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防坠落装置

安全防坠器创新设计改进方案

安全防坠器施工升降机重要的坠落保护装置,它能限制吊笼的超速运行,并有效吊笼的防高空坠落。其性能的好坏直接影响着施工人员及货物的安全。本方案所设计的安全防坠器采用了瞬时式楔块制动。该安全防坠器主要由驱动机构、传动机构和制动机构三部分组成。

 

安全防坠器原理:施工升降机正常工作时,在起升力F的作用下,安全防坠器处于非工作状态,而当起升机构失效或起升钢丝绳断裂时,安全防坠器随着吊笼一起做自由落体运动,此时在安全防坠器驱动机构的作用下,带动传动机构推动动滑楔向上做加速运动,动滑楔逐渐与导轨接触产生制动力,当制动力增大到一定值,整个系统做减速运动,最终完成制动。当起升机构或起升钢丝绳恢复正常工作以后,起升力带动滑轮向上运动,带动压杆转动,压缩弹簧,从而将动滑楔拉回初始位置,完成复位,施工升降机恢复正常工作。

 

防坠器结构

 

制动机构:动滑楔作为安全防坠器的制动机构,其性能的好坏决定着整个安全防坠器的性能。动滑楔与底板的连接采用燕尾形式,该形式导向精度高、传动平稳。动滑楔与导轨的接触面采用倒齿形式,这样在制动过程中,动滑楔与导轨之间可以产生足够大的正压力,从而保证提供所需的制动力倒齿的圆弧半径为30mm,尺寸正好与导轨半径一致,保证动滑楔与导轨紧密接触。

 

传动机构:传动机构主要包括小连杆、齿轮、齿条、大连杆、压杆等组成。其中要求小连杆、齿轮和齿条必须具有足够的强度,材料选用45号钢。其它构件材料选用Q235B。采用齿轮齿条机构作为安全防坠器的主要传动机构,其优点是传动平稳、精度高,另外有连杆机构配合齿轮齿条机构动作以实现驱动机构到制动机构力的传递。

 

大连杆通过销轴铰接在吊笼上,并与驱动机构在左侧长槽处通过销轴连接,把驱动机构的平动转化为大连杆的转动,大连杆通过销轴与齿条在右侧U型槽处连接,把大连杆的转动转化为齿条的平动。左侧孔用来安装连接杆,连接杆的作用是用来连接两套安全防坠器的大连杆,这样在复位的时候只要给连接杆施加一定的载荷,就可以完成是连接大连杆与齿轮的中间机构,它与底板通过两个螺钉连接,以限制齿条的转动,保证齿条可以沿两个螺钉确定的直线方向平动,从而带动齿轮转动;齿轮通过销轴固定在底板上,在齿条的带动下转动,同时带动小连杆转动达到推动楔块的目的。该齿轮为非完整齿轮,模数为3,总齿数为15小于标准最小齿数17,所以该齿轮设计时需做变位处理,该齿轮只加工小连杆是连接动滑楔12个齿,余下3个齿的位置用来与小连杆连接;与齿轮的中间机构,它们之间靠螺栓连接。应该注意的是,设计时要考虑避免与燕尾槽板产生干涉,所以做成弯杆。

 

驱动机构:驱动机构采用弹簧作为动力源,弹簧直接布置在吊笼上,通过铰支座与大连杆相连,当起升钢丝绳断裂以后,弹簧自由,驱动传动机构运动,进而推动动滑楔,完成安全防坠器的制动过程。弹簧的预紧力决定了安全防坠器的灵敏度,中弹簧的材料选用为钢丝直径14mm,中径70mm的油淬火碳素弹簧钢,其刚度为156N/mm,安装压缩量为43mm,能够保证为动滑楔提供足够大的驱动力。

 

其他机构:安全防坠器除上述主要三个部分外,还包括轴、底板、导向轮、连接杆、压杆及一些连接件组成。

 

作为连接吊笼与底板的中间件,轴起着连接作用。在轴的一端加工出长槽,可以使齿条沿该槽上下移动。

 

底板作为安全防坠器的机架,同时又起着连接吊笼与安全防坠器的作用。1-燕尾槽板;2-齿轮轴孔;3-轴孔;4-导向轮轴孔;5-加强筋;6-基板;底板为焊合件,它包括基板、燕尾槽板、加强筋三个部分。由于底板在安全防坠器制动时承受载荷很大,选用厚度为20mm,材料为Q235B的钢板,经过计算满足强度要求。燕尾槽板为动滑楔的滑道,主要提供导向的作用,所以对其加工精度要求较高,其布置情况需根据动滑楔的具体形式决定。在制动时刻,由于导轨对动滑楔产生的挤压力很大,并会传递到燕尾槽板上,此时燕尾槽板与基板的连接处会出现应力集中现象,所以在燕尾槽板的侧面加焊加强筋,以增加其强度。

 

导向轮的作用是确保安全防坠器能够准确地沿着导轨运动,避免在安全防坠器工作过程中动滑楔一侧与导轨接触而另一侧与导轨脱离,保证安全防坠器正常工作。

 

压杆结构:它通过销轴铰接在吊笼上,左侧搭接在连接杆上,右侧U型槽插入滑轮轴中,压杆是用来控制驱动机构的动作,主要有以下三个作用:

 

1.当施工升降机工作时,在起升钢丝绳的作用下,压杆锁住驱动机构,使安全防坠器不能动作,保证施工升降机正常工作;

 

2.发生断绳时,压杆的压力消失,驱动机构开始工作,促使安全防坠器发生作用,将吊笼制动;

 

3.当起升力恢复时,在起升力的作用下,压杆绕铰点转动,压缩驱动机构的弹簧,从而带动传动机构将动滑楔拉回初始位置,使安全防坠器复位,施工升降机重新开始正常工作。


安全防坠器结构图.png


安全防坠器结构图


标签:   安全防坠器 防坠器原理 防高空坠落 坠落保护
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点击次数:  更新时间:2018-06-26 10:48:22  【打印此页】  【关闭