CN109939375A - 电磁控制式绳索滑降器 - Google Patents

Abstract

本发明为电磁控制式绳索滑降器，是一种滑降设备，是物体从高空向地面滑降的工具。主要解决人员或物资从高空向下滑降的技术和安全问题，实现意外情况下安全滑降。本发明由转换组件、发电机组件、制动控制组件、挂钩组件和绳索存放器组成，转换组件包括压紧齿轮、转换齿轮、压紧转换齿轮、齿形皮带，上述部件通过轴承、衬套装于壳体中。发电机组件的壳体与转换组件的端盖连接，发电机转子与转换齿轮花键连接。制动控制组件包括电磁部件和摩擦片，摩擦片通过花键套与发电机转子轴连接，电磁吸盘壳体与发电机壳体相连，挂钩组件固定在滑降器壳体上，绳索存放器由安全挂钩和绳索绕放件组成。本发明用于人员或物资从高空向地面的滑降。

Description

电磁控制式绳索滑降器

技术领域

本发明涉及滑降设备，特别是物体从高空向地面滑降的工具，具体是一种电磁控制式绳索滑降器。

背景技术

人们在日常工作和生活中经常遇到人员或物资需从高空向地面降落的情况，如在高层建筑上生活和工作的人，遇到意外需从建筑体外滑降逃生；空中可悬停式飞行器在悬停状态空投人员或物资的情况等，为保障人员和物资的安全，需有一种可靠的滑降工具，以应对可能遇到的滑降情况。

发明内容

为应对人们在社会生活中可能遇到的意外滑降情况，本发明提供一种方便灵活、安全可靠的电磁控制式绳索滑降器，以满足其需求。

本发明采用如下技术方案，电磁控制式绳索滑降器包括转换器组件、发电机组件、制动控制组件、挂钩组件和绳索存放器组件，所述转换器组件包括压紧齿轮及衬套、齿形皮带、转换齿轮、压紧转换齿轮、转换器壳体及端盖，转换器壳体和端盖中分别装有转换器齿轮轴承和压紧齿轮衬套，然后依次装入压紧齿轮、转换齿轮和压紧转换齿轮，齿形皮带内齿与压紧齿轮、压紧转换齿轮啮合装入，转换器端盖与转换器壳体用螺栓连接；所述发电机组件包括永磁极、碳刷组件、换向器、发电机转子、发电机壳体及轴承，发电机组件的组成部件装于发电机壳体，发电机壳体用紧固螺栓与转换器端盖连接，发电机转子与转换齿轮花键连接；所述制动控制组件包括导向紧固螺栓、内外摩擦片、内外电磁吸盘壳体、电磁线圈、花键套、止推轴承和平衡弹簧，电磁线圈装在内外电磁吸盘壳体中，外摩擦片装于内电磁吸盘壳体中，内摩擦片与花键套连接，平衡弹簧与止推轴承装在外电磁吸盘壳体中，花键套压入发电机转子上的花键孔中，内外电磁吸盘壳体与发电机壳体用导向紧固螺栓连接；所述挂钩组件包括挂钩和挂钩座，挂钩装在挂钩座中，挂钩座固定在转换器壳体下部；所述绳索存放器组件包括绳索、安全挂钩组件、吊架、轮毂和绳索挡架，通过安全挂钩挂在挂钩组件的挂钩上。

本发明的工作原理和程序如下：电磁控制式绳索滑降器是将物体沿绳索滑降时的直线运动转变为发电机转子的旋转运动产生的动力来工作的设备。利用压紧齿轮、压紧转换齿轮、齿形皮带外齿与绳索之间的装配所产生的过盈量，造成齿形皮带外齿与绳索之间的挤压力，当物体和滑降器一起下滑时，挤压力使绳索与齿形皮带之间产生摩擦力，此摩擦力带动压紧转换齿轮转动，压紧转换齿轮带动转换齿轮转动，转换齿轮带动发电机转子转动，实现了由直线运动到旋转运动的转换。发电机转动发电，给电磁线圈供电，使两个电磁吸盘间产生吸引力，此吸引力带动电磁吸盘移动，压紧内外摩擦片，二摩擦片之间摩擦力加上系统阻力产生的制动扭矩对滑降器进行制动，当制动扭矩小于下滑物体重量作用在滑降器上的扭矩（即下滑扭矩）时，在下滑扭矩作用下物体滑降速度增加，导致发电机转速增大，产生的电动势升高，流经电磁线圈的电流强度增加，两吸盘间的吸力增大，内外摩擦片之间的摩擦力增大，制动扭矩增大，当制动扭矩等于下滑扭矩时，物体滑降保持匀速，当制动扭矩大于下滑扭矩时，物体滑降速度下降，致使发电机转子转速降低，其电动势降低，电磁线圈上的电流强度变小，电磁吸盘间吸力下降，内外摩擦片之间的摩擦力减小，制动扭矩变小，当制动扭矩小于下滑扭矩时，在下滑扭矩作用下物体下降速度增大。如此通过电机转子的加速、减速、再加速、再减速的循环，实现物体滑降速度控制在安全范围内。

本发明的有益效果如下：1、本发明为创新设计，目前尚无同类产品，因而具有显著的新颖性和创造性，同时因所用材料和制造工艺无特殊要求，易于生产制造，所以具有良好的实用性；2、结构合理可行，性能安全可靠，具有较广的使用场所。

附图说明

图1—电磁控制式绳索滑降器结构简图

图2—图1中A-A剖面图

图3—图1中B-B剖面图

图4—绳索存放器结构简图

图5—电器原理图

图面说明：

图1中：1—压紧齿轮 2—齿形皮带 3—转换齿轮轴承 4—转换齿轮 5—压紧转换齿轮 6—转换器壳体 7—转换器端盖 8—永磁极 9—碳刷组件 10—发电机壳体11—发电机轴承 12—导向紧固螺栓 13—内摩擦片 14—外摩擦片 15—花键套16—止推轴承 17—平衡弹簧 18—外电磁吸盘壳体 19—电磁线圈 20—内电磁吸盘壳体 21—换向器 22—发电机转子 23—调节器 24—绳索 25—挂钩 26—挂钩座

图2中：1—压紧齿轮 2—齿形皮带 4—转换齿轮 5—压紧转换齿轮

图3中：3—转换齿轮轴承 27—端盖紧固螺栓 28—压紧齿轮衬套 29—紧固螺栓

图4中：24—绳索 30—安全挂钩 31—安全挡片 32—安全弹簧 33—过渡钢环34—钢索套 35—销轴 36—吊架 37—轮毂 38—挡圈 39—钢索挡架。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式，如图1所示，本发明包括转换器组件、发电机组件、制动控制组件、挂钩组件和绳索存放器组件（图4所示），所述转换器组件包括压紧齿轮1、齿形皮带2、转换齿轮轴承3、转换齿轮4、压紧转换齿轮5、转换器壳体6、转换器端盖7、转换齿轮轴承3（4件，图3所示）、压紧齿轮衬套28（6件、图3所示）压入转换器端盖7的孔中，孔端缩口防松，转换齿轮轴承3（5件）、压紧齿轮衬套28（6件）压入转换器壳体6的孔中，孔端缩口防松，压紧齿轮1（6件）以间隙配合形式装入压紧齿轮衬套28中，压紧转换齿轮5（2件）以过渡配合形式装入转换齿轮轴承3中，转换齿轮4以过渡配合形式装入转换齿轮轴承3中，齿形皮带2内齿与压紧齿轮1、压紧转换齿轮5以相同模数齿形的齿啮合装入，装配好的转换器端盖7用端盖紧固螺栓27与转换器壳体6连接。所述发电机组件包括永磁极8、碳刷组件9、发电机壳体10、发电机轴承11、换向器21、发电机转子22，发电机转子22与转换齿轮4花键连接，发电机轴承11压入发电机壳体10，壳体中装入永磁极8、碳刷组件9和换向器21后用紧固螺栓29与转换器端盖7连接。所述制动控制组件包括导向紧固螺栓12、内摩擦片13、外摩擦片14、花键套15、平衡弹簧17、外电磁吸盘壳体18、电磁线圈19、内电磁吸盘壳体20和调节器23，电磁线圈19（2件）装入内外电磁吸盘壳体18和20之间，用粘结剂粘接，外摩擦片14（6件）与内电磁吸盘壳体20花键连接，间隙配合，内摩擦片13（5件）与花键套15花键连接，间隙配合，逐片装入内外摩擦片，外摩擦片14可轴向移动，但不能转动，内摩擦片13可轴向移动和转动；平衡弹簧17、止推轴承16以间隙配合装入外电磁吸盘壳体18中，花键套15以过渡配合形式压入发电机转子22的花键孔中，内外电磁吸盘壳体20和18用4个导向紧固螺栓12与发电机壳体10连接；调节器23连接在电脑中，仅供受过专业培训的人员使用。制动控制组件用以控制物体滑降速度，使之处于最大滑降速度以下，保证滑降安全。所述挂钩组件由挂钩25和挂钩座26组成，挂钩25装入挂钩座26的槽中，挂钩座26焊接在转换器壳体6的下部。所述绳索存放器组件如图4所示，包括安全挂钩组件和存放组件、安全挂钩组件由安全挂钩30、安全挡片31、安全弹簧32、过渡钢环33，钢索套34、销轴35组成，存放组件由吊架36、轮毂37、挡圈38和绳索挡架39组成以及绳索24，绳索一头从转换器组件中绕出，滑降时将绳索头固定在滑降处，安全挂钩30与挂钩25连接，使之与物体一起滑降。

本发明零部件所用材料及制作工艺如下：转换器壳体6、吊架36、轮毂37、绳索挡架39用45号钢精密铸造并经机械加工制作，发电机组件、轴承、调节器为成品件，内外摩擦片14、15用Cr18Ni9制作，内外电磁吸盘壳体20、18用Cr18Ni9精铸而成，衬套用锡青钢制作，弹簧用65Mn钢丝制作，齿形皮带2用夹线橡胶模压硫化而成，绳索24为钢丝绳，电磁线圈19用铜质漆色线绕制沁漆而成，其余零件用45号钢制作并经热表处理。

下面说明本发明的使用方法及注意事项，设定滑降器在滑降初始位置，当人员或物资需要滑降时，先将滑降器的绳索一端固定在滑降处，将绳索存放器的安全挂钩挂在滑降器的挂钩中，推出绳索存放器，滑降人员系好安全带，并将安全带上的挂钩挂在滑降器的挂钩中，经检查确定挂接可靠后滑降人员从滑降处跳出，实施滑降，落地后摘除安全带，离开现场。如经过专业培训的人员滑降时可使用调节器，以获得不同的滑降速度。如滑降物资，可将物资装入安全袋中，将袋上的挂钩滑降器上的挂钩连接，推出物资，实施滑降。一根绳索上可同时供多人或多件物资滑降，但总重量应小于绳索的承载极限。滑降完后，整理器具和现场。

Claims (2)

1.一种电磁控制式绳索滑降器，其特征在于所述滑降器包括转换器组件、发电机组件、制动控制组件、挂钩组件和绳索存放器组件，所述转换器组件包括压紧齿轮（1）及衬套（28）、齿形皮带（2）、转换齿轮（4）、压紧转换齿轮（5）、转换器壳体（6）及端盖（7），转换器壳体（6）及端盖（7）中分别装有转换器齿轮轴承（3）和压紧齿轮衬套（28），然后依次装入压紧齿轮（1）、转换齿轮（4）和压紧转换齿轮（5），齿形皮带（2）内齿与压紧齿轮（1）、压紧转换齿轮（5）啮合装入，转换器端盖（7）与转换器壳体（6）用螺栓连接；所述发电机组件包括永磁极（8）、碳刷组件（9）、换向器（21）、发电机转子（22）及轴承，发电机组件的组成部件装于发电机壳体（10）中，发电机壳体（10）用紧固螺栓（29）与转换器端盖（7）连接；发电机转子（22）与转换齿轮（4）花键连接；所述制动控制组件包括导向紧固螺栓（12）、内外摩擦片（13、14）、内外电磁吸盘壳体（20、18）、电磁线圈（19）、花键套（15）、止推轴承（16）和平衡弹簧（17），电磁线圈（19）装在内外电磁吸盘壳体中，外摩擦片（14）装于内电磁吸盘壳体（20）中，内摩擦片（13）与花键套（15）连接，平衡弹簧（17）与止推轴承（16）装在外电磁吸盘壳体（18）中，花键套（15）压入发电机转子（22）上的花键孔中，内、外电磁吸盘壳体（20、18）与发电机壳体（10）用导向紧固螺栓（12）连接；所述挂钩组件包括挂钩（25）和挂钩座（26），挂钩（25）装于挂钩座（26）中，挂钩座（26）固定在转换器壳体（6）上；所述绳索存放器组件包括绳索（24）、安全挂钩组件和吊架（36）、轮毂（37）和绳索挡架（39），通过安全挂钩挂在挂钩组件的挂钩（25）上。

2.根据权利要求1所述的滑降器，其特征在于齿形皮带（2）内齿与压紧齿轮（1）、压紧转换齿轮（5）以相同模数齿形的齿啮合装配。