一種鋼珠、條棱式緩降器阻尼裝置制造方法
【專利摘要】一種鋼珠、條棱式緩降器阻尼裝置，包括盒體、中軸、葉輪、鋼珠，其中，葉輪與中軸裝配且同步轉(zhuǎn)動，葉輪在盒體內(nèi)轉(zhuǎn)動，中軸與鋼絲繩卷筒或繩索纏繞機(jī)構(gòu)或其增速機(jī)構(gòu)的齒輪裝配并隨之轉(zhuǎn)動，其特征是：葉輪的各個葉片與盒體內(nèi)壁之間形成的空間內(nèi)填充一定數(shù)量的鋼珠和潤滑油，盒體內(nèi)圓面、側(cè)面等處設(shè)有若干個均勻分布的條棱，由于鋼珠的離心力和各個條棱的阻礙作用，鋼珠在被旋轉(zhuǎn)的葉片推動過程中既上下翻滾、多方向串動及相互擠壓，同時又向前整體移動，葉輪所受到的阻力比普通離心塊所受到的摩擦力大，阻尼效果和可靠性非常突出，不受水、油等潤滑介質(zhì)的影響，可使用普通金屬材料，加工、制造成本較低。
【專利說明】一種鋼珠、條棱式緩降器阻尼裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高空緩降裝置，具體涉及一種鋼珠、條棱式緩降器阻尼裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的高空救生緩降器或其它場合使用的緩降裝置，多數(shù)通過旋轉(zhuǎn)部件的離心力使摩擦副之間產(chǎn)生摩擦，限制繩索纏繞機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度，達(dá)到緩降目的。因離心力與線速度平方成正比，所以如果想獲得足夠的離心力以及摩擦力，就必須有足夠的轉(zhuǎn)速，而高轉(zhuǎn)速就需要較大傳動比的增速機(jī)構(gòu)。
[0003]有的緩降器利用液力阻尼裝置、空氣阻尼裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高，造價也高。有的緩降器因主要部件之間作用力較大、壓強(qiáng)大、受力不合理，因而選用優(yōu)質(zhì)合金材料，造價高；多數(shù)利用摩擦阻尼的緩降器都怕水、怕油，一旦有水、油等介質(zhì)進(jìn)入，阻尼效果大幅度降低，甚至緩降作用失效；有的緩降器受力分析不全面，在360度角的圓周運(yùn)動中雖有阻尼作用，也有未予考慮的增速作用即副作用，整體阻尼效果可能大打折扣，缺乏試驗(yàn)認(rèn)證和試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。還有的緩降器隨下落者一同下落，通過人為控制實(shí)現(xiàn)速度控制，但作為高空逃生緩降器，不可能每個人都能在慌亂、緊張、驚恐狀態(tài)下正常操作緩降裝置，此時能確保安全緩降是最主要的和最基本的設(shè)計(jì)目標(biāo)，“傻瓜”式救生裝置可能更實(shí)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:提供一種鋼珠、條棱式緩降器阻尼裝置，并實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo):
[0005]1.采用鋼珠、條棱式阻尼方式，讓鋼珠不斷地被頂起、翻滾、擠壓，阻尼作用成倍提高，且運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。
[0006]2.選擇設(shè)有條狀凸棱的盒體結(jié)構(gòu)，在葉輪與盒體之間填充鋼珠及潤滑油，總體結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。
[0007]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種鋼珠、條棱式緩降器阻尼裝置，包括盒體、中軸、葉輪、鋼珠，所述葉輪與中軸裝配且同步轉(zhuǎn)動，葉輪在盒體內(nèi)轉(zhuǎn)動，中軸與鋼絲繩卷筒或繩索纏繞機(jī)構(gòu)或其增速機(jī)構(gòu)的齒輪裝配并隨之轉(zhuǎn)動，主要技術(shù)措施是:在葉輪的各個葉片與盒體之間裝入若干數(shù)量的鋼珠及潤滑油，盒體的內(nèi)圓面上設(shè)有條棱，所有鋼珠在被旋轉(zhuǎn)的葉片推動過程中既不斷地被頂起而上下翻滾、多方向串動和相互擠壓，又整體向前移動，加之鋼珠的離心力，因而對葉輪產(chǎn)生阻尼作用。
[0009]進(jìn)一步，盒體的側(cè)面以及葉片上也可設(shè)有條棱，共同產(chǎn)生對葉輪的阻尼作用和對中軸轉(zhuǎn)速的控制作用。因阻尼作用大增，適用于承載重量大或2人以上同時使用一個緩降器的場合。
[0010]進(jìn)一步，鋼珠直徑4mm?12mm，太小阻尼作用不明顯，并且葉輪、盒體、中軸裝配精度要求高。太大則鋼珠數(shù)量太少，相互作用力比較集中，當(dāng)鋼珠被條棱頂起后再回落時，由于鋼珠的離心力會使條棱另一側(cè)面產(chǎn)生促使鋼珠加速前移的副作用，影響阻尼效果。[0011]進(jìn)一步，盒體內(nèi)圓面、側(cè)面及葉片上的條棱高度為鋼珠直徑的五分之一至四分之一，條棱橫截面形狀為圓弧形、梯形或三角形等形狀，條棱間距大于等于鋼珠直徑。條棱間距過大，阻尼效果會大幅度降低。兩個相對的側(cè)面，其中一個側(cè)面設(shè)有條棱，另一個側(cè)面對應(yīng)位置應(yīng)變成凹槽，否則會擠走太多的鋼珠而阻尼作用過大，甚至造成重物或人體不能下落現(xiàn)象。條棱高度越大，阻尼作用也越大。
[0012]進(jìn)一步，阻尼葉輪的葉片數(shù)量選擇I?12個，太多會使鋼珠的運(yùn)動形式簡單化，影響阻尼效果。葉片數(shù)量越少，阻尼作用越大。
[0013]進(jìn)一步，裝入的鋼珠數(shù)量越多，阻尼作用越大，但絕不能填滿，否則葉輪無法轉(zhuǎn)動。鋼珠占阻尼腔的空間50%?66%即可滿足需要。
[0014]進(jìn)一步,增速機(jī)構(gòu)的傳動比越大，葉輪轉(zhuǎn)速越高，鋼珠離心力越大，阻尼作用也越大。
[0015]進(jìn)一步，鋼珠之間填充潤滑油，主要是防止鋼珠、盒體、葉輪等部件嚴(yán)重銹蝕、阻尼作用大增而造成人體或重物不能下落。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1:本發(fā)明的裝配示意圖的主視圖；
[0017]圖2:本發(fā)明的裝配示意圖的局部側(cè)視圖；
[0018]各圖中:1:盒體，2:中軸，3:葉輪，4:鋼珠，5:葉片，6:條棱，7:凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合圖1和圖2說明本發(fā)明提出的一種鋼珠、條棱式緩降器阻尼裝置的具體結(jié)構(gòu)和工作原理。
[0020]如圖1所示，鋼珠4的直徑選擇8mm，只有盒體I內(nèi)圓面上設(shè)有均勻分布的18個條棱條棱6,條棱6的高度為2mm,形狀為半圓形，該圓弧所在圓周直徑4_。葉輪3的葉片5的數(shù)量為4個，并與盒體I之間形成4個阻尼腔，每個阻尼腔內(nèi)裝入33?43個鋼珠，約占腔體容積的50%?66%。盒體I內(nèi)壁軸向尺寸即寬度為24.1mm?24.5mm，可容納3排鋼珠。葉輪3的軸孔與中軸2以鍵連接方式裝配。葉輪3在轉(zhuǎn)動過程中，鋼珠4遇到盒體I的內(nèi)圓面的條棱6時，即向軸心方向移動，即被頂起，鋼珠的離心力作用會阻礙其移動；鋼珠與盒體內(nèi)壁的平滑部位也有摩擦，也會形成阻力，但量值相對較小。鋼珠整體運(yùn)行趨勢是向后擠壓、堆積，鋼珠的擠壓如同打入楔子一樣，鋼珠間相互擠壓力最大。各種作用力導(dǎo)致所有鋼珠上下翻滾、多方向串動、相互擠壓，同時又向前整體移動。上述來自各個方向的各種阻力，形成足夠的阻尼作用。轉(zhuǎn)速越快，離心力越大，阻尼作用也越強(qiáng)，最終促使阻尼葉輪3勻速轉(zhuǎn)動。當(dāng)盒體I尺寸確定后，影響轉(zhuǎn)速也即下降速度的主要因素是裝入鋼珠的數(shù)量、條棱的高度、條棱間距以及鋼珠及其接觸面的光滑度等因素。上述方案試驗(yàn)數(shù)據(jù):
[0021]增速機(jī)構(gòu)傳動比為1: 5，每個阻尼腔內(nèi)裝入鋼珠數(shù)量為33?43個，重物質(zhì)量:60?80公斤，葉輪轉(zhuǎn)數(shù)為每秒8?13轉(zhuǎn),下降速度每秒0.35?0.56米；
[0022]如圖2所示，除盒體I內(nèi)圓面設(shè)有條棱外,盒體I的一個側(cè)面也設(shè)有條棱，對面一側(cè)對應(yīng)設(shè)有凹槽7，每個葉片5的兩側(cè)各有I個條棱。鋼珠向軸心方向徑向移動時會受到葉片5上的條棱的阻礙，并向圓周方向擠壓鋼珠，所受阻力相對較大；鋼珠遇到盒體側(cè)面條棱的阻礙會產(chǎn)生軸向橫移，對面的凹槽同時避讓，鋼珠橫向往復(fù)串動時也會受到阻力。本方案中，盒體I的內(nèi)壁側(cè)面，如果兩側(cè)對稱位置均設(shè)計(jì)條棱，會擠走太多的鋼珠，阻力過大易造成卡死現(xiàn)象。此方案只有當(dāng)承載重物過大或多人同時使用同一個緩降器時方可采用，前提是必須嚴(yán)格按照產(chǎn)品出廠設(shè)計(jì)使用說明書使用。
[0023]顯然，上述實(shí)施例僅僅是個舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。凡屬上述技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼珠、條棱式緩降器阻尼裝置，包括盒體、中軸、葉輪、鋼珠，所述葉輪與中軸裝配且同步轉(zhuǎn)動，葉輪在盒體內(nèi)轉(zhuǎn)動，中軸與鋼絲繩卷筒或繩索纏繞機(jī)構(gòu)或其增速機(jī)構(gòu)的齒輪裝配并隨之轉(zhuǎn)動，其特征是:在葉輪的各個葉片與盒體之間裝入若干數(shù)量的鋼珠及潤滑油，盒體的內(nèi)圓面、側(cè)面及葉片上設(shè)有均勻分布的條棱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼珠、條棱式緩降器阻尼裝置，其特征在于:鋼珠直徑為4mm ?12mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼珠、條棱式緩降器阻尼裝置，其特征在于:葉輪的葉片數(shù)量為I?12個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼珠、條棱式緩降器阻尼裝置，其特征在于:條棱高度為鋼珠直徑的五分之一至四分之一，條棱橫截面形狀為圓弧形、梯形或三角形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼珠、條棱式緩降器阻尼裝置，其特征在于:條棱間距大于等于鋼珠直徑，且均勻分布，當(dāng)條棱間距接近鋼珠直徑時，盒體內(nèi)圓面即為內(nèi)齒圈形狀，盒體側(cè)面即為扇形齒輪形狀，葉片側(cè)面即為齒條形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼珠、條棱式緩降器阻尼裝置，其特征在于:盒體的其中一個側(cè)面上設(shè)置凸棱時，另一個側(cè)面設(shè)置對應(yīng)的凹槽。
【文檔編號】A62B1/18GK103446679SQ201310429345
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】呂雪寒 申請人:呂雪寒