安全防墜器創(chuàng)新設(shè)計(jì)改進(jìn)方案
安全防墜器施工升降機(jī)重要的墜落保護(hù)裝置,它能限制吊籠的超速運(yùn)行,并有效吊籠的防高空墜落。其性能的好壞直接影響著施工人員及貨物的安全。本方案所設(shè)計(jì)的安全防墜器采用了瞬時(shí)式楔塊制動(dòng)。該安全防墜器主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和制動(dòng)機(jī)構(gòu)三部分組成。 安全防墜器原理:施工升降機(jī)正常工作時(shí),在起升力F的作用下,安全防墜器處于非工作狀態(tài),而當(dāng)起升機(jī)構(gòu)失效或起升鋼絲繩斷裂時(shí),安全防墜器隨著吊籠一起做自由落體
安全防墜器施工升降機(jī)重要的墜落保護(hù)裝置,它能限制吊籠的超速運(yùn)行,并有效吊籠的防高空墜落。其性能的好壞直接影響著施工人員及貨物的安全。本方案所設(shè)計(jì)的安全防墜器采用了瞬時(shí)式楔塊制動(dòng)。該安全防墜器主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和制動(dòng)機(jī)構(gòu)三部分組成。
安全防墜器原理:施工升降機(jī)正常工作時(shí),在起升力F的作用下,安全防墜器處于非工作狀態(tài),而當(dāng)起升機(jī)構(gòu)失效或起升鋼絲繩斷裂時(shí),安全防墜器隨著吊籠一起做自由落體運(yùn)動(dòng),此時(shí)在安全防墜器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下,帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)動(dòng)滑楔向上做加速運(yùn)動(dòng),動(dòng)滑楔逐漸與導(dǎo)軌接觸產(chǎn)生制動(dòng)力,當(dāng)制動(dòng)力增大到一定值,整個(gè)系統(tǒng)做減速運(yùn)動(dòng),終完成制動(dòng)。當(dāng)起升機(jī)構(gòu)或起升鋼絲繩恢復(fù)正常工作以后,起升力帶動(dòng)滑輪向上運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)壓桿轉(zhuǎn)動(dòng),壓縮彈簧,從而將動(dòng)滑楔拉回初始位置,完成復(fù)位,施工升降機(jī)恢復(fù)正常工作。
防墜器結(jié)構(gòu):
制動(dòng)機(jī)構(gòu):動(dòng)滑楔作為安全防墜器的制動(dòng)機(jī)構(gòu),其性能的好壞決定著整個(gè)安全防墜器的性能。動(dòng)滑楔與底板的連接采用燕尾形式,該形式導(dǎo)向精度高、傳動(dòng)平穩(wěn)。動(dòng)滑楔與導(dǎo)軌的接觸面采用倒齒形式,這樣在制動(dòng)過(guò)程中,動(dòng)滑楔與導(dǎo)軌之間可以產(chǎn)生足夠大的正壓力,從而保證提供所需的制動(dòng)力倒齒的圓弧半徑為30mm,尺寸正好與導(dǎo)軌半徑一致,保證動(dòng)滑楔與導(dǎo)軌緊密接觸。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu):傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括小連桿、齒輪、齒條、大連桿、壓桿等組成。其中要求小連桿、齒輪和齒條必須具有足夠的強(qiáng)度,材料選用45號(hào)鋼。其它構(gòu)件材料選用Q235B。采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)作為安全防墜器的主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu),其優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)、精度高,另外有連桿機(jī)構(gòu)配合齒輪齒條機(jī)構(gòu)動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)到制動(dòng)機(jī)構(gòu)力的傳遞。
大連桿通過(guò)銷軸鉸接在吊籠上,并與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在左側(cè)長(zhǎng)槽處通過(guò)銷軸連接,把驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的平動(dòng)轉(zhuǎn)化為大連桿的轉(zhuǎn)動(dòng),大連桿通過(guò)銷軸與齒條在右側(cè)U型槽處連接,把大連桿的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為齒條的平動(dòng)。左側(cè)孔用來(lái)安裝連接桿,連接桿的作用是用來(lái)連接兩套安全防墜器的大連桿,這樣在復(fù)位的時(shí)候只要給連接桿施加一定的載荷,可以完成是連接大連桿與齒輪的中間機(jī)構(gòu),它與底板通過(guò)兩個(gè)螺釘連接,以限制齒條的轉(zhuǎn)動(dòng),保證齒條可以沿兩個(gè)螺釘確定的直線方向平動(dòng),從而帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng);齒輪通過(guò)銷軸固定在底板上,在齒條的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)帶動(dòng)小連桿轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到推動(dòng)楔塊的目的。該齒輪為非完整齒輪,模數(shù)為3,總齒數(shù)為15小于標(biāo)準(zhǔn)小齒數(shù)17,所以該齒輪設(shè)計(jì)時(shí)需做變位處理,該齒輪只加工小連桿是連接動(dòng)滑楔12個(gè)齒,余下3個(gè)齒的位置用來(lái)與小連桿連接;與齒輪的中間機(jī)構(gòu),它們之間靠螺栓連接。應(yīng)該注意的是,設(shè)計(jì)時(shí)要考慮避免與燕尾槽板產(chǎn)生干涉,所以做成彎桿。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu):驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用彈簧作為動(dòng)力源,彈簧直接布置在吊籠上,通過(guò)鉸支座與大連桿相連,當(dāng)起升鋼絲繩斷裂以后,彈簧自由,驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),進(jìn)而推動(dòng)動(dòng)滑楔,完成安全防墜器的制動(dòng)過(guò)程。彈簧的預(yù)緊力決定了安全防墜器的靈敏度,中彈簧的材料選用為鋼絲直徑14mm,中徑70mm的油淬火碳素彈簧鋼,其剛度為156N/mm,安裝壓縮量為43mm,能夠保證為動(dòng)滑楔提供足夠大的驅(qū)動(dòng)力。
其他機(jī)構(gòu):安全防墜器除上述主要三個(gè)部分外,還包括軸、底板、導(dǎo)向輪、連接桿、壓桿及一些連接件組成。
作為連接吊籠與底板的中間件,軸起著連接作用。在軸的一端加工出長(zhǎng)槽,可以使齒條沿該槽上下移動(dòng)。
底板作為安全防墜器的機(jī)架,同時(shí)又起著連接吊籠與安全防墜器的作用。1-燕尾槽板;2-齒輪軸孔;3-軸孔;4-導(dǎo)向輪軸孔;5-加強(qiáng)筋;6-基板;底板為焊合件,它包括基板、燕尾槽板、加強(qiáng)筋三個(gè)部分。由于底板在安全防墜器制動(dòng)時(shí)承受載荷很大,選用厚度為20mm,材料為Q235B的鋼板,經(jīng)過(guò)計(jì)算滿足強(qiáng)度要求。燕尾槽板為動(dòng)滑楔的滑道,主要提供導(dǎo)向的作用,所以對(duì)其加工精度要求較高,其布置情況需根據(jù)動(dòng)滑楔的具體形式?jīng)Q定。在制動(dòng)時(shí)刻,由于導(dǎo)軌對(duì)動(dòng)滑楔產(chǎn)生的擠壓力很大,并會(huì)傳遞到燕尾槽板上,此時(shí)燕尾槽板與基板的連接處會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,所以在燕尾槽板的側(cè)面加焊加強(qiáng)筋,以增加其強(qiáng)度。
導(dǎo)向輪的作用是確保安全防墜器能夠準(zhǔn)確地沿著導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),避免在安全防墜器工作過(guò)程中動(dòng)滑楔一側(cè)與導(dǎo)軌接觸而另一側(cè)與導(dǎo)軌脫離,保證安全防墜器正常工作。
壓桿結(jié)構(gòu):它通過(guò)銷軸鉸接在吊籠上,左側(cè)搭接在連接桿上,右側(cè)U型槽插入滑輪軸中,壓桿是用來(lái)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作,主要有以下三個(gè)作用:
1.當(dāng)施工升降機(jī)工作時(shí),在起升鋼絲繩的作用下,壓桿鎖住驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),使安全防墜器不能動(dòng)作,保證施工升降機(jī)正常工作;
2.發(fā)生斷繩時(shí),壓桿的壓力消失,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)開始工作,促使安全防墜器發(fā)生作用,將吊籠制動(dòng);
3.當(dāng)起升力恢復(fù)時(shí),在起升力的作用下,壓桿繞鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),壓縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的彈簧,從而帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)滑楔拉回初始位置,使安全防墜器復(fù)位,施工升降機(jī)重新開始正常工作。
安全防墜器結(jié)構(gòu)圖