一种防坠器的制作方法

所属技术领域

本发明属于防坠器技术领域，尤其涉及一种防坠器。

背景技术：

防坠器又叫速差器，能在限定距离内快速制动锁定坠落物体，适合于货物吊装，保护地面操作人员的生命安全和防止被吊工件物体的损坏；是专为高空作业人员预防高空坠落而设计的一种新颖安全保护用具。

使用时只需将锦纶吊绳跨过上方坚固钝边的结构物上，将安全钩扣除吊环，将自控器悬挂在使用者上方，把安全绳上的铁钩挂入安全带上的半圆环内，即可使用，正常使用时，安全绳将随人体自由伸缩，不需经常更换悬挂位置。在器内机构的作用下，安全绳一直处于半紧张状态，使使用者轻松自如，无牵无挂地工作。一旦人体失足坠落，安全绳的拉出速度加快，器内控制系统立即自动锁止，使安全绳下坠不超过0.2m，冲击力小于2942n，对人体毫无伤害，负荷一旦解除又能恢复正常工作，工作完毕后安全绳将自动回收到器内，便于携带。

目前的防坠器在使用过程中存在以下问题：

工作人员在作业时，存在快速移动的情况，如弯腰或者转身，在执行这些动作的时候，拉出钢丝绳的速度过快，造成防坠器上锁，影响使用效果。

防坠器在考虑工作人员下坠后上锁或工作时快速移动时不上锁引起的使用不便这个设计矛盾，目前还没有更好的办法解决；在更多考虑安全性的基础上，工作中尽可能不要出现快速移动，但是这样会影响施工效率和工人的劳动节奏。

本发明设计一种防坠器解决如上问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种防坠器，它是采用以下技术方案来实现的。

一种防坠器，它包括壳体、弹性套、钢丝绳、挂钩、缠绕轮、吊环、棘轮、棘爪，其中吊环固定安装在壳体外的一端，弹性套安装在壳体外的另一端；缠绕轮旋转安装在壳体内，缠绕轮上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的一端穿出壳体，且经过弹性套位于壳体外侧；钢丝绳位于壳体外侧的一端安装有挂钩；棘轮旋转安装在壳体内，棘爪摆动安装在壳体内，且棘爪的两端与棘轮配合；棘爪与壳体之间安装有板簧和限制棘爪的限位卡块；其特征在于：所述缠绕轮上安装有第一转轴和第二转轴，缠绕轮通过第一转轴和第二转轴旋转安装在壳体内；缠绕轮的一侧嵌套旋转安装有转轮，转轮与第一转轴之间安装有第二涡卷弹簧，转轮与壳体之间安装有第一涡卷弹簧；离心机构安装在第一转轴上，转轮上安装有两个第一限位块和一个第二限位块，第二限位块位于两个第一限位块之间，离心机构包括离心块，在钢丝绳未拉出时，离心块与两个第一限位块中其中一个限位块在第二涡卷弹簧的作用下接触，离心块滑出的长度和第二限位块未达到配合状态；棘轮固定安装在转轮的一侧。

安装盘滑动安装在第二转轴上，安装盘上固定安装有限位条，限位条远离安装盘的一端穿过缠绕轮与转轮限位配合；传动盘滑动安装在第二转轴上，滑动盘与安装盘之间通过t形环连接，t形环的一端固定安装在传动盘上，t形环的另一端与安装盘旋转配合；棘爪摆动通过连杆机构驱动传动盘相对第二转轴滑动。

作为本技术的进一步改进，上述壳体内的下端面上安装有第二固定套，第三转轴的下端旋转安装在第二固定套内；棘轮固定安装在第三转轴上。

作为本技术的进一步改进，上述壳体内的上端面上安装有第一固定套，下端面上安装有第三固定套；第一转轴的下端旋转安装在第三固定套内，第二转轴的上端旋转安装在第一固定套内。

作为本技术的进一步改进，上述壳体内的下端面上安装有第四固定套，转轮的下端安装有嵌套环，嵌套环与第四固定套旋转配合；第一涡卷弹簧的内端固定安装在第三固定套的外圆面上，第一涡卷弹簧的外端固定安装在嵌套环的内圆面上。

作为本技术的进一步改进，上述转轮的上端面上开有第三安装槽，第三安装槽的下端面上开有轴孔，轴孔的圆面上开有第二安装槽，轴孔与第一转轴配合；第二涡卷弹簧的内端固定安装在第一转轴的外圆面上，第二涡卷弹簧的外端固定安装在第二安装槽的圆面上；第一限位块和第二限位块安装在第三安装槽的底面上。

上述离心机构包括安装卡套、复位弹簧、离心套、离心块，其中离心套的的一端固定安装有安装卡套，离心套通过安装卡套固定安装在第一转轴上，且位于第三安装槽内；离心块的一端滑动安装在离心套内，离心块位于离心套内的一端与离心套的内端面之间安装有复位弹簧；离心块与第一限位块和第二限位块配合。

作为本技术的进一步改进，上述第三转轴的上端具有拐点，第三转轴的上端通过球铰的方式安装有第二连接杆，第一连接杆的一端固定安装在传动盘上，第一连接杆的另一端与第二连接杆的另一端通过球铰的方式连接。

作为本技术的进一步改进，上述缠绕轮上具有供转轮旋转安装的第一安装槽，第一安装槽的内端面上开有供限位条穿过的方形缺口。

作为本技术的进一步改进，上述转轮上所开的第三安装槽的底面上开有与限位条配合的卡槽。

作为本技术的进一步改进，上述第二涡卷弹簧具有预压力。

作为本技术的进一步改进，上述复位弹簧为拉伸弹簧。

相对于传统的防坠器技术，本发明设计的有益效果如下：

1、本发明中在棘轮被棘爪卡死的时候，缠绕轮上被释放的钢丝绳向外伸出长度a，在缠绕轮与转轮解除限位后，缠绕轮继续快速旋转，使得离心块与第二限位块被卡死；这个过程中缠绕轮上的钢丝绳继续被释放长度b；在在棘爪和棘轮卡死后，钢丝绳还可以被快速拉出长度b；即无论工作人员以多快的速度拉动钢丝绳，都均具有在棘爪和棘轮卡死后长度b的钢丝绳可以被拉出，此过程与速度无关，所以不会影响工作人员的正常使用。相对于传统的防坠器，工作人员快速拉动钢丝绳，钢丝绳可伸出较长的长度，便于工作人员快速操作。

2、本发明设定下坠幅度为a+b，当a+b较小时，一方面不会对人有较大的伤害，另一方面可满足一般快速操作过程中，弯腰或转身所需要的幅度。

3、本发明所设计的初始状态未与离心块配合的第一限位块，防止在棘轮和棘爪锁止后，当操作移动的速度减小并使得离心块通过第一限位块后无限至的被拉出很长。

附图说明

图1是整体部件外观示意图。

图2是整体部件分布示意图。

图3是壳体和挂钩安装示意图。

图4是壳体结构示意图。

图5是壳体内部结构示意图。

图6是转轮安装示意图。

图7是离心机构安装示意图。

图8是缠绕轮结构示意图。

图9是棘轮和转轮安装示意图。

图10是第一连接杆、第二连接杆和第三转轴安装示意图。

图11是限位条安装示意图。

图中标号名称：1、壳体；2、弹性套；3、钢丝绳；4、挂钩；5、缠绕轮；6、吊环；7、第一固定套；8、第二固定套；9、第三固定套；10、第四固定套；11、棘轮；12、第一转轴；13、第一涡卷弹簧；14、棘爪；15、离心机构；16、传动盘；17、第二转轴；18、安装盘；19、第二涡卷弹簧；20、转轮；21、第一限位块；22、第二限位块；23、安装卡套；24、复位弹簧；25、离心套；26、离心块；27、方形缺口；28、第一安装槽；29、卡槽；30、第二安装槽；31、轴孔；32、第三安装槽；33、嵌套环；34、第一连接杆；35、第二连接杆；36、第三转轴；37、板簧；38、限位卡块；39、t形环；40、限位条。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1、2所示，它包括壳体1、弹性套2、钢丝绳3、挂钩4、缠绕轮5、吊环6、棘轮11、棘爪14，其中如图3所示，吊环6固定安装在壳体1外的一端，弹性套2安装在壳体1外的另一端；缠绕轮5旋转安装在壳体1内，如图5所示，缠绕轮5上缠绕有钢丝绳3，钢丝绳3的一端穿出壳体1，且经过弹性套2位于壳体1外侧；钢丝绳3位于壳体1外侧的一端安装有挂钩4；棘轮11旋转安装在壳体1内，棘爪14摆动安装在壳体1内，且棘爪14的两端与棘轮11配合；棘爪14与壳体1之间安装有板簧37和限制棘爪14的限位卡块38；其特征在于：如图8所示，所述缠绕轮5上安装有第一转轴12和第二转轴17，如图2所示，缠绕轮5通过第一转轴12和第二转轴17旋转安装在壳体1内；如图6所示，缠绕轮5的一侧嵌套旋转安装有转轮20，转轮20与第一转轴12之间安装有第二涡卷弹簧19，转轮20与壳体1之间安装有第一涡卷弹簧13；如图7所示，离心机构15安装在第一转轴12上，转轮20上安装有两个第一限位块21和一个第二限位块22，第二限位块22位于两个第一限位块21之间，离心机构15包括离心块26，在钢丝绳3未拉出出时，离心块26与两个第一限位块21中其中一个限位块在第二涡卷弹簧19的作用下接触，离心块26滑出的长度和第二限位块22未达到配合状态；如图9所示，棘轮11固定安装在转轮20的一侧。

本发明中壳体1、弹性套2、钢丝绳3、挂钩4、吊环6、棘轮11和棘爪14的结构和安装关系与现有防坠器中的壳体1、弹性套2、钢丝绳3、挂钩4、吊环6、棘轮11和棘爪14的结构和安装关系相同，为现有技术。

本发明中在棘轮11被驱动旋转的时候，棘轮11会拨动棘爪14的一端，使得棘爪14发生摆动，当棘轮11的旋转速度相对较大的时候，棘轮11对棘爪14的拨动力就会相对增大，棘爪14摆动的幅度就会相对增大，使得棘爪14的另一端与棘轮11配合，棘轮11通过其上的齿牙挤压拨动棘爪14的另一端，完成棘爪14和棘轮11的锁死。

本发明中板簧37的作用是对棘爪14提供预压力，使得棘爪14的一端与棘轮11在初始状态下处于配合状态，保证棘轮11在旋转过程中能够拨动棘爪14摆动；本发明设计的限位卡块38的作用是对棘爪14在初始状态下起到限位作用，防止初始状态下，棘爪14在板簧37的作用下棘爪14与棘轮11接触配合的区域过大，棘轮11在旋转过程中不能顺利与棘爪14脱离，发生运动干涉。

本发明中第一涡卷弹簧13对棘轮11起到复位作用。

如图6所示，安装盘18滑动安装在第二转轴17上，安装盘18上固定安装有限位条40，限位条40远离安装盘18的一端穿过缠绕轮5与转轮20限位配合；传动盘16滑动安装在第二转轴17上，如图11所示，滑动盘与安装盘18之间通过t形环39连接，t形环39的一端固定安装在传动盘16上，t形环39的另一端与安装盘18旋转配合；棘爪14摆动通过连杆机构驱动传动盘16相对第二转轴17滑动。

本发明设计安装盘18和传动盘16位旋转配合的原因是，防止缠绕轮5在带动安装盘18旋转过程中与传动环发生干涉，因传动环与第一连接杆34、第二连接杆35和第三转轴36连接，第一连接杆34、第二连接杆35和第三转轴36相对缠绕轮5静止，所以传动环不能进行旋转。

如图4所示，上述壳体1内的下端面上安装有第二固定套8，如图6所示，第三转轴36的下端旋转安装在第二固定套8内；棘轮11固定安装在第三转轴36上。

如图4所示，上述壳体1内的上端面上安装有第一固定套7，下端面上安装有第三固定套9；如图2所示，第一转轴12的下端旋转安装在第三固定套9内，第二转轴17的上端旋转安装在第一固定套7内。

如图4所示，上述壳体1内的下端面上安装有第四固定套10，如图9所示，转轮20的下端安装有嵌套环33，嵌套环33与第四固定套10旋转配合；如图6所示，第一涡卷弹簧13的内端固定安装在第三固定套9的外圆面上，第一涡卷弹簧13的外端固定安装在嵌套环33的内圆面上。

本发明设计第四固定套10和第三固定套9的作用是增加转轮20和缠绕轮5的稳定性。

如图9所示，上述转轮20的上端面上开有第三安装槽32，第三安装槽32的下端面上开有轴孔31，轴孔31的圆面上开有第二安装槽30，轴孔31与第一转轴12配合；第二涡卷弹簧19的内端固定安装在第一转轴12的外圆面上，第二涡卷弹簧19的外端固定安装在第二安装槽30的圆面上；如图7所示，第一限位块21和第二限位块22安装在第三安装槽32的底面上。

如图7所示，上述离心机构15包括安装卡套23、复位弹簧24、离心套25、离心块26，其中离心套25的的一端固定安装有安装卡套23，离心套25通过安装卡套23固定安装在第一转轴12上，且位于第三安装槽32内；离心块26的一端滑动安装在离心套25内，离心块26位于离心套25内的一端与离心套25的内端面之间安装有复位弹簧24；离心块26与第一限位块21和第二限位块22配合。

本发明中设计第二涡卷弹簧19的作用一方面保证卡块和两个第一限位块21中其中一个限位块在初始状态下处于贴紧状态；第二涡卷弹簧19另一方面对缠绕轮5起到复位作用。

如图10所示，上述第三转轴36的上端具有拐点，第三转轴36的上端通过球铰的方式安装有第二连接杆35，第一连接杆34的一端固定安装在传动盘16上，第一连接杆34的另一端与第二连接杆35的另一端通过球铰的方式连接。

本发明中当第三转轴36旋转的时候，第三转轴36拐点上端的部分就会绕着第三转轴36拐点下端部分的轴线旋转，第三转轴36旋转带动第二连接杆35摆动，第二连接杆35摆动驱动第一连接杆34上下滑动，第一连接杆34滑动带动传动盘16滑动，传动盘16滑动通过t形环39带动安装盘18上下滑动，安装盘18滑动带动安装在其上的限位条40滑动，进而控制缠绕轮5与转轮20之间的旋转限位。

如图8所示，上述缠绕轮5上具有供转轮20旋转安装的第一安装槽28，第一安装槽28的内端面上开有供限位条40穿过的方形缺口27。

如图9所示，上述转轮20上所开的第三安装槽32的底面上开有与限位条40配合的卡槽29；当限位条40的下端与卡槽29配合时，缠绕轮5和转轮20在旋转上为一个整体；当限位条40的下端与卡槽29脱离后，缠绕轮5与转轮20解除旋转限位。

上述第二涡卷弹簧19具有预压力。

上述复位弹簧24为拉伸弹簧。

具体工作流程：当使用本发明设计的防坠器时，在通过挂钩4向外拉出钢丝绳3的时候，钢丝绳3会带动缠绕轮5旋转，因在初始状态下，限位条40的下端位于卡槽29内，缠绕轮5和转轮20旋转一体，所以缠绕轮5旋转就会通过限位条40带动转轮20旋转，转轮20旋转带动棘轮11旋转，棘轮11旋转就会通过其上的齿牙拨动棘爪14与其配合的一端，同时第一涡卷弹簧13压缩；所以在使用该防坠器后，工作人员在移动的过程中，钢丝绳3一致处于绷紧状态；但是因第一涡卷弹簧13的弹性系数较小，所以第一涡卷弹簧13通过钢丝绳3对工作人员的牵引力相对较弱，

如果在使用过程中，工作人员掉落的时候，钢丝绳3快速被拉出，缠绕轮5快速旋转，缠绕轮5旋转通过限位条40带动转轮20旋转，转轮20带动棘轮11快速旋转；在旋转过程中，如果棘轮11拨动棘爪14的幅度较小，使得棘爪14的另一端未被棘轮11的齿牙配合压紧时，限位条40就未与卡槽29脱开；如果棘轮11的旋转速度过快，使得棘爪14摆动幅度增加，棘爪14的另一端与棘轮11上的齿牙发生配合，即只要棘爪14的另一端与棘轮11有点接触后，棘轮11上的齿牙就会挤压棘爪14，向下压动棘爪14；而下压力与人体的重力相当，所以下压力相对较大，足以克服棘爪14摆动过程中，限位条40和卡槽29之间的阻力；而棘爪14受压就会摆动，棘爪14摆动带动第三转轴36旋转，第三转轴36旋转的时候，第三转轴36拐点上端的部分就会绕着第三转轴36拐点下端部分的轴线旋转，第三转轴36旋转带动第二连接杆35摆动，第二连接杆35摆动驱动第一连接杆34向上滑动，第一连接杆34滑动带动传动盘16滑动，传动盘16滑动通过t形环39带动安装盘18向上滑动，安装盘18滑动带动安装在其上的限位条40滑动，解除缠绕轮5和转轮20的限位；而且在棘轮11与棘爪14完全限位卡死后，随着人的下坠，缠绕轮5的旋转速度相对原有的速度还会增加；在缠绕轮5旋转的时候，第一转轴12会带动安装卡套23旋转，安装卡套23带动离心套25旋转，离心套25旋转带动离心块26旋转，离心块26受力就会外移；此状态下离心块26的外移能够与第二限位块22接触配合，离心块26被卡死，此时因转轮20的旋转被棘爪14限位卡死，而缠绕轮5又通过离心块26和第二限位块22的限位被转轮20卡死，所以此时缠绕轮5就处于被卡死状态，掉落的工作人员的下落被卡死，不会继续下落，起到防坠的效果。

本发明中在棘轮11被棘爪14卡死的时候，缠绕轮5上被释放的钢丝绳3向外伸出长度a，在缠绕轮5与转轮20解除限位后，缠绕轮5继续快速旋转，使得离心块26与第二限位块22被卡死；这个过程中缠绕轮5上的钢丝绳3继续被释放长度b；在在棘爪14和棘轮11卡死后，钢丝绳3还可以被快速拉出长度b；即无论工作人员以多快的速度拉动钢丝绳3，都均具有在棘爪14和棘轮11卡死后长度b的钢丝绳3可以被拉出，此过程与速度无关，所以不会影响工作人员的正常使用。相对于传统的防坠器，工作人员快速拉动钢丝绳3，钢丝绳3可伸出较长的长度，便于工作人员快速操作。

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