CN106628195B - 智能气爆伞 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能气爆伞，由装伞机构、穿刺机构、开伞机构组装而成，开伞机构包括导流仓、均匀分布的若干个喷射中空管、安装在若干个喷射中空管上的气仓盖以及设置在装伞机构内的高压气瓶，气仓盖与装伞机构之间设有安装降落伞的伞仓，喷射中空管的一端与导流仓的喷气口连通，气仓盖的开伞口上均匀围设有若干个抛射顶盖，喷射中空管的另一端连通开伞口且与抛射顶盖相对应，若干个抛射顶盖通过拉绳分别连接降落伞的端点，穿刺机构设置在装伞机构内向高压气瓶进行刺破动作，高压气瓶与导流仓的进气口连通。本发明可实现快速开伞，有效保障了在高空作业的人员以及设备的安全，降低高空人员或设备意外坠落而导致地面人员受伤或设备受损的风险。

Description

智能气爆伞

技术领域

本发明涉及高空作业技术领域，尤其涉及一种智能气爆伞。

背景技术

现有的降落伞装置从部署到开伞涉及若干个步骤，这其中包括由操作者或用户启动的触发机构，使得降落伞纵向地从伞仓内飞出，其后通过周围的空气充入伞内，使得伞面开始打开，直到实现伞面的直径最大化。这种被动膨胀的速度取决于伞织布的结构张力和运动惯性，通常需要至少5秒的时间才能达到完全膨胀的状态，而这样的延迟可直接耗费待降落物几十米的下降高度。

为了减少生命财产的损失，保障高空作业的人员或机器的安全，让人员或机器更加安全方便灵活地进行高空作业，提供一种可以迅速展开降落伞的装置这将是合乎需要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过高压气体瞬间爆破所产生的强大推力，使降落伞迅速打开，安全性高的智能气爆伞。

本发明的技术方案如下：一种智能气爆伞，由装伞机构、穿刺机构以及开伞机构组装而成，所述开伞机构包括设置在所述装伞机构上的导流仓、均匀分布的若干个喷射中空管以及安装在所述若干个喷射中空管上的气仓盖，所述气仓盖与装伞机构之间设有安装降落伞的伞仓，所述导流仓具有一个进气口和若干个喷气口，所述若干个喷射中空管的一端与所述导流仓的若干个喷气口一一对应且相连通，所述气仓盖设有一开伞口，所述开伞口上均匀围设有若干个抛射顶盖，所述若干个喷射中空管的另一端连通开伞口且与所述若干个抛射顶盖相对应，所述若干个抛射顶盖通过拉绳分别连接降落伞的端点，所述开伞机构还包括设置在所述装伞机构内的高压气瓶，所述穿刺机构设置在装伞机构内向所述高压气瓶的出气口进行刺破动作，所述高压气瓶的出气口与导流仓的进气口连通。

在上述技术方案中，所述穿刺机构由撞针、击锤、管茎、弹簧、外螺栓、舵机、卡板、转轴组成，所述外螺栓通过螺纹拧紧在所述管茎上，所述击锤活动设置在所述管茎内，所述弹簧压缩在所述击锤与外螺栓之间，所述击锤的一侧设置有对击锤锁定的所述卡板，所述卡板通过转轴转动设置在所述管茎上，所述撞针位于所述击锤与所述高压气瓶的出气口之间，所述舵机上的偏心轮下压所述卡板，使得卡板脱离所述击锤，所述击锤在所述弹簧的推动下撞击所述撞针。

在上述技术方案中，所述智能气爆伞还包括停桨机构，所述停桨机构在所述穿刺机构进行刺破动作的同时触发，使得无人机电池断电，所述停桨机构由齿轮、电机、步进轮、轻触开关、按键、弹片组成，所述步进轮由所述电机带动转动，所述齿轮与所述步进轮传动连接，所述弹片、按键、齿轮从上往下依次设置，所述齿轮上设有凸点，所述按键在所述凸点的作用下上下运动，再由所述弹片复位，所述轻触开关设置在所述齿轮的一侧，所述齿轮上的凸点触碰到所述轻触开关时停止运作。

在上述技术方案中，所述外螺栓与弹簧之间还设置有复位机构，所述复位机构由内螺栓、一级连杆以及二级连杆依次组装而成，所述内螺栓与所述外螺栓螺纹连接，所述一级连杆通过二级连杆连接所述击锤，所述卡板上设置有复位弹簧。

在上述技术方案中，所述若干个喷射中空管通过导流管连通所述导流仓，所述若干个喷射中空管向外倾斜设置。

在上述技术方案中，所述若干个喷射中空管成50°～70°倾斜设置。

在上述技术方案中，所述若干个喷射中空管通过定位螺栓连接所述气仓盖。

在上述技术方案中，所述装伞机构包括外壳以及安装在外壳内的喷射支架，所述导流仓、若干个喷射中空管设置在所述喷射支架上，所述喷射支架上等间隔设置有若干个隔板，通过所述隔板将伞仓划分成若干个空间，降落伞分为若干个区域分别放置到对应的所述空间内。

在上述技术方案中，所述外壳的底部安装有悬挂器，所述悬挂器通过旋钮的方式与所述外壳连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明是通过多个机构的协同配合实现了快速开伞的效果，其原理是利用高压气体瞬间爆发所产生的强大推力，经过分流推动捆绑在降落伞上的多个抛射体按照预定的距离向不同的方向推进，从而使与之相连的降落伞包迅速膨胀到完全打开的状态，开伞时间在0.3到1秒之间；此外，在穿刺机构触发的同时，停桨机构也会触发，从而使得无人机电池断电，有效地避免待降无人机在下落的过程中发生降落伞承重绳绕桨的意外。

附图说明

图1为本发明智能气爆伞的工作原理图；

图2为本发明智能气爆伞的结构示意图；

图3为本发明降落伞的安装示意图；

图4为本发明停桨机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

请参考图1，一种智能气爆伞，由装伞机构、穿刺机构、开伞机构、停桨机构和复位机构组装而成；其中装伞机构是以特定的方式将降落伞均匀的放置在伞仓内，在此过程中，降落伞的边缘部分必须与开伞机构的抛射部件相连接；穿刺机构是基于弹簧的一种机械运动机构，可在瞬间将高压气瓶爆破喷出气体；开伞机构是在穿刺机构被触发后，将喷出的气流通过导流仓，分流到相应的管道，最终推射多个与降落伞相连接的抛射体将伞打开；在穿刺机构触发的同时，停桨机构也会触发，从而使得无人机电池断电，有效地避免待降无人机在下落的过程中发生降落伞承重绳绕桨的意外。

需要提到的是穿刺机构在触发后可以通过复位机构还原到初始状态，使得用户无需拆卸伞仓即可通过外部拉伸缩杆复位穿刺弹簧，有效地简化了操作流程。

具体地，请参考图2，所述装伞机构包括外壳11以及安装在外壳11内的喷射支架12，喷射支架12上设有安装降落伞的伞仓，喷射支架12上等间隔设置有若干个隔板13，如图3所示，通过所述隔板13将伞仓划分成a、b、c三个空间，降落伞也分为对应的3个区域，安装降落伞时，将这3个区域分别整理出三股相同体积的伞团放置到对应的空间内，降落伞的中心点被放置在喷射支架12的中心位置，最后将开伞机构的气仓盖23插在喷射中空管22的顶端完成装伞步骤。

为了防止撕裂，降落伞可以由增强网，例如尼龙66等防撕裂织物制成。

外壳11的底部还安装有悬挂器14，悬挂器14通过旋钮的方式与外壳11连接。达到快速拆装的目的。

如图2所示，所述开伞机构包括设置在喷射支架12上的导流仓21、均匀分布的若干个喷射中空管22以及安装在若干个喷射中空管22上的气仓盖23，所述若干个喷射中空管22通过定位螺栓24连接气仓盖23，气仓盖23与装伞机构之间形成所述伞仓，所述导流仓21具有一个进气口和若干个喷气口，所述若干个喷射中空管22的一端通过导流管25与导流仓21的若干个喷气口一一对应且相连通，所述气仓盖23设有一开伞口，开伞口上围设有若干个同样大小并具有较大表面积的抛射顶盖26，所述若干个喷射中空管22的另一端连通开伞口且与所述若干个抛射顶盖26相对应，所述若干个抛射顶盖26通过拉绳分别连接降落伞的端点，开伞机构还包括设置在装伞机构内的高压气瓶27，穿刺机构设置在装伞机构内向高压气瓶27的出气口进行刺破动作，高压气瓶27的出气口与导流仓21的进气口连通。当高压气瓶27被刺破后，气体迅速冲入导流仓21内，通过分流到达多个喷射中空管22，当高压气体到达喷射中空管22顶端时，抛射顶盖26随即被迅速地向预定方向(成50°～70°)飞出，从而使得与抛射顶盖26相连接的降落伞向多个方向被张开，完成开伞动作。

本实施例，所述若干个喷射中空管22相对于水平面呈50°～70°向外倾斜设置，60°为最佳，角度的选择可根据伞面大小，承重绳长度进行调节，以确保降落伞的均匀打开，抛射顶盖26分别通过拉绳连接降落伞的三个端点，并套插在多个对应的喷射中空管22中，所述拉绳为除了将伞面连接到待降落的物体的悬挂线之外的线。

如图2所示，所述穿刺机构由撞针31、击锤32、管茎33、弹簧34、外螺栓35、舵机36、卡板37、转轴38组成，外螺栓35通过螺纹拧紧在管茎33上，击锤32活动设置在管茎33内，弹簧34压缩在击锤32与外螺栓35之间，击锤32的一侧设置有对击锤32锁定的所述卡板37，卡板37通过转轴38转动设置在管茎33上，撞针31位于击锤32与高压气瓶27的出气口之间，工作时，舵机36上的偏心轮下压卡板37，使得卡板37脱离击锤32，击锤32在弹簧34的推动下撞击撞针31，撞针31随即刺破高压气瓶27完成穿刺动作。其中，穿刺机构如图2所示的水平放置，也可以根据整体结构要求，以其它任何角度放置。

复位机构设置在外螺栓35与弹簧34之间，该复位机构由内螺栓41、一级连杆42以及二级连杆43依次组装而成，内螺栓41与外螺栓35螺纹连接，一级连杆42通过二级连杆43连接击锤32，卡板37上设置有复位弹簧40。其工作原理是首先由外螺栓35通过螺纹拧出，带动一级连杆42，再带动二级连杆43将击锤32拉回，在击锤32拉回通过卡板37后，卡板37通过复位弹簧40回到原来的位置卡住击锤32，完成复位动作。

如图4所示，停桨机构由齿轮51、电机52、步进轮53、轻触开关54、按键55、弹片56组成，步进轮53由电机52带动转动，齿轮51与步进轮53传动连接，弹片56、按键55、齿轮51从上往下依次设置，齿轮51上设有凸点，按键55在凸点的作用下上下运动，由弹片56复位，轻触开关54设置在齿轮51的一侧。其工作原理是由电机52带动步进轮53传动齿轮51转动，在转动过程中，齿轮51上的凸点在特定位置传动按键55凹凸平面，使得按键55上下运动，再由弹片56复位，当齿轮51在旋转过程中正面的凸点触碰到轻触开关54，整个机构运作单次结束并停止。

本发明的智能气爆伞，通过高压气体瞬间爆破所产生的强大推力，使得多个弹射物按照预定的距离向不同的方向推进，能够使与之相连的降落伞包迅速膨胀到完全打开的状态，一般的开伞时间(取决于外部因素例如风速，飞机的飞行速度及方向等)在0.3到1秒之间。本发明的使用将让高空作业变得更加安全、灵活、方便；特别对于中低空空域的作业效果更加明显，降落伞打开时间短，有效减少了生命财产的损失，既能保障高空作业的人员及设备的安全，也可避免高空坠落物对地面人员的损伤和对设施的损害。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能气爆伞，其特征在于：所述智能气爆伞是由装伞机构、穿刺机构以及开伞机构组装而成，所述开伞机构包括设置在所述装伞机构上的导流仓、均匀分布的若干个喷射中空管以及安装在所述若干个喷射中空管上的气仓盖，所述气仓盖与装伞机构之间设有安装降落伞的伞仓，所述导流仓具有一个进气口和若干个喷气口，所述若干个喷射中空管的一端与所述导流仓的若干个喷气口一一对应且相连通，所述气仓盖设有一开伞口，所述开伞口上均匀围设有若干个抛射顶盖，所述若干个喷射中空管的另一端连通开伞口且与所述若干个抛射顶盖相对应，所述若干个抛射顶盖通过拉绳分别连接降落伞的端点，所述开伞机构还包括设置在所述装伞机构内的高压气瓶，所述穿刺机构设置在装伞机构内向所述高压气瓶的出气口进行刺破动作，所述高压气瓶的出气口与导流仓的进气口连通。

2.根据权利要求1所述的智能气爆伞，其特征在于：所述穿刺机构由撞针、击锤、管茎、弹簧、外螺栓、舵机、卡板、转轴组成，所述外螺栓通过螺纹拧紧在所述管茎上，所述击锤活动设置在所述管茎内，所述弹簧压缩在所述击锤与外螺栓之间，所述击锤的一侧设置有对击锤锁定的所述卡板，所述卡板通过转轴转动设置在所述管茎上，所述撞针位于所述击锤与所述高压气瓶的出气口之间，所述舵机上的偏心轮下压所述卡板，使得卡板脱离所述击锤，所述击锤在所述弹簧的推动下撞击所述撞针。

3.根据权利要求2所述的智能气爆伞，其特征在于：所述智能气爆伞还包括停桨机构，所述停桨机构在所述穿刺机构进行刺破动作的同时触发，使得无人机电池断电，所述停桨机构由齿轮、电机、步进轮、轻触开关、按键、弹片组成，所述步进轮由所述电机带动转动，所述齿轮与所述步进轮传动连接，所述弹片、按键、齿轮从上往下依次设置，所述齿轮上设有凸点，所述按键在所述凸点的作用下上下运动，再由所述弹片复位，所述轻触开关设置在所述齿轮的一侧，所述齿轮上的凸点触碰到所述轻触开关时停止运作。

4.根据权利要求3所述的智能气爆伞，其特征在于：所述外螺栓与弹簧之间还设置有复位机构，所述复位机构由内螺栓、一级连杆以及二级连杆依次组装而成，所述内螺栓与所述外螺栓螺纹连接，所述一级连杆通过二级连杆连接所述击锤，所述卡板上设置有复位弹簧。

5.根据权利要求1所述的智能气爆伞，其特征在于：所述若干个喷射中空管通过导流管连通所述导流仓，所述若干个喷射中空管向外倾斜设置。

6.根据权利要求5所述的智能气爆伞，其特征在于：所述若干个喷射中空管相对于水平面成50°～70°向外倾斜设置。

7.根据权利要求1所述的智能气爆伞，其特征在于：所述若干个喷射中空管通过定位螺栓连接所述气仓盖。

8.根据权利要求1所述的智能气爆伞，其特征在于：所述装伞机构包括外壳以及安装在外壳内的喷射支架，所述导流仓、若干个喷射中空管设置在所述喷射支架上，所述喷射支架上等间隔设置有若干个隔板，通过所述隔板将伞仓划分成若干个空间，降落伞分为若干个区域分别放置到对应的所述空间内。

9.根据权利要求8所述的智能气爆伞，其特征在于：所述外壳的底部安装有悬挂器，所述悬挂器通过旋钮的方式与所述外壳连接。