[实用新型]一种升降脚手架的磁流变式防坠防倾装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑施工领域，具体是指一种升降脚手架的磁流变式防坠防倾装置。

背景技术

磁流变液属可控流体，是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高粘度、低流动性的Binghan体特性。而且，磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的，其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系，已被应用于减震、制动等装置中。

附着式升降脚手架，以下简称升降脚手架，仅需搭设一定高度并通过附着其上的支撑结构附着于高层、超高层工程结构上，依靠自身的升降设备和装置，可随工程结构施工逐层爬升直至结构封顶，不仅要满足外墙装饰作业要求实现逐层下降的辅助施工，还要满足结构施工、安装施工、装修施工等施工阶段中工人在建筑物外侧进行操作施工工艺及安全防护的需要。

但是，升降脚手架的坠落或倾斜，会导致严重的人身财产损失。现有升降脚手架虽然具有一定的防坠构件或防倾构件，但结构复杂、可靠性较差。因此，需要将防坠组件和防倾组件有机结合，实现二者同步工作，当出现意外时，同时实现可靠性高的防坠、防倾功能。

实用新型内容

本实用新型为了确保建筑行业施工的安全性，提高升降脚手架防坠防倾的可靠性，提供一种升降脚手架的磁流变式防坠防倾装置，利用磁流变液的特性和紧凑的结构，同时实现升降脚手架防坠、防倾，便于调整和安装，可靠性高。

本实用新型的两端分别与建筑墙体、升降脚手架的提升立柱连接，包括防坠模块、防倾模块和底座；所述底座的一端固定于建筑墙体，另一端通过防坠模块、防倾模块分别与提升立柱连接；所述防坠模块包括防坠支架、阶梯轴、齿轮、齿条、控制线圈、磁流变液和端盖，齿轮固定套接在阶梯轴上并与固定在提升立柱上的齿条啮合；所述阶梯轴与防坠支架活动套接，阶梯轴的两端均伸出防坠支架并设置控制线圈；所述端盖外罩于控制线圈并与防坠支架固定连接，端盖与防坠支架构成密闭空间，磁流变液贮存在密闭空间中。

本实用新型安装在建筑墙体和升降脚手架的提升立柱之间，通过底座与建筑墙体固定连接，通过防坠模块、防倾模块与提升立柱连接，保障升降脚手架在工作状态下的稳定性和可靠性。

所述齿轮与阶梯轴固定套接而阶梯轴与防坠支架活动套接，齿轮可带动阶梯轴一起转动，通过齿轮与齿条的啮合实现防坠支架与提升立柱的连接，进而实现升降脚手架的上升、下降或悬停。

所述控制线圈、磁流变液、端盖构成一套磁流变液机构，利用磁流变液的特性，实现防坠功能。所述磁流变液机构设置在阶梯轴的两端，利用端盖与防坠支架形成的密闭空间贮存磁流变液，通过控制线圈中的电流值对磁流变液所在磁场的强弱进行调节。通过控制线圈的电流与控制线圈周围产生磁场的关系为公知常识，且本实用新型的改进点也不在于此，故不再赘述。

当通过控制线圈的电流值为零或接近于零时，磁流变液所处磁场极弱，磁流变液呈现出低粘度的牛顿流体特性，磁流变液自由流动，此时齿轮可带动阶梯轴自由转动；当通过控制线圈的电流值较大时，磁流变液所处磁场较强，磁流变液呈现出高粘度、低流动性的Binghan体特性，磁流变液在较短的时间内由流动良好的液态变为Bingham半固态而具有较大的剪切强度，此时磁流变液机构将防坠支架与阶梯轴连接并提供较大扭矩，若磁流变液机构提供的扭矩可以平衡齿轮转动提供的扭矩则齿轮无法继续转动，若磁流变液机构提供的扭矩大于齿轮转动提供的扭矩则齿轮克服扭矩阻力继续转动。上述磁流变液流变的过程是瞬间的、可逆的。所以，通过调整控制线圈的电流值可有效控制齿轮转动的速度或使齿轮停止转动，进而实现防坠功能。

进一步地，所述阶梯轴设置有轮齿，轮齿位于阶梯轴伸出防坠支架的两端。

所述轮齿的设置是为了增加阶梯轴与磁流变液的接触面积，当磁流变液流变为半固态时可提高其剪切强度，进一步提高磁流变液机构的稳定性。

进一步地，所述防坠模块还包括键和轴套；所述阶梯轴通过键与齿轮固定套接，通过轴套与防坠支架活动套接。

所述阶梯轴通过键与齿轮固定套接，齿轮通过键向阶梯轴传递扭矩，键连接的方式简单、稳定。所述阶梯轴通过轴套与防坠支架活动套接，防坠支架通过阶梯轴对齿轮进行定位支撑，齿轮可带动阶梯轴一起转动。

进一步地，所述防坠模块还包括弹性挡圈和密封垫，弹性挡圈与阶梯轴卡接，密封垫设置在弹性挡圈与防坠支架之间，密封垫的一侧端同时与防坠支架、轴套紧密接触，密封垫的另一侧面与弹性挡圈紧密接触。