CN108529469B - 用于缆索缠绕的自动换向螺杆机构 - Google Patents

Abstract

一种匀绕机构包括延伸穿过滑车的第一螺杆和第二螺杆。滑块设置在所述第一螺杆与所述第二螺杆之间的所述滑车内。所述滑块包括用于与所述第一螺杆的螺纹啮合并由所述第一螺杆的螺纹驱动的第一随动件和用于与所述第二螺杆的螺纹啮合并由所述第二螺杆的螺纹驱动的第二随动件。每一螺纹包括在所述螺纹的终端部处的凸轮，用于使所述滑块自所述螺纹脱离并移位以啮合另一螺纹。以这种方式，所述第一螺杆和所述第二螺杆使所述滑块且因此使所述滑车相对于所述第一螺杆和所述第二螺杆平移。

Description

用于缆索缠绕的自动换向螺杆机构

背景技术

本公开总体上涉及绞车。更具体来说，本公开涉及用于航空器的平移主体救援绞车。

救援绞车自缆索卷筒展开并收回缆索以使人员或货物升起，并且救援绞车可安装至如直升机的航空器。救援绞车包括卷筒，缆索从该卷筒展开。缆索卷筒旋转以自缆索卷筒卷绕或解绕缆索，其中缆索的一个端部附接至缆索卷筒并且可包括挂钩或其他装置的另一端部在操作期间展开。缆索应均匀地缠绕至缆索卷筒上以防止缆索的绞缠并防止缆索经受附加应变。为将缆索均匀地缠绕至缆索卷筒上，缆索卷筒或放缆滑车在缆索缠绕和退绕期间平移以确保缆索在缆索卷筒上适当地对准。为确保缆索均匀地缠绕，缆索卷筒或放缆滑车附接至匀绕机构且沿匀绕机构而行，该匀绕机构通常为双螺纹螺杆，如金刚石螺杆、扬基螺杆或换向螺杆。双螺纹螺杆包括沟槽交叉所在的固有锋利特征，所述固有锋利特征可由于导致随动件过早地使方向换向的振动而破裂，从而引起缆索误缠在缆索卷筒上。

发明概要

根据本公开的一个方面，一种匀绕机构包括第一螺杆、第二螺杆，所述第一螺杆和所述第二螺杆延伸穿过的滑车，和保持在所述第一螺杆与所述第二螺杆之间的所述滑车内的滑块。所述第一螺杆具有第一从动端部、第一远侧端部和第一螺纹。所述第二螺杆具有第二从动端部、第二远侧端部和第二螺纹。所述滑块具有自所述滑块的第一端部延伸的第一随动件和自所述滑块的第二端部延伸的第二随动件。所述第一随动件被配置来与所述第一螺纹啮合并由所述第一螺纹驱动，并且所述第二随动件被配置来与所述第二螺纹啮合并由所述第二螺纹驱动。

根据本公开的另一方面，一种救援绞车包括：缆索卷筒，其可绕缆索卷筒轴旋转；线性轴承，其延伸穿过所述缆索卷筒并支撑所述缆索卷筒并且被配置来使所述缆索卷筒绕所述缆索卷筒轴旋转；静止框架，其支撑所述线性轴承；以及匀绕机构，其被配置来使所述缆索卷筒沿所述缆索卷筒轴平移。所述匀绕机构包括第一螺杆、第二螺杆、所述第一螺杆和所述第二螺杆延伸穿过的滑车，以及保持在所述第一螺杆与所述第二螺杆之间的所述滑车内的滑块。所述第一螺杆具有第一从动端部、第一远侧端部和第一螺纹。所述第二螺杆具有第二从动端部、第二远侧端部和第二螺纹。所述滑车安装于所述缆索卷筒的内表面上。所述滑块具有自所述滑块的第一端部延伸的第一随动件和自所述滑块的第二端部延伸的第二随动件。所述第一随动件被配置来与所述第一螺纹啮合并由所述第一螺纹驱动，并且所述第二随动件被配置来与所述第二螺纹啮合并由所述第二螺纹驱动。

附图简述

图1A是航空器和救援绞车的立视图。

图1B是救援绞车的截面图。

图2是缆索卷筒和匀绕机构的透视图。

图3A是匀绕机构的立视图。

图3B是图3A的匀绕机构的展示处于第一定位中的滑块的截面图。

图3C是图3A的匀绕机构的展示处于第二定位中的滑块的截面图。

图4为图3A的细节Z的放大视图。

图5A是图2的匀绕机构的沿图2中的线5-5截取的展示处于第一定位中的滑块的截面图。

图5B是图2的匀绕机构的沿图2中的线5-5截取的展示处于第二定位中的滑块的截面图。

图6A是滑块的侧立视图。

图6B是滑块的透视图。

图7是匀绕机构的另一个实施方案的截面图。

具体实施方式

图1A是飞行器10和救援绞车12的立视图。图1B是救援绞车12的截面图。图1A和图1B将一起加以论述。救援绞车12通过支撑件14安装至飞行器10，并且缆索16自救援绞车12延伸。救援绞车12包括框架18、电动机20、传动系22、线性轴承24、缆索卷筒26，和匀绕机构28。缆索卷筒26包括第一凸缘30、第二凸缘32和圆筒34。圆筒34在第一凸缘30与第二凸缘32之间延伸并且连接第一凸缘30和第二凸缘32。匀绕机构28包括主驱动齿轮36、螺杆38，和游动滑车40。

救援绞车12通过支撑件14安装至飞行器10。缆索16自救援绞车12延伸并且被配置来往返于飞行器10升高并降低物体。线性轴承24可旋转地安装至框架18。电动机20自框架18延伸并且设置在线性轴承24内。传动系22连接至电动机20和线性轴承24，并且传动系22被配置来将旋转动力自电动机20传递至线性轴承24。缆索卷筒26安装至线性轴承24。匀绕机构28还安装至线性轴承24并且延伸穿过缆索卷筒26。缆索16环绕在缆索卷筒26的圆筒34周围，并且被保持在第一凸缘30与第二凸缘32之间。

在操作期间，电动机20被启动并且将旋转动力提供至传动系22。传动系22为齿轮减速传动，并且传动系22将旋转动力输出至线性轴承24，从而使线性轴承24绕缆索卷筒轴A-A旋转。在一个实施方案中，线性轴承24为滚珠花键轴承，并且因而线性轴承24能够将扭矩传递至缆索卷筒26，以从而使缆索卷筒绕缆索卷筒轴A-A旋转以将缆索16卷绕至缆索卷筒26上或自缆索卷筒26解绕缆索16。

匀绕机构28安装至线性轴承24，使得匀绕机构28与线性轴承24一起绕缆索卷筒轴A-A旋转。主驱动齿轮36附接至螺杆38并且与电动机20的壳体上的齿啮合。因为电动机20的壳体在线性轴承24旋转时保持静止，所以旋转线性轴承24使主驱动齿轮36由于主驱动齿轮36与电动机20的壳体上的齿啮合而旋转。主驱动齿轮36将所得旋转动力传递至螺杆38，从而使螺杆38旋转。游动滑车40安装至缆索卷筒26并且在螺杆38旋转时沿螺杆38追踪，从而使缆索卷筒26由于游动滑车40和缆索卷筒26的连接而沿缆索卷筒轴A-A平移。缆索卷筒26沿缆索卷筒轴A-A平移以允许缆索16通过救援绞车12上的单一点放出。

虽然救援绞车12被描述为包括沿缆索卷筒轴A-A平移的缆索卷筒26，但是应理解，缆索卷筒26可被固定，使得缆索卷筒26不沿缆索卷筒轴A-A平移。在缆索卷筒26不平移的情况下，救援绞车包括平移放缆点。传动系22可直接与缆索卷筒26的圆筒34啮合以使缆索卷筒26绕缆索卷筒轴A-A旋转。匀绕机构28与放缆机构啮合，缆索16延伸穿过该放缆机构。匀绕机构28与缆索卷筒26一起旋转，并且使随动件相对于缆索卷筒26平移。缆索16通过随动件放出并收回。随动件相对于缆索卷筒26平移以确保缆索16均匀地缠绕至缆索卷筒26上并从缆索卷筒26缠绕开。为确保缆索16的匀绕，随动件连接至匀绕机构28的螺杆38。虽然匀绕机构28被展示为延伸穿过缆索卷筒26，但是应理解，匀绕机构28也可以安装在缆索卷筒26外侧。

图2是缆索卷筒26和匀绕机构28的透视图。缆索卷筒26包括第一凸缘30、第二凸缘32和圆筒34。圆筒34包括内表面42和外表面44。外表面44包括沟槽46。匀绕机构28包括主驱动齿轮36、第一螺杆38a、第二螺杆38b、游动滑车40、滑块48 (图3A-5B中所示)、第一驱动齿轮50a、第二驱动齿轮50b和机架52。第一螺杆38a包括第一螺纹54a并且第二螺杆38b包括第二螺纹54b。机架52包括安装凸缘56。

圆筒34在第一凸缘30与第二凸缘32之间延伸并且连接第一凸缘30和第二凸缘32。沟槽46绕圆筒34的外表面44延伸并且被配置来维持缆索16 (图1中所示)在圆筒34上的定位。游动滑车40连接至圆筒34的内表面42。机架52通过安装凸缘56附接至线性轴承24 (图1B中所示)，并且因而，机架52与线性轴承24一起绕缆索卷筒轴A-A旋转。线性轴承24延伸穿过缆索卷筒26并且将扭矩传递至缆索卷筒26，从而使缆索卷筒26绕缆索卷筒轴A-A旋转。例如，线性轴承24可为滚珠花键轴承。

第一螺杆38a延伸穿过机架52并且连接至第一驱动齿轮50a。类似地，第二螺杆38b延伸穿过机架52并且连接至第二驱动齿轮50b。第一螺纹54a沿第一螺杆38a延伸并且第二螺纹54b沿第二螺杆38b延伸。在一个实施方案中，第一螺纹54a和第二螺纹54b具有爱克米螺纹(Acme thread)形式，但是应理解，第一螺纹54a和第二螺纹54b可采取任何所需的形式，如除爱克米螺纹以外的梯形螺纹形式、方形螺纹形式，或任何其他所需的螺纹形式。在一个实施方案中，第一螺杆38a与第二螺杆38b相同。因而，在一个实施方案中，第一螺纹54a为右旋螺纹并且第二螺纹54b也是右旋螺纹。在另一个实施方案中，第一螺纹54a为左旋螺纹并且第二螺纹54b也是左旋螺纹。

主驱动齿轮36被展示为啮合第一驱动齿轮50a，但是应理解，主驱动齿轮36可啮合第一驱动齿轮50a、第二驱动齿轮50b，或两者。主驱动齿轮36可还啮合并驱动中间齿轮以将动力传递至第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b。第一驱动齿轮50a与第二驱动齿轮50b啮合。将第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b直接啮合使第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b在相反方向上旋转并以相同速度旋转，因为第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b在一个实施方案中具有相同数目的齿轮齿。然而，应理解，中间齿轮可定位在第一驱动齿轮50a与第二驱动齿轮50b之间，以在该第一驱动齿轮与该第二驱动齿轮之间传递动力并使第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b在相同方向上旋转。主驱动齿轮36可还定位在第一驱动齿轮50a与第二驱动齿轮50b之间，以啮合第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b两者并使第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b在相同方向上旋转。在第一螺杆38a和第二螺杆38b在相同方向上旋转的情况下，第一螺纹54a的旋向不同于第二螺纹54b的旋向。当第一螺杆38a和第二螺杆38b两者在相同方向上旋转时，不同旋向允许第一螺纹54a在第一方向上驱动物体并且第二螺纹54b在与第一方向相反的方向上驱动物体。

游动滑车40设置在圆筒34的内表面42上并且附接至该内表面。第一螺杆38a自第一驱动齿轮50a延伸并穿过游动滑车40。第二螺杆38b自第二驱动齿轮50b延伸并穿过游动滑车40。滑块(图3A–3C和5A–7中所示)设置在游动滑车40内，并且滑块被配置来在第一螺纹54a与第二螺纹54b之间穿梭并将该第一螺纹和该第二螺纹啮合。第一螺杆38a和第二螺杆38b以往复方式沿缆索卷筒轴A-A轴向地驱动滑块。滑块将驱动力自第一螺杆38a和第二螺杆38b传递至游动滑车40，并且游动滑车40将驱动力传递至缆索卷筒26，从而沿缆索卷筒轴A-A以往复方式驱动缆索卷筒26。缆索卷筒26沿缆索卷筒轴A-A平移以确保缆索16均匀地缠绕至圆筒34的外表面44上。平移缆索卷筒26允许缆索16自单个点放出，从而降低可由于大绳索偏角引起的任何应力，从而允许边荷载直接传递至救援绞车的框架并传递至航空器的机体，从而降低救援绞车12的部件上的应力。

在操作期间，电动机20 (图1B中所示)直接地或间接地，如通过传动系22 (图1B中所示)或其他中间传动装置将动力提供至线性轴承24和主驱动齿轮36。当线性轴承24旋转时，缆索卷筒26和匀绕机构28同时绕缆索卷筒轴A-A旋转。主驱动齿轮36的旋转对第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b供以动力，从而使第一螺杆38a和第二螺杆38b旋转。由于第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b的直接连接，第一螺杆38a与第二螺杆38b相反地旋转。在滑块最初与第一螺纹54a啮合时，滑块由于滑块和第一螺纹54a的连接而沿第一螺纹54a的长度被驱动。在滑块捕获在游动滑车40内的情况下，滑块将驱动力自第一螺杆38a传递至游动滑车40，并且游动滑车40将驱动力传递至缆索卷筒26。因而，缆索卷筒26由于通过游动滑车40的缆索卷筒26至匀绕机构28的连接而沿缆索卷筒轴A-A移位。

当滑块到达第一螺纹54a的端部时，滑块在第二螺杆38b的第二螺纹54b上平移并且啮合该第二螺纹。因为第二螺杆38b与第一螺杆38a相反地旋转，所以第二螺杆38b在相比于第一螺杆38a的相反方向上驱动滑块。因而，第二螺杆38b沿缆索卷筒轴A-A向回驱动缆索卷筒26。当滑块到达第二螺纹54b的端部时，滑块在第一螺纹54a上平移并且啮合该第一螺纹。以这种方法，滑块且因此缆索卷筒26由第一螺杆38a和第二螺杆38b以往复方式驱动。应理解，第一螺杆38a和第二螺杆38b两者可取决于主驱动齿轮36，且因此第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b的旋转方向而沿缆索卷筒轴A-A在任一方向上驱动缆索卷筒26。例如，在第一螺杆38a于顺时针方向上旋转并且第二螺杆38b于反时针方向上旋转以自缆索卷筒26解绕缆索16的情况下，第一螺杆38a将于反时针方向上旋转并且第二螺杆38b将于顺时针方向上旋转以将缆索16卷绕至缆索卷筒26上。因而，匀绕机构28确保缆索16均匀地缠绕至缆索卷筒26上。

使缆索卷筒26沿缆索卷筒轴A-A平移确保缆索16均匀地缠绕至缆索卷筒26上。缆索卷筒26沿缆索卷筒轴A-A轴向地位移以确保在缆索16自缆索卷筒26解绕或卷绕至缆索卷筒26上时，缆索16与滑车轮(未示出)对准。均匀地缠绕缆索16帮助确保缆索16适当地缠绕至缆索卷筒26上并从缆索卷筒26缠绕开。

图3A是匀绕机构28的立视图。图3B是匀绕机构28的展示处于第一定位中的滑块48的截面图。图3C是匀绕机构28的展示处于第二定位中的滑块48的截面图。图3A–3C将一起加以论述。匀绕机构28包括主驱动齿轮36、第一螺杆38a、第二螺杆38b、游动滑车40、滑块48、第一驱动齿轮50a、第二驱动齿轮50b和机架52。第一螺杆38a包括第一螺纹54a、从动端部58a，和远侧端部60a。第二螺杆38b包括第二螺纹54b、从动端部58b，和远侧端部60b。机架52包括安装凸缘56、轴承62a，和轴承62b。滑块48包括第一随动件64a、第二随动件64b，和滑块主体66。主驱动齿轮36包括输入齿轮37和输出齿轮39。

第一螺杆38a和第二螺杆38b延伸穿过机架52并由机架52支撑。第一螺杆38a的从动端部58a延伸穿过机架52并且连接至第一驱动齿轮50a。从动端部58a由轴承62a可旋转地支撑在机架52内。第一螺纹54a绕第一螺杆38a在从动端部58a与远侧端部60a之间延伸。第二螺杆38b的从动端部58b延伸穿过机架52并且连接至第二驱动齿轮50b。从动端部58b由轴承62b可旋转地支撑在机架52内。第二螺纹54b绕第二螺杆38b在从动端部58b与远侧端部60b之间延伸。主驱动齿轮36将旋转动力提供至第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b。输出齿轮39与第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b中的一个或两个啮合。输入齿轮37与框架18(图1B中所示)上的齿啮合，使得使匀绕机构28与线性轴承24 (图1B中所示)一起绕缆索卷筒轴A-A旋转使主驱动齿轮36旋转。

第一螺纹54a可为右旋螺纹或左旋螺纹。类似地，第二螺纹54b可为右旋螺纹或左旋螺纹。在第一螺纹54a为右旋螺纹的实施方案中，第二螺纹54b也为右旋螺纹。在第一螺纹54a和第二螺纹54b两者具有相同旋向的情况下，第一螺杆38a与第二螺杆38b相同，从而简化制造和安装过程两者并降低与匀绕机构28相关联的材料成本。

滑块48设置在第一螺杆38a与第二螺杆38b之间的游动滑车40内。第一随动件64a自滑块主体66的端部延伸，并且第二随动件64b自滑块主体66的与第一随动件64a相反的端部延伸。当第一螺杆38a旋转时，第一随动件64a被配置来与第一螺纹54a啮合并且沿第一螺纹54a追踪。类似地，当第二螺杆38b旋转时，第二随动件64b被配置来与第二螺纹54b啮合并且沿第二螺纹54b追踪。在一个实施方案中，滑块主体66为圆柱形的，从而允许滑块48相对于游动滑车40旋转。使滑块48能够相对于游动滑车40旋转确保在滑块48平移以啮合第一螺纹54a时第一随动件64a适当地与第一螺纹54a对准，并且确保在滑块48平移以啮合第二螺纹54b时第二随动件64b适当地与第二螺纹54b对准。

在操作期间，主驱动齿轮36将旋转动力提供至第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b。在一个实施方案中，第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b为相同的，使得第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b具有相同旋转速度。因为第一驱动齿轮50a的齿与第二驱动齿轮50b的齿互相啮合，所以第一驱动齿轮50a和第二驱动齿轮50b在相反方向上旋转。第一螺杆38a因此与第二螺杆38b相反地旋转。

在图3B中，第一随动件64a与第一螺纹54a啮合。当第一螺杆38a旋转时，第一随动件64a沿第一螺纹54a追踪，从而使滑块48沿第一螺杆38a轴向地位移。因为滑块48保持在游动滑车40内，所以使滑块48相对于第一螺杆38位移也使游动滑车40相对于第一螺杆38位移，从而使缆索卷筒26相对于匀绕机构28平移。当第一随动件64a到达第一螺纹54a的端部时，第一螺纹54a将第一随动件64a推出第一螺纹54a，从而朝第二螺杆38b驱动滑块48。滑块48在游动滑车40内平移并且第二随动件64b啮合第二螺纹54b。

在图3C中，第二随动件64b与第二螺纹54b啮合。当第二螺杆38b旋转时，第二随动件64b沿第二螺纹54b追踪，从而使滑块48沿第二螺杆38b轴向地位移。因为滑块48保持在游动滑车40内，所以使滑块48相对于第二螺杆38b位移使游动滑车40相对于第二螺杆38b位移，从而使缆索卷筒26相对于匀绕机构28平移。当第二随动件64b到达第二螺纹54b的端部时，第二螺纹54b将第二随动件64b推出第二螺纹54b，从而朝第一螺杆38a驱动滑块48。

第一螺杆38a和第二螺杆38b由于第一螺杆38a在与第二螺杆38b相反的方向上旋转而在相反轴向方向上驱动滑块48。然而，应理解，第一螺杆38a和第二螺杆38b中的每一个可使缆索卷筒26在任一轴向方向上位移，取决于来自主驱动齿轮36的旋转输入。主驱动齿轮36在自缆索卷筒26解绕缆索16时于第一旋转方向上旋转，且主驱动齿轮36在将缆索16卷绕回至缆索卷筒26上时于第二旋转方向上旋转。以这种方式，匀绕机构28确保缆索16均匀地缠绕并自缆索卷筒26退绕。

匀绕机构28提供显著优点。在一个实施方案中，第一螺杆38a和第二螺杆38b为相同的并且被装置成在相反方向上旋转。使第一螺杆38a与第二螺杆38b相同简化制造过程，因为仅需要单个零件号或配置来供应第一螺杆38a和第二螺杆38b两者。另外，第一螺纹54a和第二螺纹54b中的每一个分别为第一螺杆38a和第二螺杆38b上的唯一螺纹。因而，第一螺杆38a或第二螺杆38b两者都不是包括右旋螺纹和左旋螺纹两者的自换向螺杆。通过自匀绕机构28消除自换向螺杆，消除了不同螺纹交叉处的锋利点。消除锋利点增加了匀绕机构28的弹性和寿命。

图4是图3A的细节Z的透视图。第一螺杆38a包括第一螺纹54a，并且第一螺纹54a包括凸轮68a。第二螺杆38b包括第二螺纹54b，并且第二螺纹54b类似地包括凸轮68b (以下详细地描述并在图5A–5B中展示)。

第一螺纹54a绕第一螺杆38a延伸并且凸轮68a设置在第一螺纹54a的每一端部处。当第一螺纹54a接近终端部时，第一螺纹54a的深度减少以形成凸轮68a。第一螺纹54a通常具有螺旋角θ。包括凸轮68a的第一螺纹54a的终端部具有小于螺旋角θ的螺旋角α。螺旋角α优选地为约零度，使得凸轮68a大体垂直于第一螺杆38a的旋转轴线。

第二螺纹54b绕第二螺杆38b延伸，并且凸轮68b设置在第二螺纹54b的每一端部处。当第二螺纹54b接近第二螺纹54b的终端部时，第二螺纹54b的深度减少以形成凸轮68b。类似于第一螺纹54a，第二螺纹54b通常具有螺旋角θ。包括凸轮68b的第二螺纹54b的终端部具有小于螺旋角θ的螺旋角α。螺旋角α优选地为约零度，使得凸轮68b大体垂直于第二螺杆38b的旋转轴线。

在第一螺纹54a和第二螺纹54b的终端部处提供减少的螺旋角α使滑块48在自啮合第一螺杆38a和第二螺杆38b中的一个转换至啮合第一螺杆38a和第二螺杆38b中的另一个期间对准。如以下关于图5A和5B所论述，在一个实施方案中，相对于第二随动件64b记录第一随动件64a。为了相对于第二随动件64a记录第一随动件64a，将第一随动件64a旋转出与第二随动件64b相同的平面。在一个实施方案中，相对于第二随动件64b对第一随动件64a记录约10–15度。在相对于第二随动件64b记录第一随动件64a的情况下，防止滑块48转换。降低的螺旋角α使滑块48在游动滑车40内(图3A–3C中最好地所见)旋转并且使滑块48对准以在转换期间转变。例如，当第一随动件64a接近第一螺纹54a的终端部时，第一随动件64a遭遇凸轮68a。凸轮68a将第一随动件64a推出第一螺纹54a，并且当第一随动件64a沿凸轮68a继续前进时，降低的螺旋角α使滑块48旋转。旋转滑块48使第二随动件64b与第二螺纹54b对准，并且第二随动件64b转变至第二螺纹54b中并且啮合第二螺纹54b。在第二随动件64b啮合第二螺纹54b的情况下，滑块48已经完成转换并且将沿第二螺杆38b被驱动。在一些实施方案中，通过等于螺旋角θ的量记录第一随动件64a。例如，在第一随动件64a相对于第二随动件64b通过等于螺旋角θ的量记录的情况下，当第一随动件64a与第一螺纹54a啮合时，第二随动件64b将设置成通过等于螺旋角θ的两倍的量横向于第二螺纹54b，从而防止第二随动件64b落入第二螺纹54b中。

凸轮68a和凸轮68b处的降低的螺旋角α也控制缆索卷筒26 (图2中最好地所见)的停留时间。停留时间为缆索卷筒26绕缆索卷筒轴A-A旋转(图2中所示)但不沿缆索卷筒轴A-A平移的时间段。在凸轮68a和凸轮68b为相对短的情况下，停留时间相应地为短的。在凸轮68a和凸轮68b为相对较长的情况下，停留时间相应地较长。

图5A是沿图2中的线5-5截取的匀绕机构28的展示处于第一定位中的滑块48的截面图。图5B是沿图2中的线5-5截取的匀绕机构28的展示处于第二定位中的滑块48的截面图。展示匀绕机构28的第一螺杆38a、第二螺杆38b、滑块48和机架52。第一螺杆38a包括第一螺纹54a，并且第一螺纹54a包括凸轮68a。第二螺杆38b包括第二螺纹54b，并且第二螺纹54b包括凸轮68b。滑块48包括第一随动件64a和第二随动件64b。

第一螺杆38a自机架52延伸并且延伸穿过游动滑车40。类似地，第二螺杆38b自机架52延伸并且延伸穿过游动滑车40。第一螺纹54a绕第一螺杆38a延伸，并且凸轮68a设置在第一螺纹54a的终端部处。凸轮68a为第一螺纹54a到达终端部时的第一螺纹54a的减少深度。虽然凸轮68a展示在第一螺纹54a的一个终端部处，但是应理解，第一螺纹54a的每一终端部包括凸轮68a。第二螺纹54b绕第二螺杆38b延伸，并且凸轮68b设置在第二螺纹54b的终端部处。凸轮68b为第二螺纹54b到达终端部时的第二螺纹54b的减少深度。虽然凸轮68b展示在第二螺纹54b的一个终端部处，但是应理解，第二螺纹54b的每一终端部包括凸轮68b。

滑块48设置在第一螺杆38a与第二螺杆38b之间的游动滑车40内。第一随动件64a自滑块主体66的第一端部延伸，并且第二随动件64b自滑块主体66的与第一端部相反的第二端部延伸。第一随动件64a被配置来与第一螺纹54a啮合并由第一螺纹54a驱动。类似地，第二随动件64b被配置来与第二螺纹54b啮合并由第二螺纹54b驱动。

在操作期间，第一随动件64a沿第一螺纹54a追踪，直至第一随动件64a到达凸轮68a。当第一随动件64a到达凸轮68a时，凸轮68a将第一随动件64a升举出第一螺纹54a，从而使滑块48自啮合第一螺杆38a移位至啮合第二螺杆38b。移位滑块48使第二随动件64b啮合第二螺纹54b，并且滑块48随后沿第二螺纹54b被驱动。当第二随动件64b到达凸轮68b时，凸轮68b将第二随动件64b升举出第二螺纹54b，从而使滑块48自啮合第二螺杆38b移位至啮合第一螺杆38a。以这种方式，凸轮68a和凸轮68b确保滑块48在第一螺杆38a与第二螺杆38b之间平移，从而以往复方式驱动缆索卷筒26 (图2中最好地所见)。

凸轮68a使滑块48自第一螺杆38a脱离并且位移以与第二螺杆38b啮合。例如，在图5A中，第一随动件64a设置在第一螺纹54a内。在第一螺杆38a于顺时针方向上旋转的情况下，第二螺杆38b优选地在反时针方向上旋转。当第一螺杆38a在顺时针方向上旋转时，第一随动件64a沿第一螺纹54a追踪并且遭遇凸轮68a。凸轮68a相对于第一螺杆38a升举第一随动件64a，从而使滑块48自图5A中所示的定位移位至图5B中所示的定位，其中第二随动件64b啮合第二螺纹54b。第二螺杆38b随后由于第二螺杆38b在第一螺杆38a的相反方向上旋转而沿第二螺杆38b向回驱动滑块48。

凸轮68b使滑块48自第二螺杆38脱离并且位移以与第一螺杆38a啮合。例如，在图5B中，第二随动件64b设置在第二螺纹54内。在第二螺杆38b于顺时针方向上旋转的情况下，第一螺杆38a优选地在反时针方向上旋转。当第二螺杆38b在顺时针方向上旋转时，第二随动件64b沿第二螺纹54b追踪并且遭遇凸轮68b。凸轮68b相对于第二螺杆38b升举第二随动件64b，从而使滑块48自图5B中所示的定位移位至图5A中所示的定位，其中第一随动件64a啮合第一螺纹54a。第一螺杆38a随后由于第一螺杆38a在第二螺杆38b的相反方向上旋转而沿第一螺杆38a向回驱动滑块48。

应理解，第一螺纹54a的两个端部包括凸轮68a。以这种方式，第一螺纹54a的两个端部能够使第一随动件64a自第一螺纹54a位移，以使滑块48转换至啮合第二螺杆38b。类似地，第二螺纹54b的两个端部包括凸轮68b，因此第二螺纹54b的两个端部能够使第二随动件64b自第二螺纹54b位移，从而使滑块48移位至啮合第一螺杆38a。因而，第一螺杆38a和第二螺杆38b被配置来影响滑块48的转换，而不考虑滑块48的游动方向并且不考虑第一螺杆38a和第二螺杆38b的旋转方向。

匀绕机构28提供显著优点。第一螺杆38a和第二螺杆38b中的每一个包括使滑块48沿第一螺杆38a和第二螺杆38b位移的单个螺纹。单个螺纹防止滑块48在第一螺杆38a或第二螺杆38b上过早地使方向换向。另外，单个螺纹提供更强健的螺杆，从而增加匀绕机构28的部件的寿命。

图6A是滑块48的侧立视图。图6B是滑块48的透视图。图6A和6B将一起加以论述。滑块48包括滑块主体66、第一端部70和第二端部72。第一端部70包括第一随动件64a。第二端部72包括第二随动件64b。

第一端部70和第二端部72是弧形的。第一端部70是弧形的，以匹配第一螺杆38a的轮廓。第二端部72是弧形的，以匹配第二螺杆38b的轮廓。第一随动件64a自第一端部70延伸，并且第二随动件64b自第二端部72延伸。第一随动件64a跨于第一端部70的大直径延伸。第一随动件64a螺旋形地弯曲以匹配第一螺纹54a的轮廓(图3A–3C中最好地所见)。使第一随动件64a弯曲提供第一随动件64a与第一螺杆38a之间的最大接触面积，从而提供在第一螺纹54a内的第一随动件64a的较平滑、更有效驱动。类似地，第二随动件64b跨于第二端部72的大直径延伸，并且第二随动件64b螺旋形地弯曲以匹配第二螺纹54b的轮廓(图3A–3C中最好地所见)。使第二随动件64b弯曲提供第二随动件64a与第二螺杆38b之间的最大接触面积，从而提供第二螺纹54b内的第二随动件64b的较平滑、更有效驱动。虽然第一随动件64a和第二随动件64b被描述为螺旋形地弯曲并且描述为跨于滑块48的大直径延伸，但是应理解，第一随动件64a和第二随动件64b可采取任何所需的形状或大小。例如，第一随动件64a和第二随动件64b可分别为自第一端部70和第二端部72延伸的销钉或头部。第一随动件64a和第二随动件64b也可分别为被配置来配合至第一螺纹54a和第二螺纹54b中的直杆。

相对于第二随动件64b记录第一随动件64a，使得第一随动件64a和第二随动件64b不处于通过滑块48的相同垂直平面上。相对于第二随动件64b记录第一随动件64a帮助防止滑块48过早地自啮合第一螺杆38a移位至啮合第二螺杆38b。通过相对于第二随动件64b记录第一随动件64a，第二随动件64b与第二螺纹54b未对准并且因此在第一随动件64a沿第一螺纹54a追踪时不能落入第二螺纹54b中。以这种方式，第一随动件64a和第二随动件64b的记录确保滑块48在到达第一螺纹54a和第二螺纹54b的终端部处的转换点之前不自第一螺杆38a平移至第二螺杆38b或自第二螺杆38b平移至第一螺杆38a。

图7是具有滑块48ʹ和游动滑车40ʹ的替代实施方案的匀绕机构28的截面图。第一螺杆38a包括第一螺纹54a。第二螺杆38b包括第二螺纹54b。滑块48ʹ包括滑块主体66ʹ、第一端部70ʹ和第二端部72ʹ。第一端部70ʹ包括第一随动件64aʹ。第二端部72ʹ包括第二随动件64bʹ。滑块主体66ʹ包括第一凹陷76a和第二凹陷76b。游动滑车40ʹ包括掣子74。

第一螺纹54a绕第一螺杆38a延伸，并且第一螺杆38a延伸穿过游动滑车40ʹ。第二螺纹54b绕第二螺杆38b延伸，并且第二螺杆38b延伸穿过游动滑车40ʹ。滑块48ʹ设置在第一螺杆38a与第二螺杆38b之间的游动滑车40ʹ内。

滑块48ʹ的第一端部70ʹ为弧形的，以匹配第一螺杆38a的轮廓。第一随动件64aʹ自第一端部70ʹ延伸并且被配置来啮合第一螺纹54a。滑块48ʹ的第二端部72ʹ为弧形的，以匹配第二螺杆38b的轮廓。第二随动件64bʹ自第二端部72ʹ延伸并且被配置来啮合第二螺纹54b。滑块主体66ʹ在第一端部70ʹ与第二端部72ʹ之间延伸并且连接第一端部70ʹ和第二端部72ʹ。第一凹陷76a和第二凹陷76b延伸至滑块主体66ʹ中。掣子74由游动滑车40ʹ保持，并且延伸至游动滑车40ʹ中，以交替地啮合第一凹陷76a和第二凹陷76b。在一个实施方案中，掣子74具有弹簧和滚珠组态，但是应理解，掣子74可为用于抵抗滑块48ʹ的移动的任何适合的装置，如弹簧钢或其他弹簧加载销钉。

在操作期间，第一螺杆38a和第二螺杆38b以往复方式驱动滑块48ʹ。第一随动件64aʹ啮合第一螺纹54a并且沿第一螺纹54a通过第一螺杆38a的旋转驱动。类似地，第二随动件64bʹ啮合第二螺纹54b并且沿第二螺纹54b通过第二螺杆38b的旋转驱动。

在第一随动件64aʹ啮合第一螺纹54a的情况下，掣子74设置在第一凹陷76a中并且啮合第一凹陷76a。当第一随动件64aʹ沿第一螺纹54a追踪时，掣子74啮合第一凹陷76a将第一随动件64aʹ维持在第一螺纹54a中。因而，掣子74防止第一随动件64aʹ过早地自第一螺纹54a脱离，从而防止滑块48ʹ过早地转换。当第一随动件64aʹ到达第一螺纹54a的端部时，第一螺纹54a将第一随动件64aʹ推出与第一螺纹54a的啮合，并且使滑块48ʹ在游动滑车40ʹ内移位，直到第二随动件64bʹ啮合第二螺纹54b。当滑块48ʹ在游动滑车40ʹ内移位时，掣子74由滑块48ʹ按压，从而允许滑块48ʹ转变至啮合第二螺杆38b。当第二随动件64bʹ与第二螺纹54b啮合时，掣子74卡扣至第二凹陷76b中的适当位置。掣子74随后维持滑块48ʹ的定位，使得第二随动件64bʹ保持与第二螺纹54b啮合，直到需要滑块48ʹ的转换。因而，掣子74防止滑块48ʹ过早地自第一螺杆38a或第二螺杆38b脱离。掣子74因此允许第一随动件64aʹ被设置在与第二随动件64bʹ相同的平面中，同时仍防止任何过早转换。掣子74也通过保持滑块48ʹ相对于第一螺杆38a和第二螺杆38b稳定来降低由滑块48ʹ以及由第一螺杆38a和第二螺杆38b经受的振动。

可能的实施方案的论述

以下是本发明的可能的实施方案的非排他性描述。

匀绕机构包括第一螺杆、第二螺杆、所述第一螺杆和所述第二螺杆延伸穿过的滑车，以及保持在所述第一螺杆与所述第二螺杆之间的所述滑车内的滑块。所述第一螺杆具有第一从动端部、第一远侧端部和第一螺纹。所述第二螺杆具有第二从动端部、第二远侧端部和第二螺纹。所述滑块具有自所述滑块的第一端部延伸的第一随动件和自所述滑块的第二端部延伸的第二随动件。所述第一随动件被配置来与所述第一螺纹啮合并由所述第一螺纹驱动，并且所述第二随动件被配置来与所述第二螺纹啮合并由所述第二螺纹驱动。

另外和/或替代地，前一段落的匀绕机构可选择性地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任何一个或多个：

所述第一螺纹包括设置在所述第一螺纹的第一终端部处的第一凸轮和设置在所述第一螺纹的第二终端部处的第二凸轮。

所述第一螺纹具有第一螺旋角并且所述第一凸轮具有第二螺旋角，所述第二螺旋角小于所述第一螺旋角。

所述第二螺旋角为约零度。

机架，其在所述第一从动端部和所述第二从动端部周围延伸并支撑所述第一从动端部和所述第二从动端部；第一驱动齿轮，其附接至所述第一从动端部；以及第二驱动齿轮，其附接至所述第二从动端部。

所述第一驱动齿轮与所述第二驱动齿轮啮合，使得所述第一驱动齿轮被配置来与所述第二驱动齿轮相反地旋转。

第一轴承，其设置在所述机架中并支撑所述第一从动端部；以及第二轴承，其设置在所述机架中并支撑所述第二从动端部。

所述第一随动件包括自所述滑块的所述第一端部突出的第一弯曲脊部，并且所述第二随动件包括自所述滑块的所述第二端部突出的第二弯曲脊部。

所述第一端部为凹形弯曲的，并且所述第二端部为凹形弯曲的。

所述第一螺纹具有第一旋向并且所述第二螺纹具有第二旋向，并且其中所述第一旋向与所述第二旋向相同。

救援绞车包括：缆索卷筒，其可绕缆索卷筒轴旋转；线性轴承，其延伸穿过所述缆索卷筒并支撑所述缆索卷筒并且被配置来使所述缆索卷筒绕所述缆索卷筒轴旋转；静止框架，其支撑所述线性轴承；以及匀绕机构，其被配置来使所述缆索卷筒沿所述缆索卷筒轴平移。所述匀绕机构包括第一螺杆、第二螺杆、所述第一螺杆和所述第二螺杆延伸穿过的滑车，以及保持在所述第一螺杆与所述第二螺杆之间的所述滑车内的滑块。所述第一螺杆具有第一从动端部、第一远侧端部和第一螺纹。所述第二螺杆具有第二从动端部、第二远侧端部和第二螺纹。所述滑车安装于所述缆索卷筒的内表面上。所述滑块具有自所述滑块的第一端部延伸的第一随动件和自所述滑块的第二端部延伸的第二随动件。所述第一随动件被配置来与所述第一螺纹啮合并由所述第一螺纹驱动，并且所述第二随动件被配置来与所述第二螺纹啮合并由所述第二螺纹驱动。

另外和/或替代地，前一段落的救援绞车可选择性地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任何一个或多个：

所述第一螺纹包括设置在所述第一螺纹的第一终端部处的第一凸轮和设置在所述第一螺纹的第二终端部处的第二凸轮。

所述第一螺纹具有第一螺旋角并且所述第一凸轮具有第二螺旋角，其中所述第二螺旋角小于所述第一螺旋角。

所述匀绕机构包括机架，所述机架在所述第一从动端部和所述第二从动端部周围延伸并支撑所述第一从动端部和所述第二从动端部，所述机架附接至所述线性轴承，使得所述匀绕机构与所述线性轴承和所述缆索卷筒一起绕所述缆索卷筒轴旋转。

第一驱动齿轮，其附接至所述第一从动端部；第二驱动齿轮，其附接至所述第二从动端部；以及主驱动齿轮，其连接至所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮中的至少一个并驱动所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮中的至少一个。

所述主驱动齿轮包括输入齿轮，所述输入齿轮与静止框架上的齿啮合。

所述第一驱动齿轮与所述第二驱动齿轮啮合。

所述第一随动件包括自所述滑块的所述第一端部突出的第一弯曲脊部，并且所述第二随动件包括自所述滑块的所述第二端部突出的第二弯曲脊部。

所述第一端部为凹形弯曲的，并且所述第二端部为凹形弯曲的。

所述第一螺纹具有第一旋向并且所述第二螺纹具有第二旋向，并且其中所述第一旋向与所述第二旋向相同。

虽然已经参考示例性实施方案描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可做出各种改变并可使用等效物来替代示例性实施方案的要素。此外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可做出许多修改来使特定情况或材料适应本发明的教义。因此，本发明不意图限于所公开的特定实施方案，而是本发明将包括落在所附权利要求书范围内的所有实施方案。

Claims (18)

1.一种匀绕机构，其包括：

第一螺杆，其包括第一从动端部、第一远侧端部和第一螺纹，所述第一螺纹包括设置在所述第一螺纹的第一终端部处的第一凸轮；

第二螺杆，其包括第二从动端部、第二远侧端部和第二螺纹；

滑车，所述第一螺杆和所述第二螺杆延伸穿过所述滑车；以及

滑块，其保持在所述滑车内，所述滑块具有自所述滑块的第一端部延伸的第一随动件和自所述滑块的第二端部延伸的第二随动件，所述第一随动件被配置来与所述第一螺纹啮合并由所述第一螺纹驱动，并且所述第二随动件被配置来与所述第二螺纹啮合并由所述第二螺纹驱动；

其中所述第一螺纹具有第一螺旋角并且所述第一凸轮具有第二螺旋角，其中所述第二螺旋角小于所述第一螺旋角。

2.如权利要求1所述的匀绕机构，其中所述第一螺纹包括设置在所述第一螺纹的第二终端部处的第二凸轮。

3.如权利要求1所述的匀绕机构，其中所述第二螺旋角为零度。

4.如权利要求1所述的匀绕机构，其还包括：

机架，其在所述第一从动端部和所述第二从动端部周围延伸并支撑所述第一从动端部和所述第二从动端部；

第一驱动齿轮，其附接至所述第一从动端部；以及

第二驱动齿轮，其附接至所述第二从动端部。

5.如权利要求4所述的匀绕机构，其中所述第一驱动齿轮与所述第二驱动齿轮啮合，使得所述第一驱动齿轮被配置来与所述第二驱动齿轮相反地旋转。

6.如权利要求4所述的匀绕机构，其还包括：

第一轴承，其设置在所述机架中并支撑所述第一从动端部；以及

第二轴承，其设置在所述机架中并支撑所述第二从动端部。

7.如权利要求1所述的匀绕机构，其中：

所述第一随动件包括自所述滑块的所述第一端部突出的第一弯曲脊部；并且

所述第二随动件包括自所述滑块的所述第二端部突出的第二弯曲脊部。

8.如权利要求7所述的匀绕机构，其中所述第一端部为凹形弯曲的，并且所述第二端部为凹形弯曲的。

9.如权利要求1所述的匀绕机构，其中所述第一螺纹具有第一旋向并且所述第二螺纹具有第二旋向，并且其中所述第一旋向与所述第二旋向相同。

10.一种救援绞车，其包括：

缆索卷筒，其可绕缆索卷筒轴旋转；

线性轴承，其延伸穿过所述缆索卷筒并支撑所述缆索卷筒，所述线性轴承被配置来使所述缆索卷筒绕所述缆索卷筒轴旋转；

静止框架，其支撑所述线性轴承；以及

匀绕机构，其被配置来使所述缆索卷筒沿所述缆索卷筒轴平移，所述匀绕机构包括：

第一螺杆，其包括第一从动端部、第一远侧端部和第一螺纹，所述第一螺纹包括设置在所述第一螺纹的第一终端部处的第一凸轮；

第二螺杆，其包括第二从动端部、第二远侧端部和第二螺纹；

滑车，所述第一螺杆和所述第二螺杆延伸穿过所述滑车，所述滑车安装在所述缆索卷筒的内表面上；以及

滑块，其保持在所述滑车内，所述滑块具有自所述滑块的第一端部延伸的第一随动件和自所述滑块的第二端部延伸的第二随动件，所述第一随动件被配置来与所述第一螺纹啮合并由所述第一螺纹驱动，从而相对于所述第一螺杆驱动所述滑块，并且所述第二随动件被配置来与所述第二螺纹啮合并由所述第二螺纹驱动，从而相对于所述第二螺杆驱动所述滑块；

其中所述第一螺纹具有第一螺旋角并且所述第一凸轮具有第二螺旋角，其中所述第二螺旋角小于所述第一螺旋角。

11.如权利要求10所述的救援绞车，其中所述第一螺纹包括设置在所述第一螺纹的第二终端部处的第二凸轮。

12.如权利要求10所述的救援绞车，其中所述匀绕机构还包括：

机架，其在所述第一从动端部和所述第二从动端部周围延伸并支撑所述第一从动端部和所述第二从动端部，所述机架附接至所述线性轴承，使得所述匀绕机构与所述线性轴承和所述缆索卷筒一起绕所述缆索卷筒轴旋转。

13.如权利要求12所述的救援绞车，其还包括：

第一驱动齿轮，其附接至所述第一从动端部；

第二驱动齿轮，其附接至所述第二从动端部；以及

主驱动齿轮，其连接至所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮中的至少一个并驱动所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮中的至少一个。

14.如权利要求13所述的救援绞车，其中所述主驱动齿轮包括输入齿轮，所述输入齿轮与所述静止框架上的齿啮合。

15.如权利要求13所述的救援绞车，其中所述第一驱动齿轮与所述第二驱动齿轮啮合。

16.如权利要求10所述的救援绞车，其中：

所述第一随动件包括自所述滑块的所述第一端部突出的第一弯曲脊部；并且

所述第二随动件包括自所述滑块的所述第二端部突出的第二弯曲脊部。

17.如权利要求16所述的救援绞车，其中所述第一端部为凹形弯曲的，并且所述第二端部为凹形弯曲的。

18.如权利要求10所述的救援绞车，其中所述第一螺纹具有第一旋向并且所述第二螺纹具有第二旋向，并且其中所述第一旋向与所述第二旋向相同。

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