一种高空作业可自动避障安全带及其使用方法与流程

本发明涉及安全设备技术领域，具体为一种高空作业可自动避障安全带及其使用方法。

背景技术：

检修铁塔时，需要工人佩戴安全带攀登到铁塔上面，目前有两种安全带，一种是挂钩式，这种方式普遍应用，工人一边爬一边向铁塔上挂上挂钩，操作非常麻烦，在安全带与铁塔分离的时候，工人一旦失足，立刻锁住三角铁，避免掉落，但人坠落时刹车距离越长越容易和脚蹬发生撞击，对人体产生穿刺的危险；第二种需要在铁塔上加装导轨，安全带配合导轨，一旦工人失足可以在0.8米高度内让人停止坠落，但是这种方式需要在每个塔上每个方向上都安装导轨，成本高，使用率非常低。而在实际使用时，电力或通讯用铁塔人工攀爬的位置上面往往会安装竖立各种标志牌，两种安全带都无法自动越障通过各标志牌，需要人工辅助通过，增加了攀爬铁塔所需的体力负担，同时跨越障碍时需要使安全带与铁塔脱离，这给作业人员带来了极大的安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高空作业可自动避障安全带及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高空作业可自动避障安全带，包括安全带和爬行架，所述安全带上系有锁链，所述锁链远离安全带的一端固定有连接块，所述爬行架包括下架体和上架体，所述下架体朝向安全带的一端设置有连接座，所述连接块与连接座相连接，所述上架体和下架体远离安全带的一端均设置有抱架机构。

优选的，所述上架体转动安装在下架体顶端，所述下架体上固定安装有第一电机，所述上架体与第一电机的输出端相连接。

优选的，所述抱架机构包括第二电机，所述下架体和上架体上均设置有安装座，所述第二电机固定安装在安装座顶端，所述安装座中转动安装有两只彼此啮合连接的齿轮，所述第二电机的输出端与其中一只齿轮相连接，两齿轮彼此远离的一端固定设置有连接杆，所述连接杆的末端固定安装有压杆，所述压杆的末端固定设置有爬行机构，所述爬行机构底端设置有刹车机构。

优选的，所述爬行架上设置有蓄电池，所述蓄电池与第一电机、第二电机电连接。

优选的，所述齿轮与连接杆、连接杆与压杆分别通过两根销轴固定连接，所述齿轮通过转轴转动安装在安装座上，所述齿轮的顶底两端与安装座内壁之间分别设置有耐磨垫，所述耐磨垫套装在转轴外周。

优选的，所述爬行机构包括限位座，所述限位座顶端安装有距离传感器，所述限位座内部两端侧壁上安装有若干均匀分布的滚轴。

优选的，所述刹车机构包括刹车座，所述刹车座固定在限位座底端，所述刹车座内部设置有对称分布的两刹车块，所述刹车块与刹车座内壁之间连接有复位弹簧，所述刹车块为电磁铁，所述刹车块朝向刹车座的一端侧壁上设置有斜面。

优选的，所述连接座内部顶端设置有触碰开关，所述连接块通过销轴转动安装在连接座中，所述连接块的前后两端侧壁上开设有对称分布的凹槽，所述凹槽中通过弹簧连接有滚珠，所述连接座的内侧壁表面开设有与滚珠相对应的限位槽。

优选的，一种高空作业可自动避障安全带的使用方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

s1、工作人员将安全带佩戴在身上，爬行架上的抱架机构抱住铁塔上的角铁，工作人员脚踏角铁上的脚蹬攀登，滚轴随之沿角铁表面滚动；

s2、当上侧的抱架机构中的距离传感器感应到脚蹬、横梁等障碍物时，第二电机启动，驱动两齿轮旋转，该抱架机构松开角铁，躲避障碍物，随着工作人员向上攀登，下侧的抱架机构中的距离传感器感应到障碍物，此时上侧抱架机构中的第二电机反转，重新抱紧角铁，而下侧抱架机构中的第二电机随后启动，松开角铁，躲避障碍物；

s3、当障碍物为广告牌这类较为庞大的物体、仅靠松开角铁无法完全躲避时，上侧的抱架机构首先松开角铁，随后第一电机启动，驱动上架体偏转，躲避广告牌，上架体及其上的抱架机构躲过广告牌之后，上架体复位，抱架机构重新抱紧角铁，随后下架体上的抱架机构松开角铁，第一电机启动，驱动下架体偏转，躲避广告牌，在越过广告牌之后下架体复位，其上的抱架机构重新抱紧角铁。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、爬行架采用尼龙材质，质量轻，抗冲击性能优良，爬行机构能随着工作人员的攀登沿角铁滚动，减少和角铁之间的摩擦力，刹车机构在人不小心坠落时能瞬间锁紧角铁，保证工作人员的安全；

2、随着工作人员的攀登，抱架机构能自动感应障碍物，能自动躲开障碍物，不需要工作人员反复移动安全带挂钩，为工作人员带来便捷，减小危险系数；

3、设置有上下两组爬行及刹车机构，保证在爬行过程至少有一组爬行及刹车机构和角铁连接，一旦人员掉落立刻锁紧角铁，安全系数高；

4、本装置使用可充电的电机，使用方便。

附图说明

图1为一种高空作业可自动避障安全带在铁塔上使用时的示意图；

图2为一种高空作业可自动避障安全带的结构示意图；

图3为一种高空作业可自动避障安全带的右视图；

图4为图3中a处的放大图；

图5为一种高空作业可自动避障安全带中抱架机构的结构示意图；

图6为一种高空作业可自动避障安全带中爬行机构和刹车机构的结构示意图；

图7为一种高空作业可自动避障安全带中爬行机构和刹车机构的剖视图；

图8为一种高空作业可自动避障安全带中刹车机构在紧急制动时的示意图；

图9为一种高空作业可自动避障安全带中连接块的结构示意图。

图中：1-安全带，11-锁链，12-连接块，13-弹簧，14-滚珠；

2-爬行架，21-下架体，22-上架体，23-第一电机，24-连接座；

3-抱架机构，31-第二电机，32-齿轮，33-连接杆，34-压杆，35-转轴，36-耐磨垫；

4-爬行机构，41-限位座，42-距离传感器，43-滚轴；

5-刹车机构，51-刹车座，52-复位弹簧，53-刹车块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～9，本发明提供一种技术方案：一种高空作业可自动避障安全带，包括安全带1和爬行架2，所述安全带1上系有锁链11，所述锁链11远离安全带1的一端固定有连接块12，所述爬行架2包括下架体21和上架体22，所述下架体21朝向安全带1的一端设置有连接座24，所述连接块12与连接座24相连接，所述上架体22和下架体21远离安全带1的一端均设置有抱架机构3，爬行架2为尼龙材质。

所述上架体22转动安装在下架体21顶端，所述下架体21上固定安装有第一电机23，所述上架体22与第一电机23的输出端相连接。

所述抱架机构3包括第二电机31，所述下架体21和上架体22上均设置有安装座25，所述第二电机31固定安装在安装座25顶端，所述安装座25中转动安装有两只彼此啮合连接的齿轮32，所述第二电机31的输出端与其中一只齿轮32相连接，两齿轮32彼此远离的一端固定设置有连接杆33，所述连接杆33的末端固定安装有压杆34，所述压杆34的末端固定设置有爬行机构4，所述爬行机构4底端设置有刹车机构5。

所述爬行架2上设置有蓄电池，所述蓄电池与第一电机23、第二电机31电连接。

所述齿轮32与连接杆33、连接杆33与压杆34分别通过两根销轴固定连接，所述齿轮32通过转轴35转动安装在安装座25上，所述齿轮32的顶底两端与安装座25内壁之间分别设置有耐磨垫36，所述耐磨垫36套装在转轴35外周。

所述爬行机构4包括限位座41，所述限位座41顶端安装有距离传感器42，所述限位座41内部两端侧壁上安装有若干均匀分布的滚轴43。

所述刹车机构5包括刹车座51，所述刹车座51固定在限位座41底端，所述刹车座51内部设置有对称分布的两刹车块53，所述刹车块53与刹车座51内壁之间连接有复位弹簧52，所述刹车块53为电磁铁，所述刹车块53朝向刹车座51的一端侧壁上设置有斜面。

所述连接座24内部顶端设置有触碰开关，所述连接块12通过销轴转动安装在连接座24中，所述连接块12的前后两端侧壁上开设有对称分布的凹槽，所述凹槽中通过弹簧13连接有滚珠14，所述连接座24的内侧壁表面开设有与滚珠14相对应的限位槽。

一种高空作业可自动避障安全带的使用方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

s1、工作人员将安全带1佩戴在身上，爬行架2上的抱架机构3抱住铁塔上的角铁，工作人员脚踏角铁上的脚蹬攀登，滚轴43随之沿角铁表面滚动；

s2、当上侧的抱架机构3中的距离传感器42感应到脚蹬、横梁等障碍物时，第二电机31启动，驱动两齿轮32旋转，该抱架机构3松开角铁，躲避障碍物，随着工作人员向上攀登，下侧的抱架机构3中的距离传感器42感应到障碍物，此时上侧抱架机构3中的第二电机31反转，重新抱紧角铁，而下侧抱架机构3中的第二电机31随后启动，松开角铁，躲避障碍物；

s3、当障碍物为广告牌这类较为庞大的物体、仅靠松开角铁无法完全躲避时，上侧的抱架机构3首先松开角铁，随后第一电机23启动，驱动上架体22偏转，躲避广告牌，上架体22及其上的抱架机构3躲过广告牌之后，上架体22复位，抱架机构3重新抱紧角铁，随后下架体21上的抱架机构3松开角铁，第一电机23启动，驱动下架体21偏转，躲避广告牌，在越过广告牌之后下架体21复位，其上的抱架机构3重新抱紧角铁。

当工作人员发生意外跌落时，在重力拉动下锁链11拉扯连接块12移动，滚珠14在外力作用下被卡入凹槽之中，连接块12得以绕销轴相对连接座24转动，从而一端触碰到连接座24内部顶壁上的触碰开关，触碰开关发出信号，刹车块53通电产生磁性，克服复位弹簧52弹力吸住角铁，同时随着整体装置的下落，刹车块53相对上移，其上端的斜面部分进入限位座41中，并与滚轴43相接触，随着刹车块53相对限位座41进一步上移，会产生向内侧的位移，从而进一步抱紧角铁，且压力逐渐增大，从而起到快速制动、保护工作人员的目的。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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