登高助力装置及其绳索张紧装置和使用方法.pdf

本发明提供一种登高助力装置及其绳索张紧装置和使用方法，包括：张紧支架组件、棘轮张紧装置、张紧连接绳、主机固定组件；张紧支架组件上安装有棘轮张紧装置；张紧连接绳连接于棘轮张紧装置与主机固定组件之间；棘轮张紧装置能够以收紧张紧连接绳的方式牵引主机固定组件沿张紧支架组件滑行。驱动棘轮张紧装置能够收紧张紧连接绳从而牵引主机固定组件沿张紧支架组件滑行，进行通过主机固定组件将安装于主机上的驱动绳拉紧。本发明可以让操作者简单直观地观察到张紧力的可用范围，以及当前的张紧力状况，通过简单操作即可以实现对驱动绳永久变形的补偿，可以避免在现场进行重新收紧、结绳的繁琐作业。

1.  一种绳索张紧装置，其特征在于，包括：张紧支架组件(5)、棘轮张紧装置(6)、张紧连接绳(4)、主机固定组件(3)；
张紧支架组件(5)上安装有棘轮张紧装置(6)；
张紧连接绳(4)连接于棘轮张紧装置(6)与主机固定组件(3)之间；
棘轮张紧装置(6)能够以收紧张紧连接绳(4)的方式牵引主机固定组件(3)沿张紧支架组件(5)滑行。

2.  根据权利要求1所述的绳索张紧装置，其特征在于，张紧支架组件(5)设置有沿长度方向延伸的导槽(19)，棘轮张紧装置(6)被锁紧安装在导槽(19)的一端，主机固定组件(3)沿导槽(19)滑行。

3.  根据权利要求1所述的绳索张紧装置，其特征在于，所述棘轮张紧装置(6)包括：棘轮轴(12)、相配合的棘轮(14)和棘爪(15)；
张紧连接绳(4)的一端卷绕于棘轮轴(12)；
棘轮轴(12)上安装有棘轮(14)；
棘爪(15)通过限制棘轮(14)使得棘轮轴(12)在收紧所述张紧连接绳(4)实现张紧动作时，沿单一方向旋转；
棘轮轴(12)沿所述单一方向旋转以收紧所述张紧连接绳(4)。

4.  根据权利要求3所述的绳索张紧装置，其特征在于，棘轮轴(12)设置有径向孔；所述张紧连接绳(4)的一端通过直接穿过所述径向孔打结系紧于棘轮轴(12)或者连接于棘轮轴(12)的销轴。

5.  根据权利要求3所述的绳索张紧装置，其特征在于，所述棘轮(14)能够与棘轮轴(12)同步旋转；棘轮轴(12)的一端螺接有螺母。

6.  一种登高助力装置，其特征在于，登高助力装置的主机(105)安装于权利要求1至5中任一项所述的绳索张紧装置(2)。

7.  一种权利要求6所述的登高助力装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
驱动棘轮张紧装置(6)以收紧张紧连接绳(4)从而牵引主机固定组件(3)沿张紧支架组件(5)滑行，进行通过主机固定组件(3)将安装于主机(105)上的驱动绳(103)拉紧。

登高助力装置及其绳索张紧装置和使用方法
技术领域
本发明涉及一种绳索张紧装置，尤其适用于使用牵引绳的登高助力装置(助爬器)，使得牵引绳保持张紧力，从而使登高助力装置能够提供足够的动力。
背景技术
在风塔、通信塔、烟囱等具有较大高度的设备设施中，通常都安装有供工作人员上下使用的爬梯。为了减少工作人员的劳动强度，部分设施中安装了与爬梯相配套的登高助力装置，这种装置通过开环或闭合的绳索与工作人员的安全带相连接，由电机驱动绳索从而向工作人员提供助力。
电机驱动绳索的方式是通过摩擦力来驱动，而需要提供足够的助力就需要有足够的摩擦力，而为了加大这种摩擦力就需要张紧装置为绳索提供足够的张紧力。绳索张紧力通常在设备安装时通过调整以符合设计要求，但是其数值会逐渐变小并导致整个装置的驱动力不足，其现象表现为，在驱动过程中驱动轮和绳索之间出现打滑及磨损。绳索张紧力会逐渐变小是由于绳索的固有特性决定的，首先绳索在张紧力的作用下会出现残余变形，在登高行程较大的情况下尤其显著，其次在运行过程中，绳索经过驱动轮和转向轮时会被折弯，导致疲劳变形。上述变形都属于永久变形且随着时间累积和使用次数的增加而不断变大。因此，必须有效检测驱动轮的实际张紧力，并补偿驱动绳的永久变形。
目前，为解决登高助力装置中闭合绳索残余变形的问题，通常在安装时需要用紧绳器将绳索收紧，尽可能地将绳索残余变形在安装的过程中释放。当登高助力装置使用了一段时间后，绳索会逐渐变形，张紧力也就逐渐变小会使绳索打滑，无法使用。这时，通常的解决方法是将绳索接头拆除后，按照之前所述的方法重新收紧绳索，然后剪去多余部分后，重新接头。
以上的方法在实际的操作应用中存在几个缺点：
1、使用紧绳器做紧绳操作时需要较大的劳动强度。
2、拼接绳头需要具有一定的技术性，对操作人员有较高的要求，需要经过一 定的培训。
3、在紧绳的过程中，会导致绳索、登高助力装置以及安装登高助力装置的设备承受较大载荷，会对整个装置的寿命以及安全性造成影响。
4、紧绳时所需要的工具如紧绳器，并不是工作人员平时常用工具，所以并不会随身携带。当工作人员发现绳索松动需要紧绳时，需要重新拿取工具来紧绳，非常影响工作效率。
为此，申请人在本发明之前提交了专利申请“登高助力装置及其操作方法”(申请号：201110421509.X)以对传统技术进行改进，同时也存在着可以继续完善之处，比如“登高助力装置及其操作方法”所记载的张紧操作步骤需要两个步：步骤一：通过旋紧调整螺栓，以令所述调整螺栓拉住框架导向块组件向下运行，利用锁定件将框架导向块组件重新固定至张紧框架的固定用长条孔上；步骤二：将框架导向块组件固定，之后将调整螺栓旋松，把调整支架下移后锁紧至张紧框架的固定用长条孔上，然后重复执行所述步骤一的操作。在实际张紧操作中单次耗时20-30分钟，因此有必要进一步改进结构以及张紧方式来缩短操作耗时。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种登高助力装置及其绳索张紧装置和使用方法。
根据本发明提供的一种绳索张紧装置，包括：张紧支架组件、棘轮张紧装置、张紧连接绳、主机固定组件；
张紧支架组件上安装有棘轮张紧装置；
张紧连接绳连接于棘轮张紧装置与主机固定组件之间；
棘轮张紧装置能够以收紧张紧连接绳的方式牵引主机固定组件沿张紧支架组件滑行。
优选地，张紧支架组件设置有沿长度方向延伸的导槽，棘轮张紧装置被锁紧安装在导槽的一端，主机固定组件沿导槽滑行。
优选地，所述棘轮张紧装置包括：棘轮轴、相配合的棘轮和棘爪；
张紧连接绳的一端卷绕于棘轮轴,另一端可以固定于主机固定组件中的套管上；
棘轮轴上安装有棘轮；
棘爪通过限制棘轮使得棘轮轴在收紧所述张紧连接绳实现张紧动作时，沿单一方向 旋转；
棘轮轴沿所述单一方向旋转以收紧所述张紧连接绳。
优选地，棘轮轴设置有径向孔；所述张紧连接绳的一端通过直接穿过所述径向孔打结系紧于棘轮轴或者连接于棘轮轴的销轴。
优选地，所述棘轮能够与棘轮轴同步旋转；棘轮轴的一端螺接有螺母。
根据本发明提供的一种登高助力装置，登高助力装置的主机安装于上述的绳索张紧装置。
根据本发明提供的一种上述的登高助力装置的使用方法，包括如下步骤：
驱动棘轮张紧装置以收紧张紧连接绳从而牵引主机固定组件沿张紧支架组件滑行，进行通过主机固定组件将安装于主机上的驱动绳拉紧。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明可以让操作者简单直观地观察到张紧力的可用范围；
2、本发明通过简单操作即可以实现对驱动绳永久变形的补偿；
3、本发明在张紧支架组件的张紧支架上有一轴向长形导槽可根据需要设计为任意长度，满足登高助力装置全寿命周期内的调整需求，从而避免在现场进行重新收紧、结绳的繁琐作业。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1展示了本发明提供的绳索张紧装置安装在爬梯上的一个实施例。
图2展示了本发明提供的绳索张紧装置的各个组件组装完成为一个机构。
图3展示了主机固定组件的组装示意图。
图4展示了棘轮张紧装置的组装示意图。
图5展示了张紧支架组件的结构示意图。
图6展示了张紧支架组件的组装示意图。
图中：101为爬梯、102为顶部转向轮、103为驱动绳、104为中部导向装置、105为主机、2为绳索张紧装置、3为主机固定组件、4为张紧连接绳、5为张紧支架组件、6为棘轮张紧装置、7为固定块侧板、8为主机固定块、9为套管、10为框架导向限位板、11为张紧盒U型板、12为棘轮轴、13为张紧盒直板、14为棘轮、 15为棘爪、17为梯级挂扣、18为张紧支架、19为导槽、20为较大的导向限位板、21为较小的导向限位板、22为套管安装孔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种登高助力装置，登高助力装置的主机105安装于绳索张紧装置2。
所述绳索张紧装置，包括：张紧支架组件5、主机固定组件3、棘轮张紧装置6以及张紧连接绳4。其中，主机固定组件3可以在张紧支架组件5上滑动；张紧连接绳4上端连接着主机固定组件3，下端与棘轮张紧装置6相连。
当驱动绳103安装好之后，主机固定组件3在张紧支架组件5的上端，这时需要对登高助力装置进行张紧，用扳手转动棘轮轴12上的螺母使棘轮轴12跟着转动以带动棘轮14转动，带动张紧连接绳4，并使张紧连接绳4缠绕在在棘轮轴12上，使主机固定组件3与棘轮张紧装置6之间的距离缩短，使主机固定组件3的位置下降并且带动登高助力装置的主机105与驱动轮位置下降，使驱动轮与顶部转向轮102之间的中心距变长，达到张紧驱动绳105的效果。
所述张紧支架组件5上开有一条与爬梯同方向的导槽19与所述主机固定组件3配合，使得所述主机固定组件3能够沿着所述导槽19滑动。所述棘轮张紧装置6包括棘爪15；当实施张紧动作时，当张紧力达到所需值时，将所述棘爪15卡住所述棘轮14和棘轮轴12，即可保持当前张紧力，防止棘轮轴12逆向转动导致放松张紧连接绳4。
图1展示了本发明提供的绳索张紧装置2安装在爬梯1上的一个实施例。绳索张紧装置2通过梯级挂扣17安装在爬梯1的梯级上，装配过程中，将绳索张紧装置2上的梯级挂扣17的紧固螺栓松开，将紧固螺栓移开后将梯级挂扣17卡到爬梯1的踏棍上，之后再将紧固螺栓移回到原来的位置，再将螺栓紧固件用扳手上紧。绳索张紧装置2上的三个梯级挂扣17都是如此安装到梯子的踏棍上。
图2展示了本发明的提供的绳索张紧装置2的整体结构。主机固定组件3的框架导向滑块10卡在沿张紧支架组件5纵向延伸的导槽19中，使主机固定组件3可以在张紧支架组件5上滑动。其中，框架导向滑块10的固定由6个内六角圆头螺钉将其紧固 于主机固定块8。所述主机固定组件3的作用是用来与登高助力装置(助爬器)的主机105安装锁定，同时所述主机固定组件3还包括导向部分，能够在所述张紧支架组件5的导槽19内滑动，同时带动所述主机105一起滑动。所述导槽19的延伸方向为竖直方向，即平行于爬梯高度方向。由于主机105上的驱动轮与主机相互固定，同时驱动轮上缠有驱动绳103，所以当主机105通过所述主机固定组件3沿竖直方向滑动时，会将所述驱动绳103张紧。
主机固定组件3包括：主机固定块8、固定块侧板7、框架导向滑块10以及套管9。所述主机固定块8的上半部分有五个沉头螺纹孔，通过内六角圆头螺钉与所述主机105固定安装。所述主机固定块8下部有六个螺纹孔，用来与所述框架导向滑块10安装固定在一起。而在所述螺纹孔的两侧，有两个螺纹通孔，所述螺纹通孔是用来与所述固定块侧板7安装在一起。所述固定块侧板7与所述框架导向滑块10之间通过一螺栓连接，在螺栓上套有一所述套管9。张紧连接绳4的一端卷绕于棘轮轴12，张紧连结绳4的另一端缠绕与套管9上并固定。
图3展示了本发明的主机固定组件的组装过程。先将固定块侧板7、主机固定块8用两个螺栓连接起来紧固在一起，之后，在框架导向滑块10的4块依次排列的板中，将框架导向滑块10的外侧的两个较大的导向限位板20分别放在张紧支架组件5的长条形导槽19轴向的两侧，位于这两个较大的导向限位板20的中间的较小的导向限位板21安装于张紧支架组件5的长条形导槽19的内部。将框架导向滑块10在张紧支架组件5上安装摆放好之后，将套管9摆在固定块侧板7和框架导向滑块10之间，并两端对准套管安装孔22，再用6个内六角圆头螺钉将框架导向滑块10与主机固定块8相连锁紧。，之后用一个螺栓螺母组将套管9紧固锁紧于框架导向滑块10与固定块侧板7之间。在放置套管9的之前将张紧连接绳4的上端套在套管9上。
具体地，所述框架导向滑块10的4块依次排列的板之间宽度两两不同。这4块板依次叠加并通过螺钉固定安装在所述主机固定块8上，在这4块板中，位于内侧的两块板的宽度比所述张紧支架组件5的导槽19略小，通过两侧与所述导槽19配合，位于外侧的两块板的宽度比位于内侧的两块板的宽度略宽，分别从与所述张紧支架组件的内外表面配合。
如图4所示，棘轮张紧装置6主要由4组紧固螺栓螺母组将其固定在张紧支架组件5的下端。棘轮张紧装置6包括：张紧盒U型板11、张紧盒直板13、套管、棘轮14、棘爪15以及棘轮轴12。所述张紧盒U型板11与所述张紧盒直板13通过螺栓螺母安装 在一起，所述张紧盒U型板11的横截面呈U型，与所述张紧盒直板13安装在一起后，在所述张紧盒U型板11的内侧形成一个腔体，在张紧盒U型板11与张紧盒直板13之间安装共用了四组螺栓螺母，且螺栓上都套有套管。而所述张紧盒直板13外侧则安装有所述棘轮14及所述棘爪15。所述棘爪15安装在上述安装用螺栓螺母中，左下角的一组上(面向爬梯方向)，如图2所示。所述棘轮14则安装在上述安装用螺栓螺母的下方，通过螺母与所述棘轮轴12固定在一起。所述棘轮轴12一端与所述棘轮14固定，另一端则通过螺母安装在所述张紧盒U型板11上。所述棘轮轴12的中间部分还有一径向通孔。张紧连接绳一端穿过所述棘轮轴上的径向通孔，另一端编织为圈，套在所述主机固定组件3中的套管9上。在组装棘轮张紧装置6时将张紧连接绳4通过棘轮张紧装置6的棘轮轴12上的孔将张紧连接绳4固定在棘轮轴上，在组装主机固定组件3时将张紧连接绳4的上端换装绳索套在主机固定组件3的套管9上。提前将张紧连接绳4与棘轮张紧装置6以及主机固定组件3连接组装好之后，将主机固定组件3与棘轮张紧装置组件6安装在张紧支架组件5上。
张紧支架组件5与棘轮张紧装置6采用可拆卸连接方式安装在张紧支架组件5上，由于棘轮张紧装置6是张紧动作发生者，因此棘轮张紧装置6锁紧安装在张紧支架组件5的指定位置(例如下端)上。
所述张紧支架组件5的最底部，在所述导槽19的两侧共有六个通孔，其中三个位于所述导槽19的左侧，另三个位于导槽19的右侧。所述通孔用于所述棘轮张紧装置6在所述张紧支架组件5的安装。
图5展示了本发明的张紧支架组件5的安装过程。张紧支架组件5上一共有三个梯级挂扣17，梯级挂扣17呈Z型，使用三组紧固组件将其与张紧支架组件5中的张紧支架18相连接。
本发明提供的登高助力装置的使用方法，包括如下步骤：
驱动棘轮张紧装置6以收紧张紧连接绳4从而牵引主机固定组件3沿张紧支架组件5滑行，进行通过主机固定组件3将安装于主机105上的驱动绳103拉紧。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。