一种新型离心擒纵式速度稳定机构的制作方法

1.本发明属于转速限制稳定装置技术领域，具体是一种新型离心擒纵式速度稳定机构。


背景技术：

2.缓降器是一种可使人沿（随）绳（带）缓慢下降的安全营救装置，现有的缓降技术方案中，缓降器主要采用离心摩擦式或固定卡摆擒纵式稳速机构来控制人体的下降速度。离心摩擦式稳速机构主要依靠摩擦副之间的相互摩擦，将人体下降时的动能转化为摩擦副的内能，来实现减小下降速度的目的。固定卡摆擒纵式稳速机构中，卡摆固定不动且无返回力矩，擒纵轮转动并来回碰撞卡摆消耗能量，从而实现稳定速度的目的，存在以下缺点：（1）离心摩擦式和固定卡摆擒纵式稳速机构体积大，重量重，不便于节约空间和减轻重量。
3.（2）离心摩擦式稳速机构依靠摩擦耗能来实现减速的目的，但与此同时，摩擦生热不可避免地导致了摩擦副的迅速温升，从而使摩擦副的减速能力大大削弱，甚至烧毁。
4.（3）固定卡摆擒纵式稳速机构中，擒纵轮转动并来回碰撞卡摆，使卡摆产生受迫振动，振动周期与卡摆的转动惯量和擒纵轮的力矩大小有关，所以卡摆需要增加额外的配重装置来减小其振动周期，以实现减速的目的，因此，卡摆体积较大，不便于多个卡摆的周向布置，此外，卡摆固定不动，无法有效利用旋转离心力来增强稳速的效果。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决传统离心摩擦式稳速机构高温摩擦烧毁，以及固定卡摆擒纵式稳速机构需要配重，卡摆体积较大，不便于多卡摆周向布置和无法有效利用离心力的问题，发明一种新型离心擒纵式速度稳定机构。
6.本发明采取以下技术方案：一种新型离心擒纵式速度稳定机构，其特征在于：包括外锁轮、内锁轮、锁珠，外锁轮开设有内齿，外锁轮的内部布置有内锁轮，内锁轮的外弧顶开设有锁珠槽，锁珠槽内布置有锁珠，内锁轮能够带动锁珠一起绕内锁轮的中心轴转动，锁珠在紧贴外锁轮齿槽内壁滚动的同时，在内锁轮的锁珠槽内相对于内锁轮做往复摆动。
7.锁珠槽的形状为锁珠沿外锁轮内齿槽滚动时所形成的包络线。
8.内锁轮的外弧顶周向均匀开设有锁珠槽。
9.内齿的齿顶为三角齿形，外锁轮的内齿数为4-20个，所述锁珠的数量不多于外锁轮的内齿数。
10.内齿的齿底为弧形或三角齿形。
11.锁珠由滚子、固定侧板和柱销组成，固定侧板为哑铃形，柱销穿过滚子的中心孔并固定侧板上，滚子绕柱销自由转动，锁珠的数量在2-20个。
12.固定侧板或为“肾”形。
13.锁珠为哑铃形片状整体。
14.锁珠 为“肾”形片状整体。
15.内锁轮的中心开设有传动轴孔。
16.与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果：1.本发明一种新型离心擒纵式速度稳定机构，采用了全新的锁珠式擒纵机构设计，通过外锁轮、锁珠和内锁轮之间的碰撞约束来实现稳定速度的目的，消除了传统离心摩擦式稳速机构高温摩擦烧毁的问题。
17.2.本发明一种新型离心擒纵式速度稳定机构，外锁轮通过锁珠对内锁轮的转动产生间接碰撞约束作用，克服了传统固定卡摆擒纵式稳速机构中卡摆需要额外增加配重装置的问题，减小了擒纵机构的体积和重量，更容易根据负载大小和转速要求实现多锁珠的周向布置。
18.3.本发明一种新型离心擒纵式速度稳定机构，工作过程中锁珠在锁珠槽内随内锁轮一起转动，转速越快，锁珠的离心力越大，受外锁轮的碰撞约束效果也就越明显，达到了有效利用旋转离心力来增强稳速的效果，解决了传统固定卡摆擒纵式稳速机构中卡摆固定不动，无法有效利用旋转离心力的问题。
附图说明
19.图1是本发明组成连接示意图；图2是本发明锁珠结构示意图；图3是图2中a-a剖视图；图4是本发明的顺时针“纵”起始位置示意图；图5是本发明的顺时针“擒”起始位置示意图；图6是本发明锁珠第二种结构示意图；图7是本发明第二实施例结构示意图；图8是本发明第三实施例结构示意图；图9是本发明锁珠第三种结构示意图；图10是本发明锁珠第四种结构示意图。
20.其中，1-外锁轮、2-锁珠、3-内锁轮、4-滚子、5-固定侧板、6-柱销。
具体实施方式
21.图1-图8所示，一种新型离心擒纵式速度稳定机构，包括外锁轮1、锁珠2、内锁轮3、滚子4、固定侧板5和柱销6。外锁轮1开设有内齿，内齿的齿顶为三角齿形、齿底可为弧形或三角齿形，齿数可依据负载大小和转速要求在4-20齿之间选择。外锁轮1的内部布置有内锁轮3，内锁轮3的中心开设有传动轴孔，以便与其它传动部件固连完成速度稳定功能，内锁轮3的外弧顶周向均匀开设有锁珠槽，锁珠槽内布置有锁珠2，锁珠槽的数量与锁珠2的数量相等，其数量可依据负载大小和转速要求在2-20个之间选择，且其数量不得多于外锁轮1的内齿数，锁珠槽的形状为锁珠2沿外锁轮1内齿槽滚动时所形成的包络线。如图2-3，锁珠2由滚子4、固定侧板5和柱销6组成，柱销6穿过滚子4的中心孔，并通过铆接的形式固连于两侧的固定侧板5上，滚子4可绕柱销6自由转动，用以减小锁珠2与外锁轮1和内锁轮3的碰撞磨损，
锁珠2可在外锁轮1内齿槽和内锁轮3锁珠槽内运动，固定侧板5为哑铃形，如图6，锁珠2的第二种结构，固定侧板5还可以为“肾”形。
22.如图9-10，锁珠2的第三、第四种结构，锁珠2还可以为哑铃形片状整体或者“肾”形片状整体。
23.如图7，第二实施例结构，外锁轮1设置12个内齿，内锁轮3分布设置五个锁珠槽，锁珠槽内分别设置锁珠2。
24.如图8，第三实施例结构，外锁轮1设置12个内齿，内锁轮3对称设置两个相邻的锁珠槽，锁珠槽内分别设置锁珠2。
25.上述实施例，是对不同速度稳定工况进行的适应性设计，锁珠槽的分布设置与负载大小及速度稳定性要求有关。
26.工作原理：工作过程中，外锁轮1固定不动，内锁轮3通过中心轴孔与传动轴相连，并在传动轴的驱动下，带动锁珠2一起绕内锁轮3的中心轴转动，在旋转离心力的作用下，锁珠2在紧贴外锁轮1齿槽内壁滚动的同时，在内锁轮3的锁珠槽内相对于内锁轮3做往复摆动。
27.内锁轮3顺时针转动过程中，当锁珠2处于内锁轮3锁珠槽的后向端位置时，如图4所示，锁珠2的前向端滚子不受外锁轮1内齿的约束，该位置为外锁轮1对锁珠2的“纵”起始位置，在该位置处，锁珠2在内锁轮3的推动作用下可快速到达锁珠槽的前向端位置，“纵”过程中锁珠2对内锁轮3不具备减速作用。
28.内锁轮3顺时针转动过程中，当锁珠2处于内锁轮3锁珠槽的前向端位置时，如图5所示，锁珠2的前向端滚子受到外锁轮1内齿的碰撞约束，该位置为外锁轮1对锁珠2的“擒”起始位置，在该位置，锁珠2的前向端滚子受到外锁轮内齿的碰撞约束，同时锁珠2的后向端滚子又会对内锁轮3的锁珠槽产生碰撞约束，即外锁轮1通过锁珠2对内锁轮3的转动产生了间接碰撞约束作用，在此“擒”过程中锁珠2缓慢摆动并到达锁珠槽的后向端位置，因此，“擒”过程中外锁轮1通过锁珠2对内锁轮3具有明显的减速作用。
29.工作过程中，“擒”和“纵”的过程交替发生，锁珠2受外锁轮1和内锁轮3的来回碰撞作用产生受迫振动，振动周期与锁珠2的离心力和内外锁轮的力矩大小有关，在每次碰撞约束过程中，内锁轮3都要消耗一部分能量，从而实现了稳定速度的目的。此外，锁珠2在锁珠槽内随内锁轮3一起转动，转速越快，锁珠2的离心力越大，受外锁轮1的碰撞约束效果也就越明显，达到了有效利用旋转离心力来增强稳速的效果。
30.当内锁轮3逆时针转动时，由于本发明具有完全对称的机械结构，“擒”和“纵”的过程仍然交替发生，因此，具有同样的稳定速度的功能，并且同样有效利用了旋转离心力来增强稳速的效果，即本发明一种新型离心擒纵式速度稳定机构具有同等效果的正转和反转功能。