一种防坠器、具有该防坠器的爬架及爬架控制方法与流程 专利技术说明

建筑材料工具的制造及其制品处理技术1.本发明涉及一种防坠器、具有该防坠器的爬架及爬架控制方法，属于建筑领域。背景技术：2.在建筑领域，尤其是中高层建筑，在施工中广泛采用整体提升脚手架，简称爬架，作为建筑物周边的外防护，通过附墙支座安装在墙体上，通过电动葫芦带动其上升或下降，对建筑物进行外防护施工。3.在爬架的实际应用中，为有效安全的使用爬架，必须在脚手架中安装附墙支座，附墙支座上通常设置有防坠器和顶撑，但现有附墙支座上的顶撑在爬架抬升或下降后，需要人工去操作恢复对导轨的支撑，费时费力。4.且伴随着我国城市现代化进程，外形新颖的超大型建筑越来越多地以地标性建筑标签伫立在各个城市，伴随而来的是结构的复杂化。变曲率建筑也越来越多地挑战着传统的规则建筑，也需要对应的超高层多区间状态变化爬架，然而，如何对这些多区间状态变化爬架进行控制，以确保整个高度范围内爬架均处于安全阈值状态，是亟待解决的技术问题。技术实现要素：5.为解决现有技术的不足，本发明提供一种防坠器、具有该防坠器的爬架及爬架控制方法。6.本发明所采用的技术方案为：7.一种防坠器，包括：8.附墙支座，通过预埋螺栓固定在墙体上；9.固定框，水平且固定设置在附墙支座的前端下侧；10.防坠组件，设置在固定框的前端底部，包括：11.传动箱体，设置有两个且两个传动箱体对称设置固定框的前端底部；12.传动轴，两端延伸至两侧的传动箱体内并与传动箱体转动连接，传动轴靠传动箱体远离附墙支座的一侧设置；在位于传动箱体之间的传动轴上固定且对称设置有两个星轮，两个星轮的轮齿均延伸至传动箱体以及固定框的前端外侧；在位于每个传动箱体内的传动轴上均固定设置有棘轮；13.定位销一，设置在每个棘轮上方的传动箱体内并靠传动箱体远离附墙支座的一侧设置，在定位销一上转动设置有相互铰接的第一棘爪和第二棘爪，第一棘爪和第二棘爪的下端分别向外侧倾斜张开，在定位销一上还套设有用于连接第一棘爪和第二棘爪的扭力弹簧；14.定位销二，设置在每个传动箱体靠近附墙支座侧的内部上方，在定位销二与第二棘爪的末端顶部设置有拉簧一，并在位于第二棘爪上方的传动箱体内设置有限位柱；15.在拉簧一以及扭力弹簧的作用下，第一棘爪以及第二棘爪均倾斜朝向传动箱体靠近附墙支座的一侧下方，且第二棘爪的顶部与限位柱的底部抵接；在扭力弹簧的作用下，第一棘爪的前端延伸至棘轮上相邻的两个棘齿之间。16.作为本发明的一种优选，所述防坠器还包括：17.滑板，沿左右侧方向滑动设置在固定框内，在滑板的底部设置有滑块，在固定框的底板顶部设置有沿左右方向设置并供滑块嵌入的滑槽；18.顶撑，沿左右侧方向转动设置在滑板的前端顶部，在滑板的前端顶部对称设置有两个固定板，顶撑的底部通过销轴分别与对应侧的固定板转动连接，在顶撑的前后两侧对称设置有与固定板前端板内侧相连接的拉簧二，在拉簧二与自重的作用下，顶撑倾斜与固定框的前端板抵接；19.伸缩装置，固定设置在滑板后端顶部并与爬架分控箱电性连接，伸缩装置的执行轴水平朝向附墙支座设置，并在伸缩装置的执行轴末端设置有与附墙支座固定的连接板；20.限位板，竖直设置在位于伸缩装置以及固定板之间的滑板上，且限位板的顶部延伸至固定框的顶部上方，在限位板的顶部中间位置开设有向下的槽口，在槽口内由上至下对称且固定设置有两个相互贴合的导向轮；21.牵引钢索，一端与伸缩装置靠近附墙支座的一端顶部固定连接，另一端与顶撑靠近附墙支座的一侧固定连接，牵引钢索的绳体呈s型穿插过两个导向轮，且牵引钢索处于非绷紧状态。22.作为本发明的一种优选，所述顶撑包括顶头、顶撑螺杆和顶撑座，在顶头上设置有呈阶梯状的两个用于对导轨进行支撑的限位卡槽，顶撑螺杆的两端分别与顶头和顶撑座通过螺纹连接，顶撑座通过销轴与固定板转动连接，两个拉簧二分别与顶撑座的前后端壁相连，牵引钢索的端部与顶撑座靠近附墙支座的一侧相连。23.作为本发明的一种优选，所述导向轮为凹槽型导向轮，并在位于上方的导向轮靠近附墙支座的一侧以及位于下方的导向轮远离附墙支座的一侧的轮体上分别设置有用于防止牵引钢索脱离的防护圈。24.作为本发明的一种优选，在固定框的前端还对称设置有两个导向组件，导向组件包括与固定框前端固定连接的侧板以及在两个侧板相互靠近的一侧沿竖直方向转动设置的多个导向滚轮。25.作为本发明的一种优选，在附墙支座与固定框的前后框体之间还对称设置有两个加强板。26.一种爬架，包括如权利要求1-6任一所述的防坠器。27.一种基于上述爬架的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：28.s1：在上升或下降前，通过分控箱获取每个爬架的状态信息并传输至总控箱；29.s2：通过总控箱将分控箱传输来的状态信息进行分析预警并反馈至总控端；30.s2-1：若超出预警值，则通过总控端发出报警信息并提示对应的分控箱机号以及预警类别，提醒人员对相应的爬架进行局部调整；31.s2-2：若未超出预警值或调整后满足未超出预警值的要求，则针对每个分控箱获取的状态信息进行分析，预测爬架在预定时间段内的安全性稳定系数；并根据预测的安全性稳定系数，通过总控端设定每个爬架的上升或下降速度以及每个爬架上升或者下降的距离；32.s3：在上升或下降过程中，分控箱对每个爬架的状态信息、升降速度以及移动距离进行实时监控并传输至总控箱；33.s4：总控箱对分控箱回传的数据进行分析并反馈至总控端；34.s4-1：若爬架在升降过程中状态信息升降速度以及移动距离超出预警值，则通过总控端发出报警信息并提示对应的分控箱机号以及预警类别，提醒人员对相应爬架的电动葫芦进行停机，对相应的爬架进行局部调整，然后重复步骤s2-2及后续步骤；35.s4-2：若爬架在升降过程中状态信息升降速度以及移动距离均在正常范围内，则在爬架达到预定高度后，总控箱发出控制信号至对应的多个分控箱，分控箱接收到控制信号后，控制对应的电动葫芦停机。36.作为本发明的一种优选，步骤s1中，所述爬架的状态信息包括爬架高度值、爬架载重值以及重力平衡程度值。37.本发明的有益效果在于：38.1、通过第一棘爪、第二棘爪以及拉簧一、扭力弹簧二相配合，在导轨加速下坠造成棘轮加速转动时，能够与棘轮实现啮合，避免导轨进一步下坠，结构简单且制动效果优异；39.2、通过牵引钢索、滑板将伸缩装置以及顶撑作为一个整体，并通过伸缩装置的执行轴伸缩带动顶撑发生角度以及高度上的变化，以实现对导轨的支撑或者让位，能够显著的提高效率，并降低了安全风险；40.3、通过分控箱对实现对每个区域的爬架进行单独的监控，并通过总控箱以及总控端对每个区域的爬架进行总体管理，便于精准调控每个爬架的状态，提高了安全性。附图说明41.图1为本发明提供的防坠器的剖视图；42.图2为爬架上升时，防坠组件的状态图；43.图3为爬架正常下降时，防坠组件的状态图；44.图4为爬架加速下降时，防坠组件的状态图；45.图5为顶撑对导轨防坠挡杆进行支撑时状态图；46.图6为导向轮处结构示意图；47.图中主要附图标记含义如下：48.1、附墙支座，2、固定框，3、传动箱体，4、传动轴，5、定位销一，6、定位销二，7、星轮，8、棘轮，9、第一棘爪，10、第二棘爪，11、扭力弹簧，12、拉簧一，13、限位柱，14、滑板，15、顶撑，16、伸缩装置，17、限位板，18、牵引钢索，19、滑块，20、滑槽，21、固定板，22、拉簧二，23、连接板，24、导向轮，25、防护圈，26、顶头，27、顶撑螺杆，28、顶撑座，29、限位卡槽，30、侧板，31、导向滚轮，32、加强板。具体实施方式49.下面结合附图和实施例对本发明做具体的介绍。50.实施例151.本实施例是一种防坠器，参见图1所示，包括附墙支座1、固定框2以及防坠组件，附墙支座1通过预埋螺栓固定在墙体上；固定框2水平且固定设置在附墙支座1的前端下侧；防坠组件设置在固定框2的前端底部。52.防坠组件包括传动箱体3、传动轴4、定位销一5以及定位销二6，传动箱体3设置有两个且两个传动箱体3对称设置固定框2的前端底部；传动轴4的两端延伸至两侧的传动箱体3内并与传动箱体3转动连接，传动轴4靠传动箱体3远离附墙支座1的一侧设置；在位于传动箱体3之间的传动轴4上固定且对称设置有两个星轮7，两个星轮7的轮齿均延伸至传动箱体3以及固定框2的前端外侧；在位于每个传动箱体3内的传动轴4上均固定设置有棘轮8。53.定位销一5设置在每个棘轮8上方的传动箱体3内并靠传动箱体3远离附墙支座1的一侧设置，在定位销一5上转动设置有相互铰接的第一棘爪9和第二棘爪10，第一棘爪9和第二棘爪10的下端分别向外侧倾斜张开，在定位销一5上还套设有用于连接第一棘爪9和第二棘爪10的扭力弹簧11，扭力弹簧11的两端分别嵌入第一棘爪9和第二棘爪10内；此处，第一棘爪9以及第二棘爪10采用类似老虎钳的两个钳爪相同的铰接方式，并在实际应用时，可在第一棘爪9和第二棘爪10铰接端外侧设置对应的限位块，限位块可理解为老虎钳的两个把手的缩小版。54.定位销二6设置在每个传动箱体3靠近附墙支座1侧的内部上方，在定位销二6与第二棘爪10的末端顶部设置有拉簧一12，并在位于第二棘爪10上方的传动箱体3内设置有限位柱13。55.在拉簧一12以及扭力弹簧11的作用下，第一棘爪9以及第二棘爪10均倾斜朝向传动箱体3靠近附墙支座1的一侧下方，且第二棘爪10的顶部与限位柱13的底部抵接；在扭力弹簧11的作用下，第一棘爪9的前端延伸至棘轮8上相邻的两个棘齿之间。56.参见图1、图2所示，在爬架上升时，电动葫芦带动导轨上升，导轨上的防坠挡杆将拨动星轮7顺时针转动，星轮7转动时将带动传动轴4以及传动轴4两端的棘轮8同步转动，棘轮8在顺时针转动时，棘轮8上的棘齿将能够反复拨动第一棘爪9的前端使其朝向第二棘爪10移动，继而能够使得导轨正常上升。57.参见图1、图3所示，在爬架下降时，导轨上的防坠挡杆将拨动星轮7逆时针转动，星轮7转动时同样将带动传动轴4以及传动轴4两端的棘轮8同步转动，棘轮8在逆时针转动时，棘轮8上的棘齿将能够反复拨动第一棘爪9的前端使其朝向远离第二棘爪10的方向移动，并由于拉簧一12的作用，使得第二棘爪10在导轨正常下移时，不会与棘轮8上的棘齿产生啮合，继而能够使得导轨正常下降。58.参见图1、图4所示，若爬架在下降时突然加速下坠，导轨上的防坠挡杆将加快拨动星轮7逆时针转动，转动时同样将带动传动轴4以及传动轴4两端的棘轮8同步转动，棘轮8在逆时针转动时，棘轮8上的棘齿将能够反复拨动第一棘爪9的前端使其朝向远离第二棘爪10的方向移动，但由于速度加快后，棘齿作用于第一棘爪9的作用力提高，在速度和作用力的双重效果下，使得第二棘爪10来不及复位，继而使得棘轮8转动时，第二棘爪10的前段将嵌入棘轮8的棘齿中实现卡死，以此防止导轨的加速下坠。59.防坠器还包括滑板14、顶撑15、伸缩装置16、限位板17以及牵引钢索18，滑板14沿左右侧方向滑动设置在固定框2内，在滑板14的底部设置有滑块19，在固定框2的底板顶部设置有沿左右方向设置并供滑块19嵌入的滑槽20。60.顶撑15沿左右侧方向转动设置在滑板14的前端顶部，在滑板14的前端顶部对称设置有两个固定板21，顶撑15的底部通过销轴分别与对应侧的固定板21转动连接，在顶撑15的前后两侧对称设置有与固定板21前端板内侧相连接的拉簧二22，在拉簧二22与自重的作用下，顶撑15倾斜与固定框2的前端板抵接，并在固定框2的前端板上设置有供顶撑15抵靠的槽口。61.伸缩装置16固定设置在滑板14后端顶部并与爬架分控箱电性连接，伸缩装置16的执行轴水平朝向附墙支座1设置，并在伸缩装置16的执行轴末端设置有与附墙支座1固定的连接板23，通过在总控端操作然后通过总控箱将控制信号传输至分控箱并通过分控箱控制伸缩装置16动作。62.限位板17竖直设置在位于伸缩装置16以及固定板21之间的滑板14上，且限位板17的顶部延伸至固定框2的顶部上方，在限位板17的顶部中间位置开设有向下的槽口，在槽口内由上至下对称且固定设置有两个相互贴合的导向轮24；参见图6所示，导向轮24为凹槽型导向轮24，并在位于上方的导向轮24靠近附墙支座1的一侧以及位于下方的导向轮24远离附墙支座1的一侧的轮体上分别设置有用于防止牵引钢索18脱离的防护圈25。63.牵引钢索18的一端与伸缩装置16靠近附墙支座1的一端顶部固定连接，另一端与顶撑15靠近附墙支座1的一侧固定连接，牵引钢索18的绳体呈s型穿插过两个导向轮24，且牵引钢索18处于非绷紧状态。64.顶撑15包括顶头26、顶撑螺杆27和顶撑座28，在顶头26上设置有呈阶梯状的两个用于对导轨进行支撑的限位卡槽29，限位卡槽29的开口尺寸大于导轨的防坠挡杆的尺寸，顶撑螺杆27的两端分别与顶头26和顶撑座28通过螺纹连接，顶撑座28通过销轴与固定板21转动连接，两个拉簧二22分别与顶撑座28的前后端壁相连，牵引钢索18的端部与顶撑座28靠近附墙支座1的一侧相连。65.现有的顶撑结构，在导轨需要上升时，下方的防坠挡杆将拨动顶撑15向右转动，继而不会妨碍导轨的上升，且在顶撑15的重力作用，能够使得在防坠挡杆不与顶撑15接触时，顶撑15能够倾斜与固定框2的前端板抵接，因此能够防止在升降过程中的导轨突然下坠，上升结束后，通过控制导轨下降一小段距离即可使得防坠挡杆落入限位卡槽29内，实现对导轨的支撑。66.但在导轨需要下降时，现有的顶撑15均需要先旋动顶撑螺杆27以调节顶头26的高度，使顶头26脱离对导轨的支撑并使得顶头26给导轨让位，或先将导轨上升一小段距离，然后将顶撑15拨向另一边，以避免在导轨下降时对其产生阻碍；但由于顶撑15的数量较多，均需要人员手动去操作，且在下降后，仍需要人员手动旋动顶撑螺杆27以调节顶头26的高度实现对导轨防坠挡杆的支撑或先将顶撑15拨回至倾斜朝向导轨，同样费时费力，还增加了操作风险。67.因此，为了解决上述问题，本实施例通过滑板14将顶撑15与伸缩装置16固定为一体并能够相对固定框2左右滑动，然后采用牵引钢索18将顶撑15与伸缩装置16进行连接，伸缩装置16的执行轴末端与附墙支座1固定连接，通过伸缩装置16动作带动顶撑15左右位移。68.如图5所示，为本发明提供的顶撑15在导轨静止时对导轨上的防坠挡杆的支撑状态图，此时，限位卡槽29朝向偏右上方；在导轨上升时，下方的防坠挡杆将拨动顶撑15向右转动，继而不会妨碍导轨的上升，且在拉簧二22的拉力以及顶撑15的重力作用下，能够使得在防坠挡杆不与顶撑15接触时，顶撑15能够倾斜与固定框2的前端板抵接，因此能够防止在升降过程中的导轨突然下坠。69.在导轨需要下降时，伸缩装置16的执行轴收缩，继而使得伸缩装置16带动滑板14朝向附墙支座1移动，此时，由于牵引钢索18处于非绷紧状态且限位卡槽29的开口尺寸大于导轨的防坠挡杆的尺寸，在拉簧二22的拉力以及顶撑15的重力作用下，顶撑座28将保持与固定框2前端板抵接状态，且顶头26的限位卡槽29将相对导轨的防坠挡杆发生一定角度的偏移及下移，在伸缩装置16执行轴持续收缩的过程中，牵引钢索18将逐渐处于绷紧状态，而限位卡槽29将朝向偏左上方，因此，后续伸缩装置16执行轴继续收缩时，牵引钢索18将带动整个顶撑15朝向附墙支座1移动，继而脱离对导轨的支撑，并实现了对导轨的让位，使得导轨能够正常下降。70.在导轨上升结束或者下降结束后，都需要用顶撑15对导轨的防坠挡杆进行支撑，此时，启动伸缩装置16，在伸缩装置16的执行轴不断伸出的过程中，顶撑座28将逐渐与固定框2的前端板抵接，直至牵引钢索18从绷紧状态变成非绷紧状态后，此时，顶头26将移动至防坠挡杆的下方，在伸缩装置16的执行轴继续伸出的过程中，顶头26将逐渐上升，使得限位卡槽29发生偏移和上升，限位卡槽29的朝向也从偏左上方逐渐变为偏右上方，继而使得限位卡槽29能够从底部逐渐抬起对防坠挡杆进行支撑，因此避免了大量的人工操作带来的效率低下以及带来的风险问题。71.为了方便对导轨的导向作用，在固定框2的前端还对称设置有两个导向组件，导向组件包括与固定框2前端固定连接的侧板30以及在两个侧板30相互靠近的一侧沿竖直方向转动设置的多个导向滚轮31，导向滚轮31嵌入导轨的两侧凹槽内并与导轨相对转动连接。72.为了提高整体强度，在附墙支座与固定框的前后框体之间还对称设置有两个加强板32。73.实施例274.本实施例是一种爬架，包括上述结构的防坠器。75.实施例376.本实施例是基于上述的爬架的控制方法，包括如下步骤：77.s1：在上升或下降前，通过分控箱获取每个爬架的状态信息并传输至总控箱，爬架的状态信息包括爬架高度值、爬架载重值以及重力平衡程度值；78.s2：通过总控箱将分控箱传输来的状态信息进行分析预警并反馈至总控端；79.s2-1：若超出预警值，则通过总控端发出报警信息并提示对应的分控箱机号以及预警类别，提醒人员对相应的爬架进行局部调整；80.s2-2：若未超出预警值或调整后满足未超出预警值的要求，则针对每个分控箱获取的状态信息进行分析，预测爬架在预定时间段内的安全性稳定系数；并根据预测的安全性稳定系数，通过总控端设定每个爬架的上升或下降速度以及每个爬架上升或者下降的距离；81.s3：在上升或下降过程中，分控箱对每个爬架的状态信息、升降速度以及移动距离进行实时监控并传输至总控箱；82.s4：总控箱对分控箱回传的数据进行分析并反馈至总控端；83.s4-1：若爬架在升降过程中状态信息升降速度以及移动距离超出预警值，则通过总控端发出报警信息并提示对应的分控箱机号以及预警类别，提醒人员对相应爬架的电动葫芦进行停机，对相应的爬架进行局部调整，然后重复步骤s2-2及后续步骤；84.s4-2：若爬架在升降过程中状态信息升降速度以及移动距离均在正常范围内，则在爬架达到预定高度后，总控箱发出控制信号至对应的多个分控箱，分控箱接收到控制信号后，控制对应的电动葫芦停机。85.通过分控箱对实现对每个区域的爬架进行单独的监控，并通过总控箱以及总控端对每个区域的爬架进行总体管理，便于精准调控每个爬架的状态，提高了安全性。86.以上所述仅是本发明专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明专利的保护范围。









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