CN109058374B - 一种限载加速度阻尼缓冲器 - Google Patents

Abstract

本发明属于阻尼缓冲器领域，尤其涉及一种限载加速度阻尼缓冲器，它包括底座、均衡块、第一齿条机构、第二齿条机构和限载机构等，其中两个均衡块分别通过第一梯形滑条与梯形滑槽的配合对称地安装在第一滑槽中；第一齿条机构和第二齿条机构对称地安装在第一滑槽内开有梯形滑槽的两侧面上；在整个阻尼缓冲的过程中，阻尼缓冲器的内部全部为机械传动；结构比传统的液压式更为简单；第一齿条机构和第二齿条机构通过一系列的传动实现了对大载荷的阻尼缓冲效果，进而防止了在撤销载荷时，阻尼缓冲器的复位对人员的冲击伤害；当很小的载荷作用于压板时，整个阻尼缓冲器不发挥作用；此外，其上的限载机构保证了阻尼缓冲器在超过额定载荷作用下不发生损坏。

Description

一种限载加速度阻尼缓冲器

技术领域

本发明属于阻尼缓冲器领域，尤其涉及一种限载加速度阻尼缓冲器。

背景技术

目前传统的阻尼设备属于液压式缓冲器，液压式缓冲器是一种耗能性缓冲器；在液压式缓冲器中的缸体内壁具有溢流孔的液压缓冲器。当载荷作用于缓冲器活塞顶端橡胶缓冲触点时，该触点随同辅助弹簧吸收了第一次冲击，载荷使活塞进入充满油液的油缸，油就被迫从油缸壁上的节流油孔进入外部储油箱中，随着活塞下降，油缸壁上节流孔逐步减少并缩小，使节能孔总面积减小而增大油的节流作用，因此产生足够的油压使得活塞运动减速，直到平稳地停止；其结构比较复杂，设计成本比较高；此外，液压式缓冲器缺乏过载保护，当整个阻尼缓冲器承载超过额定载荷的压力时，整个装置很可能就会失效，从而增加超载时的危险，造成严重的事故和经济损失。

本发明设计一种限载加速度阻尼缓冲器解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种限载加速度阻尼缓冲器，它是采用以下技术方案来实现的。

一种限载加速度阻尼缓冲器，其特征在于：它包括底座、第一滑槽、梯形滑槽、压板、均衡块、第一梯形滑条、第一齿条机构、第二齿条机构、U型支架、第一轴孔、第二轴孔、第一复位弹簧、第一传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二传动轴、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第一轴、载荷飞轮、单向离合器、第五锥齿轮、第六锥齿轮、第三齿轮、第二轴、第七锥齿轮、第四齿轮、第三轴、限载机构，其中底座的上端面上开有第一滑槽；第一滑槽内壁两个相对的侧面上分别开有两个梯形滑槽，且每个侧面上的两个梯形滑槽关于底座中心面对称；四个梯形滑槽在竖直方向相互平行；均衡块的一个侧面的边沿安装有第一梯形滑条；两个均衡块分别通过第一梯形滑条与梯形滑槽的配合对称地安装在第一滑槽中；第一齿条机构和第二齿条机构对称地安装在第一滑槽内开有梯形滑槽的两侧面上；第一齿条机构和第二齿条机构分别与相应的均衡块的侧端面固定连接；单向离合器与第五锥齿轮通过第一轴安装在第一滑槽中，且单向离合器和第五锥齿轮通过各自的一个端面固定连接；载荷飞轮通过其内圆面嵌套在单向离合器的外圆面上；U型支架的两端的侧面上分别开有第一轴孔和第二轴孔；U型支架安装在第一滑槽的底部；第一轴位于U型支架两端之间；第一传动轴穿过第一轴孔安装在U型支架的一端；第二传动轴穿过第二轴孔安装在U型支架的另一端；第一锥齿轮与第二锥齿轮分别安装在第一传动轴的两端，且第二锥齿轮与第五锥齿轮相啮合；第三锥齿轮和第四锥齿轮安装在第二传动轴的两端，且第三锥齿轮与第五锥齿轮相啮合；第六锥齿轮和第三齿轮通过第二轴安装在第一滑槽中，且第六锥齿轮和第三齿轮通过各自的一个端面固定连接；第六锥齿轮与第一锥齿轮相啮合；限载机构安装在第一滑槽内壁上且靠近第一齿条机构；第三轴一端穿过限载机构与第一滑槽内壁固定连接；第七锥齿轮和第四齿轮通过各自的内圆面安装在第三轴未与第一滑槽内壁连接的一端上；第七锥齿轮和第四齿轮通过各自的一个端面固定连接；第四齿轮未与第七锥齿轮连接的一端的端面与限载机构固定连接；第七锥齿轮与第四锥齿轮相啮合；压板安装在第一齿条机构和第二齿条机构之上；两个均衡块分别与压板下端面的两端固定连接；两个第一复位弹簧位于第一滑槽中，且两个第一复位弹簧对称地分布于第一滑槽底部的两端；每个第一复位弹簧的两端均分别与第一滑槽的底部和压板的下端面连接。

上述第一齿条机构包括第二梯形滑条、第一传动壳、第二滑槽、第一传动槽、第三滑槽、第四滑槽、第一齿条、第一驱动杆、第二齿条、第一齿轮、第三齿条、第一限位弹簧，其中第一传动壳的一个侧端面上开有第二滑槽；第二滑槽中与槽口相对的侧面上开有第一传动槽；第一传动槽的下端面靠近第二滑槽处开有第三滑槽，且第三滑槽与第一传动壳下端面相通；第一传动槽的上端面靠近第二滑槽处开有第四滑槽，且第四滑槽的槽口与第三滑槽的槽口相对；第一传动壳上与开有第二滑槽的侧端面相对的那个侧端面上安装有第二梯形滑条；第一传动壳通过第二梯形滑条与梯形滑槽的滑动配合安装在第一滑槽的内壁上，且第一传动壳的上端面与压板的下端面固定连接；第一齿条通过其上的上下端面和两个侧端面与第二滑槽内壁的滑动配合安装在第二滑槽中；第一驱动杆安装在第一传动槽中，且其一端与第一齿条的侧端面固定连接；第一限位弹簧安装在第一传动槽中，且第一限位弹簧的两端分别与第一传动槽内壁和第一驱动杆的端面连接；第二齿条安装在第一驱动杆的上端面上；第一齿轮通过轴安装在第一传动槽中，且第一齿轮与第二齿条相配合；第三齿条一端从第一传动壳下端面的第三滑槽的槽口插入第三滑槽并穿过第一传动槽再次插入第四滑槽中；第三齿条未插入第三滑槽的一端与第一滑槽的底部固定连接。

上述第二齿条机构包括第三梯形滑条、第二传动壳、第五滑槽、第二传动槽、第六滑槽、第七滑槽、第四齿条、第二驱动杆、第二齿轮、第五齿条、第六齿条、第二限位弹簧，其中第二传动壳的一个侧端面上开有第五滑槽；第五滑槽中与槽口相对的侧面上开有第二传动槽；第二传动槽的下端面靠近第五滑槽处开有第六滑槽，且第六滑槽与第二传动壳下端面相通；第二传动槽的上端面靠近第五滑槽处开有第七滑槽，且第七滑槽的槽口与第六滑槽的槽口相对；第二传动壳上与开有第五滑槽的侧端面相对的那个侧端面上安装有第三梯形滑条；第二传动壳通过第三梯形滑条与梯形滑槽的滑动配合安装在第一滑槽的内壁上，且第二传动壳的上端面与压板的下端面固定连接；第四齿条通过其上的上下端面和两个侧端面与第五滑槽内壁的滑动配合安装在第五滑槽中；第二驱动杆安装在第二传动槽中，且其一端与第四齿条的侧端面固定连接；第二限位弹簧安装在第二传动槽中，且第二限位弹簧的两端分别与第二传动槽内壁和第二驱动杆的端面连接；第五齿条安装在第二驱动杆的上端面上；第二齿轮通过轴安装在第二传动槽中，且第二齿轮与第五齿条相配合；第六齿条一端从第二传动壳下端面的第六滑槽的槽口插入第六滑槽并穿过第二传动槽再次插入第七滑槽中；第六齿条未插入第六滑槽的一端与第一滑槽的底部固定连接。

上述限载机构包括限载轮、第三轴孔、第八滑槽、限位块、第二复位弹簧、限位环、限位槽、固定环、涡卷弹簧，其中固定环通过其一个端面安装在第一滑槽的内壁上；限载轮的外圆面上开有第八滑槽；限载轮的两个端面之间开有贯通的第三轴孔；限载轮通过第三轴孔与第三轴的外圆面之间的轴承配合安装在第三轴上；限位环的内圆面上周向均匀地开有若干个限位槽；限位环通过其内圆面嵌套在限载轮的外圆面上；限载轮通过其一个端面与第四齿轮的一个端面固定连接；限位环位于固定环的内圆面中；涡卷弹簧缠绕在限位环的外圆面上，且涡卷弹簧的两端分别与限位环的外圆面和固定环的内圆面固定连接；限位块一端插入第八滑槽，第二复位弹簧位于第八滑槽中，且第二复位弹簧的两端分别与第八滑槽的内壁和限位块的端面连接；限位块在第四齿轮加速旋转时，会因为离心力作用嵌入到某一个限位槽中，当第四齿轮不旋转时，在第二复位弹簧拉动下回到第八滑槽中；

在初始状态时，第一齿条不与第四齿轮相啮合；第四齿条不与第三齿轮相啮合；当第一齿条沿第二滑槽向外滑动时，第一齿条与第四齿轮啮合；当第四齿条沿第五滑槽向外滑动时，第四齿条与第三齿轮相啮合。

作为本技术的进一步改进，上述第一复位弹簧为压缩弹簧；第二复位弹簧为拉伸弹簧；第一限位弹簧和第二限位弹簧可压缩可拉伸。

作为本技术的进一步改进，上述第三滑槽的槽口尺寸与第四滑槽的槽口尺寸相等，第六滑槽的槽口尺寸与第七滑槽的槽口尺寸相等。

作为本技术的进一步改进，上述第一限位弹簧和第二限位弹簧在初始状态时均为压缩状态。

作为本技术的进一步改进，上述第二齿条的长度与第一齿条在第二滑槽中的滑动行程相等。

作为本技术的进一步改进，上述第五齿条的长度与第四齿条在第五滑槽中的滑动行程相等。

作为本技术的进一步改进，上述第五锥齿轮的尺寸参数与第六锥齿轮的尺寸参数相等；第六锥齿轮的尺寸参数与第七锥齿轮的尺寸参数相等。

作为本技术的进一步改进，上述第一锥齿轮的尺寸参数与第二锥齿轮的尺寸参数相等；第二锥齿轮的尺寸参数与第三锥齿轮的尺寸参数相等；第三锥齿轮的尺寸参数与第四锥齿轮的尺寸参数相等。

作为本技术的进一步改进，上述第四齿轮与第三齿轮的传动比3：1。

本发明中第一齿条机构和第二齿条机构的设计目的是，当有很大的压力平稳地作用于压板时，压板带动第一齿条机构和第二齿条机构一起向下运动，两个第一复位弹簧同时被压缩；第一传动壳与第三齿条发生相对运动；第二传动壳与第六齿条发生相对运动；第三齿条带动第一齿轮旋转；第一齿轮通过第二齿条和第一驱动杆带动第一齿条沿第二滑槽向外滑动；第一齿条与第四齿轮啮合，第一齿条带动第四齿轮旋转；与此同时，第六齿条带动第二齿轮旋转；第二齿轮与第五齿条不发生作用；第四齿条位于第五滑槽中不发生移动；此时，第三齿轮不受第二齿条机构的干涉；第四齿轮通过第七锥齿轮、第四锥齿轮、第二传动轴、第三锥齿轮、第五锥齿轮和单向离合器带动载荷飞轮旋转；第五锥齿轮通过第二锥齿轮、第一锥齿轮和第六锥齿轮带动第三齿轮旋转；第三齿轮的旋转方向与载荷飞轮和第四齿轮的旋转方向相同；由于载荷飞轮和第三齿轮的共同惯性很大，载荷飞轮和第三齿轮缓慢加速旋转；压板在压力的作用下缓慢下降；从而第一齿条机构对作用于压板上的大压力产生了明显的阻尼作用；当压板随着第一齿条机构和第二齿条机构向下到达极限位置时停止运动；第一复位弹簧被压缩到最短，第一限位弹簧被拉伸；第三齿轮停止旋转，载荷飞轮继续旋转；接着载荷飞轮在摩擦力的作用下逐渐停止旋转；然后撤去施加在压板上的压力；在两个第一复位弹簧作用下，压板带动第一齿条机构和第二齿条机构向上运动；第三齿条通过第一齿轮、第二齿条和第一驱动杆带动第一齿条沿第二滑槽向内收缩；第一齿条与第四齿轮分离不发生相互作用；与此同时，第六齿条通过第二齿轮、第五齿条和第二驱动杆带动第四齿条沿第五滑槽向外滑动；第四齿条与第三齿轮相啮合；第四齿条带动第三齿轮旋转；第三齿轮通过第六锥齿轮、第一锥齿轮、第一传动轴、第二锥齿轮、第五锥齿轮和单向离合器带动载荷飞轮旋转；第五齿轮通过第三锥齿轮、第二传动轴、第四锥齿轮和第七锥齿轮带动第四齿轮旋转；压板随第二齿条机构缓慢上升；此时，第四齿轮与载荷飞轮和第三齿轮的旋转方向相同；由于第四齿轮与第三齿轮的传动比3：1，所以第三齿轮自下而上从最下面极限位置运动到初始位置时的旋转圈数是第四齿轮自上而下从初始位置运动到最下面极限位置时的旋转圈数的1/3；由于第五锥齿轮的尺寸参数与第六锥齿轮的尺寸参数相等；第六锥齿轮的尺寸参数与第七锥齿轮的尺寸参数相等；第一锥齿轮的尺寸参数与第二锥齿轮的尺寸参数相等；第二锥齿轮的尺寸参数与第三锥齿轮的尺寸参数相等；第三锥齿轮的尺寸参数与第四锥齿轮的尺寸参数相等，所以压板自下而上从最下面极限位置运动到初始位置时载荷飞轮的旋转圈数是压板自上而下从初始位置运动到最下面极限位置时载荷飞轮旋转圈数的1/3；从而达到了阻尼缓冲器压难放易的特点；由于阻尼缓冲器在恢复原状时速度相对于自然恢复原状的速度较缓，从而起到了对人的保护作用，当人撤去压力时，阻尼器不会因为极速回位而对人造成冲击碰撞。

本发明中限载机构的设计目的是，当压板上的压力超过此装置所允许的承受极限时，第四齿轮带动限载轮加速旋转；第二复位弹簧被拉长，限位块沿第八滑槽向外滑动并嵌入限位环上的其中一个限位槽中；限载轮带动限位环旋转；限位环的旋转使得涡卷弹簧发生形变并阻止限位环持续旋转；限位环通过限位块和限载轮使得第四齿轮停止旋转；压板停止向下运动；整个装置对压力不再产生阻尼效果，从而达到了限制载荷的目的并对整个装置起到了过载保护的作用；当压力撤去，限位槽对限位块的作用力消失，第二复位弹簧拉动限位块回到第八滑槽中解除限制；涡卷弹簧的恢复力使得限位环反向旋转回到与固定环的相对初始状态；限位环通过限位块带动限载轮回转到与固定环的相对初始状态；在两个第一复位弹簧作用下，压板带动第一齿条机构和第二齿条机构向上运动；第三齿条通过第一齿轮、第二齿条和第一驱动杆带动第一齿条沿第二滑槽向内收缩；第一齿条与第四齿轮分离不发生相互作用；第六齿条通过第二齿轮、第五齿条和第二驱动杆带动第四齿条沿第五滑槽向外滑动；第四齿条与第三齿轮相啮合；第四齿条带动第三齿轮旋转；第三齿轮通过第六锥齿轮、第一锥齿轮、第一传动轴、第二锥齿轮、第五锥齿轮和单向离合器带动载荷飞轮旋转；压板随第二齿条机构缓慢上升；第五齿轮通过第三锥齿轮、第二传动轴、第四锥齿轮和第七锥齿轮带动第四齿轮旋转；当压板上升到初始位置时，第三齿轮和第四齿轮停止旋转，载荷飞轮在摩擦力的作用下逐渐停止旋转。

本发明中第一限位弹簧和第二限位弹簧在初始状态时均为压缩状态的设计目的是，为了保证当压板在压力作用下向下运动时，第一齿轮能够立刻与第二齿条建立啮合关系；使得第二齿条通过第一驱动杆带动第一齿条与第四齿轮相啮合，进而建立传动关系；当压力撤销时，在第一复位弹簧的作用下，压板带动第二齿条机构向上运动；由于第二限位弹簧处于压缩状态，使得第二齿轮立刻与第五齿条建立啮合关系，第五齿条通过第二驱动杆带动第四齿条与第三齿轮相啮合，进而建立传动关系。

本发明中第二齿条的长度与第一齿条在第二滑槽中的滑动行程相等，第五齿条的长度与第四齿条在第五滑槽中的滑动行程相等的设计目的是，初始状态时，第二齿条未与第一齿轮相啮合，第五齿条未与第二齿轮相啮合；当大压力使得压板向下运动时，压板带动第一齿条机构和第二齿条机构向下运动；由于第一限位弹簧和第二限位弹簧在初始状态被压缩，第一限位弹簧和第二限位弹簧分别压迫第一驱动杆和第二驱动杆；第一驱动杆和第二驱动杆分别带动第二齿条和第五齿条向第一传动槽和第二传动槽外移动；在第三齿条的作用下，第二齿条的旋转方向与第二齿条的运动方向一致，进而第一齿轮与第二齿条相啮合；第一齿轮通过第二齿条和第一驱动杆带动第一齿条向第二滑槽外滑动；当第一齿条运动到与第四齿轮相啮合的位置时，第二齿条与第一齿轮的啮合刚好结束，第一限位弹簧被拉伸；第一齿轮继续旋转，第一限位弹簧此时通过第一驱动杆对第二齿条的拉动方向发生改变；第一齿轮推动第二齿条，第二齿条通过第一驱动杆使得第一齿条与第四齿轮保持啮合状态；与此同时，第六齿条带动第二齿轮旋转，第二齿轮的旋转方向与第一齿轮旋转方向相同；第二齿轮未与第五齿条相啮合；第二限位弹簧的作用力与第二齿轮的旋转方向不一致，从而第二齿轮对第五齿条形成阻碍，第四齿条位于第五滑槽中不发生移动；当大压力撤销时，压板带动第一齿条机构和第二齿条机构向上运动；第三齿条带动第一齿轮反向旋转；第一齿轮的旋转方向与第一限位弹簧的作用力一致；第二齿条与第一齿轮相啮合，第二齿条通过第一驱动杆带动第一齿条向第二滑槽中收缩，第一齿条脱离第四齿轮；第一齿条结束与第四齿轮的传动关系并立刻回到初始位置；此时，第二齿条刚好回到初始位置并与第二齿条解除啮合关系；第一限位弹簧被压缩；第一限位弹簧对第二齿条的作用力与第一齿轮旋转方向相反；第一齿轮作用于第二齿条，第二齿条通过第一驱动杆使得第一齿条在第二滑槽中不产生任何方向的移动，以保证在压板上升过程中第一齿条与第四齿轮不会发生啮合；与此同时，第二齿轮在第六齿条的作用下旋转，且旋转方向与第一齿轮的旋转方向相同；第二限位弹簧通过第二驱动杆对第五齿条的作用与第二齿轮的旋转方向一致；第二齿轮与第五齿条立刻产生啮合；第二齿轮通过第五齿条和第二驱动杆带动第四齿条沿第五滑槽向外滑动；第四齿条立刻与第三齿轮啮合；第四齿条带动第三齿轮旋转；此时，第五齿条与第二齿轮刚好解除啮合关系；第二限位弹簧被拉伸；第二齿轮继续旋转，第二齿轮对第五齿条产生推力，以保证第四齿条与第三齿轮在压板上升过程中处于啮合状态；当压板在压力的作用下再次向下运动时，第二齿轮在第六齿条的作用下反向旋转；此时第二齿轮的旋转方向与第二限位弹簧对第五齿条的作用力一致；第五齿条与第二齿轮立刻产生啮合；第二齿轮通过第五齿条和第二驱动杆带动第四齿条向第五滑槽中收缩；第四齿条立刻脱离第三齿轮，第二限位弹簧再次回到被压缩的状态；此时，第二齿轮的旋转方向与第二限位弹簧对第五齿条的作用力相反；第二齿轮与第五齿条解除啮合关系，第二齿轮对第五齿条产生向内的推力，以保证在压板下降过程中第四齿条不与第三齿轮发生作用。

当有很大的压力平稳地作用于压板时，压板在压力的作用下带动第一传动壳和第二传动壳向下运动；两个第一复位弹簧被压缩；第三齿条带动第一齿轮旋转，第六齿条带动第二齿轮旋转；由于第一限位弹簧对第二齿条的作用力与第一齿轮的旋转方向一致，所以第一齿轮通过第二齿条和第一驱动杆带动第一齿条沿第二滑槽向外滑动；第二齿轮第一齿条与第四齿轮产生啮合关系；由于第二限位弹簧对第五齿条的作用力与第二齿轮的旋转方向相反，所以第二齿轮与第五齿条不产生啮合关系；第四齿条与第三齿条不产生啮合关系；第四齿轮在第一齿条的作用下旋转，第四齿轮通过第七锥齿轮、第四锥齿轮、第三锥齿轮、第五锥齿轮和单向离合器带动载荷飞轮旋转；第五锥齿轮通过第二锥齿轮、第一锥齿轮和第六锥齿轮带动第三齿轮旋转；由于载荷飞轮的惯性很大，在加之第三齿轮的惯性，为了启动载荷飞轮导致第四齿轮的旋转缓慢，从而对施加在压板上的压力形成了一定的阻尼缓冲作用。

当压板上的压力撤销时，两个第一复位弹簧通过压板带动第一传动壳和第二传动壳向上运动；第三齿条带动第一齿轮反向旋转，第一齿轮通过第二齿条和第一驱动杆带动第一齿条脱离第四齿轮；与此同时，第六齿条带动第二齿轮旋转，第二齿轮通过第五齿条和第二驱动杆带动第四齿条与第三齿轮啮合；第三齿轮通过第六锥齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第五锥齿轮和单向离合器带动载荷飞轮旋转；第五锥齿轮通过第三锥齿轮、第四锥齿轮和第七锥齿轮带动第四齿轮旋转；由于载荷飞轮的惯性很大，为了使得载荷飞轮旋转，第三齿轮旋转缓慢；由于第三齿轮与第四齿轮的传动比为1/3，所以在压板上下移动距离相等的情况下，压板上升时比下降时稍快，从而实现了阻尼缓冲器压难收易得效果，以保证在压力撤销时，压板的上升不会对人造成冲击伤害。

比如阻尼缓冲器安装在载人电梯底部被用作电梯失效后的缓冲装置，当电梯因为故障或者超重原因导致在行进的过程中失效时，电梯很可能会下落；当电梯下落至底部时，电梯的下落加速度对阻尼缓冲器形成冲击；压板受到很大的压力；压板带动第一齿条机构和第二齿条机构向下运动；第三齿条和第六齿条分别带动第四齿轮和第三齿轮旋转；两个第一复位弹簧同时被压缩；由于第一限位弹簧对第二齿条的作用力与第一齿轮的旋转方向一致，所以第一齿轮通过第二齿条和第一驱动杆带动第一齿条沿第二滑槽向外滑动；第二齿轮第一齿条与第四齿轮产生啮合关系；由于第二限位弹簧对第五齿条的作用力与第二齿轮的旋转方向相反，所以第二齿轮与第五齿条不产生啮合关系；第四齿条与第三齿条不产生啮合关系；第四齿轮在第一齿条的作用下旋转，第四齿轮通过第七锥齿轮、第四锥齿轮、第三锥齿轮、第五锥齿轮和单向离合器带动载荷飞轮旋转；第五锥齿轮通过第二锥齿轮、第一锥齿轮和第六锥齿轮带动第三齿轮旋转；由于载荷飞轮的惯性很大，在加之第三齿轮的惯性，为了启动载荷飞轮导致第四齿轮的旋转缓慢，从而对施加在压板上的电梯冲击力形成了一定的阻尼缓冲作用；当电梯由于阻尼缓冲器作用而停止向下运动时，载荷飞轮继续旋转；由于两个第一复位弹簧的作用，使得压板带动第一齿条机构和第二齿条机构向上运动；第三齿条带动第一齿轮反向旋转，第一齿轮通过第二齿条和第一驱动杆带动第一齿条脱离第四齿轮；与此同时，第六齿条带动第二齿轮旋转，第二齿轮通过第五齿条和第二驱动杆带动第四齿条与第三齿轮啮合；第三齿轮通过第六锥齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第五锥齿轮和单向离合器欲带动载荷飞轮旋转；由于第三齿轮与第四齿轮的传动比为1/3，所以在压板上下移动距离相等的情况下，第三齿轮带动载荷飞轮旋转的速度要小于第四齿轮带动载荷飞轮旋转的速度；由于压板由底部向上运动的时间间隔很短，此时，载荷飞轮正以高于第三齿轮能带动载荷飞轮旋转的最高速度的速度旋转，所以载荷飞轮对第五齿轮的旋转不构成阻碍；压板迅速上升；当压板带动电梯一起上升到压板的初始位置时，第一复位弹簧恢复原状；由于电梯向上运动的惯性，电梯带动压板继续向上运动并使得第一复位弹簧拉伸；第一复位弹簧使得电梯及压板在很短的时间和距离内停止向上运动；此时的载荷飞轮的旋转在摩擦力的作用下接近停止；第一复位弹簧的恢复力再次使得压板带动电梯向下运动；第四齿轮再次带动载荷飞轮旋转，由于载荷飞轮惯性很大，再次使得压板带动电梯下降的速度进一步减小；第一复位弹簧再一次被压缩；当压板带动电梯下降到最低处时，第一复位弹簧的恢复力又带动压板和电梯开始上升；此时载荷飞轮的速度大，使得第三齿轮的旋转不受载荷飞轮的阻碍；电梯和压板无阻碍地向上运动；电梯和压板上上下下往复运动直至电梯上下晃动停止，作用在压板上的压力趋于平稳；两个第一复位弹簧在电梯及人的重力作用下处于被压缩状态；从电梯失效从高处落下到达底部直至电梯完全静止在底部，载荷飞轮在摩擦力的作用下停止旋转；电梯上下波动的时间间隔大大延长了电梯下落的冲击缓冲时间；最大限度地保证了电梯内人员的安全；当救援到达后，电梯内的人员依次从电梯里出来；由于阻尼缓冲器的压板上升过程中，第三齿轮要带动大惯性的载荷飞轮旋转以及一个人相对于电梯及全部人员的重量的轻微，所以每出来一个人，电梯在第一复位弹簧的作用下向上缓慢运动一个很微小的距离；不至于发生人刚出去，电梯就立刻上升的现象；从而避免电梯对人的冲击伤害。

当施加在压板上压力超过了额定载荷时，压板在压力的作用下下降，第三齿条带动第一齿轮旋转，第一齿轮通过第二齿条、第一驱动杆和第一齿条带动第四齿轮旋转；由于施加在压板上的压力很大，使得第四齿轮的旋转速度大于正常状况下的旋转速度；此时，限载轮在第四齿轮的作用下旋转，且其旋转速度大于正常状态下的旋转速度；限位块在离心力的作用下向第八滑槽外滑动，第二复位弹簧被拉伸；限位块嵌入限位环内圆面上的限位槽中；限位块带动限位环旋转，涡卷弹簧发生形变；由于涡卷弹簧的弹性系数很大，所以涡卷弹簧在产生少量形变后阻止限位环继续旋转；限载轮同时停止旋转；限载轮通过第四齿轮和第一齿条阻止压板继续向下运动；从而使得阻尼缓冲器在超过额定载荷的作用下停止工作，这样保证了设备不会因为突然停止而被进一步破坏，延缓了设备的老化，降低了设备的更换成本；当压力撤销时，涡卷弹簧的恢复力使得限位环反向旋转回到与固定环的相对初始状态；限位环通过限位块带动限载轮回转到与固定环的相对初始状态；第二复位弹簧拉动限位块滑出限位槽；解除对限载轮的限制；在第一复位弹簧的作用下；压板带动第一齿条机构和第二齿条机构向上运动回到初始位置。

相对于传统的阻尼缓冲器，本发明中在整个阻尼缓冲的过程中，阻尼缓冲器的内部全部为机械传动；结构比传统的液压式更为简单；第一齿条机构和第二齿条机构通过一系列的传动实现了对大载荷的阻尼缓冲效果，进而防止了在撤销载荷时，阻尼缓冲器的复位对人员的冲击伤害；当很小的载荷作用于压板时，整个阻尼缓冲器不发挥作用；此外，其上的限载机构保证了阻尼缓冲器在超过额定载荷作用下不发生损坏；本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是阻尼缓冲器整体透视示意图。

图2是阻尼缓冲器正面剖面示意图。

图3是阻尼缓冲器背面剖面示意图。

图4是阻尼缓冲器俯视剖面示意图。

图5是底座透视示意图。

图6是阻尼缓冲器内部传动示意图。

图7是第一齿条机构透视示意图。

图8是第一齿条机构剖面示意图。

图9是第一齿条机构局部剖面示意图。

图10是第一驱动杆、第三齿条、第三滑槽及第四滑槽配合剖面示意图。

图11是第一传动壳透视示意图。

图12是第一传动壳剖面俯视示意图。

图13是第一传动壳剖面仰视示意图。

图14是第二齿条机构透视示意图。

图15是第二齿条机构剖面示意图。

图16是第二齿条机构局部剖面示意图。

图17是第二齿条机构局部透视示意图。

图18是第二传动壳透视示意图。

图19是第二传动壳俯视剖面示意图。

图20是第二传动壳仰视剖面示意图。

图21是限载机构透视示意图。

图22是限载机构剖面示意图。

图23是限位环透视示意图。

图24是限位环剖面示意图。

图25是限载轮透视示意图。

图26是U型支架透视示意图。

图中标号名称：1、底座；2、第一滑槽；3、梯形滑槽；4、压板；5、均衡块；6、第一梯形滑条；7、第一齿条机构；8、第二齿条机构；9、第二梯形滑条；10、第一传动壳；11、第二滑槽；12、第一传动槽；13、第三滑槽；14、第四滑槽；15、第一齿条；16、第一驱动杆；17、第二齿条；18、第一齿轮；19、第三齿条；20、第一限位弹簧；21、第三梯形滑条；22、第二传动壳；23、第五滑槽；24、第二传动槽；25、第六滑槽；26、第七滑槽；27、第四齿条；28、第二驱动杆；29、第二齿轮；30、第六齿条；31、第二限位弹簧；32、第五齿条；33、U型支架；34、第一轴孔；35、第二轴孔；36、第一复位弹簧；37、第一传动轴；38、第一锥齿轮；39、第二锥齿轮；40、第二传动轴；41、第三锥齿轮；42、第四锥齿轮；43、第一轴；44、载荷飞轮；45、单向离合器；46、第五锥齿轮；47、第六锥齿轮；48、第三齿轮；49、第二轴；50、第七锥齿轮；51、第四齿轮；52、第三轴；53、限载轮；54、第三轴孔；55、第八滑槽；56、限位块；57、第二复位弹簧；58、限位环；59、限位槽；60、限载机构；61、固定环；62、涡卷弹簧。

具体实施方式

如图1、2所示，它包括底座1、第一滑槽2、梯形滑槽3、压板4、均衡块5、第一梯形滑条6、第一齿条机构7、第二齿条机构8、U型支架33、第一轴孔34、第二轴孔35、第一复位弹簧36、第一传动轴37、第一锥齿轮38、第二锥齿轮39、第二传动轴40、第三锥齿轮41、第四锥齿轮42、第一轴43、载荷飞轮44、单向离合器45、第五锥齿轮46、第六锥齿轮47、第三齿轮48、第二轴49、第七锥齿轮50、第四齿轮51、第三轴52、限载机构60，其中如图5所示，底座1的上端面上开有第一滑槽2；第一滑槽2内壁两个相对的侧面上分别开有两个梯形滑槽3，且每个侧面上的两个梯形滑槽3关于底座1中心面对称；四个梯形滑槽3在竖直方向相互平行；如图4、6所示，均衡块5的一个侧面的边沿安装有第一梯形滑条6；两个均衡块5分别通过第一梯形滑条6与梯形滑槽3的配合对称地安装在第一滑槽2中；如图3、4所示，第一齿条机构7和第二齿条机构8对称地安装在第一滑槽2内开有梯形滑槽3的两侧面上；第一齿条机构7和第二齿条机构8分别与相应的均衡块5的侧端面固定连接；单向离合器45与第五锥齿轮46通过第一轴43安装在第一滑槽2中，且单向离合器45和第五锥齿轮46通过各自的一个端面固定连接；载荷飞轮44通过其内圆面嵌套在单向离合器45的外圆面上；如图26所示，U型支架33的两端的侧面上分别开有第一轴孔34和第二轴孔35；如图2所示，U型支架33安装在第一滑槽2的底部；如图4所示，第一轴43位于U型支架33两端之间；第一传动轴37穿过第一轴孔34安装在U型支架33的一端；第二传动轴40穿过第二轴孔35安装在U型支架33的另一端；第一锥齿轮38与第二锥齿轮39分别安装在第一传动轴37的两端，且第二锥齿轮39与第五锥齿轮46相啮合；第三锥齿轮41和第四锥齿轮42安装在第二传动轴40的两端，且第三锥齿轮41与第五锥齿轮46相啮合；第六锥齿轮47和第三齿轮48通过第二轴49安装在第一滑槽2中，且第六锥齿轮47和第三齿轮48通过各自的一个端面固定连接；第六锥齿轮47与第一锥齿轮38相啮合；限载机构60安装在第一滑槽2内壁上且靠近第一齿条机构7；第三轴52一端穿过限载机构60与第一滑槽2内壁固定连接；第七锥齿轮50和第四齿轮51通过各自的内圆面安装在第三轴52未与第一滑槽2内壁连接的一端上；第七锥齿轮50和第四齿轮51通过各自的一个端面固定连接；第四齿轮51未与第七锥齿轮50连接的一端的端面与限载机构60固定连接；第七锥齿轮50与第四锥齿轮42相啮合；如图2、3所示，压板4安装在第一齿条机构7和第二齿条机构8之上；两个均衡块5分别与压板4下端面的两端固定连接；两个第一复位弹簧36位于第一滑槽2中，且两个第一复位弹簧36对称地分布于第一滑槽2底部的两端；每个第一复位弹簧36的两端均分别与第一滑槽2的底部和压板4的下端面连接。

如图7、8所示，上述第一齿条机构7包括第二梯形滑条9、第一传动壳10、第二滑槽11、第一传动槽12、第三滑槽13、第四滑槽14、第一齿条15、第一驱动杆16、第二齿条17、第一齿轮18、第三齿条19、第一限位弹簧20，其中如图11所示，第一传动壳10的一个侧端面上开有第二滑槽11；如图12所示，第二滑槽11中与槽口相对的侧面上开有第一传动槽12；第一传动槽12的下端面靠近第二滑槽11处开有第三滑槽13，且第三滑槽13与第一传动壳10下端面相通；如图13所示，第一传动槽12的上端面靠近第二滑槽11处开有第四滑槽14，且第四滑槽14的槽口与第三滑槽13的槽口相对；如图8、10所示，第一传动壳10上与开有第二滑槽11的侧端面相对的那个侧端面上安装有第二梯形滑条9；如图3、4所示，第一传动壳10通过第二梯形滑条9与梯形滑槽3的滑动配合安装在第一滑槽2的内壁上，且第一传动壳10的上端面与压板4的下端面固定连接；如图8所示，第一齿条15通过其上的上下端面和两个侧端面与第二滑槽11内壁的滑动配合安装在第二滑槽11中；如图8、9所示，第一驱动杆16安装在第一传动槽12中，且其一端与第一齿条15的侧端面固定连接；第一限位弹簧20安装在第一传动槽12中，且第一限位弹簧20的两端分别与第一传动槽12内壁和第一驱动杆16的端面连接；第二齿条17安装在第一驱动杆16的上端面上；第一齿轮18通过轴安装在第一传动槽12中，且第一齿轮18与第二齿条17相配合；如图7、10所示，第三齿条19一端从第一传动壳10下端面的第三滑槽13的槽口插入第三滑槽13并穿过第一传动槽12再次插入第四滑槽14中；如图3所示，第三齿条19未插入第三滑槽13的一端与第一滑槽2的底部固定连接。

如图14、15所示，上述第二齿条机构8包括第三梯形滑条21、第二传动壳22、第五滑槽23、第二传动槽24、第六滑槽25、第七滑槽26、第四齿条27、第二驱动杆28、第二齿轮29、第五齿条32、第六齿条30、第二限位弹簧31，其中如图18所示，第二传动壳22的一个侧端面上开有第五滑槽23；如图19所示，第五滑槽23中与槽口相对的侧面上开有第二传动槽24；第二传动槽24的下端面靠近第五滑槽23处开有第六滑槽25，且第六滑槽25与第二传动壳22下端面相通；如图20所示，第二传动槽24的上端面靠近第五滑槽23处开有第七滑槽26，且第七滑槽26的槽口与第六滑槽25的槽口相对；如图14所示，第二传动壳22上与开有第五滑槽23的侧端面相对的那个侧端面上安装有第三梯形滑条21；如图3、4所示，第二传动壳22通过第三梯形滑条21与梯形滑槽3的滑动配合安装在第一滑槽2的内壁上，且第二传动壳22的上端面与压板4的下端面固定连接；如图15所示，第四齿条27通过其上的上下端面和两个侧端面与第五滑槽23内壁的滑动配合安装在第五滑槽23中；如图16、17所示，第二驱动杆28安装在第二传动槽24中，且其一端与第四齿条27的侧端面固定连接；第二限位弹簧31安装在第二传动槽24中，且第二限位弹簧31的两端分别与第二传动槽24内壁和第二驱动杆28的端面连接；第五齿条32安装在第二驱动杆28的上端面上；第二齿轮29通过轴安装在第二传动槽24中，且第二齿轮29与第五齿条32相配合；如图14所示，第六齿条30一端从第二传动壳22下端面的第六滑槽25的槽口插入第六滑槽25并穿过第二传动槽24再次插入第七滑槽26中；如图3所示，第六齿条30未插入第六滑槽25的一端与第一滑槽2的底部固定连接。

如图21、22所示，上述限载机构60包括限载轮53、第三轴孔54、第八滑槽55、限位块56、第二复位弹簧57、限位环58、限位槽59、固定环61、涡卷弹簧62，其中如图23、24所示，固定环61通过其一个端面安装在第一滑槽2的内壁上；限载轮53的外圆面上开有第八滑槽55；限载轮53的两个端面之间开有贯通的第三轴孔54；限载轮53通过第三轴孔54与第三轴52的外圆面之间的轴承配合安装在第三轴52上；限位环58的内圆面上周向均匀地开有若干个限位槽59；限位环58通过其内圆面嵌套在限载轮53的外圆面上；限载轮53通过其一个端面与第四齿轮51的一个端面固定连接；限位环58位于固定环61的内圆面中；涡卷弹簧缠绕在限位环的外圆面上，且涡卷弹簧的两端分别与限位环的外圆面和固定环的内圆面固定连接；限位块一端插入第八滑槽，第二复位弹簧位于第八滑槽中，且第二复位弹簧的两端分别与第八滑槽的内壁和限位块的端面连接；限位块在第四齿轮加速旋转时，会因为离心力作用嵌入到某一个限位槽中，当第四齿轮不旋转时，在第二复位弹簧拉动下回到第八滑槽中；

在初始状态时，第一齿条不与第四齿轮相啮合；第四齿条不与第三齿轮相啮合；当第一齿条15沿第二滑槽11向外滑动时，第一齿条15与第四齿轮51啮合；当第四齿条27沿第五滑槽23向外滑动时，第四齿条27与第三齿轮48相啮合。

如图6所示，上述第一复位弹簧36为压缩弹簧；第二复位弹簧57为拉伸弹簧；第一限位弹簧20和第二限位弹簧31可压缩可拉伸。

如图13、20所示，上述第三滑槽13的槽口尺寸与第四滑槽14的槽口尺寸相等，第六滑槽25的槽口尺寸与第七滑槽26的槽口尺寸相等。

如图9、16所示，上述第一限位弹簧20和第二限位弹簧31在初始状态时均为压缩状态。

如图8所示，上述第二齿条17的长度与第一齿条15在第二滑槽11中的滑动行程相等。

如图15所示，上述第五齿条32的长度与第四齿条27在第五滑槽23中的滑动行程相等。

如图4所示，上述第五锥齿轮46的尺寸参数与第六锥齿轮47的尺寸参数相等；第六锥齿轮47的尺寸参数与第七锥齿轮50的尺寸参数相等。

如图4所示，上述第一锥齿轮38的尺寸参数与第二锥齿轮39的尺寸参数相等；第二锥齿轮39的尺寸参数与第三锥齿轮41的尺寸参数相等；第三锥齿轮41的尺寸参数与第四锥齿轮42的尺寸参数相等。

如图4所示，上述第四齿轮51与第三齿轮48的传动比3：1。

本发明中第一齿条机构7和第二齿条机构8的设计目的是，当有很大的压力平稳地作用于压板4时，压板4带动第一齿轮18机构和第二齿轮29机构一起向下运动，两个第一复位弹簧36同时被压缩；第一传动壳10与第三齿条19发生相对运动；第二传动壳22与第六齿条30发生相对运动；第三齿条19带动第一齿轮18旋转；第一齿轮18通过第二齿条17和第一驱动杆16带动第一齿条15沿第二滑槽11向外滑动；第一齿条15与第四齿轮51啮合，第一齿条15带动第四齿轮51旋转；与此同时，第六齿条30带动第二齿轮29旋转；第二齿轮29与第五齿条32不发生作用；第四齿条27位于第五滑槽23中不发生移动；此时，第三齿轮48不受第二齿条机构8的干涉；第四齿轮51通过第七锥齿轮50、第四锥齿轮42、第二传动轴40、第三锥齿轮41、第五锥齿轮46和单向离合器45带动载荷飞轮44旋转；第五锥齿轮46通过第二锥齿轮39、第一锥齿轮38和第六锥齿轮47带动第三齿轮48旋转；第三齿轮48的旋转方向与载荷飞轮44和第四齿轮51的旋转方向相同；由于载荷飞轮44和第三齿轮48的共同惯性很大，载荷飞轮44和第三齿轮48缓慢加速旋转；压板4在压力的作用下缓慢下降；从而第一齿条机构7对作用于压板4上的大压力产生了明显的阻尼作用；当压板4随着第一齿条机构7和第二齿条机构8向下到达极限位置时停止运动；第一复位弹簧36被压缩到最短，第一限位弹簧20被拉伸；第三齿轮48停止旋转，载荷飞轮44继续旋转；接着载荷飞轮44在摩擦力的作用下逐渐停止旋转；然后撤去施加在压板4上的压力；在两个第一复位弹簧36作用下，压板4带动第一齿条机构7和第二齿条机构8向上运动；第三齿条19通过第一齿轮18、第二齿条17和第一驱动杆16带动第一齿条15沿第二滑槽11向内收缩；第一齿条15与第四齿轮51分离不发生相互作用；与此同时，第六齿条30通过第二齿轮29、第五齿条32和第二驱动杆28带动第四齿条27沿第五滑槽23向外滑动；第四齿条27与第三齿轮48相啮合；第四齿条27带动第三齿轮48旋转；第三齿轮48通过第六锥齿轮47、第一锥齿轮38、第一传动轴37、第二锥齿轮39、第五锥齿轮46和单向离合器45带动载荷飞轮44旋转；第五齿轮通过第三锥齿轮41、第二传动轴40、第四锥齿轮42和第七锥齿轮50带动第四齿轮51旋转；压板4随第二齿条机构8缓慢上升；此时，第四齿轮51与载荷飞轮44和第三齿轮48的旋转方向相同；由于第四齿轮51与第三齿轮48的传动比3：1，所以第三齿轮48自下而上从最下面极限位置运动到初始位置时的旋转圈数是第四齿轮51自上而下从初始位置运动到最下面极限位置时的旋转圈数的1/3；由于第五锥齿轮46的尺寸参数与第六锥齿轮47的尺寸参数相等；第六锥齿轮47的尺寸参数与第七锥齿轮50的尺寸参数相等；第一锥齿轮38的尺寸参数与第二锥齿轮39的尺寸参数相等；第二锥齿轮39的尺寸参数与第三锥齿轮41的尺寸参数相等；第三锥齿轮41的尺寸参数与第四锥齿轮42的尺寸参数相等，所以压板4自下而上从最下面极限位置运动到初始位置时载荷飞轮44的旋转圈数是压板4自上而下从初始位置运动到最下面极限位置时载荷飞轮44旋转圈数的1/3；从而达到了阻尼缓冲器压难放易的特点；由于阻尼缓冲器在恢复原状时速度相对于自然恢复原状的速度较缓，从而起到了对人的保护作用，当人撤去压力时，阻尼器不会因为极速回位而对人造成冲击碰撞。

本发明中限载机构60的设计目的是，当压板4上的压力超过此装置所允许的承受极限时，第四齿轮51带动限载轮53加速旋转；第二复位弹簧57被拉长，限位块56沿第八滑槽55向外滑动并嵌入限位环58上的其中一个限位槽59中；限载轮53带动限位环58旋转；限位环58的旋转使得涡卷弹簧62发生形变并阻止限位环58持续旋转；限位环58通过限位块56和限载轮53使得第四齿轮51停止旋转；压板4停止向下运动；整个装置对压力不再产生阻尼效果，从而达到了限制载荷的目的并对整个装置起到了过载保护的作用；当压力撤去，限位槽59对限位块56的作用力消失，第二复位弹簧57拉动限位块56回到第八滑槽55中解除限制；涡卷弹簧62的恢复力使得限位环58反向旋转回到与固定环61的相对初始状态；限位环58通过限位块56带动限载轮53回转到与固定环61的相对初始状态；在两个第一复位弹簧36作用下，压板4带动第一齿条机构7和第二齿条机构8向上运动；第三齿条19通过第一齿轮18、第二齿条17和第一驱动杆16带动第一齿条15沿第二滑槽11向内收缩；第一齿条15与第四齿轮51分离不发生相互作用；第六齿条30通过第二齿轮29、第五齿条32和第二驱动杆28带动第四齿条27沿第五滑槽23向外滑动；第四齿条27与第三齿轮48相啮合；第四齿条27带动第三齿轮48旋转；第三齿轮48通过第六锥齿轮47、第一锥齿轮38、第一传动轴37、第二锥齿轮39、第五锥齿轮46和单向离合器45带动载荷飞轮44旋转；压板4随第二齿条机构8缓慢上升；第五齿轮通过第三锥齿轮41、第二传动轴40、第四锥齿轮42和第七锥齿轮50带动第四齿轮51旋转；当压板4上升到初始位置时，第三齿轮48和第四齿轮51停止旋转，载荷飞轮44在摩擦力的作用下逐渐停止旋转。

本发明中第一限位弹簧20和第二限位弹簧31在初始状态时均为压缩状态的设计目的是，为了保证当压板4在压力作用下向下运动时，第一齿轮18能够立刻与第二齿条17建立啮合关系；使得第二齿条17通过第一驱动杆16带动第一齿条15与第四齿轮51相啮合，进而建立传动关系；当压力撤销时，在第一复位弹簧36的作用下，压板4带动第二齿条机构8向上运动；由于第二限位弹簧31处于压缩状态，使得第二齿轮29立刻与第五齿条32建立啮合关系，第五齿条32通过第二驱动杆28带动第四齿条27与第三齿轮48相啮合，进而建立传动关系。

本发明中第二齿条17的长度与第一齿条15在第二滑槽11中的滑动行程相等，第五齿条32的长度与第四齿条27在第五滑槽23中的滑动行程相等的设计目的是，初始状态时，第二齿条17未与第一齿轮18相啮合，第五齿条32未与第二齿轮29相啮合；当大压力使得压板4向下运动时，压板4带动第一齿条机构7和第二齿条机构8向下运动；由于第一限位弹簧20和第二限位弹簧31在初始状态被压缩，第一限位弹簧20和第二限位弹簧31分别压迫第一驱动杆16和第二驱动杆28；第一驱动杆16和第二驱动杆28分别带动第二齿条17和第五齿条32向第一传动槽12和第二传动槽24外移动；在第三齿条19的作用下，第二齿条17的旋转方向与第二齿条17的运动方向一致，进而第一齿轮18与第二齿条17相啮合；第一齿轮18通过第二齿条17和第一驱动杆16带动第一齿条15向第二滑槽11外滑动；当第一齿条15运动到与第四齿轮51相啮合的位置时，第二齿条17与第一齿轮18的啮合刚好结束，第一限位弹簧20被拉伸；第一齿轮18继续旋转，第一限位弹簧20此时通过第一驱动杆16对第二齿条17的拉动方向发生改变；第一齿轮18推动第二齿条17，第二齿条17通过第一驱动杆16使得第一齿条15与第四齿轮51保持啮合状态；与此同时，第六齿条30带动第二齿轮29旋转，第二齿轮29的旋转方向与第一齿轮18旋转方向相同；第二齿轮29未与第五齿条32相啮合；第二限位弹簧31的作用力与第二齿轮29的旋转方向不一致，从而第二齿轮29对第五齿条32形成阻碍，第四齿条27位于第五滑槽23中不发生移动；当大压力撤销时，压板4带动第一齿条机构7和第二齿条机构8向上运动；第三齿条19带动第一齿轮18反向旋转；第一齿轮18的旋转方向与第一限位弹簧20的作用力一致；第二齿条17与第一齿轮18相啮合，第二齿条17通过第一驱动杆16带动第一齿条15向第二滑槽11中收缩，第一齿条15脱离第四齿轮51；第一齿条15结束与第四齿轮51的传动关系并立刻回到初始位置；此时，第二齿条17刚好回到初始位置并与第二齿条17解除啮合关系；第一限位弹簧20被压缩；第一限位弹簧20对第二齿条17的作用力与第一齿轮18旋转方向相反；第一齿轮18作用于第二齿条17，第二齿条17通过第一驱动杆16使得第一齿条15在第二滑槽11中不产生任何方向的移动，以保证在压板4上升过程中第一齿条15与第四齿轮51不会发生啮合；与此同时，第二齿轮29在第六齿条30的作用下旋转，且旋转方向与第一齿轮18的旋转方向相同；第二限位弹簧31通过第二驱动杆28对第五齿条32的作用与第二齿轮29的旋转方向一致；第二齿轮29与第五齿条32立刻产生啮合；第二齿轮29通过第五齿条32和第二驱动杆28带动第四齿条27沿第五滑槽23向外滑动；第四齿条27立刻与第三齿轮48啮合；第四齿条27带动第三齿轮48旋转；此时，第五齿条32与第二齿轮29刚好解除啮合关系；第二限位弹簧31被拉伸；第二齿轮29继续旋转，第二齿轮29对第五齿条32产生推力，以保证第四齿条27与第三齿轮48在压板4上升过程中处于啮合状态；当压板4在压力的作用下再次向下运动时，第二齿轮29在第六齿条30的作用下反向旋转；此时第二齿轮29的旋转方向与第二限位弹簧31对第五齿条32的作用力一致；第五齿条32与第二齿轮29立刻产生啮合；第二齿轮29通过第五齿条32和第二驱动杆28带动第四齿条27向第五滑槽23中收缩；第四齿条27立刻脱离第三齿轮48，第二限位弹簧31再次回到被压缩的状态；此时，第二齿轮29的旋转方向与第二限位弹簧31对第五齿条32的作用力相反；第二齿轮29与第五齿条32解除啮合关系，第二齿轮29对第五齿条32产生向内的推力，以保证在压板4下降过程中第四齿条27不与第三齿轮48发生作用。

具体实施方式：当有很大的压力平稳地作用于压板4时，压板4在压力的作用下带动第一传动壳10和第二传动壳22向下运动；两个第一复位弹簧36被压缩；第三齿条19带动第一齿轮18旋转，第六齿条30带动第二齿轮29旋转；由于第一限位弹簧20对第二齿条17的作用力与第一齿轮18的旋转方向一致，所以第一齿轮18通过第二齿条17和第一驱动杆16带动第一齿条15沿第二滑槽11向外滑动；第二齿轮29第一齿条15与第四齿轮51产生啮合关系；由于第二限位弹簧31对第五齿条32的作用力与第二齿轮29的旋转方向相反，所以第二齿轮29与第五齿条32不产生啮合关系；第四齿条27与第三齿条19不产生啮合关系；第四齿轮51在第一齿条15的作用下旋转，第四齿轮51通过第七锥齿轮50、第四锥齿轮42、第三锥齿轮41、第五锥齿轮46和单向离合器45带动载荷飞轮44旋转；第五锥齿轮46通过第二锥齿轮39、第一锥齿轮38和第六锥齿轮47带动第三齿轮48旋转；由于载荷飞轮44的惯性很大，在加之第三齿轮48的惯性，为了启动载荷飞轮44导致第四齿轮51的旋转缓慢，从而对施加在压板4上的压力形成了一定的阻尼缓冲作用。

当压板4上的压力撤销时，两个第一复位弹簧36通过压板4带动第一传动壳10和第二传动壳22向上运动；第三齿条19带动第一齿轮18反向旋转，第一齿轮18通过第二齿条17和第一驱动杆16带动第一齿条15脱离第四齿轮51；与此同时，第六齿条30带动第二齿轮29旋转，第二齿轮29通过第五齿条32和第二驱动杆28带动第四齿条27与第三齿轮48啮合；第三齿轮48通过第六锥齿轮47、第一锥齿轮38、第二锥齿轮39、第五锥齿轮46和单向离合器45带动载荷飞轮44旋转；第五锥齿轮46通过第三锥齿轮41、第四锥齿轮42和第七锥齿轮50带动第四齿轮51旋转；由于载荷飞轮44的惯性很大，为了使得载荷飞轮44旋转，第三齿轮48旋转缓慢；由于第三齿轮48与第四齿轮51的传动比为1/3，所以在压板4上下移动距离相等的情况下，压板4上升时比下降时稍快，从而实现了阻尼缓冲器压难收易得效果，以保证在压力撤销时，压板4的上升不会对人造成冲击伤害。

比如阻尼缓冲器安装在载人电梯底部被用作电梯失效后的缓冲装置，当电梯因为故障或者超重原因导致在行进的过程中失效时，电梯很可能会下落；当电梯下落至底部时，电梯的下落加速度对阻尼缓冲器形成冲击；压板4受到很大的压力；压板4带动第一齿条机构7和第二齿条机构8向下运动；第三齿条19和第六齿条30分别带动第四齿轮51和第三齿轮48旋转；两个第一复位弹簧36同时被压缩；由于第一限位弹簧20对第二齿条17的作用力与第一齿轮18的旋转方向一致，所以第一齿轮18通过第二齿条17和第一驱动杆16带动第一齿条15沿第二滑槽11向外滑动；第二齿轮29第一齿条15与第四齿轮51产生啮合关系；由于第二限位弹簧31对第五齿条32的作用力与第二齿轮29的旋转方向相反，所以第二齿轮29与第五齿条32不产生啮合关系；第四齿条27与第三齿条19不产生啮合关系；第四齿轮51在第一齿条15的作用下旋转，第四齿轮51通过第七锥齿轮50、第四锥齿轮42、第三锥齿轮41、第五锥齿轮46和单向离合器45带动载荷飞轮44旋转；第五锥齿轮46通过第二锥齿轮39、第一锥齿轮38和第六锥齿轮47带动第三齿轮48旋转；由于载荷飞轮44的惯性很大，在加之第三齿轮48的惯性，为了启动载荷飞轮44导致第四齿轮51的旋转缓慢，从而对施加在压板4上的电梯冲击力形成了一定的阻尼缓冲作用；当电梯由于阻尼缓冲器作用而停止向下运动时，载荷飞轮44继续旋转；由于两个第一复位弹簧36的作用，使得压板4带动第一齿条机构7和第二齿条机构8向上运动；第三齿条19带动第一齿轮18反向旋转，第一齿轮18通过第二齿条17和第一驱动杆16带动第一齿条15脱离第四齿轮51；与此同时，第六齿条30带动第二齿轮29旋转，第二齿轮29通过第五齿条32和第二驱动杆28带动第四齿条27与第三齿轮48啮合；第三齿轮48通过第六锥齿轮47、第一锥齿轮38、第二锥齿轮39、第五锥齿轮46和单向离合器45欲带动载荷飞轮44旋转；由于第三齿轮48与第四齿轮51的传动比为1/3，所以在压板4上下移动距离相等的情况下，第三齿轮48带动载荷飞轮44旋转的速度要小于第四齿轮51带动载荷飞轮44旋转的速度；由于压板4由底部向上运动的时间间隔很短，此时，载荷飞轮44正以高于第三齿轮48能带动载荷飞轮44旋转的最高速度的速度旋转，所以载荷飞轮44对第五齿轮的旋转不构成阻碍；压板4迅速上升；当压板4带动电梯一起上升到压板4的初始位置时，第一复位弹簧36恢复原状；由于电梯向上运动的惯性，电梯带动压板4继续向上运动并使得第一复位弹簧36拉伸；第一复位弹簧36使得电梯及压板4在很短的时间和距离内停止向上运动；此时的载荷飞轮44的旋转在摩擦力的作用下接近停止；第一复位弹簧36的恢复力再次使得压板4带动电梯向下运动；第四齿轮51再次带动载荷飞轮44旋转，由于载荷飞轮44惯性很大，再次使得压板4带动电梯下降的速度进一步减小；第一复位弹簧36再一次被压缩；当压板4带动电梯下降到最低处时，第一复位弹簧36的恢复力又带动压板4和电梯开始上升；此时载荷飞轮44的速度大，使得第三齿轮48的旋转不受载荷飞轮44的阻碍；电梯和压板4无阻碍地向上运动；电梯和压板4上上下下往复运动直至电梯上下晃动停止，作用在压板4上的压力趋于平稳；两个第一复位弹簧36在电梯及人的重力作用下处于被压缩状态；从电梯失效从高处落下到达底部直至电梯完全静止在底部，载荷飞轮44在摩擦力的作用下停止旋转；电梯上下波动的时间间隔因仅下落受到飞轮阻碍而上升是不受飞轮的阻碍大大延长了电梯下落的冲击缓冲时间；最大限度地保证了电梯内人员的安全；当救援到达后，电梯内的人员依次从电梯里出来；由于阻尼缓冲器的压板4上升过程中，第三齿轮48要带动大惯性的载荷飞轮44旋转以及一个人相对于电梯及全部人员的重量的轻微，所以每出来一个人，电梯在第一复位弹簧36的作用下向上缓慢运动一个很小的距离；不至于发生人刚出去，电梯就立刻上升的现象；从而避免电梯对人的冲击伤害。

当施加在压板4上压力超过了额定载荷时，压板4在压力的作用下下降，第三齿条19带动第一齿轮18旋转，第一齿轮18通过第二齿条17、第一驱动杆16和第一齿条15带动第四齿轮51旋转；由于施加在压板4上的压力很大，使得第四齿轮51的旋转速度大于正常状况下的旋转速度；此时，限载轮53在第四齿轮51的作用下旋转，且其旋转速度大于正常状态下的旋转速度；限位块56在离心力的作用下向第八滑槽55外滑动，第二复位弹簧57被拉伸；限位块56嵌入限位环58内圆面上的限位槽59中；限位块56带动限位环58旋转，涡卷弹簧62发生形变；由于涡卷弹簧62的弹性系数很大，所以涡卷弹簧62在产生少量形变后阻止限位环58继续旋转；限载轮53同时停止旋转；限载轮53通过第四齿轮51和第一齿条15阻止压板继续向下运动；从而使得阻尼缓冲器在超过额定载荷的作用下停止工作，这样保证了设备不会因为突然停止而被进一步破坏，延缓了设备的老化，降低了设备的更换成本；当压力撤销时，涡卷弹簧62的恢复力使得限位环58反向旋转回到与固定环61的相对初始状态；限位环58通过限位块56带动限载轮53回转到与固定环61的相对初始状态；第二复位弹簧57拉动限位块56滑出限位槽59；解除对限载轮53的限制；在第一复位弹簧36的作用下；压板4带动第一齿条机构7和第二齿条机构8向上运动回到初始位置。

综上所述，本发明的有益效果：在整个阻尼缓冲的过程中，阻尼缓冲器的内部全部为机械传动；结构比传统的液压式更为简单；第一齿条机构7和第二齿条机构8通过一系列的传动实现了对大载荷的阻尼缓冲效果，进而防止了在撤销载荷时，阻尼缓冲器的复位对人员的冲击伤害；当很小的载荷作用于压板4时，整个阻尼缓冲器不发挥作用；此外，其上的限载机构60保证了阻尼缓冲器在超过额定载荷作用下不发生损坏。

Claims (9)

1.一种限载加速度阻尼缓冲器，其特征在于：它包括底座、第一滑槽、梯形滑槽、压板、均衡块、第一梯形滑条、第一齿条机构、第二齿条机构、U型支架、第一轴孔、第二轴孔、第一复位弹簧、第一传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二传动轴、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第一轴、载荷飞轮、单向离合器、第五锥齿轮、第六锥齿轮、第三齿轮、第二轴、第七锥齿轮、第四齿轮、第三轴、限载机构，其中底座的上端面上开有第一滑槽；第一滑槽内壁两个相对的侧面上分别开有两个梯形滑槽，且每个侧面上的两个梯形滑槽关于底座中心面对称；四个梯形滑槽在竖直方向相互平行；均衡块的一个侧面的边沿安装有第一梯形滑条；两个均衡块分别通过第一梯形滑条与梯形滑槽的配合对称地安装在第一滑槽中；第一齿条机构和第二齿条机构对称地安装在第一滑槽内开有梯形滑槽的两侧面上；第一齿条机构和第二齿条机构分别与相应的均衡块的侧端面固定连接；单向离合器与第五锥齿轮通过第一轴安装在第一滑槽中，且单向离合器和第五锥齿轮通过各自的一个端面固定连接；载荷飞轮通过其内圆面嵌套在单向离合器的外圆面上；U型支架的两端的侧面上分别开有第一轴孔和第二轴孔；U型支架安装在第一滑槽的底部；第一轴位于U型支架两端之间；第一传动轴穿过第一轴孔安装在U型支架的一端；第二传动轴穿过第二轴孔安装在U型支架的另一端；第一锥齿轮与第二锥齿轮分别安装在第一传动轴的两端，且第二锥齿轮与第五锥齿轮相啮合；第三锥齿轮和第四锥齿轮安装在第二传动轴的两端，且第三锥齿轮与第五锥齿轮相啮合；第六锥齿轮和第三齿轮通过第二轴安装在第一滑槽中，且第六锥齿轮和第三齿轮通过各自的一个端面固定连接；第六锥齿轮与第一锥齿轮相啮合；限载机构安装在第一滑槽内壁上且靠近第一齿条机构；第三轴一端穿过限载机构与第一滑槽内壁固定连接；第七锥齿轮和第四齿轮通过各自的内圆面安装在第三轴未与第一滑槽内壁连接的一端上；第七锥齿轮和第四齿轮通过各自的一个端面固定连接；第四齿轮未与第七锥齿轮连接的一端的端面与限载机构固定连接；第七锥齿轮与第四锥齿轮相啮合；压板安装在第一齿条机构和第二齿条机构之上；两个均衡块分别与压板下端面的两端固定连接；两个第一复位弹簧位于第一滑槽中，且两个第一复位弹簧对称地分布于第一滑槽底部的两端；每个第一复位弹簧的两端均分别与第一滑槽的底部和压板的下端面连接；

上述第一齿条机构包括第二梯形滑条、第一传动壳、第二滑槽、第一传动槽、第三滑槽、第四滑槽、第一齿条、第一驱动杆、第二齿条、第一齿轮、第三齿条、第一限位弹簧，其中第一传动壳的一个侧端面上开有第二滑槽；第二滑槽中与槽口相对的侧面上开有第一传动槽；第一传动槽的下端面靠近第二滑槽处开有第三滑槽，且第三滑槽与第一传动壳下端面相通；第一传动槽的上端面靠近第二滑槽处开有第四滑槽，且第四滑槽的槽口与第三滑槽的槽口相对；第一传动壳上与开有第二滑槽的侧端面相对的那个侧端面上安装有第二梯形滑条；第一传动壳通过第二梯形滑条与梯形滑槽的滑动配合安装在第一滑槽的内壁上，且第一传动壳的上端面与压板的下端面固定连接；第一齿条通过其上的上下端面和两个侧端面与第二滑槽内壁的滑动配合安装在第二滑槽中；第一驱动杆安装在第一传动槽中，且其一端与第一齿条的侧端面固定连接；第一限位弹簧安装在第一传动槽中，且第一限位弹簧的两端分别与第一传动槽内壁和第一驱动杆的端面连接；第二齿条安装在第一驱动杆的上端面上；第一齿轮通过轴安装在第一传动槽中，且第一齿轮与第二齿条相配合；第三齿条一端从第一传动壳下端面的第三滑槽的槽口插入第三滑槽并穿过第一传动槽再次插入第四滑槽中；第三齿条未插入第三滑槽的一端与第一滑槽的底部固定连接；

上述第二齿条机构包括第三梯形滑条、第二传动壳、第五滑槽、第二传动槽、第六滑槽、第七滑槽、第四齿条、第二驱动杆、第二齿轮、第五齿条、第六齿条、第二限位弹簧，其中第二传动壳的一个侧端面上开有第五滑槽；第五滑槽中与槽口相对的侧面上开有第二传动槽；第二传动槽的下端面靠近第五滑槽处开有第六滑槽，且第六滑槽与第二传动壳下端面相通；第二传动槽的上端面靠近第五滑槽处开有第七滑槽，且第七滑槽的槽口与第六滑槽的槽口相对；第二传动壳上与开有第五滑槽的侧端面相对的那个侧端面上安装有第三梯形滑条；第二传动壳通过第三梯形滑条与梯形滑槽的滑动配合安装在第一滑槽的内壁上，且第二传动壳的上端面与压板的下端面固定连接；第四齿条通过其上的上下端面和两个侧端面与第五滑槽内壁的滑动配合安装在第五滑槽中；第二驱动杆安装在第二传动槽中，且其一端与第四齿条的侧端面固定连接；第二限位弹簧安装在第二传动槽中，且第二限位弹簧的两端分别与第二传动槽内壁和第二驱动杆的端面连接；第五齿条安装在第二驱动杆的上端面上；第二齿轮通过轴安装在第二传动槽中，且第二齿轮与第五齿条相配合；第六齿条一端从第二传动壳下端面的第六滑槽的槽口插入第六滑槽并穿过第二传动槽再次插入第七滑槽中；第六齿条未插入第六滑槽的一端与第一滑槽的底部固定连接；

上述限载机构包括限载轮、第三轴孔、第八滑槽、限位块、第二复位弹簧、限位环、限位槽、固定环、涡卷弹簧，其中固定环通过其一个端面安装在第一滑槽的内壁上；限载轮的外圆面上开有第八滑槽；限载轮的两个端面之间开有贯通的第三轴孔；限载轮通过第三轴孔与第三轴的外圆面之间的轴承配合安装在第三轴上；限位环的内圆面上周向均匀地开有若干个限位槽；限位环通过其内圆面嵌套在限载轮的外圆面上；限载轮通过其一个端面与第四齿轮的一个端面固定连接；限位环位于固定环的内圆面中；涡卷弹簧缠绕在限位环的外圆面上，且涡卷弹簧的两端分别与限位环的外圆面和固定环的内圆面固定连接；限位块一端插入第八滑槽，第二复位弹簧位于第八滑槽中，且第二复位弹簧的两端分别与第八滑槽的内壁和限位块的端面连接；限位块在第四齿轮加速旋转时，会因为离心力作用嵌入到某一个限位槽中，当第四齿轮不旋转时，在第二复位弹簧拉动下回到第八滑槽中；

在初始状态时，第一齿条不与第四齿轮相啮合；第四齿条不与第三齿轮相啮合；当第一齿条沿第二滑槽向外滑动时，第一齿条与第四齿轮啮合；当第四齿条沿第五滑槽向外滑动时，第四齿条与第三齿轮相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种限载加速度阻尼缓冲器，其特征在于：上述第一复位弹簧为压缩弹簧；第二复位弹簧为拉伸弹簧；第一限位弹簧和第二限位弹簧可压缩可拉伸。

3.根据权利要求1所述的一种限载加速度阻尼缓冲器，其特征在于：上述第三滑槽的槽口尺寸与第四滑槽的槽口尺寸相等，第六滑槽的槽口尺寸与第七滑槽的槽口尺寸相等。

4.根据权利要求1所述的一种限载加速度阻尼缓冲器，其特征在于：上述第一限位弹簧和第二限位弹簧在初始状态时均为压缩状态。

5.根据权利要求1所述的一种限载加速度阻尼缓冲器，其特征在于：上述第二齿条的长度与第一齿条在第二滑槽中的滑动行程相等。

6.根据权利要求1所述的一种限载加速度阻尼缓冲器，其特征在于：上述第五齿条的长度与第四齿条在第五滑槽中的滑动行程相等。

7.根据权利要求1所述的一种限载加速度阻尼缓冲器，其特征在于：上述第五锥齿轮的尺寸参数与第六锥齿轮的尺寸参数相等；第六锥齿轮的尺寸参数与第七锥齿轮的尺寸参数相等。

8.根据权利要求1所述的一种限载加速度阻尼缓冲器，其特征在于：上述第一锥齿轮的尺寸参数与第二锥齿轮的尺寸参数相等；第二锥齿轮的尺寸参数与第三锥齿轮的尺寸参数相等；第三锥齿轮的尺寸参数与第四锥齿轮的尺寸参数相等。

9.根据权利要求1所述的一种限载加速度阻尼缓冲器，其特征在于：上述第四齿轮与第三齿轮的传动比3：1。

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