一种空调室外机安装吊具的制作方法

本实用新型属于起重吊具设备技术领域，涉及一种空调室外机安装吊具，适用于建筑物外墙的空调安装作业。

背景技术：

空调室外机通常安装在建筑物外墙的窗台下面，由于室内机一般安装在房间内墙的高处，因此空调室外机和室内机两者之间存在较大的高度落差，由此带来的结果是空调室外机具有较长的管线，不但降低了空调的工作效率，也破坏了建筑物外表的整体美感。我们经常看到一些较早时期的老建筑的外表存在密密麻麻的空调机，其歪歪扭扭、长短不齐的空调管线使得建筑物的外观极为丑陋，个别城市花费不菲的公共经费，用美观的空调外框架把空调罩住，具有一定的美化视觉效果，但是外露的空调管线却仍然非常扎眼。

解决这个问题的比较简单的做法是：把空调室外机安装在空调室内机接近同等的高度。这样，空调室外机裸露管线的长度很短，对建筑物外观的影响很小，同时由于管线的缩短，有利于制冷剂流动的通畅并减少了绝热损失，提高了空调的工作效率，有利于节能。要做到这一点，必须要在建筑物外墙上进行高空作业，使用放置在楼顶的吊具把安装人员和空调室外机分别吊下来，把室外机安装在最合适的位置。但目前市场上缺乏受空调安装人员欢迎的高空作业吊具。

技术实现要素：

针对缺乏受空调安装人员欢迎的高空作业吊具的问题，提出一种空调室外机安装吊具，具有可折叠、结构简单、重量轻、安全性好、便于携带的特点。

经过分析和市场调研，本实用新型的发明人认为用于空调安装的吊具必须满足以下要求：

（1）安全性。吊具必须具备足够的安全性以保证人身安全；

（2）可折叠，尽量减少现场组装的步骤。可折叠的吊具能便于通过电梯运送到楼顶以及便于空调安装人员携带和运输；

（3）重量轻。为维持吊具稳定，吊具一般都有配重物，配重物不能太重，否则空调安装工很难把配重物搬到楼顶上去，一般吊具配有绞盘，最好能利用绞盘自身充当配重物；

（4）独立的人员和设备吊索系统。空调安装工先吊下安装空调空调支架，然后再把空调室外机掉下安装好，即有两套独立的吊索；

（5）结构简单。结构简单意味着组成零部件少，出现故障的概率降低，并且有益于发现故障和安全隐患；

（6）配重物重量可调整，如果空调安装工的体重较重或空调室外机较重的情况下，可增加沙包类似的重物来保证吊具的稳定性。

为达到以上要求，采用以下技术方案：

一种空调室外机安装吊具，包括：二折叠梯和绞盘，两者在携带时分离、使用时组装；所述二折叠梯由三段分别为第一梯子、第二梯子和第三梯子的梯子状刚性杆分别通过第一旋转关节和第二旋转关节连接而成，因有两个转折并可收叠起来便于携带和运输，故名为二折叠梯；使用时第一梯子通过四个可伸缩的垫块水平放置在楼顶地面上，第二梯子翻转270°后与第一梯子成90°直角且被机械限位不能再继续翻转；第三梯子翻转270°后与第二梯子成90°直角且被机械限位不能再继续翻转，第三梯子与第一梯子保持平行，其所处的高度高过楼顶围墙的顶面，末端的滑轮伸出到楼顶围墙的外侧；第二梯子和第三梯子的旋转关节的转动轴上设有第一滑轮；第三梯子的末端横梁上设有第二滑轮；所述绞盘通过快速连接配合件固定于第一梯子远离楼顶围墙的一端，绞盘本身充当配重物以维持吊具的稳定；缠绕在绞盘上的钢丝的末端为用于吊挂人员或空调室外机的吊钩，使用时吊钩从绞盘拉出，引领钢丝依次穿过第一滑轮、第二滑轮，悬垂于楼顶围墙的外侧；第二梯子的长短可调，其靠近第二旋转关节的一端设有撑杆，撑杆顶住楼顶围墙内侧的墙面形成的力学支点使倍力比提升。

所述绞盘为手动绞盘或电动绞盘。

所述梯子状刚性杆，包括：纵向两侧并排对称地设有起力学支撑作用的刚性管和构成旋转关节的圆盘形接头，横向设有多个起连接和结构加强作用的横梁；优选地，刚性管为铝合金管。

所述垫块与第一梯子垂直，末端与楼面接触部位设有硬橡胶块，橡胶表面设有用于增强摩擦力的纹路。

所述撑杆与第二梯子垂直，撑杆末端设有硬橡胶块，允许撑杆转动一个小角度以方便折叠。

所述第三梯子还设有安全杆，安全杆与第三梯子垂直。

所述绞盘、第一滑轮和第二滑轮均有两组，两组之间并排排列，分别用于人员和设备的起吊。

所述快速连接配合件包括但不限于以下把绞盘快速固定在第一梯子上的机械结构：卡槽、定位销、螺固件。

所述倍力比为载荷与配重之比，具体为载荷与绞盘之比。

本实用新型具有的有益效果是：二折叠梯和绞盘可分开携带，二折叠梯可折叠起来，携带方便，现场展开也很方便；两套独立的绞盘专为空调安装而定制设计，绞盘可拆下独立携带，便于携带到楼顶现场组装；设计的撑杆提高了倍力，设计的安全杆进一步保证了设备的安全性。本实用新型安全系数高、结构简单、方便实用、成本低、便于推广。

附图说明

图1 本实用新型实施例的正视图，用于说明本实用新型的工作原理；

图2 本实用新型实施例的等轴侧视图，展示了本实施例的外观形状；

图3 本实用新型实施例的二折叠梯收叠形状，展示了本实用新型具有可以折叠起来便于携带和运输的优点；

图中：

1—二折叠梯、2—绞盘、3—楼顶地面、4—楼顶围墙；

11—第一梯子、12—第二梯子、13—第三梯子；

21—钢丝、22—吊钩；

111—垫块、112—横梁、113—第一旋转关节、114—配重承载板；

121—撑杆、122—横梁、123—第一滑轮、124—第二旋转关节、125—手拧螺丝、126—伸缩管；

131—第二滑轮、132—横梁、133—安全杆。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例的正视图，用于说明本实用新型的工作原理；参考图1，本实用新型的使用场景为具有围墙的楼顶，图1中为本实用新型展开后使用时的情况（本实用新型撤收后被折叠起来的情况请参考图3），使用时，本实用新型被搁置在楼顶地面3上，其撑杆121顶住楼顶围墙4的内侧墙面，吊钩22引领缠绕在绞盘2上的钢丝21依次穿过第一滑轮123、第二滑轮131后悬垂于楼顶围墙4的外侧，用于吊挂人员或空调室外机。这里，钢丝21和吊钩22为绞盘2的组成部分，绞盘2本身充当配重物，被固定于第一梯子11上远离楼顶围墙4的一端。必须具有足够的配重才能保证本实用新型不会倾覆，否则绞盘2将被钢丝21向上拉起离地造成锚定失稳，本说明书中，使用倍力比指标来描述配重与载荷的关系；所述倍力比=载荷/配重；倍力比越大，吊具对配重要求越低，越容易把配重物搬到楼顶上，就越受到空调安装工的青睐。如果倍力比不够，将发生倾覆，这种情况必须严格避免。事实上，本实用新型在发生倾覆后还有一层保护，这将在后面力学分析部分详细说明。

所述绞盘2通常为手动绞盘，也可使用电动绞盘，本实用新型不做限制，不过绞盘的安全性应能满足载人的安全性要求，本实例中使用手动绞盘作为例子。

为了适应楼顶地面3可能存在不平的状况，第一梯子11设有可伸缩的垫块111以保证第一梯子11能够稳定地水平着地；第一梯子的长度优选为1.5m~2m，长度再继续增长，对提升倍力比没有太多帮助。为了实现垫块111的可伸缩特性，可使用多种实现方案，本实例中使用类似于千斤顶的螺纹调高方案，只需要用手转动带螺纹的垫块111，就可调整垫块111的高度。

为了适应不同楼顶围墙4的高度，第二梯子12的长度可调，长度可调可以通过多种方式实现，本实例中使用简单的伸缩管方式，图1中可见第二梯子12的呈现中央细，两头粗的特征，这里，中间细的部分为光滑的伸缩管126，插在两头的较粗的空心管中，这里空心管指的是第一梯子11、第二梯子12和第三梯子13两侧的刚性管；第二梯子12的长度调整合适后，用手把手拧螺丝125拧紧；为了保证可靠，优选地，在伸缩管上按10cm间隔打孔，只要把手拧螺丝125的螺丝头拧入所打的孔中就可以做到长度按照10cm间隔调整，并且保证第二梯子12在使用中长度不会突然坍塌。

第二梯子12在其靠近靠近第二旋转关节的124一端设有撑杆121，撑杆121顶住楼顶围墙4的内侧墙面，接触面形成重要力学支点，撑杆121是本实用新型的关键技术特征，这将在后面力学分析部分详细说明。

第三梯子13的高度高过楼顶围墙4的顶面，横跨楼顶围墙4并使其末端的滑轮131伸出到楼顶围墙4的外侧；第三梯子还设有安全杆133，这是本实用新型发生倾覆事故的最后一道保护屏障，一旦发生倾覆事故，安全杆133将与楼顶围墙4的顶面接触形成新的力学支点，使得倍力比急剧增大，从而使本实用新型重新获得暂时的稳定，不会整体翻出楼顶围墙4以外。

第一梯子11与第二梯子12之间使用第一旋转关节113连接起来，图1中为第一旋转关节113转动270°并且受机械限位块限制不能继续转动的状态；第一旋转关节113为功能性术语，虽然从数字编号的标记上看属于第一梯子11，实际上由第一梯子11、第二梯子12的圆盘形接头和一个公共的转动轴组成；同样地，第二梯子12与第三梯子13之间使用第二旋转关节124连接起来，图1中为第二旋转关节124转动270°并且受机械限位块限制不能继续转动的状态；第二旋转关节124为功能性术语，虽然从数字编号的标记上看属于第二梯子12，实际上由第二梯子12、第三梯子13的圆盘形接头和一个公共的转动轴组成。所述圆盘形接头、转动轴以及机械限位块虽未做数字编号形式的标记，但可轻易地在图2~图3中观察出来，本实用新型对其实现不做限制。

图2为本实用新型实施例的等轴侧视图，展示了本实施例的外观形状，可重点看到二折叠梯1的整体外观及绞盘2的排列方式；参考图2，所述第一梯子11、第二梯子12和第三梯子13看起来就像通常的梯子一样，两侧对称，纵向为钢管制成的刚性管和圆盘形结构，横向为起加强作用的横梁（112、122、132），横梁的数量不做限制；其中横梁132上还装有两个第二滑轮131；第一滑轮123安装在第二旋转关节124的转动轴上。同时从图2中可看到两个绞盘并排排列，其总重量为前述的配重。

图2中还可以清楚地看到，绞盘2、第一滑轮123和第二滑轮131均为两组，分别用于人员和设备的起吊；同样地，钢丝21和吊钩22（图2中被遮挡）也有两组。

图3本实用新型实施例的二折叠梯收叠形状，展示了本实用新型具有可以折叠起来便于携带和运输的优点；撤收时，把绞盘2从二折叠梯1上拆下来，把二折叠梯1通过折叠的方式收纳起来，以便于携带和运输；二折叠梯1折叠起来的样子如图3。注意到图中两个撑杆121像八字外撇一样，以避免机械干涉，方便折叠。关于使撑杆121能轻微转动小角度以方便收纳的结构，因其结构简单、方案众多，本实用新型不作说明也不做限制。

值得注意的是，工作时，绞盘2必须可靠的搁置并固定于第一梯子11上，本实施例仅简单地使用一块配重承载板114来阐述原理，实际中应对配重承载板114做快速连接匹配设计，比如在配重承载板114上压制放绞盘2底座的卡槽，并使用诸如定位销、螺固之类的固定措施，保证工作中绞盘2绝对不会从第一梯子上11意外脱落。

下面从力学特性方面对本实用新型进行说明。

简单举例说明倍力比要求，假设空调安装工和空调室外机的总重量为120Kg，两个绞盘总重量为30Kg，如果安全系数取1.5，那么倍力比=120×1.5/30=6，即本实用新型的最低倍力比为6；换句话说，如果要同时安全地起吊80Kg的空调安装工和40Kg的空调室外机，绞盘的重量必须不低于30Kg，如果绞盘重量不足，必须在第一梯子上增加沙包类似的配重物，以稳定本实用新型，按照最低倍力比为6计算，增加10Kg的沙包，那么可安全起吊总重量提升到160Kg。

下面简单定性地阐述本实用新型对倍力比的优化，说明设计撑杆121为本实用新型提升倍力比的关键之举：（1）没有撑杆121时，靠近楼顶围墙4的两个垫块111为力学支点，第一滑轮123的受力、第二滑轮131的受力、绞盘2的自重等三个力围绕所述的两个垫块111形成静力学力矩平衡关系，此时，绞盘2的自重和第二滑轮131的受力为稳定本实用新型的有益杠杆力，第一滑轮123的受力为使本实用新型失稳的有害杠杆力；（2）存在撑杆121时，第一滑轮123的受力、第二滑轮131的受力、绞盘2的自重、垫块111的摩擦力等四个力相对该撑杆121形成的支点形成静力学力矩平衡关系，此时垫块111的摩擦力的方向水平地指向楼顶围墙的外侧，与绞盘2的自重一起成为稳定本实用新型的有益杠杆力，第一滑轮123的受力和第二滑轮131的受力则根据斜拉钢丝21的角度变化，有可能成为有益的杠杆力，也可能成为有害的杠杆力，通常第二滑轮131为有害的杠杆力，而第一滑轮123的受力可能成为有益的力（只要第一梯子11的长度足够长，就会成为有益的力），也有可能成为有害的力，不过，无论该力为有益的力还是有害的力，其力矩很小，因此第一梯子11的长度不必很长，为方便携带本实用新型起见，通常选择不要超过2米。

显然，本实用新型设计了撑杆121以后，存在两个原因使倍力比得以增强：（1）由于所述力学支点的提升，第一滑轮123和第二滑轮131的等效杠杆长度缩短，其力矩变小；而绞盘2自重的等效杠杆长度增长，其力矩变大，从而使得倍力比提高，大体趋势是：撑杆121越靠上，倍力比越高；（2）由于撑杆121的存在，使得垫块111存在的摩擦力变成稳定本实用新型的有益的力，增加了一个稳定因素。

第一滑轮123的受力、第二滑轮131的受力、绞盘2的自重等三个力对倍力比的贡献可以计算，而垫块111的摩擦力由于楼顶平台的摩擦系数未知不易计算，但可以通过实验得到；两者对倍力比的贡献可以简单相加，从而得到总的倍力比数值。

在一个实施例中，第一梯子的长度为140cm，第二梯子的长度为100cm，第三梯子的长度为45cm，撑杆131与第一滑轮123的垂直距离为30cm，撑杆121的长度为13cm，通过简单的力学计算可得倍力比为5.5，这仅仅是由于支点提升效应得到倍力比；如果考虑垫块111的摩擦力，并通过实验验证，其倍力比能达到3.8，结果总的倍力比可超过9，超过最低倍力比为6的要求。此时，假定两个绞盘总重量为30Kg计算，那么最大载荷为270Kg，即当起吊超过270Kg时才会倾覆，可见本实用新型的安全性是很高的。

即便本实用新型发生了倾覆，由于第三梯子13设计了安全杆133，也可能不会发生安全事故，挽救倾覆于危急中。在倾覆状态下，安全杆133与楼顶围墙4的顶面接触，所述受力支点从撑杆121立即变为安全杆133的末端，显然从力学分析得知，倍力比瞬间急剧增大，在这种情况下，虽然发生了倾覆，但不一定会发生坠楼的事故。

值得注意的是，上述不会发生坠楼事故的前提为，本实用新型不会发生横向摆尾的情况，即第一梯子11不会发生以靠近楼顶围墙4的垫块111为支点，绞盘2所在侧存在大幅度水平摆动，使第一梯子11横过来与原先的状态成垂直的情况，这种情况一旦发生，将会发生严重事故；这可以通过加宽梯子的宽度来保证，梯子越窄，越容易发生摆尾的情况，梯子越宽，越不容易发生摆尾的情况，需要通过研制和生产中以实际严格的摆尾测试来保证，测试中需要考虑钢丝吊存在斜向晃动特点以及绞盘钢丝力量的平衡性。作为改进，在第二梯子两侧伸出可折叠的横向臂，以避免发生前述的摆尾情况。由于横向臂与楼顶围墙4的内侧接触相抵，使得第一梯子11上绞盘2所在的一侧不会进一步继续横向移位，从而避免绞盘2在水平面内不会继续滑向楼顶围墙4的内侧墙面。

值得注意的是，即便本实用新型具有很高的安全性，采用本实用新型提供的技术生产的产品，必须在产品说明书中要求空调安装工在使用本产品时系安全绳，并且安全绳的固定端不能系在本产品的任何部位。