坠落制动系统安全设备的制造方法_2

文档序号:8929804阅读:来源:国知局
2侧面的尾部轴承7内。
[0060]在所述主外壳2内,邻近并且连接到所述旋转鼓轮3的是重绕或再绕机构8。当一段长度的安全绳从所述鼓轮用尽时(导致所述鼓轮3转动),所述重绕机构对所述鼓轮3施加小的转矩,使所述鼓轮3向相反的方向转动,这有助于把所述安全绳重绕到所述鼓轮上。一种优选的重绕机构为发条类型(clockspring type)的螺旋弹簧。现有技术中已知许多合适的重绕机构,且因此,在这里就不再详细描述。所述重绕机构提供有轴承18。
[0061]在所述鼓轮的另一端连接的是包括棘爪10和棘齿11装置的速度响应啮合装置。所述棘爪和棘齿装置可以是例如W02008/007119中描述的类型。所述棘爪10设置成通过枢转的凸台27而与鼓轮3 —起转动,所述枢转的凸台27被接纳在设置在鼓轮3和相对的板(facing plate) 14内的相应的凸台凹陷12、13中,而所述相对的板14通过固定螺栓15固定到所述鼓轮3上。棘齿盘11固定成与所述轴5—起转动。当所述鼓轮的转速低于预设速度时,所述安全绳能从所述鼓轮不衰退地放出。在这种状态下,所述棘爪10与所述鼓轮3 —起转动,并且不与所述棘齿11的齿形啮合。所述棘齿11保持固定到所述轴5,而所述轴5与所述棘齿11并不与所述鼓轮3 —起转动。
[0062]所述主外壳2通过端板16封闭,所述端板16通过螺栓17与所述主外壳2螺栓连接。所述轴5的远端21延伸穿过衬套29,所述衬套29被固定在相对的板16中的轴向孔中,所述衬套允许所述轴5相对于所述相对的板16和主外壳2转动。所述轴的远端的横截面形状为D形,具有平面28,以便与下面将要描述的能量吸收器的连接用缠卷构件实现键式啮合连接。轴密封件19将所述轴5密封。这样的设置保证所述主外壳2的内部与所述设备的外部环境密封隔离,即使所述轴延伸穿过作为分隔壁的所述相对的板16。
[0063]能量吸收器外壳20与所述主外壳2螺栓连接,并且包含能量吸收器筒22,而能量吸收器筒22包含能量吸收器带23。所述能量吸收器带23以不展开的形式装入所述筒22内。当发生坠落制动事件而展开时,所述能量吸收器带处于变形状态,以便吸收坠落产生的能量。这会在以下更加详细地进行描述。
[0064]能量吸收器的一种优选实施方式如图3所示。所述能量吸收器筒22包括缠卷构件35和圆形环状的变形环33,该变形环33与所述缠卷构件35同心设置,且所述变形环33具有内表面33a和外表面33b。所述缠卷构件35具有横截面形状是D形的中心孔32,以便与所述轴5的远端21的D形横截面啮合。通过这种方式,所述轴5和缠卷构件35通过键连接,以当所述吸收器筒装填到位时,驱动转动地接合。
[0065]所述能量吸收器带23设置成,响应于所述轴5和所连接的缠卷构件35相对于所述变形环33的相对转动运动而吸收能量。在图示的实施方式中,所述能量吸收器设置成,响应于轴端21相对于变形环33的逆时针转动而吸收能量。
[0066]所述能量吸收器带包括具有沿其整个长度具有不变厚度及宽度的不锈钢带23。在操作中,所述能量吸收器通过不锈钢带23的塑性形变吸收能量。
[0067]所述缠卷构件35提供有键孔32 (D形孔的形式),用于与所述轴5的末端21键连接并驱动啮合。所述缠卷构件35设置在所述轴的末端21上,使得所述缠卷构件35与所述轴的末端21 —起相对于变形环33转动。在所述缠卷构件35与所述变形环33的内表面33a之间定义有环形空间38。所述环33具有穿过所述环33并与所述环33的内表面33a成切线的变形槽33c。所述槽33c比带34的厚度稍宽。所述槽33c具有扁的顺时针表面33d和平行的扁的逆时针表面33e,并且所述槽33的逆时针表面33e与所述环33的内表面33a相切。所述槽33c具有弯曲的入口表面33f和弯曲的出口表面33g,所述槽33c的顺时针表面33d与所述环33的外表面33b在所述弯曲的入口表面33f接触,且所述槽33c的顺时针表面33d与所述环33的内表面33a在所述弯曲的出口表面33g接触。所述弯曲的入口表面33f和弯曲的出口表面33g被扁的顺时针表面33d分开。
[0068]所述带23具有固定到所述缠卷构件35的第一端23a和自由端23b。所述带23穿过所述槽33c,并且所述带的剩余部分,即以自由端23c结束的那些部分,缠绕在所述变形环33的外表面33b上。所述能量吸收器筒提供有直立的外部圆形壁36,其与所述变形环33同心,使得在所述环33的外表面33b和所述壁36之间形成环形带存储通道37。所述壁36和所述变形环33从所述吸收器筒22的后板39向上竖立。所述吸收器筒22通过螺栓固定到所述主外壳的相对的板16,并为例如风化或灰尘的环境影响提供保护。
[0069]当坠落制动事件发生时,所述安全绳以比通常“安全”放出速度高的速度从所述鼓轮放出。当所述鼓轮3的转动速度达到预设阀值时,所述棘齿11使所述棘爪10伸出一定程度,从而使装在枢轴上的棘爪10围绕它们的枢轴凸台27枢轴旋转超过卸载点(tipping point),并使其定位于所述棘爪10与所述棘齿11的齿嗤合的位置。上述情形在W02008/007119中有详细描述,但是在W02008/007119所描述的装置中,所述棘爪相对于安全绳鼓轮是固定的,而所述棘齿与所述安全绳鼓轮一起转动,这与本发明所描述的情形是相反的。在齿啮合的位置,所述鼓轮3通过所述棘爪10与所述棘齿11的啮合而与所述轴5有效连接。因此,所述鼓轮3的进一步转动导致所述轴5 (还有所述鼓轮3)在同一方向的耦合转动。而且,所述轴5的末端21与所述缠卷构件35驱动连接,从而造成缠卷构件35相对于变形环33的相对转动。这种相对转动会使所述不锈钢带34围绕所述缠卷构件35缠绕,并拉动缠卷在环形带存储通道37内的不锈钢带34穿过所述变形槽33c后进入所述环形空间38。当所述带34穿过所述槽33时,所述带34发生塑性变形,从而吸收能量。
[0070]如果所述能量吸收器继续受到施加的比预设力偶大的力偶的作用,则所述带34的整个长度将穿过槽33c,并且当所述带34的自由端34b穿过所述槽33c时,轮轴32 (和缠卷构件35)将会被释放而能够相对于环33进行自由转动而不吸收任何能量。为了防止这种情况的发生,在所述缠卷构件35与所述环33的内表面33a之间定义的环形空间38被设置为很小,以致当所述带34围绕所述缠卷构件35缠绕时不能容纳所述带34的全部长度。这样,所述能量吸收器所吸收的总能量可以通过环形空间38的尺寸和能够装入所述环形空间38的所述带34的长度来控制。
[0071]所述能量吸收器筒22装载处于非展开状态的不锈钢吸收器带23,所述带的末端与所述缠卷构件35相连。之后,所述吸收器筒被装入吸收器外壳21中,而装配了所述筒22的所述外壳21之后通过螺栓与连接到主外壳上的相对的板16相连。通过这样做,所述缠卷构件35的D形横截面中心被匹配来接纳到所述轴5的远端21的D形横截面的结构中。通过这种方式,当所述吸收器筒装载到位后,所述轴5与凸台35键啮合在一起,以驱动转动地接合。所述吸收器保持轴5,以使其抵抗旋转,直到施加预设的转矩或力偶,在这之后,所述轴5能够相对于所述尾部轴承7转动,直到所述带34展开到其最大程度。
[0072]作为结果,在所述能量吸收器由于坠落制动事件而展开后,所述能量吸收器能够通过以下方式而轻易得到更换:移除所述吸收器外壳21,移除已用过的筒22,通过装入置换筒而更换所述筒,并且把所述吸收器外壳21重新固定到位。以上所有这些可以在不打扰所述设备的保持密封在主外壳2中的其它任何工作部件的情况下实现,所述主外壳2通过做为分隔壁并且所述轴的末端21延伸穿过的相对的板16来封闭。
[0073]在图1到图3的实施方式中,通过将所述能量吸收器定位到位来防止所述轴5发生转动。因此,直到所述能量吸收器被定位到位,所述轴5才能够转动。这允许,在所述轴通过将所述吸收器筒22装配到位而固定前,重绕弹簧机构8通过轴5的转动而拉紧。在坠落事件发生以及能量吸收器展开后,有必要更换吸收器。当所述能量吸收器被移除以进行更换时,在展开(减能)所述重绕弹簧机构8的影响下,没有任何因素能阻止所述轴5的转动。这意味着,在每次更换能量吸收器时,有必要重新使所述重绕弹簧机构8增能。这增加了调换用过的吸收器筒的复杂程度。
[0074]在图7所示的实施方式中,所述轴5的近端6延伸穿过所述轴承18,并提供有螺纹端6a。螺母70固定在所述轴5的螺纹端6a上。在展开事件后更换所述筒22前,所述螺母70紧固到外壳2上,以相对于所述外壳2固定所述轴5。这使得所述吸收器/筒能够得到更换而无需使所述重绕弹簧机构8展开/减能。所述螺母70位于所述外壳的加大凸台72提供的凹槽71内,并且还提供有密封帽74。这避免所述装置暴露,而暴露将会导致在不利的环境状况下受到腐蚀。用所述螺母70来夹紧所述轴5并不妨碍坠落事件发生时所述能量吸收器23的展开。轴端6a上的螺纹和螺栓70被布置成处于可旋转的状态(rotat1nalsense),使得当所述轴在展开事件的过程中转动时(造成吸收器线圈23被拉动穿过所述吸收器外壳),所述螺母70从带螺纹的轴端6a旋开。这能够确保所述吸收器的性能不被
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