果园实用安全三腿梯的制作方法

本发明涉及一种果园实用安全三腿梯，它既可应用于果园，也能够运用于室内或其它常见环境的登高、攀爬。

背景技术：

目前，广泛应用于各类果园环境登高、攀爬的简易三腿梯隐患众多，尤其突出的是对于使用者的人身安全缺乏有效保证。不同年龄段、性别与社会经验的人们在果园常双手同时作业，且根据实际情况需要不时改变自身位置、姿态，一旦发生重心失衡导致梯子倾覆极易出现身体伤害。作业者往往站立于梯子顶端、周边难找依靠对象和土地松软打滑等客观现实，更加促成了梯子倾覆事件频繁化，树枝茂密、无规则生长又容易造成梯子倾覆过程无法有效躲避而加重伤害程度。如若将简易三腿梯改用其它场合，随梯腿开合角度互不相同，一则顶端踩踏梯面同踏板梯腿因系固定角度焊接，于是没法依据需要予以调整持平，二则梯腿低端仅焊有角铁，使得通常以点触地更易出现滑移、倾覆。升降台、人字梯与抽拉梯等因成本、空间需求、操作繁杂等诸多限制，很难在果园获得广泛使用。

技术实现要素：

发明目的：本发明涉及一种果园实用安全三腿梯，其目的在于解决简易三脚梯无法调整、持平踩踏梯面的难题，其利用棘环、棘杯、滑板、弹簧和螺栓既将踩踏梯面同踏板梯腿紧密连接于一起，又能够按照期望不时地调整持平来满足使用者需求；为了减少、防止出现滑移、倾覆，一方面通过正交连轴节使得梯脚垫时刻全面积地接触地面，另方面借助防滑脚板上的钉子深扎松软土壤之中进一步加强防滑效果。除此，运用测力电位器不断检测梯脚垫相对梯脚距离变化，由单片计算机依据受力分布适时给出梯子可能倾覆警示。如此以来不仅有效地确保了果园应用的人身安全，同时还可放心地运用于其它各类场所。

技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的：

果园实用安全三腿梯，其特征在于：所述三脚梯包括踏板梯腿、支撑梯腿、踩踏梯面和梯脚垫；踏板梯腿和支撑梯腿的上端均与踩踏梯面角度可调地连接在一起，踏板梯腿和支撑梯腿的下端皆通过梯脚与正交连轴节、梯脚垫实现转向、上下平移连接；两根踏板梯腿和一根支撑梯腿共同形成对踩踏梯面的三角支撑结构关系。

在踏板梯腿顶端设置有螺栓固定轴，螺栓固定轴同轴线上焊有棘环，踩踏梯面穿越棘环实现同踏板梯腿间的连接和转动；在棘环端面上扣压有棘杯，棘环与棘杯借助端面棘齿达到啮合、定位；棘杯底部外侧固接有滑板，滑板另侧压有压紧弹簧，滑板另端通过两个平行于螺栓固定轴轴线的销轴限位且连接于踩踏梯面上，螺栓固定轴穿越棘杯底部中心圆孔、滑板与压紧弹簧，使用螺母予以锁紧，从而做到棘环与棘杯之间的旋转和锁位。

所述支撑梯腿顶端左右两侧皆设有穿越踩踏梯面的横向螺栓转轴，其外侧以螺母实现锁位压紧。

所述踏板梯腿与支撑梯腿底端皆配置有梯脚，梯脚利用正交连轴节同梯脚垫铰链，梯脚与梯脚垫链接方式始终保证梯脚垫全面积地接触地面。

梯脚11在梯腿侧面中心线上开有偏心轴线竖直的横向长条孔，即横向圆孔上下方向的延拓，销轴穿越梯脚长条孔及正交连轴节（12），实现梯脚与正交连轴节间的转动、上下平移铰接；梯脚长条孔偏心轴平面正交向上开有贯通性圆孔，该圆孔内插有检位杆，检位杆上端固定有定位片，定位片由压紧弹簧推动紧抵销轴之上，定位片动作时带动固定于支架上面的滑动式测力电位器间接地测定梯脚垫承载变化，测力电位器连接单片计算机。

测力电位器随时将梯脚垫受力转换成阻值参数，单片计算机依据各腿受力分布变化，当超越预设阈值则及时予以倾覆警示告知。

正交连轴节下端通过转轴可转动地连接于梯脚垫上，依此实现旋转铰接。

梯脚垫底端设置有防滑脚板。

防滑脚板底部设置有防滑钉子。

优点及效果：本发明提供一种果园实用安全三腿梯，所述三腿梯主要包括踏板梯腿、支撑梯腿、踩踏梯面、梯脚、正交连轴节、梯脚垫和可选防滑脚板；所述踩踏梯面通过横向螺栓转轴同支撑梯腿连接，同时利用销轴、滑板、棘杯、棘环、压紧弹簧与螺栓固定轴同踏板梯腿连接；所述梯腿垫借助正交连轴节、梯脚分别与踏板梯腿、支撑梯腿底端相连，在正交连轴节帮助下，梯腿垫始终保持同地面实现全面积接触，可选防滑脚板进一步减弱、避免了果园松软地面使用可能出现的滑移、倾覆事件发生；所述梯脚利用长条孔由销轴同正交连轴节圆孔铰链，梯脚长条孔偏心轴平面正交向上贯通圆孔内插检位杆，在压紧弹簧推动下，联动滑动式测力电位器时刻以阻值参数变化间接反映梯脚垫所承载的重力，最后由单片计算机依据各腿受力分布，按预设或学习阈值适时给出可能倾覆警示。

该发明在继承简易三腿梯诸多优势的前提之下，通过引入踩踏梯面经滑板、棘杯、棘环、螺栓固定轴同踏板梯腿的连接，克服了踩踏梯面无法随梯腿开合角度差异调整、持平的弊端；同时，借踩踏梯面与支撑梯腿间的横向螺栓转轴既保留了原有开合、转动自如特性，又限制了转动随意程度，进而提升了使用安全保障；正交连轴节、梯脚垫、防滑脚板、滑动式测力电位器和单片计算机等的共同作用，新增了简易三腿梯不曾具有的防滑、防倾覆与倾覆警示功效，不仅能够安全地使用于不同种类环境，还可广泛地适用于各个年龄阶段、体能、敏捷度人群，甚至为身患某种轻微残疾的人开辟了运用可能。

本发明结构简洁、可靠、合理、功能齐全，不但保留了简易三腿梯原有功效、特性，而且新增了踩踏梯面持平调整、支撑梯腿转动束缚、梯脚垫全面积触地与可能倾覆警示告知，从而由根本上防范了因滑移、倾覆引发的人身伤害事件发生，大幅度地改善了不同人群安全使用限制，此外还极大地拓展了各种地理环境适应能力。

附图说明：

图1为本发明的主体结构、布局示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本发明的踩踏梯面同支撑梯腿、踏板梯腿连接结构示意图；

图4为图3的侧视图；

图5为本发明的各梯腿同梯脚、正交连轴节、梯脚垫、防滑脚板、测力电位器连接结构示意图；

图6为图5的侧视图。

具体实施方式：下面结合附图对本发明做进一步的说明：

果园实用安全三腿梯，所述三脚梯包括踏板梯腿1、支撑梯腿2、踩踏梯面3和梯脚垫16；踏板梯腿1和支撑梯腿2的上端均与踩踏梯面3角度能调地连接在一起，踏板梯腿1和支撑梯腿2的下端皆通过梯脚11与正交连轴节12、梯脚垫16实现转向、上下平移连接；两根踏板梯腿1和一根支撑梯腿2共同形成对踩踏梯面3的三角支撑结构关系。

在踏板梯腿1顶端设置有螺栓固定轴8，螺栓固定轴8同轴线上焊有棘环5，踩踏梯面3穿越棘环5实现同踏板梯腿1间的连接和转动；在棘环5端面上扣压有棘杯6，棘环5与棘杯6借助端面棘齿达到啮合、定位；棘杯6底部外侧固接有滑板9，滑板9另侧压有压紧弹簧7，滑板9另端通过两个平行于螺栓固定轴8轴线的销轴10限位且连接于踩踏梯面3上，螺栓固定轴8穿越棘杯6底部中心圆孔、滑板9与压紧弹簧7，使用螺母予以锁紧，从而做到棘环5与棘杯6之间的旋转和锁位。

所述支撑梯腿2顶端左右两侧皆设有穿越踩踏梯面3的横向螺栓转轴4，其外侧以螺母实现锁位压紧。

所述踏板梯腿1与支撑梯腿2底端皆配置有梯脚11，梯脚11利用正交连轴节12同梯脚垫16铰链，梯脚11与梯脚垫16链接方式始终保证梯脚垫16全面积地接触地面。

梯脚11在侧面中心线上开有竖直的长条孔，即横向圆孔上下方向的延拓，销轴13穿越梯脚11长条孔及正交连轴节12，实现梯脚11与正交连轴节12间的转动、上下平移铰接；梯脚11长条孔正交向上开有贯通性圆孔，该圆孔内插有检位杆19，检位杆19上端固定有定位片20，定位片20由压紧弹簧21推动紧抵销轴13之上，定位片20动作时带动固定于支架22上面的滑动式测力电位器23间接地测定梯脚垫16承载变化，测力电位器23连接单片计算机24。

正交连轴节12下端通过转轴14可转动地连接于梯脚垫16上，依此实现旋转铰接。

梯脚垫16底端设置有防滑脚板17。

防滑脚板17底部设置有可选用的防滑钉子18。

如图1所示，本发明提供一种果园实用安全三腿梯，所述三腿梯主要包括踏板梯腿1、支撑梯腿2、踩踏梯面3和倾覆预警单片计算机24；踏板梯腿1供使用者上、下攀爬所用，它由左、右梯腿与若干按一定间距排列并提供人们踩踏的横梁经焊（铆）接而成，不管梯腿还是踩踏横梁，既可以采用角形、槽形、方形或矩形，也能够在铁质、铝质、铝镁、铝钛和不锈钢之间随意挑选，实际产品届时依据强度、质量、成本、耐用性、抗腐蚀，及其市场采购方便性等诸类因素，经全面综合、权衡之后确定；支撑梯腿2属于单腿型立柱，它的功用仅仅在于支持梯子无依靠时的站立不倒，其截面形状种类和材质选取类同于踏板梯腿1；踩踏梯面3主体形状是一矩形框，边框既可以焊接而成，也能够铆接、螺栓连接在一起，出于增加强度在中间焊（铆）接有横梁，为防止使用者不慎将脚挤于横梁同边框之间，可在上面焊（铆）接板状或网状覆盖件，踩踏梯面3边框和横梁的横截形状种类与材质选取，及其顶部覆盖件材质选取类同于踏板梯腿1；踩踏梯面3同踏板梯腿1、支撑梯腿2以螺栓转轴方式相连，一则借支撑梯腿2相对踩踏梯面3转动实现开合改变，另则利用踏板梯腿1相对踩踏梯面3转动达到踩踏梯面3持平调整；单片计算机24则不断检测踏板梯腿1、支撑梯腿2底端测力电位器参数变化，适时给出可能倾覆警示告知。倾覆警示阈值通过预设、实际应用经验积累、各腿受力布局、受力改变快速性、发展趋势等，在最近使用者重心失衡恢复快捷性记忆参考基础上，通过分析、预测予以产生。

如图2所示，给出了踩踏梯面3同支撑梯腿2、踏板梯腿1之间的连接结构示意。首先，在支撑梯腿2顶端正交垂直方向上焊（铆）接略短于踩踏梯面3宽度的角形、槽形或方形横梁，横梁左右两侧拐角处均焊接有用于穿越踩踏梯面3并起连接作用的横向螺栓转轴4，在横向螺栓转轴4外侧以螺母实现锁位压紧。在此，横梁之所以没有沿袭现今通常的内、外圆管穿套思路，其根本目的就是在保留支撑梯腿2同踩踏梯面3间相对转动特性的同时，按照用户意愿提供必要的可设定紧束调节，从而克服原有随意转动带来的安全使用隐患。出于加工方便与避免电化反应，横梁材质应当同支撑梯腿2一致。其次，为保证踏板梯腿1同踩踏梯面3外边缘间不过分悬殊，在左右两侧的踏板梯腿1立柱顶端皆焊接有角形过渡体，角形过渡体的一个侧面焊接于踏板梯腿1横截面上，另一侧悬空用于通过其上圆孔的螺栓固定轴8同踩踏梯面3实现连接。角形过渡体悬空面朝向踩踏梯面3一侧的圆孔同心轴上焊接有棘环5，棘环5穿过踩踏梯面3边框竖面圆孔实现支撑踩踏梯面3，并且达到让踏板梯腿1可以绕螺栓固定轴8相对于踩踏梯面3转动，从而满足踩踏梯面3持平调整。出于确保踏板梯腿1与踩踏梯面3间的转角锁定，棘环5上扣压有杯底中心圆孔穿过螺栓固定轴8的棘杯6，棘杯6另侧的螺栓固定轴8上套装有压紧弹簧7，末端以螺母档位、锁紧，并且依此螺母来调节压紧弹簧7的弹性张力。为达棘杯6预期目标，其底端面外侧焊（铆）接滑板9，滑板9另端通过分别穿越于其两个圆孔的销轴10同踩踏梯面3实现紧密连接并维持彼此位姿、角度不变。为预防滑板9脱离销轴10出现梯子跌落，销轴10应该选用具有开孔种类，并用开口销予以限位。调节踩踏梯面3持平角度时将棘杯6连同滑板9一同沿销轴10轴向板起，使棘环5、棘杯6脱离啮合状态，调节完成后松开棘杯6与滑板9，在压紧弹簧7推动之下重新恢复原有的棘环5、棘杯6间啮合锁紧。棘环5其实属于棘轮的棘齿从圆周母线改换到圆环截面的简单变种，棘杯6亦类似于棘环5，差异仅仅是前者为压紧弹簧7提供动作支撑面而在棘齿对立端面底部设置了具有中心圆孔的杯底。棘环5、棘杯6的齿形既可以是三角形，也能够是梯形或矩形，其选取关键依据是齿距、齿高、锁定安全性与持平变换方便度等之间的调和、折衷。在这里齿距是首要考虑重点，因为它直接地决定着踩踏梯面3持平调整的细腻性和分辨率，但由于受制于另外几个因素的制约，不可过于偏好而引致妨碍整体性能提高。事实上，棘环5、棘杯6、滑板9与压紧弹簧7等共同组成的持平调节、锁紧结构并非达到本目标的唯一途径，如若愿意尚可利用传统的棘轮、棘爪予以取代。

如图1与图3所示，支撑梯腿2和踏板梯腿1的左右梯腿底端皆焊（铆）接有梯脚11，梯脚11在侧面中心线上开有偏心轴线竖直的横向长条孔，即横向圆孔上下方向的延拓，从侧面看是一个竖直的长条孔,该长条孔贯穿梯脚11，以供穿越其间的销轴13在承载压力作用下做上下平移运动，销轴13选用开口类型并以开口销插入、折弯预防其脱落。穿越梯脚11长条孔的销轴13同正交连轴节12顶端圆孔实现旋转铰链，正交连轴节12相对于顶端圆孔轴线正交并偏下焊接于一起的转轴14，在转轴扣盖15帮助之下将正交连轴节12与梯脚垫16紧密地连接在一起。梯脚垫16着地侧可以有选择地通过螺栓临时连接防滑脚板17，防滑脚板17上的防滑钉子18确保了果园松软地面使用不会出现滑移倾覆。防滑脚板17上的防滑钉子18数目与长度可以根据地质种类和用户意愿，在相当宽阔的范围内进行改换，不过考虑到受力均衡与视觉美观，极力推荐成对、对称布置。其横截尺寸、材质选取也具有极大回旋空间，比如，在材质方面就能够在铸铁、低碳钢、高碳钢，甚至锰钢等之间进行抉择。当然，恰当材质定位仍须顾及耐用、硬度、脆裂性、成本和采购方便，等等，不可顾此失彼。正交连轴节12及其上的转轴14共同担负了梯脚垫16前、后、左、右适应地面不平的使命，最终保证梯脚垫16面对地面足够大倾斜范围之内，始终全面积地维持接触，籍此进一步改善了防滑倾覆与鼠洞塌陷跌倒。此外，担当正交连轴节12上转轴14同梯脚垫16压紧锁位责任的转轴扣盖15，不仅负有连接作用，而且两侧左右分布和紧密拧接还形成了无需专门调整的非肆意、自适应地面倾斜特性。

如前所述，梯脚11长条孔中穿过的销轴13不但连接了梯脚11和正交连轴节12，使得正交连轴节12可以进行转动，同时它也为检位杆19，及其相连的测力电位23提供了动作依托。销轴13是紧密地固定在正交连轴节12上面的，它们两者是几乎不动的，而销轴13穿越梯脚11竖直长条孔的结构使得随梯脚垫16受力变化，带动正交连轴节12连同销轴13相对于梯脚11做上下平移运动，由于销轴13是圆形，所以也使得正交连轴节12绕销轴13轴线相对于梯脚11转动。检位杆19在梯脚11外侧固定有定位片20，定位片20由压紧弹簧21推动并紧抵销轴13之上，压紧弹簧21另侧依托于固定支架22拐向底板而构成装配止动协调。定位片20带动固定于支架22上面的滑动式测力电位器23，将梯脚垫16承载受力变化所引起销轴13移动，间接地转化成阻值参数变动，进而通过单片计算机24把收集到的各梯腿承重及分布、发展趋势，结合各种前述因素、考虑经全面综合之后，在适当时刻予以必要警示告知。测力电位器23同定位片20连接，既能够采用卡接方式，也可以运用套接式，相对而言，如果电位器的滑动臂足够粗大，卡接式在装配与间隙适应等方面稍显优势。