CN102303801B - 超低速防坠安全器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超低速防坠安全器，包括安全器外壳体，在外壳体内部安置的制动齿轮、齿圈、大轴承、离心块座及离心块；还包括行星齿轮增速机构，增设在安全器制动齿轮与离心速度控制机构之间。行星齿轮增速机构中的太阳轮轴与中心齿轮轴形成一体，行星架支承在滚动轴承及大轴承上，行星轮与齿圈内啮合连接，行星轮还与太阳轮轴外啮合连接。制动齿轮与行星架连接并带动其作同方向转动，制动齿轮与行星架用挡圈轴向固定，行星架通过行星轮轴带动行星轮转动，行星轮带动太阳轮轴增速转动。本发明通过增设行星齿轮增速机构，将制动齿轮的低速旋转转化为高速旋转，用于施工升降平台或低速升降机，其动作速度稳定，结构合理，自重较轻，安装与拆卸方便。

Description

超低速防坠安全器

技术领域

本发明涉及垂直运输机械防坠安全保护装置，特别涉及一种超低速齿轮齿条式施工升降机或施工升降作业平台的防坠安全器。

背景技术

随着建筑装修装饰施工技术的发展，出现了一种用于代替脚手架的建筑施工升降平台，升降平台的使用大大降低了脚手架的运输与搭设的工作量，有较大的市场发展前景。但是平台的安全运行关系到人员生命财产安全。由于平台的运行速度很低，根据国标报批稿《施工升降工作平台》的要求，升降平台的运行速度不超过0.2m/s，由此规定安全器的动作速度不得超过0.5m/s，而其理想的动作速度应该在0.25m/s~0.30m/s范围内。传统的防坠安全器受离心块自重的影响，最低稳定运行速度在0.8m/s左右，无法满足升降平台保护的需要，影响升降平台及相关施工技术的发展，因此有必要研发一种低速度的防坠安全器。

另外，类似防坠安全器的目前有一种擦窗机吊篮所用的梅花形超速限制器，由于其存在着体积大、成本高、可靠性差、现场较难试验验证等缺陷，也不能适用于齿轮齿条式施工升降机或施工升降作业平台。

发明内容

本发明的任务是提供一种超低速防坠安全器，其动作速度稳定、结构合理、自重较轻、适合低速与超低速工作，解决了现有各类齿轮齿条式升降机、施工升降平台防坠安全保护技术与装置缺失的问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种超低速防坠安全器，包括安全器外壳体，在外壳体内部安置的制动齿轮、齿圈、大轴承、离心块座及离心块，还包括行星齿轮增速机构，增设在安全器制动齿轮与离心速度控制机构之间；

所述行星齿轮增速机构包括太阳轮轴、滚动轴承、行星架、行星轮轴及行星轮，太阳轮轴安置在外壳体内的中心位置，太阳轮轴与中心齿轮轴形成一体，行星架支承在滚动轴承及大轴承上，行星轮与齿圈内啮合连接，行星轮还与太阳轮轴外啮合连接；

所述制动齿轮与行星架连接并带动其作同方向转动，制动齿轮与行星架用挡圈轴向固定，行星架通过行星轮轴带动行星轮转动，行星轮带动太阳轮轴增速转动；

所述离心块座与轴向挡圈安装在中心齿轮轴上，中心齿轮轴即太阳轮轴安装在离心速度控制机构的一端，通过轴承支承在锥形制动鼓内而其周向可自由转动，离心块通过拉钩支承在离心块座上并随太阳轮轴一同旋转，在拉钩与离心块座之间安装有速度调节弹簧；

所述外壳体与锥形制动鼓外侧面相对应的内侧位置胶合设置有摩擦片；

所述锥形制动鼓的端面带有螺杆，离心块座与离心块安装在锥形制动鼓的内侧，在锥形制动鼓的端面螺杆上装有通过阻转环相连的加压螺母，在加压螺母与外壳体之间装有碟形弹簧，通过碟形弹簧的预紧力使锥形制动鼓与摩擦片接触，阻转环设置有长柄。

所述制动齿轮通过花键或平键与行星架连接。

所述离心块座通过平键与轴向挡圈安装在中心齿轮轴上。

所述阻转环的长柄部分设有一调节螺钉。

所述外壳体小端的平面部分装有微型限位开关。

所述离心块与离心块座之间通过弹簧与拉钩连接。

本发明是一种用于施工升降平台或低速升降机的渐进式防坠安全器。在施工升降平台或低速升降机的运行速度达到本安全器的保护速度时，安全器动作，制动力矩随着制动位移的增加逐渐增大以达到平稳制动的目的。

本发明的超低速防坠安全器是在普通安全器制动齿轮与离心速度控制机构之间增设行星齿轮增速机构，将制动齿轮的低速旋转转化为高速旋转。安全器的制动部分适当减小了体积，同时借用原有的小规格安全器，适当加长制动螺杆部分。安装法兰借用普通安全器法兰，使原有安全器的安装尺寸保持不变。

本发明的超低速防坠安全器适用于超低速齿轮齿条式升降机、施工升降平台或擦窗机吊篮的防坠落安全保护；在应用于擦窗机吊篮超速保护的同时，其性能较原有梅花形超速限制器优良。本发明的超低速防坠安全器适用于多种用途。

本发明的超低速防坠安全器动作速度稳定、结构合理、自重较轻、适合低速与超低速工作，具体优点如下：

1、超低速安全防护效果明显，低速动作速度稳定。

2、安装尺寸与原普通安全器相同，便于生产使用单位灵活使用。

3、制动部分体积小、重量轻、安装与拆卸方便，并且减轻了吊笼或平台的自重。

4、模数化的系列设计，减少了零件的数量，便于生产制作。

附图说明

图1是本发明的一种超低速防坠安全器轴向剖视图，为齿圈与壳体整体式结构形式。

图2是图1中的A-A剖视图。

图3是本发明的安全器外形与壳体的另一种结构形式的示意图。

图4是图3中的C向视图。

图5是本发明的安全器制动齿轮与行星架的另一种结构形式的示意图。

附图标记：

1为挡圈，2为制动齿轮，3为齿圈，4为行星轮，5为行星轮轴，6为外壳体，7为锥形制动鼓，8为加压螺母，9为阻转环，10为碟形弹簧，11为轴承，12为摩擦片，13为太阳轮轴即中心齿轮轴，14为滚动轴承，15为行星架，16为大轴承，17为离心块座，18为平键，19为速度调节弹簧，20为轴向挡圈，21为拉钩，22为离心块，23为螺钉，24为保险簧片，25为调节螺钉，26为微型限位开关。

具体实施方式

参看图1和图2，本发明提供一种超低速防坠安全器，主要由安全器外壳体6、制动齿轮2、齿圈3、大轴承16、包括离心块座17、离心块22的离心速度控制机构以及行星齿轮增速机构等零部件组成，制动齿轮2安置在行星架15上，行星齿轮增速机构增设在安全器制动齿轮2与离心速度控制机构之间。图中显示的是齿圈与壳体整体式结构形式。

行星齿轮增速机构主要由太阳轮轴13、滚动轴承14、行星架15、行星轮轴5及行星轮4组成，太阳轮轴13安置在外壳体6内的中心位置，太阳轮轴13与中心齿轮轴形成一体，行星架15支承在滚动轴承14及大轴承16上，行星轮4与齿圈3内啮合连接，行星轮4还与太阳轮轴13外啮合连接。行星轮4通过与齿圈3的内啮合及与太阳轮轴13的外啮合带动太阳轮轴13增速转动。

制动齿轮2通过花键与行星架15连接并带动其作同方向转动，制动齿轮2与行星架15用挡圈1轴向固定，行星架15通过行星轮轴5带动行星轮4转动，行星轮4带动太阳轮轴13增速转动。

离心块座17通过平键18与轴向挡圈20安装在中心齿轮轴上，中心齿轮轴即太阳轮轴13安装有离心速度控制机构的一端通过轴承11支承在锥形制动鼓7内而其周向可自由地转动。离心块22通过拉钩21支承在离心块座17上并随太阳轮轴13一同旋转。在拉钩21与离心块座17之间安装有速度调节弹簧19，用于调节被甩出的力的大小。

在外壳体6与锥形制动鼓7外侧面相对应的内侧位置，胶合设置有摩擦片12。

锥形制动鼓7的端面带有螺杆。离心块座17与离心块22安装在锥形制动鼓7的内侧。在锥形制动鼓7的端面螺杆上装有与阻转环9相连的加压螺母8，在加压螺母8与外壳体6之间安装碟形弹簧10，通过碟形弹簧10的预紧力使锥形制动鼓7与摩擦片12接触。阻转环9设置有长柄，阻转环9的长柄部分通过安全器壳体而阻止加压螺母8转动。

参看图3，图中显示了本发明的安全器外形与壳体的另一种结构形式，其中齿圈嵌入安全器壳体内，太阳轮轴为浮动的结构形式。

参看图4，阻转环9的长柄部分设有一调节螺钉25，外壳体6小端的平面部分装有微型限位开关26，当阻转环9移动时，可以断开限位开关26。

参看图5，图中显示了本发明的安全器制动齿轮与行星架的另一种结构形式，其中制动齿轮与中心齿轮轴为一体，行星架通过花键或平键与中心齿轮轴相连。

本发明的超低速防坠安全器的实际安装使用及工作过程如下：

（一）在施工升降机运行过程中，制动齿轮2与施工升降机导轨上的齿条啮合，并随升降机吊笼运行而旋转。制动齿轮2通过花键与支承在滚动轴承14及大轴承16上的行星架15联接并带动其作同方向转动。制动齿轮2与行星架15用挡圈1轴向固定。行星架15通过行星轮轴5带动行星轮4转动，行星轮4通过与齿圈3的内啮合及与太阳轮轴13的外啮合带动太阳轮轴13增速转动。离心块座17通过平键18与轴向挡圈20安装在与太阳轮轴13为一体的中心齿轮轴上，中心齿轮轴的装有离心速度控制机构的一端通过轴承11支承在锥形制动鼓7内而其周向可以自由转动。离心块22通过拉钩21被支承在离心块座17上随太阳轮轴13一同旋转。在拉钩21与离心块座17之间安装有速度调节弹簧19，用于调节被甩出的力的大小。离心块座17与离心块22安装在端面带有螺杆并支承在与外壳体6胶合的摩擦片12上的锥形制动鼓7的内侧。在锥形制动鼓7的端面螺杆上装有用螺栓与阻转环9相连的加压螺母8，在加压螺母8与外壳体6之间安装碟形弹簧10，通过碟形弹簧10的预紧力锥形制动鼓7与摩擦片12接触。阻转环9的长柄部分通过安全器壳体而阻止加压螺母8转动。在阻转环9的长柄部分有一调节螺钉25，在外壳体小端的平面部分安装有微型限位开关26，当阻转环9移动时，可以断开限位开关26。

（二）当施工升降机的下行速度超过安全器标定的动作速度时，离心块22旋转产生的离心力超过速度调节弹簧19的拉力，离心块22被甩出，离心块22的前端向外张开卡入锥形制动鼓7内侧面的凸齿中，带动锥形制动鼓7一起旋转，同时安装在保险簧片24端部的螺钉23将离心块顶住，防止其在速度降低后自行退回。由于加压螺母8与阻转环9用螺栓连接，不能转动只能作轴向移动，制动过程中加压螺母8的移动进一步增加了碟形弹簧10的压紧力，使锥形制动鼓7与摩擦片12的正压力继续进一步增加，实现制动扭矩随着制动位移的增加而增加的渐进式制动。安装在阻转环9上的调节螺钉25在制动时随着阻转环9轴向位移触动微动限位开关26使驱动机构停止工作，由此完成整个制动过程。

在具体实施时，安全器的结构形式可以有多种。图1给出的是齿圈与壳体整体式结构。图4给出的是齿圈嵌入安全器壳体内，并且太阳轮轴浮动的结构形式。图1给出的是制动齿轮通过花键与行星架相连的结构形式。图5所示的是制动齿轮与中心齿轮轴为一体，行星架通过花键或平键与中心齿轮轴相连的结构形式。

综上所述，本发明是一种用于施工升降平台或低速升降机的渐进式防坠安全器，它是在普通安全器制动齿轮与离心速度控制机构之间增设行星齿轮增速机构，将制动齿轮的低速旋转转化为高速旋转。在施工升降平台或低速升降机的运行速度达到本安全器的保护速度时，安全器动作，制动力矩随着制动位移的增加逐渐增大以达到平稳制动的目的。

本发明的超低速防坠安全器适用于多种用途，其动作速度稳定，结构合理，自重较轻，适合低速与超低速工作，安装与拆卸方便。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (1)

1.一种超低速防坠安全器，包括安全器外壳体，在外壳体内部安置的制动齿轮、齿圈、大轴承、离心块座及离心块，其特征在于：还包括行星齿轮增速机构，增设在安全器制动齿轮与离心速度控制机构之间；

所述行星齿轮增速机构包括太阳轮轴、滚动轴承、行星架、行星轮轴及行星轮，太阳轮轴安置在外壳体内的中心位置，太阳轮轴与中心齿轮轴形成一体，行星架支承在滚动轴承及大轴承上，行星轮与齿圈内啮合连接，行星轮还与太阳轮轴外啮合连接；

所述制动齿轮通过花键或平键与行星架连接并带动其作同方向转动，制动齿轮与行星架用挡圈轴向固定，行星架通过行星轮轴带动行星轮转动，行星轮带动太阳轮轴增速转动；

所述离心块座通过平键与轴向挡圈安装在中心齿轮轴上，中心齿轮轴即太阳轮轴安装在离心速度控制机构的一端，通过轴承支承在锥形制动鼓内而其周向可自由转动，离心块通过拉钩支承在离心块座上并随太阳轮轴一同旋转，在拉钩与离心块座之间安装有速度调节弹簧；所述离心块与离心块座之间通过弹簧与拉钩连接；

所述外壳体与锥形制动鼓外侧面相对应的内侧位置胶合设置有摩擦片；

所述锥形制动鼓的端面带有螺杆，离心块座与离心块安装在锥形制动鼓的内侧，在锥形制动鼓的端面螺杆上装有通过阻转环相连的加压螺母，在加压螺母与外壳体之间装有碟形弹簧，通过碟形弹簧的预紧力使锥形制动鼓与摩擦片接触，阻转环设置有长柄；

在施工升降机运行过程中，制动齿轮（2）与施工升降机导轨上的齿条啮合，并随升降机吊笼运行而旋转；制动齿轮（2）通过花键与支承在滚动轴承（14）及大轴承（16）上的行星架（15）联接并带动其作同方向转动；制动齿轮（2）与行星架（15）用挡圈（1）轴向固定；行星架（15）通过行星轮轴（5）带动行星轮（4）转动，行星轮（4）通过与齿圈（3）的内啮合及与太阳轮轴（13）的外啮合带动太阳轮轴（13）增速转动；离心块座（17）通过平键（18）与轴向挡圈（20）安装在与太阳轮轴（13）为一体的中心齿轮轴上，中心齿轮轴的装有离心速度控制机构的一端通过轴承（11）支承在锥形制动鼓（7）内而其周向可以自由转动；离心块（22）通过拉钩（21）被支承在离心块座（17）上随太阳轮轴（13）一同旋转；在拉钩（21）与离心块座（17）之间安装有速度调节弹簧（19），用于调节被甩出的力的大小；离心块座（17）与离心块（22）安装在端面带有螺杆并支承在与外壳体（6）胶合的摩擦片（12）上的锥形制动鼓（7）的内侧；在锥形制动鼓（7）的端面螺杆上装有用螺栓与阻转环（9）相连的加压螺母（8），在加压螺母（8）与外壳体（6）之间安装碟形弹簧（10），通过碟形弹簧（10）的预紧力锥形制动鼓（7）与摩擦片（12）接触；阻转环（9）的长柄部分通过安全器壳体而阻止加压螺母（8）转动；在阻转环（9）的长柄部分有一调节螺钉（25），在外壳体小端的平面部分安装有微型限位开关（26），当阻转环（9）移动时，断开限位开关（26）。

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