一種用于氣動吊裝設(shè)備的安全器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于氣動吊裝設(shè)備的安全器。它解決了現(xiàn)有氣動吊裝存在安全性低的問題。本用于氣動吊裝設(shè)備的安全器包括缸體，缸體內(nèi)設(shè)置有定子，定子內(nèi)穿伸絲杠，絲杠上通過螺紋連接有螺母，絲杠上還套接活塞及卷筒，卷筒與螺母固連，卷筒通過軸承連接活塞，卷筒上卷繞有鋼絲繩，絲杠上還套接有安全器，安全器與卷筒相固連，安全器具有盤狀的機架，機架內(nèi)鉸接若干制動離心塊，制動離心塊上設(shè)置偏心銷軸，偏心銷軸與機架之間連接拉緊彈簧，制動離心塊具有制動卡位部，且制動離心塊在角加速度達到臨界角加速度的情況下其制動卡位部能與定子形成卡接定位。本發(fā)明在升降過程中突發(fā)重物脫落或氣源異常等情況下，實現(xiàn)制動的安全功能。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于氣動吊裝機械【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種減速制動結(jié)構(gòu)，特別是一種用于氣 動吊裝設(shè)備的安全器。 -種用于氣動吊裝設(shè)備的安全器

【背景技術(shù)】
[0002] 近些年來，氣動吊裝設(shè)備憑著卓越的柔性功能，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了日益廣泛的 應(yīng)用。特別是在石油、化工、汽車、礦山等易燃易爆場合，這種反應(yīng)靈敏、經(jīng)濟、無污染以及設(shè) 計操作簡單等優(yōu)點顯得尤為重要?，F(xiàn)有氣動吊裝設(shè)備在實際操作過程中，意外突發(fā)狀況隨 時發(fā)生，如負載突然脫離掛鉤而造成掛鉤突然迅速往上反彈，控制回路壓力發(fā)生突變等，這 些意外將對操作人員的人身安全造成威脅。
[0003] 我國裝配車間使用較多的是電動葫蘆、手拉葫蘆等非智能性吊裝設(shè)備，它們在一 些易燃易爆場合滿足不了頻繁啟動作業(yè)、短時作業(yè)和精確定位的需求。近些年來我國也開 始研究開發(fā)了一些氣動吊裝設(shè)備，但無法實現(xiàn)嚴格意義上的智能平衡，因此我國氣動吊裝 設(shè)備安全性能低，開發(fā)研究與其配備的安全器顯得尤其重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種利用旋轉(zhuǎn)離心力原 理，設(shè)置了在角加速度達到臨界角加速度的情況下進行制動的卡位結(jié)構(gòu)，應(yīng)對各種突發(fā)情 況實現(xiàn)及時停轉(zhuǎn)保障安全的用于氣動吊裝設(shè)備的安全器。
[0005] 本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種用于氣動吊裝設(shè)備的安全器，包 括缸體，所述缸體內(nèi)設(shè)置有定子，所述定子內(nèi)穿伸絲杠，所述絲杠上通過螺紋連接有螺母， 所述絲杠上還套接活塞及卷筒，所述卷筒與螺母固連，所述卷筒通過軸承連接活塞，所述卷 筒上卷繞有鋼絲繩，所述絲杠上還套接有安全器，所述安全器與卷筒相固連，所述安全器具 有盤狀的機架，所述機架內(nèi)鉸接若干制動離心塊，所述制動離心塊上設(shè)置偏心銷軸，所述偏 心銷軸與機架之間連接拉緊彈簧，所述制動離心塊具有制動卡位部，且制動離心塊在角加 速度達到臨界臨界角加速度的情況下其制動卡位部能與定子形成卡接定位。
[0006] 本用于氣動吊裝設(shè)備的安全器中，活塞與絲杠呈滑動套接，活塞上設(shè)置軸承，卷筒 伸出定子的外端連接在軸承上，且兩者形成滑動式的套接，由此活塞帶動卷筒水平移動，而 卷筒在螺旋副的驅(qū)動下同步做自轉(zhuǎn)運動；卷筒伸入定子的內(nèi)端上通過螺栓固連安全器，由 此安全器跟隨卷筒同步轉(zhuǎn)動。機架內(nèi)的制動離心塊呈左右對稱設(shè)置共兩個，制動離心塊大 體呈凸輪形狀，且凸輪形狀的外端為凸起的制動卡位部，該制動卡位部的一側(cè)面為工作面。 定子的周壁上均勻開設(shè)多個通口，制動離心塊伸出后，其制動卡位部可伸入定子的通口中， 并使工作面與通口的邊緣相卡接。機架內(nèi)固定有旋轉(zhuǎn)軸，制動離心塊套接在旋轉(zhuǎn)軸上，并能 繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸與偏心銷軸之間的距離為偏心距。
[0007] 在上述的用于氣動吊裝設(shè)備的安全器中，所述機架內(nèi)還裝有若干限速離心塊，所 述限速離心塊與機架形成滑動連接，所述限速離心塊的內(nèi)端與機架之間連接拉伸彈簧，所 述限速離心塊的兩側(cè)邊為限速卡位面，且限速離心塊在速度達到臨界速度的情況下其限速 卡位面能與定子形成卡接定位。機架內(nèi)的限速離心塊呈左右對稱設(shè)置共兩個，限速離心塊 伸出后，其外部可伸入定子的通口中，使兩側(cè)邊中任一側(cè)的限速卡位面與通口的邊緣相卡 接。
[0008] 在上述的用于氣動吊裝設(shè)備的安全器中，在速度達到臨界速度的情況下，限速離 心塊離心力克服拉伸彈簧的彈性拉力，而使限速離心塊甩出；在角加速度達到臨界角加速 度的情況下，離心力克服拉緊彈簧的彈性拉力對旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩，而使制動離心塊甩出。
[0009] 在上述的用于氣動吊裝設(shè)備的安全器中，所述限速離心塊上凹設(shè)行程槽，所述機 架上凸設(shè)限位部，所述限位部伸嵌入行程槽內(nèi)，且兩者形成相對滑動連接。當離心力克服拉 伸彈簧的彈性拉力，而使限速離心塊甩出時，行程槽相對于限位部向外側(cè)滑移，直至限位部 抵靠于行程槽的內(nèi)端，致使限速離心塊達到外伸的最大長度，即行程槽的長度為限速離心 塊可移位的行程范圍。
[0010] 在上述的用于氣動吊裝設(shè)備的安全器中，所述機架包括位于兩側(cè)的基盤，與位于 中間的若干塊基板，所述基板之間余留有多個裝配空間，所述制動離心塊與限速離心塊分 別安設(shè)在裝配空間內(nèi)，所述裝配空間的外端具有能使制動離心塊或限速離心塊伸出的敞 口。兩側(cè)的基盤夾設(shè)中間的四塊基板，并通過螺釘形成固定裝配。四塊基板圈圍布置，每相 鄰兩塊基板之間具有裝配空間，共四個裝配空間且相對兩裝配空間為相同的裝配空間，其 中一組相對的裝配空間內(nèi)放置制動離心塊，另一組相對的裝配空間內(nèi)放置限速離心塊。
[0011] 在上述的用于氣動吊裝設(shè)備的安全器中，所述基盤外側(cè)固定有定位軸，所述定位 軸上開設(shè)環(huán)形槽，所述偏心銷軸上開設(shè)環(huán)形槽，所述拉緊彈簧的一端套接偏心銷軸且嵌于 其環(huán)形槽內(nèi)，另一端套接定位軸且嵌于其環(huán)形槽內(nèi)。
[0012] 在上述的用于氣動吊裝設(shè)備的安全器中，所述基盤內(nèi)側(cè)固定有定位桿，所述定位 桿上開設(shè)環(huán)形槽，所述限速離心塊的內(nèi)端開設(shè)U形口，所述限速離心塊上穿設(shè)定位銷，所述 U形口的底壁上開設(shè)連通定位銷的裝配孔，所述拉伸彈簧的一端伸入裝配孔并套接定位銷， 另一端套接定位桿且嵌于其環(huán)形槽內(nèi)。
[0013] 在上述的用于氣動吊裝設(shè)備的安全器中，所述基板的側(cè)邊處凹設(shè)裝配槽，所述裝 配槽內(nèi)嵌有平面滾針排?？紤]到整個安全器發(fā)生意外時，角加速度是不同的，通過增設(shè)平面 滾針排，減少科氏加速度對阻力的影響。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本用于氣動吊裝設(shè)備的安全器能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：
[0015] 1、無論負載還是氣源處于異常情況，安全器同時對負載升降雙方向起安全保護作 用；
[0016] 2、負載全部處于脫鉤情況下，安全器起制動作用；
[0017] 3、負載中部分工件處于脫鉤且限速離心塊逐漸增大到臨界速度的情況下，安全器 起限速作用；
[0018] 4、負載中部分工件處于脫鉤且制動離心塊達到臨界角加速度的情況下，安全器起 制動作用；
[0019] 5、當氣源發(fā)生異常情況而導(dǎo)致負載加速度突變且制動離心塊達到臨界角加速度 時，安全器起制動作用；
[0020] 6、當氣源發(fā)生異常情況而導(dǎo)致負載速度逐漸增大時，安全器起限速作用；
[0021] 7、負載處于彈性浮動狀態(tài)時，限制操作者升降負載的速度；
[0022] 8、安全器起作用時，限速和制動兩方面互不干涉。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1是本用于氣動吊裝設(shè)備的安全器中安全器的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖2是本用于氣動吊裝設(shè)備的安全器中安全器的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖3是本用于氣動吊裝設(shè)備的安全器中安全器的限速離心塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖4是本用于氣動吊裝設(shè)備的安全器的部分裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖中，1、基盤；2、基板；3、制動離心塊；4、旋轉(zhuǎn)軸；5、偏心銷軸；6、定位軸；7、拉緊 彈簧；8、限速離心塊；8a、行程槽；9、定位銷；10、定位桿；11、拉伸彈簧；12、平面滾針排； 13、 安全器；14、定子。

【具體實施方式】
[0028] 以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0029] 如圖1、2和3所示，本用于氣動吊裝設(shè)備的安全器包括缸體，缸體內(nèi)設(shè)置有定子 14, 定子14內(nèi)穿伸絲杠，絲杠上通過螺紋連接有螺母，絲杠上還套接活塞及卷筒，卷筒與螺 母固連，卷筒通過軸承連接活塞，卷筒上卷繞有鋼絲繩。絲杠上還套接有安全器13,該安全 器13與卷筒相固連。
[0030] 活塞與絲杠呈滑動套接，活塞上設(shè)置軸承，卷筒伸出定子14的外端連接在軸承 上，且兩者形成滑動式的套接，由此活塞帶動卷筒水平移動，而卷筒在螺旋副的驅(qū)動下同步 做自轉(zhuǎn)運動；卷筒伸入定子14的內(nèi)端上通過螺栓固連安全器13,由此安全器13跟隨卷筒 同步轉(zhuǎn)動。定子14的周壁上均勻開設(shè)多個通口，且通口具體呈矩形口。
[0031] 安全器13具有盤狀的機架，機架包括位于兩側(cè)的兩個基盤1，與位于中間的四塊 基板2,即兩側(cè)的基盤1夾設(shè)中間的四塊基板2,并通過螺釘形成固定裝配。四塊基板2圈 圍布置，每相鄰兩塊基板2之間具有裝配空間，共四個裝配空間且相對兩裝配空間為相同 的裝配空間，其中一組相對的裝配空間內(nèi)放置制動離心塊3,另一組相對的裝配空間內(nèi)放置 限速離心塊8。裝配空間的外端具有能使制動離心塊3或限速離心塊8伸出的敞口。
[0032] 基盤1上固定有旋轉(zhuǎn)軸4,制動離心塊3套接在旋轉(zhuǎn)軸4上，并能繞旋轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)。 制動離心塊3上設(shè)置偏心銷軸5,旋轉(zhuǎn)軸4與偏心銷軸5之間的距離為偏心距?；P1外側(cè) 固定有定位軸6,定位軸6上開設(shè)環(huán)形槽，偏心銷軸5上開設(shè)環(huán)形槽，偏心銷軸5與定位軸6 之間連接拉緊彈簧7,即拉緊彈簧7的一端套接偏心銷軸5且嵌于其環(huán)形槽內(nèi)，另一端套接 定位軸6且嵌于其環(huán)形槽內(nèi)。
[0033] 機架內(nèi)的制動離心塊3呈左右對稱設(shè)置共兩個，制動離心塊3大體呈凸輪形狀， 且凸輪形狀的外端為凸起的制動卡位部，該制動卡位部的一側(cè)面為工作面，且制動離心塊3 在角加速度增大至臨界角加速度的情況下其制動卡位部能與定子14形成卡接定位。
[0034] 限速離心塊8安設(shè)于裝配空間內(nèi)，并與機架形成滑動連接?；P1內(nèi)側(cè)固定有定 位桿10,該定位桿10上開設(shè)環(huán)形槽。限速離心塊8的內(nèi)端開設(shè)U形口，限速離心塊8上還 穿設(shè)定位銷9,且U形口的底壁上開設(shè)連通定位銷9的裝配孔。配置一拉伸彈簧11，使其一 端伸入裝配孔并套接定位銷9,另一端套接定位桿10且嵌于其環(huán)形槽內(nèi)。
[0035] 機架內(nèi)的限速離心塊8呈左右對稱設(shè)置共兩個，限速離心塊8的兩側(cè)邊為限速卡 位面，且限速離心塊8在速度達到臨界速度的情況下其限速卡位面能與定子14形成卡接定 位。
[0036] 限速離心塊8上凹設(shè)行程槽8a，基盤1內(nèi)側(cè)凸設(shè)限位部，該限位部伸嵌入行程槽 8a內(nèi)，且兩者形成相對滑動連接。當離心力克服拉伸彈簧11的彈性拉力，而使限速離心塊 8甩出時，行程槽8a相對于限位部向外側(cè)滑移，直至限位部抵靠于行程槽8a的內(nèi)端，致使限 速離心塊8達到外伸的最大長度，即行程槽8a的長度為限速離心塊8可移位的行程范圍。
[0037] 在速度增加大臨界速度的情況下，通過離心力克服拉伸彈簧11的彈性拉力，而使 限速離心塊8甩出；在角加速度達到臨界角加速度的情況下，通過離心力克服拉緊彈簧7的 彈性拉力對旋轉(zhuǎn)軸4的轉(zhuǎn)矩，而使制動離心塊3甩出。
[0038] 基板2的側(cè)邊處凹設(shè)裝配槽，該裝配槽內(nèi)嵌有平面滾針排12?？紤]到整個安全器 13發(fā)生意外時，角加速度是不同的，通過增設(shè)平面滾針排12,減少科氏加速度對阻力的影 響。
[0039] 本用于氣動吊裝設(shè)備的安全器的工作過程：
[0040] 在牽拉重物上升時，氣體推動活塞左移，活塞推動卷筒平移，并同步驅(qū)使卷筒在絲 杠上旋轉(zhuǎn)，由此通過卷繞鋼絲繩將重物提起；此時安全器13隨卷筒一起做旋轉(zhuǎn)和軸向移動 的復(fù)合運動。在釋放重物下降時，氣體推動活塞右移，同理活塞推動卷筒反向動作，且安全 器13隨同卷筒作反向的復(fù)合運動。
[0041] A、當重物在提升過程中，重物上的某一小部分零件突然脫鉤時，但角加速度未達 到臨界角加速度且速度達到臨界速度的情況下，限速離心塊8克服拉伸彈簧11的彈性拉力 而被甩出，其外部伸入定子14的通口中，使兩側(cè)邊中任一側(cè)的限速卡位面與通口的邊緣相 卡接，實現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速的目的，速度降低至臨界速度后，限速離心塊8在拉伸彈簧11的拉力作 用下復(fù)位；重物下降過程的作用同理。另外當氣源壓力突變不是很大時，限速離心塊8也起 減速、限速作用。
[0042] B、當重物在提升過程中，重物全部突然脫鉤時，角加速度達到臨界角加速度時，一 個制動離心塊3克服拉緊彈簧7的彈性拉力對旋轉(zhuǎn)軸4的轉(zhuǎn)矩而被甩出，該制動離心塊3的 制動卡位部可伸入定子14的通口中，并使工作面與通口的邊緣相卡接，達到制動效果；同 理當重物在下降過程中，重物脫鉤時，另一個制動離心塊3起作用。另外這兩個制動離心塊 3在氣體壓力突變的情況下也起作用。
[0043] 本用于氣動吊裝設(shè)備的安全器能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：
[0044] 1、無論負載還是氣源處于異常情況，安全器13同時對負載升降雙方向起安全保 護作用；
[0045] 2、負載全部處于脫鉤情況下，安全器13起制動作用；
[0046] 3、負載中部分工件處于脫鉤且限速離心塊逐漸增大到臨界速度情況下，安全器13 起限速作用；
[0047] 4、負載中部分工件處于脫鉤且制動離心塊達到臨界角加速度的情況下，安全器13 起制動作用；
[0048] 5、當氣源發(fā)生異常情況而導(dǎo)致負載加速度突變且制動離心塊達到臨界角加速度 時，安全器13起制動作用；
[0049] 6、當氣源發(fā)生異常情況而導(dǎo)致負載速度逐漸增大時，安全器13起限速作用；
[0050] 7、負載處于彈性浮動狀態(tài)時，限制操作者升降負載的速度；
[0051] 8、安全器13起作用時，限速和制動兩方面互不干涉。
[0052] 本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替 代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0053] 盡管本文較多地使用了基盤1 ;基板2 ;制動離心塊3 ;旋轉(zhuǎn)軸4 ;偏心銷軸5 ;定位 軸6 ;拉緊彈簧7 ;限速離心塊8 ;行程槽8a ;定位銷9 ;定位桿10 ;拉伸彈簧11 ;平面滾針排 12 ;安全器13 ;定子14等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是 為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明 精神相違背。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于氣動吊裝設(shè)備的安全器，包括缸體，所述缸體內(nèi)設(shè)置有定子，所述定子內(nèi)穿 伸絲杠，所述絲杠上通過螺紋連接有螺母，所述絲杠上還套接活塞及卷筒，所述卷筒與螺母 固連，所述卷筒通過軸承連接活塞，所述卷筒上卷繞有鋼絲繩，其特征在于，所述絲杠上還 套接有安全器，所述安全器與卷筒相固連，所述安全器具有盤狀的機架，所述機架內(nèi)鉸接若 干制動離心塊，所述制動離心塊上設(shè)置偏心銷軸，所述偏心銷軸與機架之間連接拉緊彈簧， 所述制動離心塊具有制動卡位部，且制動離心塊在角加速度達到臨界角加速度的情況下其 制動卡位部能與定子形成卡接定位。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氣動吊裝設(shè)備的安全器，其特征在于，所述機架內(nèi)還裝 有若干限速離心塊，所述限速離心塊與機架形成滑動連接，所述限速離心塊的內(nèi)端與機架 之間連接拉伸彈簧，所述限速離心塊的兩側(cè)邊為限速卡位面，且限速離心塊在速度達到臨 界速度的情況下其限速卡位面能與定子形成卡接定位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于氣動吊裝設(shè)備的安全器，其特征在于，所述限速離心塊 上凹設(shè)行程槽，所述機架上凸設(shè)限位部，所述限位部伸嵌入行程槽內(nèi)，且兩者形成相對滑動 連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于氣動吊裝設(shè)備的安全器，其特征在于，所述機架包括位 于兩側(cè)的基盤，與位于中間的若干塊基板，所述基板之間余留有多個裝配空間，所述制動離 心塊與限速離心塊分別安設(shè)在裝配空間內(nèi)，所述裝配空間的外端具有能使制動離心塊或限 速離心塊伸出的敞口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于氣動吊裝設(shè)備的安全器，其特征在于，所述基盤外側(cè)固 定有定位軸，所述定位軸上開設(shè)環(huán)形槽，所述偏心銷軸上開設(shè)環(huán)形槽，所述拉緊彈簧的一端 套接偏心銷軸且嵌于其環(huán)形槽內(nèi)，另一端套接定位軸且嵌于其環(huán)形槽內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于氣動吊裝設(shè)備的安全器，其特征在于，所述基盤內(nèi)側(cè)固 定有定位桿，所述定位桿上開設(shè)環(huán)形槽，所述限速離心塊的內(nèi)端開設(shè)U形口，所述限速離心 塊上穿設(shè)定位銷，所述U形口的底壁上開設(shè)連通定位銷的裝配孔，所述拉伸彈簧的一端伸 入裝配孔并套接定位銷，另一端套接定位桿且嵌于其環(huán)形槽內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于氣動吊裝設(shè)備的安全器，其特征在于，所述基板的側(cè)邊 處凹設(shè)裝配槽，所述裝配槽內(nèi)嵌有平面滾針排。
【文檔編號】B66D1/54GK104085813SQ201410286008
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】劉亮, 齊秀麗, 李兆杰, 孫玉杰 申請人:山東科技大學(xué)