CN106639447A - 升降防坠落装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种升降防坠落装置，属于升降设备技术领域。它解决了现有的升降设备防坠落功能比较欠缺的问题。本升降防坠落装置用于防止升降体在升降过程中坠落，它包括齿条、升降齿轮、阻挡机构、主轴和阻挡触发装置，齿条竖直固定设置，升降齿轮通过主轴与升降体连接，主轴与升降体转动连接，升降齿轮与主轴同轴固连，升降齿轮与齿条啮合，阻挡机构设置在升降体上，并能在升降体发生坠落情况下将主轴锁死，阻挡触发装置控制阻挡机构的工作状态。本装置一旦链条断开，阻挡触发装置立即能控制阻挡机构将主轴和升降齿轮阻挡，阻止升降体下落，反应迅速，安全系数高。
Description
技术领域
本发明属于升降设备技术领域，涉及升降设备的升降防坠落装置。
背景技术
近年来，随着我国汽车保养量的高速增长，城市配套停车位建设严重滞后，尤其是我国大城市中心公共停车场地及其匮乏，停车难问题的出现和近年来的不断加剧，导致了一系列社会问题，甚至严重影响到人们的出行、办事效率和生活质量，同时也制约着汽车产业的发展。因此，如何高效、环保地解决停车问题已成为各大城市共同面临的一大难题，立体车库以其节省占地面积、出入库方便、存取车省时省力、配置灵活等特点成为解决城市“停车难”问题的重要途径和发展方向。
绝大部分立体车库都具有上下多层停车位，在向高层停车位运载车辆时，普遍都是采用垂直牵引的形式来实现升降的，由于车辆整体重量较重，一旦牵引机构发生故障发生车辆坠落，后果不堪设想，不但车辆损害，有时候还会造成人员伤亡，这个情况也是目前大众排斥立体车库的主要顾虑所在，其他升降设备也都存在这种安全隐患。
发明内容
本发明的目的是针对现有的升降设备所存在的上述问题，而提出了一种防护效果好的升降防坠落装置。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种升降防坠落装置，用于防止升降体在升降过程中坠落，其特征在于，它包括齿条、升降齿轮、阻挡机构、主轴和阻挡触发装置，齿条竖直固定设置，升降齿轮通过主轴与升降体连接，主轴与升降体转动连接，升降齿轮与主轴同轴固连，升降齿轮与齿条啮合，阻挡机构设置在升降体上，并能在升降体发生坠落情况下将主轴锁死，阻挡触发装置控制阻挡机构的工作状态。
在上述的升降防坠落装置中，所述的阻挡机构包括制动鼓，该制动鼓位于上述主轴的侧部，制动鼓与升降体之间设有能将主轴制动的制动机构。
在上述的升降防坠落装置中，所述的制动机构包括设置在制动鼓上的阻挡部和驱动该阻挡部靠近或远离主轴的开合机构，主轴外侧面上设有制动部，上述阻挡部在开合机构的驱动靠近主轴时能挡于制动部随主轴转动的运动路径上。
在上述的升降防坠落装置中，所述的制动鼓为多个，多个制动鼓环绕设置并在中心形成箍孔，上述主轴穿过该箍孔，开合机构控制箍孔的大小，上述阻挡部设置在箍孔的内壁上。
在上述的升降防坠落装置中，所述的制动鼓只有一个。制动鼓只有一个时，开合机构可以采用气缸或油缸的方式驱动该制动鼓及其上的阻挡部靠近或远离主轴，从而实现主轴的制动。
在上述的升降防坠落装置中，所述的制动鼓有两个并均成呈C形，制动鼓的弧形凹口相向对置。
在上述的升降防坠落装置中，所述的制动部为设在主轴上且至少一端外露的制动杆，上述阻挡部为固定设置在制动鼓内侧并与主轴平行的挡杆，箍孔缩小时，挡杆能向主轴靠拢并挡于制动杆外露端随主轴转动的运动路径上。
在上述的升降防坠落装置中，所述的开合机构包括双向推拉式电磁铁，双向推拉式电磁铁的两根推杆分别与上述两个制动鼓的同侧端一一对应连接。
在上述的升降防坠落装置中，所述的开合机构还包括制动压缩弹簧，制动压缩弹簧设置在两个制动鼓相对于双向推拉式电磁铁的另一同侧端，弹性驱动两个制动鼓在该同侧端靠拢。
在上述的升降防坠落装置中，所述的挡杆位于设定坐标系中主轴顺时针转动方向的第一象限和/或第三象限中，所述设定坐标系以主轴轴心为原点，垂直于制动鼓运动方向为X轴方向。
在上述的升降防坠落装置中，所述的挡杆位于设定坐标系中主轴逆时针转动方向的第二象限和/或第四象限中，所述设定坐标系以主轴轴心为原点，垂直于制动鼓运动方向为X轴方向。
在上述的升降防坠落装置中，所述的阻挡触发装置包括多根供电接线，供电接线依序沿升降体的牵引绳链固定，相邻两根供电接线首尾相连并依序串联成电源线，电源线的首尾两端分别与供电电源和开合机构电性连接。需要用电的开合机构适用于该阻挡触发装置，供电时，主轴旋转不阻挡死，断电时，开合机构将主轴挡死(即主轴无法旋转)。
在上述的升降防坠落装置中，相连两根供电接线之间可分离式插接在一起。
在上述的升降防坠落装置中，所述的阻挡触发装置包括控制器和用于检测主轴转速或升降体升降速度的检测器，控制器接收检测器的检测信号并控制上述开合机构的工作状态。
在上述的升降防坠落装置中，所述的检测器为光电编码器或霍尔转速传感器，设置在主轴与升降体之间用于检测主轴的转速。
在上述的升降防坠落装置中，所述的检测器为速度传感器，用于检测升降体的升降速度。
与现有技术相比，本装置一旦链条断开，阻挡触发装置立即能控制阻挡机构将主轴和升降齿轮阻挡，阻止升降体下落，反应迅速，安全系数高。
附图说明
图1是本发明应用的立体车库的结构示意图。
图2是升降体与立体车库的升降导轨配合的结构示意图。
图3是本发明的结构示意图。
图4是图3去掉齿条及一个制动鼓后的结构示意图。
图5是制动鼓与主轴配合的结构示意图。
图6是防护链与升降体配合的结构示意图。
图7是工作链与升降体配合的结构示意图。
图中，1、立柱；2、升降体；3、停车架；4、载车台；5、升降导轨；6、齿条；7、升降齿轮；8、主轴；9、制动鼓；10、双向推拉式电磁铁；11、制动压缩弹簧；12、制动杆；13、挡杆；14、光电编码器；15、推杆；16、工作链；17、防护链；18、预留杆；19、主动链轮；20、从动链轮；21、弹力作用块；22、预留弹簧；23、张紧轮；24、导杆；25、张紧弹簧；26、称重传感器；27、转轴。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1和图2所示，本发明应用的立体车库包括立柱1、升降体2和停车架3，停车架3上具有上下两个停车位，每个停车位上对应有一载车台4，立柱1上设有升降导轨5，升降体2设置在升降导轨5上并能在升降动力机构的驱动下沿升降导轨5上下运动，升降体2与各载车台4之间均能通过离合运载机构结合或分离，结合时，升降体2带着对应的载车台4上下运动。
如图3和图4所示，立柱1内部竖直固定设有齿条6、升降齿轮7、阻挡机构和阻挡触发装置，升降齿轮7与齿条6啮合并通过主轴8与升降体2连接，主轴8与升降体2转动连接，升降齿轮7与主轴8同轴固连，阻挡机构位于升降体2与主轴8之间，并能在升降体2发生坠落情况下将主轴8锁死，阻挡触发装置控制阻挡机构的工作状态。
本实施例中，阻挡机构包括两个呈C形的制动鼓9，制动鼓9的弧形凹口相向对置并在中心形成箍孔，上述主轴8穿过该箍孔，箍孔的两个开口处分别设置有双向推拉式电磁铁10和制动压缩弹簧11，双向推拉式电磁铁10的两根推杆15分别与两个制动鼓9的同侧端一一对应连接，另一同侧端则由两根制动压缩弹簧11压缩靠拢，两个制动鼓9能绕转轴27自由转动。制动鼓9与主轴8之间设有当箍孔缩小时将主轴8制动的制动机构。制动机构包括垂直穿设在主轴8上且至少一端外露的制动杆12，制动鼓9的内侧设置卡槽，卡槽内固定有与主轴8平行的挡杆13。箍孔缩小时，挡杆13能向主轴8靠拢并挡于制动杆12外露端随主轴8转动的运动路径上。
本实施例中，制动鼓9有两个，挡杆13同样有两根，图5所示，升降体2下行时，主轴8顺时针转动时，设定坐标系，以主轴8轴心为原点，垂直于制动鼓9运动方向为X轴方向(本实施例中为水平X轴，两个制动鼓9对称分设在两侧)，上述两个挡杆13斜对角分别设置在主轴8图示转向的第一象限和第三象限内，主轴8制动时，制动杆12对挡杆13的作用力方向不会驱使两个制动鼓9分离。齿条6设置在另一侧时，升降体2下行时主轴8正面显示为逆时针转动，这时候的挡杆13设置在第二象限和第四象限内(坐标系建立方式与上述相同)。当制动鼓9只有一个时，挡杆13相应的也只有一个，设置在单个象限内。
根据升降动力机构的不同，可采用的阻挡触发装置也不同，本实施例采用链条牵引的形式驱动升降体2上下升降，因此升降动力机构包括主动链轮19、从动链轮20、链条和升降电机，主动链轮19和从动链轮20分设在立柱1的上下两端，链条啮合在主动链轮19和从动链轮20上，升降电机驱动主动链轮19转动，上述升降体2固定在链条的一边上。针对这种升降动力机构可采用链条断链则断电的方式来触发阻挡。该方式的阻挡触发装置包括多根供电接线，供电接线依序沿链条固定，相邻两根供电接线首尾可分离式插接并依序串联成电源线，电源线的首尾两端分别与供电电源和上述双向推拉式电磁铁10电性连接。除此之外，还可在主轴8与升降体2之间设置光电编码器14，光电编码器14用于检测主轴8的转速，并将检测信号发送给控制器，由控制器控制双向推拉式电磁铁10的工作状态。
工作时，升降电机带动链条运转，升降体2被链条牵引着上下升降运动，进行载车台4的载运，升降齿轮7和主轴8随升降体2上下升降，并且能相对于升降体2转动，使升降齿轮7沿齿条6上下啮合行进。一旦链条断链时，造成断链处附近的两条供电接线断开，电源线被断开，双向推拉式电磁铁10断电，两头的推杆15均伸出，带动两制动鼓9靠拢，使箍孔缩小，进而使挡杆13靠向主轴8并挡于制动杆12外露端随主轴8转动的运动路径上。制动杆12被挡杆13所挡后，主轴8及升降齿轮7停止转动，升降齿轮7卡在齿条6的当前位置处，造成升降体2也被卡住无法下行，防止坠落事故的发生。
光电编码器14能辅助上述断电方式进行防坠落保护或是单独作为阻挡触发装置控制阻挡机构动作，一旦检测到升降体2下落速度过快时，控制器能控制双向推拉式电磁铁10断电完成阻挡。除此之外，还可以采用其他检测器，比如说以检测主轴8转速或升降体2下降速度的方式来触发。
如图6和图7所示，除了上述防坠落保护外，还可以设置两条链条，为断开式的工作链16和防护链17，工作链16和防护链17分别对应有一组工作链轮和防护链轮，工作链轮和防护链轮均包括主动链轮19和从动链轮20，工作链16的两端与升降体2连接形成升降环链，工作链16的链身绕设在对应的工作链轮上，防护链17的两端同样与升降体2连接形成防护环链，防护链17的链身绕设在对应的防护链轮上，动力装置驱动上述工作链轮和防护链轮同步转动。
防护链17的牵引端通过预留张紧机构与升降体2连接，预留张紧机构包括设置在升降体2内部的预留杆18，预留杆18竖直设置，下端设有弹力作用块21，形成一倒T形，预留杆18上套设有预留弹簧22，预留弹簧22处于压缩状态，预留弹簧22的上端抵靠在升降体2上，下端作用在弹力作用块21上，预留杆18的上端伸出升降体2与防护链17的牵引端连接。
升降体2上设有两个与防护链17和工作链16一一对应的张紧轮23，上述防护链17和工作链16相对于牵引端的另一端绕过对应张紧轮23后与升降体2固连，各张紧轮23与升降体2之间均具有驱动对应张紧轮23向驱使对应防护环链和工作环链缩小方向运动的弹性张紧机构。弹性张紧机构包括导杆24，导杆24上套设有处于压缩状态的张紧弹簧25，张紧弹簧25的两端分别作用在对应张紧轮23和升降体2上。工作链16的牵引端与升降体2之间串接有称重传感器26。
正常状态下，工作链16处于工作状态，牵引升降体2做升降运动，而由于防护链17的张力小于工作链16张力，因此正常情况下，防护链17处于较小负荷的运转状态。当工作链16发生断链时，防护链17进入工作状态，一方面可保证升降体2不会坠落，另一方面可接替工作链16工作，继续完成升降作业。防护链17工作时，张力变大，预留杆18上的预留弹簧22进一步压缩，预留杆18的上端部分进一步伸出。
除了抱箍形式的制动方式以外，还可以阻挡部水平伸缩的方式将主轴8制动。
应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种升降防坠落装置，用于防止升降体(2)在升降过程中坠落，其特征在于，它包括齿条(6)、升降齿轮(7)、主轴(8)、阻挡机构和阻挡触发装置，齿条(6)竖直固定设置，升降齿轮(7)通过主轴(8)与升降体(2)连接，主轴(8)与升降体(2)转动连接，升降齿轮(7)与主轴(8)同轴固连，升降齿轮(7)与齿条(6)啮合，阻挡机构设置在升降体(2)上，并能在升降体(2)发生坠落情况下将主轴(8)锁死，阻挡触发装置控制阻挡机构的工作状态。
2.根据权利要求1所述的升降防坠落装置，其特征在于，所述的阻挡机构包括制动鼓(9)，该制动鼓(9)位于上述主轴(8)的侧部，制动鼓(9)与升降体(2)之间设有能将主轴(8)制动的制动机构。
3.根据权利要求2所述的升降防坠落装置，其特征在于，所述的制动机构包括设置在制动鼓(9)上的阻挡部和驱动该阻挡部靠近或远离主轴(8)的开合机构，主轴(8)外侧面上设有制动部，上述阻挡部在开合机构的驱动靠近主轴(8)时能挡于制动部随主轴(8)转动的运动路径上。
4.根据权利要求3所述的升降防坠落装置，其特征在于，所述的制动鼓(9)为多个，多个制动鼓(9)环绕设置并在中心形成箍孔，上述主轴(8)穿过该箍孔，开合机构控制箍孔的大小，上述阻挡部设置在箍孔的内壁上。
5.根据权利要求3或4所述的升降防坠落装置，其特征在于，所述的制动部为设在主轴(8)上且至少一端外露的制动杆(12)，上述阻挡部为固定设置在制动鼓(9)内侧并与主轴(8)平行的挡杆(13)，箍孔缩小时，挡杆(13)能向主轴(8)靠拢并挡于制动杆(12)外露端随主轴(8)转动的运动路径上。
6.根据权利要求4所述的升降防坠落装置，其特征在于，所述的开合机构包括双向推拉式电磁铁(10)，双向推拉式电磁铁(10)的两根推杆(15)分别与上述两个制动鼓(9)的同侧端一一对应连接。
7.根据权利要求6所述的升降防坠落装置，其特征在于，所述的开合机构还包括制动压缩弹簧(11)，制动压缩弹簧(11)设置在两个制动鼓(9)相对于双向推拉式电磁铁(10)的另一同侧端，弹性驱动两个制动鼓(9)在该同侧端靠拢。
8.根据权利要求5所述的升降防坠落装置，其特征在于，所述的挡杆(13)位于设定坐标系中主轴(8)顺时针转动方向的第一象限和/或第三象限中或是位于设定坐标系中主轴(8)逆时针转动方向的第二象限和/或第四象限中，所述设定坐标系以主轴(8)轴心为原点，垂直于制动鼓(9)运动方向为X轴方向。
9.根据权利要求1-4或6-9任意一项所述的升降防坠落装置，其特征在于，所述的阻挡触发装置包括多根供电接线，供电接线依序沿升降体(2)的牵引绳链固定，相邻两根供电接线首尾相连并依序串联成电源线，电源线的首尾两端分别与供电电源和开合机构电性连接，相连两根供电接线之间可分离式插接在一起。
10.根据权利要求1-4或6-9任意一项所述的升降防坠落装置，其特征在于，所述的阻挡触发装置包括控制器和用于检测主轴(8)转速或升降体(2)升降速度的检测器，控制器接收检测器的检测信号并控制上述开合机构的工作状态。
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