防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置的結構設計

湛江科技學院 王 冠

廣州自如生活科技有限公司 張 騫

防墜安全器是施工升降機上重要的安全裝置，其安全運行可以直接防止安全事故的發生，即防墜安全器的檢測是極其重要的一步。當然防墜安全器的檢測卸載和安裝卻是一項不可小視的體力活，因為這些零件比較笨重，而在提起防墜安全器的對接方面比較難以精確定位，所以防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置顯得極為重要。它既滿足了施工現場配套設施不完善的情況下進行預制件卸載的功能需求，也節省了人力并且提高了檢測效率。該設備的研制成功驗證了現代設計方法對產品創新設計的有效性,具有重要的工程實際應用價值，防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置由兩個直線電機組成。下面的直線電機由兩個墊板和一個底板加上一個步進電機和滾軸絲杠的結合組成，下面的直線電機是推動這上面的直線電機前后移動；而上面的直線電機當做了下面直線電機的平臺，再與下面的直線電機形成一個直角使得左右移動，再由托盤夾具將其夾緊；從而實現了防墜安全器自動化對接過程。

為檢測防墜安全器設計的輔助對接平臺裝置，檢測設備是必備工具。它可以代替大部分人工的繁重勞動，改善了勞動條件，提高了檢測效率和檢測精度。

現如今主要的防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置設備是小型柱式電動懸臂式輔助對接起重機、小型龍門架輔助對接起重機和滾軸式升降式液壓升降平臺。

①型柱式電動懸臂式輔助對接起重機是生活中最常見的一種小型起重機，主要適用于貨物和小型機械零件的搬運。起重機由立柱，回轉臂回轉驅動裝置及電動葫蘆組成，立柱下端通過地腳螺栓固定在混凝土基礎上，由擺線針輪減速裝置來驅動懸臂回轉，電動葫蘆在懸臂工字鋼上作左右直線運行，并起吊重物，起重量在125Kg-500Kg。

②小型柱式電動懸臂式輔助對接起重機雖然結構簡單合理，但是在防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置設備上的精確對接十分難控制，使用的效果也并不理想，特別在安裝卸載方面容易滑鉤而造成零件損壞，甚至人生安全事故。

③滾軸式腳踏式液壓升降平臺由機構本體和液壓系統組成，載荷在500Kg以內。機構本體由一個單作用的液壓缸在底部與軸和兩肋板與外絞架相連，外絞架上面再與托板相結合，過液壓系統實現上升或者下降。但是在前后左右偏移方面還是缺失的，尤其是在安裝旋轉方面有很大的不足。

隨著當代機械制造業和檢測技術的不斷發展，社會生產對機械的檢測精度和效率要求也是越來越高。因此，在人類社會檢測技術的發展中，對防墜安全器的檢測應有操作方便、檢測效率高、偏移旋轉平穩等優點的防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置起著極為重要的作用。防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置是一種新型的檢測裝置主要由直線電機、防墜安全器夾具平臺組成。防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置主要適用于SAJ-施工升降機齒輪錐鼓形漸進式防墜安全器中的六種型號，且只需要簡單的控制操作和小型的場地，再將其簡單的對接且檢測即可。對接裝置對提高檢測效率，減輕勞動強度有著極其重要的意義。

1 防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置設計原理

如圖1所示為防墜安全器輔助對接平臺設計方案圖，該方案設計主要由防墜安全器夾具、工作臺、三個步進電機和兩個直線電機組成。其工作原理是在直線電機中下面的步進電機工作使得工作臺前后左右偏移切偏移精度很高，因為高度較小使得防墜安全器夾具剛剛好與檢測機械高度一樣，角度也剛剛好固定在檢測機械安裝角度，最上面的貫穿式步進電機與套筒連接，電機工作可以直接將安全開關扭出。

圖1 防墜安全器輔助對接平臺設計方案圖

該方案中步進電機式直線電機式對接裝置不僅偏移精度穩定精確，而且解決了防墜安全器的高度和角度問題，并且實現了半自動防墜安全器的安裝檢測。裝置滿足設計要求，也能節省工作人員的體力提高工作人員檢測的效率。

2 防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置總體結構設計

防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置采用兩個扁平式直線電機，滾軸絲杠與步進電機結合分別實現前后左右偏移，在工作臺上用托盤式夾具將防墜安全器的固定，碟簧在檢測過程中會逐漸往里扭緊，給予套筒、滾軸絲杠與步進電機結合半自動化式解除碟簧扭緊狀態。如圖2所示。

圖2 防墜安全器輔助對接平臺總體設計圖

3 防墜安全器輔助對平臺重要部件結構設計及選型

3.1 雙邊扭緊夾具結構設計

采用雙邊扭緊夾具型方式將防墜安全器裝置固定，如圖3所示，該設計結構簡單，可直接將防墜安全器放在夾具上，利用螺栓的正方向扭動將夾具往左邊合并的同時將防墜安全器扭緊。

圖3 雙邊扭緊夾具結構

3.2 防墜安全器托盤夾具結構設計

采用托盤式夾具結構將防墜安全器裝置固定，如圖4所示，該設計結構簡單，安裝方便。在左邊圖中在防墜安全器的錐形殼體上描繪出一半做以備用，描繪后即可做出一個半錐形式長方體作為防墜安全器的托盤，且在半錐形上做一層防滑表面，并在上面兩邊面上剛剛好懟住防墜安全器的螺絲孔的外邊，這樣子不僅在固定防墜安全器時省時省力，而且重心在托盤上使穩定性得到了保證。

圖4 防墜安全器托盤夾具結構設計

3.3 滾軸絲桿的電機選型

滾軸絲桿一般采用扁平直線電機驅動，扁平直線電機分為拖鏈式扁平直線電機和步進電機式扁平直線電機兩種，如圖5所示，這兩鐘電機的構成和工作原理大為相識。首先在構成上都由工作臺、直線導軌、短板、緩沖器和光電開關構成，其次工作原理，①在拖鏈式扁平直線電機中拖鏈中的電機轉動，帶動著外面的拖鏈運動，拖鏈與工作臺相接，最后拖鏈帶動工作臺前后工作。②在步進電機式扁平直線電機中，帶動工作臺運動的由步進電機代替了拖鏈。步進電機外接聯軸器和法蘭盤再與滾軸絲杠連接，滾軸絲杠前后有兩個防撞塊，上接工作臺，即步進電機運動時工作臺前后工作。

圖5 扁平直線電機圖

通過分析：①占地面積：拖鏈電機與步進電機相比，拖鏈多占整體空間的10%，不利于整體空間的節約性；②穩定性：拖鏈式直線電機轉動時，因為拖鏈轉動不夠滾軸絲杠平穩導致工作臺抖動厲害，而可能導致防墜安全器偏移原本固定好的方向；③精確性：在直線電機中的工作臺應該有隨時停止的精確程度，而拖鏈和滾軸絲杠相比，拖鏈結構的精確程度遠小于滾軸絲杠的螺紋式。

所以相比之下，選擇滾軸絲杠式直線電機是最合適的。

防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置的結構設計，主要是由兩個扁平是直線電機和一個防止安全區托盤平臺組成。首先直線電機大概由：步進電機、滾軸絲杠、底板和防撞塊組成；然后防墜安全器托盤由：防墜安全器夾具，和托盤組成。這就組成了防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置的結構。防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置的結構基本完成，但是檢測平臺卻不是完全自動化。①對接上：可能會存在些許誤差，導致安裝不了螺栓，在防墜安全器的夾具上應該加上旋轉自動對接；②高度上：應該加上一個自動升降對接裝置，將高度可以隨意變換，使對接裝置更加精密更加自動化；③整體上：防墜安全器檢測平臺輔助對接裝置的結構可以實現完全自動化。