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滑斗装置的减速控制方法、云梯和应急设备实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明属于应急设备技术领域,具体地涉及一种滑斗装置的减速控制方法、云梯和应急设备。

相关背景技术

[0002] 高米段云梯消防车,因举升高度较高,梯架承载能力有限,不利于多人同时攀爬;使用梯顶工作斗直接上下伸缩变幅救援,动作速度较慢,救援效率低。故高米段云梯消防车多配备快速滑斗进行人员上下运送。滑斗装置主要由梯架导轨、卷扬、绳索机构、滑斗框架、刹车机构、滚轮机构组成。滑斗装置安放在梯架上弦杆的导轨处,使用时可由钢丝绳带动通过多排并行的滚轮沿着梯架方向相对运动。滑斗装置的出现可以提升高空多人救援的效率和速度,相当于在地面与火场之间设立了一座“空中电梯”。
[0003] 现有的滑斗装置在停止过程中,减速判断不准确。滑斗装置移动至顶端前的减速通过计算驱动钢丝绳伸长量及梯架的伸缩量进行判定,上述两个数据均有误差影响且有判断不准的风险。当滑斗装置未有效减速时,滑斗装置会直接撞击顶部的机械限位,有损坏滑斗装置和造成事故的风险。

具体实施方式

[0050] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0051] 下面参考附图描述根据本发明的滑斗装置的减速控制方法、云梯和应急设备,如图1所示,为根据本发明实施例提供的云梯的结构示意图;如图2所示,为根据本发明实施例提供的滑斗装置100的结构示意图。
[0052] 本发明提供的滑斗装置100与滑动件(图中未示出)相对运动,滑斗装置100上设置有用于检测滑斗装置100是否达到预设位置的第一位置检测组件(图中未示出),滑斗装置的减速控制方法包括以下步骤:
[0053] S102,在滑斗装置100沿滑动件移动的过程中,实时获取滑斗装置100与运动末端之间的距离;
[0054] S104,在滑斗装置100与运动末端之间的距离小于或等于第一预设间隔的情况下,控制滑斗装置100执行一级减速操作;
[0055] S106,在滑斗装置100与运动末端之间的距离小于或等于第二预设间隔的情况下,控制滑斗装置100执行二级减速操作。
[0056] 其中,第一预设间隔大于第二预设间隔,预设位置与运动末端的间隔为第二预设间隔。
[0057] 在滑斗装置100在滑动件上相对运动过程中,滑斗装置100提速至标准速度后,运动速度较快,若是在终点直接停止,惯性带来的冲击力可能会损坏与滑斗装置100相配合滑动件和限位件,甚至有可能因此引发安全事故。
[0058] 具体的,在滑斗装置100在滑动件上移动时,控制器(图中未示出)能够确定出滑斗装置100与运动末端之间的距离,并且在滑斗装置100与运动末端之间的距离小于或等于第一预设间隔的情况下,控制滑斗装置100执行一级减速操作。例如,通过位移传感器等方式确定滑斗装置100与运动末端之间的距离。但是,现有技术中的滑斗装置100的距离测试方法不准确,导致控制器确定出的滑斗装置100与运动末端之间的距离可能存在偏差。因此,会导致在需要执行一级减速操作时,滑斗装置100没有执行减速操作,进而使滑斗装置100未执行有效降速,速度较快的滑斗装置100与运动末端的限位件撞击停止,容易引发安全事故。
[0059] 因为滑斗装置100的位置监测不精准,出于安全考虑,现有的滑斗装置100的速度较低,以避免出现安全事故。本发明实施例提供的滑斗装置100还包括有设置在滑动件上的第一位置检测组件,第一位置检测组件能够确定出滑斗装置100是否到达预设位置,当滑斗装置100到达预设位置时,第一位置检测组件能够被触发,以使控制器控制滑斗装置100执行二级减速。第一位置检测组件因为设置在滑动件上,能够精准确定滑斗装置100是否达到预设位置。此外,还可以通过起吊机构上的编码器等方式确定滑斗装置的位置,当确定滑斗装置100达到预设位置时,即使第一位置检测组件没有被触发,也可以执行二级减速操作。因此,采用上述方法能够防止因为位置检测不精准造成的减速不及时或者未有效减速的情况出现。并且,当位置监测不精准时,滑斗装置100到达预设位置之前没有经过一级减速操作,也可以控制滑斗装置100执行二级减速操作,防止滑斗装置100未有效减速。
[0060] 采用上述的滑斗装置的减速控制方法,在滑斗装置100移动过程中,控制器能够控制滑斗装置100执行两次减速操作,防止滑斗装置100因为位置监测不准确造成减速不及时和未有效减速的情况出现,防止滑斗装置100与运动末端发生剧烈碰撞而引发安全事故。并且,本发明实施例能够对滑斗装置100的位置精准检测,有利于滑斗装置100在保证安全的同时提高最高速度,提高了滑斗装置100的运行效率。
[0061] 在一个实施例中,滑斗装置100包括用于确定滑斗装置100的实时位置的第二位置检测组件(图中未示出),在滑斗装置100沿滑动件移动的情况下,实时确定滑斗装置100与运动末端之间的间隔包括以下步骤:获取滑斗装置100的实时位置信号;根据实时位置信号和预设对应关系确定滑斗装置100的滑斗空间坐标;根据滑斗空间坐标确定滑斗装置100与运动末端之间的距离。在本发明实施例中,滑斗装置100包括有第二位置检测组件,例如,位移传感器、编码器、距离传感器等。第二位置检测组件能够实时确定出滑斗装置100的位置,并发送至控制器,控制器能够根据第二位置检测组件发出的实时位置信号与预设对应关系确定出滑斗装置100的滑斗空间坐标,其中,预设对应关系可以为公式、表格、特定的编译规则等。控制器根据滑斗空间坐标能够确定出滑斗装置100与运动末端之间的距离,当距离小于第一预设间隔时,控制器能够控制滑斗装置100执行一级减速操作。采用上述的滑斗装置的减速控制方法,能够针对滑斗装置100的位置进行实时监测,并根据监测结果确定出滑斗装置100是否需要执行一级减速操作,控制逻辑简单,易于实现。
[0062] 在一个实施例中,滑动件沿高度方向延伸,根据滑斗空间坐标确定滑斗装置100与运动末端之间的距离包括以下步骤:确定滑动件的顶端的第一空间坐标和滑动件的底端的第二空间坐标;在滑斗装置100向上运动的情况下,根据滑斗空间坐标和第一空间坐标确定滑斗装置100与运动末端之间的距离;在滑斗装置100向下运动的情况下,根据滑斗空间坐标和第二空间坐标确定滑斗装置100与运动末端之间的距离。
[0063] 滑斗装置100能够沿着滑动件向上移动或者向下移动,当滑斗装置100沿滑动件向上移动时,滑斗装置100的运动末端为滑动件的顶端;当滑斗装置100沿滑动件向下移动时,滑斗装置100的运动末端为滑动件的底端。控制器在确定滑斗装置100与运动末端之间的距离时,能够确定出滑动件的顶端的第一空间坐标和滑动件底端的第二空间坐标。当滑斗装置100沿滑动件向上运动时,控制器能够根据第一空间坐标和滑斗空间坐标确定出滑斗装置100与运动末端之间的距离,当距离小于预设距离时,控制器控制滑斗装置100执行一级减速操作,例如,降低滑斗装置100的向上运动速度。同理,当滑斗装置100沿滑动件向下运动时,控制器能够根据第二空间坐标和滑斗空间坐标确定出滑斗装置100与运动末端之间的距离。上述的滑斗装置的减速控制方法中,能够根据滑斗装置100的移动方向确定出滑斗装置100与运动末端之间的距离,并有针对性地控制滑斗装置100执行第一减速操作。
[0064] 在一个实施例中,第一位置检测组件包括间隔布置的第一位置检测开关和第二位置检测开关,减速控制方法还包括以下步骤:在滑斗装置100向上运动的情况下,当滑斗装置100触碰到第一位置检测开关时,确定滑斗装置100到达第一预设位置;在滑斗装置100向下运动的情况下,当滑斗装置100触碰到第二位置检测开关时,确定滑斗装置100到达第二预设位置;其中,第一位置检测开关位于第二位置检测开关的上方。滑斗装置100沿滑动件向上运动和向下运动时,滑斗装置100需要执行二级减速操作的位置不同,因此,在本发明实施例中,第一位置检测组件包括第一检测开关和第二检测开关,第一检测开关和第二检测开关能够安装在不同的位置,从而分别针对不同的位置进行检测,当滑斗装置100经过第一检测开关和第二检测开关所在的位置时,会被触发,控制器能够检测到被触发的第一检测开关和第二检测开关。例如,第一检测开关和第二检测开关均为接近开关,当滑斗装置100移动至接近开关的位置时,接近开关能够被触发并发送检测信号至控制器。具体的,第一检测开关安装于第一预设位置,第二检测开关安装于第二预设位置,第一检测开关位于第二检测开关的上方,第一检测开关能够在滑斗装置100向上运动时对滑斗装置100的位置进行检测,第二检测开关能够在滑斗装置100向下运动时对滑斗装置100的位置进行检测。
采用第一检测开关和第二检测开关分别确定滑斗装置100的位置,能够针对滑斗装置100的不同运动分别进行位置检测,控制器能够根据滑斗装置100的运动方向和接收到的检测信号确定滑斗装置100是否执行二级减速操作,位置确定精准,控制逻辑简单。
[0065] 在一个实施例中,滑动件的顶端和底端均设置有到位检测开关(图中未示出),滑斗装置100朝向滑动件的一侧还设置有到位检测件10,减速控制方法还包括以下步骤:在到位检测开关检测到到位检测件10的情况下,控制滑斗装置100停止移动。当滑斗装置100到运动末端后,滑斗装置100需要立即停止,防止持续驱动滑斗装置100运动造成滑斗装置100的驱动机构故障。当到位检测开关检测到滑斗装置100移动至运动末端时,滑斗装置100能够发出到位检测信号至控制器,控制器能够控制滑斗装置100的驱动机构,驱动机构控制滑斗装置100停止继续运动。其中,到位检测开关可选为接近开关。采用上述的滑斗装置的减速控制方法,能够对滑斗装置100是否移动至运动末端进行精准检测,以及时停止滑斗装置100移动驱动,防止长时间驱动滑斗装置100造成驱动机构故障或滑动件上的末端限位件损坏,提高了滑斗装置100的安全性能。
[0066] 在一个实施例中,在到位检测开关检测到到位检测件10的情况下,控制滑斗装置100停止移动包括以下步骤:当滑斗装置100在减速过程中,调整滑斗装置100的驱动力,以使滑斗装置100在滑动件的运动末端停止运动。控制器能够通过调整驱动机构输出的驱动力来控制滑斗装置100的移动速度。当滑斗装置100移动至滑动件的运动末端时,控制器能够控制滑斗装置100在运动末端停止运动,防止持续驱动滑斗装置100,造成滑动件或滑斗装置100损坏。
[0067] 在一个实施例中,减速控制方法还包括:在执行一级减速操作之后且执行二级减速操作之前,控制滑斗装置100以第一速度移动;在执行二级减速操作之后且滑斗装置100停止移动之前,控制滑斗装置100以第二速度移动;其中,第一速度大于第二速度。控制器能够通过控制滑斗装置100的驱动力控制滑斗装置100减速或停止,当滑斗装置100停止前,需要保持较低速度,以防止滑斗装置100在控制停止时冲击力过大造成与滑斗件上的限位件损坏,引发安全事故。本发明实施例中,针对滑斗装置100的运动执行了两次减速操作,实现对滑斗装置100逐级减速,以避免加速度过大造成滑斗装置100运动不平稳,也可以降低滑斗装置100停止时对限位件的冲击。在一个具体的实施例中,在执行一级减速操作之前,滑斗装置100的运动速度为1m/s;在执行一级减速操作之后,滑斗装置100的运动速度为0.5m/s;在执行二级减速操作之后,滑斗装置100的运动速度为0.2m/s,直至滑斗装置100移动至运动末端,滑斗装置100停止移动。
[0068] 在一个实施例中,滑动件的顶端还设置有卡接组件(图中未示出),减速控制方法还包括以下步骤:在滑斗装置100在滑动件的运动末端停止移动后,控制卡接组件与滑斗装置100限位锁止。滑斗装置100停止在滑斗件的运动末端时,若是发生驱动力断开等意外情况会引发滑斗装置100坠落等安全事故。本发明实施例中,在滑动件的顶端设置有卡接组件,当滑斗装置100在滑动件的顶端停止后,控制器能够控制卡接组件与滑斗装置100限位锁止。例如,卡接组件包括驱动件和伸缩轴,驱动件与控制器通信连接,驱动件能够控制伸缩轴伸缩运动,滑斗装置100的对应位置设置有限位孔。当滑斗装置100移动至运动末端后,控制器能够发出控制信号,以使驱动件驱动伸缩轴插入至限位孔中,防止滑斗装置100因失去驱动力造成滑斗装置100坠落。
[0069] 采用上述的滑斗装置的减速控制方法,能够针对滑斗装置100的位置进行精准检测和识别,并能够在滑斗装置100与运动末端之间间隔小于或等于第一预设间隔时执行一级减速操作;在滑斗装置100移动至与运动末端之间间隔小于或等于第二预设间隔时,执行二级减速操作,在滑斗装置100移动至运动末端时,控制滑斗装置100停止。当滑斗装置100停止后,控制器能够控制卡接组件与滑斗装置100限位锁止,防止滑斗装置100在运动末端意外坠落。上述减速控制方法,控制原理简单,控制器控制方便,能够对滑斗装置100的移动精准减速和停止,有利于滑斗装置100运动提速和提高滑斗装置100的安全性能。
[0070] 在一个实施例中,提供一种云梯,包括:滑动件;滑斗装置100,与滑动件相对运动,滑动件上设置有用于检测滑斗装置100是否达到预设位置的第一位置检测组件;和控制器,被配置为执行上述的滑斗装置的减速控制方法。
[0071] 在一个实施例中,云梯还包括与控制器通信连接并用于确定滑斗装置100的实时位置的第二位置检测组件。
[0072] 在一个实施例中,第一位置检测组件包括间隔布置的第一位置检测开关和第二位置检测开关,第一位置检测开关用于确定滑斗装置100到达第一预设位置,第二位置检测开关用于确定滑斗装置100到达第二预设位置,第一位置检测开关位于第二位置检测开关的上方。
[0073] 在一个实施例中,滑动件的顶端和底端均设置有与控制器通信连接的到位检测开关,滑斗装置100朝向滑动件的一侧还设置有到位检测件10,到位检测开关用于检测滑斗装置100是否运动完成。
[0074] 在一个实施例中,滑动件的顶端还设置有卡接组件,卡接组件用于将卡接组件与滑斗装置100限位锁止。
[0075] 在一个实施例中,如图3所示,为根据本发明实施例提供的刹车机构20的结构示意图。滑斗装置100还包括刹车机构20和起吊机构(图中未示出),刹车机构20包括:安装架21;刹车轴22,可转动地设置在安装架21上并与起吊机构驱动连接;刹车件23,安装于刹车轴22的外周并用于在刹车轴22转动后执行刹车操作;应急组件24,与刹车轴22驱动连接并用于在意外状态下驱动刹车轴22转动,其中,意外状态为起吊机构与刹车轴22断开连接的状态。
[0076] 安装架21能够安装到滑斗装置100上并可以用于安装刹车机构20的其他部件,刹车轴22转动设置在安装架21上,起吊机构能够驱动刹车轴22上下运动以使滑斗装置100在滑动件上相对运动。刹车件23安装在刹车轴22的外周上,当刹车轴22旋转后,能够带动刹车件23与滑动件摩擦刹车。应急组件24能够在滑斗装置100处于意外状态的情况下,拉动刹车轴22,以使刹车轴22转动,刹车轴22转动能够带动刹车件23工作,使刹车件23与滑动件摩擦制动。当起吊机构与刹车轴22断开连接后,起吊机构无法继续驱动刹车轴22上下运动,滑斗装置100会受重力向下坠落,此时,应急组件24能够拉动刹车轴22,并带动刹车轮刹车。滑动件的一侧为刹车件23,另一侧为刹车机构上的卡板件(图中未示出),刹车件23与滑动件摩擦时,卡板件能够与刹车件23一起将滑动件夹紧制动。
[0077] 在一些实施例中,应急组件24包括连接曲柄241和弹性件242,连接曲柄241的第一端套设于刹车轴22的外周并与刹车轴22同轴驱动连接,连接曲柄241的第二端与弹性件242枢转连接;在意外状态下,弹性件242的弹性拉伸力驱动连接曲柄241转动,以使刹车机构20进入刹车状态,且刹车件23与滑动件摩擦制动。
[0078] 当滑斗装置100处于意外状态时,起吊机构与刹车轴22之间的作用力断开,连接曲柄241能够在弹性件242的作用力下驱动刹车轴22旋转,以使刹车轮与滑动件摩擦制动。本申请的应急组件24包括弹性件242,弹性件242具有拉伸力,当滑斗装置100处于常态状态下,刹车轴22受到起吊机构的作用力,弹性件242无法拉动连接曲柄241。当滑斗装置100处于意外状态下,刹车轴22与起吊机构之间无作用力,弹性件242能够拉动连接曲柄241,并驱动刹车轴22和刹车件23旋转,以使刹车件23能够与滑动件摩擦制动。采用上述的刹车机构20,当滑斗装置100处于意外状态下,刹车机构20能够自动执行刹车操作,防止滑斗装置100发生坠落风险。
[0079] 在一些实施例中,滑斗装置100还包括:竖板支撑架30,沿竖向延伸并靠近滑动件的一侧;底板支撑架40,第一端与竖板支撑架30转动连接;伸缩组件50,伸缩组件50的两端分别与竖板支撑架30和底板支撑架40铰接,伸缩组件50具有沿轴向向下的驱动力并能够助力底板支撑架40的第二端朝向或远离滑动件摆动。
[0080] 竖板支撑架30能够用于安装滑斗装置100的竖板,底板支撑架40能够用于安装滑斗装置100的底板,竖板支撑架30沿竖向延伸并设置在朝向滑动件的一侧。底板支撑架40与竖板支撑架30转动连接,当底板支撑架40的第二端朝向竖板支撑架30转动完成后,滑斗装置100的空间减小,便于运输。
[0081] 本发明实施例提供的滑斗装置100包括伸缩组件50,伸缩组件50的两端分别与竖板支撑架30和底板支撑架40铰接,并且伸缩组件50具有沿轴向向下的驱动力。当滑斗装置100的底板支撑架40向上折叠时,伸缩组件50提供助力使操作人员更容易将底板支撑架40折叠。当滑斗装置100的底板支撑架40向下展开时,伸缩组件50也可以提供助力使操作人员更容易将底板支撑架40展开。
[0082] 在一些实施例中,滑斗装置100还包括:固定梯60,固定梯60的一端与竖板支撑架30连接,固定梯60的另一端朝滑动件的方向向上延伸并能够与滑动件的顶端限位抵接,固定梯60用于将滑斗装置100内的容纳空间与外界应急区域连通。
[0083] 滑斗装置100通常安装于导轨等滑动件上,用于运输遇险人员和抢险救灾人员,设置固定梯60朝向滑动件延伸,能够使遇险人员和救险人员通过固定梯60进出滑斗装置100内的容纳空间。固定梯60与竖板支撑架30连接,连接更稳固,故障率更低。在一个具体的实施例中,固定梯60与竖板支撑架30可拆卸连接,当安装滑斗装置100时,能够先将滑斗装置100的骨架拼接完成,随后将固定梯60安装到竖板支撑架30上,安装稳固,并且可拆卸连接可以在固定梯60存在故障时拆卸更换,便于维修。在另一个具体的实施例中,固定梯60与竖板支撑架30焊接,焊接结构相较于可拆卸连接结构更加稳固,降低故障率。
[0084] 在一些实施例中,提供了一种应急设备,包括上述的云梯。
[0085] 在一个具体的实施例中,应急设备为消防车辆,云梯为消防云梯,消防云梯包括导轨和滑斗装置100,滑斗装置100上设置有滚轮,滚轮与导轨滚动配合。
[0086] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0087] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0088] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0089] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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