[发明专利]绳索连结

说明书

公开了集成的攀爬辅助和防坠落系统和方法以辅助用户攀爬梯子和竖直路径。该集成的系统包括连接到用户安全带的控制器、静态防坠落缆绳和可移动的攀爬辅助带。防坠落部件和攀爬辅助部件的连接可以包括物理连接、电子连接、通信或它们的任意组合。攀爬辅助带能够由电机驱动，以沿竖直路径向用户提供向上的攀爬辅助力。电机能够动态调整，以持续地提供一定水平的攀爬辅助。集成的控制器还配置成机械地检测向下移动并在检测到阈值速度或加速度时接合超速制动机构。

背景技术

在许多高地势应用(例如风力涡轮机、电梯井和建筑工地)中，技术员和人员必须攀爬梯子和其他升降装置以进入服务区域。攀爬辅助系统通过在攀爬过程中提供向上的力以减少用力水平以便在此类装置的上升和/或下降过程中帮助攀爬者，而防坠落系统防止攀爬者在上升或下降过程中在失足或其他与梯子分离的情况下坠落。

典型地，攀爬辅助和防坠落装置是彼此独立运行的两个单独的装置。在一些攀爬辅助系统中，配重为攀爬者提供了辅助。在其他系统中，机动装置旋转环形带，提供预定水平的辅助。

此外，常见的攀爬辅助系统将包括金属丝、尼龙或其他材料的绳索附接到个人身上，并使用电机和滑轮向绳索提供向上的力以帮助个人上升，但这些系统需要绳索和滑轮之间的很大的摩擦力以传递来自电机的驱动力。

在使用连续绳索和环状构造的系统中，拼接部的直径通常大于绳索的其余部分。随着绳索被围绕滑轮持续驱动，直径差异会需要牵引系统中的附加元件，以保持牵引力并提供驱动力。例如，只有几毫米的直径差异能够影响绳索在滑轮内的配合，并且在没有这些附加元件的情况下引起牵引力损失。

虽然存在将两个单独的绳索端部连结起来以有效地形成一根更长的绳索的已知装置和方法(例如，长接头、短接头、型锻端接和使用熔融金属或聚合物的索节(speltersockets))，但用于攀爬-辅助系统的绳索构造和拼接还必须考虑诸如易于安装、强度、疲劳寿命、检查能力和直径增加等因素。然而，许多现有的绳索技术和技巧在考虑一个因素时使成果最大化，同时牺牲其他类别中的一个或多个的成果。此外，在某些应用(如风力涡轮机塔架和电梯井)中，上升到高地势服务区域可能不会完全竖直。因此，绳索和梯子之间以及沿着上升路线会存在额外的接触点，这是必须考虑的。

在将攀爬辅助系统和防坠落系统安装到单个应用或升降设备(如梯子)时，也经常存在集成问题。由不同供应商设计和/或没有一起设计的攀爬辅助和防坠落系统难以组合到升降装置上，并且有时不能安装在一起。

发明内容

本公开针对集成的攀爬辅助和防坠落系统和方法。在实施例中，攀爬辅助和防坠落系统包括静态引导构件，例如缆绳或轨道；固定到静态引导构件的集成的控制器，形成为连续的环的攀爬辅助带；上安装件，其包括第一滑轮和用于静态引导构件的上附接件；下安装件，其包括电机、第二滑轮和用于静态引导构件的下附接件。电机驱动围绕第一滑轮和第二滑轮的攀爬辅助带。

在实施例中，控制器将向上的力从由电机驱动的攀爬辅助带传递给用户。与控制器进行信号通信的控制单元被配置为从控制器接收至少一个度量(metric)并动态地调整对用户的向上的力。在实施例中，当检测到阈值速度和/或加速度中的至少一个时，系统通过锁定到静态引导构件来防止在坠落的情况下的向下运动。

在一个方案中，攀爬辅助水平可以由正在升降装置(如梯子)上竖直地上升或下降的用户来选择。控制单元能够持续地分析在控制器处测量的负载，该负载指示用户和攀爬辅助带之间的力并指示攀爬辅助的当前水平。然后电机动态调整以持续提供期望水平的攀爬辅助。在实施例中，控制器附接到静态防坠落缆绳，并且当检测到阈值速度和/或加速度中的至少一个时，控制器能够通过锁定到静态防坠落缆绳来提供制动力和/或防止向下运动。

附图说明

从以下描述和所附权利要求中，结合附图，本公开的前述和其他特征将变得更加充分明显。理解到这些附图只描述了根据本公开的几个示例，因此不应视为对其范围的限制，通过使用附图将对本公开进行额外具体和详细的描述。

在附图中：