一种金属颗粒介质的缓降器阻尼装置制造方法
【专利摘要】一种金属颗粒介质的缓降器阻尼装置，主要是在盒体内圆面内同时活动装配两个直径相同的正向阻尼轮和反向阻尼轮，二者相对设置、有一定间距、互为反向转动，两阻尼轮相对的内侧面上设有若干数量的均匀分布的凸棱，两阻尼轮之间装入一定数量的钢珠，当两阻尼轮被绳索缠绕机构或其增速机构驱动而互为反向转动时，阻尼轮侧面的凸棱促使钢珠相互撞击、挤压，由此对两个阻尼轮的旋转形成阻尼作用，并且这种阻尼作用不会因水、油等润滑介质的加入而受到影响或失效，阻尼效果明显而造价低。
【专利说明】—种金属颗粒介质的缓降器阻尼装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高空缓降装置，具体涉及一种金属颗粒介质的缓降器阻尼装置。【背景技术】
[0002]现有技术中的高空救生缓降器，一般由三部分组成，即绳索缠绕机构、增速机构(齿轮组)及阻尼装置。阻尼装置多数为摩擦式，即通过高速旋转部件(离心体)的离心力使摩擦副之间产生摩擦，限制绳索缠绕机构的旋转速度，达到缓降目的。摩擦式阻尼装置主要由驱动离心体转动的驱动部件和摩擦副(离心体与盒体内圆面之间)组成，存在问题是:利用摩擦式阻尼装置的缓降器都怕水、怕油，一旦有水、油等介质进入摩擦副之间，阻尼效果大幅度降低，甚至缓降作用失效。
[0003]非摩擦式缓降器阻尼装置也有多种，如液力阻尼装置、空气阻尼装置等，其阻尼介质分别是液体、气体，阻尼工作原理是利用液体、气体流动时遇到狭小通道对驱动装置产生阻力。存在问题是总体结构较复杂，对装配精度、长期放置后的密闭性要求相对较高，造价也偏闻。
【发明内容】
[0004]为克服现有摩擦式、液力阻尼及空气阻尼装置存在的不足，本发明提供一种金属颗粒介质的缓降器阻尼装置，即利用一定数量的金属颗粒对高速转动部件(驱动装置)上的凸棱产生阻力进而达到缓降目的。
[0005]本发明采用如下技术方案:
[0006]一种金属颗粒介质的缓降器阻尼装置，包括盒体、中轴、反转齿轮组、阻尼轮、金属颗粒，其主要措施是:在盒体内设置直径相同的两个阻尼轮即正向阻尼轮和反向阻尼轮，二者相对设置、有一定间距，并同时与盒体内圆面活动装配，两个阻尼轮及盒体内圆面均同轴心，两阻尼轮相对的内侧面上设置若干数量的均匀分布的凸棱，两阻尼轮内侧面与盒体内圆面所围成的空间内装入若干数量的金属颗粒，两阻尼轮被绳索缠绕机构或其增速机构驱动而转动时总是互为反向转动。
[0007]其中，为使两个阻尼轮互为反向转动，在将绳索缠绕机构或其增速机构分别与两个阻尼轮传动连接过程中，应使其在一个阻尼轮先与反转齿轮组连接再与绳索缠绕机构或其增速机构固定连接，进而实现两阻尼轮互为反向转动。
[0008]当两个阻尼轮互为反转时，每个阻尼轮通过其侧面的凸棱均会推动其附近的金属颗粒做圆周方向运动和轴向横移，结果盒体内两侧的金属颗粒相互撞击、挤压，由此形成对两个阻尼轮的阻碍作用，并且这种阻碍作用不会因水、油等润滑介质的加入而受到影响或失效。阻尼轮转速越高，金属颗粒之间的相互作用力越大，对阻尼轮的阻碍作用也越大，最终达到缓降器匀速运行，人体或重物匀速下落。
[0009]进一步，阻尼轮侧面的凸棱的横截面形状为等腰三角形或等腰梯形或对称的弧线形；凸棱的表面形状为平滑面或在其上设有若干条平行排列的纵向沟槽。在凸棱表面设置若干条平行排列的纵向沟槽的目的是增大阻尼作用，降低人体或重物的缓降速度，或者当人体体重较大时使用带纵向沟槽的凸棱的缓降器，相比平滑面凸棱的缓降器其下落速度会相对较低；凸棱高度越大，阻尼作用也越强。
[0010]进一步，阻尼侧轮的凸棱采用冲压、铸造或焊接方式均能制作而成。
[0011]进一步，装入的金属颗粒越多，阻尼作用越大，但绝不能填满，否则阻尼轮旋转阻力过大或无法转动。金属颗粒占盒体内部所在空间的80%?90%即可满足需要。金属颗粒为钢珠或其它金属材料颗粒。
[0012]进一步，金属颗粒之间填充润滑油，主要是防止金属颗粒、盒体、阻尼轮等部件严重锈蚀、阻尼作用大增而造成人体或重物不能下落。
[0013]本发明的有益效果是:以金属颗粒为阻尼介质的缓降器阻尼装置不怕水、不怕油，缓降功能不会失效，且装配精度及机构密闭性要求均较低，总体造价低。在金属颗粒介质中加入润滑油，在不影响阻尼效果的同时还能防止锈蚀。
[0014]下面结合图1至图8对本发明进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1:实施例1的缓降器结构示意图；
[0016]图2:实施例1的阻尼装置局部结构示意图；
[0017]图3:冲压结构凸棱纵向剖视图；
[0018]图4:实体结构凸棱纵向剖视图；
[0019]图5:表面设有沟槽的冲压结构凸棱的横向视图；
[0020]图6:表面设有沟槽的实体结构凸棱的横向视图；
[0021]图7:实施例1的反转齿轮组装配关系示意图；
[0022]图8:实施例2的缓降器结构示意图。
[0023]各图中:1:盒体，2:中轴，3:绳轮，4:行星齿轮，5:内齿圈，6:正向阻尼轮，7:金属颗粒，8:盒体内圆面，9:反向阻尼轮，10:齿轮C，11:齿轮B，12:齿轮A，13:反转主动齿轮，14:反转从动齿轮，15:空心轴，16:限位管，17:凸棱，18:中心齿轮，19:齿轮固定轴，20:凸棱沟槽。
[0024]实施例1
[0025]图2为本发明提供的一种颗粒介质的缓降器阻尼装置(以下简称阻尼装置)局部结构示意图，由该阻尼装置和绳索缠绕机构、增速机构(齿轮组)及反转齿轮组所构成的缓降器如图1所示。本阻尼装置的结构、与其它机构的装配关系及工作原理如下:
[0026]如图1所示，绳索缠绕机构主要包括绳轮3及中轴2 ;增速机构包括行星齿轮4、内齿圈5及中心齿轮18 ;如图1、图7所示，反转齿轮组主要由反转主动齿轮13、齿轮A12、齿轮BI 1、齿轮ClO及反转从动齿轮14组成。
[0027]在图1中，绳轮3与中轴2活动装配，行星齿轮4(2个或3个)的齿轮轴固定安装在绳轮3上，行星齿轮4分别与盒体的内齿圈5啮合、与中心齿轮18啮合，中心齿轮18、正向阻尼轮6均与空心轴15固定装配(空心轴上加工豁口，中心齿轮18、正向阻尼轮6的轴孔分别开一个键槽，三者之间采用键连接方式)。空心轴15的另一端与反转主动齿轮13固定连接、与反转从动齿轮14活动装配，齿轮A12的齿轮轴固定在盒体上，齿轮B11、齿轮ClO为一体结构并与齿轮固定轴19活动装配，齿轮固定轴19固定在盒体上，反转主动齿轮13与齿轮A12啮合，齿轮A12与齿轮Bll啮合，齿轮ClO与反转从动齿轮14啮合，反转从动齿轮14与反向阻尼轮9固定连接、同步转动。正向阻尼轮6、反向阻尼轮9同时与盒体内圆面8活动装配，位于正向阻尼轮6、反向阻尼轮9之间的限位管16与空心轴15活动装配，用于限定两阻尼轮的最小间距。绳轮3与阻尼轮的转速比为1:4?1:5。
[0028]图3为冲压结构的凸棱纵向剖视图；图4为实体结构凸棱纵向剖视图，可采用铸造或焊接方式制作而成；图5为表面设有沟槽的冲压结构凸棱的横向视图；图6为表面设有沟槽的实体结构凸棱的横向视图，当钢珠在凸棱的表面滑动运行时，沟槽使钢珠对凸棱的阻碍作用增大，即阻尼效果增强；图7为图1中的反转齿轮组装配关系示意图。
[0029]两个阻尼轮相对内侧面的间距17mm，每个阻尼轮的凸棱数量为4个，凸棱17的横截面形状为等腰三角形，凸棱最高处高度为8mm,凸棱最宽处的宽度为12mm,凸棱长度28mm。当无冲压和铸造设备时，可采用焊接方式制作阻尼轮上的凸棱。盒体内装入金属颗粒7，金属颗粒7选择直径3mm的钢珠，所有钢珠占所在空间容积的85?90%。按上述尺寸，两阻尼轮上的凸棱之间的最小间隙为1mm。如果两个阻尼轮相对内侧面的间距为20mm时，两侧凸棱最小间隙4_，只能通过I个钢珠。凸棱间隙越大，阻尼作用越小。
[0030]当绳轮3通过增速机构、反转齿轮组驱动两个阻尼轮互为反向转动时，每个阻尼轮通过其侧面的凸棱均会推动其附近的钢珠做圆周方向运动和轴向横移，结果盒体内两侧的钢珠相互撞击、挤压，由此形成对两个阻尼轮的阻碍作用。
[0031]实施例2
[0032]如图8所示，整个缓降器与实施例1的缓降器相比，绳索缠绕机构、齿轮增速机构、阻尼装置不在同一中轴线上，而是各自平行分开布局并相互连接。在整个缓降器中，所有齿轮均为外啮合普通圆柱齿轮，优点是易于加工制作、成本低，缺点是缓降器总体尺寸稍大，但转速比能实现较大值，本实施例中的绳轮3与阻尼轮的转速比为1:6。反转齿轮组已简化，主要由反转主动齿轮13和反转从动齿轮14组成。绳轮3通过左侧的增速齿轮直接驱动正向阻尼轮6转动，绳轮3通过反转齿轮组后再通过右侧的增速齿轮驱动反向阻尼轮9转动，并且两阻尼轮同轴心、互为反向转动。盒体内圆面8与两阻尼轮活动装配，并且盒体内圆面为一个浮动的圆管的内表面，不需要固定。阻尼装置的工作原理及效果与实施例1相同。
【权利要求】
1.一种金属颗粒介质的缓降器阻尼装置，包括盒体、中轴、反转齿轮组、阻尼轮、金属颗粒，其特征是:盒体内设有直径相同的正向阻尼轮和反向阻尼轮，二者相对设置、有一定间距，并同时与盒体内圆面活动装配，两个阻尼轮及盒体内圆面均同轴心，两阻尼轮相对的内侧面上还设有若干数量的均匀分布的凸棱，两阻尼轮内侧面与盒体内圆面所围成的空间内还装有若干数量的金属颗粒，两阻尼轮被绳索缠绕机构或其增速机构驱动而转动时总是互为反向转动。
2.根据权利要求1所述的一种金属颗粒介质的缓降器阻尼装置，其特征在于:阻尼轮侧面的凸棱的横截面形状为等腰三角形或等腰梯形或对称的弧线形。
3.根据权利要求1所述的一种金属颗粒介质的缓降器阻尼装置，其特征在于:凸棱的表面形状为平滑面或在其上设有若干条平行排列的纵向沟槽。
【文档编号】A62B1/10GK103638609SQ201310656418
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月30日 优先权日:2013年11月30日
【发明者】房丽敏, 吕雪寒, 刘化岭 申请人:北华大学