螺纹自锁式快速脱开装置

摘要

一种能实现模拟断绳坠落、不受外界停电影响、可远程电控操作且结构简单、成本低、操作方便、安全可靠的螺纹自锁式快速脱开装置，锁体底部设有垂直容腔，锁头插装在垂直容腔内，锁体中部开设下径向通孔，所述锁头对应下径向通孔处为缩径状，下径向通孔内设置有锁紧块并利用定位销定位，锁紧块内端设有凸起；锁体上部设有上径向通孔，上径向通孔内插装丝杠传动轴，丝杠传动轴上安装滑动轴承，丝杠传动轴两端分别设有正反扣的梯形螺纹并安装螺母，丝杠传动轴右侧端部装有驱动轮及挡板Ⅱ；锁体两侧设有拨叉锁紧臂，拨叉锁紧臂底部铰接在锁体上，两个拨叉锁紧臂的叉口分别插入二个螺母前后两侧突出的圆柱体上，拨叉锁紧臂的中部内侧设有突出的顶台。

说明书

背景技术

随着城市化进程加快，城镇建设步伐日新月异，城镇高层建筑越来越多，这些场所 使用的垂直升降设备在大幅增加。由于垂直升降设备数量的增长，与之相关的坠落事故也 在不断发生，并随着设备使用年限的增长而出现增长趋势。垂直升降设备存在很大隐患。 据统计，近年来，我国发生多起群死群伤的垂直升降设备坠落事故，每年造成损失上亿元。 保障垂直升降设备安全的坠落试验已经成为事关公共安全生产的重要事项。目前在坠落试 验和垂直冲击试验中常用的脱开方式有三种：1.电磁铁控制重物脱开方式，它受外界停电 影响，容易发生停电坠落事故；2.液压控制的快速脱开装置，需要泵站，连接高压油管， 在起升10多米范围内来回移动，释放脱开时还伴随震动，油管容易在接头处产生泄露； 3.爆破式脱开装置，它摆脱前两种存在的问题，操作较复杂，试验成本高。

发明内容

本发明是要解决断电坠落和液压泄露及以往实验中的操作复杂安全性差携带不方便 等问题，提供一种螺纹自锁式快速脱开装置，能实现模拟断绳坠落并可自动控制，不受外 界停电影响，可远程电控操作，避免在坠落现场手动操作带来的危险，结构简单，低成本， 操作方便，安全可靠。

本发明的技术解决方案是：一种螺纹自锁式快速脱开装置，包括锁体2和锁头17，锁 体2顶部设有吊装孔1，其特殊之处是：

锁体2底部设有用于插装锁头17的垂直容腔21，锁头17插装在垂直容腔21内并在垂直 容腔21顶部形成一个通气孔15，锁体2中部开设有与垂直容腔21相通的下径向通孔19，所 述锁头17对应下径向通孔19处为缩径状，下径向通孔19内设置有锁紧块9并利用定位销16 定位，所述锁体2上对应定位销16处开设有水平长条孔20，定位销16穿过长条孔20与锁紧 块9固定，锁紧块9内端对应锁头17的缩径处为凸起901，当锁紧块9向内压紧时所述凸起901 卡在锁头17的缩径处；

锁体2上部设有上径向通孔18，上径向通孔18内设置有丝杠传动轴3，丝杠传动轴3上 对应上径向通孔18两端分别安装有滑动轴承11，丝杠传动轴3两端分别设有正反扣的梯形 螺纹7，两侧梯形螺纹7上分别装有螺母4，螺母4前后两侧设有突出的圆柱体401，丝杠传 动轴3左侧端部安装有挡板Ⅰ6，丝杠传动轴3右侧端部装有驱动轮13，通过平键14锁定与 丝杠传动轴3的相对转动，驱动轮13外端通过锁紧螺母5安装有挡板Ⅱ22，锁紧螺母5锁紧 挡板Ⅱ22和驱动轮13，驱动轮13对右侧螺母4起限位作用；

锁体2两侧分别设有拨叉锁紧臂8，拨叉锁紧臂8底部铰接在锁体2上，拨叉锁紧臂 8顶部为叉状，两个拨叉锁紧臂8的叉口分别插入二个螺母4前后两侧突出的圆柱体401 上，拨叉锁紧臂8的中部内侧设有突出的顶台801，所述顶台801顶靠在锁紧块9的外端。

进一步的，上径向通孔18两端设有凹台1801，丝杠传动轴3左部设有凸台301，所 述凸台301卡在上径向通孔18左侧凹台1801处，在丝杠传动轴3右侧安装旋紧圆螺母12， 旋紧圆螺母12卡在径向通孔18右侧凹台1801处。

进一步的，所述垂直容腔21底部呈喇叭扩开形状，在自动装夹时，方便于锁头17进 入垂直容腔21。

进一步的，所述挡板Ⅰ6通过锁紧螺母5固定。

进一步的，拨叉锁紧臂8底部设有轴孔且与设在锁体2底部两侧的轴10连接。

本发明的有益效果是：

1、利用螺纹自锁原理锁紧重物，将丝杠拨叉引入了脱开装置，锁体与锁头采用垂直 容腔定位装夹，采用锁紧块夹紧锁头，两侧对称的可转动的拨叉锁紧臂；打开力小，脱开 装置吊重3000kg重物时打开或锁紧快速脱开装置，手动拉力小于2kg。

2、脱开装置具有不受外界停电影响，克服了断电坠落和液压泄露等问题，不受外界 停电影响，可远程电控操作，避免了在坠落现场手动操作带来的危险，具有结构简单，低 成本，操作方便，安全可靠的优点，给升降设备质量检验提供便利和保障，对避免或减少 重大突发安全生产事故，确保升降设备安全使用，减少人民生命财产的损失起到一定作用， 可以广泛使用垂直升降设备的坠落试验和各种部件的垂直冲击试验。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的锁体的结构示意图；

图3是图2的左视图；

图4是本发明的拨叉锁紧臂的结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是本发明的丝杆传动轴的结构示意图；

图7是本发明的螺母的结构示意图；

图8是图7的左视图；

图9是本发明的锁紧块的结构示意图；

图10是图9的右视图。

图中各部位名称：1.吊装孔，2.锁体，3.丝杠传动轴，4.螺母，5.锁紧螺母，6.挡板 Ⅰ，7.梯形螺纹，8.拨叉锁紧臂，9锁紧块，10.轴，11.滑动轴承，12.锁紧圆螺母，13. 驱动轮，14.平键，15.通气孔，16.定位销，17.锁头，18.上径向通孔，19.下径向通孔， 20.长条孔，21.垂直容腔，22.挡板Ⅱ，301.凸台，401.圆柱体，801.顶台，901.凸起,1801。 凹台。

具体实施方式

该螺纹自锁式快速脱开装置，包括锁体2和锁头17，锁体2顶部设有吊装孔1、底部设 有用于插装锁头17的垂直容腔21，垂直容腔21底部呈喇叭扩开形状，在自动装夹时，方便 于锁头17进入垂直容腔21；锁头17由下至上插装在垂直容腔21内且垂直容腔21顶部形成一 个通气孔15，当锁头17插入或拨出垂直容腔21时，能避免产生正压或负压。

锁体2中部开设有与垂直容腔21相通的下径向通孔19，插装锁头17对应下径向通孔19 处为缩径状，下径向通孔19内设置有锁紧块9并利用定位销16定位，所述锁体2上对应定位 销16处开设有水平长条孔20，定位销16穿过长条孔20与锁紧块9固定，定位销16的作用是 使柱形的锁紧块9不能旋转，只能水平移动。锁紧块9内端对应锁头17的缩径处为凸起901， 当锁紧块9向内压紧时所述凸起901卡在锁头17的缩径处。

锁体2上部设有上径向通孔18，上径向通孔18两端设有凹台1801，径向通孔18内插装 有丝杠传动轴3，丝杠传动轴3上对应上径向通孔18两端安装有两个滑动轴承11，安装时将 丝杠传动轴3从上径向通孔18左侧穿入，丝杠传动轴3左部设有凸台301，安装到位后凸台 301卡在上径向通孔18左侧凹台1801处，限制丝杠传动轴3往右移动，在丝杠传动轴3右侧 安装旋紧圆螺母12，旋紧圆螺母12卡在径向通孔18右侧凹台1801处，限制丝杠传动轴3往 左移动；丝杠传动轴3两端分别设有正反扣的梯形螺纹7，两侧梯形螺纹7上分别装有螺母4， 螺母4前后两侧设有突出的圆柱体401，丝杠传动轴3左侧端部安装有挡板Ⅰ6，挡板Ⅰ6通 过锁紧螺母5固定，对螺母4起限位作用，丝杠传动轴3右侧端部装有驱动轮13，通过平键 14锁定与丝杠传动轴3的相对转动，驱动轮13外端通过锁紧螺母5安装有挡板Ⅱ22，锁紧螺 母5锁紧挡板Ⅱ22和驱动轮13，驱动轮13对右侧螺母4起限位作用。

锁体2两侧分别设有拨叉锁紧臂8，拨叉锁紧臂8底部设有轴孔且与设在锁体2底部 两侧且与锁体2为一体的轴10连接，拨叉锁紧臂8顶部为叉状，两个拨叉锁紧臂8的叉 口分别插入二个螺母4前后两侧突出的圆柱体401上，拨叉锁紧臂8的中部内侧设有突出 的顶台801，所述顶台801顶靠在锁紧块9的外端，使锁紧块9向内紧且其内端的凸起901 卡在锁头17的缩径处。

转动驱动轮13，丝杠传动轴3通过滑动轴承11转动，使丝杠传动轴3两端的梯形螺纹7 分别左旋和右旋，使得左右螺母4同时分别向外移动，螺母4向外移动过程中拨动拨叉锁紧 臂8绕轴10向外转动，随着拨叉锁紧臂8向外转动释放锁紧块9，锁紧块9脱开，锁头17随重 物自由下落，完成快速脱开过程；反方向转动驱动轮13，同上述过程相反，锁头17被锁紧 块9锁住，由于螺纹自锁功能，实现安全锁紧。

在有载荷情况下，载荷的作用力作用到丝杠传动轴3上，力的方向向外，与脱开重物 时螺母4的运动方向相同，打开省力，驱动轮13与电机连接，可实现电动控制。

该脱开装置在坠落试验试验过程中，锁紧脱开可靠性100％，没有出现任何意外脱开或 正常打不开现象，本快速托快装置吊重3吨时，手动打开或锁紧快速脱开装置拉力为50N。

以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、 改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。