一种升降脚手架的磁流变式防坠防倾装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑施工领域，具体是指一种升降脚手架的磁流变式防坠防倾装置。
【背景技术】
[0002]磁流变液属可控流体，是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高粘度、低流动性的Binghan体特性。而且，磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的，其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系，已被应用于减震、制动等装置中。
[0003]附着式升降脚手架，以下简称升降脚手架，仅需搭设一定高度并通过附着其上的支撑结构附着于高层、超高层工程结构上，依靠自身的升降设备和装置，可随工程结构施工逐层爬升直至结构封顶，不仅要满足外墙装饰作业要求实现逐层下降的辅助施工，还要满足结构施工、安装施工、装修施工等施工阶段中工人在建筑物外侧进行操作施工工艺及安全防护的需要。
但是，升降脚手架的坠落或倾斜，会导致严重的人身财产损失。现有升降脚手架虽然具有一定的防坠构件或防倾构件，但结构复杂、可靠性较差。因此，需要将防坠组件和防倾组件有机结合，实现二者同步工作，当出现意外时，同时实现可靠性高的防坠、防倾功能。
【发明内容】
[0004]本发明为了确保建筑行业施工的安全性，提高升降脚手架防坠防倾的可靠性，提供一种升降脚手架的磁流变式防坠防倾装置，利用磁流变液的特性和紧凑的结构，同时实现升降脚手架防坠、防倾，便于调整和安装，可靠性高。
[0005]本发明的两端分别与建筑墙体、升降脚手架的提升立柱连接，包括防坠模块、防倾模块和底座；所述底座的一端固定于建筑墙体，另一端通过防坠模块、防倾模块分别与提升立柱连接；所述防坠模块包括防坠支架、阶梯轴、齿轮、齿条、控制线圈、磁流变液和端盖，齿轮固定套接在阶梯轴上并与固定在提升立柱上的齿条啮合；所述阶梯轴与防坠支架活动套接，阶梯轴的两端均伸出防坠支架并设置控制线圈；所述端盖外罩于控制线圈并与防坠支架固定连接，端盖与防坠支架构成密闭空间，磁流变液贮存在密闭空间中。
[0006]本发明安装在建筑墙体和升降脚手架的提升立柱之间，通过底座与建筑墙体固定连接，通过防坠模块、防倾模块与提升立柱连接，保障升降脚手架在工作状态下的稳定性和可靠性。
[0007]所述齿轮与阶梯轴固定套接而阶梯轴与防坠支架活动套接，齿轮可带动阶梯轴一起转动，通过齿轮与齿条的啮合实现防坠支架与提升立柱的连接，进而实现升降脚手架的上升、下降或悬停。
[0008]所述控制线圈、磁流变液、端盖构成一套磁流变液机构，利用磁流变液的特性，实现防坠功能。所述磁流变液机构设置在阶梯轴的两端，利用端盖与防坠支架形成的密闭空间贮存磁流变液，通过控制线圈中的电流值对磁流变液所在磁场的强弱进行调节。通过控制线圈的电流与控制线圈周围产生磁场的关系为公知常识，且本发明的改进点也不在于此，故不再赘述。
[0009]当通过控制线圈的电流值为零或接近于零时，磁流变液所处磁场极弱，磁流变液呈现出低粘度的牛顿流体特性，磁流变液自由流动，此时齿轮可带动阶梯轴自由转动；当通过控制线圈的电流值较大时，磁流变液所处磁场较强，磁流变液呈现出高粘度、低流动性的Binghan体特性，磁流变液在较短的时间内由流动良好的液态变为Bingham半固态而具有较大的剪切强度，此时磁流变液机构将防坠支架与阶梯轴连接并提供较大扭矩，若磁流变液机构提供的扭矩可以平衡齿轮转动提供的扭矩则齿轮无法继续转动，若磁流变液机构提供的扭矩大于齿轮转动提供的扭矩则齿轮克服扭矩阻力继续转动。上述磁流变液流变的过程是瞬间的、可逆的。所以，通过调整控制线圈的电流值可有效控制齿轮转动的速度或使齿轮停止转动，进而实现防坠功能。
[0010]进一步地，所述阶梯轴设置有轮齿，轮齿位于阶梯轴伸出防坠支架的两端。
[0011]所述轮齿的设置是为了增加阶梯轴与磁流变液的接触面积，当磁流变液流变为半固态时可提尚其剪切强度，进一步提尚磁流变液机构的稳定性。
[0012]进一步地，所述防坠模块还包括键和轴套；所述阶梯轴通过键与齿轮固定套接，通过轴套与防坠支架活动套接。
[0013]所述阶梯轴通过键与齿轮固定套接，齿轮通过键向阶梯轴传递扭矩，键连接的方式简单、稳定。所述阶梯轴通过轴套与防坠支架活动套接，防坠支架通过阶梯轴对齿轮进行定位支撑，齿轮可带动阶梯轴一起转动。
[0014]进一步地，所述防坠模块还包括弹性挡圈和密封垫，弹性挡圈与阶梯轴卡接，密封垫设置在弹性挡圈与防坠支架之间，密封垫的一侧端同时与防坠支架、轴套紧密接触，密封垫的另一侧面与弹性挡圈紧密接触。
[0015]所述弹性挡圈用于限位固定，弹性挡圈与阶梯轴卡接后进一步限定阶梯轴只能沿轴转动而无法沿轴移动。
[0016]所述密封垫用于密封。为了使端盖与防坠支架形成密闭空间，可以通过提高相关部件的加工精度实现，但是提高加工精度不仅增加生产成本而且磨损后不易维修保养。本发明通过设置密封垫将端盖与阶梯轴所构成空间中的缝隙进行密封，密封垫为现有产品，维修保养成本低。
[0017]进一步地，所述防坠模块还包括防尘盖和密封圈；所述防尘盖套设在阶梯轴上并外罩于齿轮；所述密封圈设置在防尘盖与阶梯轴的接触面。
[0018]所述防尘盖一是用于齿轮及其连接部的防尘，二是用于辅助固定齿轮，提高齿轮与齿条啮合的稳定性。所述防尘盖的直径可以大于齿轮，将齿轮包裹于内而仅在齿轮与齿条的啮合段设置开口 ；其直径也可以大于内齿的外径但小于外齿的齿根。所述密封圈用于辅助防尘。
[0019]进一步地，所述防坠模块还包括安装在端盖上的螺堵。
[0020]为了便于磁流变液的注入，将磁流变液从开设在端盖的孔进行添加，注液完成后用螺堵将端盖上的孔塞紧而防止磁流变液外泄。
[0021]进一步地，所述防倾模块包括导向臂、转轴和导向轮；所述导向臂的一端与底座固定连接，另一端通过转轴与导向轮连接；所述导向轮与设置在提升立柱侧面的导向槽滑动连接，可沿导向槽上下滚动。
[0022]所述导向臂通过转轴与导向轮连接，导向轮通过导向槽与提升立柱连接，使提升立柱仅能上下运动，有效防止升降脚手架的倾斜，提供其稳定性。
[0023]进一步地，所述导向槽分别设置在提升立柱的两侧，与导向槽滑动连接的导向轮分别与导向臂连接。
[0024]所述导向槽分别设置在提升立柱的两侧并与对应的导向轮滑动连接，用于提高整体的稳定性。所述导向槽可以与导向轮一一对应，即一条导向槽仅与一个导向轮滑动连接；也可以不与导向轮一一对应，如提升立柱一侧的导向槽仅与一个导向轮滑动连接且提升立柱另一侧的导向槽同时与两个导向轮滑动连接。本发明优选提升立柱的两侧分别设置两条导向槽，每一条导向槽对应一个导向轮并与其滑动连接。
[0025]进一步地，所述导向轮包括至少一个分导轮；所述分导轮的数量为两个，两个分导轮纵向设置且位于导向槽中的同一平面内。
[0026]为进一步增强防倾模块与提升立柱连接的稳定性和可靠性，优选一个导向轮包括两个分导轮且两个分导轮上、下设置在同一平面内，两个分导轮同时内嵌在导向槽中且均可独立旋转，进一步提高导向轮在导向槽中滑动的稳定性和可靠性。
[0027]进一步地，所述防坠支架、导向臂均设置有加强肋。
[0028]所述加强肋用于进一步提高整体的稳定性。
[0029]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
(1)本发明利用磁流变液特性实现防坠，结合防倾模块可有效防止升降脚手架的坠落或倾斜，可靠性高；
(2)本发明结构紧凑，便于安装、调整。
【附图说明】
[0030]图1为本发明中防坠模块的结构示意图。
[0031]图2为图1中A处局部放大图。
[0032]图3为磁流变液机构的侧视图。
[0033]图4为本发明的主视图。
[0034]图5为本发明的俯视图。
[0035]图6为阶梯轴的主视图。
[0036]图7为防坠模块的单侧设置两个分导轮时本发明的主视图。
[0037]其中:I一底座，2—防坠支架，3—阶梯轴，301 —轮齿，302—第一键槽，303—卡槽，4一齿轮，5—齿条，6—控制线圈，7—磁流变液，8—导向臂，9一转轴，10—导向轮，1001—分导轮，11 一导向槽，12 一键，13 一端盖，14 一螺堵，15 一防尘盖，16 一密封圈，17 一加强肋，18—轴套，19一弹性挡圈，20—密封垫，100—建筑墙体，200—提升立柱。
【具体实施方式】
[0038]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式