用于牵引滑轮的限制装置.pdf

具体实施方式

应当理解，此处公开的实施方式在应用中并不限于下面说明书中描述或图中图示出的部件的结构和布置的细节。本公开能够具有其它实施方式，并且能够以多种方式实践或执行本公开。而且，应当理解，此处使用的措辞和术语是出于说明的目的而并不应被视作起到限制的作用。

本公开涉及起重装置的生产和使用，起重装置用来升运典型地与例如建筑、桥梁、塔等大型结构的使用和修护相关的平台或吊篮。具体地，本公开涉及一种与牵引滑轮结合使用的限制装置，牵引滑轮可与起重装置一起使用。图1示出了用于支撑至少一个人的示例性平台设备10和相关的工作装备。如图中所示，平台20能够为平坦表面、脚手架、吊篮或舱室。平台具有足够大的尺寸以便搬运至少一个工作人员以及工作装备。在某些实施方式中，平台20能够支撑多个工作人员。平台典型地联接于至少一个装有动力的起重装置30，从而能够在竖直高度上抬升或降低平台。平台可进一步利用安全绳和导绳固定。当修护或构造各种类型的结构时，这种类型的平台设备提供了人员和材料往返各个结构的载卸乘客货物处的运送。例如，平台可以沿叠置桅塔部分竖直移动。平台设备还可用于在各种结构的升运区域上的工作。这种平台通常在例如高层建筑和其它大型结构的大规模建筑工程上使用。例如所描述的平台可在地面与较高楼层之间或在上层楼层之间快速搬运人员和材料，或者作为用于在幕墙或建筑的其它结构上工作的平台。

为了控制行进，平台典型地利用机动化的起重装置。起重设备是一种用于借助卷绕有绳或链的卷筒或抬提轮抬升或降低载荷的装置。图2示出了可用来提高平台或吊篮的示例性起重装置200。该起重设备可以手动操作、电力驱动或气动驱动，并且可利用链、纤维或其它类型的绳作为抬升介质。抬升介质典型地卷绕牵引滑轮，并且由具有特定轮廓以便与缆索或绳接合的牵引滑轮来升起。动力式起重设备能够是电动马达或气动马达。起重设备能够建立为一个集成组件单元或能够建立为组装的定制单元。

牵引滑轮典型地为如下的轮子，该轮子具有位于围绕其周边的两个凸缘之间的槽。槽通常引导绳、缆索或带。牵引滑轮用来改变作用力的方向，传递旋转运动，或者实现直线运动系统或旋转运动系统中的机械利益。图2示出了牵引滑轮的两个示例。滑轮210图示出利用半圈的滑轮，滑轮220图示出利用四分之一圈的滑轮。图4(下面进一步讨论)图示出利用整圈的滑轮320。

如上所述，在例如用于建筑维护的升运平台的各种载荷抬升应用中使用牵引滑轮。牵引滑轮通常设计成在环绕滑轮的缆索或绳中的张力相当大的情况下操作。牵引滑轮并且特别是“V”槽型单滑轮的一个特征在于，缆索或绳的与滑轮接触的各点在围绕滑轮的不同位置处可具有不同半径。因此，钢丝绳的速率会根据每个点与滑轮接触处的瞬时半径而变化。因此，当钢丝绳的相邻部分的半径小于或大于围绕滑轮的平均半径时，钢丝绳将倾向于张紧或隆起。

在滑轮与钢丝绳接触的各点处，摩擦力在缆索或绳中产生驱动张力。通常，缆索或绳倾向于在滑轮的已知区域中隆起。当足够长的缆索或绳隆起并侧向抬离滑轮时，在该区域中的滑轮与钢丝绳之间的摩擦力降低到使得张紧的钢丝绳可能滑动或逐渐产生松弛的程度。然后，缆索或绳将可在施加的载荷的作用下拉紧并且突然恢复与滑轮的完全接触和摩擦力。这种情况会导致由于缆索或绳快速返回抵靠牵引滑轮而产生的较大的并且令人讨厌的砰砰声的脉冲噪声。通常，在维护较差的干燥、无润滑的缆索或绳的情况下，产生砰砰声的噪声的趋势增加。此外，在支承整圈、半圈或四分之一圈的滑轮的情况下会出现砰砰声的噪声。

在本公开的一实施方式中，公开了一种限制装置，该限制装置包括模制部件，该模制部件装配成用以包围滑轮的最可能出现缆索或绳与滑轮分离的区域。将限制装置安装于相关的起重设备或索具，从而使得在最低限度地拆卸包括滑轮的起重设备的情况下可移除和更换限制装置。在另一实施方式中，限制装置可以是可翻转或可旋转的，从而使得一个限制装置在被更换之前至少可使用两个周期。通过允许在钢丝绳与限制装置之间存在小的空间使得限制装置的磨损最小化，由此使得在不增加钢丝绳堵塞的发生率的情况下与限制装置的接触最小化。

所公开的限制装置可设计为不具有运动零件，因此与包括辊子系统的限制系统相比其提供了有利的特性。例如，辊子系统会收集来自腐蚀物、糜烂物的污染物以及来自缆索或绳和相关环境的其它颗粒。通过消除运动零件，本公开的限制装置因此可避免这种污染物和外来颗粒的其它影响。在污染物存在并且已粘附于该装置的位置处，本公开的限制装置的另一特性在于，与钢丝绳的连续接触和/或磨蚀可提供自清洁功能。

在另一实施方式中，通过在限制装置的磨损到达允许极限的适当位置处提供可视标记，来提供需要进行更换的指示。这种标记可提供可视信号，以便在起重设备的常规使用期间以能够被容易地观察到的方式来指示需要进行更换。例如，可使用第二颜色的材料来指示磨损极限。可替代地，在限制器的模制中在最大磨损的位置处横向设置孔。因此，当磨损到达孔的边缘附近时，限制器会冲破并且将钢丝绳路径的中断作为磨损极限的信号。

图3示出了位于牵引滑轮320附近的示例性限制装置磨损量块310。沿着提供与缆索或绳连续接合的槽，牵引滑轮320典型地引导围绕滑轮的周边的缆索或绳。

参照图4，缆索或绳410环绕图3中所示的牵引滑轮320的槽。限制装置的目的在于，当在经常进行抬升的典型应用中操作时，防止钢丝绳抬离滑轮超过预定距离。如上所述，当钢丝绳在滑轮中滑动并且快速返回从而恢复常规的全槽接触时，这种抬升典型地导致较大的砰砰声的噪声。

返回参照图3，利用螺栓连接340将磨损量块310保持在磨损量块保持架320与磨损量块固定板330之间的适当位置。磨损量块310定位成使得在典型操作期间磨损量块的内槽允许穿过牵引滑轮320的绳410的运动。

图5示出了图3和图4中示出的限制组件的横截面图。参照图5，磨损量块310定位成使得内槽与常规操作张力下的缆索或绳410的常规位置分离开小的距离510。为了缆索或钢丝410的操作定位，距离510选择成使得：在防止缆索或钢丝410从牵引滑轮320侧向移位和/或隆起的同时，缆索或钢丝410的外径将不会与磨损量块310持续接触。

在一实施方式中，磨损量块310的轮廓可与环绕滑轮320的所述缆索或绳410的轮廓近似。应当指出，这种轮廓不是必需的，并且磨损量块可提供平的表面或其它表面。当缆索或钢丝410抬离滑轮320时，将对缆索或钢丝410施加力以限制其径向运动并且由此限制缆索或钢丝410的快速返回的距离，从而充分地减小或消除砰砰声的噪声的强度。

磨损量块310相对于缆索或钢丝410的径向位置可进行选择，以便在不发生抬升时限制与缆索或钢丝410接触的持续时间。典型地，在最初使用期间，磨损量块310将经受一些磨损，并且当用较大直径的钢丝绳(例如，8.2mm的绳)更换较小直径的钢丝绳(例如，5/16英寸的绳)时也将经受磨损。此外，在连续的使用过程期间，由于缆索或绳的张力和状态的变化，缆索或钢丝绳在滑轮槽520中的位置可能改变。

缆索或绳的持续维护通常不足以防止一定程度的腐蚀，因此导致在缆索或绳上形成磨蚀锈。因此，磨蚀的可能性会根据缆索或绳的维护程度而变化。此外，当缆索或绳使用了较长一段时间时，磨损和/或椭圆度(也就是说，与缆索或绳的横截面的圆度背离的程度)可增加并且可能导致与磨损量块310接触。因为上述原因，磨损量块310可由如下的可磨蚀材料构成，即，该可磨蚀材料能够优先于磨蚀和损坏缆索或绳之前被磨蚀。因此，当磨损量块310与缆索或绳摩擦时，磨损量块310将被磨损，而钢丝或绳可经受很少的磨损或无磨损。

返回参照图3，利用连接装置--优选地利用螺栓--将磨损量块310保持在磨损量块保持架320与磨损量块固定板330之间的适当位置。参照图4，可将磨损量块固定板310保持在相对于滑轮中心轴420的固定位置，由此保持相对于滑轮的恒定位置。参照图5，保持相对于滑轮中心轴的固定位置进一步限制了缆索或绳从滑轮槽530的移位，并且将磨损量块310上的磨损表面定位成使得名义上与钢丝绳表面相切。

磨损量块310的周向位置可选择在典型地出现最大抬升的位置处。如图4中所示，当缆索或绳的进出点位于九点钟位置440时，该位置可名义上处于一点钟位置430处。在某些情况下，有利地将位置磨损量块310置于不同的位置以适应不同的应用以及缆索或绳的运动模式。在其它情况下，可能会期望不同尺寸的磨损量块310。此外，在某些应用中，可围绕滑轮的周边设置多个磨损量块310。本公开不应限于任何特定的磨损量块形状或特定的磨损量块数量。可使用各种构造和数量的磨损量块以适应任何类型的牵引滑轮和相关的索具。还应当指出，在一定范围的缆索和绳的状态和张力下的实际试验已表明，在很多情况下，图4所示的定位提供了缆索/钢丝运动的充分限制，并且在很多应用中是有效的。

图6示出了处于牵引滑轮环境中的包括限制装置的各个部件的分解图。参照图6，磨损量块310可包括磨损指示器，磨损指示器包括延伸穿过磨损量块的窄尺寸的指示器孔610。孔610定位成：使得当磨损量块620与缆索或绳连续接触而由此导致磨损量块材料的磨损和磨蚀时，指示器孔610逐渐暴露在磨损表面内并且由此提供了应该更换量块的指示以便以期望的方式操作。可将指示器孔610定位于磨损量块310的通常最可能磨损的代表性的点处。

在另一实施方式中，可通过模制具有不同颜色材料的磨损量块310提供磨损指示器，其中，可利用视觉上截然不同的颜色或颜色转换点来标记磨损指示器位置。当磨损量块310磨损至由替代的着色所指示的位置时，目视检查显示已出现足够的磨损，指出需要进行更换。可替代地，可通过将不同颜色的材料插入或附接于磨损量块310来提供磨损指示。在其它实施方式中，可实施磨损检测的其它方法，例如，在模制过程中放入运送电流的细钢丝，该钢丝联接于监控装置或用于监控磨损指示的其它适当的装置。当发生足够的磨损时，该钢丝将断裂，由此更改或打开到达监控装置的电信号。可替代地，该钢丝可不传送电流并且可机械地联接用以保持与监控装置的弹簧张力。当发生足够的磨损时，钢丝将断裂并且因此机械释放钢丝，由此提供机械的磨损指示。

典型地，与上述其它实施方式相比，提供指示器孔610将提供低成本的磨损指示。应当指出，地方或国家法规或规章可要求以特定时间间隔检查相关的索具或起重装置。虽然此处公开的实施方式不影响起重设备的安全并且设置成用以限制上述砰砰声的噪声，但是在该检测过程中，当在磨损表面上看得到孔的柱面时指示器孔可提供方便的可视的磨损指示。可替代地，其它可视磨损指示器能够提供类似的可视提示。

参照图7，图示的是当安装在磨损量块保持架710上时的磨损量块310的形状。通过将磨损量块310设计成关于较长轴对称并且适应性地成形磨损量块710，可在磨损量块保持架710中关于较长轴翻转和旋转磨损量块310，以提供两个磨损表面620。在一实施方式中，当第一磨损表面已磨损至指示进行更换的点时，可绕较长轴将磨损量块旋转180度，以便为进一步的使用提供另外的磨损表面。这种设计可因此使得在必需更换整个磨损量块之前磨损量块的有效寿命加倍。

与磨损量块的特定的定向无关，磨损指示器孔610可相对于磨损表面定位，以便提供其磨损指示功能。在另一实施方式中，磨损量块310可成形为使得两个纵向端部是对称成形的，从而提供另外的可能性，即：颠倒旋转可改变前缘相对于保持架710的位置，并且因此在需要更换磨损量块之前提供了磨损量块的两次另外的使用。应当指出，可沿任何磨损表面设置多个磨损指示器孔。

图8图示出描述用于磨损量块310的移除和更换的方法的一实施方式的分解图。参照图8，可移除螺栓340，从而允许进一步移除磨损量块固定板630。然后，可将磨损量块310从限制磨损量块保持架710分离，并在所示方向上将磨损量块310旋转180度。然后，放置磨损量块310使其抵靠磨损量块保持架710，通过重新定位磨损量块固定板630将磨损量块310保持在适当的位置，并重新插入并拧紧螺栓340以固定整个组件。

作为本公开的另外的特性，可在最低限度地拆卸起重装置、牵引滑轮和相关索具的情况下更换磨损量块保持架中的磨损量块310。磨损量块310的更换或旋转典型地不需要移除牵引滑轮或使缆索或绳脱离牵引滑轮。此外，磨损量块的安装或移除典型地不需要专门工具，由此使维护的时间和成本最小化，并使起重装置的利用率最大化。

在另一实施方式中，磨损量块可进一步关于较短轴和较长轴对称并且安装在类似成形的磨损量块保持架中，以提供磨损量块的两次另外的使用。图9示出了磨损量块的一实施方式，该磨损量块可旋转以提供总共四个磨损周期。在图中，示出了具有磨损孔610并具有两个轴A和B的磨损量块310。通过将磨损量块绕B轴旋转180度，可提供第二表面以用于另外的磨损周期。由于磨损性在如图所示的磨损量块310的左边缘的进入点处最显著，因此可将磨损量块进一步绕A轴旋转180度，由此提供另一前缘以用于第三磨损周期。最后，可将磨损量块再次绕B轴旋转180度，以便提供第四边缘以用于第四磨损周期。

图10示出了磨损量块的示例性实施方式，其中通过绕对称磨损量块310A的中心轴旋转可使用四个表面。如图中所示，由磨损量块固定板630A将磨损量块310A保持在适当的位置，并且由螺栓340将其进一步固定在适当的位置。可沿四个磨损表面中的每个表面设置磨损指示器孔610。通过将磨损量块310A绕中心轴旋转90度，可提供总共四个磨损周期。

此外，通过进一步将磨损量块310A绕其水平轴或竖直轴翻转180度，可使缆索或绳的运动相对于已磨损的表面反向，并提供另外的四个磨损周期。由于磨损性在图10中的左边缘的进入点处最显著，磨损量块310A的位于左侧的边缘或最靠近进入点的边缘将被磨损。因此，如所指出的通过将磨损量块310A翻转180度，当如上所述绕中心轴旋转磨损量块时，磨损量块针对四个表面分别提供另外的四个磨损周期。通过以上述方式旋转和翻转磨损量块310A，在必需完全更换磨损量块310A之前，可提供总共八个磨损周期。

应当理解，上述元件中的每个、或者两个元件或更多元件一起还可在不同于上述类型的其它类型的方法中得到有效的应用。虽然上文所提供的更加详细的示例涉及与用于建筑维护的升运平台相关的起重装置中的牵引滑轮，但是对于本领域的技术人员显而易见，此处所描述的设备和方法将在利用牵引滑轮的其它系统得到应用。此外，前述说明已通过利用示图和示例对设备和方法的各种实施方式进行了阐述。尽管已结合各图中的优选实施方式对本公开进行了描述，但是应当理解，在不背离本公开的情况下，可使用其它类似的实施方式或对所描述的实施方式进行改型和增加，以用于执行本公开的相同功能。此外，应当强调，此处可想到包括海运业和运输系统的各种各样的应用。因此，本公开不应限于任何单个实施方式，而应结合所附权利要求的广度和范围解释本公开。在下面的权利要求中阐述了本公开的另外的特性。