棘轮方向控制系统及导线作业载人装置的制作方法

本实用新型涉及电力技术领域，具体而言，涉及一种棘轮方向控制系统及导线作业载人装置。

背景技术：

目前，在输电线路的施工和检修工作中，在高压导线上开展防震锤、间隔棒等附件材料的安装及导线修复等作业，使用传统滑轮将作业人员悬挂在导线上移动是最常用的作业方式。高压导线在架设后会在空中形成一定弧度，传统的滑轮没有方向控制系统，在导线上作业时会发生移动过程中后溜情况，或到达作业点后由于人员动作或风力变化导致滑轮左右移动的情况。在作业过程中，滑轮左右移动，需要作业人员不断调整位置，影响了工作效率，若在装拆金具的时候，滑轮突发位移，将有很大可能导致高空坠物发生，严重威胁了地面配合人员的人身安全，存在极大的安全隐患。

具体地，上坡时，作业人员在爬坡过程中，由于缺乏方向控制系统，作业人员全靠人力确定固定位置和控制速度，当体力或意识稍不到位时就导致滑轮后溜，严重消耗作业人员的体力及造成低下的工作效率。因此有必要在滑轮上设置一种专用的方向控制系统以防止后溜及位移情况，以提高作业人员的安全水平和工作效率。

由于传统滑轮缺乏方向控制系统，导致在使用时会发生后溜及位移。由此存在以下问题：

其一，作业人员在爬坡过程中若失去对滑轮的控制，自身重力势能完全转化为动能，将导致下滑速度过大，造成作业人员勒伤或撞伤，存在极大的安全隐患；

其二，在大挡距、悬点高差较大的挡距中，在坡度朝上的工作地点，不能依靠滑轮确定固定位置，作业人员无时无刻都在发力，得不到休息的时间，导致劳动强度大及对作业人员素质要求高；

其三，在作业过程中，由于各种外部因素导致滑轮突发移位，存在高空坠物风险，严重威胁了地面配合人员的人身安全。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种棘轮方向控制系统，旨在解决现有技术中存在的上述技术问题。

本实用新型提供一种棘轮方向控制系统，该棘轮方向控制系统包括壳体和设置在所述壳体内的控制组件；其中，

所述控制组件包括与导线作业载人装置的中心轴同轴设置的棘轮，以及控制开关；所述控制开关包括止回棘爪，所述止回棘爪的第一端与所述壳体转动连接，所述止回棘爪的第二端与所述棘轮的棘齿对应；并且，

所述止回棘爪相对所述壳体转动至设定位置时，所述止回棘爪的第二端与所述棘轮的棘齿卡接以限定所述棘齿的转动方向。

作为上述技术方案的进一步改进，所述控制开关包括呈角度设置的两个所述止回棘爪，分别为第一止回棘爪和第二止回棘爪；所述控制开关具有第一挡位、空挡和第二挡位；

当所述控制开关位于第一挡位时，所述第一止回棘爪的第二端远离所述棘齿，所述第二止回棘爪的第二端与所述棘齿卡接以阻止所述棘轮沿第一方向转动；

当所述控制开关位于第二挡位时，所述第二止回棘爪的第二端远离所述棘齿，所述第一止回棘爪的第二端与所述棘齿卡接以阻止所述棘轮沿第二方向转动；所述第一方向与所述第二方向相反；

当所述控制开关位于空挡时，所述第一止回棘爪的第二端和所述第二止回棘爪的第二端均与所述棘齿卡接以阻止所述棘轮转动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述控制开关还包括弹性定位件；

所述弹性定位件连接在所述止回棘爪与所述壳体的内壁之间，在所述弹性定位件的弹性力作用下，所述止回棘爪与所述棘齿保持卡接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述控制开关包括呈角度设置的两个所述止回棘爪，以及两个所述弹性定位件；

两个所述止回棘爪与两个所述弹性定位件一一对应设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述控制开关的两个所述止回棘爪呈U型设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述弹性定位件为压缩弹簧。

本实用新型提供的棘轮方向控制系统包括壳体和设置在壳体内的控制组件；其中，控制组件包括与导线作业载人装置的中心轴同轴设置的棘轮，以及控制开关；控制开关包括止回棘爪，止回棘爪的第一端与壳体转动连接，止回棘爪的第二端与棘轮的棘齿对应；并且，止回棘爪相对所述壳体转动至设定位置时，止回棘爪的第二端与棘轮的棘齿卡接以限定所述棘齿的转动方向。

相比于现有技术，应用上述棘轮方向控制系统的导线作业载人装置具有以下优势：

其一，作业人员通过棘轮方向控制系统，解决了在导线上移动时可能发生的后溜情况，消除了作业存在的安全隐患；

其二，棘轮方向控制系统具有止回作用，节省了作业人员体力，降低了作业的劳动强度及对作业人员素质要求；

其三，能够在作业过程中固定作业人员的位置，解决了突发位移问题，降低了高空悬挂作业对作业人员的心理影响，消除了高空坠物的风险隐患。

本实用新型的另一目的还在于提供一种导线作业载人装置，该导线作业载人装置包括中心轴，以及如上所述的棘轮方向控制系统；

所述棘轮方向控制系统的棘轮与所述中心轴同轴设置。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括与所述中心轴的一端连接的悬挂架；

所述棘轮方向控制系统设置在所述悬挂架背离所述中心轴的一侧上。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括棘轮座板；

所述棘轮座板的一端与所述悬挂架连接，所述棘轮座板的另一端与所述棘轮方向控制系统的壳体连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述棘轮座板为L形结构。

本实用新型提供的导线作业载人装置相比于现有技术的有益效果，同于本实用新型提供的棘轮方向控制系统相比于现有技术的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是应用本实用新型实施方式提供的棘轮方向控制系统的导线作业载人装置的正视图；

图2是图1的右视图；

图3是图1的左视图；

图4是图2的局部放大图；

图5是图3的局部放大图。

图标：

10-悬挂架；20-中心轴；30-滑轮；40-安全锁；50-制动系统；60- 棘轮方向控制系统；101-悬挂板；401-壳形压舌；402-压缩弹簧；501- 制动器；502-刹车碟；503-连接件；601-棘轮；602-控制开关；603- 壳体；1011-挂接孔；1012-挂接钩；5011-刹件；5012-手刹柄；5013- 制动绳；5014-抵接槽；5015-弹性件；6021-止回棘爪；6022-弹性定位件；6023-棘轮座板。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1是应用本实用新型实施方式提供的棘轮方向控制系统的导线作业载人装置的正视图；图2是图1的右视图；图3是图1的左视图；图4是图2的局部放大图；图5是图3的局部放大图。

参照图1至图5所示，本实施例提供的导线作业载人装置包括悬挂架10，以及位于所述悬挂架10内侧的中心轴20和滑轮30；其中，所述悬挂架10用于挂接作业人员或待悬挂物；所述滑轮30套接在所述中心轴20上，所述中心轴20的两端与所述悬挂架10的宽度方向的两侧一一对应地转动连接，所述中心轴20相对所述悬挂架10转动时带动所述滑轮30沿导线运动。

其中，上述滑轮优选为橡胶轮，用于在导线上滚动实现移动，由于悬挂架可保持整个装置的平衡，橡胶轮可快速在导线上移动，同时保证基本安全。另外，橡胶轮可增加与导线的摩擦，使得移动更为稳定，并且，橡胶材质可保护导线不被磨损，延长其使用寿命。该载人装置的其它部件由铝合金或高强度工具钢等金属材料制成。

其中，悬挂架为长形的铁质挂架，通过中心轴和轴承支撑，起承重作用。

具体地，载人装置还包括沿所述中心轴20的轴向相对设置的两个轴承，所述悬挂架10包括沿所述中心轴的轴向相对设置的两个悬挂板101，两个所述轴承的两个内圈与所述中心轴20的两端一一对应连接，两个所述轴承的两个外圈与两个所述悬挂板101一一对应连接。具体使用时，滑轮和中心轴同步转动以实现在导线上的运动，悬挂架用于挂接待悬挂物或作业人员，以保持滑轮稳定运行。

针对悬挂架而言，位于所述滑轮30上方的两个所述悬挂板101 通过螺纹组件固定对接，位于所述滑轮30下方的两个悬挂板101相对隔离且共同形成Y形结构，通过该Y形结构中间的空隙将该载人装置架设在导线上。

两个所述悬挂板101中的其中一个上设置有贯穿所述悬挂板101 厚度的挂接孔1011，两个所述悬挂板101中的另一个上设置有挂接钩1012，悬挂架10通过该挂接孔1011和挂接钩1012挂接待悬挂物或作业人员。

上述载人装置还包括安全锁40，所述安全锁40设置在所述挂接钩1012的钩口上，用于封闭或敞开所述钩口。

所述安全锁40包括壳形压舌401和位于所述壳形压舌401内的压缩弹簧402；所述壳形压舌401与所述悬挂板101转动连接，所述压缩弹簧402的一端与所述悬挂板101连接，所述压缩弹簧402的另一端与所述壳形压舌401的内壁连接。

使用时，对壳形压舌施加外力，使得压缩弹簧被压缩，壳形压舌相对于悬挂板转动并敞开挂接钩的钩口，此时可挂接待挂接物，挂接完成后，撤去外力，在压缩弹簧的弹性力作用下，壳形压舌转回原位置并封闭钩口，以此保证挂接安全。

上述载人装置还包括制动系统50，该制动系统50用于控制所述滑轮30的滑行速度或对所述滑轮30进行刹停；上述载人装置还包括棘轮方向控制系统60，用于控制所述滑轮30的滑行方向；所述制动系统50和所述棘轮方向控制系统60沿所述悬挂架10的宽度方向分别设置在所述悬挂架10的两侧。

其中，制动系统50包括安装在所述悬挂板101上的制动器501，以及刹车碟502，所述悬挂板101和所述刹车碟502均与导线作业载人装置的滑轮30连接；其中，所述制动器501包括制动器本体，所述制动器本体的两个刹件5011沿所述刹车碟502的轴向相对设置在所述刹车碟502的两侧；并且，两个所述刹件5011能够相互靠近以夹紧所述刹车碟502进而使导线作业载人装置的滑轮30刹停或能够相互远离以放松所述刹车碟502进而使导线作业载人装置的滑轮30 沿导线继续运行。

将上述制动系统应用于导线作业载人装置，安装时，使滑轮、刹车碟和悬挂板依次同轴设置，将制动器安装在悬挂板背离刹车碟的一侧上，使制动器本体的两个刹件沿刹车碟的轴向相对设置在刹车碟的两侧。应用制动器本身的制动原理，当制动器本体的两个刹件相互靠近时，两个刹件夹紧刹车碟进而使导线作业载人装置的滑轮刹停；当制动器本体的两个刹件相互靠近时，两个刹件放松刹车碟进而使导线作业载人装置的滑轮沿导线继续运行。

本实施例中，所述制动器501的手刹柄5012与所述悬挂板101 转动连接，所述制动器本体的弹簧设置在两个所述刹件5011之间；并且，所述手刹柄5012相对所述悬挂板101转动时能够通过所述制动器的制动绳5013带动两个所述刹件5011相互靠近，在所述弹簧的弹性力作用下，两个所述刹件5011相互远离，进而使得导线作业载人装置的滑轮30刹停或导线继续运行。

上述制动系统还包括位于所述制动器本体与所述手刹柄5012之间的弹性件5015；所述弹性件5015靠近所述制动器本体的一端与所述悬挂板101连接，所述弹性件5015靠近所述手刹柄5012的一端为悬空端；所述手刹柄5012相对所述悬挂板101转动至设定位置时，所述弹性件5015的悬空端与所述手刹柄5012抵接并阻挡所述手刹柄 5012沿原方向继续转动进而以使所述制动器本体的两个刹件5011保持在特定位置。

其中，制动器本体的刹件采用铝合金材料制成，两个刹件的两个内侧安装一种“来令片”材料，利于刹车时不发热和利于固定。制动器本体中的弹簧可保持来令片处于开口状态。其中，手刹柄采用铝合金材料制成，具有一定的弧度，符合人手握紧或松开的人机力学功能。其中，制动绳为钢丝绳，采用ф2多股高碳钢丝绳制成，具有良好的钢性及韧性。其中，刹车碟采用不锈钢材料制成，在刹车过程中耐高温，碟中有规则孔洞，能提供很好的制动效果。

所述手刹柄5012上设置有沿所述手刹柄5012的长度方向依次排布的多个抵接槽5014；所述弹性件5015的悬空端与所述手刹柄5012 通过所述抵接槽5014抵接。多个所述抵接槽5014沿所述手刹柄5012 的长度方向倾斜设置，以适应多种调节速度。

其中，所述弹性件为折叠弹性片，并且，所述弹性件为高碳钢制件，具有较高的屈服强度与弹性极限；当弹性片位于手刹柄的抵接槽位置时，可保持制动器的刹件处于合紧位置。

所述制动器501还包括连接件503；所述连接件503的一端与所述悬挂板101通过螺栓组件固定连接，所述连接件503的另一端与所述制动器本体通过螺栓组件固定连接。

其工作原理为：当作业人员使用滑轮在导线上移动需要刹车时，作业人员手握手刹柄朝向远离制动器本体的方向转动，此时，通过制动器钢丝绳与制动器手刹柄相连的制动器本体的刹件将做出反应，制动器本体的两个刹件相互靠近，向内收紧并夹紧刹车碟，刹车碟与滑轮是一体式连接，因此滑轮同时动作并根据需要进行制停或控制速度；放开手刹柄，刹车碟在制动器弹簧的作用力下松开刹件，则滑轮的转动可根据工作人员的放开手刹柄的力量控制滑轮的转动速度；在按下手刹柄并将折叠弹性片抵接如抵接槽时，作业人员可离开手刹柄的位置，但制动器处于保持夹紧状态。

将本实用新型提供的制动系统应用于导线作业载人装置，具有以下优势：其一，作业人员通过操作制动器以轻松制动，降低劳动强度及人员素质要求；其二，制动效果明显，缩短了制动距离，提高了制动效能，消除了作业存在的安全隐患；其三，作业人员在使用具有上述制动系统的导线作业载人装置时，不论在任何环境中，导线上作业均可单人完成，避免了需要配合人员的资源浪费，提高了工作效率；其四，作业人员在使用具有上述制动系统的导线作业载人装置时，在提高安全性及降低高空恐惧的同时，还提高了使用便捷性，进而提高了工作效率和作业质量；其五，上述制动器采用一些铝合金等新型材料，增加了工具的安全性的同时还减轻了重量，有利于高空作业的轻量化。

其中，棘轮方向控制系统60包括壳体603和设置在所述壳体603 内的控制组件；其中，所述控制组件包括与导线作业载人装置的中心轴20同轴设置的棘轮601，以及控制开关602；所述控制开关602 包括止回棘爪6021，所述止回棘爪6021的第一端与所述壳体603转动连接，所述止回棘爪6021的第二端与所述棘轮601的棘齿对应；并且，所述止回棘爪6021相对所述壳体603转动至设定位置时，所述止回棘爪6021的第二端与所述棘轮601的棘齿卡接以限定所述棘齿的转动方向。

所述控制开关602包括呈角度设置的两个所述止回棘爪6021，分别为第一止回棘爪和第二止回棘爪；所述控制开关602具有第一挡位、空挡和第二挡位；当所述控制开关位于第一挡位时，所述第一止回棘爪的第二端远离所述棘齿，所述第二止回棘爪的第二端与所述棘齿卡接以阻止所述棘轮沿第一方向转动；当所述控制开关位于第二挡位时，所述第二止回棘爪的第二端远离所述棘齿，所述第一止回棘爪的第二端与所述棘齿卡接以阻止所述棘轮沿第二方向转动；所述第一方向与所述第二方向相反；当所述控制开关位于空挡时，所述第一止回棘爪的第二端和所述第二止回棘爪的第二端均与所述棘齿卡接以阻止所述棘轮转动。

其工作原理为：当作业人员使用滑轮在导线上移动时，作业人员将棘轮方向控制系统的控制开关往左右拨动，使得开关相对于壳体转动，便可控制滑轮转动方向。具体地，将控制开关拨向左边并固定，此时，左侧止回棘爪打开，亦即远离棘轮的棘齿，右侧止回棘爪能够在棘轮的齿背上滑过，棘轮便可向右转动，若棘轮有向左转动的趋势，则右侧的止回棘轮将卡入棘齿内，阻止棘轮向左转动，第一挡位和第二挡位的原理相同。

当棘轮方向控制系统设置“空挡”时，则中心轴为自由转向，自然向重心方向转动。当作业人员按需控制调整棘轮运动方向时，便达到了滑轮转动方向的控制。当作业人员到达作业地点后，可将转向控制开关拨回到中间位置，此时左右侧棘轮均未弹开，止回棘爪即卡在棘齿内，棘轮不能左右转动，达到固定滑轮解决突发位移的问题。

所述控制开关还包括弹性定位件6022；所述弹性定位件6022连接在所述止回棘爪6021与所述壳体603的内壁之间，在所述弹性定位件6022的弹性力作用下，所述止回棘爪6021与所述棘齿保持卡接。

所述控制开关602包括呈角度设置的两个所述止回棘爪6021，以及两个所述弹性定位件6022；两个所述止回棘爪6021与两个所述弹性定位件6022一一对应设置，已达到双向定位的目的。

本实施例中，优选地，所述控制开关的两个所述止回棘爪呈U 型设置，所述弹性定位件为压缩弹簧。

应用上述棘轮方向控制系统的导线作业载人装置具有以下优势：其一，作业人员通过棘轮方向控制系统，解决了在导线上移动时可能发生的后溜情况，消除了作业存在的安全隐患；其二，棘轮方向控制系统具有止回作用，节省了作业人员体力，降低了作业的劳动强度及对作业人员素质要求；其三，能够在作业过程中固定作业人员的位置，解决了突发位移问题，降低了高空悬挂作业对作业人员的心理影响，消除了高空坠物的风险隐患。

上述导线作业载人装置还包括棘轮座板6023；所述棘轮座板 6023的一端与所述悬挂架10连接，所述棘轮座板6023的另一端与所述棘轮601方向控制系统的壳体连接。其中，所述棘轮座板为L 形结构。

相比于现有技术，本实用新型提供的导线作业载人装置具有以下优势：其一，可快速装拆；其二，该载人装置整体具有体积小、功能多、轻便易行等特点，更匹配于导线上的灵活攀爬、快速行进等需求，由于设有专用的载人滑轮，可在导线上长距离作业；其三，具有安全性高的特点，使用时搭配户外型全身式安全带共同使用，户外型全身式安全带的设计为腰中心一个挂点，具有使人体上身自然向上的优点，因此可长时间悬空作业而不伤害。当使用户外型全身式安全带悬挂并在导线上作业时，无需担心人体翻落导线的安全隐患或二次伤害，具有很好的安全性能，同时保证良好的速度和工作质量；其四，多功能悬挂架，可设置一些外挂位置，比如挂接孔和挂接钩，用于未来搭载其它工具；其五，安全锁可用于快速装拆挂锁，提高高空作业时的工作效率及减少安全隐患；其六，棘轮方向控制系统具有“左”、“右、空”3个挡位，用于控制滑轮在导线上的方向；其七，制动系统用于控制滑轮在导线上移动的速度，可刹停，避免自然向下滑动。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。