一種機械式升降安全裝置的設(shè)計的研究

容科專 丘翔 李振輝 黃慧玲 吳水秀 胡義華

摘 ? 要：以機械式升降安全裝置為研究對象，針對高空作業(yè)領(lǐng)域中高空作業(yè)機械的需求越來越多，高空作業(yè)機械設(shè)備對較重的升降部件及重要場合對升降零件（部件）運行的使用性能和安全性能還不能得到充分保證。根據(jù)安全要求及可靠性要求，設(shè)計研究一種機械聯(lián)動式升降安全裝置具有重要的經(jīng)濟價值及戰(zhàn)略意義。本文詳細介紹了升降安全裝置的技術(shù)方案及具體實施方案、裝置工作原理。機械聯(lián)動式升降安全裝置通過機械聯(lián)動機構(gòu)，實現(xiàn)安全互鎖機構(gòu)的脫開與結(jié)合，從而實現(xiàn)升降安全防護。

關(guān)鍵詞：機械式 ?升降 ?安全 ?設(shè)計 ?研究

中圖分類號：U491.7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）06（a）-0098-02

隨著社會的進步和發(fā)展，高空作業(yè)越來越多，比如立體車庫、電力、園林、市政、路燈、通信、機場、交通等高空作業(yè)領(lǐng)域，高空作業(yè)機械的需求越來越多，在這些高空作業(yè)機械設(shè)備中都設(shè)置有升降功能和相應(yīng)機構(gòu)，對于較重的升降部件或重要場合，對升降零件（部件）的運行必須具有安全措施。目前，在我國的實際工作過程中，機械設(shè)備升降安全措施大多采用設(shè)置安全警示、隔離防護罩板、緩沖裝置、電磁閥抱閘等方法，適應(yīng)場合不同，但對于很多場合顯得可靠性不夠;同時，像電磁閥抱閘類似的防護裝置，依賴于電氣控制和機械結(jié)構(gòu)的綜合性能[1]，其自身可靠性也是一個問題，使得高空作業(yè)機械設(shè)備的使用性能、安全性能得不到充分的質(zhì)量保證。隨著社會的進步和發(fā)展，在實際高空作業(yè)工作中，人們對安全性及勞動條件提出了更高的要求，為保障工人在高處作業(yè)的安全性，安全系數(shù)低的工作方式將會越來越少，傳統(tǒng)的高空作業(yè)設(shè)備已經(jīng)無法滿足需求，因此設(shè)計研究一種結(jié)構(gòu)簡易、自身可靠性高的升降安全裝置具有極其重要的經(jīng)濟價值和戰(zhàn)略意義。

1 ?技術(shù)方案

根據(jù)結(jié)構(gòu)簡易、自身可靠性高的要求，設(shè)計研究一種機械聯(lián)動式升降安全裝置，利用正常升降運動與升降機構(gòu)失控兩種狀態(tài)的受力特征不同，通過機械聯(lián)動機構(gòu)，實現(xiàn)安全互鎖機構(gòu)的脫開與結(jié)合，從而實現(xiàn)升降安全防護，可靠性高。

本安全裝置主要由拉栓組件、壓縮彈簧、聯(lián)動板機構(gòu)、撥銷組件、止動塊組件等部分組成。拉栓組件和壓縮彈簧可上下移動地聯(lián)接在需要升降運動的部件上[2];聯(lián)動板機構(gòu)對稱安裝在拉栓組件的兩側(cè)[3]，并通過其上的鉸接銷與升降部件聯(lián)接，通過撥銷與拉栓組件活動聯(lián)接;止動塊組件步距式的固定在止動基座上。

利用升降運動正常與失控狀態(tài)的受力特征不同，通過壓縮彈簧和撥銷的作用，使聯(lián)動板機構(gòu)退出或插進止動塊組件，相應(yīng)實現(xiàn)正常運行和失控止動，實現(xiàn)安全防護功能。

其中，聯(lián)動板機構(gòu)也可以不按對稱方式而按單邊方式安裝[3]。

2 ?具體實施方案

從示意圖1可以看出，包括多個止動塊的止動塊組1呈步距式固定在止動基座12上;拉栓3套在升降座5的孔上，拉栓3上安裝有上限位件4、隔套6、壓縮彈簧2、撥動板7、下限位件8，在撥動板7上兩側(cè)固定安裝有撥銷9，以上件號3、4、6、7、8、9組成拉栓組件;升降座5的兩側(cè)對稱安裝有銷子11，在鉸接銷11上安裝有聯(lián)動板10;聯(lián)動板10上開有斜腰孔，斜腰孔正好套在撥銷9上。

3 ?工作運行原理

當(dāng)處于正常升降狀態(tài)時，在升降驅(qū)動部件的拉動下，拉栓3通過下限位件8、撥動板7、隔套6緊靠作用在升降座上，從而帶動升降座的升降運動，此時，通過撥動板7帶動撥銷9，撥動聯(lián)動板10，使之脫離止動塊組1，保證升降運動正常。當(dāng)升降驅(qū)動部件突然失效時，拉栓3失去了向上的拉力，整個升降座會下滑，此時，在壓縮彈簧2的彈性恢復(fù)作用下，整個拉栓組件相對于升降座5向下移動，撥動板7帶動撥銷9撥動聯(lián)動板10繞著鉸接銷11的中心順時針旋轉(zhuǎn)，使聯(lián)動板10卡進止動塊組之間并止動在其中的一件止動塊上;同時，由于上限位件4的位置設(shè)置，使拉栓3的下移有足夠的行程，從而使聯(lián)動板10在卡進止動塊組1后并大致處于水平位置時，其上沿B正好接觸作用到升降座5中孔的上沿C上，從而使整個升降座5相對于止動基座12被止動。

4 ?結(jié)語

在立體車庫、電力、園林、市政、路燈、通信、機場、交通等高空作業(yè)領(lǐng)域，高空作業(yè)機械的需求越來越多，目前傳統(tǒng)的高空作業(yè)設(shè)備已經(jīng)無法滿足需求，尤其是高空作業(yè)機械設(shè)備在較重的升降部件或重要場合，高空作業(yè)機械設(shè)備的使用性能、安全性能得不到充分的質(zhì)量保證。設(shè)計的機械式升降安全裝置主要由拉栓組件、壓縮彈簧、聯(lián)動板機構(gòu)、撥銷組件、止動塊組件等部分組成，在升降驅(qū)動部件的拉動下利用正常升降運動與升降機構(gòu)失控兩種狀態(tài)的受力特征不同，通過機械聯(lián)動機構(gòu)，實現(xiàn)安全互鎖機構(gòu)的脫開與結(jié)合，從而實現(xiàn)升降安全防護，可靠性高，從而能夠保障工人在高處作業(yè)的安全性。

參考文獻

[1] 盧秉恒.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2019.

[2] 王益民.液壓與氣壓傳動[M].長春：東北師范大學(xué)出版社，2016.

[3] 柯建宏.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2018.