[发明专利]速度响应啮合装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种速度响应啮合装置，且尤其涉及一种应用于防坠落装置(fall arrest apparatus)中的速度响应啮合装置。 

背景技术

公知地，与旋转部件一起使用的速度响应啮合装置用于，当所述旋转部件的转速超过了某一临界值时选择性地使所述旋转部件与其他构件啮合。 

这样的速度响应啮合装置主要有两种类型。第一种速度响应啮合装置是离心式离合器型的装置，图1示出了这种离心式离合器的示意图。所述离心式离合器具有棘爪1，所述棘爪1在固定的环形棘轮(retchet)3中旋转并安装在旋转构件2上。所述棘爪1设置为进行枢转运动，以使其能够在内部非啮合位置和外部啮合位置之间移动，在所述内部非啮合位置处，棘爪1不与棘轮3啮合，从而构件2能够自由地旋转，在所述外部啮合位置处，棘爪1与棘轮3啮合，从而阻止构件2相对于棘轮3转动。通常借助弹性装置(例如弹簧4)而使棘爪1向内朝着非啮合位置偏移，并且棘爪1设置为当构件2旋转时借助离心力而向外偏移。通过适当地选择尺寸和构件，能够将所述离心式离合器设置为在构件2处于期望转速时使棘爪1与棘轮3啮合。 

第二种速度响应啮合装置是摇摆棘爪(rocking pawl)型的装置。图2A和图2B示出了这种摇摆棘爪型的装置的示意图。该摇摆棘爪型的装置具有一棘轮机构，该棘轮机构的构成形式为附着于旋转构件12上的外齿棘轮11以及与该棘轮11接触的棘爪13。棘爪13能够在第一非啮合位置和第二啮合位置之间枢转；图2A示出了所述第一非啮合位置，该位置中棘爪13未与棘轮11啮合，从而构件12能够自由旋转；图2B示出了所述第二啮合位置，该位置中棘爪13与棘轮11啮合，阻止构件12相对于该棘爪13所附着的结构旋转。借助弹性装置14使棘爪13朝向所述第一非啮合位置偏移。当构件12旋转、并且使棘轮11相对于棘爪13旋转时，则该棘轮11的每个齿依次 击打(strike)棘爪13的第一端部，并将该第一端部向外推离棘轮11，以使棘爪13朝向啮合位置枢转。棘爪13朝向所述第一非啮合位置弹性偏移，因此，棘爪13被棘轮齿的这种向外推动致使该棘爪13进行从非啮合位置朝向啮合位置、并朝向非啮合位置返回的摆动运动。随着构件12和该棘齿11的转速增大时，该棘爪13的摆动幅度增大，直至该摆动幅度大到足以使该棘爪13进入啮合位置。随后，该棘爪13与该棘轮11啮合，并阻止构件12相对于棘爪13以及该棘爪13所附着的结构进行旋转。同样地，能够选择构件的尺寸以将驱动该棘爪13与该棘轮11啮合的临界转速设定成期望值。 

上述两种公知类型的速度响应啮合装置都应用于防坠落系统中，该防坠落系统将高空作业的人员拴到围绕卷筒(drum)缠绕的安全绳索上。该卷筒具有自动回绕机构以及上文所披露类型的速度感应附属机构，所述速度感应附属机构响应于该卷筒的高于预定临界值的转速而锁止该卷筒，以防止该卷筒相对于该卷筒支撑结构或其他固定结构进一步旋转。 

在使用中，这种类型的防坠落系统允许人员借助安全绳索而在工作区域周围自由移动，这种移动包括在该区域内上下移动，所述安全绳索在自动回绕机构的控制下根据需要而从该卷筒自动地拉出以及缠绕到该卷筒上，以允许所述人员移动并保持安全绳索张紧。当发生人员掉落时，安全绳索以比正常移动所需的速度更快的速度被拉出，且该卷筒的转速升高到速度感应啮合装置的临界值，该速度感应啮合装置锁止该卷筒以防止该卷筒进一步旋转，从而阻止坠落。 

实践中，已经发现这些公知类型的防坠落系统存在着一个问题，即在降落被阻止之后，速度感应啮合装置可能松开啮合而使人员再次开始坠落，直至卷筒的转速再次达到所述临界值，并再次阻止坠落。 

已发现，这一循环可以重复进行，使得人员以一连串短程坠落的方式下落，直至他们到达地面或某些其他的支撑表面。 

这一问题通常被称为跳动(bounce)。