CN106763487B - 一种多线路的飞轮缓冲机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于缓冲技术领域，尤其涉及一种多线路的飞轮缓冲机构，它包括飞轮、传动机构、飞轮转轴、背板，其中飞轮依靠惯性起到对旋转运动的缓冲作用，飞轮可以通过飞轮转轴驱动而转动，飞轮底座上通过横板固定有背板，背板上通过安装导轨而安装着几个传动机构，传动机构通过驱动飞轮转轴上各自对应的飞轮齿轮转动而驱动飞轮转动；传动机构通过钢丝驱动，并相互之间能够通过钢丝独立驱动飞轮转轴，而且非驱动飞轮转轴的传动机构不受飞轮转轴转动的影响。本发明利用飞轮的惯性来达到缓冲的作用，拉力越大，飞轮转速越大，使得传动的钢丝内部受力不会超过钢丝的抗拉极限，保护了钢丝，提高了装置的安全性和稳定性，具有一定的实用性。

Description

一种多线路的飞轮缓冲机构

所属技术领域

本发明属于缓冲技术领域，尤其涉及一种多线路的飞轮缓冲机构。

背景技术

目前缓冲机构常使用弹簧被压缩达到缓冲目的，还有就是使用电磁缓冲技术，前者弹簧缓冲的寿命受到被压缩弹簧的寿命的影响，随着弹簧伸缩次数增加，寿命逐渐减小；另外对于冲击力这种较大的力或者说超过了设计极限的力突然作用时，缓冲机构中的弹簧可能断裂或者说超过了弹簧的弹性范围，会出现力在弹性缓冲范围内并没有完全释放，当到达弹簧的弹性极限后，未完全释放的力将会与弹簧支座发生碰撞，导致缓冲失败。对于电磁缓冲而言，其成本较高，并不是常规的设备能够接受的，所以设计一种具有适用性大的廉价缓冲机构是很有必要的。

本发明设计一种多线路的飞轮缓冲机构解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种多线路的飞轮缓冲机构，它是采用以下技术方案来实现的。

一种多线路的飞轮缓冲机构，其特征在于：它包括飞轮底座、飞轮支撑、飞轮、传动机构、飞轮转轴、横板、背板，其中飞轮安装在飞轮转轴上，飞轮转轴安装在飞轮两侧的飞轮支撑上，飞轮支撑均安装在飞轮底座上，背板通过横板安装在飞轮底座上，四个飞轮齿轮等距地安装在飞轮转轴上，对于每一个飞轮齿轮均安装有传动机构。

上述传动机构包括导轨、齿环、侧板、钢丝轮、刹片、侧板连接块、飞轮齿轮、挡块、往复弹簧、导条、方孔、弹簧顶块，其中侧板上开有方孔，两个侧板通过上下分布的侧板连接块对称地安装在一起，两个侧板之间的缝隙宽度等于侧板连接块的宽度，两个侧板上端外侧对称地分别安装有一个导条，每个侧板上的方孔一端安装有弧形的刹片；钢丝轮外缘面上具有钢丝槽，齿环安装在钢丝轮内缘面的中间，钢丝轮安装在两个侧板的外缘面上，且齿环位于两个侧板缝隙之间；钢丝轮可以在侧板上带动齿环做周向滑动；两个导轨均安装在背板上，对于任意一个导轨，导轨上开有凹槽，导轨凹槽的一端安装有挡块，另一端安装有弹簧顶块，导条安装在导轨凹槽中，且位于挡块和弹簧顶块之间；往复弹簧安装在导轨凹槽中且位于导条和弹簧顶块之间；齿环内缘面上的内齿与飞轮齿轮啮合，刹片与飞轮转轴配合；相对于整个传动机构的方向，刹片安装方向与挡块安装方向相同。

钢丝轮上缠绕钢丝，钢丝牵引方向为背板的法向方向。

作为本技术的进一步改进，上述往复弹簧为拉伸弹簧。

作为本技术的进一步改进，上述刹片面向飞轮转轴的方向具有圆弧，且圆弧半径与飞轮转轴的半径相同。

作为本技术的进一步改进，上述飞轮转轴上与刹片摩擦配合的位置处做渗碳处理。

作为本技术的进一步改进，上述作为传动机构数目为4个的替换方案，其传动机构的数目为1个或者2个或者3个或者5-10个之间的任意一个。

相对于传统的缓冲技术，本发明中飞轮依靠惯性起到对旋转运动的缓冲作用，飞轮固定在飞轮底座上，飞轮可以通过飞轮转轴驱动而转动，飞轮底座上通过横板固定有背板，背板上通过安装导轨而安装着几个传动机构，传动机构通过驱动飞轮转轴上各自对应的飞轮齿轮转动而驱动飞轮转动；传动机构通过钢丝驱动，并相互之间能够通过钢丝独立驱动飞轮转轴，而且非驱动飞轮转轴的传动机构不受飞轮转轴转动的影响。传动机构中通过两侧的侧板上的导条将侧板安装在导轨上，两侧板与侧板连接块组成一个整体，能够沿着导轨一起滑动运动；当钢丝轮受到钢丝轮上缠绕的钢丝的拉力时，因为拉力方向与背板的法向平行，钢丝拉力会对钢丝轮产生远离背板的力，此时侧板将会沿着导轨滑动，同时导条与弹簧顶块的间距增大，往复弹簧被拉伸；当导条接触到挡块停止后，此时两侧板外缘面上安装的钢丝轮内缘面上齿环会与飞轮转轴上的飞轮齿轮啮合，钢丝轮的旋转必然通过飞轮转轴带动飞轮旋转，此时钢丝轮在挡块的限位作用和钢丝拉力的作用下保持一定的位置用来保证传动的顺利进行。之后飞轮被驱动产生的惯性阻力会传递到钢丝轮上，钢丝轮初速度和加速度越快，飞轮产生的惯性阻力越大，起到的缓冲作用越明显。当钢丝轮上的钢丝拉力消失后，导条会在复位弹簧的拉力作用下运动，同时带动侧板、钢丝轮向背板方向滑动，并且在回复过程中，侧板和钢丝轮等具有一定的惯性，他们会在往复弹簧提供的初始速度和加速消失后，也就是往复弹簧自由状态所处的位置，之后带动往复弹簧继续向背板方向运动，同时对往复弹簧施加拉力，直到侧板上的圆弧形刹片与飞轮转轴接触，刹片与飞轮转轴接触产生摩擦将迅速制止飞轮的转动，以被其他传动机构随时使用；刹片与飞轮接触后，紧接着在往复弹簧作用下重新向远离背板的方向移动，直到速度停止。侧板稳定后刹片与飞轮转轴具有一定的间隙，钢丝轮的齿环也与飞轮齿轮具有一定的距离，飞轮转轴与钢丝轮完全分离。本发明中挡块起到对导条的定位作用，当导条滑动到挡块位置处将会碰撞停止，同时齿环与飞轮齿轮完全充分的啮合；弹簧顶块起到固定弹簧的作用；两侧板组成的钢丝轮架体起到即满足辅助钢丝轮移动的目的又能起到齿环与飞轮齿轮传动时的定位作用。刹片起到对飞轮转轴刹停的目的，刹片设计成与飞轮转轴半径相同的圆弧，意在刹片刹飞轮转轴时能够与飞轮转轴充分的接触，达到最高的刹停效率。飞轮转轴上每个传动机构上的钢丝轮上均缠绕着钢丝，每个钢丝有且仅有一个钢丝产生瞬间拉力时，飞轮均能对其缓冲，并且当该钢丝的拉力停止后，飞轮转轴被该传动机构的刹片迅速刹停；然后等待着下一个钢丝轮上的钢丝产生拉力。在其中一个钢丝轮产生拉力带动飞轮转动的过程中，其他传动机构因为齿环与飞轮转轴上的飞轮齿轮处于脱离状态，飞轮转轴的转动并不会影响其他传动机构。当有两个传动机构中的钢丝同时作用时，飞轮因为受到两个钢丝轮的驱动，其缓冲作用会打一定的折扣，所以使用时需要确定使用场合的合理性。本发明利用飞轮的惯性来达到缓冲的作用，拉力越大，飞轮转速越大，使得传动的钢丝内部受力不会超过钢丝的抗拉极限，保护了钢丝，提高了装置的安全性和稳定性，具有一定的实用性。

附图说明

图1是整体部件分布示意图。

图2是整体部件剖视图。

图3是飞轮齿轮安装示意图。

图4是传动机构结构示意图。

图5是传动机构剖视图。

图6是齿环安装示意图。

图7是侧板安装示意图。

图8是刹片安装示意图。

图9是导轨结构示意图。

图10是传动机构运行示意图。

图中标号名称：1、飞轮底座，2、飞轮支撑，3、飞轮，4、传动机构，5、飞轮转轴，6、横板，7、背板，8、导轨，9、齿环，10、侧板，11、钢丝轮，12、刹片，13、侧板连接块，14、飞轮齿轮，15、挡块，16、往复弹簧，17、导条，18、方孔，19、弹簧顶块。

具体实施方式

如图1、2所示，它包括飞轮底座、飞轮支撑、飞轮、传动机构、飞轮转轴、横板、背板，其中飞轮安装在飞轮转轴上，飞轮转轴安装在飞轮两侧的飞轮支撑上，飞轮支撑均安装在飞轮底座上，背板通过横板安装在飞轮底座上，如图3所示，四个飞轮齿轮等距地安装在飞轮转轴上，对于每一个飞轮齿轮均安装有传动机构。

如图4、5所示，上述传动机构包括导轨、齿环、侧板、钢丝轮、刹片、侧板连接块、飞轮齿轮、挡块、往复弹簧、导条、方孔、弹簧顶块，其中如图8所示，侧板上开有方孔，如图7、8所示，两个侧板通过上下分布的侧板连接块对称地安装在一起，两个侧板之间的缝隙宽度等于侧板连接块的宽度，两个侧板上端外侧对称地分别安装有一个导条，每个侧板上的方孔一端安装有弧形的刹片；如图6所示，钢丝轮外缘面上具有钢丝槽，齿环安装在钢丝轮内缘面的中间，钢丝轮安装在两个侧板的外缘面上，且齿环位于两个侧板缝隙之间；钢丝轮可以在侧板上带动齿环做周向滑动；如图1、9所示，两个导轨均安装在背板上，对于任意一个导轨，导轨上开有凹槽，导轨凹槽的一端安装有挡块，另一端安装有弹簧顶块，导条安装在导轨凹槽中，且位于挡块和弹簧顶块之间；往复弹簧安装在导轨凹槽中且位于导条和弹簧顶块之间；齿环内缘面上的内齿与飞轮齿轮啮合，刹片与飞轮转轴配合；相对于整个传动机构的方向，刹片安装方向与挡块安装方向相同。

钢丝轮上缠绕钢丝，钢丝牵引方向为背板的法向方向。

上述往复弹簧为拉伸弹簧。

如图10中的a所示，上述刹片面向飞轮转轴的方向具有圆弧，且圆弧半径与飞轮转轴的半径相同。

上述飞轮转轴上与刹片摩擦配合的位置处做渗碳处理。

上述作为传动机构数目为4个的替换方案，其传动机构的数目为1个或者2个或者3个或者5-10个之间的任意一个。

综上所述，本发明中飞轮依靠惯性起到对旋转运动的缓冲作用，飞轮固定在飞轮底座上，飞轮可以通过飞轮转轴驱动而转动，飞轮底座上通过横板固定有背板，背板上通过安装导轨而安装着几个传动机构，传动机构通过驱动飞轮转轴上各自对应的飞轮齿轮转动而驱动飞轮转动；传动机构通过钢丝驱动，并相互之间能够通过钢丝独立驱动飞轮转轴，而且非驱动飞轮转轴的传动机构不受飞轮转轴转动的影响。传动机构中通过两侧的侧板上的导条将侧板安装在导轨上，两侧板与侧板连接块组成一个整体，能够沿着导轨一起滑动运动；如图10中的a所示，当钢丝轮受到钢丝轮上缠绕的钢丝的拉力时，因为拉力方向与背板的法向平行，钢丝拉力会对钢丝轮产生远离背板的力，此时侧板将会沿着导轨滑动，同时导条与弹簧顶块的间距增大，往复弹簧被拉伸；当导条接触到挡块停止后，如图10中的b所示，此时两侧板外缘面上安装的钢丝轮内缘面上齿环会与飞轮转轴上的飞轮齿轮啮合，钢丝轮的旋转必然通过飞轮转轴带动飞轮旋转，此时钢丝轮在挡块的限位作用和钢丝拉力的作用下保持一定的位置用来保证传动的顺利进行。之后飞轮被驱动产生的惯性阻力会传递到钢丝轮上，钢丝轮初速度和加速度越快，飞轮产生的惯性阻力越大，起到的缓冲作用越明显。当钢丝轮上的钢丝拉力消失后，导条会在复位弹簧的拉力作用下运动，同时带动侧板、钢丝轮向背板方向滑动，并且在回复过程中，侧板和钢丝轮等具有一定的惯性，他们会在往复弹簧提供的初始速度和加速消失后，也就是往复弹簧自由状态所处的位置，之后带动往复弹簧继续向背板方向运动，同时对往复弹簧施加拉力，直到侧板上的圆弧形刹片与飞轮转轴接触，刹片与飞轮转轴接触产生摩擦将迅速制止飞轮的转动，以被其他传动机构随时使用；刹片与飞轮接触后，紧接着在往复弹簧作用下重新向远离背板的方向移动，直到速度停止。侧板稳定后刹片与飞轮转轴具有一定的间隙，钢丝轮的齿环也与飞轮齿轮具有一定的距离，飞轮转轴与钢丝轮完全分离。本发明中挡块起到对导条的定位作用，当导条滑动到挡块位置处将会碰撞停止，同时齿环与飞轮齿轮完全充分的啮合；弹簧顶块起到固定弹簧的作用；两侧板组成的钢丝轮架体起到即满足辅助钢丝轮移动的目的又能起到齿环与飞轮齿轮传动时的定位作用。刹片起到对飞轮转轴刹停的目的，刹片设计成与飞轮转轴半径相同的圆弧，意在刹片刹飞轮转轴时能够与飞轮转轴充分的接触，达到最高的刹停效率。飞轮转轴上每个传动机构上的钢丝轮上均缠绕着钢丝，每个钢丝有且仅有一个钢丝产生瞬间拉力时，飞轮均能对其缓冲，并且当该钢丝的拉力停止后，飞轮转轴被该传动机构的刹片迅速刹停；然后等待着下一个钢丝轮上的钢丝产生拉力。在其中一个钢丝轮产生拉力带动飞轮转动的过程中，其他传动机构因为齿环与飞轮转轴上的飞轮齿轮处于脱离状态，飞轮转轴的转动并不会影响其他传动机构。当有两个传动机构中的钢丝同时作用时，飞轮因为受到两个钢丝轮的驱动，其缓冲作用会打一定的折扣，所以使用时需要确定使用场合的合理性。本发明利用飞轮的惯性来达到缓冲的作用，拉力越大，飞轮转速越大，使得传动的钢丝内部受力不会超过钢丝的抗拉极限，保护了钢丝，提高了装置的安全性和稳定性，具有一定的实用性。

Claims (4)

1.一种多线路的飞轮缓冲机构，其特征在于：它包括飞轮底座、飞轮支撑、飞轮、传动机构、飞轮转轴、横板、背板，其中飞轮安装在飞轮转轴上，飞轮转轴安装在飞轮两侧的飞轮支撑上，飞轮支撑均安装在飞轮底座上，背板通过横板安装在飞轮底座上，四个飞轮齿轮等距地安装在飞轮转轴上，对于每一个飞轮齿轮均安装有传动机构；

上述传动机构包括导轨、齿环、侧板、钢丝轮、刹片、侧板连接块、飞轮齿轮、挡块、往复弹簧、导条、方孔、弹簧顶块，其中侧板上开有方孔，两个侧板通过上下分布的侧板连接块对称地安装在一起，两个侧板之间的缝隙宽度等于侧板连接块的宽度，两个侧板上端外侧对称地分别安装有一个导条，每个侧板上的方孔一端安装有弧形的刹片；钢丝轮外缘面上具有钢丝槽，齿环安装在钢丝轮内缘面的中间，钢丝轮安装在两个侧板的外缘面上，且齿环位于两个侧板缝隙之间；钢丝轮可以在侧板上带动齿环做周向滑动；两个导轨均安装在背板上，对于任意一个导轨，导轨上开有凹槽，导轨凹槽的一端安装有挡块，另一端安装有弹簧顶块，导条安装在导轨凹槽中，且位于挡块和弹簧顶块之间；往复弹簧安装在导轨凹槽中且位于导条和弹簧顶块之间；齿环内缘面上的内齿与飞轮齿轮啮合，刹片与飞轮转轴配合；相对于整个传动机构的方向，刹片安装方向与挡块安装方向相同；

上述钢丝轮上缠绕钢丝，钢丝牵引方向为背板的法向方向。

2.根据权利要求1所述的一种多线路的飞轮缓冲机构，其特征在于：上述往复弹簧为拉伸弹簧。

3.根据权利要求1所述的一种多线路的飞轮缓冲机构，其特征在于：上述刹片面向飞轮转轴的方向具有圆弧，且圆弧半径与飞轮转轴的半径相同。

4.根据权利要求1所述的一种多线路的飞轮缓冲机构，其特征在于：上述飞轮转轴上与刹片摩擦配合的位置处做渗碳处理。