一种外置触发式防坠落器的制作方法

本发明涉及一种外置触发式防坠落器，适用于附着式升降脚手架。

背景技术：

附着式升降脚手架是沿建筑结构外表面搭设的脚手架，是本世纪初快速发展起来的新型脚手架技术，它将高处作业变为低处作业，将悬空作业变为架体内部作业，具有显著的低碳性、高科技含量和更经济、更安全、更便捷等特点。附着式升降脚手架的升降功能，大大方便了建筑施工和装修工程施工作业。升降式脚手架还具有防倾装置和防坠落装置。其中，防坠落装置能够确保升降式脚手架始终处于安全状态，有效防坠，是安全施工的关键。

现有技术中，防坠落装置有三种：

一是钢吊杆式防坠器，此装置易受到安装影响，以及钢吊杆磨损，造成防坠距离过大，甚至失效；

二是星轮式防坠器，此装置内设有复位弹簧，容易受到现场水泥、砂浆的侵蚀和弹簧自身疲劳强度的影响，而产生安全隐患，甚至失效；

三是行星式卡阻防坠器，采用星轮和偏心摆块配合，在升降式脚手架急剧下降时，因星轮转速太快而使偏心摆块无法及时复原，偏心摆块向上被卡阻挡杆挡住而向下卡住星轮，进一步阻止升降式脚手架继续下降，起到防坠落的作用；但是，此装置存在诸多缺陷：（1）需要专门设置卡阻挡杆，构件增加，加工和安装的成本增加，结构不紧凑，安装不方便；（2）偏心摆块为“八字”形偏心轮，完全借助自重复位，复位后的位置难以保持一致，极易因现场水泥、砂浆粘附而产生重心偏移，影响装置的正常工作；（3）偏心摆块运动过程摆动幅度大，且摆动也不定，进一步使结构设计不紧凑；（4）坠落工况，仅靠星轮的轮齿与偏心摆块一边的下端之间形成的点面接触而卡住星轮，可靠性低，极易因现场水泥、砂浆粘附而产生重心偏移，造成点面接触不良甚至不接触，使得装置失效。

另外，现有技术中，防坠落器安装结构如图29至图34所示，建筑墙体40上安装附墙架42’，附墙架42’的下部向架体50方向水平延伸形成垂直于墙体40的支座43’，支座43’的前后对应开设锁孔44’、45’，防坠落器42’的基体向下竖直延伸形成垂直于支座43’的支柱11’，支柱11’上对应锁孔44’、45’形成螺孔12’，安装时，将防坠落器100’的支柱11’置于附墙架42’的支座43’上，将螺栓46’由架体50一侧依次穿过锁孔44’、螺孔12’和锁孔45’与螺母47’配合，即可使防坠落器100’的基体固定安装在附墙架42’的支座43’上。螺栓46’与螺孔12’的螺纹配合，可以调节防坠落器100’与墙体40之间的距离，防止防坠落器100’被架体50拉动而外翻，甚至造成架体50弯曲。

这种安装结构存在以下缺陷：一是防坠落器100’安装后无法从附墙架42’完全拆解，架体50的提升和防坠落器100’的拆装至少要分三步才能完成；第一步如图4所示，先提升架体50至架体50最下端超出最下方的防坠落器100’，第二步如图5所示，拆下最下方的防坠落器100’安装至架体50的上部，第三步如图6所示，继续提升架体50至规定位置；这样，分段提升架体50，中间需专门停止提升来拆装防坠落器100’，而无法在架体50提升之前先拆卸防坠落器100’，拆装作业又麻烦，造成提升费时费工，直接影响施工效率；二是同一机位上下防坠落器100’由于安装不垂直而导致的偏差无法消除，造成异常提升力。

有鉴于此，本发明人秉持多年该相关行业之丰富设计开发及实际制作经验，针对现有之缺失，特别是行星式卡阻防坠器的缺陷，予以研究改良，提供一种外置触发式防坠落器，本案由此产生。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种外置触发式防坠落器，使结构更简单、紧凑，提高安全性和可靠性。

本发明的次要目的在于提供一种外置触发式防坠落器，使安装后方便拆解，使架体可以一次性提升到位，提高施工效率。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种外置触发式防坠落器，具有带升降轨道导向的基体，基体中通过销轴可转动地安装有多爪转子和异型卡子，异型卡子具有呈L型设置的传动部和制动部，传动部和制动部靠近销轴的一端连接在一起而另一端分别向远方延伸，传动部的内侧面拱起形成弧形配重，基体上对应传动部的外侧面形成限制异型卡子向上转的上限位板，基体上对应制动部的外侧面形成限制异型卡子向下转的侧限位面，当多爪转子转动时，其爪子沿弧形配重的弧形轨迹做滑动配合的运动而推动异型卡子偏转，当异型卡子偏转至传动部的外侧面抵靠上限位板时，制动部的外侧面与多爪转子的爪子相抵靠而限制多爪转子转动。

所述传动部和制动部两者中心线之间的夹角为90º～95º。

所述制动部的外侧面远离销轴处形成圆弧过渡面和卡阻面，圆弧过渡面在异型卡子复位时与基体的侧限位面配合，卡阻面在异型卡子偏转至传动部的外侧面抵靠上限位板时与多爪转子的爪子相抵靠而限制多爪转子转动，制动部的内侧面与多爪转子之间保持间隙配合。

所述传动部的外侧面为平面与上限位板配合。

所述多爪转子具有均匀布设的4～6个爪子。

所述异型卡子和多爪转子的位置关系是：以多爪转子的轴心为垂直座标X轴和Y轴的交叉点，异型卡子的轴心位于第四象限，异型卡子的轴心和多爪转子的轴心的连线与水平轴线的夹角为60º，基体的升降轨道位于第一象限。

所述基体通过一个中间连接架和一个附墙架固定安装在墙体上，在墙体上安装的附墙架向架体一侧形成左右框架，左右框架上相对形成至少两组轴孔，左右框架之间为滑槽，滑槽中设置中间连接架，中间连接架对应左右框架的轴孔形成穿孔，销轴水平穿过中间连接架的穿孔以及对应的附墙架的轴孔，销钉插置在销轴的销孔中，使中间连接架固定安装在附墙架的左右框架上，中间连接架上固定安装防坠落器的基体。

所述中间连接架的左右安装板上形成带螺孔的安装座和两个水平槽，防坠落器的基体左右对应中间连接架的安装座形成带通孔的连接座，防坠落器的基体左右对应中间连接架的水平槽形成锁孔，螺栓水平穿过连接座的通孔与安装座的螺孔配合，螺丝穿过安装板的水平槽与防坠落器的锁孔配合，使防坠落器的基体固定安装在中间连接架的左右安装板上。

所述附墙架的左右框架与中间连接架之间设有橡胶垫，橡胶垫借助螺丝和螺母配合安装在附墙架的左右框架上。

所述附墙架的左右框架各安装两个橡胶垫，两个橡胶垫呈一上一下布置。

所述中间连接架下方的穿孔底部设有开口。

所述防坠落器的基体内对应架体的导杆设有导轮与导杆配合。

采用上述方案后，本发明具有以下优点：

（1）不需要专门设置卡阻挡杆，直接利用基体的上限位板实现异型卡子向上转的限位，减少了构件，减少了加工和安装的成本，结构设计更紧凑，安装更方便；

（2）增加了异型卡子的弧形配重，使异型卡子复位时总是向制动部偏转，增加基体上的侧限位面，使异型卡子不仅借助自重复位，同时借助侧限位面对异型卡子向下转进行限位，复位后的位置始终保持一致，保证工作时异型卡子和多爪转子可靠配合，保证装置的正常工作；

（3）对异型卡子结构的巧妙设计，以及多爪转子转动时爪子的弧形轨迹运动设计，配合基体的侧限位面设计，使异型卡子运动过程摆动幅度小，且摆动定位快，结构设计更紧凑；

（4）坠落工况，异型卡子之制动部的外侧面与多爪转子的爪子之间形成面面接触而相抵靠，限制多爪转子转动，可靠性高，强度大；

（5）整体设计紧凑，可以保证与升降轨道配合安装的架体与建筑墙体之间的距离更小，使架体与墙体之间的间隙调整范围更大，架体的受力条件更好，节约成本，提高安全性和可靠性；

（6）利用基体本身的结构形成上限位板和侧限位面，起到防尘和保护装置构件的作用，避免现场水泥和砂浆粘附而产生重心偏移和装置卡死的失效情形；

（7）中间连接架与附墙架之间采用销轴连接，相互可以拆解，拆解后的中间连接架可以带着防坠落器由滑槽轻松退出附墙架，使得架体提升前可以拆解防坠落器并预先安装到位，这样，架体可以一次性提升到位，架体提升省工省时，提高施工效率；

（8）附墙架的左右框架与中间连接架之间增加了橡胶垫，借助橡胶垫的弹性作用，可以消除由于防坠落器上下安装不垂直时卡住架体提升而产生的异常负载，增加提升动力；

（9）借助螺栓水平穿过防坠落器之连接座的通孔与中间连接架之安装座的螺孔配合，螺丝穿过中间连接架之安装板的水平槽与防坠落器的锁孔配合，使防坠落器的基体固定安装在中间连接架的左右安装板上，可以调节防坠落器与墙体之间的距离，防止防坠落器被架体拉动而外翻，甚至造成架体弯曲；

（10）在防坠落器的基体内设有导轮与架体的导杆配合，可以更好地导引架体升降，进一步避免因防坠落器安装不垂直而产生架体提升的异常负载。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的安装外观图；

图3是本发明的安装剖视图；

图4是本发明的提升工况示意图；

图5～8是本发明的提升工况，多爪转子运动过程示意图；

图9是本发明的下降工况示意图；

图10～13是本发明的下降工况，多爪转子运动过程示意图；

图14是本发明的坠落工况示意图；

图15～18是本发明的坠落工况，多爪转子运动过程示意图；

图19是本发明的异型卡子结构放大图；

图20是本发明防坠落器的安装分解图；

图21是本发明防坠落器的安装过程图；

图22是本发明运用于架体的安装立体图；

图23是本发明运用于架体的安装俯视图；

图24是本发明运用于架体的安装正视图；

图25是本发明运用于架体的安装侧视图；

图26是本发明运用时架体的提升第一步示意图；

图27是本发明运用时架体的提升第二步示意图；

图28是本发明的拆解过程图；

图29是现有防坠落器的安装结构示意图；

图30是现有架体的安装正视图；

图31是现有架体的安装侧视图；

图32是现有架体的提升第一步示意图；

图33是现有架体的提升第二步示意图；

图34是现有架体的提升第三步示意图。

标号说明

防坠落器100’，支柱11’，通孔12’；

附墙架42’，支座43’，锁孔44’、45’，螺栓46’，螺母47’；

防坠落器100，基体10，升降轨道11，上限位板12，侧限位面13，连接座14，锁孔15，螺栓16，螺丝17，导轮18；

多爪转子20，销轴21，爪子22；

异型卡子30，销轴31，传动部32，制动部33，弧形配重34，圆弧过渡面35，卡阻面36，内侧面37；

墙体40，螺栓41，附墙架42，框架43，轴孔44，滑槽45，销轴46，销钉461，销孔462，橡胶垫47，螺栓671，螺母672；

架体50，横拨杆51，导杆52；

中间连接架60，穿孔61，开口611，安装板62，水平槽63，安装座64。

具体实施方式

请参阅图1至图19所示，本发明揭示的一种外置触发式防坠落器100，具有带升降轨道11导向的基体10。

多爪转子20通过销轴21可转动地安装在基体10中。所谓多爪转子20可以具有均匀布设的4～6个爪子22。

异型卡子30通过销轴31可转动地安装在基体10中。异型卡子30具有呈L型设置的传动部32和制动部33，传动部32和制动部33靠近销轴31的一端连接在一起，而另一端分别向远方延伸，传动部32的内侧面拱起形成弧形配重34。相应地，基体10上对应传动部32的外侧面形成上限位板12用于限制异型卡子30向上转，基体10上对应制动部33的外侧面形成侧限位面13用于限制异型卡子30向下转。

本发明的较佳设计是传动部32和制动部33两者中心线之间的夹角为90º～95º；异型卡子30和多爪转子20的位置关系是：以多爪转子20的轴心为垂直座标X轴和Y轴的交叉点（O点），异型卡子30的轴心位于第四象限，异型卡子30的轴心和多爪转子20的轴心的连线与水平轴线的夹角为60º，基体10的升降轨道11位于第一象限。这样，使运动时摆动更小，机构整体结构更紧凑。

此外，本发明传动部32的外侧面设计为平面与基体10的上限位板12配合，可以使异型卡子30向上转的限位更平稳；制动部33的外侧面远离销轴处设计形成圆弧过渡面35和卡阻面36，圆弧过渡面35供异型卡子30复位时与基体10的侧限位面13配合，卡阻面36供坠落工况（异型卡子30偏转至传动部32的外侧面抵靠上限位板12）时与多爪转子20的爪子22面面接触配合，形成卡阻作用，这样，可以确保制动部33的限位和卡阻的双重作用，制动部33的内侧面37与多爪转子20之间保持间隙配合。

本发明安装时，如图1至图3所示，基体10借助螺栓41和附墙架42固定安装在墙体40上，升降式脚手架的架体50一侧安装一排横拨杆51，架体50安装横拨杆51的一侧穿插在升降轨道11中，多爪转子20与横拨杆51啮合传动。

当升降式脚手架的架体50在提升工况时（速度慢），如图4至图8所示，横拨杆51带动多爪转子20逆时针转动时，其爪子22沿弧形配重34的弧形轨迹从右到左做滑动配合运动。图5是多爪转子20和异型卡子30初始接触的位置，图6中多爪转子20逆时针转动约20º，在弧形轨迹导引下推动异型卡子30顺时针转动约21º，图7中多爪转子20逆时针继续转动约20º，而异型卡子30在弧形轨迹导引和自重作用下逆时针转动约10º，图8中多爪转子20逆时针继续转动脱离弧形轨迹，而异型卡子30在自重作用下与侧限位面13配合回复到初始位置，继续下一个循环。如此往复，架体50慢速提升，多爪转子20和异型卡子30不会相互卡住，即防坠落器不会卡住架体50，架体50可以持续慢速上升。

当升降式脚手架的架体50在下降工况时（速度慢），如图9至图13所示，横拨杆51带动多爪转子20顺时针转动时，其爪子22通过异型卡子30的制动部33内侧面37之后沿弧形配重34的弧形轨迹从左到右做滑动配合运动。图10是多爪转子20和异型卡子30不接触的位置，图11是多爪转子20和异型卡子30初始接触的位置，图12中多爪转子20顺时针转动约20º，在弧形轨迹导引下推动异型卡子30逆时针转动约10º，图13中多爪转子20逆时针继续转动约20º，而异型卡子30在弧形轨迹导引和自重作用下顺时针转动约21º，异型卡子30与侧限位面13配合回复到初始位置，继续下一个循环。如此往复，架体50慢速下降，多爪转子20和异型卡子30不会相互卡住，即防坠落器不会卡住架体50，架体50可以持续慢速下降。

当升降式脚手架的架体50在坠落工况时（急速），如图14至图18所示，横拨杆51带动多爪转子20顺时针转动时，其爪子22沿弧形配重34的弧形轨迹从左到右快速运动。图15是多爪转子20和异型卡子30不接触的位置，图16是多爪转子20和异型卡子30初始接触的位置，图17中多爪转子20快速顺时针转动，多爪转子20的前一个爪子22碰撞异型卡子30，推动异型卡子30快速逆时针转动，异型卡子30来不及复位，就被多爪转子20的下一个爪子22卡住，图18中多爪转子20继续快速顺时针转动，推动异型卡子30继续快速逆时针转动，使异型卡子30传动部32的外侧面与基体10的上限位板12配合，异型卡子30向上转动限位，异型卡子30制动部33的面36与多爪转子20的下一个爪子22面面接触，异型卡子30牢固地卡住多爪转子20。如此，架体50快速下降，异型卡子30和多爪转子20相互卡住，即防坠落器卡住架体50，阻止架体50继续慢速下降，达到防坠落功能。

总之，本发明直接利用基体10的上限位板12实现异型卡子30向上转的限位，减少了“卡阻挡杆”这一构件，减少了加工和安装的成本，结构设计更紧凑，安装更方便；本发明增加了异型卡子30的弧形配重34，使异型卡子30复位时总是向制动部33偏转，同时，增加基体10上的侧限位面13，使异型卡子30不仅借助自重复位，还借助侧限位面13对异型卡子30向下转进行限位，令复位后的位置始终保持一致，保证工作时异型卡子30和多爪转子20可靠接触，保证装置的正常工作；本发明对异型卡子30结构的巧妙设计，以及多爪转子20转动时爪子22的弧形轨迹运动设计，配合基体10的侧限位面13设计，使异型卡子30运动过程摆动幅度小，且摆动定位快，结构设计更紧凑；本发明在坠落工况，异型卡子30之制动部33外侧的面36与多爪转子20的爪子22之间形成面面接触，限制多爪转子转动，可靠性高，强度大；本发明整体设计紧凑，可以保证与升降轨道11配合安装的架体20与建筑墙体40之间的距离更小，使架体50与墙体40之间的距离调整范围更大，架体50的受力条件更好，节约成本，提高安全性和可靠性；本发明增加基体10上的上限位板12和侧限位面13，可以起到防尘和保护装置构件的作用，避免现场水泥和砂浆粘附而产生重心偏移和装置卡死的失效情形。

再请参阅图20至图28所示，本发明防坠落器100的基体10是通过一个中间连接架60和一个附墙架42固定安装在墙体40上，具体结构是：在墙体40上安装的附墙架42向架体50一侧形成左右框架43，左右框架43上相对形成两组轴孔44（轴孔44的组数可以增加，比如三组也行），左右框架43之间为滑槽45；滑槽45中设置中间连接架60，中间连接架60的左右安装板62对应左右框架43的轴孔44形成穿孔61，销轴46水平穿过中间连接架60的穿孔61以及对应的附墙架42的轴孔44，销钉461插置在销轴46的销孔462中，使中间连接架60固定安装在附墙架42的左右框架43上；为了方便安装，中间连接架60左右安装板62下方的穿孔61底部设有开口611；中间连接架60上固定安装防坠落器100的基体10。

这样，中间连接架60与附墙架42之间采用销轴46连接，相互可以拆解，拆解后的中间连接架60可以带着防坠落器100由滑槽45轻松退出附墙架42，架体50提升及防坠落器100的拆装过程最多只需两步，第一步如图26和图28所示，在架体50提升前，拆解防坠落器100，并预先安装到位（架体50上部），第二步如图27所示，将架体50一次性提升到规定位置，架体50提升省工省时，提高施工效率。

防坠落器100在中间连接架60上的具体固定安装方式可以是这样的：中间连接架60的左右安装板62上形成两个水平槽63和带螺孔的安装座64，防坠落器100的基体10左右对应中间连接架60的安装座64形成带通孔的连接座14，基体10左右对应中间连接架60的水平槽63形成锁孔15，螺栓16水平穿过连接座14的通孔与安装座64的螺孔配合，螺丝17穿过安装板62的水平槽63与防坠落器100的锁孔15配合，使防坠落器100的基体10固定安装在中间连接架60的左右安装板62上。这样，借助螺栓16和螺丝17，可以调节防坠落器100与墙体40之间的距离，防止防坠落器100被架体50拉动而外翻，甚至造成架体50弯曲。

本发明进一步，在附墙架42的左右框架43与中间连接架60之间设有橡胶垫47。具体地，橡胶垫47是借助螺栓671和螺母672配合安装在附墙架42的左右框架43上，可以在左右框架43各安装两个橡胶垫47，两个橡胶垫47最好呈一上一下布置。这样，借助橡胶垫47的弹性作用，可以消除由于防坠落器100上下安装不垂直时卡住架体50提升而产生的异常负载，增加提升动力。

本发明还在防坠落器100的基体10内设有导轮18与架体50的导杆52配合，如图22和图23，导轮18的个数可以是三个，将导杆52围住，也可以是相对的两个，这样，可以更好地导引架体50升降，进一步避免因防坠落器100安装不垂直而产生架体50提升的异常负载。

前述之实施例或图式并非限定本发明之结构样态，任何所属技术领域中具有通常知识者之适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明之专利范畴。