CN103274028A - 一种减摇防倾的平衡装置 - Google Patents

Abstract

一种减摇防倾的平衡装置，包括框架、框架异形轴、框架轴座、连接板、底盘、支架异形轴、支架轴套，框架相对的两端均固连有框架轴套，框架异形轴在框架轴套内与框架轴套轴孔连接，框架异形轴在框架内与框架轴座固连，框架轴座通过连接板与底盘固连，框架的另外两端均固连有异形轴套，支架异形轴在异形轴套内与异形轴套轴孔连接，支架异形轴在框架外与支架轴套轴孔连接，支架轴套的外缘与支架固连，将支架安装到船体或车体上，驾乘人员乘坐在装置的底盘上，当船体或车体倾斜或倾覆时，底盘可不断靠自身重力保持平衡，减缓因船体或车辆摇晃或冲撞给驾乘人员带来的不适或伤害。

Description

一种减摇防倾的平衡装置

技术领域

本发明公开一种机械式平衡保持装置，具体为一种利用重心来减少摇晃和防止倾覆的平衡保持装置。

背景技术

在水面上小型船舶抗风浪能力差，经常被风浪影响剧烈摇摆甚至倾覆，剧烈摇摆的船舶很容易使驾乘人员产生疲劳、眩晕、呕吐等不适，甚至危及生命及物质损失；而在陆地上的车辆在崎岖路段行驶或工程车辆在特殊环境下工作时，车体也会产生倾斜，驾驶员靠自身力气不断的调整保持身体平衡，很容易疲劳，尤其当车辆发生意外冲撞及翻滚时，驾乘人员就会发生严重的事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种减摇防倾的平衡装置，能够减少因船体或车辆摇晃给驾乘人员带来的不适。

本发明的技术方案是：一种减摇防倾的平衡装置，其特征在于：包括框架（5）、框架异形轴（23）、框架轴座（9）、连接板（6）、底盘（7）、支架异形轴（4）、支架轴套（2）、支架（1），框架相对的两端均固连有框架轴套（10），框架异形轴在框架轴套内与框架轴套轴孔连接，框架异形轴在框架内与框架轴座固连，框架轴座通过连接板与底盘固连，框架的另外两端均固连有异形轴套（3），支架异形轴在异形轴套内与异形轴套轴孔连接，支架异形轴在框架外与支架轴套轴孔连接，支架轴套的外缘与支架固连。

所述支架异形轴的一端延伸至框架内并装有齿轮轴（20），齿轮轴与支架异形轴轴孔连接，齿轮轴上依次固连有主动齿轮（19）和摇把（21），支架异形轴的另一端延伸至支架轴套外并装有连接座（13），连接座与支架异形轴固连，连接座上设有螺杆臂（17），螺杆臂上装有螺杆套（14），螺杆套与螺杆臂轴孔连接，螺杆套外套装有从动齿轮（15），从动齿轮与螺杆套固连，螺杆套内装有螺杆（11），螺杆与螺杆套螺纹连接，螺杆上设有安装架（18），所述的主动齿轮通过链条（16）与从动齿轮链接。

所述的框架异形轴和支架异形轴是轴截面为一字形或三角形或十字形的轴；所述的框架与支架之间设有锁机构A（26），所述的异形轴套与支架异形轴之间设有锁机构B（27），所述框架轴座与框架之间设有锁机构C（28）。

框架通过框架异形轴与底盘轴孔连接，框架通过支架异形轴与支架及安装架轴孔连接，将支架或支架固定安装到船体或车体上，驾乘人员乘坐在本技术装置的底盘上，本发明的优点是：当船体或车体倾斜或倾覆时，底盘可不断靠自身重力保持平衡，从而减少因船体或车辆摇晃给驾乘人员带来的不适及意外的人身伤害。

附图说明

图1是本发明一种减摇防倾的平衡装置的轴视图；

图2是图1的A部放大图；

图3是图1的B部放大图；

图4是图1的C部放大图；

图5是本发明一种减摇防倾的平衡装置的主视图；

图6是图4的左视图；

图7是图4的俯视图；

图8是图7的A-A剖面图；

图9是图7的B-B剖面图。

图中1支架、2支架轴套、3异形轴套、4支架异形轴、5框架、6连接板、7底盘、8轴座盖、9框架轴座、10框架轴套、11螺杆、12挡圈、13连接座、14螺杆套、15从动齿轮、16链条、17螺杆臂、18安装架、19主动齿轮、20齿轮轴、21摇把、22轴套盖、23框架异形轴、24连接装置、25撑杆、26锁机构A、27锁机构B、28锁机构C、29凸沿、30空隙。

具体实施方式

一种减摇防倾的平衡装置，包括框架5、框架异形轴23、框架轴座9、连接板6、底盘7、支架异形轴4、支架轴套2、支架1，框架相对的两端均固连有框架轴套10，框架异形轴在框架轴套内与框架轴套轴孔连接，框架异形轴在框架内与框架轴座固连，框架轴座通过连接板与底盘固连，框架的另外两端均固连有异形轴套3，支架异形轴在异形轴套内与异形轴套轴孔连接，支架异形轴在框架外与支架轴套轴孔连接，支架轴套的外缘与支架固连。

所述的底盘为本技术装置的载人载物平台，可在底盘上安装座椅、驾驶台、操控设备等设施，底盘下可根据实际需要加装配重块，配重块能够增加底盘的稳定性，所述的底盘也可用来做为放置货物的平台，如本技术装置应用在防止船体和车体的倾覆时，底盘根据实际的需要控制其尺寸或在底盘上开槽口或豁口（如图7中虚线部分），避开其沿框架轴旋转时阻碍其旋转的部件，防止人员受伤或损坏设备；框架相对的两端均固连有框架轴套，框架轴套与框架焊接在一起，框架的另外两端均固连有异形轴套，异形轴套与框架也是焊接在一起，焊接能够使两者之间的强度更好，也可以使用螺栓连接的方式使异形轴套和框架轴套与框架进行固连。

框架轴套中装有轴孔连接的框架异形轴，两个框架异形轴应该具有共同的轴心，异形轴套中装有轴孔连接的支架异形轴，支架异形轴在框架外套装有轴孔连接的支架轴套，两个支架异形轴应该具有共同的轴心，所以，底盘即可围绕框架轴套旋转，框架带着底盘可围绕支架异形轴进行旋转，也就是说本技术装置在横纵两个方向都具有可旋转的活动部件，这样底盘就可以依靠自重，无论在动态还是在静态中不断的调整和保持自身的水平平衡状态，为了将装置安置到船体、车体和其它载体上，支架轴套的外缘与支架固连，支架可以焊接在支架轴套上，也可以通过螺栓进行连接，支架上设有分布均匀的撑杆25，每个支架上至少有三根撑杆，撑杆的端部装有连接装置24，连接装置实为与船体和车体进行连接的一种装置，该连接装置也可以装有浮筒或轮子，连接装置在附图中为示意图，不代表它本身的结构和形状，如将底盘假设为船体和车体的底盘，连接装置装有带动力的轮子或可以承载船身的浮筒，那么本技术装置就可以形成一种具有减轻摇晃和抗倾覆的交通工具，其至少装有三根撑杆的支架可在船体或车体倾覆时，撑杆带着连接装置相互交替支撑底盘，而船体和车体靠底盘因自重而保持平衡的特性影响，不会跟随支架一同倾覆，可保障船体和车体不受损坏，从而保护驾乘人员的安全。

所述的框架异形轴和支架异形轴是轴截面为一字形或三角形或十字形的轴，在本实施例中所述的框架异形轴和支架异形轴为轴截面呈三角状的轴体，也可以采用十字型或其它截面形状或带孔的圆轴都可，其目的是使异形轴与轴套之间留有空隙，该空隙是给安装在底盘上的用电操控及通讯设备的电线、绳索设置的，安装在底盘上的设备的控制线、遥控线或缆绳也可从该空隙引出或引入，因安装在底盘上的用电及通讯设备都连有电线或通讯线，底盘因自重始终保持自身水平平衡，框架却随船体或车体摆动，这样电线和通讯线很容易被装置的活动部件不断摩擦而产生断裂，所以在异形轴与轴套之间留有空隙，可将电线或绳索通过异形轴与轴套之间的空隙30引入到底盘上的设备内，并固定在异形轴上，使得框架随船体或车体摆动甚至翻滚时，异形轴仍可以带动电线同步旋转，从而避免了电线和通讯线因装置的活动部件不断摩擦而产生断裂；

框架异形轴与框架轴套、支架异形轴与异形轴套和支架轴套之间均采用轴孔连接，其轴孔连接的方式有很多，包括：①、异形轴与轴套的润滑摩擦连接，可在异形轴与轴套之间涂有润滑油脂；②、异形轴与轴套的干摩擦连接，因为本技术装置的异形轴与轴套之间旋转的转速很低，可以采用干摩擦连接的方式，但是需要在异形轴与轴套的接触面安装摩擦系数小的材料，例如：尼龙材料，并且应设置异形轴与轴套间隙的调整装置；③、异形轴与轴套轴孔连接也可以采用电磁浮的方式，这种方式的优点是响应快速，能更好的使底盘保持水平平衡状态；④、也可在异形轴上异形轴与轴套的接触面上安装滚针或滚珠等，也能使异形轴在轴孔中平顺的转动。实现异形轴与轴套之间轴孔连接的方式很多，这里就不逐一叙述了，本实施例中采用的是：在异形轴上的外缘装有轴杆，轴杆上套装有轴承，轴承的外缘与轴套的内缘滚动连接，这种结构的优点是噪声小、维修维护方便、成本低、异形轴与轴套的阻力小响应快。

所述的框架异形轴在框架内与框架轴座固连，可以将框架异形轴与框架轴座之间通过螺栓固连在一起，本实施中则在框架异形轴和框架轴座之间增加了轴座盖8，轴座盖上设有与框架异形轴的轴截面对应的孔，其目的是不妨碍固定在框架异形轴上的电线或信号线引进本技术装置内，轴座盖通过螺栓与框架轴座固连，框架异形轴通过螺栓与轴座盖固连，这样设计的优点就是可以方便的对异形轴进行维护和更换。为了更好的将框架异形轴固定在框架轴套中，在框架轴套的端面还装有轴套盖22，轴套盖通过螺栓与框架轴套固连在一起，轴套盖与轴座盖一样设有与框架爱异性轴的轴截面相对应的孔，其目的与轴座盖是相同的；支架轴套外侧还装有挡圈12，设置挡圈的目的是将支架异形轴固定在支架轴套内，防止支架异形轴在轴套内窜动，挡圈上也设有与支架异形轴截面相对应的孔；轴套盖和挡圈限定异形轴的方法是在孔内设有端沿，端沿能将异形轴挡在轴套内，使其不会脱落出来。

所述支架异形轴的一端延伸至框架内并装有齿轮轴20，齿轮轴与支架异形轴轴孔连接，齿轮轴上依次固连有主动齿轮19和摇把21，支架异形轴的另一端延伸至支架轴套外并装有连接座13，连接座与支架异形轴固连，连接座上设有螺杆臂17，螺杆臂上装有螺杆套14，螺杆套与螺杆臂轴孔连接，螺杆套外套装有从动齿轮15，从动齿轮与螺杆套固连，螺杆套内装有螺杆11，螺杆与螺杆套螺纹连接，螺杆上设有安装架18，所述的主动齿轮通过链条16与从动齿轮链接，链条是穿过支架异形轴与支架轴套之间的空隙和支架异形轴和异形轴套之间的空隙将主动齿轮和从动齿轮链接在一起，也就是说是链条是通过异形轴与轴套之间的空隙来将主动齿轮和从动齿轮链接在一起；本实施例中螺杆套与螺杆臂轴孔连接，在螺杆套上沿周设有凸沿29，凸沿可安放到两个螺杆臂之间，也可以放置在一个螺杆臂的下方，就能保持螺杆套不从螺杆臂上脱落，螺杆臂和螺杆套之间涂油润滑脂，减小两者之间的摩擦阻力。为了拓展本技术装置的适用性，上述部件结构是为了能够使底盘具有升降的功能，因为根据底盘的运动特性，受底盘大小的影响，底盘应与船体地板、车体地板或地面具有一定的距离，保证底盘悬在空中，才能使本技术装置具有减轻摇晃抗倾覆的功能，但是底盘悬高，驾乘人员上下极不方便，需要借助梯子或升降机，并且底盘不仅悬高其本身也是活动的，在这种情况下上下底盘极容易发生危险，所以，可在本技术装置上增加一套连接设备，包括安装架，安装架在图中为示意图，实际应用中，安装架的形状和结构可按具体情况进行设计，其目的是使本技术装置在船体或车体上具有升降的功能，安装架安装在车体或船体内，通过安装架上的螺杆和通过连接座安装在支架异形轴上的螺杆套来实现底盘的升降，螺杆和螺纹套螺纹连接，螺纹套上装有的从动齿轮通过链条与主动齿轮链接，主动齿轮通过齿轮轴与摇把固连，当底盘上的驾乘人员要离开时，转动摇把将底盘降至与地面贴合，此时人员可方便安全的离开；当底盘的驾乘人员要操作车船使，进入底盘，摇动摇把将底盘升高至适当位置即可，本实施例和附图提供了机械式升降的方式，其目的主要是方便底盘上的驾乘人员进入或离开本技术装置，该升降结构也可以采用液压杆、电控螺杆或缆绳提升等等其它能够使底盘进行升降的结构。同时该结构可以为本技术装置提供可选用的外部支撑点，也可以在安装架上设置太阳能采光板以及提供动力或升力的翼帆等。

在特定的使用环境下，例如进行维修，驾乘人员也许需要限制本技术装置各部件的活动，所以在所述的框架与支架之间设有锁机构A26，所述的异形轴套与支架异形轴之间设有锁机构B27，所述框架轴座与框架之间设有锁机构C28，本实施例附图中所示的是常用机械式拉簧锁机构，在实际应用时，上述的锁机构可以采用电控锁、液压锁、穿销、卡板、磁控锁等锁止方式，这里也不逐一叙述了，假设两个框架异形轴的轴心为X轴，假设两个支架异形轴的轴心为Y轴，底盘可围绕X轴旋转，框架可围绕Y轴旋转，支架通过支架轴套可围绕Y轴旋转，将锁机构A锁止后，可将框架与支架之间固定在一起；将锁机构B锁止后，可将异形轴套与支架异形轴之间固定在一起；将锁机构C锁止后，可将框架轴座与框架之间固定在一起。

虽然本技术装置的发明目的是提供一种减摇防倾的平衡装置，能够减少因船体或车辆摇晃给驾乘人员带来的不适，但是就其自身结构而言可应用在诸多领域，例如：在船舶上起降直升机，需要船舶的左右摇摆不能超过八度，前后摇摆不能超过两度，这就限制了直升机在船舶上起降的条件，只有大型的带有船体稳定系统的船舶才能在稍微恶劣一点的环境下起降直升机，但是可以将本技术装置应用在一些没有船体稳定系统的船舶上使用，在底盘上安装直升机的起降平台，通过光电检测系统和液压调整系统对本技术装置进行保持水平平衡的辅助，这样可以放宽直升机对船舶苛刻的起降条件，同时还能节省下昂贵的船体稳定系统；再例如：军舰为了提高生存力，在战斗中都是一边高速前进一边对敌目标进行打击，全速前进中的军舰船体沿行进方向颠簸的格外猛烈，所以在军舰的火力发射装置都安装有陀螺仪和与其相关的一些辅助、计算系统，这些装置和系统的目要么是保持发射装置的水平状态，要么根据船体的摇摆幅度对弹道进行修正，这些系统的维修维护都很复杂，所以如果将火力发射装置安装到本技术装置的底盘上，在达到同样目的的同时也可降低火力发射装置的造价；也可用在交通工具内设置高级水平舱，以及应用在抗灾避险的装置内，用于平衡。

上述文字中所述的异形轴是指框架异形轴和支架异形轴；所述的轴套是指框架轴套、异形轴套和支架轴套；所述的本技术装置是指本发明的一种减摇防倾的平衡装置。

Claims (4)

1.一种减摇防倾的平衡装置，其特征在于：包括框架（5）、框架异形轴（23）、框架轴座（9）、连接板（6）、底盘（7）、支架异形轴（4）、支架轴套（2）、支架（1），框架相对的两端均固连有框架轴套（10），框架异形轴在框架轴套内与框架轴套轴孔连接，框架异形轴在框架内与框架轴座固连，框架轴座通过连接板与底盘固连，框架的另外两端均固连有异形轴套（3），支架异形轴在异形轴套内与异形轴套轴孔连接，支架异形轴在框架外与支架轴套轴孔连接，支架轴套的外缘与支架固连。

2.根据权利要求1所述的一种减摇防倾的平衡装置，其特征在于：所述支架异形轴的一端延伸至框架内并装有齿轮轴（20），齿轮轴与支架异形轴轴孔连接，齿轮轴上依次固连有主动齿轮（19）和摇把（21），支架异形轴的另一端延伸至支架轴套外并装有连接座（13），连接座与支架异形轴固连，连接座上设有螺杆臂（17），螺杆臂上装有螺杆套（14），螺杆套与螺杆臂轴孔连接，螺杆套外套装有从动齿轮（15），从动齿轮与螺杆套固连，螺杆套内装有螺杆（11），螺杆与螺杆套螺纹连接，螺杆上设有安装架（18），所述的主动齿轮通过链条（16）与从动齿轮链接。

3.据权利要求1所述的一种减摇防倾的平衡装置，其特征在于：所述的框架异形轴和支架异形轴是轴截面为一字形或三角形或十字形的轴。

4.据权利要求1所述的一种减摇防倾的平衡装置，其特征在于：所述的框架与支架之间设有锁机构A（26），所述的异形轴套与支架异形轴之间设有锁机构B（27），所述框架轴座与框架之间设有锁机构C（28）。

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