一种机械式升降安全装置的设计的研究

容科专 丘翔 李振辉 黄慧玲 吴水秀 胡义华

摘   要：以机械式升降安全装置为研究对象，针对高空作业领域中高空作业机械的需求越来越多，高空作业机械设备对较重的升降部件及重要场合对升降零件（部件）运行的使用性能和安全性能还不能得到充分保证。根据安全要求及可靠性要求，设计研究一种机械联动式升降安全装置具有重要的经济价值及战略意义。本文详细介绍了升降安全装置的技术方案及具体实施方案、装置工作原理。机械联动式升降安全装置通过机械联动机构，实现安全互锁机构的脱开与结合，从而实现升降安全防护。

关键词：机械式  升降  安全  设计  研究

中图分类号：U491.7                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）06（a）-0098-02

随着社会的进步和发展，高空作业越来越多，比如立体车库、电力、园林、市政、路灯、通信、机场、交通等高空作业领域，高空作业机械的需求越来越多，在这些高空作业机械设备中都设置有升降功能和相应机构，对于较重的升降部件或重要场合，对升降零件（部件）的运行必须具有安全措施。目前，在我国的实际工作过程中，机械设备升降安全措施大多采用设置安全警示、隔离防护罩板、缓冲装置、电磁阀抱闸等方法，适应场合不同，但对于很多场合显得可靠性不够;同时，像电磁阀抱闸类似的防护装置，依赖于电气控制和机械结构的综合性能[1]，其自身可靠性也是一個问题，使得高空作业机械设备的使用性能、安全性能得不到充分的质量保证。随着社会的进步和发展，在实际高空作业工作中，人们对安全性及劳动条件提出了更高的要求，为保障工人在高处作业的安全性，安全系数低的工作方式将会越来越少，传统的高空作业设备已经无法满足需求，因此设计研究一种结构简易、自身可靠性高的升降安全装置具有极其重要的经济价值和战略意义。

1  技术方案

根据结构简易、自身可靠性高的要求，设计研究一种机械联动式升降安全装置，利用正常升降运动与升降机构失控两种状态的受力特征不同，通过机械联动机构，实现安全互锁机构的脱开与结合，从而实现升降安全防护，可靠性高。

本安全装置主要由拉栓组件、压缩弹簧、联动板机构、拨销组件、止动块组件等部分组成。拉栓组件和压缩弹簧可上下移动地联接在需要升降运动的部件上[2];联动板机构对称安装在拉栓组件的两侧[3]，并通过其上的铰接销与升降部件联接，通过拨销与拉栓组件活动联接;止动块组件步距式的固定在止动基座上。

利用升降运动正常与失控状态的受力特征不同，通过压缩弹簧和拨销的作用，使联动板机构退出或插进止动块组件，相应实现正常运行和失控止动，实现安全防护功能。

其中，联动板机构也可以不按对称方式而按单边方式安装[3]。

2  具体实施方案

从示意图1可以看出，包括多个止动块的止动块组1呈步距式固定在止动基座12上;拉栓3套在升降座5的孔上，拉栓3上安装有上限位件4、隔套6、压缩弹簧2、拨动板7、下限位件8，在拨动板7上两侧固定安装有拨销9，以上件号3、4、6、7、8、9组成拉栓组件;升降座5的两侧对称安装有销子11，在铰接销11上安装有联动板10;联动板10上开有斜腰孔，斜腰孔正好套在拨销9上。

3  工作运行原理

当处于正常升降状态时，在升降驱动部件的拉动下，拉栓3通过下限位件8、拨动板7、隔套6紧靠作用在升降座上，从而带动升降座的升降运动，此时，通过拨动板7带动拨销9，拨动联动板10，使之脱离止动块组1，保证升降运动正常。当升降驱动部件突然失效时，拉栓3失去了向上的拉力，整个升降座会下滑，此时，在压缩弹簧2的弹性恢复作用下，整个拉栓组件相对于升降座5向下移动，拨动板7带动拨销9拨动联动板10绕着铰接销11的中心顺时针旋转，使联动板10卡进止动块组之间并止动在其中的一件止动块上;同时，由于上限位件4的位置设置，使拉栓3的下移有足够的行程，从而使联动板10在卡进止动块组1后并大致处于水平位置时，其上沿B正好接触作用到升降座5中孔的上沿C上，从而使整个升降座5相对于止动基座12被止动。

4  结语

在立体车库、电力、园林、市政、路灯、通信、机场、交通等高空作业领域，高空作业机械的需求越来越多，目前传统的高空作业设备已经无法满足需求，尤其是高空作业机械设备在较重的升降部件或重要场合，高空作业机械设备的使用性能、安全性能得不到充分的质量保证。设计的机械式升降安全装置主要由拉栓组件、压缩弹簧、联动板机构、拨销组件、止动块组件等部分组成，在升降驱动部件的拉动下利用正常升降运动与升降机构失控两种状态的受力特征不同，通过机械联动机构，实现安全互锁机构的脱开与结合，从而实现升降安全防护，可靠性高，从而能够保障工人在高处作业的安全性。

参考文献

[1] 卢秉恒.机械制造技术基础[M].北京：机械工业出版社，2019.

[2] 王益民.液压与气压传动[M].长春：东北师范大学出版社，2016.

[3] 柯建宏.机械制造技术基础课程设计[M].武汉：华中科技大学出版社，2018.