单向转动锁紧安全装置的制作方法

1.本实用新型涉及锁紧机械装置领域，特别涉及单向转动锁紧安全装置。


背景技术：

2.锁紧安全装置经常用于各类机械设备中，可保护人员安全，尤其是过山车、海盗船、垂直发射或自由落体穿核机、翻滚类的高空揽月、乘客会倒悬的天旋地转等多自由度的游乐设备。
3.目前国内游乐设备上常用的安全装置主要是安全带或安全压杆或安全带和安全压杆同时使用。现有的安全压杆锁紧位置少，两档之间的跳动量大，当乘客的大腿高度和设计的锁紧距离相差较大时，这种结构的安全压杆要么压不紧导致安全隐患，要么压太紧导致舒适性差，不能兼顾不同胖瘦体形的乘客。其次，驱动部件与棘爪连接，当发生突然停电或者动力源出现故障等问题时，乘客手动打开棘爪很费力。该结构没有二次防护效果，一旦棘爪由于发生故障等原因失效，则没有其它保护装置来保护乘客的生命安全。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型的一些实施例提供了一种单向转动锁紧安全装置，可以有效地增加锁紧位置，减小两档之间的跳动量。
5.根据本实用新型实施例的单向转动锁紧安全装置，包括支座；棘轮机构，包括转动轴和棘轮，所述支座上设置有所述转动轴，所述转动轴上设置有所述棘轮；棘爪机构，包括棘爪轴、第一棘爪和第二棘爪，所述支座上设置有所述棘爪轴，所述棘爪轴上设置有第一棘爪和第二棘爪，其中，所述第一棘爪和所述第二棘爪错位设置，使得所述第一棘爪与所述棘轮啮合时，所述第二棘爪与所述棘轮的齿槽分离，所述第一棘爪与所述棘轮的齿槽分离时，所述第二棘爪与所述棘轮啮合；以及驱动部件，所述驱动部件能够使得所述第一棘爪和所述第二棘爪均与所述棘轮分离。
6.基于上述技术方案，本实用新型实施例至少具有以下有益效果：本实用新型中，第一棘爪和第二棘爪与棘轮错位设置，当所述棘轮转动，第一棘爪与棘轮啮合时，第二棘爪与棘轮的齿槽分离，第一棘爪与棘轮的齿槽分离时，第二棘爪与棘轮啮合，这种结构可以有效地增加锁紧位置，减小两档之间的跳动量。本实用新型采用的双棘爪结构，当一个棘爪失效时，有另一个棘爪可以运作，有双重保护的优点。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述第一棘爪处于第一位置时，所述第一棘爪与所述棘轮啮合，所述第二棘爪与所述棘轮的齿槽分离；所述第一棘爪处于第二位置时，所述第一棘爪与所述棘轮的齿槽分离，所述第二棘爪与所述棘轮啮合，其中所述第一位置与所述第二位置相隔半个齿。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述第一棘爪与所述棘轮啮合时，所述棘爪轴与啮合处的距离为第一距离，所述第二棘爪与所述棘轮啮合时，所述棘爪轴与啮合处的距离
为第二距离，所述第一距离大于所述第二距离。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述棘爪机构还包括复位弹簧，所述第一棘爪和所述第二棘爪通过所述复位弹簧与所述棘轮错位啮合。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述单向转动锁紧安全装置还包括凸轮，通过所述驱动部件驱动所述凸轮旋转，使得所述第一棘爪和所述第二棘爪均与所述棘轮分离。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述驱动部件包括气缸和第一杆端关节轴承，其中，所述第一杆端关节轴承一端与所述凸轮活动连接，所述第一杆端关节轴承另一端与气缸上端固定连接，所述气缸下端与所述支座活动连接。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述转动轴和所述棘爪轴两者之中至少有一个与所述支座是通过铜套连接。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述棘轮机构还包括气弹簧，所述气弹簧的上端与所述转动轴活动连接，所述气弹簧的下端与所述支座活动连接。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述棘轮机构还包括气弹簧连接耳和第二杆端关节轴承，所述气弹簧连接耳与所述转动轴键连接，所述气弹簧连接耳与所述第二杆端关节轴承的一端铰链连接，所述第二杆端关节轴承的另一端与所述气弹簧的上端螺纹连接，所述气弹簧的下端与所述支座铰链连接。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述单向转动锁紧安全装置还包括压杆，所述压杆设置在所述转动轴上，所述转动轴处于锁紧状态时，所述压杆在所述气弹簧的弹性支撑作用下完成锁紧；所述转动轴处于解锁状态时，所述压杆能够绕着所述转动轴转动。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
18.图1示出根据本实用新型的一些实施例的总体示意图；
19.图2示出根据本实用新型的一些实施例的棘轮机构的示意图；
20.图3示出根据本实用新型的一些实施例的棘爪机构的示意图；
21.图4示出根据本实用新型的一些实施例的凸轮机构和驱动部件的示意图。
22.附图标记：支座10；
23.棘轮机构20，转动轴21，棘轮22，第一铜套23，气弹簧连接耳24，第一上销轴25，第二杆端关节轴承26，气弹簧27，第一下销轴28；
24.棘爪机构30，棘爪轴31，第一棘爪32，第二棘爪33，弹簧安装板34，复位弹簧35，第二铜套36；
25.凸轮机构40，凸轮41，凸轮轴42，第三铜套43，第二上销轴44；
26.驱动部件50，气缸51，第一杆端关节轴承52，第二下销轴53；
27.压杆60。
具体实施方式
28.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中
示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
31.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
32.在一些实施例中，参照图1，一种单向转动锁紧安全装置包括支座10、棘轮机构20、棘爪机构30、凸轮机构40、驱动部件50以及压杆60。
33.支座10上设置有转动轴21、棘爪轴31以及凸轮轴42，转动轴21、棘爪轴31以及凸轮轴42都是通过铜套与支座10连接。
34.在其中的一些实施例中，支座10上端设置有第一孔，转动轴21通过第一铜套23安装在支座10的第一孔上。支座10上设置有第二孔，第二孔设置在第一孔的右方，棘爪轴31通过第二铜套36安装在支座10的第二孔上。支座10上设置有第三孔，第三孔设置在第二孔的下方，凸轮轴42通过第三铜套43安装在支座10的第三孔上。
35.参照图2，棘轮机构20包括转动轴21、棘轮22、气弹簧连接耳24、第二杆端关节轴承26以及气弹簧27。
36.转动轴21上设置有棘轮22和气弹簧连接耳24，可以理解的是，棘轮22与转动轴21为键连接，气弹簧连接耳24与转动轴21也为键连接，使得棘轮22和气弹簧连接耳24可以与转动轴21同步运动。可选地，键连接包括平键连接、半圆键连接、楔键连接以及切向键连接。气弹簧27的上端与转动轴21活动连接，气弹簧27的下端与支座10活动连接。
37.在其中的一些实施例中，气弹簧连接耳24与第二杆端关节轴承26一端铰链连接，具体地，气弹簧连接耳24与第二杆端关节轴承26一端是通过第一上销轴25进行铰链连接，第二杆端关节轴承26另一端与气弹簧27上端螺纹连接，气弹簧27下端与支座10铰链连接，具体地，气弹簧27下端是通过第一下销轴28固定在支座10上。第二杆端关节轴承26设置有隔套，可以调节第二杆端关节轴承26的工作游隙和预压。
38.参照图3，棘爪机构30包括棘爪轴31、第一棘爪32和第二棘爪33，棘爪轴31上设置有第一棘爪32和第二棘爪33，其中，第一棘爪32和第二棘爪33错位设置，使得第一棘爪32和第二棘爪33可与棘轮22错位啮合，即当棘轮22转动，第一棘爪32与棘轮22啮合时，第二棘爪33与棘轮22的齿槽分离，第一棘爪32与棘轮22的齿槽分离时，第二棘爪33与棘轮22啮合。
39.可以理解的是，第一棘爪32与棘轮22啮合或者第二棘爪33与棘轮22啮合时，棘轮22不能运动，可以实现转动轴21的单向转动锁紧。这种错位设置棘爪的结构可以有效地增
加锁紧位置，减小两档之间的跳动量。采用这种双棘爪结构也具有双重防护的效果，当一个棘爪失效时，还有另一个棘爪可以运作。
40.在其中的一些实施例中，第一棘爪32和第二棘爪33与棘轮22错位半个齿啮合，具体地，当第一棘爪32处于第一位置时，第一棘爪32与棘轮22啮合，第二棘爪33与棘轮22的齿槽分离；当第一棘爪32处于第二位置时，第一棘爪32与棘轮22的齿槽分离，第二棘爪33与棘轮22啮合，第一位置与第二位置相隔半齿。
41.第一棘爪32与棘轮22啮合时，棘爪轴31与啮合处的距离(即为第一棘爪的长度)为第一距离，第二棘爪33与棘轮22啮合时，棘爪轴31与啮合处的距离(即为第二棘爪的长度)为第二距离，第一距离大于第二距离，即第一棘爪32为长棘爪，第二棘爪33为短棘爪。
42.在其中的一些实施例中，棘爪机构30还包括弹簧安装板34和复位弹簧35，弹簧安装板34设置在支座10上，弹簧安装板34上设置有复位弹簧35，第一棘爪32和第二棘爪33通过复位弹簧35与棘轮22错位啮合。复位弹簧35没有受力时候的长度小于复位弹簧35远离棘轮22的棘齿的一端到棘轮22的棘齿的距离，以防复位弹簧35卡进棘轮22的齿槽。
43.可以理解的是，弹簧安装板34上设置有第一复位弹簧和第二复位弹簧，当第一棘爪32与棘轮22的齿槽分离时，棘轮22的棘齿对第一棘爪32的作用力使得第一复位弹簧处于压缩状态，当棘轮22转动半齿，棘轮22的棘齿对第一棘爪32没有作用力，第一复位弹簧伸长，对第一棘爪32施加一个弹力使得第一棘爪32与棘轮22啮合。类似的，当第二棘爪33与棘轮22的齿槽分离时，棘轮22的棘齿对第二棘爪33的作用力使得第二复位弹簧处于压缩状态，当棘轮22转动半齿，棘轮22的棘齿对第二棘爪33没有作用力，第二复位弹簧伸长，对第二棘爪33施加一个弹力使得第二棘爪33与棘轮22啮合。
44.可以想到的是，驱动部件50能够使得第一棘爪32和第二棘爪33均与棘轮22分离。
45.在其中的一些实施例中，单向转动锁紧安全装置还包括凸轮机构40，凸轮机构40包括凸轮轴42和凸轮41，凸轮轴42上设置有凸轮41。凸轮41和驱动部件50连接，可通过驱动部件50拉动凸轮41逆时针旋转，凸轮41逆时针旋转可对第一棘爪32和第二棘爪33的底部产生作用力，使第一棘爪32和第二棘爪33均与棘轮22分离，此时棘轮22可以运动，转动轴21处于解锁状态，转动轴21可以正反方向转动。
46.当转动轴21处于锁紧状态时，凸轮41与第一棘爪32和第二棘爪33都是非接触状态，当发生突然停电或者驱动部件50出现故障等问题时，方便乘客安全落地后手动打开棘爪。
47.应理解，凸轮轴42设置在棘爪轴31与驱动部件50之间，使得凸轮41逆时针旋转时可以对第一棘爪32和第二棘爪33产生作用力，从而顶开第一棘爪32和第二棘爪33，使得第一棘爪32和第二棘爪33均与棘轮22分离，使转动轴21处于解锁状态，此时转动轴21可以正反方向转动。
48.参照图4，驱动部件50包括气缸51和第一杆端关节轴承52，其中，第一杆端关节轴承52一端与凸轮41活动连接，第一杆端关节轴承52另一端与气缸51上端是固定连接，气缸51下端与支座10活动连接。具体地，第一杆端关节轴承52一端与凸轮41是通过第二上销轴44连接，第一杆端关节轴承52另一端与气缸51上端是螺纹连接，气缸51下端是通过第二下销轴53固定在支座10上。第一杆端关节轴承52设置有隔套，可以调节第一杆端关节轴承52的工作游隙和预压。
49.在一些实施例中，参照图1，压杆60设置在转动轴21上，转动轴21处于锁紧状态时，压杆60可以在气弹簧27的弹性支撑作用下完成锁紧。采用错位啮合的结构可以有效地增加锁紧位置，减小两档之间的跳动量，因此，压杆60在可以实现对乘坐人员的安全锁紧的同时，还能兼顾不同胖瘦体形的乘客，保证乘坐人员的舒适度，优化乘坐人员的体验感。转动轴21处于解锁状态时，压杆60可以解锁运动，此时压杆60可以绕着转动轴21完成一定弧度的转动。
50.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。