移动作业用防坠落安全带系挂装置及其防坠落方法

技术领域

本发明涉及建筑工程用安全带系挂装置，具体是移动作业用防坠落安全带系挂装置及其防坠落方法。

背景技术

在建筑工程中，涉及高空作业或临边作业的施工工序，作业人员需系挂安全带进行防护。

然而实践表明，现有建筑防护用安全带在使用中存在以下问题：一是在部分作业面条件苛刻的施工中，安全带无处系挂，对作业人员的生命安全构成威胁，影响施工安全性；二是在移动作业或连续作业中，需要频繁更换安全带系挂位置，而安全带系挂位置变动过程中安全带会短时间脱离系挂装置，存在坠落的风险，同样会影响施工安全性。基于此，有必要发明一种移动作业用防坠落安全带系挂装置，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明为了解决现有建筑防护用安全带无处系挂、需频繁变动系挂位置影响施工安全性的问题，提供了移动作业用防坠落安全带系挂装置及其防坠落方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种移动作业用防坠落安全带系挂装置，包括安全带卡扣；还包括纵向布置的钢绞线、套接于钢绞线且与安全带卡扣连接的系挂机构和若干个设置于固定建筑物与钢绞线之间的钢绞线固定机构；所述钢绞线固定机构包括固定连接于固定建筑物的固定板、固定套设于钢绞线外部的钢绞线固定环和水平固定于固定板与钢绞线固定环之间且纵向布置的条形连接板；

所述系挂机构包括套接于钢绞线且右端开口的C形主环；C形主环的内弧面上部一体设置有内圈薄外圈厚且呈前后对称楔形的C形卡环，钢绞线卡接于C形卡环的内腔，C形卡环的右端延伸至C形主环的右上端部、左端向右下方延伸设置有弧形限位条，且弧形限位条与C形主环之间留有间隙；C形主环的下部开设有前后贯通且弧口朝左的弧形孔，弧形孔的右端部延伸至C形主环的下端部；C形主环的前方、后方均设置有横向直立的耳板，两个耳板沿纵向固定穿设有左右平行分布的第I连接销与第II连接销，位于右侧的第I连接销的中部滑动穿于弧形孔，安全带卡扣套接于位于C形主环外侧的第II连接销；

C形主环的右下端部一体设置有后表面与其后侧面齐平的横向直立的安装板，且安装板与C形主环的右上端部之间留有距离；安装板的前侧设置有前表面与C形主环前侧面齐平的弧形的第I活动板，且第I活动板与C形主环的右下端部之间留有距离；第I活动板的下部与安装板通过纵向枢轴铰接，且两者之间夹设有套设于纵向枢轴的扭力弹簧，扭力弹簧的左后端部嵌于安装板的前部、右前端部嵌于第I活动板的后部；安装板的前表面固定有位于第I活动板右侧的三棱柱状的限位块；C形主环的右下端部穿设有左低右高倾斜放置且位于安装板前侧的卡栓，卡栓的左部伸入弧形孔、右部伸出C形主环，卡栓的外部套设有上端与其固定连接且穿于C形主环的第I复位弹簧，第I复位弹簧的下端与C形主环固定连接；第I活动板的下端部开设有与卡栓上下正对且形状匹配的卡槽；

第I活动板的上端面中部开设有前后贯通的安装槽、上侧设置有底部嵌于安装槽且上端与C形主环右上端部接触的第II活动板，第II活动板与安装槽的槽底之间留有距离；第II活动板的左部、右部均转动穿设有外端固定于安装槽侧壁的横向枢轴，第II活动板的底部沿竖向穿设有顶端与其固定且位于两个横向枢轴之间的第II复位弹簧，第II复位弹簧的底端固定于安装槽的槽底。

进一步地，C形主环的下部、安装板、第I活动板、卡栓、第II活动板的重量之和大于C形主环的上部、C形卡环、弧形限位条的重量之和。

进一步地，第II活动板的顶端部呈弧口朝下的弧形；C形主环的右上端部一体设置有上厚下薄且前后对称的楔块，楔块的下表面开设有第II活动板顶端部形状匹配的第I弧形凹槽。

进一步地，第I活动板顶部与楔块底部的间距大于条形连接板沿竖向的厚度，且所述间距值小于钢绞线的外径。

进一步地，所述第II活动板是由磁化材料制成的；所述钢绞线固定环的外侧壁前部、后部均呈圆角结构；所述条形连接板的四个角部均呈倒角结构。

进一步地，所述固定建筑物为脚手架，固定板与脚手架通过U形螺栓固定连接。

进一步地，所述固定建筑物为混凝土构件，固定板与混凝土构件通过膨胀螺栓固定连接。

进一步地，所述系挂机构的数量为多个，各个系挂机构均套接于钢绞线，安全带卡扣一一对应地连接于系挂机构。

进一步地，所述第I连接销呈圆柱形，所述卡栓的左端面上部开设有与第I连接销侧壁形状匹配的第II弧形凹槽。

一种移动作业用防坠落安全带系挂装置的防坠落方法，该方法是基于本发明所述的移动作业用防坠落安全带系挂装置实现的，该方法是采用如下步骤实现的：

S1：系挂装置的安装：将钢绞线固定机构安装于固定建筑物与钢绞线之间后，在钢绞线上安装系挂机构，安装系挂机构时首先向左转动第I活动板，接着将钢绞线穿过第II活动板与C形主环右上端部之间的间隙，而后在扭力弹簧的作用下第I活动板复位，然后挂接安全带卡扣，即可完成系挂机构的安装；

S2：正常作业时，钢绞线卡接于C形卡环的内腔，系挂机构随作业人员的水平移动滑动于钢绞线，为作业人员提供防护作用；当需要通过钢绞线固定机构时，保持钢绞线与系挂机构的连接状态，钢绞线固定环穿过C形卡环，第II活动板在条形连接板的推动下绕着横向枢轴向前或向后转动，由此使得条形连接板通过第II活动板与C形主环右上端部之间的间隙，即可在保持与钢绞线连接的状态下通过钢绞线固定机构，而后在第II复位弹簧的作用下，第II活动板复位，重新与C形主环右上端部相接触，系挂机构恢复为闭合环状；

S3：当作业人员发生下坠时，在第I连接销与弧形孔的作用下，作业人员下坠带动两个耳板转动至C形主环的下部，当转动至弧形孔的右端部时，第I连接销推动卡栓，卡栓向上顶起进入卡槽，对第I活动板的位置进行锁定，使得系挂机构保持闭合环状，由此实现对作业人员的防护；在此过程中，弧形限位条与C形卡环能够将钢绞线锁定在系挂机构的上部，从左右方向对钢绞线进行限位；限位块能够从左右方向对第I活动板进行限位，防止第I活动板向右转动破坏第I活动板的锁定状态，由此实现下坠时对作业人员的防护。

本发明结构设计合理可靠，解决了建筑防护用安全带无处系挂、需频繁变动系挂位置的问题，而且连接牢固，在发生下坠时能够锁定钢绞线，降低了高处作业、临边作业的坠落风险，提升了建筑工程施工安全系数，保障了作业人员的生命安全，同时结构稳定，将钢绞线定位在系挂机构上部，滑行通畅，能够顺利通过钢绞线固定机构，避免作业人员在危险部位重新挂扣安全带卡扣，降低安全风险，进一步提升了施工作业安全系数，进一步的，结构简易，安装快捷，提高了施工效率，具有制造成本低、可周转使用、可半自动转换的优点，可适用于各类建筑施工水平作业面，亦可应用于多人作业场景。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中系挂机构的平面结构示意图；

图3是本发明中系挂机构的立体结构示意图；

图4是本发明的使用状态参考图。

图中，1-安全带卡扣，2-钢绞线，3-固定板，4-钢绞线固定环，5-条形连接板，6-C形主环，7-C形卡环，8-弧形限位条，9-弧形孔，10-耳板，11-第I连接销，12-安装板，13-第I活动板，14-纵向枢轴，15-扭力弹簧，16-限位块，17-卡栓，18-第I复位弹簧，19-卡槽，20-安装槽，21-第II活动板，22-横向枢轴，23-第II复位弹簧，24-楔块，25-第I弧形凹槽，26-脚手架，27-第II弧形凹槽。

具体实施方式

一种移动作业用防坠落安全带系挂装置，如图1、图2所示，包括安全带卡扣1；还包括纵向布置的钢绞线2、套接于钢绞线2且与安全带卡扣1连接的系挂机构和若干个设置于固定建筑物与钢绞线2之间的钢绞线固定机构；所述钢绞线固定机构包括固定连接于固定建筑物的固定板3、固定套设于钢绞线2外部的钢绞线固定环4和水平固定于固定板3与钢绞线固定环4之间且纵向布置的条形连接板5；

如图3、图4所示，所述系挂机构包括套接于钢绞线2且右端开口的C形主环6；C形主环6的内弧面上部一体设置有内圈薄外圈厚且呈前后对称楔形的C形卡环7，钢绞线2卡接于C形卡环7的内腔，C形卡环7的右端延伸至C形主环6的右上端部、左端向右下方延伸设置有弧形限位条8，且弧形限位条8与C形主环6之间留有间隙；C形主环6的下部开设有前后贯通且弧口朝左的弧形孔9，弧形孔9的右端部延伸至C形主环6的下端部；C形主环6的前方、后方均设置有横向直立的耳板10，两个耳板10沿纵向固定穿设有左右平行分布的第I连接销11与第II连接销，位于右侧的第I连接销11的中部滑动穿于弧形孔9，安全带卡扣1套接于位于C形主环6外侧的第II连接销；

本发明中钢绞线固定机构能够将钢绞线2与固定建筑物固定连接，系挂机构能够将安全带卡扣1与钢绞线2连接，进而为作业人员提供防护作用；弧形孔9一是在安全带卡扣1的上下位置发生变化时，能够保证系挂机构不随安全带卡扣1位置的改变而旋转；二是在发生下坠时使得第I连接销11沿着弧形孔9滑动，避免系挂机构发生旋转，进而使得钢绞线2始终卡接于C形卡环7的内腔；耳板10为安全带卡扣1提供了连接位置，同时实现了安全带卡扣1与系挂机构的滑动式连接；

如图3、图4所示，C形主环6的右下端部一体设置有后表面与其后侧面齐平的横向直立的安装板12，且安装板12与C形主环6的右上端部之间留有距离；安装板12的前侧设置有前表面与C形主环6前侧面齐平的弧形的第I活动板13，且第I活动板13与C形主环6的右下端部之间留有距离；第I活动板13的下部与安装板12通过纵向枢轴14铰接，且两者之间夹设有套设于纵向枢轴14的扭力弹簧15，扭力弹簧15的左后端部嵌于安装板12的前部、右前端部嵌于第I活动板13的后部；安装板12的前表面固定有位于第I活动板13右侧的三棱柱状的限位块16；C形主环6的右下端部穿设有左低右高倾斜放置且位于安装板12前侧的卡栓17，卡栓17的左部伸入弧形孔9、右部伸出C形主环6，卡栓17的外部套设有上端与其固定连接且穿于C形主环6的第I复位弹簧18，第I复位弹簧18的下端与C形主环6固定连接；第I活动板13的下端部开设有与卡栓17上下正对且形状匹配的卡槽19；

安装板12、第I活动板13、纵向枢轴14的组合结构设计方便将系挂机构安装于钢绞线2上；扭力弹簧15能够在钢绞线2安装完毕后将第I活动板13复位；限位块16能够在发生下坠时防止第I活动板13向右转动而破坏第I活动板13的锁定状态；当发生下坠时，第I连接销11滑动至弧形孔9右端，第I连接销11推动卡栓17，卡栓17、卡槽19对第I活动板13位置进行锁定；实现了对第I活动板13的位置锁定；第I复位弹簧18能够在作业人员脱离下坠状态后将卡栓17复位，进而解除对第I活动板13位置的锁定。

第I活动板13的上端面中部开设有前后贯通的安装槽20、上侧设置有底部嵌于安装槽20且上端与C形主环6右上端部接触的第II活动板21，第II活动板21与安装槽20的槽底之间留有距离；第II活动板21的左部、右部均转动穿设有外端固定于安装槽20侧壁的横向枢轴22，第II活动板21的底部沿竖向穿设有顶端与其固定且位于两个横向枢轴22之间的第II复位弹簧23，第II复位弹簧23的底端固定于安装槽20的槽底。

第II活动板21、横向枢轴22有利于系挂机构通过条形连接板5，C形卡环7有利于系挂机构通过钢绞线固定环4，进而在保持与钢绞线2连接的状态下系挂机构通过钢绞线固定机构；钢绞线2卡接于C形卡环7内腔，在弧形限位条8的辅助下，避免水平移动作业中系挂机构发生旋转，进而使得条形连接板5能够可靠地从第II活动板21处通过，为条形连接板5的通过位置提供定位作用。

C形主环6的下部、安装板12、第I活动板13、卡栓17、第II活动板21的重量之和大于C形主环6的上部、C形卡环7、弧形限位条8的重量之和。

该结构设计通过重力作用将钢铰线2保持在系挂机构的上部，防止C形主环6发生转动，一是对条形连接板5的通过位置进行定位，二是能够在发生下坠时防止钢绞线2从C形卡环7内脱离，进一步保证了本系挂装置的防坠落效果。

如图3、图4所示，第II活动板21的顶端部呈弧口朝下的弧形；C形主环6的右上端部一体设置有上厚下薄且前后对称的楔块24，楔块24的下表面开设有第II活动板21顶端部形状匹配的第I弧形凹槽25。

楔块24上厚下薄、前后对称的结构有利于条形连接板5的顺利通过，防止条形连接板5通过时棱角顶撞而卡住，第I弧形凹槽25能够在发生下坠时对第II活动板21的左右位置进行限位，提高了系挂机构对钢绞线2的锁定效果。安装系挂机构时首先向前转动第II活动板21，使得第II活动板21与楔块24前后错位，接着向左转动第I活动板13，将钢绞线2穿过第II活动板21与C形主环6右上端部之间的间隙，然后在扭力弹簧15的作用下第I活动板13复位、在第II复位弹簧23的作用下第II活动板21复位，即可完成系挂机构的安装。

如图1所示，第I活动板13顶部与楔块24底部的间距大于条形连接板5沿竖向的厚度，且所述间距值小于钢绞线2的外径。

该结构设计在保证条形连接板5顺利通过第II活动板21处的前提下，防止下坠时钢绞线2从第II活动板21处脱出，进一步提高了系挂机构对钢绞线2的锁定效果。

所述第II活动板21是由磁化材料制成的；所述钢绞线固定环4的外侧壁前部、后部均呈圆角结构；所述条形连接板5的四个角部均呈倒角结构。

经磁化的第II活动板21通过吸力将条形连接板5吸引至楔块24的下方，进而顺利从第II活动板21与C形主环6的间隙中通过，进一步提高了本系挂装置的结构可靠性。钢绞线固定环4的圆角结构能够配合楔形结构的C形卡环7，使得系挂机构顺利通过钢绞线固定环4；条形连接板5的倒角结构能够配合楔块24使得系挂机构顺利通过条形连接板5。

如图4所示，所述固定建筑物为脚手架26，固定板3与脚手架26通过U形螺栓固定连接。

U形螺栓具有连接牢固、方便操作的优点，提高了钢绞线固定机构安装时的操作便捷性。

所述固定建筑物为混凝土构件，固定板3与混凝土构件通过膨胀螺栓固定连接。

膨胀螺栓可牢固锚固于混凝土结构，提高了钢绞线固定机构与混凝土构件的连接牢固性，进而提高了本系挂装置的防护效果。

所述系挂机构的数量为多个，各个系挂机构均套接于钢绞线2，安全带卡扣1一一对应地连接于系挂机构。

多个系挂机构使本系挂装置适用于多个作业人员的水平移动作业，多个系挂机构共用同一个钢绞线固定机构，在保证防护效果的基础上，降低了施工成本。

如图3、图4所示，所述第I连接销11呈圆柱形，所述卡栓17的左端面上部开设有与第I连接销11侧壁形状匹配的第II弧形凹槽27。

第II弧形凹槽27能够增大第I连接销11与卡栓17的接触面积，在发生下坠时使得第I连接销11能够准确顶住卡栓17，提高了本系挂装置的结构可靠性。

一种移动作业用防坠落安全带系挂装置的防坠落方法，该方法是基于如本发明所述的移动作业用防坠落安全带系挂装置实现的，该方法是采用如下步骤实现的：

S1：系挂装置的安装：将钢绞线固定机构安装于固定建筑物与钢绞线2之间后，在钢绞线2上安装系挂机构，安装系挂机构时首先向左转动第I活动板13，接着将钢绞线2穿过第II活动板21与C形主环6右上端部之间的间隙，而后在扭力弹簧15的作用下第I活动板13复位，然后挂接安全带卡扣1，即可完成系挂机构的安装；

S2：正常作业时，钢绞线2卡接于C形卡环7的内腔，系挂机构随作业人员的水平移动滑动于钢绞线2，为作业人员提供防护作用；当需要通过钢绞线固定机构时，保持钢绞线2与系挂机构的连接状态，钢绞线固定环4穿过C形卡环7，第II活动板21在条形连接板5的推动下绕着横向枢轴22向前或向后转动，由此使得条形连接板5通过第II活动板21与C形主环6右上端部之间的间隙，即可在保持与钢绞线2连接的状态下通过钢绞线固定机构，而后在第II复位弹簧23的作用下，第II活动板21复位，重新与C形主环6右上端部相接触，系挂机构恢复为闭合环状；

S3：当作业人员发生下坠时，在第I连接销11与弧形孔9的作用下，作业人员下坠带动两个耳板10转动至C形主环6的下部，当转动至弧形孔9的右端部时，第I连接销11推动卡栓17，卡栓17向上顶起进入卡槽19，对第I活动板13的位置进行锁定，使得系挂机构保持闭合环状，由此实现对作业人员的防护；在此过程中，弧形限位条8与C形卡环7能够将钢绞线2锁定在系挂机构的上部，从左右方向对钢绞线2进行限位；限位块16能够从左右方向对第I活动板13进行限位，防止第I活动板13向右转动破坏第I活动板13的锁定状态，由此实现下坠时对作业人员的防护。

具体实施过程中，本系挂装置亦可适用于固定式钢结构，使用时固定板3与固定式钢结构通过U形螺栓固定连接；所述安装板12的上端面呈水平状、下部呈弧状，且的前表面左端开设有与扭力弹簧15左后端部形状匹配的第I条形凹槽，扭力弹簧15的左后端部卡接于第I条形凹槽；第I活动板13后表面开设有与扭力弹簧15形状匹配的安装凹槽，安装凹槽的槽底开设有与扭力弹簧15右前端部形状匹配的第II条形凹槽，扭力弹簧15的右前端部卡接于第II条形凹槽；固定板3、钢绞线固定环4、条形连接板5均是由3mm厚的钢板制成的；钢绞线固定环4的内径为9mm；固定板3的宽度为30mm，且固定板3上开设有水平螺丝孔；所述膨胀螺栓的直径为8mm；C形主环6的内径为16mm；第II活动板21的顶端、底端均为圆弧结构；第I活动板13与C形主环6右下端部的间距为6mm；第I连接销11的外径、纵向枢轴14的直径、横向枢轴22的直径均为4mm；C形主环6的厚度为16mm；第I活动板13的厚度为10mm；第II活动板21的厚度为10mm；钢绞线固定机构的设置间距小于等于5m；安装钢绞线固定机构时使用紧线器将钢绞线2拉近；水平移动作业中需要转移位置时，拉动安全带卡扣1，将两个耳板10拉至弧形孔9的上部。