专利名称：具有离心式末级制动装置的随动滚筒自动排绳装置的制作方法
技术领域：
具有离心式末级制动装置的随动滚筒自动排绳装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种在剧场、演播室中，配合吊杆使用的具有紧急制动装置的滚 筒自动排绳装置。
背景技术：
[0002]在舞台表演中，各演出剧场、演播室都离不开吊挂设备，吊挂设备用于将灯具吊挂 在设备层下或者吊挂在适合演出需要的高度，并且根据演出需要对灯具进行移动。通过吊 挂设备吊挂各种不同型号的灯具、吊杆来满足演出需要，增加演出色彩，使舞台演出富有美 感。[0003]一般在演播室或者剧场设备层安装舞台提升设备用于控制舞台灯具、吊挂设备的 升降，舞台提升设备由电动机、减速机、钢丝绳、滚筒组成，电动机通过减速机带动滚筒正转 或反转，实现钢丝绳的收放，从而控制舞台灯具吊挂设备升降，并根据演出需要对吊挂物体 进行位移。现有吊挂设备都离不开滚筒、钢丝绳的相互作用，一旦吊挂系统出现故障，灯具 设备将有坠落的危险，因而需要设置对滚筒旋转及时制动的保护装置。[0004]现有技术中，主要通过切断电机的电源，对钢丝绳采取断电保护，防止灯具异常坠 落。如专利号为ZL200810057640.0的中国发明专利文件中公开的舞台提升机松断绳保护 器，包括导杆、导杆上装有第一、第二触发机构，该两个触发机构都是由支架、导向轴、滑轮、 微动开关、连接板，扭簧、限位螺钉组成，支架由背板、左翼板、右翼板构成，左翼板、右翼板 分别固接在背板的两端，导向轴跨接在左、右翼板的顶端之间，左翼板、右翼板的底端枢接 在导杆上，连接板焊接在背板上，微动开关通过紧固件固定在连接板上，限位螺钉固接在导 杆上，限位螺钉的位置与微动开关上触发片的位置对应，扭簧套在导杆上，扭簧的两端分别 与限位螺钉及连接板固接。该松断绳保护器安装在提升机的滚筒上使用，当钢丝绳断裂或 者出现故障时，微动开关起作用切断电源，电机无法启动，滚筒不能通过钢丝绳提升灯具设 备，防止灯具设备被提升后出现坠落事故，起到保护作用。[0005]现有技术中，对吊挂设备的保护都是通过松断绳断电保护，还未出现通过机械方 式及时制动的吊挂系统安全保护装置。发明内容[0006]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种具有离心式末级制动装置的随动 滚筒自动排绳装置。[0007]为了达到上述目的，本实用新型采用下述的技术方案:[0008]一种具有离心式末级制动装置的随动滚筒自动排绳装置，包括电机、花键轴、丝 杠、固定装置、滚筒、棘爪、棘爪挡板和拉簧；[0009]其中，所述花键轴的一端与所述电机的电机轴连接，所述花键轴沿轴向分为两部 分，靠近所述电机轴的部分的外表面上设有花键槽，远离所述电机轴的部分是光滑的光杠； 所述丝杠为筒状，所述丝杠套设在所述光杠的外圆周面上，并且所述丝杠远离所述电机轴的一端固定在所述固定装置上；所述滚筒套装在所述花键轴和所述丝杠的外圆周面上，并 且，所述滚筒与所述花键轴花键连接，所述滚筒与所述丝杠螺接；[0010]所述棘爪的一端固定在滚筒的端板上，并且所述棘爪可绕固定点旋转；所述拉簧 的一端与所述棘爪连接，所述拉簧的另一端与所述端板连接，并且，所述拉簧在所述端板上 的连接点，位于所述棘爪的固定点与所述端板的中心轴之间；所述棘爪挡板固定在位于所 述滚筒侧面的固定装置上；[0011]当所述棘爪所受离心力小于所述拉簧的拉力时，所述棘爪与所述滚筒外圆周重 合，所述滚筒自由旋转；当所述棘爪所受离心力大于所述拉簧的拉力时，所述棘爪被甩出所 述滚筒的外圆周，与所述棘爪挡板接触，阻止所述滚筒旋转。[0012]其中较优地，所述固定装置包括电机固定板、定位固定板、侧板和底板，所述电机 固定板和所述侧板位于相对的两个面上，所述底板用于连接所述电机固定板和所述侧板， 并且，所述定位固定板用于固定连接所述电机固定板、所述侧板和所述底板三者。[0013]其中较优地，所述电机固定在所述电机固定板上；所述花键轴靠近所述电机的一 端与所述电机轴连接，远离所述电机的一端与所述侧板连接；所述丝杠远离所述电机的一 端固定在所述侧板上。[0014]其中较优地，所述棘爪挡板固定在所述定位固定板上，所述棘爪挡板沿所述滚筒 的轴向设置。[0015]其中较优地，所述棘爪挡板设置在，所述定位固定板上与所述滚筒的中心轴的高 度相同的位置。[0016]其中较优地，所述棘爪挡板的长度不小于所述滚筒的轴向行程的工作范围。[0017]其中较优地，所述棘爪通过棘爪轴固定在所述滚筒的端板上。[0018]其中较优地，所述棘爪固定在所述滚筒的左侧端板或者右侧端板上。[0019]其中较优地，在所述滚筒与所述棘爪同一侧的圆形端口上开设有开口，所述开口 与所述棘爪的圆弧相同；所述棘爪嵌于所述开口内，或者，所述棘爪从所述开口被甩出所述 滚筒；当所述棘爪嵌于所述开口内时，所述棘爪与所述滚筒的外圆周重合。[0020]本实用新型提供的具有离心式末级制动装置的随动滚筒自动排绳装置，通过电机 驱动滚筒旋转，滚筒在花键轴和丝杠的作用下沿轴向水平移动，实现自动排绳。同时，该随 动滚筒自动排绳装置还具有离心式末级制动装置，可以在吊挂系统故障时，提供紧急制动。 该离心式末级制动装置是一种机械式的制动装置，它的启动取决于棘爪所受的离心力。当 吊挂控制系统出现异常，吊挂物体急速下坠带动滚筒高速旋转时，滚筒旋转速度大于正常 旋转速度，棘爪所受拉簧的拉力小于棘爪所受的离心力，棘爪绕棘爪轴转动，并且离开滚筒 的外圆周与棘爪挡板接触，卡在棘爪挡板上，使滚筒停止旋转，达到保护吊挂系统的目的。
[0021]图1是本实用新型所提供的随动滚筒自动排绳装置的结构示意图；[0022]图2是图1所示随动滚筒自动排绳装置的后视示意图中，去掉定位固定板后的结 构示意图；[0023]图3是图1所示离心式末级制动装置中，制动部件的放大示意图；[0024]图4是图1所示离心式末级制动装置中，滚筒正常工作时，棘爪的状态示意图；[0025]图5是图1所示离心式末级制动装置中，滚筒工作状态异常时，棘爪的状态示意 图。
具体实施方式
[0026]
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的技术内容作详细描述。[0027]本实用新型提供的具有离心式末级制动装置的随动滚筒自动排绳装置，可以实现 钢丝绳的自动有序排绳，并同时可以在吊挂系统故障时，提供紧急制动。[0028]如图1和图2所示，在该随动滚筒自动排绳装置中，包括由电机固定板2、定位固定 板6、侧板7和底板8组成的固定装置,其中，电机固定板2和侧板7位于相对的两个面上， 参见图1的方位，电机固定板2位于左侧,侧板7位于右侧,位于下方的底板8用于连接电 机固定板2和侧板7,并且,位于图1中后方的定位固定板6用于固定连接电机固定板2、侧 板7和底板8三者。[0029]在该随动滚筒自动排绳装置中，还包括电机1、花键轴11、丝杠14和滚筒9。电机 I固定在电机固定板2的内侧，花键轴11的一端与电机轴连接，另一端与侧板7连接；花键 轴11沿轴向分为两部分，其中，靠近电机I的部分的外圆周面上设有花键槽，远离电机I的 部分是外圆周面平滑的光杠；丝杠14通过内置的轴承套设于光杠平滑的外圆周面上，丝杠 14远离电机的一端固定在侧板7上；滚筒9套设在花键轴11和丝杠14的外圆周面上，滚 筒9的两端分别固定有端板，并且，滚筒9通过左端板10与花键轴11花键连接，通过右端 板与丝杠14螺接。在该随动滚筒自动排绳装置工作时，电机I驱动花键轴11旋转，带动滚 筒9转动，在滚筒9转动的过程中，滚筒9在丝杠14的作用下，作螺旋运动，即滚筒9转动 的同时沿花键轴11的轴向移动。[0030]该随动滚筒自动排绳装置还包括两根钢丝绳和两个导绳轮15，两个导绳轮15分 别通过两个绳轮轴16固定在定位固定板6的下侧，其中一根钢丝绳经过两个导绳轮15两 次改变方向后垂直向下进入固定在底板8下方的垂直吊杆内，另一根钢丝绳直接垂直向下 进入垂直吊杆内。在电机I驱动滚筒9转动的过程中，两个钢丝绳的吊点位置保持不变，从 而实现钢丝绳在滚筒9上的自动有序排绳。[0031]在该随动滚筒自动排绳装置中，用于对滚筒9实施紧急制动的离心式末级制动装 置，包括棘爪制动部件和棘爪挡板3。其中，棘爪制动部件包括棘爪4、棘爪轴5、拉簧轴12 和拉簧13。该棘爪制动部件设置在滚筒9的一侧端板上，该端板可以是左侧端板10，也可 以是右侧端板，在该实施例中，将棘爪制动部件设置在图1的左侧端板10上。[0032]结合图2至图5可知,棘爪4的一端通过棘爪轴5固定在左侧的端板10上,并且， 棘爪4可以绕棘爪轴5 (棘爪4的固定点)旋转。在滚筒9的左端的圆形端口上开设开口， 该开口与棘爪4的圆弧相同；棘爪4可以嵌入该开口内，也可以从该开口被甩出，与棘爪挡 板3接触，当棘爪4嵌于该开口内时，棘爪4与滚筒9的外圆周重合。详见图3中的A点和 B点，其中，A点为棘爪4远离棘爪轴5的最远端，B点为滚筒9的开口上远离棘爪轴5的最 远端，当棘爪4与滚筒9的外圆周重合时，A点和B点恒定闭合(见图4)，棘爪4嵌于滚筒9 左端的圆形端口内，不妨碍滚筒9的旋转。[0033]为了保证棘爪4在滚筒9正常工作时，不被甩出滚筒9的外圆周，在棘爪4和与棘 爪4相邻的端板10之间设置拉簧13。拉簧13的两端分别通过拉簧轴12固定在棘爪4和与棘爪4相邻的端板10上，拉簧13在端板10上的固定点位于棘爪4的固定点与滚筒9的 中心轴之间。从而，在滚筒9旋转的过程中，拉簧13向棘爪4提供一个向内的拉力，用于平 衡棘爪4受到的离心力。当滚筒9正常工作时，棘爪4受拉簧13的拉力控制，拉簧13牵动 棘爪4，A、B两点恒定闭合，棘爪4不妨碍滚筒9的旋转。[0034]而为了保证滚筒9异常工作时，棘爪4可以对滚筒9提供制动力，在滚筒9的外侧 沿滚筒9的轴向设置一个棘爪挡板3。当棘爪4被甩出滚筒9的外圆周后，与该棘爪挡板3 接触，从而产生制动力，阻止滚筒9旋转。如图2和图3所示，棘爪挡板3设置在定位固定 板6上与滚筒9的中心轴的高度相同的位置，并且，棘爪挡板3沿滚筒9的轴向水平设置在 定位固定板6上。该棘爪挡板3的长度不小于滚筒9的轴向行程的工作范围，以确保滚筒 9在全工作范围内某一点出现故障时均可立即制动。[0035]制动过程如图5所示，当吊挂系统工作异常时，吊挂物急剧下坠，带动滚筒9高速 旋转，该旋转速度远大于滚筒9的正常速度，当棘爪4所受的离心力大于拉簧13的拉力时， 棘爪4克服拉簧13的拉力，棘爪4被甩出滚筒9的外圆周开口，此时，棘爪4的A点与滚筒 9外圆周上的B点分离，当棘爪4的A点落在棘爪挡板3上时，滚筒9被迫停止转动，迫使吊 挂系统制动，防止吊挂物体坠落起到保护作用。[0036]综上可知，本实用新型提供的具有离心式末级制动装置的随动滚筒自动排绳装 置，通过电机驱动滚筒旋转，同时，滚筒在花键轴和丝杠的作用下沿轴向水平移动，保持钢 丝绳吊点位置不变，实现自动排绳。该随动滚筒自动排绳装置还具有离心式末级制动装置， 该离心式末级制动装置的启动，取决于棘爪所受的离心力。当吊挂控制系统出现异常，吊挂 物体急速下坠带动滚筒高速旋转时，滚筒旋转速度大于正常旋转速度，棘爪所受拉簧的拉 力小于棘爪所受的离心力，棘爪绕棘爪轴转动，并且离开滚筒的外圆周与棘爪挡板接触，卡 在棘爪挡板上，使滚筒停止旋转，可以防止吊挂灯具或其他吊挂物体坠落，达到保护吊挂系 统的目的。[0037]本实用新型提供的随动滚筒自动排绳装置中，使用的离心式末级制动装置是机械 式安全保护装置，不需配置复杂的电路和电器装置，结构简单、成本低、安全可靠、易加工， 可以有效地保证舞台吊挂系统安全运行，防止吊挂系统突然出现故障时，吊挂灯具或其他 吊挂物体坠落，可广泛适用于各种演播室、影视剧场。[0038]上面对本实用新型所提供的具有离心式末级制动装置的随动滚筒自动拍绳装置 进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本实用新型实质精神的前提 下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本实用新型专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。
权利要求1.一种具有离心式末级制动装置的随动滚筒自动排绳装置，其特征在于:所述随动滚筒自动排绳装置包括电机、花键轴、丝杠、固定装置、滚筒、棘爪、棘爪挡板 和拉黃；所述花键轴的一端与所述电机的电机轴连接，所述花键轴沿轴向分为两部分，靠近所 述电机轴的部分的外表面上设有花键槽，远离所述电机轴的部分是光滑的光杠；所述丝杠 为筒状，所述丝杠套设在所述光杠的外圆周面上，并且所述丝杠远离所述电机轴的一端固 定在所述固定装置上；所述滚筒套装在所述花键轴和所述丝杠的外圆周面上，并且，所述滚 筒与所述花键轴花键连接，所述滚筒与所述丝杠螺接；所述棘爪的一端固定在滚筒的端板上，并且所述棘爪可绕固定点旋转；所述拉簧的一 端与所述棘爪连接，所述拉簧的另一端与所述端板连接，并且，所述拉簧在所述端板上的连 接点，位于所述棘爪的固定点与所述端板的中心轴之间；所述棘爪挡板固定在位于所述滚 筒侧面的固定装置上；当所述棘爪所受离心力小于所述拉簧的拉力时，所述棘爪与所述滚筒外圆周重合，所 述滚筒自由旋转；当所述棘爪所受离心力大于所述拉簧的拉力时，所述棘爪被甩出所述滚 筒的外圆周，与所述棘爪挡板接触，阻止所述滚筒旋转。
2.如权利要求1所述的随动滚筒自动排绳装置，其特征在于:所述固定装置包括电机固定板、定位固定板、侧板和底板，所述电机固定板和所述侧板 位于相对的两个面上，所述底板用于连接所述电机固定板和所述侧板，并且，所述定位固定 板用于固定连接所述电机固定板、所述侧板和所述底板三者；所述棘爪挡板固定在所述定 位固定板上。
3.如权利要求2所述的随动滚筒自动排绳装置，其特征在于:所述电机固定在所述电机固定板上；所述花键轴靠近所述电机的一端与所述电机轴连 接，远离所述电机的一端与所述侧板连接；所述丝杠远离所述电机的一端固定在所述侧板上。
4.如权利要求2所述的随动滚筒自动排绳装置，其特征在于:所述棘爪挡板固定在所述定位固定板上，所述棘爪挡板沿所述滚筒的轴向设置。
5.如权利要求4所述的随动滚筒自动排绳装置，其特征在于:所述棘爪挡板固定在，所述定位固定板上与所述滚筒的中心轴的高度相同的位置。
6.如权利要求1所述的随动滚筒自动排绳装置，其特征在于:所述棘爪挡板的长度不小于所述滚筒的轴向行程的工作范围。
7.如权利要求1所述的随动滚筒自动排绳装置，其特征在于:所述棘爪通过棘爪轴固定在所述滚筒的端板上。
8.如权利要求1所述的随动滚筒自动排绳装置，其特征在于:所述棘爪固定在所述滚筒的左侧端板或者右侧端板上。
9.如权利要求1所述的随动滚筒自动排绳装置，其特征在于:在所述滚筒与所述棘爪同一侧的圆形端口上开设有开口，所述开口与所述棘爪的圆弧 相同；所述棘爪嵌于所述开口内，或者，所述棘爪从所述开口被甩出所述滚筒；当所述棘爪 嵌于所述开口内时，所述棘爪与所述滚筒的外圆周重合。
专利摘要本实用新型提供了一种具有离心式末级制动装置的随动滚筒自动排绳装置，通过电机驱动滚筒旋转，同时，滚筒在花键轴和丝杠的作用下沿轴向水平移动，实现自动排绳。该随动滚筒自动排绳装置还具有离心式末级制动装置，可以在吊挂系统故障时，提供紧急制动。该离心式末级制动装置是一种机械式的制动装置，它的启动取决于棘爪所受的离心力。当吊挂控制系统出现异常，吊挂物体急速下坠带动滚筒高速旋转时，滚筒旋转速度大于正常旋转速度，棘爪所受拉簧的拉力小于棘爪所受的离心力，棘爪绕棘爪轴转动，并且离开滚筒的外圆周与棘爪挡板接触，卡在棘爪挡板上，使滚筒停止旋转，可以防止吊挂灯具或其他吊挂物体坠落，达到保护吊挂系统的目的。
文档编号F21V25/00GK202972998SQ20122071775
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者甄何平, 孙红霞 申请人:北京星光影视设备科技股份有限公司