用于附着式自升降高空滑模操作平台的防坠装置及方法与流程

本发明属于施工设备领域，具体涉及一种用于附着式自升降高空滑模操作平台的防坠装置及方法。

背景技术：

附着式高空自升降滑模操作平台附着于工程结构上，依靠自身的升降设备和装置，可随工程结构逐层爬升或下降，施工人员在操作平台上进行施工作业，由于自升降高空滑模操作平台在高空运行，所以需要一种可靠的防坠装置确保该设备的安全。尽管设备本身的升降装置能保证设备在正常作业时的安全，但仍然需要考虑设备在出现意外事故情况下的安全，即一种可用于附着式自升降高空滑模操作平台的防坠装置。

防坠装置的需要达到的要求是：当平台因意外事故超速下滑时，防坠装置能够及时制动，防止平台继续下坠，从而避免坠落事故的发生。平台因作业需要下降时，防坠装置能保证平台正常下降，保证设备的正常工作。

目前的高空防坠装置一般采用拉线控制制动和棘轮制动：

1.拉线制动的方法的原理为：高空平台上安装钢绞拉线，当发生意外情况时，钢绞拉线被拉紧，从而拉动制动装置，制动装置开始工作使整个平台制动。此制动方法的缺点是：由于操作平台结构特性的限制，拉线装置不能合理布置，拉线装置的适用性不好。

2.使用棘轮的防坠装置，当爬架超速下降时其支架横杆触动棘轮横杆而制动，其制动原理可行，但在实际应用中存在着：

a单点防坠棘轮制动臂及棘轮的强度不高，当要求防坠装置整体尺寸不能过大时，很难提高防坠系统的整体强度，从而影响制动效果。

b很难做到协同制动，因各个防坠装置相互独立，防坠装置工作的协同制动性易出现问题，从而使平台在制动后整体结构的受力状态不佳，引起结构的破坏。

因而需要发明一种的安全装置。

技术实现要素：

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种用于附着式自升降高空滑模操作平台的防坠装置，通过控制器控制操作平台底面的制动器，实现对操作平台超速下降的制动。

本发明的技术方案是：一种用于附着式自升降高空滑模操作平台的防坠装置，包括爬升架1、操作平台2和液压系统，所述爬升架1固定于建筑物之上，所述液压系统用于控制操作平台2的升降；其特征在于：还包括制动器3、控制器4和支撑架31，控制器4通过支撑架31固定于操作平台2上，靠近爬升架1一侧，用于控制制动器3的启动；制动器3固定于操作平台2的下端，并与爬升架角柱8接触；

所述控制器4包括支座13、短触杆14、长触杆15、开关触杆16、转轮17、轴承21、固定套筒22、左旋回位簧25、右旋回位簧26、转轴27、触动式电源开关28；支座13固定于支撑架31上，用于支撑整个控制器；转轴27的两端分别通过轴承21安装于支座13上，转轮17通过键23同轴套装于转轴27上，并位于两个支座13之间，其外周面上沿周向开有3个盲孔，分别用于固定安装短触杆14、长触杆15、开关触杆16；短触杆14初始位置的轴向位于水平方向，其端头位于爬升架1的相邻横杆30之间，长触杆15的长度大于短触杆14并位于短触杆14的下方；开关触杆16位于水平面上方，与短触杆14之间的夹角大于90°；两个固定套筒22同轴套装于转轴27上，分别位于转轮17的两侧，其一端均固定于支座13内侧；左旋回位簧25和右旋回位簧26的一端分别通过挂耳29固定于转轮17顶端的两侧，另一端分别固定于两侧固定套筒22的底端，其旋转方向相反，分别用于抑制转轮17顺时针和逆时针的转动，使转轮17能够恢复到初始位置；触动式电源开关28安装于支撑架31上，用于控制所述液压系统的电磁阀；操作平台2坠落时，短触杆14、长触杆15依次碰撞爬升架1的横杆，进一步通过转轮17旋转带动开关触杆16按压触动式电源开关28，将所述电磁阀电源断电，从而控制制动器3；

所述制动器3包括楔槽斜面7、油缸9、托盘10、楔块6和托架11；楔槽斜面7为折弯钢板，其一侧面水平设置，另一侧面向下折弯为倾斜面，其倾斜面固定于操作平台2的横梁上；油缸9与所述液压系统连接，通过托架11固定于操作平台2横梁的下方，其活塞杆朝上并通过螺纹与托盘10连接，楔块6设置于托盘10上；楔块6为直角梯形结构，其底角为直角的腰与爬升架角柱8贴合，另一腰的倾斜角度与楔槽斜面7的倾斜角度相同，制动器3启动时，楔块6上移并压紧楔槽斜面7和爬升架角柱8，通过摩擦实现对操作平台2下降的制动。

本发明的进一步技术方案是：所述支座13包括对称设置的左支座和右支座，所述左支座底端设置有固定板，上端开有圆通孔，所述右支座和左支座结构相同；支座13通过所述固定板固定于支撑架31上；转轴27的两端分别通过轴承21安装于左支座和右支座上端的通孔内。

本发明的进一步技术方案是：两个所述支座13通孔的外侧通过外端盖18封闭，用于防护轴承21。

本发明的进一步技术方案是：所述短触杆14和长触杆15之间的夹角为60°。

本发明的进一步技术方案是：所述短触杆14和开关触杆16之间的夹角为135°。

本发明的进一步技术方案是：所述开关触杆16端头处设置有压簧24，通过压簧24按压触动式电源开关28。

一种用于附着式自升降高空滑模操作平台的防坠装置的制动方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤一：高空操作平台下坠时，安装在操作平台2上的控制器4同时下坠，此时短触杆14会和爬升架1的横杆30接触，短触杆14会发生旋转，并带动转轮17上的长触杆15、开关触杆16逆时针转动；

当操作平台2下坠速度小时，转轮17能够及时恢复到初始位置，直到下一个横杆30再次触碰到短触杆14，转轮17会再次转动；当操作平台2的下坠速度大时，转轮17没有足够的时间恢复到初始位置，下一个横杆30触碰到长触杆15，长触杆15带动转轮17再次转动，同时开关触杆16触碰到触动式电源开关28；

步骤二：触动式电源开关28启动后，控制液压系统的电磁阀工作，即在紧急状态下，液压油路断开，使制动器3的油缸9上腔回油，油缸9下部弹簧驱使油缸活塞上行带动楔块6上移，最后通过摩擦实现对操作平台2下降的制动；所述电磁阀用于控制制动器3的油缸9的进、出油状态。

有益效果

本发明的有益效果在于：本发明能有效地对操作平台因意外事故而引起的操作平台的下坠进行制动，而在其他各种工况时，防坠装置不影响操作平台的正常运行。本发明结构小巧，成本小，容错性强，适用性好，能较好的适用于附着式自升降高空滑模操作平台。

控制器体积小，可根据平台的结构灵活安装，避免了拉线制动方法适用性不好的缺点。

制动器采用楔块制动，依靠爬升架的角柱和平台之间的摩擦力提供制动力，平台和爬升架均具有很高的强度，能提供较大的制动力，避免了单点防坠棘轮制动臂及棘轮的强度不高，制动力较小，制动效果不好的缺点。

附图说明

图1是本发明防坠装置安装示意图。

图2是本发明楔块制动器的结构示意图。

图3a是本发明控制器的主视剖视图。

图3b是楔块控制器的左视图。

图4是本发明控制器的安装示意图。

图5是控制器转轮的结构示意图。

图6是控制器芯轴及键槽示意图。

图7是控制器固定套筒剖面示意图。

图8是控制器左旋回位簧和右旋回位簧。

附图标记说明：1.爬升架，2.操作平台，3.制动器，4.控制器，5.楔槽，6.楔块，7.楔槽斜面，8.爬升架角柱，9.油缸，10.托盘，11.托架，12.油缸弹簧，13.支座，14.短触杆，15.长触杆，16.开关触杆，17.转轮，18.外端盖，19.垫片，20.螺母，21.轴承，22.固定套筒，23.键，24.压簧，25.左旋回位簧，26.右旋回位簧，27.转轴，28.触动式电源开关，29.挂耳，30.横杆，31.支撑架。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明一种用于附着式自升降高空滑模操作平台的防坠装置，包括爬升架1、操作平台2、液压系统、制动器3、控制器4和支撑架31，所述爬升架1固定于建筑物之上，所述控制操作平台2可沿爬升架1升降，所述液压系统提供升降动力；控制器4通过支撑架31固定于操作平台2上，靠近爬升架1一侧，用于控制制动器3的启动；制动器3固定于操作平台2的下端，并与爬升架角柱8接触；

在具体实施中：

如图2所示，在操作平台与制动器3包括楔槽斜面7、油缸9、托盘10、楔块6和托架11。如图2所示，油缸通过螺栓和托架11连接，油缸的油管与液压系统电磁阀相连，通过电磁阀可以控制油缸的回油，从而实现楔块的制动。

楔槽斜面7为折弯钢板，其一侧面水平设置，另一侧面向下折弯为倾斜面，其倾斜面固定于操作平台2的横梁上；油缸9与所述液压系统连接，通过托架11固定于操作平台2横梁的下方，其活塞杆朝上并通过螺纹与托盘10连接，楔块6设置于托盘10上；楔块6为直角梯形结构，其底角为直角的腰与爬升架角柱8贴合，另一腰的倾斜角度与楔槽斜面7的倾斜角度相同，制动器3启动时，楔块6上移并压紧楔槽斜面7和爬升架角柱8，通过摩擦实现对操作平台2下降的制动。

楔槽5由爬升架角柱8与楔槽斜面7组成，爬升架角柱8作为楔槽直面；楔块6其竖置方向的外形同楔槽5的形状，一侧的垂直面和另一侧的斜面为工作面，分别对应于楔槽5的垂直面和斜面；楔块6工作时，两个工作面能有效的与爬升架的垂直面和楔槽斜面7接触，使平台停止继续坠落。盘状托盘10位于油缸的上面，圆盘下表面中心处有一圆形凸台，凸台中心处有内螺纹孔，用于与油缸9的活塞杆连接，托盘10的上表面用于拖住楔块6。

控制器4的作用在于感应操作平台2与爬升架1的相对运动，并将感应的直线运动转换为旋转运动；根据感应的运动量大小通过电源开关28控制电磁阀的工作状态，即在紧急状态下强制电磁阀供电电源断电，并由楔块制动器3对操作平台2的运动进行制动。这里，电磁阀直接控制楔块制动器3的油缸9的进、出油状态。

如图3a所示，楔块控制器4包括支座13、短触杆14、长触杆15、开关触杆16、转轮17外端盖18、轴承21、固定套筒22、键23、压簧24、左旋回位簧25、右旋回位簧26、转轴27、触动式电源开关28。

如图3a所示，所述支座13包括对称设置的左支座和右支座，所述左支座底端设置有固定板，上端开有圆通孔，所述右支座和左支座结构相同；支座13通过所述固定板固定于支撑架31上；转轴27的两端分别通过轴承21安装于左支座和右支座上端的通孔内。转轴27外部有固定套筒22，转轮17同轴套装于转轴27的中间位置，通过键23和转轴27连接，实现转轮17绕转轴27轴线的自由转动，左旋回位簧25和右旋回位簧26的一端分别通过挂耳29固定于转轮17顶端的两侧，另一端分别固定于两侧固定套筒22的底端，其旋转方向相反，分别用于抑制转轮顺时针和逆时针的转动，使其能快速的恢复到原位置。

如图3b所示，中短触杆14、长触杆15、开关触杆16为圆柱形杆，分别安装于转轮17外周面上沿周向设置的3个盲孔内；短触杆14初始位置的轴向位于水平方向，其端头位于爬升架1的相邻横杆30之间，长触杆15的长度大于短触杆14并位于短触杆14的下方，两杆的夹角为60度；开关触杆16位于水平面上方，与短触杆14之间的夹角大于135°；开关触杆的长度应能接触并拨动固定安装在底板13上的触动式电源开关28。触动式电源开关28安装于支撑架31上，用于控制所述液压系统的电磁阀；操作平台2坠落时，短触杆14、长触杆15依次碰撞爬升架1的横杆，进一步通过转轮17旋转带动开关触杆16按压触动式电源开关28，将所述电磁阀关闭，从而控制制动器3。

本实施例的工作过程是：

当操作平台2在静止或上升时，楔块控制器4的短触杆14在爬升架的横杆30的带动下运动，然后在左旋回位簧25与右旋回位簧26的共同作用下快速恢复到原位置，开关触杆16不会接触到触碰式电源开关28，楔块处于未制动状态。

操作平台2需要下降时，控制电磁阀，接通油缸9进油，楔块6制动放松，平台2可以正常下降。

如图4所示，操作平台2下降时，控制电磁阀，使油缸9进油，楔块6放松制动，此时操作平台2可以正常下降。此时楔块控制器4的短触杆14感应到平台2的下降运动，转轮17发生逆时针旋转，因平台2的下降速度较小，转轮17发生旋转后在回位簧的作用下迅速恢复到原位置，开关触杆16不会触碰到电源开关28。

当操作平台2因故障超速下降，转轮17仍未恢复到原位置，长触杆15会和爬升架横杆30接触，长触杆15会带动转轮17继续旋转，迫使开关触杆16触碰到触动式电源开关28，电磁阀关闭，液压油路断开，油缸9回油，在油缸弹簧作用下楔块6上移，并压紧楔槽斜面7和爬升架角柱8，通过摩擦实现对操作平台2下降的制动。

不同横杆30间距会有不同的制动速度，间距越大，制动速度越大。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。