《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》是深圳市特辰科技有限公司於2009年04月29日申請的專利，該專利的公布號為：CN101555912，專利公布日：2009年10月14日，發明人是：沈海晏；張愛武；余志鋼；楊鐵柱。
《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》包括轉輪、輪軸、輪軸座、活動銷鍵和銷鍵復位裝置，轉輪與輪軸配合的內圓柱面上開設有多個鍵槽，輪軸上開設有徑向滑槽，滑槽內設定有活動銷鍵和銷鍵復位裝置。轉輪在緩慢轉動過程中，活動銷鍵在輪軸徑向滑槽中相應地作緩慢的徑嚮往復運動，轉輪可正常轉動；當轉輪轉動速度突然加快時，活動銷鍵的往復運動被破壞，活動銷鍵一端頂入轉輪鍵槽內，轉輪即刻自鎖制動。《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》結構緊湊、構造簡單、體積小、密封性能好、動作靈敏、可靠性高、制動距離短、使用安全，適用於建築、機械、冶金、礦山、車輛、船舶等工程領域正常工作時是慢速運行、而快速運行時是危險狀況必須立即停止運行的自鎖安全制動裝置。
2020年7月14日，《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法
- 公布號：CN101555912
- 申請人：深圳市特辰科技有限公司
- 公布日：2009年10月14日
- 地址：廣東省深圳市深南東路2019號東樂大廈502、504室
- 申請號：2009101070227
- 發明人：沈海晏；張愛武；余志鋼；楊鐵柱
- 申請日：2009年04月29日
- Int. Cl.：F16D63/00(2006.01)I; E04G3/32(2006.01)I
- 專利代理機構：深圳中一專利商標事務所
- 代理人：張全文
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
建築附著式升降腳手架是高層和超高層建築施工中使用的設備，在使用或運行過程中，其提升或下降過程均是緩慢進行的，如果快速下墜則是異常狀況，會造成高空墜落或設備損壞事故，因此必須設定設備自鎖安全制動裝置以確保使用安全。
建築施工電梯也是高層和超高層建築施工中使用的設備，在使用或運行過程中，其上升和下降也是緩慢進行的，如果快速下墜則是會造成高空墜落或設備損壞事故，因此也必須設定設備自鎖安全制動裝置。
機械工業、冶金工業使用的物料運送器具或傳送帶，礦山隧道、船舶與海洋等工程中的載運工具，有許多是要求緩慢勻速或緩慢間隙式運行的，如果快速運行則是異常狀況，會造成人員傷亡或設備損壞事故，因此必須設定設備自鎖安全制動裝置。
車輛上使用的安全帶，在乘員的正常動作時可以緩慢的抽送，但是在車輛緊急制動時，乘員上身急劇前傾，安全帶快速抽出，會造成人身傷害，因此必須設定自鎖安全制動裝置卡住安全帶以確保乘員的安全。
2009年前許多的建築、機械、冶金、礦山、車輛、船舶等工程領域的緩慢勻速或緩慢間隙式運行，快速運行是異常狀況，會造成人員傷亡或設備損壞事故的設備大部分設定了自鎖安全制動裝置，但是，這些自鎖安全制動裝置有的結構複雜，故障率高，影響了正常的工作進程，比如附著式升降腳手架設定的擺針式防墜裝置，結構複雜，設定了擺針和跟進裝置，同時架體下降過程中容易產生卡阻現象，有些操作工人將擺針人為失效，帶來了重大的安全隱患；有的自鎖安全制動裝置體積較大，使用一段時間後容易失效，一旦發生意外，很容易造成高空墜落或設備損壞事故，帶來安全隱患，比如說施工電梯的自鎖安全制動裝置就是設定一個甩錘裝置利用快速轉動產生的離心力來制動的，其體積龐大，且需定期維護；有的自鎖安全制動裝置結構複雜，製造精度要求較高，比如許多汽車使用的安全帶上的自動觸發制動裝置；有的自鎖安全制動裝置是採用機電一體化控制，不僅複雜，而且成本也高，故障點多，比如機械工業和冶金工業許多的傳送帶和物料運載器具等。
發明內容
專利目的
《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》的目的之一是提供一種結構緊湊、構造簡單、體積小、密封性能好、動作靈敏、可靠性高、製造精度相對較低、製造成本較低、制動距離短、使用安全的轉輪式自鎖安全制動裝置，其正常工作時慢速運行，而快速運行時是危險狀況必須立即停止運行。
技術方案
《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》是這樣實現的，一種轉輪式自鎖安全制動裝置，包括轉輪、設於所述轉輪內且與該轉輪的內圓柱面轉動配合的輪軸，所述轉輪的內圓柱面上開設有若干鍵槽，所述輪軸上開設有與所述鍵槽對應且徑向貫穿的滑槽，所述滑槽內設有可在該滑槽內雙向滑動且可在轉輪快速轉動時卡入所述鍵槽內使轉輪停止轉動的活動銷鍵；所述活動銷鍵上設定有可使該活動銷鍵復位的銷鍵復位裝置，所述活動銷鍵的長度等於或略小於所述輪軸的直徑與所述鍵槽的深度之和；所述活動銷鍵頂端軸向一側設定有可與所述鍵槽的側棱觸接且可壓迫該活動銷鍵徑向滑動的斜面，所述活動銷鍵尾端軸向雙側各設定有可與所述鍵槽的側棱觸接且可壓迫該活動銷鍵徑向滑動的斜面。
《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》提供的另一種轉輪式自鎖安全制動裝置，包括轉輪、設於所述轉輪內且與該轉輪的內圓柱面轉動配合的輪軸，所述轉輪的內圓柱面上開設有若干鍵槽，所述輪軸上開設有與所述鍵槽對應、工作位置在豎直位置且徑向貫穿的滑槽，所述滑槽內設有可在該滑槽內雙向滑動且可在轉輪快速轉動時卡入所述鍵槽內使轉輪停止轉動的活動銷鍵，所述活動銷鍵的頂端設於所述滑槽的上部，所述活動銷鍵的尾端設於所述滑槽的下部；所述活動銷鍵的長度等於或略小於所述輪軸的直徑與所述鍵槽的深度之和；所述活動銷鍵頂端軸向一側設定有可與所述鍵槽的側棱觸接且可壓迫該活動銷鍵徑向滑動的斜面，所述活動銷鍵尾端軸向雙側各設定有可與所述鍵槽的側棱觸接且可壓迫該活動銷鍵徑向滑動的斜面。
《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》的目的之二是提供一種轉輪式自鎖安全制動裝置的工作方法，該工作方法是這樣的：轉輪在緩慢正轉時，其鍵槽的側棱壓迫活動銷鍵頂端的斜面，活動銷鍵沿輪軸的滑槽向其尾端方向滑動，其尾端滑入轉輪的鍵槽內，轉輪繼續正轉，轉輪的鍵槽的側棱壓迫活動銷鍵尾端的一側斜面，活動銷鍵沿輪軸的滑槽向其頂端方向滑動，其頂端滑入轉輪的鍵槽內，如此循環，實現轉輪的正向轉動；轉輪在緩慢反轉時，轉輪的鍵槽的側棱壓迫活動銷鍵尾端的一側斜面，活動銷鍵沿輪軸的滑槽向其頂端方向滑動，其頂端滑入轉輪鍵槽內，轉輪繼續反轉，其尾端轉入轉輪的鍵槽位置，在銷鍵復位裝置或自身重力的作用下，活動銷鍵尾端滑入轉輪的鍵槽內，其頂端脫出轉輪的鍵槽，如此循環，實現轉輪的反向轉動；其自鎖安全制動是這樣實現的：當轉輪反向轉動速度加快時，活動銷鍵的尾端被轉輪的鍵槽側棱壓迫後，其復位的時間間隙大於該轉輪的鍵槽之相鄰的鍵槽的側棱壓迫活動銷鍵頂端的時間間隙，活動銷鍵不能及時復位，其頂端頂入轉輪的鍵槽內不能完全脫出，從而鎖住轉輪的反向轉動，實現運行設備的自鎖安全制動。
改善效果
《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》結構緊湊、構造簡單、體積小、密封性能好、動作靈敏、可靠性高、制動距離短、使用安全，適用於建築、機械、冶金、礦山、車輛、船舶等工程領域正常工作時是慢速運行、而快速運行時是危險狀況必須立即停止運行的自鎖安全制動裝置。
附圖說明
圖1是《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》實施例一提供的轉輪式自鎖安全制動裝置的軸向斷面剖視圖；
圖2是圖1中的轉輪反向轉動一定角度的軸向斷面剖視圖；
圖3是《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》實施例二提供的轉輪式自鎖安全制動裝置的軸向斷面剖視圖；
圖4是《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》實施例三所提供的轉輪式自鎖安全制動裝置套用在附著式升降腳手架領域的套用示意圖；
圖5是圖4中的A-A剖視圖。
圖中：
1-轉輪；11－鍵槽；12-轉輪輪轂；2－輪軸；21－滑槽；3－活動銷鍵；31-活動銷鍵頂端；32－活動銷鍵尾端；4－銷鍵復位裝置；5-導軌；51-橫桿；6-導座。
技術領域
《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》涉及一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法，適用於建築、機械、冶金、礦山、車輛、船舶等工程領域正常工作時是慢速運行、而快速運行時是危險狀況必須立即停止運行的自鎖安全制動裝置。
權利要求
1.《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》包括轉輪、設於所述轉輪內且與該轉輪的內圓柱面轉動配合的輪軸，其特徵在於：所述轉輪的內圓柱面上開設有若干鍵槽，所述輪軸上開設有與所述鍵槽對應且徑向貫穿的滑槽，所述滑槽內設有可在該滑槽內雙向滑動且可在轉輪快速轉動時卡入所述鍵槽內使轉輪停止轉動的活動銷鍵，所述活動銷鍵上設定有可使該活動銷鍵復位的銷鍵復位裝置；所述活動銷鍵的長度等於或略小於所述輪軸的直徑與所述鍵槽的深度之和；所述活動銷鍵頂端軸向一側設定有可與所述鍵槽的側棱觸接且可壓迫該活動銷鍵徑向滑動的斜面，所述活動銷鍵尾端軸向雙側各設定有可與所述鍵槽的側棱觸接且可壓迫該活動銷鍵徑向滑動的斜面。
2.《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》包括轉輪、設於所述轉輪內且與該轉輪的內圓柱面轉動配合的輪軸，其特徵在於：所述轉輪的內圓柱面上開設有若干鍵槽，所述輪軸上開設有與所述鍵槽對應、工作位置在豎直位置且徑向貫穿的滑槽，所述滑槽內設有可在該滑槽內雙向滑動且可在轉輪快速轉動時卡入所述鍵槽內使轉輪停止轉動的活動銷鍵，所述活動銷鍵的頂端設於所述滑槽的上部，所述活動銷鍵的尾端設於所述滑槽的下部；所述活動銷鍵的長度等於或略小於所述輪軸的直徑與所述鍵槽的深度之和；所述活動銷鍵頂端軸向一側設定有可與所述鍵槽的側棱觸接且可壓迫該活動銷鍵徑向滑動的斜面，所述活動銷鍵尾端軸向雙側各設定有可與所述鍵槽的側棱觸接且可壓迫該活動銷鍵徑向滑動的斜面。
3.如權利要求1~2中任一項所述的《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》，其特徵在於：轉輪在緩慢正轉時，其鍵槽的側棱壓迫活動銷鍵頂端的斜面，活動銷鍵沿輪軸的滑槽向其尾端方向滑動，其尾端滑入轉輪的鍵槽內，轉輪繼續正轉，轉輪的鍵槽的側棱壓迫活動銷鍵尾端的一側斜面，活動銷鍵沿輪軸的滑槽向其頂端方向滑動，其頂端滑入轉輪的鍵槽內，如此循環，實現轉輪的正向轉動；轉輪在緩慢反轉時，轉輪的鍵槽的側棱壓迫活動銷鍵尾端的一側斜面，活動銷鍵沿輪軸的滑槽向其頂端方向滑動，其頂端滑入轉輪的鍵槽內，轉輪繼續反轉，其尾端轉入轉輪的鍵槽位置，在銷鍵復位裝置或自身重力的作用下，活動銷鍵尾端滑入轉輪的鍵槽內，其頂端脫出轉輪的鍵槽，如此循環，實現轉輪的反向轉動；其自鎖安全制動是這樣實現的：當轉輪反向轉動速度加快時，活動銷鍵的尾端被轉輪的鍵槽側棱壓迫後，其復位的時間間隙大於該轉輪的鍵槽之相鄰的鍵槽的側棱壓迫活動銷鍵頂端的時間間隙，活動銷鍵不能及時復位，其頂端頂入轉輪的鍵槽內不能完全脫出，從而鎖住轉輪的反向轉動，實現運行設備的自鎖安全制動。
實施方式
為了使《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》，並不用於限定《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》。
- 實施例一：
如圖1和圖2示，該例提供的一種轉輪式自鎖安全制動裝置，包括轉輪1、設於所述轉輪1內且與該轉輪1的內圓柱面轉動配合的輪軸2，所述轉輪1的內圓柱面上開設有若干鍵槽11，所述輪軸2上開設有與所述鍵槽11對應且徑向貫穿的滑槽21，所述滑槽21內設有可在該滑槽21內雙向滑動的活動銷鍵3，所述活動銷鍵3上設定有可使該活動銷鍵3復位的銷鍵復位裝置4，該復位裝置4具體可為一壓縮彈簧，所述活動銷鍵3的長度等於或略小於所述輪軸2的直徑與所述鍵槽11的深度之和。所述活動銷鍵3的頂端31頂入所述轉輪鍵槽11內時，尾端32則脫出所述轉輪鍵槽11，或所述活動銷鍵3的尾端32頂入所述轉輪鍵槽內11，其頂端31則脫出所述轉輪鍵槽11。
進一步地，所述輪軸2與一輪軸座固定（圖中未示出）連線，所述輪軸2和輪軸座之間設有阻尼裝置（圖中未示出），所述阻尼裝置既與所述輪軸2連線，也與所述輪軸座連線；工作過程中，該阻尼裝置在自鎖安全制動時可產生一定的緩衝作用，以減小對輪軸2的衝擊。
更進一步地，所述活動銷鍵3的頂端31軸向一側設定有可與所述鍵槽11的側棱觸接且可壓迫該活動銷鍵3徑向滑動的斜面311，所述活動銷鍵3的尾端32軸向雙側各設定有可與所述鍵槽11的側棱觸接且可壓迫該活動銷鍵3徑向滑動的斜面321。
《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》結構緊湊、構造簡單、體積小、動作靈敏、可靠性高、製造精度相對較低、製造成本較低、制動距離短、使用安全；且由於工作時工件處於完全密封狀態，大大減少了工作環境對其的污染。
- 實施例二：
如圖3示，該例與實施例一大致相同，所不同之處在於：省略了銷鍵復位裝置4，將輪軸2的滑槽21工作位置設定在豎直位置，所述活動銷鍵3的頂端31設於所述滑槽21的上部，所述活動銷鍵3的尾端32設於所述滑槽21的下部，利用活動銷鍵3的重力產生的作用場來促使其自身復位。
如圖1~圖3所示，《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》還提供了實施例一和實施例二所涉及的一種轉輪式自鎖安全制動裝置的工作方法：轉輪1在緩慢正轉時，其鍵槽11的側棱壓迫活動銷鍵3頂端31的斜面311，活動銷鍵3沿輪軸2的滑槽21向其尾端32方向滑動，其尾端32滑入轉輪1的鍵槽11內，轉輪1繼續正轉，轉輪1的鍵槽11的側棱壓迫活動銷鍵3尾端32的一側斜面321，活動銷鍵3沿輪軸2的滑槽21向其頂端31方向滑動，其頂端31滑入轉輪1的鍵槽11內，如此循環，實現轉輪1的正向轉動；轉輪1在緩慢反轉時，轉輪1的鍵槽11的側棱壓迫活動銷鍵3尾端32的一側斜面321，活動銷鍵3沿輪軸2的滑槽21向其頂端31方向滑動，其頂端31滑入轉輪1的鍵槽11內，轉輪1繼續反轉，其尾端32轉入轉輪1的鍵槽11位置，在銷鍵復位裝置4或自身重力的作用下，活動銷鍵3尾端32滑入轉輪1的鍵槽11內，其頂端31脫出轉輪1的鍵槽11，如此循環，實現轉輪1的反向轉動；其自鎖安全制動是這樣實現的：當轉輪1反向轉動速度加快時，活動銷鍵3的尾端32被轉輪1的鍵槽11側棱壓迫後，其復位的時間間隙大於該轉輪1的鍵槽11之相鄰的鍵槽的側棱壓迫活動銷鍵3頂端31的時間間隙，活動銷鍵3不能及時復位，其頂端31頂入轉輪1的鍵槽11內不能脫出，從而鎖住轉輪1的反向轉動，實現運行設備的自鎖安全制動。
進一步地，實際工作中可以通過多個同軸鏡像設定的轉輪式自鎖安全裝置，可實現可雙向慢速運行的設備突然快速運行時的雙向自鎖安全制動。
- 實施例三：
參閱圖1~圖5，《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》還提供了一種轉輪式自鎖安全制動裝置套用在附著式升降腳手架領域的實例，即一種附著式升降腳手架的轉輪防墜裝置，其包括導軌5和導座6，所述導軌5與導座6滑套連線，所述導軌5上間隔設定有橫桿51，所述導座5上設有可與所述橫桿51轉動嚙合的轉輪1；在轉輪1的輪轂12上設定如前所述的一種轉輪式自鎖安全制動裝置。
《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》所提供的一種附著式升降腳手架的轉輪防墜裝置的工作方法如下：腳手架在緩慢提升時，轉輪1與導軌5上設定的間隔的橫桿51嚙合緩慢正轉；腳手架緩慢下降時，轉輪1與導軌5上設定的間隔的橫桿51嚙合緩慢反轉。腳手架緩慢提升時，轉輪輪轂12的鍵槽11的側棱壓迫活動銷鍵3頂端31的斜面311，活動銷鍵3沿輪軸2的滑槽21向其尾端32方向滑動，其尾端32滑入轉輪1的鍵槽11內，轉輪1繼續正轉，輪轂12的鍵槽11的側棱壓迫活動銷鍵3尾端32的一側斜面321，活動銷鍵3沿輪軸2的滑槽21向其頂端31方向滑動，其頂端31滑入轉輪1的鍵槽11內，如此循環，實現腳手架緩慢提升。腳手架緩慢下降時，轉輪輪轂12的鍵槽11的側棱壓迫活動銷鍵3尾端32的一側斜面321，活動銷鍵3沿輪軸2的滑槽21向其頂端31方向滑動，其頂端31滑入轉輪1的鍵槽11內，轉輪1繼續反轉，其尾端32轉入轉輪1的鍵槽11位置，在銷鍵復位裝置4或自身重力的作用下，活動銷鍵3尾端32滑入轉輪1的鍵槽11內，其頂端31脫出轉輪1的鍵槽11，如此循環，實現腳手架的緩慢下降。其自鎖安全制動是這樣實現的：當轉輪1反向轉動速度加快時，活動銷鍵3的尾端32被轉輪輪轂12的鍵槽11側棱壓迫後，其復位的時間間隙大於該轉輪輪轂12的鍵槽11之相鄰的鍵槽的側棱壓迫活動銷鍵3頂端31的時間間隙，活動銷鍵3不能及時復位，其頂端31頂入轉輪輪轂12的鍵槽11內不能脫出，從而鎖住轉輪1的反向轉動，進而使轉輪1卡住導軌5上間隔設定的橫桿51，防止腳手架繼續墜落。
以上所述僅為《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》的較佳實施例而已，並不用以限制《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》，凡在《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》的保護範圍之內。
榮譽表彰
2020年7月14日，《一種轉輪式自鎖安全制動裝置及其工作方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
