偏心轮式施工升降机防坠安全装置研究

作者:王东红;董良;蔡安江; 刊名:机械设计与制造 上传者:高璇

【摘要】针对低楼层钢丝绳式施工升降机的防坠安全问题,设计并制作了偏心轮式防坠安全装置.对装置的关键构件-偏心轮进行研究,建立了偏心轮的数学模型,得到了偏心轮完全自锁各变量所要满足的关系;并用ADAMS对装置的工作过程进行了仿真计算,得到了装置的性能曲线;以弹簧刚度为设计变量,得到了影响防坠装置性能的敏感区间为(20~60)N/mm.仿真结果表明,该防坠装置制动迅速、平稳.实验结果显示,制动距离均在300mm以内,防坠安全装置达到了设计要求,有较高的可靠性.

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偏心轮式施工升降机防坠安全装置研究 王东红 1,董 良 2,蔡安江 2 (1.中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院,河北廊坊 065000;2.西安建筑科技大学机电工程学院,陕西西安 710055) 来稿日期:2016-06-11 基金项目:国家科技支撑计划资助项目(2006BAJ03A09-05) 作者简介:王东红,(1963-),男,河北廊坊人,博士研究生,研究员,主要研究方向:建筑机械设计与研究等;董 良,(1989-),男,河南南阳人,硕士研究生,主要研究方向:建筑机械设计与研究 1 引言 在建筑施工中,10层以下建筑工程是为数最多的一类施工工程,这类工程的物料运输主要依靠钢丝绳式施工升降机。由于施工环境的复杂性,多功能施工升降机应运而生,如:可进行倾斜输送并能把物料运送至室内的双功能施工升降机,通过专门设计的弯折部位,导轨可实现斜直连接并能调节弯折角度[1]。由于起升高度低,这类施工升降机的防坠安全没有得到足够重视,且现有的防坠装置通用性和可靠性不佳,不能很好满足对安全性的要求。 国内外通常采用滑楔式或卡销式防坠安全装置,具有代表性的,如德国 BOCKER 公司生产的快装折叠式升降机,其采用带缓冲机构的挂钩式防坠装置,结构复杂,制动时冲击力大,易损坏部件,且制动距离受塔身横杆间距的影响,偶尔发生制动失效的情况;而滑楔式防坠装置对导轨的直线度、平整度以及安装精度要求较高,对于有弯折机构的升降机并不适用;国内更有借增大钢丝绳的直径,以提高安全系数的方法来解决防坠安全问题。 综合上述考虑,提出和设计了一种通用性好的偏心轮式防坠安全装置,针对其可靠性进行了分析计算,对影响工作性能的关键因素进行了研究,并将研究结果进行了实验验证,解决了此类升降机的防坠安全问题。 2 防坠安全装置的研究 在施工升降机工作的过程中,当钢丝绳断裂时,限制升降平台的运行速度并使其停止坠落的一种机械装置称为防坠安全装置。其性能的好坏直接影响着施工人员及货物的安全。防坠安全装置一般安装在升降平台上,通过与导轨作用,制停升降平台。 2.1 制动形式的分析 低楼层施工升降机的物料运输,要求防坠安全装置制动迅速,安全可靠,制动距离不能过长。因渐进式防坠安全装置制动距离相对于瞬时式防坠安全装置较长,且结构更为复杂,安装调试不便,所以此类升降机宜采用瞬时式防坠安全装置。 摘 要:针对低楼层钢丝绳式施工升降机的防坠安全问题,设计并制作了偏心轮式防坠安全装置。对装置的关键构件— 偏心轮进行研究,建立了偏心轮的数学模型,得到了偏心轮完全自锁各变量所要满足的关系;并用 ADAMS 对装置的工作过程进行了仿真计算,得到了装置的性能曲线;以弹簧刚度为设计变量,得到了影响防坠装置性能的敏感区间为(20~60)N/mm。仿真结果表明,该防坠装置制动迅速、平稳。实验结果显示,制动距离均在 300mm 以内,防坠安全装置达到了设计要求,有较高的可靠性。 关键词:施工升降机;防坠安全装置;偏心轮;ADAMS;制停距离;弹簧刚度 中图分类号:TH16;TH218 文献标识码:A 文章编号:1001-3997(2016)12-0039-04 ResearchontheEccentricSafetyDeviceintheConstructionHoist WANG Dong-hong1,DONG Liang2,CAI An-jiang2 (1.ConstructionMechanizationInstitute,China Academy of Building Research,Hebei Langfang

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