CN108547900A - 投放防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种投放防护装置，包括：底板(2)、顶板(1)和缓冲元件，其中，顶板(1)上用于承载待投放物，缓冲元件设在顶板(1)和底板(2)之间，用于在投放时底板(2)接触地面且顶板(1)朝向底板(2)运动的过程中，通过压缩变形实现缓冲，且缓冲元件的压缩方向相对于顶板(1)的倾斜角度在变形过程中逐渐减小。此种投放防护装置能够使得缓冲元件在垂直于底板方向上产生的弹力由强变弱，不容易发生反弹，以使待投放物平稳落地，安全无损，可快速投入使用。

Description

投放防护装置

技术领域

本发明涉及安全防护技术领域，尤其涉及一种投放防护装置。

背景技术

随着装备技术的发展，在繁重的劳动场所，机械逐渐取代了人力，人们可以轻松地操纵机械装备进行劳动作业。随着装备种类的逐渐多样化，环境适应性也越来越强，可满足更多工况下的需求。

在某些恶劣工况下，如抢险救援等场合，需要吊挂装备从一定高处投放到救援现场，使得装备能够及时开展抢险救援工作。而装备自身难以承受较大的落地冲击，如此在高处投放极易造成装备的损坏，延误时机，造成严重的损失。因此要求装备自高处跌落后不发生损坏，仍能够正常工作，这就需要对装备进行安全防护，确保其平稳、安全着地。

目前，发明人所知晓的一种方案是在货台下底面与释放底板之间竖直放置着多组压缩弹簧，当投放物着陆瞬间，弹簧起到缓冲作用。在落地过程中弹簧提供的缓冲力递增趋势，这不利于投放物的平稳落地，易产生反弹。

发明内容

发明人通过研究发现，若要使装备安全着地，最好同时对装备进行落地缓冲与防倾翻保护，而且要防止在落地过程中缓冲力递增带来的反弹现象。

为此，本发明的实施例提供了一种投放防护装置，能够使待投放物更加平稳地落到预设位置。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种投放防护装置，包括：

底板；

顶板，顶板上用于承载待投放物；和

缓冲元件，设在顶板和底板之间，用于在投放时底板接触目标投放面且顶板朝向底板运动的过程中，通过压缩变形实现缓冲，且缓冲元件的压缩方向相对于顶板的倾斜角度在变形过程中逐渐减小。

进一步地，缓冲元件从顶板至底板的方向逐渐向外倾斜。

进一步地，投放防护装置还包括导向件，用于引导缓冲元件的压缩方向，底板上设有导向槽，导向件的第一端与顶板可转动地连接，第二端能够在导向槽内滑动。

进一步地，导向件为支撑杆，缓冲元件为弹簧，弹簧套设在支撑杆外。

进一步地，投放防护装置还包括限位件，限位件设在底板上，且与导向槽的位置对应，限位件上设有供导向件运动的避让空间，限位件用于对缓冲元件靠近底板一端的位置进行限制。

进一步地，限位件采用弹性材料制成。

进一步地，投放防护装置还包括扩展支腿，扩展支腿沿自身长度方向可滑动地设在导向槽内，缓冲元件从顶板至底板的方向逐渐向外倾斜，导向件的第二端能够在向外滑动时驱动扩展支腿伸出。

进一步地，导向槽的横截面为梯形，扩展支腿的横截面形状和尺寸均与导向槽相适配。

进一步地，扩展支腿与导向槽之间的摩擦力不小于待投放物置于顶板上时通过导向件的第二端施加于扩展支腿上的作用力。

进一步地，投放防护装置包括多个缓冲元件，各个缓冲元件沿着投放防护装置的周向间隔设置。

进一步地，各个缓冲元件沿着投放防护装置的周向均布。

进一步地，顶板和底板呈圆形，缓冲元件的压缩方向在底板上的投影处于底板的径向上。

基于上述技术方案，本发明一个实施例的投放防护装置，在顶板和底板之间设置缓冲元件，缓冲元件能够在投放时底板接触地面且顶板朝向底板运动的过程中，通过压缩变形实现缓冲，且缓冲元件的压缩方向相对于顶板的倾斜角度在变形过程中逐渐减小，使得缓冲元件在垂直于顶板方向上产生的弹力由强变弱，不容易发生反弹，以使待投放物平稳落地，安全无损，可快速投入使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明投放防护装置的一个实施例处于自由状态的结构示意图；

图2为本发明投放防护装置的一个实施例处于压缩极限状态的示意图；

图3为本发明投放防护装置的一个实施例处于压缩极限状态的俯视图；

图4为本发明投放防护装置中扩展支腿的一个实施例的结构示意图。

附图标记说明

1、顶板；2、底板；3、支撑杆；4、弹簧；5、限位件；51、弧形面；6、导向槽；7、扩展支腿。

具体实施方式

以下详细说明本发明。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。

本发明中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

在本发明的描述中，采用了“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1至图4所示，本发明提供了一种投放防护装置，在一个示意性的实施例中，包括顶板1、底板2和缓冲元件，顶板1和底板2相对设置，且顶板1位于底板2远离目标投放面的一侧，顶板1上用于承载待投放物，待投放物可采用放置、卡接或者捆绑固定的方式设置在顶板1上，缓冲元件连接在顶板1和底板2之间。在需要执行投放任务时，投放防护装置连同待投放物作为整体投放物，例如，可从空中竖直向下投放，或者沿水平方向或抛物线方向向下投放。

以竖直向下投放至地面为例，目标投放面可以是地面。在初始状态下，待投放物置于顶板1上时可使缓冲元件产生预压缩量，从而对待投放物形成稳定的支撑力。将整体投放物从空中释放后，底板2先接触地面，在待投放物的重力和惯性力的作用下，顶板1会进一步朝向底板2运动。

缓冲元件用于在投放时底板2接触地面且顶板1朝向底板2运动的过程中，通过压缩变形实现缓冲，且缓冲元件的压缩方向相对于顶板1或底板2的倾斜角度在变形过程中逐渐减小，使得在顶板1向下运动的过程中，虽然由于缓冲元件压缩变形量的增大产生的总弹力增大，但是缓冲元件在垂直于顶板1方向上产生的弹力由强逐渐变弱，不容易使整个装置发生反弹，以使待投放物平稳落地，安全无损，可快速投入使用。此种提到的倾斜角度是指锐角。

在一些实施例中，参考图1，缓冲元件从顶板1至底板2的方向逐渐向外倾斜。这种设置形式能够在顶板1朝向底板2运动的过程中，使缓冲元件对顶板1和待投放物形成更稳定的弹力支撑，使待投放物更加平稳地落地。

在一些实施例中，投放防护装置还包括导向件，用于引导缓冲元件的压缩方向，使缓冲元件具有稳定的压缩路径，并保证压缩方向相对于顶板1或底板2的倾斜角度在变形过程中逐渐减小。如图1所示，底板2上设有导向槽6，导向件的第一端与顶板1可转动地连接，第二端能够在导向槽6内滑动。

对于图1所示的实施例，缓冲元件从顶板1至底板2的方向逐渐向外倾斜，相应地，导向件的第二端能够在导向槽6内向外滑动。

该实施例能够通过导向件使缓冲元件具有稳定的变形路径，从而保证弹力变化稳定，而且可通过简单的结构实现缓冲元件的在垂直于顶板1方向上的弹力逐渐减小。

如图1所示，导向件为支撑杆3，例如，采用圆杆状结构，缓冲元件为弹簧4，弹簧4套设在支撑杆3外。支撑杆3结构可尽量减轻投放防护装置的重量，以减小落地时受到的冲击力；而且支撑杆3结构轻巧，可在导向槽6内连续灵活运动改变弹力大小，使弹力实现连续稳定的变化，防止由于导向件运动卡滞而导致弹力产生突变，从而使待投放物平稳落地。

参考图1至图3，投放防护装置还包括限位件5，限位件5设在底板2上，且与导向槽6位置对应，限位件5上设有供导向件运动的避让空间，限位件5用于对缓冲元件靠近底板2的第二端的位置进行限制。而且，顶板1的内表面对缓冲元件靠近顶板1的第一端进行挤压限位。对缓冲元件的两端进行限位后，在顶板1朝向底板2运动的过程中，缓冲元件第二端位置固定，第一端会随着顶板1向下运动，以使缓冲元件逐渐压缩。

该实施例不仅能够使缓冲元件稳定可靠地进行压缩，而且通过限位件的厚度设计还能限定顶板1的极限运动位置，以使缓冲元件的变形量处于安全范围内，保护缓冲元件不受损坏，当顶板1接触限位件5时，顶板1到达极限运动位置。

如图3所示，限位件5为长条状结构，位于导向槽6的正上方，且沿着导向槽6的长度方向延伸，限位件5从内端起沿自身至少部分长度方向设有从顶部至底部贯通的槽，该槽用作供导向件运动的避让空间。在图1所示底板2刚接触地面的状态下，支撑杆3的第二端未进入槽内，在顶板1朝向底板2运动的过程中，支撑杆3的第二端逐渐向槽内滑动，最终到达图2所示的处于压缩极限状态的示意图。

如图1所示，限位件5内端的顶部设有弧形面，以较佳的几何角度对弹簧4等缓冲元件的第二端进行限位。

进一步地，限位件5采用弹性材料制成，例如橡胶。在顶板1运动至与底板2接触时，可起到辅助缓冲作用。

如图2所示，本发明的投放防护装置还包括扩展支腿7，扩展支腿7沿自身长度方向可滑动地设在导向槽6内，缓冲元件从顶板1至底板2的方向逐渐向外倾斜，导向件的第二端能够在向外滑动时驱动扩展支腿7伸出。扩展支腿7的长度可根据需要的防倾翻力设计。

优选地，扩展支腿7与导向槽6之间的摩擦力不小于待投放物置于顶板1上时通过导向件第二端施加于扩展支腿7上的作用力，以在投放之前使扩展支腿7处于图1所示缩回底板2的状态。

该实施例通过在落地后使扩展支腿7向外伸出，增大了防倾翻力臂，相当于增加了支撑跨度，不仅增大了有效支撑力的包围面积，同时也增大了与地面的接触面积，能够起到防倾翻作用。而且防倾翻力臂在落地过程中逐渐增大，使投放防护装置与待投放物的落地更稳定，从而保证待投放物平稳落地，安全无损，快速投入使用。

在一些实施例中，导向件的第二端与扩展支腿7的内端连接，在顶板1朝向底板2运动到极限位置之后，顶板1在缓冲元件的作用下朝向远离底板2的方向反弹，带动扩展支腿7收回。由此，扩展支腿7能够在导向件的推拉作用下沿导向槽6滑动伸缩。

该实施例能够使投放防护装置与待投放物在落地缓冲的过程中使扩展支腿7自动伸出，并在平稳落地后自动恢复至初始状态，使用便捷，可省去额外设置驱动部件，使得防倾翻功能与缓冲功能可实现联动。

可替代地，导向件的第二端直接抵靠在扩展支腿7的内端，在需要将扩展支腿7收回时，可借助操作者的外力将扩展支腿7向内推回。

具体地，支撑杆3从顶板1至底板2的方向逐渐向外倾斜，在顶板1朝向底板2运动的过程中，弹簧4逐渐压缩，且支撑杆3与顶板1之间的夹角逐渐减小，支撑杆3的第一端相对于顶板1的位置不变，第二端沿着导向槽6向外滑动，从而驱动扩展支腿7向外伸出。

参考图4，导向槽6的横截面为梯形，扩展支腿7的横截面形状和尺寸均与导向槽6相适配。扩展支腿7在装配时可以从导向槽6的外端插入。此种结构形式易于加工，能够阻止扩展支腿7向上脱出，只允许扩展支腿7相对于底板2向外伸出的自由度；而且利于增加扩展支腿7与地面的接触面积，从而形成更稳定的支撑力。

在一些实施例中，投放防护装置包括多个缓冲元件，各个缓冲元件沿着投放防护装置的周向间隔设置。此种布置方式不仅能够增加整体投放物落地时受到的缓冲力，还能使其沿周向各处受到的缓冲力比较均衡，增加落地时的平稳性。

优选地，参考图3，各个缓冲元件沿着投放防护装置的周向均布，以使投放防护装置周向各处受到的缓冲力均衡。在图3所示的结构中，投放防护装置的周向均布四个弹簧4，支撑杆3、导向槽6、扩展支腿7、限位件5与弹簧4对应设置，可根据防护需要增减配置数量。

进一步地，仍参考图3，缓冲元件沿着投放防护装置的周向均布设置偶数个。此种结构能够使各个缓冲元件产生的弹力在水平面内可相互抵消，使整体投放物只受到沿竖直下落方向的弹力，以防止投放防护装置在落地过程中发生侧向偏移，从而使待投放物准确地下落至预设位置。

如图3所示，顶板1和底板2呈圆形，缓冲元件的压缩方向在底板2上的投影处于底板2的径向上。此外，顶板1和底板2的结构形式不限于圆形，其可以是矩形、多边形等其它形状，具体结构可根据防护需要来改变。

上述实施例的投放防护装置适用于各种需要使待投放物落到目标投放面上预设位置的任务，在某些恶劣工况下，如抢险救援等场合，待投放物为各类装备，需要吊挂装备从一定高处投放到救援现场，使得装备能够及时开展抢险救援工作。

本发明的投放防护装置能够对装备进行落地缓冲和防倾翻保护，减小装备落地时承受的冲击，使装备平稳安全着地，防止从高处投放造成装备损坏，使装备仍能正常工作，不会延误使用时机，避免造成严重损失。

因此，本发明的投放防护装置可适用于应急救援等装备的超低空投放，采用简单的结构和动作方式，无需借助外部驱动力，可同时实现缓冲与防翻。而且在整体投放物落地过程中，缓冲元件产生的缓冲作用由强变弱，扩展支腿7产生的防翻作用由弱变强，可保证装备平稳落地，安全无损，快速投入使用，应对紧急需要装备的场合。而且，此种投放防护装置结构简单，成本低，易于实现。

其中，超低空源于航空领域，超低空指距离地面100米以下的区域，低空为100-1000米之间的区域。装备空投时可配合降落伞进行空中投放，到达接近地时速度很低，着陆时由投放防护装置起到缓冲和防翻作用，该着陆速度相当于装备自预设高度自由落体时着地的速度。由此本发明的投放保护装置特别适用于装备自较低空中跌落或投放时(不带降落伞阶段)的防护。

为了使本领域技术人员清楚地理解本发明投放防护装置的工作原理，下面以图1和图2为例进行说明。

将待投放物安装、固定在顶板1上，形成整体投放物。救援车辆或者其它重型车辆可吊挂待投放物或顶板1进行超低空投放。

整体投放物在下落过程中，投放防护装置的底板2先着地，在上部待投放物重量及惯性力的作用下，顶板1向下运动，压缩弹簧4，以使顶板1受到反向作用力，起到缓冲作用。同时，顶板1推动支撑杆3向下运动，使支撑杆3的第二端在导向槽6内向外滑动，与此同时，支撑杆3的第二端驱动扩展支腿7沿导向槽6向外伸出，增大了防翻力臂，起到防翻作用。

在落地冲击过程中，随着弹簧4的压缩，对待投放物的竖直缓冲力由大变小使之落地更平顺，防倾翻力臂由小变大使之落地更稳健。在橡胶限位件5的辅助缓冲作用下，顶板1压缩到极限位置。如此，装备平稳落地，安全无损，与投放防护装置解脱后可快速投入使用。

以上对本发明所提供的一种投放防护装置进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种投放防护装置，其特征在于，包括：

底板(2)；

顶板(1)，所述顶板(1)上用于承载待投放物；和

缓冲元件，设在所述顶板(1)和底板(2)之间，用于在投放时所述底板(2)接触目标投放面且所述顶板(1)朝向底板(2)运动的过程中，通过压缩变形实现缓冲，且所述缓冲元件的压缩方向相对于所述顶板(1)的倾斜角度在变形过程中逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的投放防护装置，其特征在于，所述缓冲元件从所述顶板(1)至底板(2)的方向逐渐向外倾斜。

3.根据权利要求1所述的投放防护装置，其特征在于，还包括导向件，用于引导所述缓冲元件的压缩方向，所述底板(2)上设有导向槽(6)，所述导向件的第一端与所述顶板(1)可转动地连接，第二端能够在所述导向槽(6)内滑动。

4.根据权利要求3所述的投放防护装置，其特征在于，所述导向件为支撑杆(3)，所述缓冲元件为弹簧(4)，所述弹簧(4)套设在所述支撑杆(3)外。

5.根据权利要求3所述的投放防护装置，其特征在于，还包括限位件(5)，所述限位件(5)设在所述底板(2)上，且与所述导向槽(6)的位置对应，所述限位件(5)上设有供所述导向件运动的避让空间，所述限位件(5)用于对所述缓冲元件靠近所述底板(2)一端的位置进行限制。

6.根据权利要求5所述的投放防护装置，其特征在于，所述限位件(5)采用弹性材料制成。

7.根据权利要求3所述的投放防护装置，其特征在于，还包括扩展支腿(7)，所述扩展支腿(7)沿自身长度方向可滑动地设在所述导向槽(6)内，所述缓冲元件从所述顶板(1)至底板(2)的方向逐渐向外倾斜，所述导向件的第二端能够在向外滑动时驱动所述扩展支腿(7)伸出。

8.根据权利要求7所述的投放防护装置，其特征在于，所述导向槽(6)的横截面为梯形，所述扩展支腿(7)的横截面形状和尺寸均与所述导向槽(6)相适配。

9.根据权利要求7所述的投放防护装置，其特征在于，所述扩展支腿(7)与所述导向槽(6)之间的摩擦力不小于待投放物置于顶板1上时通过所述导向件的第二端施加于所述扩展支腿(7)上的作用力。

10.根据权利要求1所述的投放防护装置，其特征在于，包括多个所述缓冲元件，各个所述缓冲元件沿着所述投放防护装置的周向间隔设置。

11.根据权利要求10所述的投放防护装置，其特征在于，各个所述缓冲元件沿着所述投放防护装置的周向均布。

12.根据权利要求10所述的投放防护装置，其特征在于，所述顶板(1)和底板(2)呈圆形，所述缓冲元件的压缩方向在所述底板(2)上的投影处于所述底板(2)的径向上。