本发明涉及一种水上阻力牵拉器，属于游泳水中训练器材技术领域。
背景技术：
据发明人所知，游泳运动员的游泳训练通常包括陆上训练和水中训练，其中，加载负荷训练通常应用于陆上训练，而很少应用在水中训练。究其原因，在陆上训练中，训练器械的负荷加载量是可量化、可调整的，教练员可依据实际训练情况对负荷加载量进行增减，以达到训练目的，实现科学训练；然而，目前尚不存在专门针对游泳水中训练、且负荷加载量可量化可调整的训练器械，这导致在水中训练时很难进行科学有效的加载负荷训练。同时，由于运动姿态不同，陆上训练中的加载负荷训练所锻炼的肌肉群并不能涵盖水中训练时所用到的全部肌肉群。亟待研制能在游泳水中训练时使用的负荷加载训练器材。
经检索发现，申请号cn201410323917.5、申请公布号cn104083860a的中国发明专利申请，公开了一种水中牵引力训练系统，包括主机架与副机架，主机架的上部设有第一托架，第一托架上设有电机，电机固定连接主动带轮，主动带轮固定连接传送绳，主动带轮的前方设有定位装置；副机架的上部设有第二托架，第二托架上设有轮架，轮架内旋转连接从动带轮，从动带轮固定连接传送绳；传送绳固定连接牵引绳，牵引绳固定连接束缚腰带或束缚背心。然而，在同一泳道中本应容纳多个游泳运动员进行训练，但采用此类技术方案后，一个泳道只能用于一个运动员的训练，很难适用于游泳队集训。
申请号cn201410681377.8、授权公告号cn104436564b的中国发明专利，公开了一种负载可调式游泳辅助装置，充气后为圆柱状的器身前端设有前轴连接吊环；器身上设有流线型结构、对称分布的翼片；器身后端的管轴套入轴套中，轴套与管轴为松配合且能灵活转动；轴套外壁上设有机翼形状、倾角可调的旋翼，旋翼在轴套上成流线型对称分布，旋翼外缘设有旋翼环构成一个整体部件；管轴上设有可拆卸的旋盖实现密封，旋盖上设有气嘴。申请号cn201420119557.2、授权公告号cn203790549u的中国实用新型专利，公开了一种体育运动训练阻力伞，包括背带、软质降落伞，能够调整长度且能紧固的腰带后面通过拉绳连接有一个软质降落伞，在降落伞面上分布有至少3条拉链式调整通气缝，腰带上有两个肩膀固定带，拉绳长度为1-3米。然而，此类技术方案虽然能增加运动员的负荷，但是其负荷既不能量化，也不能按需调整，并不能满足在游泳水中训练时实施加载负荷训练的要求。
技术实现要素：
本发明的主要目的是：克服现有技术存在的问题，提供一种水上阻力牵拉器，可量化、调整加载负荷，使游泳运动员能在水中进行加载负荷训练，利于提高训练效果。
本发明解决其技术问题的技术方案如下：
一种水上阻力牵拉器，包括具有顶面和底面的浮板，其特征是，所述浮板的底面固连有支撑件，所述支撑件的一侧设有牵引部位，所述支撑件的另一侧设有阻力调节装置；
所述阻力调节装置包括转轴、阻力件和调节器，所述转轴设于支撑件上，所述阻力件有两个，各阻力件分别与转轴转动连接；所述调节器包括中心杆、动子和联杆，所述中心杆与转轴连接且相互垂直，所述动子套设于中心杆周向，所述联杆有两个且与阻力件一一对应，各联杆的一端与动子铰接且另一端与对应的阻力件铰接；所述阻力件、联杆分别对称分布于中心杆的两侧；
所述阻力调节装置具有：由外力驱动动子沿中心杆移动，并通过联杆带动阻力件绕转轴旋转，以调整阻力件迎水角度的调节状态；以及，将动子固定在中心杆上使阻力件之间夹角固定的使用状态；
所述浮板的底面还设有标示阻力件之间夹角角度的标尺，所述标尺位于阻力件与底面之间；所述阻力件为阻力板或阻力布。
发明人经深入地实践研究得出以上技术方案，该装置在浮板作用下可漂浮于水中，便于在水中使用；通过调整阻力件的迎水角度，来调整该装置能产生的水中阻力，从而给游泳运动员带来预定的负荷加载；同时，根据标尺可以直观标示阻力件之间的夹角角度，利于量化负荷加载。
本发明进一步完善的技术方案如下：
优选地，所述中心杆经转接座与转轴连接，所述转接座具有套设于转轴周向的第一孔以及套设于中心杆周向的第二孔，所述第一孔的中心轴与第二孔的中心轴相互垂直；所述第一孔与转轴固连或转动连接，所述第二孔与中心杆固连或转动连接。
更优选地，所述中心杆为螺杆，所述动子具有内螺纹孔，所述内螺纹孔与中心杆经螺纹连接；所述转接座的第一孔与转轴形成具有轴向约束的转动副，所述转接座的第二孔与中心杆形成具有轴向约束的转动副；所述阻力调节装置还包括旋拧螺母，所述中心杆远离转轴的末端具有与旋拧螺母相配的螺纹；所述中心杆具有在旋拧螺母驱动下绕其自身中心轴旋转、进而驱使动子沿中心杆轴向运动的驱动状态。
采用以上优选方案，可使阻力调节装置的调节器结构简化，利于使整体优化；此外，当转接座的第一孔与转轴转动连接时，可使整个阻力调节装置随水流变化而偏移，这样在运动员游泳转身时可降低运动员所需耗费的体力，利于提高训练效果。
优选地，所述阻力件为阻力板；所述阻力件具有转动连接座，所述转动连接座套设于转轴周向，所述转动连接座与转轴形成具有轴向约束的转动副，所述阻力件通过转动连接座与转轴转动连接；所述动子具有两个第一铰接座，各第一铰接座分别与对应联杆的一端铰接；所述阻力件分别设有第二铰接座，所述第二铰接座与对应联杆的另一端铰接。
采用该优选方案，可使阻力调节装置各部件之间的活动连接结构简化，利于使整体优化。
优选地，所述浮板由浮漂层和表面层复合而成，所述浮板的顶面位于表面层，所述浮板的底面位于浮漂层；在浮漂层和表面层之间埋设有标尺固定板和支撑件固定板；所述标尺固定板经紧固件与标尺固连，所述支撑件固定板经紧固件与支撑件固连。
采用该优选方案，可更好地固定标尺和支撑件，使整体结构更加稳固。
优选地，所述浮板具有迎向水流上翘的弧形部位；所述浮板具有其弧形部位的部分底面脱离水面，且浮板的其余底面位于水面以下的水中漂浮状态。
采用该优选方案，可使整个装置在水中有着更稳定的运动姿态，进而使加载于运动员身上的负荷保持稳定。
优选地，所述支撑件基本呈等腰三角形，且该等腰三角形的底边与浮板底面固连；所述支撑件还具有加固件，所述加固件与该等腰三角形的高重合；所述支撑件具有支撑座，所述转轴支撑于支撑座上，所述转轴与支撑座固定连接或转动连接；所述转轴与该等腰三角形的高处于同一平面内，且该平面垂直于该等腰三角形；所述牵引部位基本呈直角三角形，该直角三角形的一直角边与浮板底面固连、且另一直角边与加固件固连，该直角三角形的斜边上开设有至少一个牵引孔；该直角三角形垂直于支撑件、且与转轴处于同一平面内。
采用该优选方案，可使支撑件和牵引部位结构简化且保持稳固，利于使整体优化。
更优选地，所述牵引孔连接有牵引部件；所述牵引部件包括腰带、牵引绳、浮筒或浮球、以及连接绳，所述牵引绳的一端与腰带连接且另一端与浮筒或浮球连接，所述连接绳的一端与浮筒或浮球连接且另一端与牵引孔连接；所述牵引绳为半弹性结构；所述牵引绳由外绳和内绳构成，所述内绳位于外绳的内部，所述外绳的一端与内绳的一端固连、且外绳的另一端与内绳的另一端固连，所述外绳的弹性大于内绳的弹性，在未受外力时外绳的长度小于内绳的长度。
采用该优选方案，可使整个装置顺利地装备于运动员；同时，采用上述限定结构的牵引绳，可使整个装置形成的负荷能持续地加载于运动员身上，使运动员受到的负荷保持稳定。
优选地，所述阻力件为阻力板，所述阻力件的一侧面为迎水面且另一侧面为背水面，所述转轴、调节器分别位于两阻力件的背水面之间；所述阻力件的迎水面具有导流槽，所述导流槽沿横向布置；所述阻力件的背水面设有一组凸筋；所述阻力件下沿还设有指针，所述指针的末端指向标尺上具有的刻度。
优选地，所述标尺呈圆弧形且标有角度值刻度；所述标尺有两个且与阻力件一一对应，所述标尺对称分布于转轴的两侧。
采用以上优选方案，可使结构进一步简化，利于使整体优化。
与现有技术相比，本发明适用于在游泳运动员水中训练时实施加载负荷训练，教练员可根据实际情况，通过调整阻力件的迎水角度来调整加载负荷，同时通过标尺来量化负荷，在此基础上即可形成科学、系统的水中加载负荷训练，利于提高训练效果。
附图说明
图1至图4为本发明实施例侧视方向、主视方向、后视方向、仰视方向的示意图。
图5为本发明实施例斜向的示意图。
图6为本发明实施例的爆炸示意图。
图7为本发明实施例的水中姿态示意图。
图8为本发明实施例的整体实施示意图。
图9为本发明实施例标定所得的力特性图。
具体实施方式
下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。
实施例
如图1至图8所示，本实施例的水上阻力牵拉器，包括具有顶面和底面的浮板01，浮板01的底面固连有支撑件02，支撑件02的一侧设有牵引部位03，支撑件02的另一侧设有阻力调节装置04；阻力调节装置04包括转轴05、阻力件06和调节器，转轴05设于支撑件02上，阻力件06有两个，各阻力件06分别与转轴05转动连接；调节器包括中心杆07、动子08和联杆09，中心杆07与转轴05连接且相互垂直，动子08套设于中心杆07周向，联杆09有两个且与阻力件06一一对应，各联杆09的一端与动子08铰接且另一端与对应的阻力件06铰接；阻力件06、联杆09分别对称分布于中心杆07的两侧；阻力调节装置04具有：由外力驱动动子08沿中心杆07移动，并通过联杆09带动阻力件06绕转轴05旋转，以调整阻力件06迎水角度的调节状态；以及，将动子08固定在中心杆07上使阻力件06之间夹角固定的使用状态；浮板01的底面还设有标示阻力件06之间夹角角度的标尺10，标尺10位于阻力件06与底面之间；阻力件06为阻力板或阻力布。
具体而言，中心杆07经转接座11与转轴05连接，转接座11具有套设于转轴05周向的第一孔以及套设于中心杆07周向的第二孔，第一孔的中心轴与第二孔的中心轴相互垂直；第一孔与转轴05固连或转动连接，第二孔与中心杆07固连或转动连接。
本实施例中，中心杆07为螺杆，动子08具有内螺纹孔，该内螺纹孔与中心杆07经螺纹连接；转接座11的第一孔与转轴05形成具有轴向约束的转动副，转接座11的第二孔与中心杆07形成具有轴向约束的转动副；阻力调节装置04还包括旋拧螺母14，中心杆07远离转轴05的末端具有与旋拧螺母14相配的螺纹；中心杆07具有在旋拧螺母14驱动下绕其自身中心轴旋转、进而驱使动子08沿中心杆07轴向运动的驱动状态。
具体而言，阻力件06为阻力板，阻力件06具有转动连接座15(本实施例为两个)，转动连接座15套设于转轴05周向，转动连接座15与转轴05形成具有轴向约束的转动副，阻力件06通过转动连接座15与转轴05转动连接；动子08具有两个第一铰接座16，各第一铰接座16分别与对应联杆09的一端铰接；阻力件06分别设有第二铰接座17，第二铰接座17与对应联杆09的另一端铰接。
阻力件06的一侧面为迎水面且另一侧面为背水面，转轴05、调节器分别位于两阻力件06的背水面之间；阻力件06的迎水面具有导流槽18，导流槽18沿横向布置；阻力件06的背水面设有一组凸筋19；阻力件06下沿还设有指针20，指针20的末端指向标尺10上具有的刻度。
具体而言，浮板01由浮漂层21和表面层22复合而成，浮板01的顶面位于表面层22，浮板01的底面位于浮漂层21；在浮漂层21和表面层22之间埋设有标尺固定板23和支撑件固定板24；标尺固定板23经紧固件与标尺10固连，支撑件固定板24经紧固件与支撑件02固连。
浮板01具有迎向水流上翘的弧形部位25；浮板01具有其弧形部位25的部分底面脱离水面，且浮板01的其余底面位于水面以下的水中漂浮状态。
具体而言，支撑件02基本呈等腰三角形，且该等腰三角形的底边与浮板01底面固连；支撑件02还具有加固件26，加固件26与该等腰三角形的高重合；支撑件02具有支撑座27，转轴05支撑于支撑座27上，转轴05与支撑座27固定连接或转动连接；转轴05与该等腰三角形的高处于同一平面内，且该平面垂直于该等腰三角形；牵引部位03基本呈直角三角形，该直角三角形的一直角边与浮板01底面固连、且另一直角边与加固件26固连，该直角三角形的斜边上开设有至少一个牵引孔28；该直角三角形垂直于支撑件02、且与转轴05处于同一平面内。
牵引孔28连接有牵引部件；牵引部件包括腰带29、牵引绳30、浮筒或浮球31、以及连接绳32，牵引绳30的一端与腰带29连接且另一端与浮筒或浮球31连接，连接绳32的一端与浮筒或浮球31连接且另一端与牵引孔28连接；牵引绳30为半弹性结构；牵引绳30由外绳和内绳构成，内绳位于外绳的内部，外绳的一端与内绳的一端固连、且外绳的另一端与内绳的另一端固连，外绳的弹性大于内绳的弹性，在未受外力时外绳的长度小于内绳的长度(图中未示)。
此外，标尺10呈圆弧形且标有角度值刻度；标尺10有两个且与阻力件06一一对应，标尺10对称分布于转轴05的两侧。
使用前，将本实施例的水上阻力牵拉器进行标定，标定出角度值、游泳速度、加载负荷三者的力特性图，例如图9所示的示意图。使用时，教练员根据运动员的实际游泳速度，判断需要加载的负荷量，然后根据上述力特性图确定角度值；接着按该角度值结合标尺调整阻力调节装置，使其阻力件的指针所指刻度为该角度值；之后，将本实施例的水上阻力牵拉器装备于运动员，即可开始游泳水中加载负荷训练。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。