鏈條斷裂或吊掛部件不能承受爬架重力而失效或電動葫蘆失效，此時解鎖裝置不受外力作用，主軸在彈簧的推動下，與鎖緊轉輪嚙合，爬架上的豎向主框架向下運動帶動鎖緊轉輪的轉動，鎖緊轉輪帶動主軸轉動，主軸則帶動擺臂擺動，擺臂上的鎖緊壓塊接觸到豎向主框架消除間隙後而停止，此時鎖緊轉輪也停止，即可阻止豎向主框架向下運動，整個爬架被鎖緊在此位置。
[0014]2、本發明的力反饋式自動鎖緊機構，鎖緊力由兩部分組成，一部份是鎖緊壓塊和鎖緊導向塊與豎向主框架的接觸摩擦力，另一部分是鎖緊轉輪不轉動而阻止豎向主框架向下運動的力，鎖緊摩擦力只約佔整個鎖緊力的20%，鎖緊主力是靠鎖緊轉輪，鎖緊轉輪與擺臂上的鎖緊壓塊互為閉環正反饋力，有利於結構設計，只要結構不破壞，豎向主框架越向下運動，鎖得越緊，鎖緊非常可靠。
[0015]3、本發明的力反饋式自動鎖緊機構，人為設定防墜鎖緊距離是為了防墜時內、夕卜齒嚙合能完全到位，防墜鎖緊距離大約是3(T50mm，防墜鎖緊短而且沒有硬衝擊。
[0016]4、本發明無論是在靜止作業時還是在升降出事故時都能夠自動鎖緊，不需要手工操作；在很短的時間就能立即鎖緊，故能立即阻止整個腳手架架體的墜落，整個腳手架架體在意外下墜時下滑的距離很短就能被阻止，提高了安全性能，有效防止安全事故的發生。
[0017]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發明腳手架架體安裝結構立體圖； 圖2是圖1的主視圖；
圖3是圖2的B —B向視圖；
圖4是圖2的C一C向視圖；
圖5是圖3的D— D向視圖。
[0019]
【具體實施方式】
[0020]如圖1、2、3、4中，本發明的整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊機構，設置在整體升降腳手架的附牆支座2上，同整體升降腳手架的豎向主框架I配合連接，整體升降腳手架的豎向主框架I在吊點上通常有二到三個附牆支座2，通過附牆支座2與建築物固定，附牆支座2上的左右鎖緊導向塊4卡入豎向主框架I的左、右兩塊導向槽鋼3的槽中，起到導向和滑動的作用，同時在防墜鎖緊時也壓緊槽鋼3的內側。整體升降腳手架的豎向主框架1、附牆支座2作為現有技術，在此不做進一步描述。
[0021]本發明整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊機構安裝在附牆支座2上，主要包括中心杆11、主軸12、鎖緊轉輪13、左右兩根擺臂14、解鎖裝置15和彈簧16 ;中心杆11支撐在附牆支座2上(相接觸而固定)，主軸12套在中心杆11外面，主軸12支撐在附牆支座2上，可以軸向滑動；圖中所示具體支撐在設置在附牆支座2上的左、右導套17內，可在導套17內左右滑動(軸向滑動)，附牆支座2 (或左、右導套17內端面)限制左、右擺臂14軸向位移，左、右擺臂14限制鎖緊轉輪13的軸向位移，左、右擺臂14同主軸12相連接(兩者之間可以通過花鍵或單雙鍵連接或其他連接方式)使主軸12轉動時帶動左、右擺臂14轉動，主軸12又能在左右擺臂14孔內軸向移動，鎖緊轉輪13套裝在左、右擺臂14的外軸套上，可相對於擺臂14轉動，鎖緊轉輪13的內齒同主軸12的外齒嚙合，兩者嚙合時將同步轉動；而在主軸12軸向滑動後解脫嚙合，兩者的轉動不相關聯，獨自轉動。彈簧16裝在中心杆11和主軸12之間，彈簧16作用在主軸12上，給主軸12—個沿中心杆11軸線方向的作用力，彈簧16提供的彈力(預壓力)始終保持主軸12的外齒同鎖緊轉輪13的內齒處於嚙合狀態；安裝在附牆支座2上的解鎖裝置15，在解鎖時給主軸12 —個軸向力，使其克服彈簧16的彈力，推動主軸12軸向移動，使主軸12的外齒與鎖緊轉輪13的內齒解脫嚙合，處於解鎖的狀態；解鎖裝置15的結構有多種，包括現有技術中的相關結構，都能滿足本發明的需要；本發明提供一種如圖所示的解鎖裝置15，其包括一根槓桿，通過轉銷20可轉動式連接在附牆支座2上，其下端通過鋼絲繩或拉杆可同電動葫蘆的起吊鏈條和相關吊掛部件相連(圖中未表示)，鋼絲繩或拉杆的拉力使解鎖裝置15繞轉銷20轉動，解鎖裝置15的上端壓在主軸12上，或壓在與主軸12相接觸的解鎖套筒22上，或解鎖裝置15與解鎖套筒22相連接，再與主軸12相接觸；槓桿受力圍繞轉銷20轉動時，使解鎖套筒22向圖(3)所示的左向移動，帶動主軸12向左移動，進一步壓縮彈簧16，此時主軸12與鎖緊轉輪13相嚙合的內、外齒處於分離狀態而解鎖。解鎖套筒22的一端與主軸12相接觸，還能限制主軸12向右移動。
[0022]鎖緊轉輪13與豎向主框架I配合連接，在鎖緊轉輪13與主軸12的內、外齒嚙合而處於鎖緊狀態時，限制豎向主框架I的上升或下降；在鎖緊轉輪13與主軸12的內、外齒脫離嚙合而處於解鎖狀態時，豎向主框架I在上升或下降時帶動鎖緊轉輪13空轉；鎖緊轉輪13與豎向主框架I配合方式有很多種，包括現有技術中的結構，還包括齒輪、齒條連接結構，鏈輪、鏈條連接結構；本發明提供一種具體的配合連接結構:在豎向主框架I上有左右兩根導向槽鋼3，在兩根導向槽鋼3之間橫向設置(焊接)有轉輪棒5，轉輪棒5為平行設置的若干個，沿導向槽鋼3上下排列，鎖緊轉輪13外周的齒與轉輪棒5嚙合，鎖緊轉輪13同轉輪棒5之間類似於鏈輪同鏈條的嚙合。在左右兩根擺臂14上端設置有橫向的鎖緊壓塊18，鎖緊壓塊18在擺臂14轉動後能壓在左右導向槽鋼3上；在左右兩根擺臂14之間設置有中間件23，中間件23將左右擺臂14連接成一體；鎖緊壓塊18通過轉軸24連接在中間件23上，可繞轉軸24擺動，這樣可保證鎖緊壓塊18自適應地壓在左右導向槽鋼3上，不受導向槽鋼3與左右擺臂14不平行的影響，也不產生偏心作用力。附牆支座2上的左右鎖緊導向塊4卡入豎向主框架I的左、右兩塊導向槽鋼3的槽中，起到導向和滑動的作用，同時限制豎向主框架前後左右移動自由度，鎖緊壓塊18壓在左右導向槽鋼3上時，左右鎖緊導向塊4同時也壓緊槽鋼3的內側，形成相互對壓，使得鎖緊轉輪13停止轉動。
[0023]為了保證在防墜鎖緊過程中，主軸12的外齒同鎖緊轉輪13的內齒結合到位時才承受全部載荷，鎖緊壓塊18在非鎖緊狀態下，離左右兩塊導向槽鋼3有一定的距離，此距離由緩衝拉簧26來保持，此距離也決定了防墜鎖緊距離，緩衝拉簧26 —端連接在中間件23上，另一端連接在附牆支座2上，在防墜鎖緊過程中兩根擺臂14向槽鋼3擺動開始，到鎖緊壓塊18與槽鋼3相接觸，有一個運動行程，需要一定的時間；在該行程內，主軸12能軸向移動到位，與鎖緊轉輪13的齒嚙合到位，嚙合到位後才承受全部載荷，能避免折斷齒。
[0024]本發明的整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊機構防墜鎖緊和解脫鎖緊的描述如下:爬架處於升降過程中，電動葫蘆的起吊鏈條和相關吊掛部件處於受力狀態，此力通過相連接的鋼絲繩或拉杆傳到解鎖裝置15上，解鎖裝置15受力轉動帶動主軸12向左移動(圖3所示)，或先使解鎖套筒22移動，再帶動主軸12向左移動(圖3所示)，此時主軸12與鎖緊轉輪13的嚙合齒處於分離狀態，豎向主框架I (爬架)的升降運動帶動鎖緊轉輪13的空轉，鎖緊轉輪13不再限制豎向主框架1，這樣爬架可以自由地升降運動，同時鎖緊壓塊18在緩衝拉簧26的拉力下離開豎向主框架I的槽鋼3。當鏈條斷裂或吊掛部件不能承受爬架重力而失效或電動葫蘆失效時，解鎖裝置15沒有受到鋼絲繩或拉杆的力作用，處於壓縮狀態的彈簧16推動主軸向右移動，其軸上的外齒同鎖緊轉輪13的內齒開始結合，此時豎向主框架I因爬架自重而向下運動，帶動鎖緊轉輪13轉動，由於內外齒已經處於嚙合狀態(沒完全嚙合到位)，鎖緊轉輪13通過主軸12轉動帶動擺臂14擺動，克服緩衝拉簧26的拉力使鎖緊壓塊18壓向槽鋼3，當接觸到槽鋼3並消除間隙時，內外齒已經完全嚙合到位，可以承受全部載荷力，同時左右鎖緊導向塊4也壓緊槽鋼3的內側，形成相互對壓，使得鎖緊轉輪13停止轉動；豎向主框架I (爬架)的下降被阻止了。
[0025]鎖緊轉輪與鎖緊壓塊18互為閉環正反饋力，豎向主框架越向下運動，鎖緊壓塊18壓得越緊，鎖緊非常可靠。
[0026]爬架在處於防墜鎖緊狀態時，爬架吊點自重的載荷一部分是鎖緊壓塊18和左右鎖緊導向塊4的壓力產生的摩擦力承擔，另一部分由鎖緊轉輪13直接承擔豎向主框架I上的轉輪棒5傳來的載荷，本發明的鎖緊轉輪13承擔的載荷是主要載荷，約佔總載荷的80%，此力和鎖緊壓塊18的摩擦力通過擺臂14傳到主軸12上，再通過左右套筒17傳到附牆支座2上，鎖緊轉輪13上的力矩與鎖緊壓塊18壓力對擺動中心形成的力矩相平衡，這部分就是反饋式的閉環力，是本發明最大特點。[0027]最後需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制技術方案，儘管 申請人:參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊機構，設置在整體升降腳手架附牆支座(2)上，與整體升降腳手架的豎向主框架(I)相配合；豎向主框架(I)通過附牆支座(2)與建築物固定，附牆支座(2)上的左右鎖緊導向塊(4)卡入豎向主框架(I)的左、右兩塊導向槽鋼(3)的槽中；其特徵在於:包括中心杆(11)、主軸(12)、鎖緊轉輪(13)、左右兩根擺臂(14)、解鎖裝置(15 )和彈簧(16 )，中心杆(11)支撐在附牆支座(2 )上，主軸(12 )套在中心杆(11)外面，彈簧(16)設置在中心杆(11)與主軸(12)之間，彈簧(16)作用在主軸(12)上，使其在軸向移動後能夠復位；鎖緊轉輪(13)套裝在左、右擺臂(14)的外軸套上，可相對擺臂(14)轉動；主軸(12)的外周上設置有外齒，與鎖緊轉輪(13)內腔壁上設置的內齒相嚙合；主軸(12)支撐在附牆支座(2)上並能軸向移動；左、右擺臂(14)同主軸(12)相連接，主軸(12)轉動時可帶動左右擺臂(14)轉動；主軸(12)又在左右兩根擺臂(14)內孔軸向移動，在左右兩根擺臂(14)上端設置有橫向的鎖緊壓塊(18)，鎖緊壓塊(18)在擺臂(14)轉動後壓在左右兩塊導向槽鋼(3)上； 鎖緊轉輪(13)與豎向主框架(I)配合連接，在鎖緊轉輪(13)與主軸(12)的內、外齒嚙合而處於鎖緊狀態時，限制豎向主框架(I)的上升或下降；在鎖緊轉輪(13)與主軸(12)的內、外齒脫離嚙合而處於解鎖狀態時，豎向主框架(I)在上升或下降時帶動鎖緊轉輪(13)空轉； 安裝在附牆支座(2)上的解鎖裝置(15)，在解鎖時給主軸(12) —個軸向力，使其克服彈簧(16)的彈力，推動主軸(12)軸向移動，使主軸(12)的外齒與鎖緊轉輪(13)的內齒解脫嚙合，處於解鎖的狀態。
2.根據權利要求1所述的整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊裝置，其特徵在於:所述的鎖緊轉輪(13)與豎向主框架(I)配合連接結構，是在豎向主框架(I)上的兩根導向槽鋼(3)之間橫向設置轉輪棒(5)，轉輪棒(5)為平行設置的若干個，沿導向槽鋼(3)上下排列，鎖緊轉輪(13)外周的齒與轉輪棒(5)嚙合。
3.根據權利要求1所述的整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊裝置，其特徵在於:所述的解鎖裝置(15)，包括一根槓桿，通過轉銷(20)可轉動式連接在附牆支座(2)上，使用時其下端與鋼絲繩或拉杆相連，解鎖裝置(15)的上端壓在主軸(12)上，或壓在與主軸(12)相接觸的解鎖套筒(22)上；槓桿受力圍繞轉銷(20)轉動時，帶動主軸(12)向左移動，壓縮彈簧(16)，此時主軸(12)與鎖緊轉輪(13)相嚙合的內、外齒處於分離狀態而解鎖。
4.根據權利要求1、2、3任一所述的整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊裝置，其特徵在於:在左右兩根擺臂(14)之間設置中間件(23)，並在中間件(23)上設置豎向的轉軸(24)，鎖緊壓塊(18 )設置在轉軸(24 )上，圍繞轉軸(24 )轉動。
5.根據權利要求1、2、3任一所述的整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊裝置，其特徵在於:在兩根擺臂(14)上，相對於鎖緊壓塊(18)的另一側設置緩衝拉簧(26)，緩衝拉簧(26)通過兩根擺臂(14)給鎖緊壓塊(18) 一個遠離兩塊導向槽鋼(3)的作用力。
6.根據權利要求4所述的整體升降腳手架力反饋式防墜鎖緊裝置，其特徵在於:緩衝拉簧(26)的一端連接在中間件(23)上，另一端連接在附牆支座(2)上。
【文檔編號】E04G3/28GK103628665SQ201310697129
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】劉應傑 申請人:劉應傑