专利名称：井架物料提升机安全保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于装载及卸载的升降机械，特别是一种井架物料提升机安全保护装置。
背景技术：
井架物料提升机是国内中低层建筑施工中常用的垂直运输机械。根据建设部关于井架物料提升机安全技术标准的要求，井架物料提升机必须配备当井架吊篮悬挂或运行中发生断绳时，防止吊篮坠落的“断绳保护装置”；以及当井架吊篮停靠在楼层时，能可靠地承担吊篮自重及工作荷载的“吊篮安全停靠装置”。目前井架物料提升机一般都将“断绳保护装置”和“吊篮安全停靠装置”分别设置。“吊篮安全停靠装置”有多种形式，有的采用在吊篮的底部安装几个可伸缩的销轴，有的在吊篮结构上增加机械式卡爪，通过吊篮门的开启来控制销轴伸缩或卡爪的翻动。这些停靠装置都需要在停层的位置处井架架体的主肢杆上安装停靠挡块。当吊篮运动到位时，操作人员打开吊篮门，吊篮底部的销轴伸出或机械式卡爪翻出，落在停靠挡块上，吊篮和载荷的重量通过销轴或卡爪传到停靠挡块及架体上。此类停靠装置的不足之处，主要是由于架体主杆的接头处有连接板和螺栓，停靠挡块在这些部位无法安装，使得吊篮需要在这些位置停靠时，安全停靠装置不起作用，也就无法保证停层位置的随意性。而且吊篮底部的销轴，在运输和存放时容易损坏、污染或锈蚀，很有可能使其失去安全停靠的作用。“断绳保护装置”普遍采用较为成熟可靠的“楔钳式防坠器”产品，该防坠器安装在吊篮上，其主要结构包括一个活动楔块和固定楔块，二者之间沿斜面可相对滑动，吊篮与其中一个楔块联接，而另一楔块则将导轨包夹，提升动力通过承重钢绳吊住吊篮，吊篮沿导轨垂直上、下运动。当吊篮的承重钢绳发生折断时，由于吊篮的下坠使两楔块之间立即产生相对滑动，在滑动斜面的作用下，包夹导轨的楔块迅速夹紧在导轨上，且夹紧楔块的内面为齿面，能紧紧咬合住导轨，使吊篮不致于因断绳而坠落。但上述结构在使用中有缺陷，主要是两楔块之间的相对滑动产生锈蚀时，动作的灵敏度会受到影响。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种井架物料提升机安全保护装置，该装置利用现有楔钳式防坠器并对其动作灵敏性加以提高，同时也将其用于吊篮安全停靠。通过设置一根控制钢丝绳、滑轮组、曲柄连杆机构使楔钳式防坠器动作，达到“断绳保护”或“停靠保护”的效果。将现有技术中两套分别设置、结构完全不同的保护装置合二为一。
本实用新型的上述目的由以下技术方案实现井架物料提升机安全保护装置，包括设有楔钳式防坠器的吊篮，吊篮顶部设有固定的滑轮座架，其特征是设置一个与固定滑轮座架滑动配合的活动滑轮架，活动滑轮架上的滑轮与起升承重钢绳传动配合连接，在活动滑轮架上连接有控制钢丝绳，控制钢丝绳的另一端通过包括滑轮组、曲柄连杆构成的断绳保护传动机构和安全停靠传动机构与楔钳式防坠器相连接。断绳保护传动机构含控制钢丝绳、二个滑轮、弹簧销轴、曲柄，控制钢丝绳的传力端通过一个滑轮后连接在弹簧销轴的一端并通过此端再经过一个滑轮后连接在曲柄支点的一端，曲柄支点的另一端连接在楔钳式防坠器的活动楔钳上；安全停靠传动机构含控制钢丝绳、滑轮、单臂曲柄，单臂曲柄支点的一端置于吊篮门开启动作的上方，单臂曲柄支点的另一端连接控制钢丝绳并经过一个滑轮后与上述断绳保护传动中曲柄支点的一端相连。楔钳式防坠器的活动楔钳上设有复位弹簧及连杆，连杆的另一端与断绳保护中曲柄支点的另一端铰接。
本实用新型的优点及效果1.根据“断绳保护”和“安全停靠”二种情况的不同要求，将楔钳式防坠器设计为正常运行时的“张口”，断绳时的“咬合”及停靠时的“闭锁”三种状态。由于吊篮安全停靠的功能使用频繁，吊篮在停层时，吊篮门打开后，防坠器处于“闭锁”状态，活动楔钳贴合导轨，但并未“咬合”导轨，不会对导轨产生磨损。只有在起升钢丝绳松动的情况下，防坠器才转为“咬合”状态。因此，在正常工作情况下，吊篮安全停靠的位置，不会加剧导轨的磨损。普通技术人员可设计合适的单臂曲柄形状、尺寸及支点位置，使安全停靠时对防坠器的作用力小于“咬合”的力即可。经检测，作断绳坠落试验时，吊篮的坠落行程小于30mm。动作灵敏，制动可靠。
2、吊篮可在任意位置准确停靠。由于导轨的连续性，吊篮停靠位置不受架体结构的限制，大大提高了该装置使用的连续性和安全性。
3、一套装置多种用途。由于吊篮断绳保护和安全停靠使用同一个装置——防坠器，并与吊篮上下导向运动使用同一个导轨。因此，整个装置结构简单，造价低，用途广。如果将活动楔钳的圆弧齿形相应改动，还可将其用于施工升降机吊笼的断绳保护和安全停靠。
图1是本实用新型控制钢绳穿绕及传动示意图；图2是本实用新型总体结构示意图(吊篮顶平面)；图3是 图2的A-A视图(断绳保护结构)；图4是 图2的B-B视图(安全停靠结构)；图5、6分别是楔钳式防坠器的“张口”及“咬合”状态结构图；图7、8分别是 图5及图6的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的结构原理及工作过程。参看图1，两个防坠器分别安装在吊篮顶部的两对称端和吊篮一起沿着两根导轨上下运动，导轨通过连接板和螺栓安装在井架体的横杆上(井架与导轨为现有技术，未图示)。在吊篮的顶部安装有固定滑轮座架3，座架上设有长条形销孔4，活动滑轮架5的销轴滑动配合在销孔4内，动滑轮6与吊篮提升承重钢绳G连接。在活动滑轮架5上设置二个耳环，连接控制钢丝绳L，L的另一端通过滑轮7连接在套有弹簧8的销轴9的一端(移动端)，钢丝绳L的L1段通过此端经过滑轮10连接在断绳保护传动机构的双臂曲柄11支点的一端上。钢丝绳L的L2段经曲柄11后通过滑轮12连接在安全停靠传动机构的单柄曲柄13支点的一端。
参看图5-8，楔钳式防坠器在正常工作时，活动楔钳12在重力和拉簧19的作用下，处于“张口”状态，活动楔钳口与导轨之间保持2ΔX1的间隙，吊篮带动防坠器沿导轨2顺利通过。当连杆20拉动活动楔钳12向上运动时，活动楔钳12在固定楔块18斜面的作用下，从两面同时向导轨2靠拢，活动楔钳12水平移动ΔX1，并贴合导轨2，此时，该防坠器转换为“闭锁”状态。如果吊篮在重力P的作用下继续下降(与导轨产生相对运动)，则活动楔钳12在固定楔块18斜向分力的作用下，夹紧并“咬合”导轨2，其水平移动的距离(即咬痕深度)为ΔX2。此时，活动楔钳12停止运动，吊篮的重力通过固定楔块18、活动楔钳12、导轨2、连接板和横杆传递到井架架体上。由于活动楔钳12表面加工成圆弧型斜齿，再加上斜面产生的夹紧力，可确保活动楔钳12与导轨2之间的“咬合”力远大于吊篮的重力。另外，从上述防坠回的工作原理中可以看出，楔钳式防坠器的运动过程分为两个阶段①从“张口”状态到“闭锁”状态，活动楔钳12水平移动ΔX1，同时垂直移动ΔY1，运动时间为Δt1；②从“闭锁”状态到“咬合”状态，活动楔钳12水平移动ΔX2，同时垂直移动ΔY2，运动时间为Δt2。在防坠器的设计过程中，若活动楔钳的楔角α＝75°，吊篮加起重量p＝1890(kg)，“张口”间隙ΔX1＝5.2(mm)，咬痕深度ΔX2＝0.5(mm)，通过各阶段活动楔钳运动方程和速度方程的分析，可以求出各阶段坠落距离和坠落时间分别为ΔY1＝19.4(mm)，Δt1＝0。34(s)，ΔY2＝1.8(mm)，Δt2＝0.012(s)，总的坠落距离ΔY＝21.2(mm)，总的坠落时间Δt＝0.352(s)。通过计算结果也可以看出，在整个坠落过程中，第二阶段的坠落距离ΔY2和坠落时间Δt2，要远小于第一阶段的坠落距离ΔY1坠落时间Δt1。
当防坠器处于“闭锁”状态时，只要放松连杆20，活动楔钳12在重力和拉簧19的作用下向下运动，而活动楔钳12两边的导向槽使活动楔钳12在向下运动的同时向外离开导轨2回到初始位置，防坠器又恢复到“张口”状态。当防坠器处于“咬合”状态时，由于活动楔钳12表面的斜齿已“咬合”在导轨2表面，放松连杆20后，活动楔钳12不会自动复位，此时只要将吊篮1向上提升，活动楔钳12随之与导轨2产生反向相对运动，因活动楔钳12表面的齿形呈倒三角形，在斜面分力的作用下，活动楔钳12很容易与导轨2分开，并恢复到“张口”状态，吊篮可以正常升降。在活动楔钳12的下端连接弹簧19，其作用是与连杆20共同对活动楔钳12增加辅助外力，使防坠器的动作灵敏度提高。
参看图1-3及5-8，断绳保护工作过程吊篮1在悬挂或升降时，钢绳G拉动活动滑轮架5沿固定滑轮座3上的长孔4向上移动，钢丝绳L通过滑轮7拉动安装在支架16上并与之滑动配合的销轴9并压缩弹簧8(销轴9上有弹簧8的定位销)，则钢丝绳L的L1段放松。当钢绳G出现断绳的瞬间，吊篮1及滑轮6同时作自由落体下坠，L段钢丝绳放松，使销轴9快速左移，弹簧8恢复至平衡(伸长)，致使L1段钢丝绳收紧，通过滑轮10转向的L1段钢丝绳拉动曲柄11，并通过与之铰接连杆20使活动楔钳12沿固定楔块18向上运动，使防坠器迅速进入“咬合”状态，将吊篮在瞬间停住，固定在井架体上。15为安装在吊篮上的防坠器支架。
参看1、2、4，安全停靠保护工作过程当吊篮运动到楼层面时，施工人员打开吊篮的出料门17，顶动单臂曲柄13一端，其另一端则会拉动钢丝绳L的L2段并通过滑轮12转向拉动L1段钢丝绳，重复上述断绳坠落过程中防坠器的动作，使防坠器“闭锁”。当施工人员关闭吊篮门后，安全停靠传动机构恢复原始位置，防坠器恢复“张口”状态。当提升机恢复正常状态或重新运动或吊篮门关闭时，只要收紧钢绳G，就可使活动楔钳自动复位，防坠器又回到“张口”状态，吊篮可以继续升降。14为安装在吊篮上的单柄曲柄13的支架。
权利要求1.井架物料提升机安全保护装置，包括设有楔钳式防坠器的吊篮，吊篮顶部设有固定的滑轮座架，其特征是设置一个与固定滑轮座架滑动配合的活动滑轮架，活动滑轮架上的滑轮与起升承重钢绳传动配合连接，在活动滑轮架上连接有控制钢丝绳，控制钢丝绳的另一端通过包括滑轮组、曲柄连杆构成的断绳保护传动机构和安全停靠传动机构与楔钳式防坠器相连接。
2.根据权利要求1所述的井架物料提升机安全保护装置，其特征是断绳保护传动机构含控制钢丝绳、二个滑轮、弹簧销轴、曲柄，控制钢丝绳的传力端通过一个滑轮后连接在弹簧销轴的一端并通过此端再经过一个滑轮后连接在曲柄支点的一端，曲柄支点的另一端连接在楔钳式防坠器的活动楔钳上；安全停靠传动机构含控制钢丝绳、滑轮、单臂曲柄，单臂曲柄支点的一端置于吊篮门开启动作的上方，单臂曲柄支点的另一端连接控制钢丝绳并经过一个滑轮后与上述断绳保护传动中曲柄支点的一端相连。
3.根据权利要求1或2所述的井架物料提升机安全保护装置，其特征是楔钳式防坠器的活动楔钳上设有复位弹簧及连杆，连杆的另一端与断绳保护中曲柄支点的另一端铰接。
专利摘要井架物料提升机安全保护装置，包括设有楔钳式防坠器的吊篮，吊篮顶部设有固定的滑轮座架，其特征是设置一个与固定滑轮座架滑动配合的活动滑轮架，活动滑轮架上的滑轮与起升承重钢绳传动配合连接，在活动滑轮架上连接有控制钢丝绳，控制钢丝绳的另一端通过包括滑轮组、曲柄连杆构成的断绳保护传动机构和安全停靠传动机构与楔钳式防坠器相连接。
文档编号B66B5/16GK2587828SQ02293118
公开日2003年11月26日 申请日期2002年12月30日 优先权日2002年12月30日
发明者陈晓苏, 韩荣彬 申请人:南京市第一建筑工程公司