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1、10申请公布号CN104085813A43申请公布日20141008CN104085813A21申请号201410286008922申请日20140624B66D1/5420060171申请人山东科技大学地址266590山东省青岛市经济技术开发区前湾港路579号72发明人刘亮齐秀丽李兆杰孙玉杰74专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205代理人王连君54发明名称一种用于气动吊装设备的安全器57摘要本发明提供了一种用于气动吊装设备的安全器。它解决了现有气动吊装存在安全性低的问题。本用于气动吊装设备的安全器包括缸体，缸体内设置有定子，定子内穿伸丝杠，丝杠上通过螺纹连接有螺母，丝杠上还套接活塞。
2、及卷筒，卷筒与螺母固连，卷筒通过轴承连接活塞，卷筒上卷绕有钢丝绳，丝杠上还套接有安全器，安全器与卷筒相固连，安全器具有盘状的机架，机架内铰接若干制动离心块，制动离心块上设置偏心销轴，偏心销轴与机架之间连接拉紧弹簧，制动离心块具有制动卡位部，且制动离心块在角加速度达到临界角加速度的情况下其制动卡位部能与定子形成卡接定位。本发明在升降过程中突发重物脱落或气源异常等情况下，实现制动的安全功能。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图4页10申请公布号CN104085813ACN104085813A1/1页21一种用于气。
3、动吊装设备的安全器，包括缸体，所述缸体内设置有定子，所述定子内穿伸丝杠，所述丝杠上通过螺纹连接有螺母，所述丝杠上还套接活塞及卷筒，所述卷筒与螺母固连，所述卷筒通过轴承连接活塞，所述卷筒上卷绕有钢丝绳，其特征在于，所述丝杠上还套接有安全器，所述安全器与卷筒相固连，所述安全器具有盘状的机架，所述机架内铰接若干制动离心块，所述制动离心块上设置偏心销轴，所述偏心销轴与机架之间连接拉紧弹簧，所述制动离心块具有制动卡位部，且制动离心块在角加速度达到临界角加速度的情况下其制动卡位部能与定子形成卡接定位。2根据权利要求1所述的用于气动吊装设备的安全器，其特征在于，所述机架内还装有若干限速离心块，所述限速离心块。
4、与机架形成滑动连接，所述限速离心块的内端与机架之间连接拉伸弹簧，所述限速离心块的两侧边为限速卡位面，且限速离心块在速度达到临界速度的情况下其限速卡位面能与定子形成卡接定位。3根据权利要求2所述的用于气动吊装设备的安全器，其特征在于，所述限速离心块上凹设行程槽，所述机架上凸设限位部，所述限位部伸嵌入行程槽内，且两者形成相对滑动连接。4根据权利要求2所述的用于气动吊装设备的安全器，其特征在于，所述机架包括位于两侧的基盘，与位于中间的若干块基板，所述基板之间余留有多个装配空间，所述制动离心块与限速离心块分别安设在装配空间内，所述装配空间的外端具有能使制动离心块或限速离心块伸出的敞口。5根据权利要求5。
5、所述的用于气动吊装设备的安全器，其特征在于，所述基盘外侧固定有定位轴，所述定位轴上开设环形槽，所述偏心销轴上开设环形槽，所述拉紧弹簧的一端套接偏心销轴且嵌于其环形槽内，另一端套接定位轴且嵌于其环形槽内。6根据权利要求5所述的用于气动吊装设备的安全器，其特征在于，所述基盘内侧固定有定位杆，所述定位杆上开设环形槽，所述限速离心块的内端开设U形口，所述限速离心块上穿设定位销，所述U形口的底壁上开设连通定位销的装配孔，所述拉伸弹簧的一端伸入装配孔并套接定位销，另一端套接定位杆且嵌于其环形槽内。7根据权利要求5所述的用于气动吊装设备的安全器，其特征在于，所述基板的侧边处凹设装配槽，所述装配槽内嵌有平面滚。
6、针排。权利要求书CN104085813A1/5页3一种用于气动吊装设备的安全器技术领域0001本发明属于气动吊装机械技术领域，涉及一种减速制动结构，特别是一种用于气动吊装设备的安全器。背景技术0002近些年来,气动吊装设备凭着卓越的柔性功能，在工业生产中得到了日益广泛的应用。特别是在石油、化工、汽车、矿山等易燃易爆场合，这种反应灵敏、经济、无污染以及设计操作简单等优点显得尤为重要。现有气动吊装设备在实际操作过程中，意外突发状况随时发生，如负载突然脱离挂钩而造成挂钩突然迅速往上反弹，控制回路压力发生突变等，这些意外将对操作人员的人身安全造成威胁。0003我国装配车间使用较多的是电动葫芦、手拉葫芦。
7、等非智能性吊装设备，它们在一些易燃易爆场合满足不了频繁启动作业、短时作业和精确定位的需求。近些年来我国也开始研究开发了一些气动吊装设备，但无法实现严格意义上的智能平衡，因此我国气动吊装设备安全性能低，开发研究与其配备的安全器显得尤其重要。发明内容0004本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种利用旋转离心力原理，设置了在角加速度达到临界角加速度的情况下进行制动的卡位结构，应对各种突发情况实现及时停转保障安全的用于气动吊装设备的安全器。0005本发明的目的可通过下列技术方案来实现一种用于气动吊装设备的安全器，包括缸体，所述缸体内设置有定子，所述定子内穿伸丝杠，所述丝杠上通过螺纹连接有。
8、螺母，所述丝杠上还套接活塞及卷筒，所述卷筒与螺母固连，所述卷筒通过轴承连接活塞，所述卷筒上卷绕有钢丝绳，所述丝杠上还套接有安全器，所述安全器与卷筒相固连，所述安全器具有盘状的机架，所述机架内铰接若干制动离心块，所述制动离心块上设置偏心销轴，所述偏心销轴与机架之间连接拉紧弹簧，所述制动离心块具有制动卡位部，且制动离心块在角加速度达到临界临界角加速度的情况下其制动卡位部能与定子形成卡接定位。0006本用于气动吊装设备的安全器中，活塞与丝杠呈滑动套接，活塞上设置轴承，卷筒伸出定子的外端连接在轴承上，且两者形成滑动式的套接，由此活塞带动卷筒水平移动，而卷筒在螺旋副的驱动下同步做自转运动；卷筒伸入定子的。
9、内端上通过螺栓固连安全器，由此安全器跟随卷筒同步转动。机架内的制动离心块呈左右对称设置共两个，制动离心块大体呈凸轮形状，且凸轮形状的外端为凸起的制动卡位部，该制动卡位部的一侧面为工作面。定子的周壁上均匀开设多个通口，制动离心块伸出后，其制动卡位部可伸入定子的通口中，并使工作面与通口的边缘相卡接。机架内固定有旋转轴，制动离心块套接在旋转轴上，并能绕旋转轴旋转，旋转轴与偏心销轴之间的距离为偏心距。0007在上述的用于气动吊装设备的安全器中，所述机架内还装有若干限速离心块，所述限速离心块与机架形成滑动连接，所述限速离心块的内端与机架之间连接拉伸弹簧，所说明书CN104085813A2/5页4述限速离。
10、心块的两侧边为限速卡位面，且限速离心块在速度达到临界速度的情况下其限速卡位面能与定子形成卡接定位。机架内的限速离心块呈左右对称设置共两个，限速离心块伸出后，其外部可伸入定子的通口中，使两侧边中任一侧的限速卡位面与通口的边缘相卡接。0008在上述的用于气动吊装设备的安全器中，在速度达到临界速度的情况下，限速离心块离心力克服拉伸弹簧的弹性拉力，而使限速离心块甩出；在角加速度达到临界角加速度的情况下，离心力克服拉紧弹簧的弹性拉力对旋转轴的转矩，而使制动离心块甩出。0009在上述的用于气动吊装设备的安全器中，所述限速离心块上凹设行程槽，所述机架上凸设限位部，所述限位部伸嵌入行程槽内，且两者形成相对滑动。
11、连接。当离心力克服拉伸弹簧的弹性拉力，而使限速离心块甩出时，行程槽相对于限位部向外侧滑移，直至限位部抵靠于行程槽的内端，致使限速离心块达到外伸的最大长度，即行程槽的长度为限速离心块可移位的行程范围。0010在上述的用于气动吊装设备的安全器中，所述机架包括位于两侧的基盘，与位于中间的若干块基板，所述基板之间余留有多个装配空间，所述制动离心块与限速离心块分别安设在装配空间内，所述装配空间的外端具有能使制动离心块或限速离心块伸出的敞口。两侧的基盘夹设中间的四块基板，并通过螺钉形成固定装配。四块基板圈围布置，每相邻两块基板之间具有装配空间，共四个装配空间且相对两装配空间为相同的装配空间，其中一组相对的。
12、装配空间内放置制动离心块，另一组相对的装配空间内放置限速离心块。0011在上述的用于气动吊装设备的安全器中，所述基盘外侧固定有定位轴，所述定位轴上开设环形槽，所述偏心销轴上开设环形槽，所述拉紧弹簧的一端套接偏心销轴且嵌于其环形槽内，另一端套接定位轴且嵌于其环形槽内。0012在上述的用于气动吊装设备的安全器中，所述基盘内侧固定有定位杆，所述定位杆上开设环形槽，所述限速离心块的内端开设U形口，所述限速离心块上穿设定位销，所述U形口的底壁上开设连通定位销的装配孔，所述拉伸弹簧的一端伸入装配孔并套接定位销，另一端套接定位杆且嵌于其环形槽内。0013在上述的用于气动吊装设备的安全器中，所述基板的侧边处凹。
13、设装配槽，所述装配槽内嵌有平面滚针排。考虑到整个安全器发生意外时，角加速度是不同的，通过增设平面滚针排，减少科氏加速度对阻力的影响。0014与现有技术相比，本用于气动吊装设备的安全器能够实现以下功能00151、无论负载还是气源处于异常情况，安全器同时对负载升降双方向起安全保护作用；00162、负载全部处于脱钩情况下，安全器起制动作用；00173、负载中部分工件处于脱钩且限速离心块逐渐增大到临界速度的情况下，安全器起限速作用；00184、负载中部分工件处于脱钩且制动离心块达到临界角加速度的情况下，安全器起制动作用；00195、当气源发生异常情况而导致负载加速度突变且制动离心块达到临界角加速度时，。
14、安全器起制动作用；00206、当气源发生异常情况而导致负载速度逐渐增大时，安全器起限速作用；说明书CN104085813A3/5页500217、负载处于弹性浮动状态时，限制操作者升降负载的速度；00228、安全器起作用时，限速和制动两方面互不干涉。附图说明0023图1是本用于气动吊装设备的安全器中安全器的立体结构示意图。0024图2是本用于气动吊装设备的安全器中安全器的分解结构示意图。0025图3是本用于气动吊装设备的安全器中安全器的限速离心块结构示意图。0026图4是本用于气动吊装设备的安全器的部分装配结构示意图。0027图中，1、基盘；2、基板；3、制动离心块；4、旋转轴；5、偏心销轴；6。
15、、定位轴；7、拉紧弹簧；8、限速离心块；8A、行程槽；9、定位销；10、定位杆；11、拉伸弹簧；12、平面滚针排；13、安全器；14、定子。具体实施方式0028以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。0029如图1、2和3所示，本用于气动吊装设备的安全器包括缸体，缸体内设置有定子14，定子14内穿伸丝杠，丝杠上通过螺纹连接有螺母，丝杠上还套接活塞及卷筒，卷筒与螺母固连，卷筒通过轴承连接活塞，卷筒上卷绕有钢丝绳。丝杠上还套接有安全器13，该安全器13与卷筒相固连。0030活塞与丝杠呈滑动套接，活塞上设置轴承，卷筒伸出定子14的外端连接在轴。
16、承上，且两者形成滑动式的套接，由此活塞带动卷筒水平移动，而卷筒在螺旋副的驱动下同步做自转运动；卷筒伸入定子14的内端上通过螺栓固连安全器13，由此安全器13跟随卷筒同步转动。定子14的周壁上均匀开设多个通口，且通口具体呈矩形口。0031安全器13具有盘状的机架，机架包括位于两侧的两个基盘1，与位于中间的四块基板2，即两侧的基盘1夹设中间的四块基板2，并通过螺钉形成固定装配。四块基板2圈围布置，每相邻两块基板2之间具有装配空间，共四个装配空间且相对两装配空间为相同的装配空间，其中一组相对的装配空间内放置制动离心块3，另一组相对的装配空间内放置限速离心块8。装配空间的外端具有能使制动离心块3或限速。
17、离心块8伸出的敞口。0032基盘1上固定有旋转轴4，制动离心块3套接在旋转轴4上，并能绕旋转轴4旋转。制动离心块3上设置偏心销轴5，旋转轴4与偏心销轴5之间的距离为偏心距。基盘1外侧固定有定位轴6，定位轴6上开设环形槽，偏心销轴5上开设环形槽，偏心销轴5与定位轴6之间连接拉紧弹簧7，即拉紧弹簧7的一端套接偏心销轴5且嵌于其环形槽内，另一端套接定位轴6且嵌于其环形槽内。0033机架内的制动离心块3呈左右对称设置共两个，制动离心块3大体呈凸轮形状，且凸轮形状的外端为凸起的制动卡位部，该制动卡位部的一侧面为工作面，且制动离心块3在角加速度增大至临界角加速度的情况下其制动卡位部能与定子14形成卡接定位。
18、。0034限速离心块8安设于装配空间内，并与机架形成滑动连接。基盘1内侧固定有定位杆10，该定位杆10上开设环形槽。限速离心块8的内端开设U形口，限速离心块8上还穿设定位销9，且U形口的底壁上开设连通定位销9的装配孔。配置一拉伸弹簧11，使其一说明书CN104085813A4/5页6端伸入装配孔并套接定位销9，另一端套接定位杆10且嵌于其环形槽内。0035机架内的限速离心块8呈左右对称设置共两个，限速离心块8的两侧边为限速卡位面，且限速离心块8在速度达到临界速度的情况下其限速卡位面能与定子14形成卡接定位。0036限速离心块8上凹设行程槽8A，基盘1内侧凸设限位部，该限位部伸嵌入行程槽8A内，。
19、且两者形成相对滑动连接。当离心力克服拉伸弹簧11的弹性拉力，而使限速离心块8甩出时，行程槽8A相对于限位部向外侧滑移，直至限位部抵靠于行程槽8A的内端，致使限速离心块8达到外伸的最大长度，即行程槽8A的长度为限速离心块8可移位的行程范围。0037在速度增加大临界速度的情况下，通过离心力克服拉伸弹簧11的弹性拉力，而使限速离心块8甩出；在角加速度达到临界角加速度的情况下，通过离心力克服拉紧弹簧7的弹性拉力对旋转轴4的转矩，而使制动离心块3甩出。0038基板2的侧边处凹设装配槽，该装配槽内嵌有平面滚针排12。考虑到整个安全器13发生意外时，角加速度是不同的，通过增设平面滚针排12，减少科氏加速度对。
20、阻力的影响。0039本用于气动吊装设备的安全器的工作过程0040在牵拉重物上升时，气体推动活塞左移，活塞推动卷筒平移，并同步驱使卷筒在丝杠上旋转，由此通过卷绕钢丝绳将重物提起；此时安全器13随卷筒一起做旋转和轴向移动的复合运动。在释放重物下降时，气体推动活塞右移，同理活塞推动卷筒反向动作，且安全器13随同卷筒作反向的复合运动。0041A、当重物在提升过程中，重物上的某一小部分零件突然脱钩时，但角加速度未达到临界角加速度且速度达到临界速度的情况下，限速离心块8克服拉伸弹簧11的弹性拉力而被甩出，其外部伸入定子14的通口中，使两侧边中任一侧的限速卡位面与通口的边缘相卡接，实现降低转速的目的，速度降。
21、低至临界速度后，限速离心块8在拉伸弹簧11的拉力作用下复位；重物下降过程的作用同理。另外当气源压力突变不是很大时，限速离心块8也起减速、限速作用。0042B、当重物在提升过程中，重物全部突然脱钩时，角加速度达到临界角加速度时，一个制动离心块3克服拉紧弹簧7的弹性拉力对旋转轴4的转矩而被甩出，该制动离心块3的制动卡位部可伸入定子14的通口中，并使工作面与通口的边缘相卡接，达到制动效果；同理当重物在下降过程中，重物脱钩时，另一个制动离心块3起作用。另外这两个制动离心块3在气体压力突变的情况下也起作用。0043本用于气动吊装设备的安全器能够实现以下功能00441、无论负载还是气源处于异常情况，安全器。
22、13同时对负载升降双方向起安全保护作用；00452、负载全部处于脱钩情况下，安全器13起制动作用；00463、负载中部分工件处于脱钩且限速离心块逐渐增大到临界速度情况下，安全器13起限速作用；00474、负载中部分工件处于脱钩且制动离心块达到临界角加速度的情况下，安全器13起制动作用；00485、当气源发生异常情况而导致负载加速度突变且制动离心块达到临界角加速度说明书CN104085813A5/5页7时，安全器13起制动作用；00496、当气源发生异常情况而导致负载速度逐渐增大时，安全器13起限速作用；00507、负载处于弹性浮动状态时，限制操作者升降负载的速度；00518、安全器13起作用时。
23、，限速和制动两方面互不干涉。0052本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。0053尽管本文较多地使用了基盘1；基板2；制动离心块3；旋转轴4；偏心销轴5；定位轴6；拉紧弹簧7；限速离心块8；行程槽8A；定位销9；定位杆10；拉伸弹簧11；平面滚针排12；安全器13；定子14等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背。说明书CN104085813A1/4页8图1说明书附图CN104085813A2/4页9图2说明书附图CN104085813A3/4页10图3说明书附图CN104085813A104/4页11图4说明书附图CN104085813A11。