一种具有防冲顶功能的升降装置及其使用方法与流程

本发明属于升降设备技术领域，具体涉及一种具有防冲顶功能的升降装置及其使用方法。

背景技术：

施工升降机又叫建筑用施工电梯，也可以成为室外电梯、工地提升吊笼，由轿厢、驱动机构、标准节、附墙、底盘、围栏、电气系统等几部分组成。施工升降机主要用于城市高层和超高层的各类建筑中,因为这样的建筑高度对于使用井字架、龙门架来完成作业是十分困难的。施工升降机是建筑中经常使用的载人载货施工机械，主要用于高层建筑的内外装修、桥梁、烟囱等建筑的施工。由于其独特的箱体结构让施工人员乘坐起来既舒适又安全。施工升降机在工地上通常是配合塔吊使用。一般的施工升降机载重量在1-10吨，运行速度为1—60m/min。施工升降机的种类很多，按运行方式分有：无对重和有对重两种；按控制方式分为手动控制式和自动控制式。根据实际需要还可以添加变频装置和plc控制模块，另外还可以添加楼层呼叫装置和平层装置。

在安全方面，目前的施工电梯得到了很好的保证，首先为电气安全保证，施工电梯安装有抽拉门行程开关、对开门行程开关、顶门行程开关、上限位行程开关、下限位行程开关等行程开关，只要有任何一个行程开关处于保护状态，电动机就会处于刹车状态。然而目前的施工升降机中的绝大多数的吊笼是通过导向滚轮装配在塔架上的，工作时，吊笼通过导向滚轮在塔架上的滚动而上下移动，其中吊笼上下移动的驱动力来自于驱动装置，正如上文描述的那样，驱动装置设于吊笼的笼顶，一般情况下，驱动装置上设有齿轮，塔架上设有与所述齿轮对应的齿条，目前的施工升降机中，齿条均是从下向上一直延伸至塔架的顶部，齿轮与齿条之间的相互啮合带动吊笼的升降，根据相关标准，吊笼具有一定的冲顶高度，该冲顶高度是由上述的上限位行程开关来限定的，然而在实际生产过程中，由于电气控制的不确定性，如电气损坏等因素，吊笼冲顶的现象仍然存在，此种情况一旦发生，将直接威胁到工作人员的生命安全。

专利号为cn201020612558.2的一种施工升降机吊笼防冲顶装置，包括由标准节搭建而成的导轨架、吊笼，所述吊笼通过传动小车与导轨架滑动连接，所述传动小车上设有电机、齿轮，所述导轨架上设有齿条，所述齿轮与所述齿条啮合，所述传动小车上设有防冲顶装置，所述防冲顶装置包括行程开关，所述行程开关与所述电机连接，所述行程开关的感应弹片一端设有触轮，所述触轮与所述感应弹片枢接，所述触轮与所述齿条滚动接触，所述防冲顶装置还包括安装板，所述安装板固定在所述传动小车上，所述行程开关安装在所述安装板上，所述安装板设置在传动小车的顶部。该技术方案中防冲顶装置的设置能够防止施工升降机冲出楼层安全高度，保障承载人员的人身安全。但是，在吊笼超出设定的高度时，通过使电机停止工作，虽然能够防止吊笼停在安全高度内，但是电机的突然停止会给承载人员带来很不舒适的乘坐感受，甚至导致承载人员受伤。

技术实现要素：

基于背景技术中存在的问题，本发明提供了一种具有防冲顶功能的升降装置，不仅能够防止吊笼冲出安全高度，保证承载人员的生命安全，并且吊笼冲出设定高度后，在上升或者下落时，都具有缓冲过程，防止吊笼的速度骤变给承载人员带来的不舒适甚至受伤。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具有防冲顶功能的升降装置，包括导轨架、驱动机构和吊笼，所述驱动机构安装于吊笼顶部，所述驱动机构可驱动吊笼在导轨架上自由滑动，所述导轨架顶部连接有防冲顶机构；所述防冲顶机构包括四根立柱，其中前侧的两根立柱之间连接有横杆和滑板，所述滑板可在立柱上滑动，所述横杆下侧连接有弹簧安装板，所述滑板位于弹簧安装板下方，所述弹簧安装板和滑板之间连接有小减震弹簧；所述驱动机构包括背板，所述背板前侧壁上安装有电机，所述电机的输出轴连接有减速器，所述背板后侧壁上安装有齿轮，所述齿轮连接有齿条，所述齿条安装于导轨架上，所述背板上端连接有横板，所述横板前边缘开设有凹槽，所述齿条从凹槽中穿过。

进一步限定，所述滑板下表面安装有电磁铁，所述右前侧的立柱上设置有开关，所述背板后侧壁上安装有摩擦机构，所述摩擦机构内壁与右前侧的立柱的外壁接触，所述横板上安装有与电磁铁位置对应的铁块。这样的结构设计，吊笼冲出设定高度后，在上升或者下落时，都具有缓冲过程，防止吊笼的速度骤变给承载人员带来的不舒适甚至受伤。

进一步限定，所述摩擦机构包括安装板，所述安装板安装在背板上，所述安装板侧壁上左右两端均连接有套筒，所述套筒内连接有推杆，所述推杆前端连接有弧形电磁铁，所述弧形电磁铁内侧壁靠近立柱，所述推杆后端通过弹簧与安装板侧壁连接

进一步限定，所述电磁铁为圆盘状结构，所述电磁铁的数量为五个。这样的结构设计，磁力大，缓冲效果好。

进一步限定，所述弹簧安装板和滑板之间连接有大减震弹簧，所述大减震弹簧套在立柱外部。这样的结构设计，有效地防止了共振，进一步提高了减震效果。

进一步限定，所述小减震弹簧的数量为四个、且间距尺寸为160mm，所述横杆为槽钢结构、且槽钢的型号为18#b。这样的结构设计，既能保证横杆的强度，又能减轻重量，节约材料。

进一步限定，所述吊笼正下方于地面上安装有缓冲机构。这样的结构设计，在吊笼到达导轨架的最下端时，能起到缓冲作用，提高承载人员的舒适性和安全性。

进一步限定，所述减震机构包括底板，所述底板通过螺栓与地面固定连接，所述底板上设置有两个弹簧安装槽，所述弹簧安装槽内安装有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧上端连接有支撑板。

进一步限定，所述吊笼顶部设置有紧急逃离门，所述紧急逃离门为矩形结构。这样的结构设计，方便承载人员在紧急情况下逃离吊笼，保证承载人员的生命安全。

采用本技术方案的发明，工作时，当吊笼向上冲出设定高度时，齿轮与齿条脱离，摩擦机构中右侧的弧形电磁铁将开关向上拨动，打开开关，两个弧形电磁铁和电磁铁的电源被接通，两个弧形电磁铁将立柱吸住并与之产生摩擦力，吊笼继续上升，铁块与电磁铁接触，并被电磁铁吸住，吊笼继续上升，小减震弹簧和大减震弹簧被压缩，对吊笼起到减震作用；当吊笼到达最高点后开始下落时，小减震弹簧和大减震弹簧将吊笼向下推动，使吊笼向下加速运动，两个弧形电磁铁与立柱继续滑动摩擦，降低吊笼的速度，当小减震弹簧和大减震弹簧由压缩状态变成拉伸状态后，小减震弹簧和大减震弹簧对吊笼施加向上的拉力，对吊笼起到减速、减震的作用，吊笼继续下落，弧形电磁铁将开关向下拨动，关闭开关，弧形电磁铁和电磁铁的电源被断开，弧形电磁铁在弹簧的作用下与立柱分离，铁块与电磁铁脱离，吊笼继续下落回到设定高度内。

一种防止升降装置冲顶的方法，具体包括以下步骤：

步骤一，上升，吊笼向上冲出设定高度时，齿轮与齿条脱离，摩擦机构中右侧的弧形电磁铁将开关向上拨动，打开开关，两个弧形电磁铁和电磁铁的电源被接通，两个弧形电磁铁将立柱吸住并与之产生摩擦力，降低吊笼的上升速度，吊笼继续上升，铁块与电磁铁接触，并被电磁铁吸住，吊笼继续上升，小减震弹簧和大减震弹簧被压缩，对吊笼起到减震作用；

步骤二，下降，当吊笼到达最高点后开始下落时，小减震弹簧和大减震弹簧将吊笼向下推动，使吊笼向下加速运动，两个弧形电磁铁与立柱继续滑动摩擦，降低吊笼的速度，当小减震弹簧和大减震弹簧由压缩状态变成拉伸状态后，小减震弹簧和大减震弹簧对吊笼施加向上的拉力，对吊笼起到减速、减震的作用，吊笼继续下落，弧形电磁铁将开关向下拨动，关闭开关，弧形电磁铁和电磁铁的电源被断开，弧形电磁铁在弹簧的作用下与立柱分离，铁块与电磁铁脱离，吊笼继续下落回到设定高度内；

步骤三，缓冲，当在吊笼到达导轨架的最下端时，缓冲机构对吊笼起到缓冲作用，提高承载人员的舒适性和安全性。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明一种具有防冲顶功能的升降装置实施例的结构示意图一；

图2为图1中a处的局部放大结构示意图；

图3为图1中b处的局部放大结构示意图；

图4为本发明一种具有防冲顶功能的升降装置实施例的结构示意图二；

图5为本发明一种具有防冲顶功能的升降装置实施例中驱动机构的部分结构示意图；

图6为本发明一种具有防冲顶功能的升降装置实施例中摩擦机构的结构示意图；

图7为本发明一种具有防冲顶功能的升降装置实施例中缓冲机构的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

导轨架1、驱动机构2、背板21、齿轮22、摩擦机构23、安装板231、套筒232、推杆233、弧形电磁铁234、弹簧235、横板24、铁块25、凹槽26、减速器27、电机28、齿条29、吊笼3、防冲顶机构4、立柱41、横杆42、弹簧安装板43、小减震弹簧44、大减震弹簧45、滑板46、电磁铁47、开关48、缓冲机构5、底板51、螺栓52、弹簧安装槽53、缓冲弹簧54、支撑板55。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例一

如图1至图5所示，本发明的一种具有防冲顶功能的升降装置，包括导轨架1、驱动机构2和吊笼3，驱动机构2安装于吊笼3顶部，驱动机构2用于驱动吊笼3在导轨架1上自由滑动，导轨架1顶部连接有防冲顶机构4，防冲顶机构4包括四根立柱41，前侧的两根立柱41之间连接有横杆42和滑板46，滑板46可在立柱41上滑动，横杆42下侧连接有弹簧安装板43，弹簧安装板43和滑板46之间连接有小减震弹簧44，驱动机构2包括背板21，背板21前侧壁上安装有电机28，电机28的输出轴连接有减速器27，背板21后侧壁上安装有齿轮22，齿轮22连接有齿条29，齿条29安装于导轨架1上，背板21上端连接有横板24，横板24前边缘开设有凹槽26，齿条29从凹槽26中穿过。

本实施例中，安装时，首先安装规定数量的导轨架1，再在最顶端的一个导轨架1顶部安装防冲顶机构4；工作时，通过电机28带动齿轮22在齿条29上转动，从而带动吊笼3在导轨架1上滑动。当吊笼3向上冲出设定高度时，齿轮22与齿条29脱离，吊笼3继续上升，小减震弹簧44被压缩，对吊笼3起到减震作用；吊笼3到达最高点后开始下落，落回到设定高度内。

实施例二

如图1至图7所示，本发明的一种具有防冲顶功能的升降装置，包括导轨架1、驱动机构2和吊笼3，驱动机构2安装于吊笼3顶部，驱动机构2可驱动吊笼3在导轨架1上自由滑动，导轨架1顶部连接有防冲顶机构4，防冲顶机构4包括四根立柱41，前侧的两根立柱41之间连接有横杆42和滑板46，滑板46可在立柱41上滑动，横杆42下侧连接有弹簧安装板43，滑板46位于弹簧安装板43下方，弹簧安装板43和滑板46之间连接有小减震弹簧44，驱动机构2包括背板21，背板21前侧壁上安装有电机28，电机28的输出轴连接有减速器27，背板21后侧壁上安装有齿轮22，齿轮22连接有齿条29，齿条29安装于导轨架1上，背板21上端连接有横板24，横板24前边缘开设有凹槽26，齿条29从凹槽26中穿过，滑板46下表面安装有电磁铁47，右前侧的立柱41上设置有开关48，背板21后侧壁上安装有摩擦机构23，横板24上安装有与电磁铁47位置对应的铁块25，摩擦机构23包括安装板231，安装板231安装在背板21上，安装板231侧壁上左右两端均连接有套筒232，套筒232内连接有推杆233，推杆233前端连接有弧形电磁铁234，弧形电磁铁234内侧壁靠近立柱41，推杆233后端通过弹簧235与安装板231侧壁连接。

在上述实施例中，优选电磁铁47为圆盘状结构，电磁铁47的数量为五个。

在上述实施例中，为了保证横杆42的强度，优选小减震弹簧44的数量为四个、且间距尺寸为160mm，横杆42为槽钢结构、且槽钢的型号为18#b。这样既能保证横杆42的强度，又能减轻重量，节约材料。

在上述实施例中，为了保证承载人员的生命安全，优选吊笼3顶部设置有紧急逃离门，紧急逃离门为矩形结构。这样方便承载人员在紧急情况下逃离吊笼3。

本实施例中，安装时，首先根据实际情况安装规定数量的导轨架1，再在最顶端的一个导轨架1顶部安装防冲顶机构4；工作时，通过电机28带动齿轮22在齿条29上转动，从而带动吊笼3在导轨架1上滑动。当吊笼3向上冲出设定高度时，齿轮22与齿条29脱离，摩擦机构23中右侧的弧形电磁铁234将开关48向上拨动，打开开关48（开关48类似于家庭使用的电灯开关，按上端时，接通电源，同时下端弹起；按下端时，断开电源，同时上端弹起），两个弧形电磁铁234和电磁铁47的电源被接通，两个弧形电磁铁234将立柱41吸住并与之产生摩擦力，降低吊笼3的上升速度，吊笼3继续上升，铁块25与电磁铁47接触，并被电磁铁47吸住，吊笼3继续上升，小减震弹簧44和大减震弹簧45被压缩，对吊笼3起到减震作用；当吊笼3到达最高点后开始下落时，小减震弹簧44和大减震弹簧45将吊笼3向下推动，使吊笼3向下加速运动，两个弧形电磁铁234与立柱41继续滑动摩擦，降低吊笼3的速度，当小减震弹簧44和大减震弹簧45由压缩状态变成拉伸状态后，小减震弹簧44和大减震弹簧45对吊笼3施加向上的拉力，对吊笼3起到减速、减震的作用，吊笼3继续下落，弧形电磁铁234将开关48向下拨动，关闭开关48，弧形电磁铁234和电磁铁47的电源被断开，弧形电磁铁234在弹簧235的作用下与立柱41分离，铁块25与电磁铁47脱离，吊笼3继续下落回到设定高度内；当在吊笼3到达导轨架1的最下端时，能起到缓冲作用，提高承载人员的舒适性和安全性。

一种防止升降装置冲顶的方法，具体包括上升、下降和缓冲三个步骤：

一，上升，吊笼3向上冲出设定高度时，齿轮22与齿条29脱离，摩擦机构23中右侧的弧形电磁铁234将开关48向上拨动，打开开关48，两个弧形电磁铁234和电磁铁47的电源被接通，两个弧形电磁铁234将立柱41吸住并与之产生摩擦力，降低吊笼3的上升速度，吊笼3继续上升，铁块25与电磁铁47接触，并被电磁铁47吸住，吊笼3继续上升，小减震弹簧44和大减震弹簧45被压缩，对吊笼3起到减震作用；

二，下降，当吊笼3到达最高点后开始下落时，小减震弹簧44和大减震弹簧45将吊笼3向下推动，使吊笼3向下加速运动，两个弧形电磁铁234与立柱41继续滑动摩擦，降低吊笼3的速度，当小减震弹簧44和大减震弹簧45由压缩状态变成拉伸状态后，小减震弹簧44和大减震弹簧45对吊笼3施加向上的拉力，对吊笼3起到减速、减震的作用，吊笼3继续下落，弧形电磁铁234将开关48向下拨动，关闭开关48，弧形电磁铁234和电磁铁47的电源被断开，弧形电磁铁234在弹簧235的作用下与立柱41分离，铁块25与电磁铁47脱离，吊笼3继续下落回到设定高度内；

三，缓冲，当在吊笼3到达导轨架1的最下端时，缓冲机构5对吊笼3起到缓冲作用，提高承载人员的舒适性和安全性。

本发明有如下优点：

1、防冲顶机构的设置，能够防止吊笼冲出，保证承载人员的生命安全；

2、减震弹簧的设置，在吊笼超出设定高度后，对吊笼起到缓冲减震的作用，增加承载人员的舒适性，防止吊笼的速度骤变给承载人员带来的不舒适甚至受伤；

3、摩擦机构的设置，在吊笼超出设定高度后的上升和下降过程中，均对吊笼起到减速的作用，增加承载人员的舒适性；

4、小减震弹簧和大减震弹簧的配合使用，能够防止发生共振，进一步提高了防冲顶机构缓冲减震的效果；

5、电磁铁的设置，可以控制驱动机构与防冲顶机构的连接和断开，电磁铁与小减震弹簧和大减震弹簧配合使用，在吊笼下落回到设定高度内的过程中，对吊笼起到缓冲减震的作用，防止吊笼的速度骤变给承载人员带来的不舒适甚至受伤；

6、缓冲机构的设置，在吊笼到达导轨架的最下端时，能起到缓冲作用，提高承载人员的舒适性和安全性；

7、紧急逃离门的设置，方便承载人员在紧急情况下逃离吊笼，保证承载人员的生命安全。

以上对本发明提供的一种具有防冲顶功能的升降装置及其使用方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。