一种斜吊式吊篮的制作方法

本案涉及一种在建筑物或构筑物上悬吊的施工作业设备，特别是一种高处作业吊篮。本案是“申请号为2014103589569，申请日为20140727，名称为二维作业吊篮”的分案申请。

背景技术：

高处作业吊篮简称吊篮，其悬挂机构架设于建筑物或构筑物上，提升机驱动悬吊平台通过钢丝绳沿立面上下运行，现有的吊篮均采用双边垂直悬吊技术，吊篮左右提升机所形成的吊点分别通过钢丝绳垂直地悬挂在建筑物顶部的左右悬挂机构上，左右悬挂机构所形成的挂点的间距等于吊篮的吊点间距，该间距一般都不超过6米。

垂吊式吊篮只限于上下运行，施工时只能进行垂直升降作业，转移作业面时需要停止运行，重新架设悬挂机构才能实现设备位移，对于几十米乃至上百米宽度的作业面需要进行多次位移，或者同时采用多台吊篮共同完成施工任务，因而增加了施工作业成本。

垂吊式吊篮运行时要求左右提升机必须同步，左右钢丝绳的作用长度必须相等，这样才能保证悬吊平台的平衡。然而，吊篮在实际运行中很容易受到左右载荷分布变化、一侧钢丝绳打滑、两侧电机的转速差异等影响，如果不能及时矫正就可能导致悬吊平台倾斜甚至发生侧翻，每年因此发生的吊篮坠落事故屡见不鲜。

cn2589582公开的楼房外墙清洗电动升降机，在吊篮的顶部中间位置设有左右爬绳顶轮，两条爬绳分别绕过该顶轮后成y字形，该吊篮不仅能升降而且还能左右移动。但仅仅通过顶部中间位置进行斜吊的吊篮是不稳定的，吊篮运行中的平衡无法得到控制，启动和停止时都会产生较大的惯性摆动，严重危及高空施工人员的安全。

技术实现要素：

（1）要解决的技术问题

针对现有吊篮的技术缺陷，本案的目的是提供一种斜吊式吊篮，能够上下左右不同方向运行，从而提高吊篮的工作效率，也能够自动保持悬吊平台的平衡，避免倾斜和摆动带来的危险和事故。

（2）技术方案

本案采取的技术方案是：

一种斜吊式吊篮，其包括左右悬挂机构、左右两侧分别安装有提升机和安全锁的悬吊平台，以及连接悬挂机构与悬吊平台的钢丝绳，它们组成双边悬吊系统，其特征是：

左右悬挂机构分别架设在建筑物作业面的左右两个顶点上；

悬吊平台的顶部设置等腰三角形支架，支架的顶角处和两个底角处分别设有导向机构；

钢丝绳包括主绳和副绳，其端部固定在左右悬挂机构上，其中，左右侧主绳先后通过顶角处和两个底角处的导向机构分别与左右提升机连接，左右侧副绳分别通过两个底角处的导向机构与安全锁连接，四条钢丝绳在空中立面呈现蝶形分布；

作业时悬吊平台通过钢丝绳被左右悬挂机构斜吊在其间，运行时操控左右提升机分别改变左右钢丝绳的作用长度，可驱动悬吊平台在作业面上万向运行，到达作业范围的任意需要位置。

该斜吊式吊篮的进一步方案是：

所述的顶角处的导向机构包括左右导向轮、载荷弹簧和行程开关，导向轮的绳槽内绕过主绳，载荷弹簧和行程开关设在导向轮轴与支架之间，运行中载荷弹簧跟随主绳的载荷大小被压缩变化，行程开关连接到提升机的控制回路，由此构成具有超载保护功能的导向机构，当钢丝绳发生超载时自动停止提升机的向上运行。

该斜吊式吊篮的进一步方案是：

所述的底角处的导向机构包括导向轮、驱动轮和摩擦轮，导向轮的直径略大于驱动轮，三个轮同轴安装并由碟形弹簧压紧，其中，驱动轮通过键与轴安装，其绳槽内绕过主绳；摩擦轮通过单向轴承与轴安装，其摩擦片与导向轮紧贴；导向轮通过轴承与轴安装，其绳槽内绕过副绳；由此构成具有摩擦阻尼功能的导向机构，能够有效阻尼悬吊平台的惯性摆动。

该斜吊式吊篮的进一步方案是：

该吊篮还设置限位装置，其包括在悬吊平台顶部支架的顶角处安装行程开关和左右侧主绳端部设置限位档板，该装置用于限制悬吊平台超过预设的极限高度。

该斜吊式吊篮的进一步方案是：

所述的左右悬挂机构，其通过预埋件架设在建筑物或构筑物上。

（3）有益效果

本案提出的斜吊式吊篮技术已经过实践验证，对比现有的垂吊式吊篮技术，具有如下显著的技术优势：

a)通过增大悬挂机构的挂点间距而不增加吊篮设备和成本，拓宽了悬吊平台的施工作业面，避免了施工过程中设备的频繁位移，大大提高了吊篮的工作效率，成倍地降低了吊篮的施工作业成本；

b)悬吊平台可以沿作业面万向运行，极大地方便了施工作业，能够到达作业范围的任意需要位置，显著提高了施工作业的机动性；

c)钢丝绳的蝶形分布保障了悬吊平台的平衡；顶角处设有超载保护功能的导向机构，可防止斜吊夹角过大引起的钢丝绳超载；左右底角处设有摩擦阻尼功能的导向机构，能有效阻尼悬吊平台的惯性摆动；左右副绳和安全锁的组合，有效构成了悬吊平台的防坠落保护；全面保证了吊篮施工的稳定性和可靠性；

d)斜吊式吊篮从结构上完全避免了悬吊平台的侧翻事故，摆脱了对左右提升机和钢丝绳同步运行的依赖，降低了运行中载荷分布、钢丝绳打滑、电机转速差异等对于吊篮运行的不利影响，从而有效地提高了吊篮作业的安全性。

斜吊式吊篮可广泛应用于高层建筑外墙施工和清洗、擦窗机及悬吊接近设备应用、以及桥梁施工等高处作业领域，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1是斜吊式吊篮的工作原理图；

图2是顶角处导向机构正视示意图；

图3是顶角处导向机构侧视示意图；

图4是底角处导向机构正视示意图；

图5是底角处导向机构侧视示意图；

图中：

1.悬挂机构包括：11.左悬挂机构；12.右悬挂机构；

2.钢丝绳包括：21.左侧主绳；22.右侧主绳；23.左侧副绳；24.右侧副绳；

3.提升机包括：31.左提升机；32.右提升机；

4.安全锁包括：41.左安全锁；42.右安全锁；

5．悬吊平台包括：51.等腰三角形支架；52.篮体

6.顶角导向机构包括61.左导向轮；62.右导向轮；63.左载荷弹簧；64.右载荷弹簧；65.左行程开关；66.右行程开关；67.绳槽档；

7.底角导向机构包括：71.导向轮；72.驱动轮；73.摩擦轮；74.轴；75.碟形弹簧

76.上导论；77.下导论；

8.限位装置包括：81.行程开关；82.限位档板；

abcd作业面包括：a.左顶点；b.右顶点。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本案优选的具体实施方式。

斜吊式吊篮的工作原理如图1所示，该吊篮包括左右悬挂机构11和12、左右两侧分别安装有提升机31和32及安全锁41和42的悬吊平台5，以及连接左右悬挂机构11和12与悬吊平台5的钢丝绳2，它们组成双边悬吊系统，其中：

左右悬挂机构11和12分别架设在建筑物作业面的左右两个顶点a和b上；

悬吊平台5的顶部设置等腰三角形支架51，支架51的顶角处设有导向机构6，支架51的两个底角处分别设有导向机构7；

钢丝绳2包括主绳和副绳，其端部悬挂在左右悬挂机构11和12上，其中，左右侧主绳21和22先后通过顶角处的导向机构6和两个底角处的导向机构7分别与左右提升机31和32连接，左右侧副绳23和24分别通过两个底角处的导向机构7与左右安全锁41和42连接，四条钢丝绳2在空中立面呈现蝶形分布。

斜吊式吊篮的工作过程如图1所示，作业时悬吊平台5通过钢丝绳2被左右悬挂机构11和12斜吊在其间；被最大化的两个顶点a、b间距远远大于被最小化的两个吊点间距，运行时分别操控左右提升机31和32，分别改变左右钢丝绳的作用长度，可驱动悬吊平台5在作业面abcd上万向运行，到达作业范围的任意需要位置。

顶角处导向机构6的结构如图2、图3所示，其包括左右导向轮61和62、左右载荷弹簧63和64、左右行程开关65和66，导向轮61和62的绳槽内分别绕过左右侧主绳21和22，绳槽外设有绳槽档67，左右载荷弹簧63和64以及左右行程开关65和66分别设在左右导向轮轴与支架之间，运行中左右载荷弹簧63和64分别跟随左右侧主绳21和22的载荷大小被压缩变化，左右行程开关65和66的接点连接到左右提升机31和32的控制回路，由此构成具有超载保护功能的导向机构，当左右侧主绳21和22发生超载时左右行程开关65和66动作，自动停止左右提升机31和32的向上运行。通过该机构可以限制吊篮超载，也可以限制悬吊平台5的作业范围，避免运行的斜角过大引起提升机或钢丝绳超载而发生事故。

底角处导向机构7的结构如图4、图5所示，其包括导向轮71、驱动轮72和摩擦轮73，导向轮71的直径略大于驱动轮72，三个轮同轴74安装并由碟形弹簧75压紧，其中，驱动轮72通过键与轴74安装，其绳槽内绕过主绳21或22；摩擦轮73通过单向轴承与轴74安装，其摩擦片与导向轮71紧贴；导向轮71通过轴承与轴74安装，其绳槽内绕过副绳23或24；导向轮71的上下分别还设置上导论76和下导论77；由此构成具有摩擦阻尼功能的导向机构，该机构能够有效阻尼悬吊平台5的惯性摆动。

导向机构7的工作过程可分解为上升、下降、摆动三个过程，下面以右侧导向机构7为例进行分析：

上升过程：主绳22被提升机32拽引相对支架51而向下运行，主绳22通过绳槽带动驱动轮72和轴74顺时针转动，单向轴承结合带动摩擦轮73也顺时针转动，摩擦轮73通过摩擦片带动导向轮71也顺时针转动，副绳24通过导向轮71绳槽也被向下拽引；由于导向轮71的直径略大于驱动轮72，副绳24通过导向轮71绳槽的线速度本应大于主绳22通过驱动轮72绳槽的线速度，但它们又被挂在同一个悬挂机构12的挂点上，因此副绳24多余的行程只能被摩擦而转化成热能消耗。

下降过程：主绳22被提升机32释放相对支架51而向上运行，主绳22通过绳槽带动驱动轮72和轴74逆时针转动，随着悬吊平台5的下降副绳24也随着主绳22向上运行，副绳24通过绳槽带动导向轮71逆时针转动，导向轮71通过摩擦片带动摩擦轮73也逆时针转动，其转速略小于驱动轮72，单向轴承为分离状态，摩擦片与导向轮71之间不产生摩擦。

摆动过程：假设悬吊平台5左移后停止，主绳21和22都停止运行，惯性驱使悬吊平台5向左摆动，副绳24相对支架51而被迫向上拉伸，副绳24通过绳槽带动导向轮71逆时针转动，导向轮71通过摩擦片带动摩擦轮73也逆时针转动，而驱动轮72已经处于停转状态，因此单向轴承结合，摩擦片与导向轮71之间产生摩擦，适当调整碟形弹簧75的压力，可以使惯性摆动得到有效的阻尼。

该吊篮还设置限位装置8如图1所示，其包括在悬吊平台顶部支架的顶角处安装的行程开关81和左右侧主绳端部设置的限位档板82，该装置能够限制悬吊平台超过预设的极限高度。

作为一种优选方案，左右悬挂机构11和12如图1所示，其通过预埋件架设在建筑物或构筑物上，可以较好地满足吊篮的抗倾覆力矩，克服斜吊产生的水平分量。

需要指出，本案提供的斜吊式吊篮并不限于上述列举的实施例，凡是采用本案技术特征的高处作业吊篮、擦窗机及悬吊接近设备，都应当视为本案的保护范围。