凸轮式快速锁紧脱开装置的研究

摘 要：作者发明的凸轮式快速锁紧脱开装置可模拟断绳坠落过程，用于各种坠落试验及冲击试验。以往电池铁式脱开装置存在断电坠落危险，液压式脱开装置存在漏油缺点等，本凸轮式快速锁紧脱开装置克服以往缺点，具有结构简单，操作方便，安全可靠等优点。

关键词：脱开装置；凸轮；锁紧块；锁头；定位销

中图分类号：U463 文献标识码：A

1 前言

现有的快速脱开装置，多数采用电磁铁或液压缸控制系统来完成，对于电磁铁吸附铁制重物，在重物提升或下降过程中，如果然断电等意外情况发生时，容易发生停电坠落事故；对于液压控制的快速脱开装置，虽然安全可靠，但它即需要有泵站，对于提升十多米或更高工况时，与泵站连接高压油管需要在来回十多米或更高的范围内移动，不方便而且油管容易在接头处产生泄露。本文介绍一种凸轮式快速锁紧脱开装置，克服以往缺点，不受外界停电影响，也不存在断电坠落和液压泄露等问题，具有结构简单，操作方便，安全可靠等特点。

2结构装置

如图1所示，该凸轮式快速锁紧脱开装置，包括锁体5和锁头6。锁体5底部设有插装锁头6的垂直容腔501，锁体5侧面开设有与垂直容腔501相通的径向通孔502，径向通孔502内设有锁紧块9并利用定位销A12定位，即锁体5上开设有长条孔14，定位销A12穿过长条孔14与锁紧块9固定，定位销A12的作用是使柱形的锁紧块9不能旋转，只能水平移动。锁头6对应锁紧块9头部设有径向插槽601，锁体5对应锁紧块9尾部设有凸轮轴10，且凸轮轴10上安装的凸轮15顶靠于锁紧块9尾部，锁紧块9尾部设为与凸轮15周面相配合的弧形凹面901。凸轮轴10外露端固定有压锁手柄11，压锁手柄11上连接有锁紧绳8和速脱绳13。锁体5顶部利用连接轴3铰接有连接板2，连接板2顶部设有吊装轴1。连接板2上铰接有滑轮器7，锁紧绳8一端固定在压锁手柄11上，另一端绕过滑轮器7下落至地面。速脱绳13一端固定在压锁手柄11上，另一端下落至地面。锁头6顶端设为圆锥台状，以便于推动锁紧块9头部顺利插入锁体5的垂直容腔501内并利用锁紧块9锁紧。锁体5的垂直容腔501内设有限定所述锁头6垂直位移的定位销B4。

3 工作过程

工作时，首先将锁头6固定在重物顶部，吊装轴1连接吊钩，使整个锁体5下降，手动锁紧绳8，调整锁体5位置，让锁体5的垂直容腔501对准锁头6，让锁头6进入到锁体5垂直容腔内501，用手拉动锁紧绳8带动压锁手柄11，同时扭转凸轮轴10，凸轮15顶紧锁紧块9，锁紧块9头部插入锁头6的径向插槽601内并把锁头6锁死，此时该装置通过连接板2、吊装轴1连接外界钢丝绳提升或下物；当需要快速脱开提起的重物（模拟断绳坠落）时，只需拉动速脱绳13带动压缩手柄11，扭转了凸轮轴10松开锁紧块9，在重物自重作用下使得锁紧块9向右移动，释放锁头6，锁头6快速脱离锁体5，完成快速脱开下落工作，整个过程试验人员无需进行登高操作，方便快捷。

4 结论

本凸轮式快速锁紧脱开装置已经应用于我单位和山西特检院承担的质检总局科研项目《大型起重机降载当量试验方法及升降防坠落装置的研制》中，通过快速脱开模拟坠落试验，使用一年多时间，没有出现任何故障，并已经申报了国家实用新型专利。

该凸轮式快速锁紧脱开装置操作过程中不受外界停电影响，也不存在断电坠落和液压泄露等问题，解决了现有快速脱开装置存在的结构复杂、安全性差的问题，具有结构简单，操作方便、省力，工作安全可靠，降低试验成本，可广泛应用于实验室垂直升降坠落试验、生产企业出厂前坠落试验、矿山井下升降设备安装前及定期检验现场坠落试验以及其他重物垂直冲击的试验等。该装置对材质没有要求，锁头6和锁紧块9需要淬火处理。

参考文献

[1]轴向滑块凹轮式差速器的设计与初步分析[J].现代零部件，2006（10）.