CN107757915B - 一种滑翔伞牵引机 - Google Patents

Abstract

一种滑翔伞牵引机，包括动力驱动系统、对称设置的左、右牵引机构、牵引绳、操作面板、主控系统、外壳、底座、风力传感器等；动力驱动系统安装在外壳内，根据需要可配置多种动力方式；左、右牵引机构分别设置在减速器的左、右两侧，分别与减速器的左、右输出轴通过联轴器固连；同步机构由上带轮、下带轮及同步传动带组成，在外壳的底部设置有转轴，外壳与底座之间可相对转动，风力传感器设置在外壳的顶部，张力传感器设置在牵引绳的路径上；在底座上设置有若干个轮子，在底座的底部两侧设置有若干个丝杠升降装置。本发明的优点：体积小，转场迅速、运转平稳、牵引力及牵引速度可控、操作简单、安全可靠等特点。

Description

一种滑翔伞牵引机

技术领域

本发明涉及加工技术领域，涉及一种滑翔伞牵引机。

背景技术

滑翔伞是一批热爱跳伞、滑翔翼的飞行人员发明的一种飞行运动，目前在欧美和日本等国非常流行，在亚洲，日本、韩国等经济发达国家滑翔伞运动十分普及，爱好者达十多万人。20世纪80年代末，滑翔伞运动传入我国并迅速发展，现注册的航空俱乐部有50多个，正式会员1400多人，经常从事滑翔伞飞行者达数万人。

由于滑翔伞本身无任何动力，在其升空过程中需要借助高地与空气的温度、湿度、密度差而产生不同比重的大气，利用这些自然条件使滑翔伞向上爬升，但满足这些条件的地形比较稀少，而且滑翔运动一次的登山下山过程繁琐、费用大，所耗时间长，所以急需一种辅助的升空装置-滑翔伞牵引机，实现在平地升空，简化滑翔伞的升空过程，通过该设备的使用，将极大的推动滑翔伞运动的普及。

发明内容

本发明提供了一种滑翔伞牵引机，此滑翔伞牵引机解决了滑翔伞需要借助高地升空等问题，从而实现在平地升空，简化滑翔伞的升空过程，大大缩短了体验滑翔伞的准备时间，以达到滑翔伞普及化、娱乐化、商业化的目的。

为实现本发明的上述目的，采用以下技术方案：

本发明提供了一种滑翔伞牵引机，其特征主要包括：

动力驱动系统，对称设置的左、右牵引机构，操作面板，主控系统，外壳，底座，风力传感器；

动力驱动系统设置在外壳内，分两种结构；动力驱动系统的第一种结构如下：动力驱动系统包括蓄电池、发动机、发电机、动力传动机构、力矩离合器和减速器，蓄电池与发动机的起动机相连，蓄电池为起动机提供电源，发电机与蓄电池相连，发电机为蓄电池充电及提供系统用电；动力传动机构包括第一带轮、第二带轮、第三带轮及动力传动带，第一带轮固设在发电机的输出轴上，第二带轮固设在发动机的输出轴上，第三带轮固设在力矩离合器的输入轴上，第一带轮、第二带轮、第三带轮通过动力传动带相连，力矩离合器的输出轴与减速器的输入轴相连。

其中，第三带轮的直径大于第二带轮的直径，第二带轮的直径大于第一带轮的直径，以达到减速器的效果，第一带轮、第二带轮、第三带轮均为多楔带轮，动力传动带为多楔带，多楔带具有传动振动小、散热快、运转平稳、使用伸长小、传动比大、寿命长等特点，节能效果明显。

所述的动力驱动系统的第二种结构如下：动力驱动系统由电动机和减速器组成，电动机的输出轴与减速器的输入轴，通过联轴器相连。

左、右牵引机构分别设置在动力驱动系统的减速器的左、右两侧，左、右牵引机构均包括电磁离合器、阻尼离合器、盘线绞盘、牵引绳、同步机构、排绳器、导向轮、张力传感器、紧急切绳器、出线口导向轮，电磁离合器的输出轴与阻尼离合器的输入轴通过联轴器固连，阻尼离合器的输出轴同轴固设在盘线绞盘的轴心，牵引绳一端固定并盘在盘线绞盘上，排绳器设置在盘线绞盘的上方，导向轮设置在排绳器的上方，导向轮、张力传感器、紧急切绳器和出线口导向轮设置在同一水平线上，牵引绳另一端依次通过排绳器的导线轮、导向轮、张力传感器、紧急切绳器、出线口导向轮设置在外壳的外部，以备与滑翔伞飞行员相连，其中排绳器使牵引绳均匀地盘在盘线绞盘上，导向轮减轻了牵引绳施加给排绳器的导线轮的压力，同时改变了牵引绳的布线方向，张力传感器设置在牵引绳的路径上，用于测量来自牵引绳的张力，紧急切绳器用于在紧急情况发生时切断牵引绳，出线口导向轮用来保证在滑翔伞随风向变化时牵引方向的随动；紧急切绳器的切绳器扳手和出线口导向轮设置在外壳的外壁上，牵引机构的其他部件均设在外壳内。

左、右牵引机构的电磁离合器的输入轴分别与减速器的左、右输出轴通过联轴器固连；同步机构由上带轮、下带轮及同步传动带组成，上带轮固设在排绳器的光杆上，下带轮固设在电磁离合器的输出轴或阻尼离合器的输入轴上，上带轮、下带轮通过同步传动带相连。

在外壳的底部设置有转轴，在底座的顶部设置有凹槽，转轴通过交叉滚子轴承设置在凹槽内，外壳与底座之间可相对转动，操作面板设置在外壳的前部，主控系统设置在外壳内，风力传感器由可调高度的升降杆固定在外壳的顶部。

在底座的底部中心线上设置有若干个轮子，便于滑翔伞牵引机的移动；轮子与底座通过圆锥滚子轴承相连，在底座的底部两侧设置有若干个丝杠升降器，当滑翔伞牵引机移动到指定位置，通过升起丝杠升降器进行定位。

所述的力矩离合器采用的是水冷磁粉离合器，阻尼离合器采用风冷磁粉离合器，发动机采用的是四缸发动机，减速器为T型伞齿轮减速器，排绳器为光杆排绳器。

本发明的优点：

本发明所述的滑翔伞牵引机，具有体积小，转场迅速、运转平稳、牵引力及牵引速度可控、操作简单、安全可靠等优点；具备电源与否均可使用，其结构简单，效率高、功率因数高，适用范围更广。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明具有第一种动力驱动系统的滑翔伞牵引机的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的侧视图；

图4为本发明具有第二种动力驱动系统的滑翔伞牵引机的结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为图4的侧视图；

图7为电气元件连接关系示意图；

图中，1-动力驱动系统，11-蓄电池、12-发动机、13-发电机、14-动力传动机构、141-第一带轮、142-第二带轮、143-第三带轮，144-动力传动带，15-力矩离合器，16-减速器，17-电动机，2-牵引机构，21-电磁离合器、22-阻尼离合器、23-盘线绞盘、24-牵引绳、25-同步机构，251-上带轮、252-下带轮，253-同步传动带、26-排绳器、261-导线轮、27-导向轮、28-张力传感器、29-紧急切绳器、291-切绳器扳手、210-出线口导向轮、3-操作面板、4-主控系统、5-外壳、51-转轴、6-底座、61-凹槽、62-交叉滚子轴承、63-轮子、64-圆锥滚子轴承、65-丝杠升降器、7-风力传感器。

具体实施方式

实施例

本发明提供了一种滑翔伞牵引机，其特征在于：所述的滑翔伞牵引机，包括动力驱动系统1，对称设置的左、右牵引机构2，操作面板3，主控系统4，外壳5，底座6，风力传感器7，

动力驱动系统1设置在外壳5内，分两种结构；所述的动力驱动系统1的第一种结构自备电源、适合野外等不具备电源的场合，适用范围更广；具体结构如下：动力驱动系统1包括蓄电池11、发动机12、发电机13、动力传动机构14、力矩离合器15和减速器16，蓄电池11与发动机12的起动机相连，蓄电池11为起动机提供电源，发电机13与蓄电池11相连，发电机13为蓄电池11充电及提供系统用电；动力传动机构14包括第一带轮141、第二带轮142、第三带轮143及动力传动带144，第一带轮141固设在发电机13的输出轴上，第二带轮142固设在发动机12的输出轴上，第三带轮143固设在力矩离合器15的输入轴上，第一带轮141、第二带轮142、第三带轮143通过动力传动带144相连，力矩离合器15的输出轴与减速器16的输入轴相连。

其中，第三带轮143的直径大于第二带轮142的直径，第二带轮142的直径大于第一带轮141的直径，以达到减速器的效果，第一带轮141、第二带轮142、第三带轮143均为多楔带轮，动力传动带144为多楔带，多楔带具有传动振动小、散热快、运转平稳、使用伸长小、传动比大、寿命长等特点，节能效果明显。

所述的动力驱动系统1的第二种结构适合具备电源的场合，具有结构简单、体积小、效率高、功率因数高等优点。具体结构如下：动力驱动系统1由电动机17和减速器16组成，电动机17的输出轴与减速器16的输入轴，通过联轴器相连。

左、右牵引机构2分别设置在动力驱动系统1的减速器16的左、右两侧，左、右牵引机构2均包括电磁离合器21、阻尼离合器22、盘线绞盘23、牵引绳24、同步机构25、排绳器26、导向轮27、张力传感器28、紧急切绳器29、出线口导向轮210，电磁离合器21的输出轴与阻尼离合器22的输入轴通过联轴器固连，阻尼离合器22的输出轴同轴固设在盘线绞盘23的轴心，牵引绳24一端固定并盘在盘线绞盘23上，排绳器26设置在盘线绞盘23的上方，导向轮27设置在排绳器26的上方，导向轮27、张力传感器28、紧急切绳器29和出线口导向轮210设置在同一水平线上，牵引绳24另一端依次通过排绳器26的导线轮261、导向轮27、张力传感器28、紧急切绳器29、出线口导向轮210设置在外壳5的外部，以备与滑翔伞飞行员相连，其中排绳器26使牵引绳24均匀地盘在盘线绞盘23上，导向轮27减轻了牵引绳24施加给排绳器26的导线轮261的压力，同时改变了牵引绳24的布线方向，张力传感器28设置在牵引绳24的路径上，用于测量来自牵引绳24的张力，紧急切绳器29用于在紧急情况发生时切断牵引绳24，出线口导向轮210用来保证在滑翔伞随风向变化时牵引方向的随动；紧急切绳器29的切绳器扳手291和出线口导向轮210设置在外壳5的外壁上，牵引机构2的其他部件均设在外壳5内。

左、右牵引机构2的电磁离合器21的输入轴分别与减速器16的左、右输出轴通过联轴器固连；同步机构25由上带轮251、下带轮252及同步传动带253组成，上带轮251固设在排绳器26的光杆上，下带轮252固设在电磁离合器21的输出轴或阻尼离合器22的输入轴上，上带轮251、下带轮252通过同步传动带253相连。

在外壳5的底部设置有转轴51，在底座6的顶部设置有凹槽61，转轴51通过交叉滚子轴承62设置在凹槽61内，外壳5与底座6之间可相对转动，操作面板3设置在外壳5的前部，主控系统4设置在外壳5内，风力传感器7由可调高度的升降杆固定在外壳5的顶部。

在底座6的底部中心线上设置有若干个轮子63，便于滑翔伞牵引机的移动；轮子63与底座6通过圆锥滚子轴承64相连，在底座6的底部两侧设置有若干个丝杠升降器65，当滑翔伞牵引机移动到指定位置，通过升起丝杠升降器65进行定位。

所述的力矩离合器15采用的是水冷磁粉离合器，阻尼离合器22采用风冷磁粉离合器，发动机12采用的是65HP四缸汽油发动机，减速器16为T型减速器，排绳器26为光杆排绳器。

根据滑翔场地选择动力驱动系统1，若为无电源的野外等场地时，采用第一种动力驱动系统1，由于力矩离合器15采用的水冷磁粉离合器，其为根据电磁原理并利用磁粉来传达转矩的，其传达的转矩与激磁电流基本成线性关系。因此，只要改变激磁电流的大小，便可轻易地控制转矩的大小。正常情况下，在5％至100％的额定转矩范围内，激磁电流与其传达的转矩成正比例线性关系，在本发明中能够有效控制发动机12的输出转矩。若为具备电源的专业滑翔场地时，采用第二种动力驱动系统1，将电动机17与场地电源相连。

升空前，通过风力传感器7判断滑翔场地的风向、风速、风量大小，由于滑翔伞飞行员升空过程须正对风向即逆风，则将本发明移动到指定位置处、牵引绳24的自由端朝向须背对风向即顺风，并通过升起丝杠升降器65进行定位。此时牵引绳24为释放状态，滑翔伞飞行员将牵引绳24的自由端通过卡扣锁在自身的背带上。将滑翔伞飞行员的伞衣的翼型、尺寸、体重、奔跑速度等信息输入操作面板3，经过主控系统4计算出盘线绞盘23的转速及张力极限。

升空时，启动动力驱动系统1，盘线绞盘23按预计转速转动，牵引绳24通过排绳器26盘在盘线绞盘23上，排绳器26将牵引绳24均匀地盘在盘线绞盘23上，防止牵引绳24纠缠在一起，影响牵引效果；滑翔伞飞行员在牵引绳24牵引下奔跑，滑翔伞伞衣由上翼面、下翼面和数十个成形肋片即隔间构成，伞衣前缘部分有进气口(风口)，而后缘则完全封闭，这样当飞行员向前跑动时，空气灌入风口，根据流体连续性原理和伯努里定理，由于上下翼面弯度不同，空气流经时产生压力差，较短直的下翼面产生向较弯长的上翼面的推力，滑翔伞靠这种提升力把飞行员带离地面，成功地起飞，然后飞行员解开牵引绳24上的卡扣，实现自行滑翔。

若是滑翔伞飞行员在升空过程中，滑翔伞伞衣没有获得足够的提升力，而此时牵引绳24已达张力极限(通过张力传感器28获得的数据)，则主控系统4使两侧的电磁离合器21同时切断动力，释放牵引绳24，使滑翔伞飞行员安全落地；若主控系统4出现异常，不能切断动力，而飞行员无法顺利解开牵引绳24上的卡扣，则操作人员通过扳动切绳器扳手291，使紧急切绳器29及时切断牵引绳24，保障飞行员的安全。

由于阻尼离合器22采用风冷磁粉离合器，当激磁电流保持不变时，其传达的转矩不受传动件与从动件之间滑差转速之影响，即静力矩与动力矩无差别，因此可以稳定地传达恒定的转矩。将此特性运用于本发明的盘线绞盘23的张力控制，则只需调节激磁电流的大小，便能准确控制并传达所需转矩，从而简便、有效地达到控制盘线绞盘23张力的目的。

由于本发明具有左、右两套牵引机构2，一次释放两条牵引绳24，可进行两次滑翔升空过程，提高工作效率，但左、右牵引机构2为互锁工作模式，必须错时工作，通过主控系统4控制左、右电磁离合器21来实现，防止左、右牵引机构2的牵引绳24交缠在一起，确保滑翔升空过程顺利，最大的保障滑翔伞飞行员的安全。

Claims (4)

1.一种滑翔伞牵引机，其特征在于：所述的滑翔伞牵引机，包括动力驱动系统，对称设置的左、右牵引机构，操作面板，主控系统，外壳，底座，风力传感器；

动力驱动系统设置在外壳内；左、右牵引机构均包括电磁离合器、阻尼离合器、盘线绞盘、牵引绳、同步机构、排绳器、导向轮、张力传感器、紧急切绳装置、出线口导向轮，电磁离合器的输出轴与阻尼离合器的输入轴通过联轴器固连，阻尼离合器的输出轴同轴固设在盘线绞盘的轴心，牵引绳一端固定并盘在盘线绞盘上，排绳器设置在盘线绞盘的上方，导向轮设置在排绳器的上方，导向轮、张力传感器、紧急切绳器和出线口导向轮设置在同一水平线上，牵引绳另一端依次通过排绳器的导线轮、导向轮、张力传感器、紧急切绳器、出线口导向轮设置在外壳的外部，其中排绳器通过同步机构使牵引绳均匀地盘在盘线绞盘上，导向轮减轻了牵引绳施加给排绳器的导线轮的压力，同时改变了牵引绳的布线方向，张力传感器用于测量来自牵引绳的张力，紧急切绳器用于在紧急情况发生时剪断牵引绳，出线口导向轮用来保证在滑翔伞随风向变化时牵引方向的随动；紧急切绳器的切绳器扳手和出线口导向轮设置在外壳的外壁上，牵引机构的其他部件均设在外壳内；

在外壳的底部设置有转轴，在底座的顶部设置有凹槽，转轴通过交叉滚子轴承设置在凹槽内，外壳与底座之间可相对转动，用于跟踪滑翔伞牵引方向，操作面板、主控系统、风力传感器固定在外壳上；所述的同步机构由上带轮、下带轮及同步传动带组成，上带轮固设在排绳器的光杆上，下带轮固设在电磁离合器的输出轴或阻尼离合器的输入轴上，上带轮、下带轮通过同步传动带相连；所述的动力驱动系统的第一种结构是，动力驱动系统包括蓄电池、发动机、发电机、动力传动机构、力矩离合器和减速器，蓄电池与发动机的起动机相连，蓄电池为起动机提供电源，发电机与蓄电池相连，发电机为蓄电池充电及提供系统用电；动力传动机构包括第一带轮、第二带轮、第三带轮及动力传动带，第一带轮固设在发电机的输出轴上，第二带轮固设在发动机的输出轴上，第三带轮固设在力矩离合器的输入轴上，第一带轮、第二带轮、第三带轮通过动力传动带相连，力矩离合器的输出轴与减速器的输入轴相连；左、右牵引机构分别设置在减速器的左、右两侧，左、右牵引机构的电磁离合器的输入轴分别与减速器的左、右输出轴通过联轴器固连；

其中，第三带轮的直径大于第二带轮的直径，第二带轮的直径大于第一带轮的直径，以达到减速器的效果。

2.按照权利要求1所述的滑翔伞牵引机，其特征在于：所述的第一带轮、第二带轮、第三带轮均为多楔带轮，动力传动带为多楔带。

3.按照权利要求1所述的滑翔伞牵引机，其特征在于：所述的动力驱动系统的第二种结构是，动力驱动系统由电动机和减速器组成，电动机的输出轴与减速器的输入轴通过联轴器相连；左、右牵引机构分别设置在减速器的左、右两侧，左、右牵引机构的电磁离合器的输入轴分别与减速器的左、右输出轴通过联轴器固连。

4.按照权利要求1所述的滑翔伞牵引机，其特征在于：在所述的底座的底部中心线上设置有若干个轮子，便于滑翔伞牵引机的移动；轮子与底座通过圆锥滚子轴承相连，在底座的底部两侧设置有若干个丝杠升降器，当滑翔伞牵引机移动到指定位置，通过升起丝杠升降器将轮子升起进行定位。