坠落制动系统安全设备的制造方法
坠落制动系统安全设备的制造方法
【专利说明】坠落制动系统安全设备
[0001]本申请是申请日为2008年10月10日，申请号为200880111258.1，发明名称为“坠落制动系统安全设备”的申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种坠落制动系统安全设备(fall arrest system safety device)，且特别涉及一种包括其上使用安全绳的鼓轮及用于吸收坠落制动事件的能量的能量吸收器装置的设备。
【背景技术】
[0003]坠落制动系统用于使高空作业人员发生坠落时免予受到伤害。坠落制动系统通常是指高空安全系统或坠落防止系统。通常，这样的系统包括设置成从锚结构悬挂的所谓的安全防护模块。这样的装置典型地包括其上绕有安全绳的鼓轮；设置成用于阻止所述鼓轮转速高于预设转速的速度响应机构(speed responsive mechanism)，以及能量吸收设备，该能量吸收设备设置成，当所述速度响应机构展开时，如果高于预设阀值的负载被展开，则能量吸收设备被激活。所述能量吸收设备通常是摩擦制动设备或是在展开时发生塑性变形以吸收能量的塑性可变形金属带。
【发明内容】
[0004]现在已经有一种改进的装置设计出来了。
[0005]根据第一方面，本发明提供了一种用于坠落制动系统的安全设备，所述安全设备包括:
[0006]能量吸收器装置；
[0007]安全绳鼓轮(safety line drum)，其被安装来用于转动；
[0008]响应于速度的嗤合机构(speedresponsive engagement mechanism)，其响应于所述鼓轮的转速，所述响应于速度的啮合机构在所述鼓轮的转速高于预设转速时被激活；
[0009]转动传动部件(rotat1nal transmiss1n member)，所述传动部件被连接成通过激活时的所述响应于速度的啮合机构而与所述鼓轮一起转动；所述能量吸收器装置响应于所述转动传动部件的操作而被激活。
[0010]所述响应于速度的啮合机构可以安装在介于所述鼓轮和所述能量吸收器装置之间的所述传动部件上。
[0011 ] 所述传动部件可包括转动轴。
[0012]所述传动部件通常是连接成只有在所述响应于速度的啮合机构啮合时才与所述鼓轮一致转动的轴。相应地，所述传动部件优选地包括轴，并且优选地，所述鼓轮设置为在第一运动状态下独立于所述轴且围绕所述轴转动，而在第二运动状态下与所述轴一致转动。
[0013]所述鼓轮优选地设置在所述轴上，并且配备有允许所述鼓轮在第一运动状态下围绕所述轴独立转动的轴承。
[0014]所述响应于速度的啮合机构优选地位于所述鼓轮和能量吸收器装置之间。通过这种方式，所述能量吸收器被设置在所述响应于速度的啮合机构的外侧。这样，所述能量吸收器能方便移除及更换，而不必拆除所述响应于速度的啮合机构。
[0015]因此，根据另一方面，本发明提供了一种安全设备，包括:
[0016]支撑轴；
[0017]能量吸收器装置，其被安装在所述轴上；
[0018]安全绳鼓轮，其被安装来用于转动；
[0019]响应于速度的啮合机构，其响应于所述鼓轮的转速，并且所述响应于速度的啮合机构的至少一部分由所述轴来承载，并且所述响应于速度的啮合机构在所述鼓轮的转速高于预设转速时被激活，以便将所述鼓轮的转动耦合到所述能量吸收器装置；
[0020]其中，所述响应于速度的啮合机构设置为介于所述鼓轮和所述能量吸收器装置之间。
[0021]所述传动部件可包括轴，而且，所述鼓轮可被设置为在第一运动状态下独立于所述轴并且围绕所述轴转动，而在第二运动状态下与所述轴一致转动。
[0022]在任一实施方式中，所述传动部件优选地包括轴，并且所述轴的一部分设置为与所述能量吸收器配合，以便展开或操作所述能量吸收器。
[0023]优选地，所述轴的相应部分与驱动部件啮合，所述驱动部件包括所述能量吸收器
目.ο
[0024]有利地，所述传动部件包括轴，并且所述能量吸收器装置被设置为围绕所述轴的末端安装。
[0025]在一种优选实施方式中，所述能量吸收器装置包括:
[0026]缠卷构件；
[0027]塑性可变形材料制成的加长部件；和
[0028]变形构造；
[0029]所述加长部件具有与所述缠卷构件连接的第一末端以及远离所述第一末端的自由的第二末端；所述加长部件在位于所述第一末端和第二末端之间的位置延伸穿过所述变形构造；所述缠卷构件和变形构造的相对转动使所述加长部件穿过所述变形构造，从而使所述加长部件发生塑性变形，并围绕所述缠卷构件将所述加长部件缠卷成线圈的形式。
[0030]在这种实施方式中，优选地，所述加长部件在穿过所述变形构造前以线圈的形式存放。有利地，所述缠卷构件包括设置为相对于外部构件发生相对转动的内部构件；所述外部构件包括所述变形构造。
[0031]在另一可选实施方式中，所述能量吸收器装置包括摩擦盘式制动装置。
[0032]有利地，所述传动部件包括轴，并且所述轴经过外壳中的分隔壁(dividing wall)贯穿所述外壳的内部；所述外壳包括所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构，其中，所述能量吸收器装置被安装在位于所述外壳的外部的所述轴上，并通过所述分隔壁而与所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构分离。
[0033]作为这种构造的结果，所述鼓轮与所述响应于速度的啮合机构(和所述再绕机构，如果有的话)可以容纳于不需打扰的密封环境中，以便维持或更换位于所述外壳的外面的能量吸收器装置。
[0034]因此，本发明的另一方面提供了一种用于坠落制动系统的安全设备，所述安全设备包括:
[0035]能量吸收器装置；
[0036]安全绳鼓轮，其被安装来用于转动；
[0037]响应于速度的啮合机构，其响应于所述鼓轮的转速，所述响应于速度的啮合机构在所述鼓轮的转速高于预设转速时被激活；
[0038]外壳，其包括所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构；
[0039]传动部件，其包括能随所述鼓轮转动的轴，并且所述轴经过外壳中的分隔壁贯穿所述外壳的内部；
[0040]其中，所述能量吸收器装置被安装在位于所述外壳的外部的所述轴上，并通过所述分隔壁而与所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构分离。
[0041]有利地，所述外壳与外壳的外部环境密封，所述轴和所述分隔壁设有密封。
[0042]优选地，设置有用于所述能量吸收器的外套或外壳，所述用于所述能量吸收器的外套或外壳相对于包括所述鼓轮与所述响应于速度的啮合机构的所述外壳是固定的。
[0043]在一种优选实施方式中，所述响应于速度的啮合机构包括棘齿和棘爪机构。有利地，所述棘齿包括棘齿盘，并且所述棘齿盘和所述棘爪之间有相对转动。在一优选实施方式中，所述棘爪设置为与所述鼓轮一起转动。
[0044]如前所述，所述设备优选地进一步包括设置来用于转动所述鼓轮的重绕(或再绕)机构，以在所述安全绳上没有足够的张力的情况下将所述安全绳重绕到所述鼓轮上，以便能够放出所述绳。
[0045]所述设备可包括锁定装置，所述锁定装置能够致动来防止所述轴/转动传动部件在第一方向转动，但是允许在相反方向转动。
[0046]所述锁定装置可允许所述轴/转动传动部件在影响能量吸收器的展开的方向进行转动。
[0047]所述锁定装置可包括螺纹连接到所述轴/转动传动部件的螺纹部分上的螺母。
[0048]所述螺母可固定在所述设备的外壳或外套上。
[0049]所述轴/转动传动部件在影响能量吸收器展开的方向上的转动可导致所述螺母从拧紧位置松动。
【附图说明】
[0050]现在将通过举例并参照附图来进一步描述本发明，其中；
[0051]图1为根据本发明的坠落制动系统安全设备的第一实施方式的示意性剖视图；
[0052]图2是图1所示设备的展开透视图；
[0053]图3是根据本发明来使用的能量吸收器装置的优选实施方式的示意图；
[0054]图4是根据本发明的坠落制动系统安全设备的第二实施方式的示意性剖视图；
[0055]图5是图4所示设备的展开透视图；和
[0056]图6是图4和图5实施方式的透视图；
[0057]图7是与图1的实施方式类似的具有后座制动装置(recoil brake arrangement)的实施方式的示意性剖视图。
【具体实施方式】
[0058]参照上述附图，首先请见图1，图中展示了根据本发明的具有主外壳2的安全设备1，在所述主外壳2内设置有轴5和设置来能够通过轴承4围绕所述轴转动的旋转鼓轮3。所述设备包括用于悬挂在现有技术中被称为安全防护设备的锚结构上的连接孔眼43。安全绳缠绕在所述鼓轮上，并通过出口部分44穿出所述设备。
[0059]所述轴5的直径变小的近端6保持在所述主外壳 2侧面的尾部轴承7内。
[0060]在所述主外壳2内，邻近并且连接到所述旋转鼓轮3的是重绕或再绕机构8。当一段长度的安全绳从所述鼓轮用尽时(导致所述鼓轮3转动)，所述重绕机构对所述鼓轮3施加小的转矩，使所述鼓轮3向相反的方向转动，这有助于把所述安全绳重绕到所述鼓轮上。一种优选的重绕机构为发条类型(clockspring type)的螺旋弹簧。现有技术中已知许多合适的重绕机构，且因此，在这里就不再详细描述。所述重绕机构提供有轴承18。
[0061]在所述鼓轮的另一端连接的是包括棘爪10和棘齿11装置的速度响应啮合装置。所述棘爪和棘齿装置可以是例如W02008/007119中描述的类型。所述棘爪10设置成通过枢转的凸台27而与鼓轮3 —起转动，所述枢转的凸台27被接纳在设置在鼓轮3和相对的板(facing plate) 14内的相应的凸台凹陷12、13中，而所述相对的板14通过固定螺栓15固定到所述鼓轮3上。棘齿盘11固定成与所述轴5—起转动。当所述鼓轮的转速低于预设速度时，所述安全绳能从所述鼓轮不衰退地放出。在这种状态下，所述棘爪10与所述鼓轮3 —起转动，并且不与所述棘齿11的齿形啮合。所述棘齿11保持固定到所述轴5，而所述轴5与所述棘齿11并不与所述鼓轮3 —起转动。
[0062]所述主外壳2通过端板16封闭，所述端板16通过螺栓17与所述主外壳2螺栓连接。所述轴5的远端21延伸穿过衬套29，所述衬套29被固定在相对的板16中的轴向孔中，所述衬套允许所述轴5相对于所述相对的板16和主外壳2转动。所述轴的远端的横截面形状为D形，具有平面28，以便与下面将要描述的能量吸收器的连接用缠卷构件实现键式啮合连接。轴密封件19将所述轴5密封。这样的设置保证所述主外壳2的内部与所述设备的外部环境密封隔离，即使所述轴延伸穿过作为分隔壁的所述相对的板16。
[0063]能量吸收器外壳20与所述主外壳2螺栓连接，并且包含能量吸收器筒22，而能量吸收器筒22包含能量吸收器带23。所述能量吸收器带23以不展开的形式装入所述筒22内。当发生坠落制动事件而展开时，所述能量吸收器带处于变形状态，以便吸收坠落产生的能量。这会在以下更加详细地进行描述。
[0064]能量吸收器的一种优选实施方式如图3所示。所述能量吸收器筒22包括缠卷构件35和圆形环状的变形环33，该变形环33与所述缠卷构件35同心设置，且所述变形环33具有内表面33a和外表面33b。所述缠卷构件35具有横截面形状是D形的中心孔32，以便与所述轴5的远端21的D形横截面啮合。通过这种方式，所述轴5和缠卷构件35通过键连接，以当所述吸收器筒装填到位时，驱动转动地接合。
[0065]所述能量吸收器带23设置成，响应于所述轴5和所连接的缠卷构件35相对于所述变形环33的相对转动运动而吸收能量。在图示的实施方式中，所述能量吸收器设置成，响应于轴端21相对于变形环33的逆时针转动而吸收能量。
[0066]所述能量吸收器带包括具有沿其整个长度具有不变厚度及宽度的不锈钢带23。在操作中，所述能量吸收器通过不锈钢带23的塑性形变吸收能量。
[0067]所述缠卷构件35提供有键孔32 (D形孔的形式)，用于与所述轴5的末端21键连接并驱动啮合。所述缠卷构件35设置在所述轴的末端21上，使得所述缠卷构件35与所述轴的末端21 —起相对于变形环33转动。在所述缠卷构件35与所述变形环33的内表面33a之间定义有环形空间38。所述环33具有穿过所述环33并与所述环33的内表面33a成切线的变形槽33c。所述槽33c比带34的厚度稍宽。所述槽33c具有扁的顺时针表面33d和平行的扁的逆时针表面33e，并且所述槽33的逆时针表面33e与所述环33的内表面33a相切。所述槽33c具有弯曲的入口表面33f和弯曲的出口表面33g，所述槽33c的顺时针表面33d与所述环33的外表面33b在所述弯曲的入口表面33f接触，且所述槽33c的顺时针表面33d与所述环33的内表面33a在所述弯曲的出口表面33g接触。所述弯曲的入口表面33f和弯曲的出口表面33g被扁的顺时针表面33d分开。
[0068]所述带23具有固定到所述缠卷构件35的第一端23a和自由端23b。所述带23穿过所述槽33c，并且所述带的剩余部分，即以自由端23c结束的那些部分，缠绕在所述变形环33的外表面33b上。所述能量吸收器筒提供有直立的外部圆形壁36，其与所述变形环33同心，使得在所述环33的外表面33b和所述壁36之间形成环形带存储通道37。所述壁36和所述变形环33从所述吸收器筒22的后板39向上竖立。所述吸收器筒22通过螺栓固定到所述主外壳的相对的板16，并为例如风化或灰尘的环境影响提供保护。
[0069]当坠落制动事件发生时，所述安全绳以比通常“安全”放出速度高的速度从所述鼓轮放出。当所述鼓轮3的转动速度达到预设阀值时，所述棘齿11使所述棘爪10伸出一定程度，从而使装在枢轴上的棘爪10围绕它们的枢轴凸台27枢轴旋转超过卸载点(tipping point)，并使其定位于所述棘爪10与所述棘齿11的齿嗤合的位置。上述情形在W02008/007119中有详细描述，但是在W02008/007119所描述的装置中，所述棘爪相对于安全绳鼓轮是固定的，而所述棘齿与所述安全绳鼓轮一起转动，这与本发明所描述的情形是相反的。在齿啮合的位置，所述鼓轮3通过所述棘爪10与所述棘齿11的啮合而与所述轴5有效连接。因此，所述鼓轮3的进一步转动导致所述轴5 (还有所述鼓轮3)在同一方向的耦合转动。而且，所述轴5的末端21与所述缠卷构件35驱动连接，从而造成缠卷构件35相对于变形环33的相对转动。这种相对转动会使所述不锈钢带34围绕所述缠卷构件35缠绕，并拉动缠卷在环形带存储通道37内的不锈钢带34穿过所述变形槽33c后进入所述环形空间38。当所述带34穿过所述槽33时，所述带34发生塑性变形，从而吸收能量。
[0070]如果所述能量吸收器继续受到施加的比预设力偶大的力偶的作用，则所述带34的整个长度将穿过槽33c，并且当所述带34的自由端34b穿过所述槽33c时，轮轴32 (和缠卷构件35)将会被释放而能够相对于环33进行自由转动而不吸收任何能量。为了防止这种情况的发生，在所述缠卷构件35与所述环33的内表面33a之间定义的环形空间38被设置为很小，以致当所述带34围绕所述缠卷构件35缠绕时不能容纳所述带34的全部长度。这样，所述能量吸收器所吸收的总能量可以通过环形空间38的尺寸和能够装入所述环形空间38的所述带34的长度来控制。
[0071]所述能量吸收器筒22装载处于非展开状态的不锈钢吸收器带23，所述带的末端与所述缠卷构件35相连。之后，所述吸收器筒被装入吸收器外壳21中，而装配了所述筒22的所述外壳21之后通过螺栓与连接到主外壳上的相对的板16相连。通过这样做，所述缠卷构件35的D形横截面中心被匹配来接纳到所述轴5的远端21的D形横截面的结构中。通过这种方式，当所述吸收器筒装载到位后，所述轴5与凸台35键啮合在一起，以驱动转动地接合。所述吸收器保持轴5，以使其抵抗旋转，直到施加预设的转矩或力偶，在这之后，所述轴5能够相对于所述尾部轴承7转动，直到所述带34展开到其最大程度。
[0072]作为结果，在所述能量吸收器由于坠落制动事件而展开后，所述能量吸收器能够通过以下方式而轻易得到更换:移除所述吸收器外壳21，移除已用过的筒22，通过装入置换筒而更换所述筒，并且把所述吸收器外壳21重新固定到位。以上所有这些可以在不打扰所述设备的保持密封在主外壳2中的其它任何工作部件的情况下实现，所述主外壳2通过做为分隔壁并且所述轴的末端21延伸穿过的相对的板16来封闭。
[0073]在图1到图3的实施方式中，通过将所述能量吸收器定位到位来防止所述轴5发生转动。因此，直到所述能量吸收器被定位到位，所述轴5才能够转动。这允许，在所述轴通过将所述吸收器筒22装配到位而固定前，重绕弹簧机构8通过轴5的转动而拉紧。在坠落事件发生以及能量吸收器展开后，有必要更换吸收器。当所述能量吸收器被移除以进行更换时，在展开(减能)所述重绕弹簧机构8的影响下，没有任何因素能阻止所述轴5的转动。这意味着，在每次更换能量吸收器时，有必要重新使所述重绕弹簧机构8增能。这增加了调换用过的吸收器筒的复杂程度。
[0074]在图7所示的实施方式中，所述轴5的近端6延伸穿过所述轴承18，并提供有螺纹端6a。螺母70固定在所述轴5的螺纹端6a上。在展开事件后更换所述筒22前，所述螺母70紧固到外壳2上，以相对于所述外壳2固定所述轴5。这使得所述吸收器/筒能够得到更换而无需使所述重绕弹簧机构8展开/减能。所述螺母70位于所述外壳的加大凸台72提供的凹槽71内，并且还提供有密封帽74。这避免所述装置暴露，而暴露将会导致在不利的环境状况下受到腐蚀。用所述螺母70来夹紧所述轴5并不妨碍坠落事件发生时所述能量吸收器23的展开。轴端6a上的螺纹和螺栓70被布置成处于可旋转的状态(rotat1nalsense)，使得当所述轴在展开事件的过程中转动时(造成吸收器线圈23被拉动穿过所述吸收器外壳)，所述螺母70从带螺纹的轴端6a旋开。这能够确保所述吸收器的性能不被 妨碍或干扰。
[0075]在图4到图6所示的可选实施方式中，本发明的想法通过利用能量吸收器的可选实施方式得以实现。在该结构中，所述设备的部件与第一次描述的实施方式中描述的那些部件相同，所有的部件都装在所述外壳2和相对的板16内。然而，在该实施方式中，所述能量吸收器筒22和盘绕存储的能量吸收器带装置23以可选形式的能量吸收器置换，所述可选形式的能量吸收器包括摩擦制动装置51。
[0076]所述摩擦制动装置51包括固定到端板16的外表面的第一环形摩擦盘52，并且所述轴5的远端21延伸贯穿所述第一环形摩擦盘52。在该装置中，所述轴5的远端21具有与紧固螺母53的螺纹孔啮合的外螺纹。应理解，相对于端板16固定的所述盘52不能随轴端21 —起转动。另外两个环形摩擦制动盘54、55设置在所述轴的末端，而在键驱动盘57和制动盘55之间设置有截锥体形状的压缩能量弹簧56。驱动盘55包括用于与所述轴5的D形远端21配合的扁的侧面键槽58，以便与所述轴啮合，使得所述轴5的转动会带动所述驱动盘57发生转动。螺母53被紧固到所述轴5的螺纹端21上，直到施加预设的转矩。这会使所述驱动盘57顶着盘55压缩弹簧56，以便为所述制动装置增能。在操作中，如前一实施方式所述，当坠落制动事件发生时，安全绳从所述鼓轮3中以高于通常“安全”放出情形的速度放出。当所述鼓轮3的转动速度达到预设阀值时，所述棘齿11使所述棘爪10伸出一定程度，从而使装在枢轴上的棘爪10围绕它们的枢轴凸台27枢轴旋转超过卸载点，并使其定位于所述棘爪10与所述棘齿11的齿啮合的位置。在齿啮合的位置，所述鼓轮3通过所述棘爪10与所述棘齿11的啮合而与所述轴5有效连接。因此，所述鼓轮3的进一步转动导致所述轴5 (还有所述鼓轮3)在同一方向的耦合转动。而且，所述轴5的末端21与所述驱动盘57驱动啮合，而所述驱动盘的转动使所述制动盘52、54、55在摩擦制动的作用下相对于彼此转动。上述动作在坠落制动事件过程中吸收能量。
[0077]借助于与用螺栓连接(或以其它方式固定)到主外壳2或相对的板16的外壳20相似的外壳，所述制动盘装置51可以以与第一实施方式中缠卷能量吸收器相似的密封方式与外界密封。与第一次描述的实施方式相似，坠落制动事件及利用所述摩擦制动装置5吸收坠落能量后，摩擦制动部件能够方便且容易地接近，以便能够置换所述部件，并重新把所述装置拉紧到所需的扭矩。重要的是，确保拉紧扭矩处在预设水平，以便能够确保坠落制动事件发生时其具有正确的能量吸收。
【主权项】
1.一种用于坠落制动系统的安全设备，所述安全设备包括: 能量吸收器装置； 安全绳鼓轮，其被安装来用于转动； 响应于速度的啮合机构，其响应于所述鼓轮的转速，所述响应于速度的啮合机构在所述鼓轮的转速高于预设转速时被激活； 转动传动部件，所述传动部件被连接成通过激活时的所述响应于速度的啮合机构而与所述鼓轮一起转动；所述能量吸收器装置响应于所述转动传动部件的操作而被激活。2.如权利要求1所述的安全设备，其中，所述响应于速度的啮合机构安装在介于所述鼓轮和所述能量吸收器装置之间的所述传动部件上。3.如权利要求1或权利要求2所述的安全设备，其中，所述传动部件包括转动轴。4.一种安全设备，包括: 支撑轴； 能量吸收器装置，其安装在所述轴上； 安全绳鼓轮，其被安装来用于转动； 响应于速度的啮合机构，其响应于所述鼓轮的转速，并且所述响应于速度的啮合机构的至少一部分由所述轴来承载，并且所述响应于速度的啮合机构在所述鼓轮的转速高于预设转速时被激活，以便将所述鼓轮的转动耦合到所述能量吸收器装置； 其中，响应于速度的啮合机构装置被安装为介于所述鼓轮和所述能量吸收器装置之间。5.如任一前述权利要求所述的安全设备，其中，所述传动部件包括轴，而且，所述鼓轮被设置为在第一运动状态下独立于所述轴并且围绕所述轴转动，而在第二运动状态下与所述轴一致转动。6.如任一前述权利要求所述的安全设备，其中，所述传动部件包括轴，并且所述轴的一部分设置为与所述能量吸收器配合，以便展开或操作所述能量吸收器。7.如权利要求6所述的安全设备，其中，所述轴的相应部分与驱动部件啮合，且所述驱动部件包括所述能量吸收器装置。8.如任一前述权利要求所述的安全设备，其中，所述传动部件包括轴，而所述能量吸收器装置设置为围绕所述轴的末端安装。9.如任一前述权利要求所述的安全设备，其中，所述能量吸收器装置包括: 缠卷构件； 塑性可变形材料制成的加长部件；和 变形构造； 所述加长部件具有与所述缠卷构件连接的第一末端以及远离所述第一末端的自由的第二末端；所述加长部件在位于所述第一末端和第二末端之间的位置延伸穿过所述变形构造；所述缠卷构件以及变形构造的相对转动使所述加长部件穿过所述变形构造，从而使所述加长部件发生塑性变形，并围绕所述缠卷构件将所述加长部件缠绕成线圈的形式。10.如权利要求9所述的安全设备，其中，所述加长部件在穿过所述变形构造前是以线圈的形式存放的。11.如权利要求9或权利要求10所述的安全设备，其中，所述缠卷构件包括设置为相对于外部构件相对转动的内部构件；所述外部构件包括所述变形构造。12.如权利要求1至8中任一项所述的安全设备，其中，所述能量吸收器装置包括盘式制动装置。13.如任一前述权利要求所述的安全设备，其中，所述传动部件包括轴，并且所述轴经过外壳的分隔壁贯穿所述外壳的内部；所述外壳包括所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构，其中，所述能量吸收器装置被安装在位于所述外壳的外部的所述轴上，并通过所述分隔壁而与所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构分离。14.一种用于坠落制动系统的安全设备，所述安全设备包括: 能量吸收器装置； 安全绳鼓轮，其被安装来用于转动； 响应于速度的啮合机构，其响应于所述鼓轮的转速，所述响应于速度的啮合机构在所述鼓轮的转速高于预设转速时被激活； 外壳，其包括所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构； 传动部件，其包括能随所述鼓轮转动的轴，并且所述轴经过所述外壳的分隔壁贯穿所述外壳的内部； 其中，所述能量吸收器装置被安装在位于所述外壳的外部的所述轴上，并通过所述分隔壁而与所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构分离。15.如权利要求13或权利要求14所述的设备，其中，所述外壳与外壳的外部环境密封，所述轴和所述分隔壁设有密封。16.如权利要求13至16中任一项所述的设备，其中，设置有用于所述能量吸收器的外套或外壳，所述用于所述能量吸收器的外套或外壳相对于包括所述鼓轮与所述响应于速度的啮合机构的外壳是固定的。17.如任一前述权利要求所述的设备，其中，所述响应于速度的啮合机构包括棘齿和棘爪机构。18.如权利要求17所述的设备，其中，所述棘齿包括棘齿盘，并且所述棘齿盘和所述棘爪之间有相对转动。19.如权利要求18所述的设备，其中，所述棘爪被设置成与所述鼓轮一起转动。20.如任一前述权利要求所述的设备，还包括重绕或再绕机构，所述重绕或再绕机构设置用于转动所述鼓轮，以在所述安全绳上没有足够的张力的情况下将所述安全绳重绕到所述鼓轮上以能够放出所述绳。21.如任一前述权利要求所述的设备，包括锁定装置，所述锁定装置能够致动来防止所述轴/转动传动部件在第一方向转动，但是允许在相反方向转动。22.如权利要求21所述的设备，其中，所述锁定装置允许所述轴/转动传动部件在影响所述能量吸收器的展开的方向进行转动。23.如权利要求21或权利要求22所述的设备，其中，所述锁定装置包括螺纹连接到所述轴/转动传动部件的螺纹部分上的螺母。24.如权利要求23所述的设备，其中，所述螺母固定在所述设备的外壳或外套上。25.如权利要求23或权利要求24所述的设备，其中，所述轴/转动传动部件在影响所述能量吸收器的展开的方向上的转动导致所述螺母从拧紧位置松动。
【专利摘要】本发明涉及坠落制动系统安全设备。一种用于坠落制动系统的安全设备，具有安装来用于旋转的安全绳鼓轮以及响应于所述鼓轮的转速的响应于速度的啮合机构，所述响应于速度的啮合机构在所述鼓轮的转速高于预设转速时被激活,以便展开能量吸收器。转动传动部件(可以是轴的形式)被连接成通过激活时的所述响应于速度的啮合机构而与所述鼓轮一起转动。所述能量吸收器响应于所述转动传动部件的操作而展开。所述响应于速度的啮合机构可以安装为介于所述鼓轮和所述能量吸收器之间，以方便更换。
【IPC分类】A62B35/04
【公开号】CN104906720
【申请号】CN201510154883
【发明人】卡尔·琼斯, 欧文·琼斯
【申请人】拉奇韦斯公开有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2008年10月10日
【公告号】CA2699923A1, CA2699930A1, CN101820952A, CN101820952B, CN101918082A, CN101918082B, EP2195093A2, EP2197556A1, EP2653195A1, US8950551, US20100236867, US20100252366, US20150217151, WO2009047469A1, WO2009047541A2, WO2009047541A3, WO2009047541A8
【专利说明】坠落制动系统安全设备
[0001]本申请是申请日为2008年10月10日，申请号为200880111258.1，发明名称为“坠落制动系统安全设备”的申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种坠落制动系统安全设备(fall arrest system safety device)，且特别涉及一种包括其上使用安全绳的鼓轮及用于吸收坠落制动事件的能量的能量吸收器装置的设备。
【背景技术】
[0003]坠落制动系统用于使高空作业人员发生坠落时免予受到伤害。坠落制动系统通常是指高空安全系统或坠落防止系统。通常，这样的系统包括设置成从锚结构悬挂的所谓的安全防护模块。这样的装置典型地包括其上绕有安全绳的鼓轮；设置成用于阻止所述鼓轮转速高于预设转速的速度响应机构(speed responsive mechanism)，以及能量吸收设备，该能量吸收设备设置成，当所述速度响应机构展开时，如果高于预设阀值的负载被展开，则能量吸收设备被激活。所述能量吸收设备通常是摩擦制动设备或是在展开时发生塑性变形以吸收能量的塑性可变形金属带。
【发明内容】
[0004]现在已经有一种改进的装置设计出来了。
[0005]根据第一方面，本发明提供了一种用于坠落制动系统的安全设备，所述安全设备包括:
[0006]能量吸收器装置；
[0007]安全绳鼓轮(safety line drum)，其被安装来用于转动；
[0008]响应于速度的嗤合机构(speedresponsive engagement mechanism)，其响应于所述鼓轮的转速，所述响应于速度的啮合机构在所述鼓轮的转速高于预设转速时被激活；
[0009]转动传动部件(rotat1nal transmiss1n member)，所述传动部件被连接成通过激活时的所述响应于速度的啮合机构而与所述鼓轮一起转动；所述能量吸收器装置响应于所述转动传动部件的操作而被激活。
[0010]所述响应于速度的啮合机构可以安装在介于所述鼓轮和所述能量吸收器装置之间的所述传动部件上。
[0011 ] 所述传动部件可包括转动轴。
[0012]所述传动部件通常是连接成只有在所述响应于速度的啮合机构啮合时才与所述鼓轮一致转动的轴。相应地，所述传动部件优选地包括轴，并且优选地，所述鼓轮设置为在第一运动状态下独立于所述轴且围绕所述轴转动，而在第二运动状态下与所述轴一致转动。
[0013]所述鼓轮优选地设置在所述轴上，并且配备有允许所述鼓轮在第一运动状态下围绕所述轴独立转动的轴承。
[0014]所述响应于速度的啮合机构优选地位于所述鼓轮和能量吸收器装置之间。通过这种方式，所述能量吸收器被设置在所述响应于速度的啮合机构的外侧。这样，所述能量吸收器能方便移除及更换，而不必拆除所述响应于速度的啮合机构。
[0015]因此，根据另一方面，本发明提供了一种安全设备，包括:
[0016]支撑轴；
[0017]能量吸收器装置，其被安装在所述轴上；
[0018]安全绳鼓轮，其被安装来用于转动；
[0019]响应于速度的啮合机构，其响应于所述鼓轮的转速，并且所述响应于速度的啮合机构的至少一部分由所述轴来承载，并且所述响应于速度的啮合机构在所述鼓轮的转速高于预设转速时被激活，以便将所述鼓轮的转动耦合到所述能量吸收器装置；
[0020]其中，所述响应于速度的啮合机构设置为介于所述鼓轮和所述能量吸收器装置之间。
[0021]所述传动部件可包括轴，而且，所述鼓轮可被设置为在第一运动状态下独立于所述轴并且围绕所述轴转动，而在第二运动状态下与所述轴一致转动。
[0022]在任一实施方式中，所述传动部件优选地包括轴，并且所述轴的一部分设置为与所述能量吸收器配合，以便展开或操作所述能量吸收器。
[0023]优选地，所述轴的相应部分与驱动部件啮合，所述驱动部件包括所述能量吸收器
目.ο
[0024]有利地，所述传动部件包括轴，并且所述能量吸收器装置被设置为围绕所述轴的末端安装。
[0025]在一种优选实施方式中，所述能量吸收器装置包括:
[0026]缠卷构件；
[0027]塑性可变形材料制成的加长部件；和
[0028]变形构造；
[0029]所述加长部件具有与所述缠卷构件连接的第一末端以及远离所述第一末端的自由的第二末端；所述加长部件在位于所述第一末端和第二末端之间的位置延伸穿过所述变形构造；所述缠卷构件和变形构造的相对转动使所述加长部件穿过所述变形构造，从而使所述加长部件发生塑性变形，并围绕所述缠卷构件将所述加长部件缠卷成线圈的形式。
[0030]在这种实施方式中，优选地，所述加长部件在穿过所述变形构造前以线圈的形式存放。有利地，所述缠卷构件包括设置为相对于外部构件发生相对转动的内部构件；所述外部构件包括所述变形构造。
[0031]在另一可选实施方式中，所述能量吸收器装置包括摩擦盘式制动装置。
[0032]有利地，所述传动部件包括轴，并且所述轴经过外壳中的分隔壁(dividing wall)贯穿所述外壳的内部；所述外壳包括所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构，其中，所述能量吸收器装置被安装在位于所述外壳的外部的所述轴上，并通过所述分隔壁而与所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构分离。
[0033]作为这种构造的结果，所述鼓轮与所述响应于速度的啮合机构(和所述再绕机构，如果有的话)可以容纳于不需打扰的密封环境中，以便维持或更换位于所述外壳的外面的能量吸收器装置。
[0034]因此，本发明的另一方面提供了一种用于坠落制动系统的安全设备，所述安全设备包括:
[0035]能量吸收器装置；
[0036]安全绳鼓轮，其被安装来用于转动；
[0037]响应于速度的啮合机构，其响应于所述鼓轮的转速，所述响应于速度的啮合机构在所述鼓轮的转速高于预设转速时被激活；
[0038]外壳，其包括所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构；
[0039]传动部件，其包括能随所述鼓轮转动的轴，并且所述轴经过外壳中的分隔壁贯穿所述外壳的内部；
[0040]其中，所述能量吸收器装置被安装在位于所述外壳的外部的所述轴上，并通过所述分隔壁而与所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构分离。
[0041]有利地，所述外壳与外壳的外部环境密封，所述轴和所述分隔壁设有密封。
[0042]优选地，设置有用于所述能量吸收器的外套或外壳，所述用于所述能量吸收器的外套或外壳相对于包括所述鼓轮与所述响应于速度的啮合机构的所述外壳是固定的。
[0043]在一种优选实施方式中，所述响应于速度的啮合机构包括棘齿和棘爪机构。有利地，所述棘齿包括棘齿盘，并且所述棘齿盘和所述棘爪之间有相对转动。在一优选实施方式中，所述棘爪设置为与所述鼓轮一起转动。
[0044]如前所述，所述设备优选地进一步包括设置来用于转动所述鼓轮的重绕(或再绕)机构，以在所述安全绳上没有足够的张力的情况下将所述安全绳重绕到所述鼓轮上，以便能够放出所述绳。
[0045]所述设备可包括锁定装置，所述锁定装置能够致动来防止所述轴/转动传动部件在第一方向转动，但是允许在相反方向转动。
[0046]所述锁定装置可允许所述轴/转动传动部件在影响能量吸收器的展开的方向进行转动。
[0047]所述锁定装置可包括螺纹连接到所述轴/转动传动部件的螺纹部分上的螺母。
[0048]所述螺母可固定在所述设备的外壳或外套上。
[0049]所述轴/转动传动部件在影响能量吸收器展开的方向上的转动可导致所述螺母从拧紧位置松动。
【附图说明】
[0050]现在将通过举例并参照附图来进一步描述本发明，其中；
[0051]图1为根据本发明的坠落制动系统安全设备的第一实施方式的示意性剖视图；
[0052]图2是图1所示设备的展开透视图；
[0053]图3是根据本发明来使用的能量吸收器装置的优选实施方式的示意图；
[0054]图4是根据本发明的坠落制动系统安全设备的第二实施方式的示意性剖视图；
[0055]图5是图4所示设备的展开透视图；和
[0056]图6是图4和图5实施方式的透视图；
[0057]图7是与图1的实施方式类似的具有后座制动装置(recoil brake arrangement)的实施方式的示意性剖视图。
【具体实施方式】
[0058]参照上述附图，首先请见图1，图中展示了根据本发明的具有主外壳2的安全设备1，在所述主外壳2内设置有轴5和设置来能够通过轴承4围绕所述轴转动的旋转鼓轮3。所述设备包括用于悬挂在现有技术中被称为安全防护设备的锚结构上的连接孔眼43。安全绳缠绕在所述鼓轮上，并通过出口部分44穿出所述设备。
[0059]所述轴5的直径变小的近端6保持在所述主外壳 2侧面的尾部轴承7内。
[0060]在所述主外壳2内，邻近并且连接到所述旋转鼓轮3的是重绕或再绕机构8。当一段长度的安全绳从所述鼓轮用尽时(导致所述鼓轮3转动)，所述重绕机构对所述鼓轮3施加小的转矩，使所述鼓轮3向相反的方向转动，这有助于把所述安全绳重绕到所述鼓轮上。一种优选的重绕机构为发条类型(clockspring type)的螺旋弹簧。现有技术中已知许多合适的重绕机构，且因此，在这里就不再详细描述。所述重绕机构提供有轴承18。
[0061]在所述鼓轮的另一端连接的是包括棘爪10和棘齿11装置的速度响应啮合装置。所述棘爪和棘齿装置可以是例如W02008/007119中描述的类型。所述棘爪10设置成通过枢转的凸台27而与鼓轮3 —起转动，所述枢转的凸台27被接纳在设置在鼓轮3和相对的板(facing plate) 14内的相应的凸台凹陷12、13中，而所述相对的板14通过固定螺栓15固定到所述鼓轮3上。棘齿盘11固定成与所述轴5—起转动。当所述鼓轮的转速低于预设速度时，所述安全绳能从所述鼓轮不衰退地放出。在这种状态下，所述棘爪10与所述鼓轮3 —起转动，并且不与所述棘齿11的齿形啮合。所述棘齿11保持固定到所述轴5，而所述轴5与所述棘齿11并不与所述鼓轮3 —起转动。
[0062]所述主外壳2通过端板16封闭，所述端板16通过螺栓17与所述主外壳2螺栓连接。所述轴5的远端21延伸穿过衬套29，所述衬套29被固定在相对的板16中的轴向孔中，所述衬套允许所述轴5相对于所述相对的板16和主外壳2转动。所述轴的远端的横截面形状为D形，具有平面28，以便与下面将要描述的能量吸收器的连接用缠卷构件实现键式啮合连接。轴密封件19将所述轴5密封。这样的设置保证所述主外壳2的内部与所述设备的外部环境密封隔离，即使所述轴延伸穿过作为分隔壁的所述相对的板16。
[0063]能量吸收器外壳20与所述主外壳2螺栓连接，并且包含能量吸收器筒22，而能量吸收器筒22包含能量吸收器带23。所述能量吸收器带23以不展开的形式装入所述筒22内。当发生坠落制动事件而展开时，所述能量吸收器带处于变形状态，以便吸收坠落产生的能量。这会在以下更加详细地进行描述。
[0064]能量吸收器的一种优选实施方式如图3所示。所述能量吸收器筒22包括缠卷构件35和圆形环状的变形环33，该变形环33与所述缠卷构件35同心设置，且所述变形环33具有内表面33a和外表面33b。所述缠卷构件35具有横截面形状是D形的中心孔32，以便与所述轴5的远端21的D形横截面啮合。通过这种方式，所述轴5和缠卷构件35通过键连接，以当所述吸收器筒装填到位时，驱动转动地接合。
[0065]所述能量吸收器带23设置成，响应于所述轴5和所连接的缠卷构件35相对于所述变形环33的相对转动运动而吸收能量。在图示的实施方式中，所述能量吸收器设置成，响应于轴端21相对于变形环33的逆时针转动而吸收能量。
[0066]所述能量吸收器带包括具有沿其整个长度具有不变厚度及宽度的不锈钢带23。在操作中，所述能量吸收器通过不锈钢带23的塑性形变吸收能量。
[0067]所述缠卷构件35提供有键孔32 (D形孔的形式)，用于与所述轴5的末端21键连接并驱动啮合。所述缠卷构件35设置在所述轴的末端21上，使得所述缠卷构件35与所述轴的末端21 —起相对于变形环33转动。在所述缠卷构件35与所述变形环33的内表面33a之间定义有环形空间38。所述环33具有穿过所述环33并与所述环33的内表面33a成切线的变形槽33c。所述槽33c比带34的厚度稍宽。所述槽33c具有扁的顺时针表面33d和平行的扁的逆时针表面33e，并且所述槽33的逆时针表面33e与所述环33的内表面33a相切。所述槽33c具有弯曲的入口表面33f和弯曲的出口表面33g，所述槽33c的顺时针表面33d与所述环33的外表面33b在所述弯曲的入口表面33f接触，且所述槽33c的顺时针表面33d与所述环33的内表面33a在所述弯曲的出口表面33g接触。所述弯曲的入口表面33f和弯曲的出口表面33g被扁的顺时针表面33d分开。
[0068]所述带23具有固定到所述缠卷构件35的第一端23a和自由端23b。所述带23穿过所述槽33c，并且所述带的剩余部分，即以自由端23c结束的那些部分，缠绕在所述变形环33的外表面33b上。所述能量吸收器筒提供有直立的外部圆形壁36，其与所述变形环33同心，使得在所述环33的外表面33b和所述壁36之间形成环形带存储通道37。所述壁36和所述变形环33从所述吸收器筒22的后板39向上竖立。所述吸收器筒22通过螺栓固定到所述主外壳的相对的板16，并为例如风化或灰尘的环境影响提供保护。
[0069]当坠落制动事件发生时，所述安全绳以比通常“安全”放出速度高的速度从所述鼓轮放出。当所述鼓轮3的转动速度达到预设阀值时，所述棘齿11使所述棘爪10伸出一定程度，从而使装在枢轴上的棘爪10围绕它们的枢轴凸台27枢轴旋转超过卸载点(tipping point)，并使其定位于所述棘爪10与所述棘齿11的齿嗤合的位置。上述情形在W02008/007119中有详细描述，但是在W02008/007119所描述的装置中，所述棘爪相对于安全绳鼓轮是固定的，而所述棘齿与所述安全绳鼓轮一起转动，这与本发明所描述的情形是相反的。在齿啮合的位置，所述鼓轮3通过所述棘爪10与所述棘齿11的啮合而与所述轴5有效连接。因此，所述鼓轮3的进一步转动导致所述轴5 (还有所述鼓轮3)在同一方向的耦合转动。而且，所述轴5的末端21与所述缠卷构件35驱动连接，从而造成缠卷构件35相对于变形环33的相对转动。这种相对转动会使所述不锈钢带34围绕所述缠卷构件35缠绕，并拉动缠卷在环形带存储通道37内的不锈钢带34穿过所述变形槽33c后进入所述环形空间38。当所述带34穿过所述槽33时，所述带34发生塑性变形，从而吸收能量。
[0070]如果所述能量吸收器继续受到施加的比预设力偶大的力偶的作用，则所述带34的整个长度将穿过槽33c，并且当所述带34的自由端34b穿过所述槽33c时，轮轴32 (和缠卷构件35)将会被释放而能够相对于环33进行自由转动而不吸收任何能量。为了防止这种情况的发生，在所述缠卷构件35与所述环33的内表面33a之间定义的环形空间38被设置为很小，以致当所述带34围绕所述缠卷构件35缠绕时不能容纳所述带34的全部长度。这样，所述能量吸收器所吸收的总能量可以通过环形空间38的尺寸和能够装入所述环形空间38的所述带34的长度来控制。
[0071]所述能量吸收器筒22装载处于非展开状态的不锈钢吸收器带23，所述带的末端与所述缠卷构件35相连。之后，所述吸收器筒被装入吸收器外壳21中，而装配了所述筒22的所述外壳21之后通过螺栓与连接到主外壳上的相对的板16相连。通过这样做，所述缠卷构件35的D形横截面中心被匹配来接纳到所述轴5的远端21的D形横截面的结构中。通过这种方式，当所述吸收器筒装载到位后，所述轴5与凸台35键啮合在一起，以驱动转动地接合。所述吸收器保持轴5，以使其抵抗旋转，直到施加预设的转矩或力偶，在这之后，所述轴5能够相对于所述尾部轴承7转动，直到所述带34展开到其最大程度。
[0072]作为结果，在所述能量吸收器由于坠落制动事件而展开后，所述能量吸收器能够通过以下方式而轻易得到更换:移除所述吸收器外壳21，移除已用过的筒22，通过装入置换筒而更换所述筒，并且把所述吸收器外壳21重新固定到位。以上所有这些可以在不打扰所述设备的保持密封在主外壳2中的其它任何工作部件的情况下实现，所述主外壳2通过做为分隔壁并且所述轴的末端21延伸穿过的相对的板16来封闭。
[0073]在图1到图3的实施方式中，通过将所述能量吸收器定位到位来防止所述轴5发生转动。因此，直到所述能量吸收器被定位到位，所述轴5才能够转动。这允许，在所述轴通过将所述吸收器筒22装配到位而固定前，重绕弹簧机构8通过轴5的转动而拉紧。在坠落事件发生以及能量吸收器展开后，有必要更换吸收器。当所述能量吸收器被移除以进行更换时，在展开(减能)所述重绕弹簧机构8的影响下，没有任何因素能阻止所述轴5的转动。这意味着，在每次更换能量吸收器时，有必要重新使所述重绕弹簧机构8增能。这增加了调换用过的吸收器筒的复杂程度。
[0074]在图7所示的实施方式中，所述轴5的近端6延伸穿过所述轴承18，并提供有螺纹端6a。螺母70固定在所述轴5的螺纹端6a上。在展开事件后更换所述筒22前，所述螺母70紧固到外壳2上，以相对于所述外壳2固定所述轴5。这使得所述吸收器/筒能够得到更换而无需使所述重绕弹簧机构8展开/减能。所述螺母70位于所述外壳的加大凸台72提供的凹槽71内，并且还提供有密封帽74。这避免所述装置暴露，而暴露将会导致在不利的环境状况下受到腐蚀。用所述螺母70来夹紧所述轴5并不妨碍坠落事件发生时所述能量吸收器23的展开。轴端6a上的螺纹和螺栓70被布置成处于可旋转的状态(rotat1nalsense)，使得当所述轴在展开事件的过程中转动时(造成吸收器线圈23被拉动穿过所述吸收器外壳)，所述螺母70从带螺纹的轴端6a旋开。这能够确保所述吸收器的性能不被 妨碍或干扰。
[0075]在图4到图6所示的可选实施方式中，本发明的想法通过利用能量吸收器的可选实施方式得以实现。在该结构中，所述设备的部件与第一次描述的实施方式中描述的那些部件相同，所有的部件都装在所述外壳2和相对的板16内。然而，在该实施方式中，所述能量吸收器筒22和盘绕存储的能量吸收器带装置23以可选形式的能量吸收器置换，所述可选形式的能量吸收器包括摩擦制动装置51。
[0076]所述摩擦制动装置51包括固定到端板16的外表面的第一环形摩擦盘52，并且所述轴5的远端21延伸贯穿所述第一环形摩擦盘52。在该装置中，所述轴5的远端21具有与紧固螺母53的螺纹孔啮合的外螺纹。应理解，相对于端板16固定的所述盘52不能随轴端21 —起转动。另外两个环形摩擦制动盘54、55设置在所述轴的末端，而在键驱动盘57和制动盘55之间设置有截锥体形状的压缩能量弹簧56。驱动盘55包括用于与所述轴5的D形远端21配合的扁的侧面键槽58，以便与所述轴啮合，使得所述轴5的转动会带动所述驱动盘57发生转动。螺母53被紧固到所述轴5的螺纹端21上，直到施加预设的转矩。这会使所述驱动盘57顶着盘55压缩弹簧56，以便为所述制动装置增能。在操作中，如前一实施方式所述，当坠落制动事件发生时，安全绳从所述鼓轮3中以高于通常“安全”放出情形的速度放出。当所述鼓轮3的转动速度达到预设阀值时，所述棘齿11使所述棘爪10伸出一定程度，从而使装在枢轴上的棘爪10围绕它们的枢轴凸台27枢轴旋转超过卸载点，并使其定位于所述棘爪10与所述棘齿11的齿啮合的位置。在齿啮合的位置，所述鼓轮3通过所述棘爪10与所述棘齿11的啮合而与所述轴5有效连接。因此，所述鼓轮3的进一步转动导致所述轴5 (还有所述鼓轮3)在同一方向的耦合转动。而且，所述轴5的末端21与所述驱动盘57驱动啮合，而所述驱动盘的转动使所述制动盘52、54、55在摩擦制动的作用下相对于彼此转动。上述动作在坠落制动事件过程中吸收能量。
[0077]借助于与用螺栓连接(或以其它方式固定)到主外壳2或相对的板16的外壳20相似的外壳，所述制动盘装置51可以以与第一实施方式中缠卷能量吸收器相似的密封方式与外界密封。与第一次描述的实施方式相似，坠落制动事件及利用所述摩擦制动装置5吸收坠落能量后，摩擦制动部件能够方便且容易地接近，以便能够置换所述部件，并重新把所述装置拉紧到所需的扭矩。重要的是，确保拉紧扭矩处在预设水平，以便能够确保坠落制动事件发生时其具有正确的能量吸收。
【主权项】
1.一种用于坠落制动系统的安全设备，所述安全设备包括: 能量吸收器装置； 安全绳鼓轮，其被安装来用于转动； 响应于速度的啮合机构，其响应于所述鼓轮的转速，所述响应于速度的啮合机构在所述鼓轮的转速高于预设转速时被激活； 转动传动部件，所述传动部件被连接成通过激活时的所述响应于速度的啮合机构而与所述鼓轮一起转动；所述能量吸收器装置响应于所述转动传动部件的操作而被激活。2.如权利要求1所述的安全设备，其中，所述响应于速度的啮合机构安装在介于所述鼓轮和所述能量吸收器装置之间的所述传动部件上。3.如权利要求1或权利要求2所述的安全设备，其中，所述传动部件包括转动轴。4.一种安全设备，包括: 支撑轴； 能量吸收器装置，其安装在所述轴上； 安全绳鼓轮，其被安装来用于转动； 响应于速度的啮合机构，其响应于所述鼓轮的转速，并且所述响应于速度的啮合机构的至少一部分由所述轴来承载，并且所述响应于速度的啮合机构在所述鼓轮的转速高于预设转速时被激活，以便将所述鼓轮的转动耦合到所述能量吸收器装置； 其中，响应于速度的啮合机构装置被安装为介于所述鼓轮和所述能量吸收器装置之间。5.如任一前述权利要求所述的安全设备，其中，所述传动部件包括轴，而且，所述鼓轮被设置为在第一运动状态下独立于所述轴并且围绕所述轴转动，而在第二运动状态下与所述轴一致转动。6.如任一前述权利要求所述的安全设备，其中，所述传动部件包括轴，并且所述轴的一部分设置为与所述能量吸收器配合，以便展开或操作所述能量吸收器。7.如权利要求6所述的安全设备，其中，所述轴的相应部分与驱动部件啮合，且所述驱动部件包括所述能量吸收器装置。8.如任一前述权利要求所述的安全设备，其中，所述传动部件包括轴，而所述能量吸收器装置设置为围绕所述轴的末端安装。9.如任一前述权利要求所述的安全设备，其中，所述能量吸收器装置包括: 缠卷构件； 塑性可变形材料制成的加长部件；和 变形构造； 所述加长部件具有与所述缠卷构件连接的第一末端以及远离所述第一末端的自由的第二末端；所述加长部件在位于所述第一末端和第二末端之间的位置延伸穿过所述变形构造；所述缠卷构件以及变形构造的相对转动使所述加长部件穿过所述变形构造，从而使所述加长部件发生塑性变形，并围绕所述缠卷构件将所述加长部件缠绕成线圈的形式。10.如权利要求9所述的安全设备，其中，所述加长部件在穿过所述变形构造前是以线圈的形式存放的。11.如权利要求9或权利要求10所述的安全设备，其中，所述缠卷构件包括设置为相对于外部构件相对转动的内部构件；所述外部构件包括所述变形构造。12.如权利要求1至8中任一项所述的安全设备，其中，所述能量吸收器装置包括盘式制动装置。13.如任一前述权利要求所述的安全设备，其中，所述传动部件包括轴，并且所述轴经过外壳的分隔壁贯穿所述外壳的内部；所述外壳包括所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构，其中，所述能量吸收器装置被安装在位于所述外壳的外部的所述轴上，并通过所述分隔壁而与所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构分离。14.一种用于坠落制动系统的安全设备，所述安全设备包括: 能量吸收器装置； 安全绳鼓轮，其被安装来用于转动； 响应于速度的啮合机构，其响应于所述鼓轮的转速，所述响应于速度的啮合机构在所述鼓轮的转速高于预设转速时被激活； 外壳，其包括所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构； 传动部件，其包括能随所述鼓轮转动的轴，并且所述轴经过所述外壳的分隔壁贯穿所述外壳的内部； 其中，所述能量吸收器装置被安装在位于所述外壳的外部的所述轴上，并通过所述分隔壁而与所述鼓轮和所述响应于速度的啮合机构分离。15.如权利要求13或权利要求14所述的设备，其中，所述外壳与外壳的外部环境密封，所述轴和所述分隔壁设有密封。16.如权利要求13至16中任一项所述的设备，其中，设置有用于所述能量吸收器的外套或外壳，所述用于所述能量吸收器的外套或外壳相对于包括所述鼓轮与所述响应于速度的啮合机构的外壳是固定的。17.如任一前述权利要求所述的设备，其中，所述响应于速度的啮合机构包括棘齿和棘爪机构。18.如权利要求17所述的设备，其中，所述棘齿包括棘齿盘，并且所述棘齿盘和所述棘爪之间有相对转动。19.如权利要求18所述的设备，其中，所述棘爪被设置成与所述鼓轮一起转动。20.如任一前述权利要求所述的设备，还包括重绕或再绕机构，所述重绕或再绕机构设置用于转动所述鼓轮，以在所述安全绳上没有足够的张力的情况下将所述安全绳重绕到所述鼓轮上以能够放出所述绳。21.如任一前述权利要求所述的设备，包括锁定装置，所述锁定装置能够致动来防止所述轴/转动传动部件在第一方向转动，但是允许在相反方向转动。22.如权利要求21所述的设备，其中，所述锁定装置允许所述轴/转动传动部件在影响所述能量吸收器的展开的方向进行转动。23.如权利要求21或权利要求22所述的设备，其中，所述锁定装置包括螺纹连接到所述轴/转动传动部件的螺纹部分上的螺母。24.如权利要求23所述的设备，其中，所述螺母固定在所述设备的外壳或外套上。25.如权利要求23或权利要求24所述的设备，其中，所述轴/转动传动部件在影响所述能量吸收器的展开的方向上的转动导致所述螺母从拧紧位置松动。
【专利摘要】本发明涉及坠落制动系统安全设备。一种用于坠落制动系统的安全设备，具有安装来用于旋转的安全绳鼓轮以及响应于所述鼓轮的转速的响应于速度的啮合机构，所述响应于速度的啮合机构在所述鼓轮的转速高于预设转速时被激活,以便展开能量吸收器。转动传动部件(可以是轴的形式)被连接成通过激活时的所述响应于速度的啮合机构而与所述鼓轮一起转动。所述能量吸收器响应于所述转动传动部件的操作而展开。所述响应于速度的啮合机构可以安装为介于所述鼓轮和所述能量吸收器之间，以方便更换。
【IPC分类】A62B35/04
【公开号】CN104906720
【申请号】CN201510154883
【发明人】卡尔·琼斯, 欧文·琼斯
【申请人】拉奇韦斯公开有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2008年10月10日
【公告号】CA2699923A1, CA2699930A1, CN101820952A, CN101820952B, CN101918082A, CN101918082B, EP2195093A2, EP2197556A1, EP2653195A1, US8950551, US20100236867, US20100252366, US20150217151, WO2009047469A1, WO2009047541A2, WO2009047541A3, WO2009047541A8
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