缓冲式速差防坠装置的制作方法

1.本发明涉及安全防护用具领域，具体涉及一种缓冲式速差防坠装置。


背景技术：

2.高空作业及各项基础设施建设如火如荼，人们对作业安全性的要求越来越高。安全带和安全绳的定义不再局限于传统的概念，根据使用场合的不同，拓展到速差防坠器、导轨防坠器和绳索防坠器等。其中，速差防坠器又称速差自控器能够满足多变的工作环境和生产需求，因此应用最为广泛，市场占有率大概是所有防坠器的80%,是目前比较理想的防高空坠落装置，它从根本上解决了高空安全事故频发的问题。
3.高空作业时，速差防坠器的机架一端悬挂于高处，安全绳伸出速差防坠器的外端挂于操作人员腰部（或系在操作人员腰部上的完全带），安全绳随着工人作业而随动。速差防坠器的工作原理是当操作人员平时正常作业以正常速度下降时，防坠器中卷绕在鼓轮上的安全绳跟随人体运动而放出保持在合适的长度，一旦操作人员下降速度过大或发生坠落时，由于安全绳放出速度超出正常速度，防坠器内部机械发生作用，鼓轮被锁止、安全绳无法放出，避免了操作人员继续跌落可能带来的冲击伤害，当操作人员恢复正常工作时，防坠器可人工解锁进行下一次的安全防护。
4.对于高空作业人员来说，速差防坠器是必不可少的防护用具，但速差防坠器在坠落锁止瞬间不同程度上会对人体的造成冲击伤害，即在鼓轮被锁止的瞬间就停止转动（当然，安全绳也不再放出），也就是说操作人员的下降速度也瞬间降为零，这导致系在操作人员腰部上的安全绳外端对人体产生较大作用力，这种冲击如果过大且不进行缓冲就会对人体造成一定的伤害，而且这种防护用具也存在着因未对坠落防护装备的正确使用和规范管理而导致的制动失效风险。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种缓冲式速差防坠装置，用以解决现有技术中的速差防坠装置瞬间锁止对人力产生伤害及存在制动失效风险的问题。
6.本发明提供了一种缓冲式速差防坠装置，包括机架和固定安装在机架中部的中心轴，所述机架的一端安装挂钩一，所述机架内部设置鼓轮和第一锁止机构，所述鼓轮套设在中心轴上，绕中心轴旋转，所述鼓轮上卷绕安全绳，所述安全绳的内端固定在鼓轮上，外端穿出机架连接挂钩二；所述第一锁止机构包括两个中心对称设置的内转棘爪，所述内转棘爪套设在与中心轴平行的内转棘爪转轴上，所述内转棘爪转轴安装在鼓轮上，所述内转棘爪的卡头外侧连接拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的另一端安装在鼓轮上，所述内转棘爪的卡头外侧设置挡柱，所述挡柱安装在鼓轮上，两个内转棘爪的内侧设置棘轮，所述棘轮限位在套设于中心轴上的摩擦缓冲机构内，所述棘轮绕中心轴旋转设置。
7.进一步的，所述摩擦缓冲机构包括固定摩擦板、碟簧、圆螺母和两片圆摩擦片，所
述棘轮两侧设置圆形凹槽，两个圆摩擦片分别固定在棘轮两侧的凹槽内，其中一片圆摩擦片与机架贴合构成摩擦副，另一片与摩擦板贴合构成摩擦副，所述摩擦板中部设置腰型孔，中心轴上与其对应的位置设置为腰型，摩擦板限位在中心轴上，所述摩擦板外侧设置碟簧，所述中心轴上设置一端螺纹，所述碟簧通过螺纹连接在中心轴上的圆螺母压在摩擦板上。
8.进一步的，还包括第二锁止机构，所述第二锁止机构包括齿槽板和两个中心对称设置的外转棘爪，所述齿槽板固定安装在机架内侧，且与鼓轮圆盘平行，所述外转棘爪套设在与中心轴平行的外转棘爪转轴上，所述外转棘爪卡头的内侧连接拉伸弹簧，所述外转棘爪卡头的外侧设置挡柱。
9.进一步的，所述外转棘爪和鼓轮之间设置加强垫板，所述加强垫板固定在鼓轮上。
10.进一步的，所述机架内还包括卷簧盘，所述卷簧盘内设置卷簧，所述卷簧盘固定在鼓轮上，所述卷簧的内端固定在中心轴上，外端固定在卷簧盘的圆周上。
11.进一步的，所述卷簧盘为圆环型结构，且卷簧盘的上端均匀设置向外伸展的支撑翅板，用于支撑卷绕的安全绳。
12.进一步的，所述机架上安装固定端口，所述固定端口外侧安装绳索球，所述固定端口和绳索球上设置通孔，所述安全绳的外端穿出固定端口和绳索球后连接挂钩二。
13.采用上述本发明技术方案的有益效果是：本发明缓冲式速差防坠器设置正常锁止机构，即第一锁止机构，采用内缓冲干式多片摩擦机构，在发生坠落危险时，除具有坠落制动的功能外，还可以防止因制动时间短造成的动能大部分转化为对人体的冲击能量，采用多摩擦副可缓冲吸收部分冲击能量，更大程度上降低对人体的冲击伤害，保护人体安全；增加了二次保护锁止机构，即第二锁止机构，可实现在坠落过程中因正常制动及缓冲结构失效进行二次制动保护的功能，从而更可靠的保护高空作业人员安全；设置卷簧，在外力释放时自动收缩安全绳，方便下次使用，操作方便。
附图说明
14.图1为本发明缓冲式速差防坠装置结构示意图；图2为本发明缓冲式速差防坠装置部分结构示意图；图3为本发明缓冲式速差防坠装置摩擦缓冲机构结构示意图；图4为本发明缓冲式速差防坠装置摩擦缓冲机构爆炸图；图5为本发明缓冲式速差防坠装置的中心轴与固定摩擦板装配示意图；图6为本发明缓冲式速差防坠装置卷簧盘和卷簧结构示意图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1
‑
机架，2
‑
中心轴，3
‑
挂钩一，4
‑
鼓轮，5
‑
安全绳，6
‑
挂钩二，7
‑
内转棘爪，8
‑
内转棘爪转轴，9
‑
拉伸弹簧，10
‑
挡柱，11
‑
棘轮，12
‑
摩擦板，13
‑
碟簧，14
‑
圆螺母，15
‑
圆摩擦片，16
‑
齿槽板，17
‑
外转棘爪，18
‑
加强垫板，19
‑
卷簧盘，20
‑
卷簧,21
‑
固定端口，22
‑
绳索球，23
‑
外转棘爪转轴。
具体实施方式
15.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
16.如图1所示，本发明提供了一种缓冲式速差防坠装置，包括机架1和固定安装在机架1中部的中心轴2，所述机架1的一端安装挂钩一3，所述机架1内部设置鼓轮4和第一锁止机构，所述鼓轮4套设在中心轴2上，绕中心轴2旋转，所述鼓轮4上卷绕安全绳5，所述安全绳5的内端固定在鼓轮4上，外端穿出机架1连接挂钩二6；正常作业时，机架1一端通过挂钩一3悬挂于高处，连接安全绳5的挂钩二6挂于工人腰部，安全绳5随工人作业而随动，拉动安全绳5，鼓轮4绕中心轴2旋转释放安全绳5。
17.如图2所示，所述第一锁止机构包括两个中心对称设置的内转棘爪7，所述内转棘爪7套设在与中心轴2平行的内转棘爪转轴8上，所述内转棘爪转轴8安装在鼓轮4上，所述内转棘爪7的卡头外侧连接拉伸弹簧9，所述拉伸弹簧9的另一端安装在鼓轮4上，所述内转棘爪7的卡头外侧设置挡柱10，所述挡柱10安装在鼓轮4上，内转棘爪7通过拉伸弹簧9和挡柱10定位，两个内转棘爪7的内侧设置棘轮11，所述棘轮11限位在套设于中心轴2上的摩擦缓冲机构内，所述棘轮11绕中心轴2旋转设置。正常作业时，鼓轮4整体机构转速很缓慢，也即鼓轮4圆盘上内转棘爪7受到的离心力很小，克服不了拉伸弹簧9对内转棘爪7的作用力，内转棘爪7处于与挡柱10相接触的状态，不会绕内转棘爪转轴8转动，从而内转棘爪7的卡头尖端不会与棘轮11接触，安装有内转棘爪7的鼓轮4可以顺利沿工作方向转动，安全绳5逐渐放出。一旦作业时发生坠落，安全绳5外端受到人体下坠的作用力，带动鼓轮4快速转动，当鼓轮4转速达到锁止速度时，鼓轮4圆盘上的内转棘爪7受到较大离心力，内转棘爪7卡头尖端克服拉伸弹簧9的作用力而绕着内转棘爪转轴8沿锁止方向发生转动，内转棘爪7尖端卡到棘轮11上齿槽内，带动棘轮11转动而触发摩擦机构摩擦缓冲制动。
18.如图3
‑
5所示，所述摩擦缓冲机构包括固定摩擦板12、碟簧13、圆螺母14和两片圆摩擦片15，所述棘轮11两侧设置圆形凹槽，两个圆摩擦片15分别固定在棘轮11两侧的凹槽内，其中一片圆摩擦片15与机架1贴合构成摩擦副，另一片与摩擦板12贴合构成摩擦副，所述摩擦板12中部设置腰型孔，中心轴2上与其对应的位置设置为腰型，摩擦板12限位在中心轴2上，所述摩擦板12外侧设置碟簧13，所述中心轴2上设置一端螺纹，所述碟簧13通过螺纹连接在中心轴2上的圆螺母14压在摩擦板12上； 通过碟簧13和圆螺母14来施加正压力于摩擦副之间，该正压力大小需保证摩擦机构总滑动摩擦力要大于最大悬挂工作重量。在工作人员发生坠落时，启动正常缓冲制动工作，内转棘爪7离心转动与棘轮11啮合，与鼓轮4连接的内转棘爪7带动棘轮11转动，内转棘爪7对棘轮11的冲击力可触发摩擦片与棘轮11摩擦转动，这个过程可以吸收部分因人体坠落动能和势能转化的冲击能量，从而降低对人体的冲击；因摩擦缓冲机构提供的滑动摩擦力大于人体重量加速度向上，即在坠落触发摩擦运动后人体处于减速状态直至速度为零。
19.如图2所示，还包括第二锁止机构，起到二次保护作用，所述第二锁止机构包括齿槽板16和两个中心对称设置的外转棘爪17，所述齿槽板16固定安装在机架1内侧，且与鼓轮4圆盘平行，所述外转棘爪17套设在与中心轴2平行的外转棘爪转轴23上，所述外转棘爪17卡头的内侧连接拉伸弹簧9，所述外转棘爪17卡头的外侧设置挡柱10，外转棘爪通过拉伸弹簧9和挡柱10限位。当正常缓冲制动失效时，外转棘爪17随着鼓轮4快速转动达到制动速度时，外转棘爪17尖端克服拉伸弹簧9拉力会向外甩出，卡入齿槽板16的槽内进行防失效二次
保护制动。两次制动的不同点在于第二锁止触发速度要大于第一锁止触发速度，只有在正常缓冲制动失效状态下二次保护制动才会触发起到预备保护作用，从而更可靠的保护高空作业人员安全。
20.优选的，所述外转棘爪17和鼓轮4之间设置加强垫板18，所述加强垫板18固定在鼓轮4上，使外转棘爪17与齿槽板16平行且增大制动时该位置强度。
21.优选的，如图6所示，所述机架1内还包括卷簧盘19，所述卷簧盘19内设置卷簧20，所述卷簧盘19固定在鼓轮4上，所述卷簧20的内端固定在中心轴2上，外端固定在卷簧盘19的圆周上。当在安全绳5的外端施加外力，通过安全绳5拉动鼓轮4和卷簧盘19沿工作方向转动时，卷簧20因转到变形而储存能量；当外力释放时，卷簧20带动卷簧盘19和鼓轮4沿非工作方向转动，伸出机架1的安全绳5长度逐渐缩短，安全绳5被卷绕在鼓轮4上，也即在发生坠落排除危险后，卸载绳索外部的力，安全绳5会在卷簧20的作用下收缩缠绕回鼓轮4上恢复初始状态。
22.具体的，所述卷簧盘19为圆环型结构，且卷簧盘19的上端均匀设置向外伸展的支撑翅板，用于支撑卷绕的安全绳5。
23.具体的，所述机架1上安装固定端口21，所述固定端口21外侧安装绳索球22，所述固定端口21和绳索球22上设置通孔，所述安全绳5的外端穿出固定端口21和绳索球22后连接挂钩二6，固定端口21和绳索球22为安全绳5限位。
24.综上，本发明缓冲式速差防坠器设置正常锁止机构，即第一锁止机构，采用内缓冲干式多片摩擦机构，在发生坠落危险时，除具有坠落制动的功能外，还可以防止因制动时间短造成的动能大部分转化为对人体的冲击能量，采用多摩擦副可缓冲吸收部分冲击能量，更大程度上降低对人体的冲击伤害，保护人体安全；增加了二次保护锁止机构，即第二锁止机构，可实现在坠落过程中因正常制动及缓冲结构失效进行二次制动保护的功能，从而更可靠的保护高空作业人员安全；设置卷簧，在外力释放时自动收缩安全绳，方便下次使用，操作方便。
25.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。