本發(fā)明涉及進人孔孔口安全防護，具體的是一種孔口耦合式自動開關(guān)蓋板裝置及其安裝使用方法。

背景技術(shù)：

1、在日常工作中，我們會涉及到很多需要在進人孔口內(nèi)上下通行的工作，一般這些設(shè)備孔口部位均安裝有孔口蓋板，當作業(yè)人員需要通過該孔口進行上下通行時，則需要將該孔口蓋板進行打開操作。但當孔口部位安裝有爬升設(shè)備的情況，該類蓋板在爬升設(shè)備運行過程中需要提前將蓋板進行開關(guān)操作。目前，進人孔口蓋板的開關(guān)操作主要有人工直接操作和電動驅(qū)動兩種方式，人工直接操作即需要安排一人專門負責孔口部位蓋板的開關(guān)工作，當需要進入孔洞內(nèi)時，先打開蓋板，避讓爬升裝置載人進入孔洞內(nèi)，待進入至一定位置后不影響通行情況后再關(guān)閉孔口蓋板，確保孔口部位區(qū)域安全。且該方式需要操作人員站在孔口邊緣部位進行開蓋操作，有墜落的風險；電動驅(qū)動即是在孔口部位增設(shè)加裝一套電動驅(qū)動裝置，實現(xiàn)對蓋板進行開關(guān)操作，但該方式存在以下問題：

2、增加了運維成本，增設(shè)一套驅(qū)動裝置需要單獨牽引動力電源，如現(xiàn)場無電源的運行工況，單獨布設(shè)電源成本較高。蓋板的開關(guān)與爬升裝置升降運行不能有效聯(lián)動，爬升裝置與蓋板是兩個獨立的運行設(shè)備，有各自的驅(qū)動機構(gòu)，但在孔口部位需要順序控制時，則需要增設(shè)較多的傳感器來實現(xiàn)設(shè)備與蓋板的聯(lián)動運行，但在實際運行過程中，會因傳感器故障導致設(shè)備與蓋板發(fā)生碰撞，造成設(shè)備損壞和人員傷害事件。存在觸電安全隱患，爬升設(shè)備一般采用的是安全電壓，但蓋板更多的采用的是220v直接驅(qū)動，對爬梯乘坐人員存在觸電的風險。如何安全、高效、有效聯(lián)動的完成對爬升裝置孔口部位有效的安全防護，是亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種孔口耦合式自動開關(guān)蓋板裝置及其安裝使用方法，通過爬升裝置自身的上行和下行運動作為本發(fā)明裝置的動力源，帶動安裝在爬升裝置兩側(cè)的驅(qū)動齒條跟隨爬升裝置上下運行，驅(qū)動齒條與蓋板裝置的齒輪嚙合運動，并通過錐形齒輪進行輸出轉(zhuǎn)化變向，從而帶動鏈條正反旋轉(zhuǎn)運動，使驅(qū)動鏈條底部的蓋板連接裝置做往復直線運動，實現(xiàn)裝置自動將對應的孔口蓋板安全打開和關(guān)閉功能，保證爬升裝置孔口部位安全運行。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種孔口耦合式自動開關(guān)蓋板裝置，包括驅(qū)動齒條、孔口蓋板開關(guān)輔助機構(gòu)、人員應急操作機構(gòu)、蓋板裝置和安全控制系統(tǒng)，其中：

3、所述驅(qū)動齒條作為動力輸入驅(qū)動裝置，將爬升裝置的上下運行動作以齒輪齒條嚙合運行的方式傳遞給上部齒輪和下部齒輪，并通過孔口蓋板開關(guān)輔助機構(gòu)的轉(zhuǎn)換，自行驅(qū)動蓋板裝置進行開關(guān)操作；

4、所述蓋板開關(guān)輔助機構(gòu)用于接受齒條傳遞的驅(qū)動力，并將該動力用于驅(qū)動蓋板裝置的開關(guān)操作，蓋板開關(guān)輔助機構(gòu)由齒輪、鏈輪、輸入軸、鏈條、中轉(zhuǎn)軸、錐形齒輪、從動錐形齒輪和連接軸組成，其中齒輪安裝在輸入軸上，驅(qū)動齒條的動力傳遞給蓋板裝置上；

5、所述人員應急操作機構(gòu)是當系統(tǒng)裝置發(fā)生故障或因工作需要臨時開關(guān)蓋板裝置時，為操作人員提供應急開關(guān)，確?，F(xiàn)場作業(yè)安全，主要由操作手柄、手動錐形齒輪和聯(lián)動錐形齒輪組成；

6、所述安全控制系統(tǒng)由蓋板全關(guān)檢測裝置、蓋板全開檢測裝置和聲光報警裝置組成，蓋板全關(guān)檢測裝置和蓋板全開檢測裝置安裝在蓋板裝置所在支撐軌道的兩端，用于檢測蓋板裝置在支撐軌道上的行走軌跡，光報警裝置安裝在爬升裝置上。

7、優(yōu)選的方案中，所述驅(qū)動齒條以焊接方式安裝在爬升裝置兩外側(cè)邊框部位，驅(qū)動齒條包括孔口上部驅(qū)動齒條和孔口下部驅(qū)動齒條，孔口上部驅(qū)動齒條與蓋板裝置上部開關(guān)輔助機構(gòu)配合，孔口下部驅(qū)動齒條與蓋板裝置下部開關(guān)輔助機機配合。

8、優(yōu)選的方案中，蓋板開關(guān)輔助機構(gòu)中包括基座，所述基座包括上基座和下基座，上基座安裝在混凝土孔洞上方位置，上基座中設(shè)置有第一避讓槽、第一接受驅(qū)動構(gòu)件安裝孔、第一傳遞驅(qū)動構(gòu)件安裝孔、第一蓋板開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)避讓槽和第一蓋板開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)安裝孔，上基座與地面之間形成固定連接，下基座安裝在混凝土孔洞下方位置，下基座中設(shè)置有第二避讓槽、第二接受驅(qū)動構(gòu)件安裝孔、第二傳遞驅(qū)動構(gòu)件安裝孔、第二蓋板開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)避讓槽和第二蓋板開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)安裝孔，下基座與地面之間形成固定連接。

9、優(yōu)選的方案中，所述蓋板開關(guān)輔助機構(gòu)中，在爬升裝置下行運動時，蓋板裝置進行開蓋操作，孔口上部驅(qū)動齒條帶動上開關(guān)齒輪向下做功，帶動上部鏈條逆時針轉(zhuǎn)動，在錐形齒輪和從動錐形齒輪的轉(zhuǎn)換下使連接軸順時針轉(zhuǎn)動，帶動上部蓋板驅(qū)動鏈條順時針轉(zhuǎn)動，從而帶動蓋板裝置向開蓋的方向移動，實現(xiàn)蓋板裝置的自動開蓋功能；

10、當所述爬升裝置下行至設(shè)定高度后，蓋板裝置進行關(guān)蓋操作，下驅(qū)動齒條帶動下開關(guān)齒輪向下做功，帶動下部鏈條順時針轉(zhuǎn)動，在錐形齒輪和從動錐形齒輪的轉(zhuǎn)換下使連接軸逆時針轉(zhuǎn)動，帶動下部蓋板驅(qū)動鏈條逆時針轉(zhuǎn)動，從而帶動蓋板裝置向關(guān)蓋的方向移動，實現(xiàn)蓋板裝置的自動關(guān)蓋功能。

11、優(yōu)選的方案中，所述所述驅(qū)動蓋板裝置安裝在混凝土孔洞部位，驅(qū)動蓋板裝置由多塊標準條狀結(jié)構(gòu)型式的鋼制蓋板條拼接而成，通過鉸接件將蓋板條連接形成整體，并通過連接桿件與蓋板開關(guān)輔助機構(gòu)的上部鏈條、下部鏈條連接，在支撐軌道上平行移動，在外力驅(qū)動下沿支撐軌道進入旋轉(zhuǎn)軌道內(nèi)。

12、優(yōu)選的方案中，所述齒條的長度l大于蓋板裝置的長度。

13、優(yōu)選的方案中，所述上基座高度≥2m，下基座高度≥2.5m。

14、基于上述一種孔口耦合式自動開關(guān)蓋板裝置的安裝使用方法，包括以下步驟：

15、1）確定h2上車位置

16、根據(jù)h2與h3之間的下降高度h1,設(shè)計計算出蓋板開關(guān)輔助機構(gòu)的系統(tǒng)傳動比n，且控制h2的高度不大于250mm；

17、2）確定h3停止打開蓋板裝置位置

18、h3位置保證孔口部位蓋板裝置已全部打開且爬升裝置不與蓋板裝置發(fā)生干涉，從而確定爬升裝置打開后的停車位置；

19、3）確定h1開始打開蓋板裝置位置

20、根據(jù)蓋板開關(guān)輔助機構(gòu)系統(tǒng)的傳動比n，從而確定齒條有效長度l，其h1與h2之間的高度≥l，確定了齒條在免爬設(shè)備的安裝位置，即確定了蓋板開關(guān)輔助機構(gòu)中上部齒輪的安裝位置，然后將蓋板開關(guān)輔助機構(gòu)固定安裝在混凝土孔洞孔口的混凝土上；4）確定h4開始關(guān)閉蓋板裝置位置

21、當爬升裝置和搭乘人員全部進入孔口后，啟動關(guān)閉蓋板裝置，按孔口以下≥2.5m的距離來確定蓋板開關(guān)輔助機構(gòu)中下部齒輪的安裝位，即確定了孔口下方觸發(fā)蓋板裝置關(guān)閉位置；

22、5）確定h5停止關(guān)閉蓋板裝置位置

23、h5的位置=h4+l。

24、上述孔口耦合式自動開關(guān)蓋板裝置的運行邏輯控制方法如下：

25、所述爬升裝置下行運動工況時，系統(tǒng)動作流程如下：

26、人員站在免爬裝置上（h2）→爬升裝置得電下行→上驅(qū)動齒條驅(qū)動蓋板裝置打開蓋板→蓋板全開（h3）→爬升裝置下行→下驅(qū)動齒條驅(qū)動蓋板裝置關(guān)閉蓋板（h4）→爬升裝置下行→蓋板全關(guān)（h5）→爬升裝置下行→爬升裝置停車；

27、所述爬升裝置上行運動工況時，系統(tǒng)動作流程如下：

28、人員站在免爬裝置上→爬升裝置得電上行→下驅(qū)動齒條驅(qū)動蓋板開關(guān)裝置打開蓋板（h6）→蓋板全開（h7）→爬升裝置上行→上驅(qū)動齒條驅(qū)動蓋板開關(guān)裝置關(guān)閉蓋板（h8）→爬升裝置上行→蓋板全關(guān)（h9）→爬升裝置停車。

29、本發(fā)明所提供的一種孔口耦合式自動開關(guān)蓋板裝置及其安裝使用方法，通過采用上述結(jié)構(gòu)及方法，具有以下有益效果：

30、（1）通過集成驅(qū)動齒條、孔口蓋板開關(guān)輔助機構(gòu)、人員應急操作機構(gòu)、蓋板裝置和安全控制系統(tǒng)，本裝置能夠在無人干預的情況下自動完成蓋板的開啟和關(guān)閉操作。具體來說，當爬升裝置上下移動時，通過齒輪齒條的嚙合作用，將動力傳遞給孔口蓋板開關(guān)輔助機構(gòu)，進而驅(qū)動蓋板裝置進行開關(guān)操作，這一系列的動作完全由機械結(jié)構(gòu)自動完成，無需額外的人力介入，極大地提高了工作效率，同時也減少了由于人為因素導致的錯誤和延誤；

31、（2）采用了齒輪齒條、鏈輪鏈條等高效的機械傳動方式，使得裝置的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊合理，這些機械組件不僅能夠有效地傳遞動力，還簡化了裝置的復雜度，使其更易于安裝、調(diào)試和日常維護；

32、（3）蓋板裝置可以根據(jù)實際需要調(diào)整開閉覆蓋尺寸，適用于不同大小的孔口環(huán)境，具有較強的環(huán)境適應性。