CN109915506B - 恒速缓降装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了恒速缓降装置，属于缓降设备领域，包括夹绳轮组件、与夹绳轮组件连接的减速机构以及与减速机构连接的恒速机构，恒速机构包括与减速机构连接的驱动轮以及设置于驱动轮外围的限位体，驱动轮圆周上均布有通过销柱连接的、中心设置有内孔大于销柱直径的活动块，驱动轮转动时活动块受离心力的作用向外运动与限位体发生碰撞，活动块受限位体的反作用推动活动块向内移动。本发明保证恒速性能稳定的同时降低制造成本。

Description

恒速缓降装置

技术领域

本发明涉及缓降设备，尤其是一种控制物体恒速转动或运动的控制装置，用于消防逃生、电梯、高空作业、防坠器、索道、石油、矿山等领域。

背景技术

在生产和生活中，多种场所涉及到将人或物从高处运送到低处。下降时，在重力的作用下，人或物会加速度向下运动，极容易出现危险。所以从高处到低处运送人或物需要用到控制恒速下落的装置。

目前，在高层建筑外面安装的逃生缓降器中包括恒速控制装置，一般的逃生缓降器都采用离心摩擦机构来控制高空人体下降时的速度，这种机构体积大，下降时受人体重量限制，下降速度不稳定，缓降器中的离心摩擦块极易因摩擦发热受损导致缓降器失效，并且离心摩擦块出一旦进入水、油等易打滑失效，从而在逃生过程造成人身伤亡事故。

专利CN105936454A公开一种恒速控制装置，包括恒转速机构、夹绳轮组件和连接夹绳轮组件和恒转速机构的行星轮系，夹绳轮组件和行星轮系组成一个减速机构对绕在夹绳轮组件上的钢丝绳实施减速效果。夹绳轮组件、行星轮系和恒转速机构都设置在中心轴上，并且由前向后依次设置在圆筒状的外壳内，外壳前后两端固定安装有前盖板和后盖板，中心轴同时穿接在前盖板和后盖板上的中心孔上，实现对中心轴的承载和固定。恒转速机构包括与减速机构连接的驱动块，驱动块上设置有沿半径向外放射的外端开口的滑道，滑道内配合设置有沿滑道移动的滑块，驱动块外均匀设置若干与驱动块外圆对应的与滑块对应配合能够推动滑块沿滑道向内移动的呈连续凹凸结构的恒速控制块。虽然本专利的恒速效果以及结构稳定性较好，但是恒速控制装置的部件较多，且很多都是加工件，加工精度有严格限制，同时多个部件的组装也会带来累计误差，尤其是这种结构的恒速控制装置的很多部件都需要机械加工，生产成本较高。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种恒速缓降装置，保证恒速性能稳定的同时降低制造成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

恒速缓降装置，包括夹绳轮组件、与夹绳轮组件连接的减速机构以及与减速机构连接的恒速机构，恒速机构包括与减速机构连接的驱动轮以及设置于驱动轮外围的限位体，驱动轮圆周上均布有通过销柱连接的、中心设置有内孔大于销柱直径的活动块，驱动轮转动时活动块受离心力的作用向外运动与限位体发生碰撞，活动块受限位体的反作用推动活动块向内移动。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述驱动轮设置有两个，两个相对设置的驱动轮通过销柱固定连接，所述活动块设置在两个驱动轮之间。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述销柱两端圆周上设置有限定两个驱动轮之间距离的台阶，所述销柱为螺柱或者铆钉。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述销柱外套设一个圆筒形成所述台阶或者销柱外圆周两端加工两个肩台形成所述台阶。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述活动块横截面为圆形、椭圆形、多边形中的任意一种，所述活动块内孔横截面为圆形、椭圆形、两端为圆弧的长方形中的任意一种。

本发明技术方案的进一步改进在于：限位体设置在一个圆筒状的壳体内，所述限位体为设置在壳体内壁上的间隔设置的凸起，所述凸起为弧形、梯形或者三角形中的任一种。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述限位体为圆柱形的限位柱。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述限位柱外套设有保护套管。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述恒速机构和减速机构设置在主要由前面板、后面板以及将前面板和后面板通过架体螺栓固定穿接组成的安装架内，所述恒速机构和减速机构之间设置有间隔片，所述限位柱设置在前面板和间隔片之间。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述安装架上端连接有吊装环，安装架外设置有外壳，外壳上端设置吊装环的安装口，外壳下端设置有钢丝绳的出入口。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明恒速机构的驱动轮外设置有限位体，驱动轮上通过销柱连接有多个内孔大于销柱直径的活动块，活动块随着驱动轮的转动被甩出，因为限位体是固定的，因此当活动块碰到限位体后，又被推到驱动轮中心的方向，如此不断碰撞过程中，驱动轮的转动受到限制；驱动轮带动活动块与限位体反复碰撞，根据材料的弹性系数原理，当碰撞频率达到一个极限值时，一定时间内碰撞次数就会固定下来，限位体给活动块一个恒定的阻力，因此减速机构中的齿轮也会达到一个恒定转速，最终与减速机构连接的夹绳轮也会保持一个恒定的转速，最终实现恒速效果。

驱动轮的转速与活动块和限位体的数量有关，因此可以根据需要的运动速度设置活动块和限位体的大小以及数量。限位体的数量比活动块少，保证在活动块甩出时一定会和限位体发生碰撞。在保证恒速性能稳定的同时考虑制造成本可将限位体设置4个，活动块设置5个。

驱动轮设置两个，两个驱动轮相对连接并形成一个安装活动块的稳定的夹持空间。

销柱两端圆周上设置有两个台阶，可以控制驱动轮之间距离，台阶可以通过在销柱外套设一个圆筒形成，也可以是直接在销柱外圆周两端加工两个肩台，两种形式都可达到限位目的。同时在销柱外套接圆筒可以起到对销柱的保护作用，避免销柱在碰撞过程中急剧磨损和损坏后全部更换，延长使用寿命。

限位体可以是设置在圆筒状壳体内壁上的多种形状的凸起也可以圆柱形的限位柱，选用限位柱时可在限位柱外设置保护套管，保护套管硬度和耐磨性较强，避免限位柱在碰撞过程中急剧磨损，延长使用寿命。

本发明的活动块以及大部分的限位柱设置成均匀分布的，可以使活动块与限位柱碰撞后，活动块各部分均匀受力，使其转动更加顺畅，不易卡滞、不易损坏。其中圆周靠上位置的几个限位柱并不是均匀设置，而是较为紧凑的布置，目的也是为了在恒速机构的两侧靠上的位置留出一定的安装空间，便于穿接钢丝绳等部件。

活动块选用六角螺母或者未进行内螺纹加工的六角螺母，销柱可选用螺柱，一些普通件甚至标准件的选择进一步降低制造成本。

本发明包括恒速机构、夹绳轮组件和减速机构，减速机构将夹绳轮组件的旋转运动传递到恒速机构上，夹绳轮组件的夹绳轮内套入钢丝绳后，当拉动钢丝绳时，夹绳轮会带动减速机构和恒速机构转动。本发明可以用于高楼消防逃生，电梯或索道、矿山运送设备的恒速控制，高空作业的安全防护，防坠器等领域的设备上。本发明的恒速机构、减速机构、夹绳轮组件都设置在外壳内部，预防使用过程中外部环境对本发明的影响，提升本发明的安全性能。

附图说明

图1是本发明实施例一结构示意图；

图2是图1爆炸分解图；

图3是本发明恒速机构的爆炸分解图；

图4是本发明活动块的一种结构示意图；

图5是本发明活动块的另一种结构示意图；

图6是本发明活动块的另一种结构示意图；

图7是本发明活动块的另一种结构示意图；

图8是本发明活动块的另一种结构示意图；

图9是本发明活动块的另一种结构示意图；

图10是本发明实施例二限位体的结构示意图；

图11是本发明实施例二限位体的另一种结构示意图；

图12是本发明实施例二限位体的再一种结构示意图；

其中，1、驱动轮，2、销柱，3、活动块，4、限位柱，5、凸起，6、前面板，7、后面板，8、夹绳轮，9、架体螺栓，10、间隔片，11、吊装环。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例一

恒速缓降装置，如图1～3所示，包括夹绳轮组件、与夹绳轮组件连接的减速机构以及与减速机构连接的恒速机构，恒速机构和减速机构设置在安装架内，安装架主要包括前面板6和后面板7，前面板6和后面板7通过架体螺栓9穿接固定。恒速机构包括与减速机构连接的驱动轮1，驱动轮1圆周上均布有通过销柱2连接的活动块3，活动块3中心设置有大于销柱2直径的内孔，驱动轮1转动时可带动活动块3转动，且被甩出的活动块3外缘超过驱动轮外圆周。其中活动块3为一定厚度的片状结构，如图4～9所示，活动块3横截面为圆形、椭圆形、多边形的任意一种，为长方形或者正方形时可以将两端设计成圆弧，活动块3内孔横截面为圆形、椭圆形、两端为圆弧的长方形任意一种。驱动轮1外均匀设置有若干与活动块3对应的圆柱形的限位柱4，限位柱4能够推动活动块3向内移动。其中限位柱4固定或者铰接在安装架的前面板6和后面板7上。在限位柱4两端圆周上设置有限定前面板6和后面板7之间距离的台阶，可以在限位柱4外套设一个保护套管形成所述台阶，也可以在限位柱4外圆周两端加工两个肩台形成所述台阶。保护套管选用坚硬材质，比如45号钢、60号钢、65Mn或60SiMn等等坚硬材质中的任何一种，硬度和耐磨性较强，避免限位柱在碰撞过程中急剧磨损，延长使用寿命。

其中还可以将驱动轮1圆周上顶部的两侧的两根限位柱4设置成不是均匀布置的，即将顶部的两侧的两根限位柱4均沿着圆周向上移动一段距离，留出一个可以安装钢丝绳的空间，便于组装操作。

本发明活动块3随着驱动轮1的转动被甩出，因为限位柱4是固定的，因此当活动块3碰到限位柱4后，又被推到驱动轮1中心的方向，如此不断碰撞过程中，驱动轮1的转动受到限制；驱动轮1带动活动块3与限位柱4反复碰撞，根据材料的弹性系数原理，当碰撞频率达到一个极限值时，一定时间内碰撞次数就会固定下来，限位柱4给活动块3一个恒定的阻力，因此减速机构也会达到一个恒定转速，最终实现恒速效果。

优选的驱动轮1设置有两个，两个驱动轮1相对设置且通过销柱2固定连接，活动块3设置在两个驱动轮1之间的销柱2上，两个驱动轮1相对连接可形成一个安装活动块3的稳定的夹持空间。其中销柱2两端圆周上设置有限定两个驱动轮1之间距离的台阶，销柱2为螺柱或者铆钉。台阶的形成可以有多种形式，可以在销柱2外套设一个圆筒形成所述台阶，还可以在销柱2外圆周两端加工两个肩台形成所述台阶。

驱动轮1的转速与活动块3和限位柱4的数量有关，因此可以根据需要的运动速度设置活动块3和限位柱4的大小以及数量。限位柱4的数量比活动块3少，可以少一个或几个，保证在活动块3甩出时一定会和限位柱4发生碰撞。在保证恒速性能稳定的同时考虑制造成本可将限位柱设置4个，活动块设置5个。

夹绳轮组件包括夹绳轮8和设置在夹绳轮8下方的钢丝绳导向装置。夹绳轮8上设置缠绕钢丝绳的V型轮槽，轮槽的侧壁上制有花纹。同时夹绳轮8还可以是链轮、齿轮、带轮等传动轮，此时钢丝绳也需要做成与链轮、齿轮、带轮等相配合的链条，齿条或者皮带。钢丝绳导向装置包括呈三角形布置的三个可转动的钢丝绳导轮，其中上边的两个钢丝绳导轮之间设置有一个圆柱形的空心定位柱，空心定位柱铰接在一个定位销轴上，定位销轴两端铰接在安装架的后面板上。安装架上端安装有吊装环11，安装架外安装有外壳，外壳上端设置吊装环11的安装口，外壳下端设置有钢丝绳的出入口。

本实施例选用一种二级齿轮变速机构，包括固定在夹绳轮8侧面的一级大齿轮，一级大齿轮与一个一级小齿轮啮合，一级小齿轮上同轴固定连接一个二级大齿轮，二级大齿轮再与一个二级小齿轮啮合，二级小齿轮最终与恒速机构连接，其中减速机构可以是现有的任何一种减速机构，不仅仅限于以上提到的齿轮减速。

还可在恒速机构和减速机构之间设置一个间隔片10，间隔片10与前面板和后面板的形状类似，将间隔片放在前面板和后面板中间，间隔片将安装架的空间分隔成两部分。此时限位柱4穿接在间隔片10上，间隔片10中心设置有供二级小齿轮穿过的穿接孔。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于限位体的结构，限位体设置在圆筒状壳体内，壳体固定安装在前面板和间隔片之间。限位体为设置在壳体内壁上的间隔设置的凸起5，凸起5为弧形、梯形或者三角形中的任一种。

Claims (10)

1.恒速缓降装置，包括夹绳轮组件、与夹绳轮组件连接的减速机构以及与减速机构连接的恒速机构，其特征在于：恒速机构包括与减速机构连接的驱动轮（1）以及设置于驱动轮（1）外围的限位体，驱动轮（1）圆周上均布有通过销柱（2）连接的、中心设置有内孔大于销柱（2）直径的活动块（3），驱动轮（1）转动时活动块（3）受离心力的作用向外运动与限位体发生碰撞，活动块（3）受限位体的反作用推动活动块（3）向内移动。

2.根据权利要求1所述的恒速缓降装置，其特征在于：所述驱动轮（1）设置有两个，两个相对设置的驱动轮（1）通过销柱（2）固定连接，所述活动块（3）设置在两个驱动轮（1）之间。

3.根据权利要求2所述的恒速缓降装置，其特征在于：所述销柱（2）两端圆周上设置有限定两个驱动轮（1）之间距离的台阶，所述销柱（2）为螺柱或者铆钉。

4.根据权利要求3所述的恒速缓降装置，其特征在于：所述销柱（2）外套设一个圆筒形成所述台阶或者销柱（2）外圆周两端加工两个肩台形成所述台阶。

5.根据权利要求1所述的恒速缓降装置，其特征在于：所述活动块（3）横截面为圆形、椭圆形、多边形中的任意一种，所述活动块（3）内孔横截面为圆形、椭圆形、两端为圆弧的长方形中的任意一种。

6.根据权利要求1～5任一项所述的恒速缓降装置，其特征在于：限位体设置在一个圆筒状的壳体内，所述限位体为设置在壳体内壁上的间隔设置的凸起（5），所述凸起（5）为弧形、梯形或者三角形中的任一种。

7.根据权利要求1～5任一项所述的恒速缓降装置，其特征在于：所述限位体为圆柱形的限位柱（4）。

8.根据权利要求7所述的恒速缓降装置，其特征在于：所述限位柱（4）外套设有保护套管。

9.根据权利要求7所述的恒速缓降装置，其特征在于：所述恒速机构和减速机构设置在主要由前面板（6）、后面板（7）以及将前面板（6）和后面板（7）通过架体螺栓（9）固定穿接组成的安装架内，所述恒速机构和减速机构之间设置有间隔片（10），所述限位柱（4）设置在前面板（6）和间隔片（10）之间。

10.根据权利要求9所述的恒速缓降装置，其特征在于：所述安装架上端连接有吊装环（11），安装架外设置有外壳，外壳上端设置吊装环（11）的安装口，外壳下端设置有钢丝绳的出入口。