一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置制造方法
一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置制造方法
【专利摘要】一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，包括盒体、中轴、叶轮、钢珠，其中，叶轮与中轴装配且同步转动，叶轮在盒体内转动，中轴与钢丝绳卷筒或绳索缠绕机构或其增速机构的齿轮装配并随之转动，其特征是：叶轮的各个叶片与盒体内壁之间形成的空间内填充一定数量的钢珠和润滑油，盒体内圆面、侧面等处设有若干个均匀分布的条棱，由于钢珠的离心力和各个条棱的阻碍作用，钢珠在被旋转的叶片推动过程中既上下翻滚、多方向串动及相互挤压，同时又向前整体移动，叶轮所受到的阻力比普通离心块所受到的摩擦力大，阻尼效果和可靠性非常突出，不受水、油等润滑介质的影响，可使用普通金属材料，加工、制造成本较低。
【专利说明】一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高空缓降装置，具体涉及一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置。【背景技术】
[0002]现有技术中的高空救生缓降器或其它场合使用的缓降装置，多数通过旋转部件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。因离心力与线速度平方成正比，所以如果想获得足够的离心力以及摩擦力，就必须有足够的转速，而高转速就需要较大传动比的增速机构。
[0003]有的缓降器利用液力阻尼装置、空气阻尼装置，结构复杂，加工精度要求高，造价也高。有的缓降器因主要部件之间作用力较大、压强大、受力不合理，因而选用优质合金材料，造价高；多数利用摩擦阻尼的缓降器都怕水、怕油，一旦有水、油等介质进入，阻尼效果大幅度降低，甚至缓降作用失效；有的缓降器受力分析不全面，在360度角的圆周运动中虽有阻尼作用，也有未予考虑的增速作用即副作用，整体阻尼效果可能大打折扣，缺乏试验认证和试验数据支撑。还有的缓降器随下落者一同下落，通过人为控制实现速度控制，但作为高空逃生缓降器，不可能每个人都能在慌乱、紧张、惊恐状态下正常操作缓降装置，此时能确保安全缓降是最主要的和最基本的设计目标，“傻瓜”式救生装置可能更实用。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于:提供一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，并实现如下目标:
[0005]1.采用钢珠、条棱式阻尼方式，让钢珠不断地被顶起、翻滚、挤压，阻尼作用成倍提高，且运行稳定、可靠。
[0006]2.选择设有条状凸棱的盒体结构，在叶轮与盒体之间填充钢珠及润滑油，总体结构简单，制造成本低。
[0007]本实用新型采用如下技术方案:
[0008]一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，包括盒体、中轴、叶轮、钢珠，所述叶轮与中轴装配且同步转动，叶轮在盒体内转动，中轴与钢丝绳卷筒或绳索缠绕机构或其增速机构的齿轮装配并随之转动，主要技术措施是:在叶轮的各个叶片与盒体之间装入若干数量的钢珠及润滑油，盒体的内圆面上设有条棱，所有钢珠在被旋转的叶片推动过程中既不断地被顶起而上下翻滚、多方向串动和相互挤压，又整体向前移动，加之钢珠的离心力，因而对叶轮产生阻尼作用。
[0009]进一步，盒体的侧面以及叶片上也可设有条棱，共同产生对叶轮的阻尼作用和对中轴转速的控制作用。因阻尼作用大增，适用于承载重量大或2人以上同时使用一个缓降器的场合。
[0010]进一步，钢珠直径4mm?12mm，太小阻尼作用不明显，并且叶轮、盒体、中轴装配精度要求高。太大则钢珠数量太少，相互作用力比较集中，当钢珠被条棱顶起后再回落时，由于钢珠的离心力会使条棱另一侧面产生促使钢珠加速前移的副作用，影响阻尼效果。
[0011]进一步，盒体内圆面、侧面及叶片上的条棱高度为钢珠直径的五分之一至四分之一，条棱横截面形状为圆弧形、梯形或三角形等形状，条棱间距大于等于钢珠直径。条棱间距过大，阻尼效果会大幅度降低。两个相对的侧面，其中一个侧面设有条棱，另一个侧面对应位置应变成凹槽，否则会挤走太多的钢珠而阻尼作用过大，甚至造成重物或人体不能下落现象。条棱高度越大，阻尼作用也越大。
[0012]进一步，阻尼叶轮的叶片数量选择I?12个，太多会使钢珠的运动形式简单化，影响阻尼效果。叶片数量越少，阻尼作用越大。
[0013]进一步，装入的钢珠数量越多，阻尼作用越大，但绝不能填满，否则叶轮无法转动。钢珠占阻尼腔的空间50%?66%即可满足需要。
[0014]进一步,增速机构的传动比越大，叶轮转速越高，钢珠离心力越大，阻尼作用也越大。
[0015]进一步，钢珠之间填充润滑油，主要是防止钢珠、盒体、叶轮等部件严重锈蚀、阻尼作用大增而造成人体或重物不能下落。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1:本实用新型的装配示意图的主视图；
[0017]图2:本实用新型的装配示意图的局部侧视图；
[0018]各图中:1:盒体，2:中轴，3:叶轮，4:钢珠，5:叶片，6:条棱，7:凹槽。
【具体实施方式】
[0019]下面结合图1和图2说明本实用新型提出的一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置的具体结构和工作原理。
[0020]如图1所示，钢珠4的直径选择8mm，只有盒体I内圆面上设有均匀分布的18个条棱条棱6,条棱6的高度为2mm,形状为半圆形，该圆弧所在圆周直径4_。叶轮3的叶片5的数量为4个，并与盒体I之间形成4个阻尼腔，每个阻尼腔内装入33?43个钢珠，约占腔体容积的50%?66%。盒体I内壁轴向尺寸即宽度为24.1mm?24.5mm，可容纳3排钢珠。叶轮3的轴孔与中轴2以键连接方式装配。叶轮3在转动过程中，钢珠4遇到盒体I的内圆面的条棱6时，即向轴心方向移动，即被顶起，钢珠的离心力作用会阻碍其移动；钢珠与盒体内壁的平滑部位也有摩擦，也会形成阻力，但量值相对较小。钢珠整体运行趋势是向后挤压、堆积，钢珠的挤压如同打入楔子一样，钢珠间相互挤压力最大。各种作用力导致所有钢珠上下翻滚、多方向串动、相互挤压，同时又向前整体移动。上述来自各个方向的各种阻力，形成足够的阻尼作用。转速越快，离心力越大，阻尼作用也越强，最终促使阻尼叶轮3匀速转动。当盒体I尺寸确定后，影响转速也即下降速度的主要因素是装入钢珠的数量、条棱的高度、条棱间距以及钢珠及其接触面的光滑度等因素。上述方案试验数据:
[0021]增速机构传动比为1:5，每个阻尼腔内装入钢珠数量为33?43个，重物质量:60?80公斤，叶轮转数为每秒8?13转,下降速度每秒0.35?0.56米；
[0022]如图2所示，除盒体I内圆面设有条棱外,盒体I的一个侧面也设有条棱，对面一侧对应设有凹槽7，每个叶片5的两侧各有I个条棱。钢珠向轴心方向径向移动时会受到叶片5上的条棱的阻碍，并向圆周方向挤压钢珠，所受阻力相对较大；钢珠遇到盒体侧面条棱的阻碍会产生轴向横移，对面的凹槽同时避让，钢珠横向往复串动时也会受到阻力。本方案中，盒体I的内壁侧面，如果两侧对称位置均设计条棱，会挤走太多的钢珠，阻力过大易造成卡死现象。此方案只有当承载重物过大或多人同时使用同一个缓降器时方可采用，前提是必须严格按照产品出厂设计使用说明书使用。
[0023]显然，上述实施例仅仅是个举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。凡属上述技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
【权利要求】
1.一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，包括盒体、中轴、叶轮、钢珠，所述叶轮与中轴装配且同步转动，叶轮在盒体内转动，中轴与钢丝绳卷筒或绳索缠绕机构或其增速机构的齿轮装配并随之转动，其特征是:在叶轮的各个叶片与盒体之间装入若干数量的钢珠及润滑油，盒体的内圆面、侧面及叶片上设有均匀分布的条棱。
2.根据权利要求1所述的一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，其特征在于:钢珠直径为4mm ?12mm。
3.根据权利要求1所述的一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，其特征在于:叶轮的叶片数量为I?12个。
4.根据权利要求1所述的一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，其特征在于:条棱高度为钢珠直径的五分之一至四分之，条棱横截面形状为圆弧形、梯形或三角形。
5.根据权利要求1所述的一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，其特征在于:条棱间距大于等于钢珠直径，且均匀分布，当条棱间距接近钢珠直径时，盒体内圆面即为内齿圈形状，盒体侧面即为扇形齿轮形状，叶片侧面即为齿条形状。
6.根据权利要求1所述的一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，其特征在于:盒体的其中一个侧面上设置凸棱时，另一个侧面设置对应的凹槽。
【文档编号】A62B1/18GK203425393SQ201320585765
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】吕雪寒 申请人:吕雪寒
【专利摘要】一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，包括盒体、中轴、叶轮、钢珠，其中，叶轮与中轴装配且同步转动，叶轮在盒体内转动，中轴与钢丝绳卷筒或绳索缠绕机构或其增速机构的齿轮装配并随之转动，其特征是：叶轮的各个叶片与盒体内壁之间形成的空间内填充一定数量的钢珠和润滑油，盒体内圆面、侧面等处设有若干个均匀分布的条棱，由于钢珠的离心力和各个条棱的阻碍作用，钢珠在被旋转的叶片推动过程中既上下翻滚、多方向串动及相互挤压，同时又向前整体移动，叶轮所受到的阻力比普通离心块所受到的摩擦力大，阻尼效果和可靠性非常突出，不受水、油等润滑介质的影响，可使用普通金属材料，加工、制造成本较低。
【专利说明】一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高空缓降装置，具体涉及一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置。【背景技术】
[0002]现有技术中的高空救生缓降器或其它场合使用的缓降装置，多数通过旋转部件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。因离心力与线速度平方成正比，所以如果想获得足够的离心力以及摩擦力，就必须有足够的转速，而高转速就需要较大传动比的增速机构。
[0003]有的缓降器利用液力阻尼装置、空气阻尼装置，结构复杂，加工精度要求高，造价也高。有的缓降器因主要部件之间作用力较大、压强大、受力不合理，因而选用优质合金材料，造价高；多数利用摩擦阻尼的缓降器都怕水、怕油，一旦有水、油等介质进入，阻尼效果大幅度降低，甚至缓降作用失效；有的缓降器受力分析不全面，在360度角的圆周运动中虽有阻尼作用，也有未予考虑的增速作用即副作用，整体阻尼效果可能大打折扣，缺乏试验认证和试验数据支撑。还有的缓降器随下落者一同下落，通过人为控制实现速度控制，但作为高空逃生缓降器，不可能每个人都能在慌乱、紧张、惊恐状态下正常操作缓降装置，此时能确保安全缓降是最主要的和最基本的设计目标，“傻瓜”式救生装置可能更实用。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于:提供一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，并实现如下目标:
[0005]1.采用钢珠、条棱式阻尼方式，让钢珠不断地被顶起、翻滚、挤压，阻尼作用成倍提高，且运行稳定、可靠。
[0006]2.选择设有条状凸棱的盒体结构，在叶轮与盒体之间填充钢珠及润滑油，总体结构简单，制造成本低。
[0007]本实用新型采用如下技术方案:
[0008]一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，包括盒体、中轴、叶轮、钢珠，所述叶轮与中轴装配且同步转动，叶轮在盒体内转动，中轴与钢丝绳卷筒或绳索缠绕机构或其增速机构的齿轮装配并随之转动，主要技术措施是:在叶轮的各个叶片与盒体之间装入若干数量的钢珠及润滑油，盒体的内圆面上设有条棱，所有钢珠在被旋转的叶片推动过程中既不断地被顶起而上下翻滚、多方向串动和相互挤压，又整体向前移动，加之钢珠的离心力，因而对叶轮产生阻尼作用。
[0009]进一步，盒体的侧面以及叶片上也可设有条棱，共同产生对叶轮的阻尼作用和对中轴转速的控制作用。因阻尼作用大增，适用于承载重量大或2人以上同时使用一个缓降器的场合。
[0010]进一步，钢珠直径4mm?12mm，太小阻尼作用不明显，并且叶轮、盒体、中轴装配精度要求高。太大则钢珠数量太少，相互作用力比较集中，当钢珠被条棱顶起后再回落时，由于钢珠的离心力会使条棱另一侧面产生促使钢珠加速前移的副作用，影响阻尼效果。
[0011]进一步，盒体内圆面、侧面及叶片上的条棱高度为钢珠直径的五分之一至四分之一，条棱横截面形状为圆弧形、梯形或三角形等形状，条棱间距大于等于钢珠直径。条棱间距过大，阻尼效果会大幅度降低。两个相对的侧面，其中一个侧面设有条棱，另一个侧面对应位置应变成凹槽，否则会挤走太多的钢珠而阻尼作用过大，甚至造成重物或人体不能下落现象。条棱高度越大，阻尼作用也越大。
[0012]进一步，阻尼叶轮的叶片数量选择I?12个，太多会使钢珠的运动形式简单化，影响阻尼效果。叶片数量越少，阻尼作用越大。
[0013]进一步，装入的钢珠数量越多，阻尼作用越大，但绝不能填满，否则叶轮无法转动。钢珠占阻尼腔的空间50%?66%即可满足需要。
[0014]进一步,增速机构的传动比越大，叶轮转速越高，钢珠离心力越大，阻尼作用也越大。
[0015]进一步，钢珠之间填充润滑油，主要是防止钢珠、盒体、叶轮等部件严重锈蚀、阻尼作用大增而造成人体或重物不能下落。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1:本实用新型的装配示意图的主视图；
[0017]图2:本实用新型的装配示意图的局部侧视图；
[0018]各图中:1:盒体，2:中轴，3:叶轮，4:钢珠，5:叶片，6:条棱，7:凹槽。
【具体实施方式】
[0019]下面结合图1和图2说明本实用新型提出的一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置的具体结构和工作原理。
[0020]如图1所示，钢珠4的直径选择8mm，只有盒体I内圆面上设有均匀分布的18个条棱条棱6,条棱6的高度为2mm,形状为半圆形，该圆弧所在圆周直径4_。叶轮3的叶片5的数量为4个，并与盒体I之间形成4个阻尼腔，每个阻尼腔内装入33?43个钢珠，约占腔体容积的50%?66%。盒体I内壁轴向尺寸即宽度为24.1mm?24.5mm，可容纳3排钢珠。叶轮3的轴孔与中轴2以键连接方式装配。叶轮3在转动过程中，钢珠4遇到盒体I的内圆面的条棱6时，即向轴心方向移动，即被顶起，钢珠的离心力作用会阻碍其移动；钢珠与盒体内壁的平滑部位也有摩擦，也会形成阻力，但量值相对较小。钢珠整体运行趋势是向后挤压、堆积，钢珠的挤压如同打入楔子一样，钢珠间相互挤压力最大。各种作用力导致所有钢珠上下翻滚、多方向串动、相互挤压，同时又向前整体移动。上述来自各个方向的各种阻力，形成足够的阻尼作用。转速越快，离心力越大，阻尼作用也越强，最终促使阻尼叶轮3匀速转动。当盒体I尺寸确定后，影响转速也即下降速度的主要因素是装入钢珠的数量、条棱的高度、条棱间距以及钢珠及其接触面的光滑度等因素。上述方案试验数据:
[0021]增速机构传动比为1:5，每个阻尼腔内装入钢珠数量为33?43个，重物质量:60?80公斤，叶轮转数为每秒8?13转,下降速度每秒0.35?0.56米；
[0022]如图2所示，除盒体I内圆面设有条棱外,盒体I的一个侧面也设有条棱，对面一侧对应设有凹槽7，每个叶片5的两侧各有I个条棱。钢珠向轴心方向径向移动时会受到叶片5上的条棱的阻碍，并向圆周方向挤压钢珠，所受阻力相对较大；钢珠遇到盒体侧面条棱的阻碍会产生轴向横移，对面的凹槽同时避让，钢珠横向往复串动时也会受到阻力。本方案中，盒体I的内壁侧面，如果两侧对称位置均设计条棱，会挤走太多的钢珠，阻力过大易造成卡死现象。此方案只有当承载重物过大或多人同时使用同一个缓降器时方可采用，前提是必须严格按照产品出厂设计使用说明书使用。
[0023]显然，上述实施例仅仅是个举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。凡属上述技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
【权利要求】
1.一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，包括盒体、中轴、叶轮、钢珠，所述叶轮与中轴装配且同步转动，叶轮在盒体内转动，中轴与钢丝绳卷筒或绳索缠绕机构或其增速机构的齿轮装配并随之转动，其特征是:在叶轮的各个叶片与盒体之间装入若干数量的钢珠及润滑油，盒体的内圆面、侧面及叶片上设有均匀分布的条棱。
2.根据权利要求1所述的一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，其特征在于:钢珠直径为4mm ?12mm。
3.根据权利要求1所述的一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，其特征在于:叶轮的叶片数量为I?12个。
4.根据权利要求1所述的一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，其特征在于:条棱高度为钢珠直径的五分之一至四分之，条棱横截面形状为圆弧形、梯形或三角形。
5.根据权利要求1所述的一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，其特征在于:条棱间距大于等于钢珠直径，且均匀分布，当条棱间距接近钢珠直径时，盒体内圆面即为内齿圈形状，盒体侧面即为扇形齿轮形状，叶片侧面即为齿条形状。
6.根据权利要求1所述的一种钢珠、条棱式缓降器阻尼装置，其特征在于:盒体的其中一个侧面上设置凸棱时，另一个侧面设置对应的凹槽。
【文档编号】A62B1/18GK203425393SQ201320585765
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】吕雪寒 申请人:吕雪寒
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