一种高空防坠落的紧急制动装置

技术领域

本发明涉及高空防坠落制动技术领域，具体的涉及一种高空防坠落的紧急制动装置。

背景技术

当前油田的地下采油工作中所采用的上下直线往复式运动的抽油机在工作时通过电动机的转动实现抽油杆的上下往复运动。该抽油机的一端是实现抽油工作的抽油杆，另一端则是起到平衡作用的大重量配重体，这样的工作过程避免不了的是中间起到连接作用的柔性体的疲劳破坏，该连接体的疲劳断裂将会导致重量巨大的配重体的失重，此时配重体将会从空中开始做自由落体运动，巨大的配重体对地面的冲击力和破坏性不容小觑，所造成的损失也是巨大的。

因此，设计一套结构简单，成本低廉且制动效果显著的高空防坠落紧急制动装置，能够防止诸如皮带断裂等导致配重体坠落等意外状况的发生，对于避免配重体自由下落过程中巨大冲击力所造成的经济损失和危险事故的发生具有重大的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一套结构简单，成本低廉且制动效果显著的高空防坠落紧急制动装置，该装置能够实现在工作过程中发生的意外情况所导致配重体迅速下落时起到迅速制动配重体下落的作用。

为了实现上述目标，本发明以下技术方案予以实现：

一种高空防坠落的紧急制动装置主要由钢制导轨、配重体、皮带螺栓、皮带夹板、皮带、皮带滚筒、电动机、电机撑板、安装底板、压力支撑杆、导向轮、导轮连轴、弹簧轴、楔形块、滚子导向槽、伸缩弹簧、弹簧压板、弹簧轴轴端、弹簧轴弹簧、第一滚子、螺钉、第二滚子、第二滚子座、第一滚子座、锯齿形纹理组成。

所述钢制导轨与电机撑板之间垂直安装，用以支撑该紧急制动装置和配重体的全部重量；所述电动机与皮带滚筒相连接，通过电动机主轴的转动带动皮带滚筒的转动；所述皮带与皮带滚筒之间通过摩擦力实现皮带滚筒的旋转运动转换为配重体的直线往复运动；所述皮带与配重体之间通过皮带螺栓和皮带夹板固定连接；所述安装底板通过螺栓与配重体固定连接；所述压力支撑杆固定于安装底板上，用以支撑导向轮所受到的压力；所述导向轮通过导轮连轴安装于压力支撑杆上，并且能够沿钢制导轨进行滚动；所述楔形块通过螺纹连接固定于弹簧轴的末端，并且弹簧轴的顶端位于滚子导向槽的内部，可以实现上下的相对移动；所述弹簧轴主要通过弹簧轴轴端将弹簧轴弹簧固定，以实现弹簧轴的弹性弯曲；所述弹簧轴的顶端通过螺钉安装第二滚子，以实现弹簧轴的顶端位于滚子导向槽内的竖直方向相对运动；所述弹簧轴通过螺钉实现第一滚子的安装，使第一滚子在导槽内部滚动，以实现弹簧轴水平方向的相对运动。

进一步，所述压力支撑杆的倾斜角度与楔形块的倾斜角度相同，以实现导向轮的压力传递到压力支撑杆时不产生力矩。

进一步，所述皮带未发生断裂时，所有结构正常运行，弹簧轴的顶端位于滚子导向槽的内部，同时通过楔形块的重力作用和弹簧压板的限位实现伸缩弹簧的压缩过程。

进一步，所述皮带发生断裂时，配重体和制动装置均处于失重状态，受到楔形块重力作用被压缩的伸缩弹簧首先释放弹性势能将楔形块弹到导轮和钢制导轨之间起到制动作用。

进一步，所述楔形块底部具有增大摩擦效果的锯齿形纹理，能够减少皮带断裂之后巨大的重力所导致的楔形块与钢制导轨之间的滑移距离，达到迅速制动的目的。

本发明取得的有益效果是：

1、本发明采用纯机械式制动结构，不采用任何电动、液压和气动设备，不会造成装置的复杂和能量的损耗，仅仅通过楔形块的自身重力就能实现弹性势能的存储，该弹性势能在皮带断裂等意外状况发生后释放，起到制动配重体的作用。

2、本发明的结构简单，生产制造成本低，仅通过高强度螺栓就能实现其安装，同时在配重体的左右两侧各安装一套来达到受力平衡的目的。由于所采用的压力支撑杆的受力方向沿着杆的轴向，故不会产生扭矩，支撑能力强，又由于弹簧轴能够抵抗扭转变形，所以工作时不会发生断裂。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明制动装置安装示意图；

图3为本发明弹簧轴的整体示意图；

图4为本发明制动装置工作状态示意图；

图5为本发明安装底板结构示意图；

图6为本发明楔形块底部纹理放大图；

图中：1、钢制导轨；2、配重体；3、皮带螺栓；4、皮带夹板；5、皮带；6、滚筒；7、电动机；8、电机撑板；9、安装底板；10、压力支撑杆；11、导向轮；12、导轮连轴；13、弹簧轴；14、楔形块；15、滚子导向槽；16、伸缩弹簧；17、弹簧压板；18、弹簧轴轴端；19、弹簧轴弹簧；20、第一滚子；21、螺钉；22、第二滚子；23、第二滚子座；24、第一滚子座；25、锯齿形纹理。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，一种高空防坠落的紧急制动装置主要由钢制导轨(1)、配重体(2)、皮带螺栓(3)、皮带夹板(4)、皮带(5)、皮带滚筒(6)、电动机(7)、电机撑板(8)、安装底板(9)、压力支撑杆(10)、导向轮(11)、导轮连轴(12)、弹簧轴(13)、楔形块(14)、滚子导向槽(15)、伸缩弹簧(16)、弹簧压板(17)、弹簧轴轴端(18)、弹簧轴弹簧(19)、第一滚子(20)、螺钉(21)、第二滚子(22)、第二滚子座(23)、第一滚子座(24)、锯齿形纹理(25)组成。

所述钢制导轨(1)与电机撑板(8)之间垂直安装，用以支撑该紧急制动装置和配重体(2)的全部重量；所述电动机(7)与皮带滚筒(6)相连接，通过电动机(7)主轴的转动带动皮带滚筒(6)的转动；所述皮带(5)与皮带滚筒(6)之间通过摩擦力实现皮带滚筒(6)的旋转运动转换为配重体(2)的直线往复运动；所述皮带(5)与配重体(2)之间通过皮带螺栓(3)和皮带夹板(4)固定连接；所述安装底板(9)通过螺栓与配重体(2)固定连接；所述压力支撑杆(10)固定于安装底板(9)上，用以支撑导向轮(11)所受到的压力；所述导向轮(11)通过导轮连轴(12)安装于压力支撑杆(10)上，并且能够沿钢制导轨(1)进行滚动。

如图2所示，所述弹簧轴(13)的顶端通过螺钉(21)安装第二滚子(22)，以实现弹簧轴(13)的顶端位于滚子导向槽(15)内的竖直方向相对运动；所述弹簧轴(13)通过螺钉实现第一滚子(20)的安装，使第一滚子(20)在导槽内部滚动，以实现弹簧轴(13)水平方向的相对运动；所述皮带(5)未发生断裂时，所有结构正常运行，弹簧轴(13)的顶端位于滚子导向槽(15)的内部，同时通过楔形块(14)的重力作用和弹簧压板(17)的限位实现伸缩弹簧(16)的压缩过程。

如图3所示，所述楔形块(14)通过螺纹连接固定于弹簧轴(13)的末端，并且弹簧轴(13)的顶端位于滚子导向槽(15)的内部，可以实现上下的相对移动；所述弹簧轴(13)主要通过弹簧轴轴端(18)将弹簧轴弹簧(19)固定，以实现弹簧轴(13)的弹性弯曲。

如图4所示，所述皮带(5)发生断裂时，配重体(2)和制动装置均处于失重状态，受到楔形块(14)重力作用被压缩的伸缩弹簧(16)首先释放弹性势能将楔形块(14)弹到导轮(11)和钢制导轨(1)之间起到制动作用。

如图5所示，所述压力支撑杆(10)的倾斜角度与楔形块(14)的倾斜角度相同，以实现导向轮(11)的压力传递到压力支撑杆(10)时不产生力矩。

如图6所示，所述楔形块(14)底部具有增大摩擦效果的锯齿形纹理(25)，能够减少皮带(5)断裂之后巨大的重力所导致的楔形块(14)与钢制导轨(1)之间的滑移距离，达到迅速制动的目的。

以上对本发明的具体实施例进行了详细的描述，但只是作为其中的一种实施例，本发明并不限制于以上所述的具体实施例。