CN101125235B - 自由落体缓降机构 - Google Patents
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Abstract
一种自由落体缓降机构，包括轨道和缓降体，轨道上设有轨道面，缓降体套在轨道上，缓降体包括壳体、凸轮、凸轮轴、摇臂和滚轮，壳体的水平断面为左端开口的矩形管状，壳体开口两端做成抱块，由抱块抱住轨道，壳体的前后两侧面上对应开有倾斜的滑道槽，滑道槽内放有凸轮轴，凸轮轴可在滑道槽内上下滑动或滚动，凸轮轴上安装有凸轮，凸轮在轨道面上滚动，凸轮轴两侧延伸到壳体外与摇臂铰接，摇臂的右端做成环状的吊环，以备与自由落体连接；使用时，当人或物体不慎坠落或需要下落时，在重力作用下凸轮在轨道面上不断滚动，凸轮轴在滑槽内上下移动，使缓降体的下降速度快、慢、快、慢交替进行，由于摩擦力的作用，最终使缓降体缓慢下落，保证安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种自由落体缓降机构，尤其是一种能自动控制自由落体缓降的机构。
背景技术
在大气层中，自由落体由于地球的引力总是垂直坠落地面上，并在坠落的过程中以9.8米/秒2的重力加速度运行，这一现象在现实中具有一定的负面作用，例如人(包括动物)从空中坠落导致摔伤，甚至死亡；物品从空中坠落导致损伤，甚至损坏；一旦发生上述现象，就会给人类带来重大损失；目前公知的解决这一问题的方法有很多，诸如降落伞、升降机等，但象高空攀登作业的人员和野外高空升降的物品的安全防坠落的问题还不能很好的解决。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种自由落体缓降机构，该自由落体缓降机构采用纯机械的结构，能自动控制自由落体缓慢下落。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括轨道和缓降体，轨道的主要截断面为T字型，竖直固定在建筑物上，轨道面包括轨道主面和轨道副面；缓降体套在轨道上，缓降体包括壳体、凸轮、摇臂和滚轮，自由落体缓降机构是前后对称形体，壳体的水平断面为左端开口的矩形管状，壳体开口两端做成抱块，由抱块抱住轨道，抱块的上端设有摩擦齿与轨道副面接触，抱块的下端安装有滚轮，滚轮在轨道的副面上滚动，壳体的前后两侧面上对应开有倾斜的滑道槽，滑道槽内含有凸轮轴，凸轮轴可在滑道槽内上下滑动或滚动，凸轮轴上安装有凸轮，凸轮与轨道主面接触并在轨道主面上滚动，凸轮轴两侧延伸到壳体外与摇臂铰接，凸轮轴也是摇臂的转轴，凸轮轴两端由铆钉头定位；摇臂套在壳体上，它的侧面形状是V形，摇臂的右端做成环状的吊环，以备与自由落体连接；摇臂的左端开口，并设有挂钩压在壳体的左侧面上；人或物体由安全带系在吊环上，当人或物体不慎坠落或需要下落时，在人或物体的重力作用下吊环下压，带动摇臂下落，摇臂带动凸轮轴连同凸轮下落，并作用摇臂挠凸轮轴顺时针旋转，在杠杆力的作用下，摇臂左端的挂钩推动壳体的抱块上端的摩擦齿靠在轨道副面上，此时，摇臂带动凸轮轴在倾斜的滑道槽内下滑，摇臂总是给凸轮轴一个向轨道方向的力，使凸轮靠近轨道主面并最终靠紧轨道主面，以实现凸轮在轨道主面上滚动，上述摩擦齿靠在轨道副面上，给下落人或物体一阻力，但该阻力不会阻止住人或物体下滑，此后，凸轮在轨道主面上向下滚动，当凸轮轴滚动到滑槽的最低点时既凸轮轴距轨道主面最近点时，凸轮继续在轨道主面上向下滚动，但凸轮轴在滑槽内开始上移，由于轨道主面和滑槽对凸轮的挤压力增加使凸轮的转动阻力逐渐加大，从而，逐渐降低下滑速度，当凸轮轴滚动到滑槽的最高点时既凸轮轴距轨道主面最远点时，凸轮继续在轨道主面上向下滚动，但凸轮轴在滑槽内开始下移，由于轨道主面和滑槽对凸轮的挤压力减少使凸轮的转动阻力逐渐减少，从而，逐渐增高下滑速度，这样，在人或物体的重力作用下，随着凸轮沿着轨道主面上不断滚动，凸轮轴在滑槽内上下移动，使缓降体的下降速度快、慢、快、慢交替进行，由于摩擦力的作用，最终使缓降体缓慢下落，保证安全。
本发明的有益效果是，当高空作业人或物体不慎坠落或需要下落时，应用本发明可使人或物体缓慢安全下落，其可靠性和可行性强，结构简单，体积小，操作方便，制造成本低廉。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明纵向剖视图，是主视图。
图2是本发明横向剖视图，是俯视图，采用半剖视图画法。
图3是左视图。
图4是主视图的外形图。
图5、图6、图7、图8、图9是本发明实施例处于不同位置的纵向剖视图。
图中1.轨道主面，2.壳体，3.滑道槽，4.凸轮，5.凸轮轴，6.摇臂，7.吊环，8.轨道，9.轨道副面，10.摩擦齿，11.抱块，12.挂钩，13.滚轮，14.铆钉头。
具体实施方式
在图1、图2、图3、图4中：包括轨道(8)和缓降体，轨道(8)的主要截断面为T字型，竖直固定在建筑物上，轨道(8)上设有轨道面，轨道面包括轨道主面(1)和轨道副面(9)；缓降体套在轨道(8)上，缓降体包括壳体(2)、凸轮(4)、凸轮轴(5)、摇臂(6)和滚轮(13)，壳体(2)的水平断面为左端开口的矩形管状，壳体开口两端做成抱块(11)，由抱块(11)抱住轨道(8)，抱块(11)的上端设有摩擦齿(10)与轨道副面(9)接触，抱块(11)的下端安装有滚轮(13)，滚轮(13)在轨道副面(9)上滚动，壳体(2)的前后两侧面上对应开有倾斜的滑道槽(3)，滑道槽内含有凸轮轴(5)，凸轮轴(5)可在滑道槽内上下滑动或滚动，凸轮轴(5)上安装有凸轮(4)，凸轮(4)与轨道主面(1)接触并在轨道主面(1)上滚动，凸轮轴(5)两侧延伸到壳体(2)外与摇臂(6)铰接，凸轮轴(5)也是摇臂(6)的转轴，凸轮轴(5)两端由铆钉头(14)定位；摇臂(6)套在壳体(2)上，它的侧面形状是V形，摇臂(6)的右端做成环状的吊环(7)，以备与自由落体连接；摇臂(6)的左端开口，并设有挂钩(12)压在壳体(2)的左侧面上；使用时，人或物体由安全带系在吊环(7)上。
在图5中表示本发明的缓降体上升时的实施例：当人或物体携带缓降体沿轨道(8)上升时，由系在人或物体的安全带提吊环(7)上升，带动摇臂(6)上升，摇臂(6)带动凸轮轴(5)连同凸轮(4)上升，凸轮(4)由于自重的作用，使其右侧总是与壳体内壁接触，而凸轮(4)的左侧与轨道主面(1)产生空隙，摇臂(6)带动凸轮轴(5)到滑道槽(3)的最高点，并带动壳体(2)挠滚轮(13)逆时针旋转一定角度，使抱块(11)上的摩擦齿(10)脱离轨道副面(9)，仅由滚轮(13)与轨道副面(9)接触并在轨道副面(9)上滚动，从而，减轻人或物体上升的阻力。
在图6、图7、图8、图9中表示本发明的缓降体下落时的实施例原理过程图：当人或物体不慎坠落或需要下落时，在人或物体的重力作用下吊环(7)下压，带动摇臂(6)下落，摇臂(6)带动凸轮轴(5)连同凸轮(4)下落，并作用摇臂(6)挠凸轮轴(5)顺时针旋转，在杠杆力的作用下，摇臂(6)左端的挂钩(12)推动壳体(2)的抱块(11)上端的摩擦齿(10)靠在轨道副面(9)上，此时，摇臂(6)带动凸轮轴(5)在倾斜的滑道槽内下滑，摇臂(6)总是给凸轮轴(5)一个向轨道(8)方向的力，使凸轮(4)靠近轨道主面(1)并最终靠紧轨道主面(1)，以实现凸轮(4)在轨道主面(1)上滚动，上述摩擦齿(10)靠在轨道副面(9)上，给下落人或物体一阻力，但该阻力不会阻止住人或物体下滑，此后，凸轮(4)在轨道主面(1)上向下滚动，当凸轮轴(5)滚动到滑槽的最低点时既凸轮轴(5)距轨道主面(1)最近点时，凸轮(4)继续在轨道主面(1)上向下滚动，但凸轮轴(5)在滑槽内开始上移，由于轨道主面(1)和滑槽对凸轮(4)的挤压力增加使凸轮(4)的转动阻力逐渐加大，从而，逐渐降低下滑速度，当凸轮轴(5)滚动到滑槽的最高点时既凸轮轴(5)距轨道主面(1)最远点时，凸轮(4)继续在轨道主面(1)上向下滚动，但凸轮轴(5)在滑槽内开始下移，由于轨道主面(1)和滑槽对凸轮(4)的挤压力减少使凸轮(4)的转动阻力逐渐减少，从而，逐渐增高下滑速度，这样，在人或物体的重力作用下，随着凸轮(4)沿着轨道主面(1)上不断滚动，凸轮轴(5)在滑槽内上下移动，使缓降体的下降速度快、慢、快、慢交替进行，由于摩擦力的作用，最终使缓降体缓慢下落，保证安全。
Claims (1)
1.一种自由落体缓降机构，包括轨道和缓降体，缓降体包括壳体、凸轮、凸轮轴、摇臂和滚轮，其特征是：缓降体套在轨道上，轨道上设有轨道面，轨道面包括轨道主面和轨道副面；所述的壳体的水平断面为开口的管状，壳体开口两端设有抱块，由抱块抱住轨道，抱块的上端设有摩擦齿，摩擦齿与轨道副面接触，抱块的下端设有滚轮，滚轮在轨道副面上滚动；所述的壳体两侧面上对应设有倾斜的滑道槽，滑道槽内含有凸轮轴，凸轮轴可在滑道槽内上下滑动或滚动，凸轮轴上安装有凸轮，凸轮与轨道主面接触并在轨道主面上滚动，凸轮轴两侧延伸到壳体外与摇臂铰接，凸轮轴也是摇臂的转轴，凸轮轴两端设有铆钉头；所述的摇臂套在壳体上，它的侧面形状是V形，摇臂的右端做成环状，摇臂的左端开口，并设有挂钩压在壳体的左侧面上。
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