一种通过阻尼元件吸能的下降器的制作方法

本发明涉及一种下降器，属于消防和运动器械技术领域。

背景技术：

下降器通过增大对绳索的摩擦力来加强缓冲效果，从而达到慢速下降的目的，用于拓展训练、高空作业、户外运动和在救援中保护施救人员与被困人员。目前，人们已经提出了多种下降器，公知的8字环就是一种简单的下降器。申请号为201711285325.9的发明专利，提出了一种自锁下降器，带有手柄和凸轮，可卡固于绳索，能够用于户外运动、救援和高空作业，能够防恐慌，避免不慎下降的风险。申请号为201280019576.1的发明专利，也提出了一种具有防恐慌功能的自制动下降器，在主体上设有通道、致动操作杆和头部，在致动操作杆上带有突出侧部分、稳定连接的附加件和摩擦孔，在头部的半圆形部分包括两个突起和后凸轮，后凸轮有齿以增加防恐慌位置的摩擦，具有自制动功能，还可防止用户过于强烈地拉下降器时的急速下降。

目前，人们已经提出了多种缓降器。所述缓降器安装在楼房窗口、阳台或平顶等处，由挂钩、安全带、绳索及速度控制器等组成，是一种可使人沿绳缓慢下降的自救逃生和救援装置。申请号为200920247602.1的实用新型专利，提出了一种简易摩擦式缓降器，包括穿绳孔、框架和摩擦柱，结构简单，可自主控制下降的速度，也可由下面的人通过拉绳子来控制下降的速度，可用于高楼人员的逃生和救援。

与缓降器相比，下降器不必容纳绳索，重量轻，结构简单，体积小，便于操控，散热好，但是易引起心理恐慌。现有技术的下降器卡固于绳索，通过下降器与绳索之间或绳索与绳索之间的滑动摩擦，控制下降速度，同时将人员下降的动能转化成热能，必然引起摩擦部位的局部温度升高，易引发金属疲劳和变形，绳索磨损严重，降低了绳索的使用寿命，需要及时认真检查。目前的缓降器将绳索卷绕于绕线轮，通过速度控制器的摩擦或阻尼，将人员下降的动能转化成热能和旋转零件的动能，结构复杂，存在较大的断裂和卡顿等机械故障风险。因此，目前的缓降技术存在不足，需要改进和优化。

阻尼元件是一种利用阻尼特性来减缓机械振动并消耗动能的机械元件。目前的阻尼元件技术成熟，应用于各种阻尼器产品，如弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、旋转阻尼器、风阻尼器、粘滞阻尼器、阻尼铰链和阻尼滑轨等，在航空、航天、军工和汽车等行业应用广泛。复合橡胶弹簧作为一种弹簧阻尼元件，是由金属弹簧及其外部包裹的硫化橡胶共同构成，具有非线性刚度，减振、降噪和吸收冲击效果好，共振区间短，工作平稳，已经得到了广泛应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种通过阻尼元件吸能的下降器，卡固于绳索，安全可靠，操控便捷，可通过阻尼元件吸收人员下降的动能，控制下降速度，避免下降器与绳索之间的滑动摩擦，保护绳索，提高绳索的使用寿命。本说明书所述的方位以本发明的使用人员为参考，在使用人员的面前，靠近胸口为前，远离胸口为后；依此类推。本发明的具体技术方案如下。

一种通过阻尼元件吸能的下降器，至少包含主板1、盖板2、下绳轮3、上绳轮5、副板6、橡胶弹簧7、楔块8和控制绳9，卡固于绳索4，可上下通用,如图1和图2所示。所述上下通用是指可上下倒置使用，即不分上下。

所述主板1带有导轮11、主板散热缝12、轮孔13和钩孔14，与盖板2和副板6固定连接，容纳下绳轮3和上绳轮5，可穿入安全钩，通过安全钩连接固定于人员的安全带，以承担人员的重量，使人员安全降落。

所述下绳轮3与上绳轮5结构和尺寸相同，都带有轮轴，可缠绕绳索4，并相对主板1、盖板2和副板6旋转，避免与绳索4之间的滑动摩擦，可保护绳索4。

进一步地，所述下绳轮3和上绳轮5都带有轴向凹槽，并通过所述凹槽与橡胶弹簧7抵接，使得橡胶弹簧7伸缩并吸收人员下降的动能。

所述盖板2带有上钩孔21、上轴槽22、轴槽23、轴孔24、下轴槽25和下钩孔26，可相对主板1旋转和锁定，便于在下绳轮3和上绳轮5上缠绕绳索4的操作，确保安全可靠。

所述副板6抵接并容纳楔块8，卡接并容纳橡胶弹簧7，可调节橡胶弹簧7的预紧力。

所述楔块8抵接橡胶弹簧7，与控制绳9固定连接，使得使用人员可通过松紧控制绳9，调节橡胶弹簧7的阻尼吸能作用，以调控下降速度。

所述主板1为竖立的条形板，带有导轮11、主板散热缝12、轮孔13和钩孔14，与盖板2和副板6固定连接，容纳下绳轮3和上绳轮5，可穿入安全钩，以承担人员的重量。

所述导轮11位于主板1两端的钩孔14内侧，带有轮轴，并通过所述轮轴固定于主板1上，与绳索4抵接，以限制绳索4的位置，引导绳索4的相对运动。

所述主板散热缝12为直线形缝隙，与橡胶弹簧7平行，卡接橡胶弹簧7，用于橡胶弹簧7的散热。

所述轮孔13为圆形通孔，与下绳轮3和上绳轮5的位置相对应，可穿过下绳轮3和上绳轮5，以容纳下绳轮3和上绳轮5。

所述钩孔14为长圆形通孔，位于主板1两端钩孔14的外侧，可穿入安全钩，以承担人员的重量。

所述盖板2为竖立的条形板，带有上钩孔21、上轴槽22、轴槽23、轴孔24、下轴槽25和下钩孔26，以支撑导轮11、下绳轮3和上绳轮5，并与钩孔14共同承担人员的重量，可以轴孔24为中心相对主板1旋转和锁定，便于在下绳轮3和上绳轮5上缠绕绳索4的操作，并确保安全可靠，如图3所示。

所述上钩孔21位于盖板2的上端，与主板1上端的钩孔14形状相同，位置相对，可穿入安全钩，使得本发明可上下通用。

所述上轴槽22为横向通槽，左侧开口，位于盖板2的上端，在盖板2以轴孔24为中心相对主板1旋转时，可卡入主板1上端导轮11的轮轴，以支撑导轮11。所述通槽是指前后贯通盖板2的槽。

所述轴槽23为横向通槽，左侧开口，位于盖板2的中上部，在盖板2以轴孔24为中心相对主板1旋转时，可卡入上绳轮5的轮轴，以支撑上绳轮5。

进一步地，所述轴槽23在右端带有圆形通孔231。所述通孔231直径大于轴槽23的宽度，在卡入上绳轮5的轮轴时，可使得盖板2相对主板1锁定。

所述轴孔24为圆形通孔，位于盖板2的中下部，可穿过下绳轮3的轮轴，使得盖板2获得支撑和固定，也可支撑下绳轮3。

所述下轴槽25位于盖板2的下端，与上轴槽22结构相同，右侧开口，在盖板2以轴孔24为中心相对主板1旋转时，可卡入主板1下端导轮11的轮轴，以支撑导轮11。

所述下钩孔26位于盖板2的下端，与主板1下端的钩孔14形状相同，位置相对，可穿入安全钩，与钩孔14共同承担人员的重量。

所述下绳轮3与上绳轮5结构和尺寸相同，都带有轮轴，并通过所述轮轴固定于副板6和盖板2，可缠绕绳索4，使得本发明可卡固于绳索4，承担人员的重量并缓慢下降。所述下绳轮3的轮轴在后端穿过副板6，并与副板6固定连接，在前端穿过盖板2的轴孔24，在前端带有外螺纹，并通过所述外螺纹与螺母螺接，在前端与盖板2紧固，以支撑下绳轮3。

所述上绳轮5为并联的滑轮结构，包含后端的槽轮51和前端的u型滑轮52，并带有手紧螺丝53。所述槽轮51在前端面与u型滑轮52固定连接，直径小于u型滑轮52，穿过主板1的轮孔13，在外圆周面上带有沿圆周均匀分布的轴向凹槽，并通过所述凹槽与橡胶弹簧7抵接，在槽轮51旋转时，使得橡胶弹簧7伸缩并吸收能量。

所述u型滑轮52在后端面与槽轮51固定连接，在外圆周面上带有径向u型凹槽，通过所述u型凹槽缠绕绳索4，使得本发明卡固于绳索4，承担人员的重量并缓慢下降，可驱动u型滑轮52旋转。

进一步地，所述上绳轮5的轮轴在后端穿过副板6，并与副板6固定连接，在前端带有中心螺纹孔，并通过所述螺纹孔与手紧螺丝53螺接。

所述手紧螺丝53包含后端的螺杆、中间的锁定段和前端的螺帽。所述螺杆为圆柱形结构，在外圆周面上带有外螺纹，并通过所述外螺纹与上绳轮5轮轴的螺纹孔配合。所述锁定段为圆柱形结构，直径大于盖板2的轴槽23宽度，长度小于盖板2的厚度，可穿过盖板2在轴槽23右端的通孔231，并与通孔231配合，使得盖板2可相对主板1锁定。所述螺帽为圆盘形结构，在外圆周面上带有滚花，以便于拧紧和拧松。当手紧螺丝53拧松时，前移，使得手紧螺丝53的锁定段从盖板2的通孔231中退出，盖板2可以轴孔24为中心相对主板1旋转。当手紧螺丝53拧紧时，手紧螺丝53的锁定段与盖板2的通孔231配合，使得盖板2可相对主板1锁定，也使得上绳轮5的轮轴在右端与盖板2紧固。

所述副板6为竖立的条形板，带有副板散热缝61、导杆62、固定板63、圆形凹陷64、条形凹陷65、调节螺钉66和梯形凹陷67，在前表面与主板1的后表面固定连接，卡接并容纳橡胶弹簧7，可调节橡胶弹簧7的预先压缩量，以调节橡胶弹簧7的预紧力。

所述副板散热缝61为直线形缝隙，位于条形凹陷65的中心位置，与主板散热缝12位置相对，并且形状相同，用于橡胶弹簧7的散热。

所述导杆62为横向圆形杆，可穿入楔块8，引导楔块8的横向移动，在外侧端与副板6固定连接，在内侧端与固定板63固定连接。

所述固定板63为竖立的长方形板，位于副板6的中部，在后端面、上端面和下端面都与副板6固定连接，在左右表面分别与导杆62固定连接，在中心带有左右贯通的竖长圆孔。所述竖长圆孔可左右自由穿过至少2根控制绳9，确保穿过的控制绳9互不干涉，使得控制绳9可自由控制楔块8的左右移动。

所述圆形凹陷64位于与下绳轮3和上绳轮5相对应的位置，向后侧凹陷，用于容纳下绳轮3和上绳轮5。

进一步地，所述圆形凹陷64在中心带有圆形通孔，使得下绳轮3和上绳轮5的轮轴穿过并紧固。

所述条形凹陷65沿着圆形凹陷64的径向，位于圆形凹陷64的圆周外侧并卡接橡胶弹簧7，向后侧凹陷，用于容纳橡胶弹簧7。

进一步地，所述条形凹陷65在内侧端与圆形凹陷64贯通，在外侧端的副板6上带有螺纹通孔。所述螺纹通孔的中心线与条形凹陷65的中心线重合。

所述调节螺钉66带有外螺纹，通过所述外螺纹与副板6在条形凹陷65外侧端的螺纹通孔配合，在内侧端与橡胶弹簧7抵接，通过调节橡胶弹簧7的预先压缩量，可调节橡胶弹簧7的预紧力。

所述梯形凹陷67向后侧凹陷，位于固定板63的左右两侧，在前表面与楔块8抵接，用于容纳楔块8。

进一步地，所述梯形凹陷67在外侧的副板6上带有横向圆形通孔，并通过所述通孔穿过控制绳9。

所述橡胶弹簧7包含抵接段、伸缩段和滚动段，在滚动段带有滚子71，可通过滚子71与槽轮51抵接，通过槽轮51的旋转运动，驱动橡胶弹簧7伸缩并吸收能量。

所述抵接段为圆形杆，在内侧端与伸缩段固定连接，外侧端为半球形端面，并通过所述半球形端面与调节螺钉66或楔块8抵接，可调节橡胶弹簧7的预紧力。

所述伸缩段为方形杆，可弹性伸缩，在两端分别与抵接段和滚动段固定连接，在外表面包裹橡胶层，并通过所述橡胶层与副板6上条形凹陷65中心的副板散热缝61部位和主板1在主板散热缝12部位卡接，便于散热。

所述滚动段为圆形杆，在外侧端与伸缩段固定连接，在内侧端带有铰链，通过所述铰链与滚子71铰接，使得橡胶弹簧7可通过滚子71与槽轮51抵接，通过槽轮51的旋转运动，驱动滚子71相对槽轮51滚动，驱动橡胶弹簧7伸缩并吸收能量。所述滚子71为圆柱形结构，可相对橡胶弹簧7旋转，与槽轮51抵接并相对滚动，使得橡胶弹簧7相对槽轮51滚动，避免产生滑动摩擦和过多的热量。

所述楔块8为前后表面为竖立等腰梯形的块状结构，位于固定板63的左右两侧，左竖立侧面和右竖立侧面都与固定板63平行，靠近固定板63的竖立侧面短，远离固定板63的竖立侧面长，在上侧面和下侧面都与橡胶弹簧7在抵接段的半球形端面抵接，使得楔块8靠近固定板63时，抵接橡胶弹簧7的预先压缩量增大，反之则预先压缩量减小。

进一步地，所述楔块8带有贯通左右侧面的三个横向通孔，上下均布，依次是上孔、中孔和下孔。所述上孔和下孔分别穿过导杆62，引导楔块8的横向移动，避免偏斜和卡顿。所述中孔穿过控制绳9，使得控制绳9可自由控制楔块8的左右移动。

进一步地，所述楔块8在靠近固定板63的竖立侧面与控制绳9的一端固定连接，使得使用人员拉紧控制绳9时，楔块8向靠近固定板63的方向移动，增大抵接橡胶弹簧7的预先压缩量，增加橡胶弹簧7的预紧力，阻尼吸能作用增强，减小人员下降的速度。反之，当使用人员松开控制绳9时，楔块8在橡胶弹簧7的抵接压力和振动作用下，向远离固定板63的方向移动，减小抵接橡胶弹簧7的预先压缩量，减小橡胶弹簧7的预紧力，阻尼吸能作用减弱，可增加人员下降的速度。

所述控制绳9具有圆形截面，在表面带有护套，可柔性弯曲，便于打结。进一步地，所述控制绳9两端分别从副板6在梯形凹陷67外侧的通孔穿入，经过楔块8的中孔，再穿入固定板63的竖长圆孔，交叉穿过固定板63，与对侧楔块8在靠近固定板63的侧面固定连接，使得控制绳9可自由控制楔块8的左右移动。

本发明的使用提示：（1）绳索4在下绳轮3和上绳轮5上缠绕至少一圈，以确保安全，优选图3所示的缠绕方式；

（2）在需要悬停在空中时，可将绳索4在本发明下方的部分打结，套入主板1上端的钩孔14和盖板2在上钩孔21的部位，并采用安全钩穿入主板1上端的钩孔14和盖板2的上钩孔21，避免意外脱落，以确保安全；

（3）在使用时，优选将控制绳9打活接并套入手腕，以确保安全，并可防恐慌；使用人员在意外和恐慌时，可无意识地自觉拉紧控制绳9；

（4）本发明在出厂时，根据实验数据设定调节螺钉66，确定使用人员的最小体重；在使用时，可通过松紧控制绳9调控下降速度，也可以通过松紧绳索4或增减对绳索4的摩擦，调控下降速度。

本发明的有益效果如下：（1）本发明通过下绳轮3与上绳轮5缠绕绳索4，并通过人员的重量，驱动下绳轮3与上绳轮5旋转。所述下绳轮3和上绳轮5通过凹槽与橡胶弹簧7抵接，使得橡胶弹簧7伸缩并吸收人员下降的动能。现有技术的下降器通过与绳索之间或绳索与绳索之间的滑动摩擦，控制下降速度，同时将人员下降的动能转化成热能。与现有技术的下降器相比，本发明的橡胶弹簧7通过滚子71与下绳轮3和上绳轮5抵接并相对滚动，仅仅产生滚动摩擦，能够有效避免绳索4接触部位的局部温度升高，避免了与绳索4之间和绳索4与绳索4之间的滑动摩擦，能够保护绳索4，大大提高了绳索4的使用寿命。

（2）本发明的橡胶弹簧7在伸缩段可弹性伸缩，外表面包裹橡胶层，并通过所述橡胶层与副板6上条形凹陷65中心的副板散热缝61部位和主板1在主板散热缝12部位卡接，充分利用了下降运动和下绳轮3与上绳轮5旋转产生的气流散热，也增大了散热面积。由于散热部位远离下绳轮3、上绳轮5和绳索4，有效避免了绳索4接触部位的局部温度升高，能够保护绳索4。由于橡胶弹簧7表面的橡胶层分别与主板散热缝12和副板散热缝61卡接，有效避免了异物入侵和卡顿，能够确保安全可靠。

（3）本发明通过调节螺钉66和控制绳9调节橡胶弹簧7的预紧力，调节橡胶弹簧7的阻尼吸能作用，用来调控下降速度。因此，本发明能够避免下降速度的剧烈波动，减小冲击和振动，可大大消减冲击力峰值，体感舒适，确保安全可靠。

（4）本发明在使用前，可通过调节螺钉66调节橡胶弹簧7的预紧力，以调控下降速度；在使用时，可通过松紧控制绳9调控下降速度，也可以通过松紧绳索4或增减绳索4的摩擦，调控下降速度，调控方式灵活，调控操作便捷。由于使用人员在意外和恐慌时可无意识地自觉拉紧控制绳9，因此可防恐慌。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图，右侧为前，左侧为后；

图2为图1的a—a向视图；

图3为图1中盖板2的右视图。

附图标记说明：主板1、导轮11、主板散热缝12、轮孔13、钩孔14、盖板2、上钩孔21、上轴槽22、轴槽23、通孔231、轴孔24、下轴槽25、下钩孔26、下绳轮3、绳索4、上绳轮5、槽轮51、u型滑轮52、手紧螺丝53、副板6、副板散热缝61、导杆62、固定板63、圆形凹陷64、条形凹陷65、调节螺钉66、梯形凹陷67、橡胶弹簧7、滚子71、楔块8和控制绳9。

具体实施方式

以下结合附图和具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细地说明。图1为本发明的总体结构示意图，图2为图1的a—a向视图，至少包含主板1、盖板2、下绳轮3、上绳轮5、副板6、橡胶弹簧7、楔块8和控制绳9，卡固于绳索4，可上下通用。所述主板1、盖板2和副板6都为竖立的条形板，优选不锈钢板材冲压成形。

所述主板1带有导轮11、主板散热缝12、轮孔13和钩孔14。所述导轮11位于主板1两端的钩孔14内侧，带有轮轴，优选公知的铜导轮产品，便于散热。所述主板散热缝12为直线形缝隙，优选冲压和磨削加工成形。所述轮孔13为圆形通孔，可穿过下绳轮3和上绳轮5，优选冲压成形。所述钩孔14为长圆形通孔，可穿入安全钩，优选冲压成形。

图3为图1中盖板2的右视图，所述盖板2带有上钩孔21、上轴槽22、轴槽23、轴孔24、下轴槽25和下钩孔26，可以轴孔24为中心相对主板1旋转和锁定，所述轴槽23在右端带有圆形通孔231。所述盖板2的上钩孔21、上轴槽22、轴槽23、通孔231、轴孔24、下轴槽25和下钩孔26，在盖板2冲压过程中，同时成形。

所述下绳轮3与上绳轮5结构和尺寸相同，都带有轮轴，并通过所述轮轴固定于副板6和盖板2，可缠绕绳索4。所述下绳轮3的轮轴在后端穿过副板6，与副板6的固定连接，优选铆接。所述下绳轮3的轮轴在前端穿过盖板2的轴孔24，在前端带有外螺纹，并通过所述外螺纹与螺母螺接，在前端与盖板2的紧固，优选将所述外螺纹与螺母之间的螺纹副粘接。所述外螺纹优选公知的外螺纹加工工艺生产，所述螺母优选公知的不锈钢螺母产品。

所述上绳轮5为并联的滑轮结构，包含后端的槽轮51和前端的u型滑轮52，并带有手紧螺丝53。所述槽轮51在前端面与u型滑轮52的固定连接，优选焊接。所述槽轮51在外圆周面上带有沿圆周均匀分布的轴向凹槽，所述u型滑轮52在外圆周面上带有径向u型凹槽；所述槽轮51和u型滑轮52都优选不锈钢棒料，经过切削加工成形。

所述上绳轮5的轮轴在后端穿过副板6，与副板6的固定连接，优选铆接。所述上绳轮5的轮轴在前端带有的中心螺纹孔，优选切削加工成形。所述手紧螺丝53包含后端的螺杆、中间的锁定段和前端的螺帽，优选公知的手紧螺丝产品。

所述副板6带有副板散热缝61、导杆62、固定板63、圆形凹陷64、条形凹陷65、调节螺钉66和梯形凹陷67，在前表面与主板1后表面的固定连接优选焊接。所述副板散热缝61为直线形缝隙，位于条形凹陷65的中心位置，优选冲压和磨削加工成形。

所述导杆62为横向圆形杆，可穿入楔块8，优选不锈钢线材经过切削加工成形。所述导杆62在外侧端与副板6的固定连接和在内侧端与固定板63的固定连接，都优选焊接。所述固定板63为竖立的长方形板，在中心带有左右贯通的竖长圆孔，优选不锈钢板材经过切削加工成形。所述固定板63在后端面、上端面和下端面与副板6的固定连接优选焊接。

所述圆形凹陷64、条形凹陷65和梯形凹陷67，在副板6冲压成形的过程中同时成形。所述圆形凹陷64在中心带的圆形通孔，优选切削加工成形。所述条形凹陷65在外侧端的副板6上带有的螺纹通孔，优选切削加工成形。所述调节螺钉66带有外螺纹，优选公知的螺钉标准件。所述梯形凹陷67在外侧的副板6上带有的横向圆形通孔，优选切削加工成形。

所述橡胶弹簧7包含抵接段、伸缩段和滚动段，在滚动段带有滚子71。所述抵接段为圆形杆，外侧端为半球形端面，优选公知的合金钢棒料经过切削加工成形。所述伸缩段为方形杆，可弹性伸缩，在外表面包裹橡胶层，优选公知的圆柱螺旋弹簧产品，在两端分别与抵接段和滚动段弹性卡接，然后在外表面包裹橡胶层，经过热压和硫化加工成形。所述滚动段为圆形杆，内侧端带有铰链，通过所述铰链与滚子71铰接，优选公知的不锈钢棒料经过切削加工成形。所述滚子71为圆柱形结构，优选公知的圆柱形金属滚轮产品。

所述楔块8为前后表面为竖立等腰梯形的块状结构，带有贯通左右侧面的三个横向通孔，上下均布，依次是上孔、中孔和下孔，优选公知的合金钢板材经过切削加工成形。所述上孔和下孔分别穿过导杆62，优选与导杆62间隙配合，避免偏斜和卡顿。所述楔块8在靠近固定板63的竖立侧面与控制绳9的固定连接，优选在楔块8靠近固定板63的竖立侧面中部焊接金属环，并通过所述金属环与控制绳9固定连接。

所述控制绳9具有圆形截面，在表面带有护套，可柔性弯曲，优选公知的登山绳，在穿入焊接于楔块8的金属环后，经过缝合制成环扣，实现与楔块8的固定连接。

上述实施仅仅是本发明的优选实施方式，不构成对本发明的限制。在满足本发明的要求和条件下，改变材料和制造工艺，都在本发明的保护范围之内。