一種機械式升降安全裝置的設計的研究

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，針對高空作業領域中高空作業機械的需求越來越多，高空作業機械設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。根據安全要求及可靠性要求，設計研究一種機械聯動式升降安全裝置具有重要的經濟價值及戰略意義。本文詳細介紹了升降安全裝置的技術方案及具體實施方案、裝置工作原理。機械聯動式升降安全裝置通過機械聯動機構，實現安全互鎖機構的脫開與結合，從而實現升降安全防護。

關鍵詞：機械式 ?升降 ?安全 ?設計 ?研究

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

隨著社會的進步和發展，高空作業越來越多，比如立體車庫、電力、園林、市政、路燈、通信、機場、交通等高空作業領域，高空作業機械的需求越來越多，在這些高空作業機械設備中都設置有升降功能和相應機構，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，機械設備升降安全措施大多采用設置安全警示、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構的綜合性能[1]，其自身可靠性也是一個問題，使得高空作業機械設備的使用性能、安全性能得不到充分的質量保證。隨著社會的進步和發展，在實際高空作業工作中，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的安全性，安全系數低的工作方式將會越來越少，傳統的高空作業設備已經無法滿足需求，因此設計研究一種結構簡易、自身可靠性高的升降安全裝置具有極其重要的經濟價值和戰略意義。

1 ?技術方案

根據結構簡易、自身可靠性高的要求，設計研究一種機械聯動式升降安全裝置，利用正常升降運動與升降機構失控兩種狀態的受力特征不同，通過機械聯動機構，實現安全互鎖機構的脫開與結合，從而實現升降安全防護，可靠性高。

本安全裝置主要由拉栓組件、壓縮彈簧、聯動板機構、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接在需要升降運動的部件上[2];聯動板機構對稱安裝在拉栓組件的兩側[3]，并通過其上的鉸接銷與升降部件聯接，通過撥銷與拉栓組件活動聯接;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的受力特征不同，通過壓縮彈簧和撥銷的作用，使聯動板機構退出或插進止動塊組件，相應實現正常運行和失控止動，實現安全防護功能。

其中，聯動板機構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的兩側對稱安裝有銷子11，在鉸接銷11上安裝有聯動板10;聯動板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

當處于正常升降狀態時，在升降驅動部件的拉動下，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，撥動聯動板10，使之脫離止動塊組1，保證升降運動正常。當升降驅動部件突然失效時，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撥動聯動板10繞著鉸接銷11的中心順時針旋轉，使聯動板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的位置設置，使拉栓3的下移有足夠的行程，從而使聯動板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、交通等高空作業領域，高空作業機械的需求越來越多，目前傳統的高空作業設備已經無法滿足需求，尤其是高空作業機械設備在較重的升降部件或重要場合，高空作業機械設備的使用性能、安全性能得不到充分的質量保證。設計的機械式升降安全裝置主要由拉栓組件、壓縮彈簧、聯動板機構、撥銷組件、止動塊組件等部分組成，在升降驅動部件的拉動下利用正常升降運動與升降機構失控兩種狀態的受力特征不同，通過機械聯動機構，實現安全互鎖機構的脫開與結合，從而實現升降安全防護，可靠性高，從而能夠保障工人在高處作業的安全性。

參考文獻

[1] 盧秉恒.機械制造技術基礎[M].北京：機械工業出版社，2019.

[2] 王益民.液壓與氣壓傳動[M].長春：東北師范大學出版社，2016.

[3] 柯建宏.機械制造技術基礎課程設計[M].武漢：華中科技大學出版社，2018.