CN111140642A - 一种滑轮和太空转缆系统用的滑轮系统 - Google Patents

一种滑轮和太空转缆系统用的滑轮系统 Download PDF

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    • F16H55/36—Pulleys
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Abstract

太空转缆系统工作过程里，保持中心站、配重、载荷、各种缆绳在一根直线上，是非常重要的。利用一种滑轮系统，可以保证载荷、各种缆绳在工作过程里能够保持在一根直线上，主绳末端和载荷越过A配重也很快速，而且非常方便。

Description

一种滑轮和太空转缆系统用的滑轮系统
技术领域
在本发明是太空技术领域，以及滑轮领域，涉及一种滑轮系统。
背景技术
发明2018111758340专利提出了一种太空转缆系统，太空转缆系统通过变径过程来实现载荷的上行、下行、上下行、加速等任务。在变径过程中，必须使用滑轮来扣着各个绳子，使得中心站、配重、载荷、各种缆绳在一根直线上。滑轮用于在各个配重、主绳、载荷等之间传递角动量，起着非常重要的作用。主绳末端带着滑轮在多股绳上移动，普通滑轮的不能够方便地越过配重，必须拆下滑轮，把滑轮留在配重处。或者是利用滑轮的支架上有开口和插销，方便把多股绳取出来或放进去。太空转缆系统的变径绳的时间要求很高，变径速度高，拆下滑轮是很影响变径过程的。这些方式都不方便，影响工作速度。
空转缆系统需要把主绳（4）与A多股绳（3）或A配重（10）连接在一起，又要保证主绳能够相对A多股绳或A配重滑动，太空转缆系统的A多股绳的末端连接着A配重（10）。
悬磁浮轴承，又称为磁性轴承、磁轴承，是指通过控制感应磁场使得轮子保持悬浮状态，使轮子在不接触轴的情况下转动。控制系统能感应轮子的位置，实时调整力量，将轮子保持在要求的位置。
发明内容
一种带环的滑轮，用于主绳末端扣着A多股绳；
滑轮是由凹槽轮、轮架、支架、环组成，凹槽轮安装在轮架上，轮架、环分别连接在支架两头；主绳从环里穿过；主绳末端有一个椭球体，椭球体固定在主绳末端处；椭球体的直径至少比其中一个环的空隙大，不能够穿过该环；A配重的直径比凹槽轮与轮架之间的空隙大，不能够通过该空隙。
进一步地，一种主绳末端的滑轮，滑轮的支架的长度足够大，使得主绳末端载荷不能够触及A多股绳，A配重不能触及主绳。
进一步地，一种主绳末端的滑轮，A多股绳一侧的凹槽轮的上面、下面，分别有一块倾斜的引导板，引导板固定在轮架上；上面的引导板在最上面的凹槽轮与A多股绳之间，其下缘靠近凹槽轮的踏面；下面的引导板在最下面的凹槽轮与A多股绳之间，其上缘靠近凹槽轮的踏面。
进一步地，一种主绳末端的滑轮，支架是三角形支架，支架顶部有第二个环，主绳从第二个环中间穿过；椭球体的直径比第二个环大，不能够通过第二个环，而且椭球体的直径比远离中心站的环小，能够通过远离中心站的环；。
进一步地，一种主绳末端的滑轮，主绳一侧凹槽轮的右边，有一根平衡棒，平衡棒接到轮架或者支架上。
一种有开口的滑轮系统，用于太空转缆系统，太空转缆系统需要把主绳与A多股绳或A配重连接在一起，又要保证主绳能够相对A多股绳或A配重滑动，太空转缆系统的A多股绳的末端连接着A配重；
主绳末端有一种带环的滑轮，滑轮扣着A多股绳；
A配重有转动控制器和第二个滑轮，转动控制器以A多股绳为轴，转动控制器控制第二个滑轮的转向；
第二个滑轮是由凹槽轮、轮架、支架组成，凹槽轮安装在轮架上，轮架连接在支架上，支架安装在转动控制器上；第二个滑轮的轮架的其中一侧有开口，开口处有插销。
进一步地，一种滑轮系统，第二个滑轮的轮架的开口有喇叭状的引导条。
进一步地，一种滑轮系统，第二个滑轮的支架有伸缩动作筒。
一种载荷通过轮架的滑轮系统，用于太空转缆系统，太空转缆系统需要把主绳与A多股绳或A配重连接在一起，又要保证主绳能够相对A多股绳或A配重滑动，太空转缆系统的A多股绳的末端连接着A配重；
主绳末端有一种带环的滑轮，滑轮扣着A多股绳；A配重有转动控制器和第二个滑轮，转动控制器以A多股绳为轴，转动控制器控制第二个滑轮的转向；第二个滑轮是由凹槽轮、轮架组成，凹槽轮安装在轮架上，轮架安装在转动控制器上；凹槽轮与轮架之间的空隙足够大，以使得主绳末端的载荷能够通过空隙；轮架上有伸缩动作筒。
进一步地，一种滑轮或一种有开口的滑轮系统或一种载荷通过轮架的滑轮系统，主绳末端的滑轮或A配重处的第二个滑轮，有两个或多个凹槽轮，凹槽轮是沿着A多股绳的纵向来排列。
进一步地，一种滑轮或一种有开口的滑轮系统或一种载荷通过轮架的滑轮系统，凹槽轮采用磁悬浮轴承。
附图说明
图1，滑轮系统的侧面示意图。
图2，主绳末端的滑轮的上视图。
图3，主绳末端的滑轮的侧视图。
图4，有开口的第二个滑轮的下视图。
图5，载荷越过A配重后的示意图。
图6，有开口的滑轮系统的立体图。
图7，轮架很大的滑轮系统的立体图。
标记号
1，凹槽轮。2，轮架。3，A多股绳。4，主绳。5，引导板。6，中心站。7，椭球体。8，平衡棒。10，A配重。11，载荷。12，插销。13，齿圈。14，电机。20，环。21，主绳末端滑轮的支架。22，第二个滑轮的支架。23，引导条。24，伸缩动作筒。
有益效果
利用本发明提供的滑轮系统，太空转缆系统的主绳进行变径过程中，不论是在A配重之内，还是越过A配重，还是在A配重之外，都很方便。
主绳末端的滑轮保证了主绳末端在A配重转动半径之内时，能够扣着A多股绳，而且主绳末端在内移过程中越过A配重时，主绳末端的滑轮能够代替第二个滑轮，无需终止内移过程，只需要减速越过即可。
第二个滑轮保证了主绳末端在在A配重转动半径之外时，A配重能够扣着主绳。而且主绳末端在外移过程中越过A配重时，第二个滑轮能够马上代替主绳末端的滑轮，无需终止外移过程，只需要减速越过即可。
具体实施方式
下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
实施例1
如图3所示，一种带环20的滑轮，用于主绳末端扣着A多股绳3。所谓主绳末端扣着A多股绳3，是指A多股绳3从滑轮的凹槽轮1、轮架2之间的空隙穿过，使得主绳末端能够沿着A多股绳3滑动。
滑轮是由凹槽轮1、轮架2、支架21、环20组成，凹槽轮安装在轮架上，轮架2、环分别连接在支架21两头。主绳穿过滑轮的环20，而没有固定连接环，也没有固定连接滑轮。
主绳末端有一个椭球体7，椭球体内部是空心的，主绳在椭球体7中间穿过，并在椭球体内打几个结，使得椭球体7不能够移动，只能够固定在主绳末端处。椭球体离载荷11是5米远。
椭球体7的外半径是0.1米，环20的空隙的宽度是0.05米，椭球体7的直径比环20的空隙大，因此不能够穿过该环。优选地，环是U形环。
A配重的直径是0.3米，凹槽轮1与轮架2之间的空隙的宽度是0.2米，不能够通过该空隙。
当主绳末端在A配重之内时，也就是在中心站6与A配重之间时，椭球体7通过环20托着滑轮。如图1所示。
当主绳末端在A配重之外时，也就是主绳末端的转动半径大于A配重的转动半径时，滑轮留在了A配重处。此时主绳在环20里移动，环不影响主绳的移动。如图3所示。
实施例2
如图2、3所示，其他与实施例1系统，不同之处是在于：
A配重10、载荷11的半径分别是1.5米，滑轮的支架21的长度是2.5米，这样载荷就不会触及A多股绳3，A配重10不能触及主绳4。
A多股绳3一侧的凹槽轮1的上面、下面，分别有一块倾斜的引导板5，引导板5固定在轮架2上。上面的引导板5在最上面的凹槽轮1与A多股绳3之间，下缘靠近凹槽轮1的踏面。下面的引导板5在最下面的凹槽轮1与A多股绳3之间，上缘靠近凹槽轮1的踏面。
引导板通过轮架2连接在支架21上。A多股绳有很多横向的线，引导板可以推开横向的线，减轻撞击。引导板与A多股绳3的纵向成20-50°的夹角。
支架21是三角形支架21，支架21顶部有第二个环20，主绳4从第二个环中间穿过。
第二个环靠近中心站6，空隙宽度是0.05米。椭球体7的外半径是0.08米，比第二个环20的空隙大。远离中心站6的环，也就是第一个环，的空隙宽度是0.2米，椭球体7能够通过远离中心站的环。
主绳一侧凹槽轮1的右边，有一根平衡棒8，平衡棒接到轮架2或者支架21上。平衡棒8长7米，末端带着一个20kg的重锤，能够平衡凹槽轮的重量，使得主绳末端的滑轮的质心大致是在环处。
采用2个凹槽轮1，如图3所示。
每个凹槽轮采用磁悬浮轴承。
实施例3
如图1、4、5、6所示，一种有开口的滑轮系统，用于太空转缆系统，太空转缆系统需要把主绳与A多股绳3或A配重连接在一起，又要保证主绳能够相对A多股绳或A配重滑动，太空转缆系统的A多股绳的末端连接着A配重。
主绳末端有一种带环20的滑轮，滑轮扣着A多股绳3。
A多股绳3末端的A配重有转动控制器和第二个滑轮，第二个滑轮安装在转动控制器上，转动控制器以A多股绳3为轴，转动控制器控制第二个滑轮的转向。
如图1、4、6所示，转动控制器是安装在A配重上，是由电机、齿圈13组成，电机的齿轮与齿圈13啮合，第二个滑轮的支架22安装在齿圈上，由电机控制支架22的转动角度。电机采用伺服电机，能够精确控制支架22的方位。
如图1所示，第二个滑轮的凹槽轮在图中的A配重的右边。
第二个滑轮是由凹槽轮1、轮架2、支架组成，凹槽轮1安装在轮架2上，轮架连接在支架22上，支架安装在转动控制器上。第二个滑轮的轮架的其中一侧有开口，开口处有插销。开口的宽度是0.2米。
在外移过程中当主绳末端载荷11越过A配重时，A配重的电机控制齿圈13和第二个滑轮支架22的转动，使得轮架2的开口对准主绳，并让主绳落入轮架与凹槽轮1之间，然后插入插销。
在内移过程中当主绳末端载荷11到达A配重时，轮架2的插销松开，然后移开第二个滑轮。
实施例4
其他与上一个实施例相同，不同之处是在于：
如图4所示。第二个滑轮的轮架2的开口有喇叭状的引导条23。引导条23是两根弧形金属条，接到开口处，外口大，能够更好地把主绳放入到凹槽轮1与轮架2之间的空隙内。
第二个滑轮的支架22有伸缩动作筒24，如图4、6所示。
第二个滑轮的采用2个凹槽轮1，如图3所示。
第二个滑轮的每个凹槽轮采用磁悬浮轴承。
实施例5
如图7所示，一种载荷通过轮架2的滑轮系统，用于太空转缆系统，太空转缆系统需要把主绳与A多股绳3或A配重连接在一起，又要保证主绳能够相对A多股绳或A配重滑动，太空转缆系统的A多股绳的末端连接着A配重。
主绳末端有一种带环20的滑轮，滑轮扣着A多股绳3。
A配重有转动控制器和第二个滑轮，转动控制器以A多股绳为轴，转动控制器控制第二个滑轮的转向。
A配重处有第二个滑轮，第二个滑轮是由凹槽轮1、轮架2组成，凹槽轮安装在轮架2上，轮架安装在转动控制器上。
载荷11的直径是2米。凹槽轮与轮架2之间的空隙的直径是3米，能够通过载荷。
凹槽轮1两侧的轮架上有伸缩动作筒24。
当主绳末端载荷11越过A配重时，伸缩动作筒24推出，使得载荷通过空隙。载荷11通过空隙后，伸缩动作筒收回，使得主绳压紧凹槽轮1，并且避免了主绳与环的摩擦。
实施例6
其他与上一个实施例相同，不同之处是：
第二个滑轮的采用2个凹槽轮1。
第二个滑轮的每个凹槽轮采用磁悬浮轴承。

Claims (11)

1.一种带环的滑轮，用于主绳（4）末端扣着A多股绳（3）；
滑轮是由凹槽轮（1）、轮架（2）、支架（21）、环（20）组成，凹槽轮（1）安装在轮架（2）上，轮架、环（20）分别连接在支架两头；主绳（4）从环中间穿过；主绳（4）末端有一个椭球体（7），椭球体固定在主绳末端处；椭球体（7）的直径至少比其中一个环（20）的空隙大，不能够穿过该环；A配重（10）的直径比凹槽轮（1）与轮架（2）之间的空隙大，不能够通过该空隙。
2.根据权利要求1所述的一种主绳（4）末端的滑轮，其特征是：滑轮的支架（21）的长度足够大，使得主绳末端载荷（11）不能够触及A多股绳（3），A配重（10）不能触及主绳（4）。
3.根据权利要求1或2所述的一种主绳末端的滑轮，其特征是：A多股绳（3）一侧的凹槽轮（1）的上面、下面，分别有一块倾斜的引导板（5），引导板固定在轮架（2）上；上面的引导板在最上面的凹槽轮（1）与A多股绳之间，其下缘靠近凹槽轮的踏面；下面的引导板（5）在最下面的凹槽轮与A多股绳之间，其上缘靠近凹槽轮的踏面。
4.根据权利要求1或2所述的一种主绳（4）末端的滑轮，其特征是：支架（21）是三角形支架（21），支架（21）顶部有第二个环（20），主绳（4）从第二个环中间穿过；椭球体（7）的直径比第二个环大，不能够通过第二个环，而且椭球体（7）的直径比下面的环（20）小，能够通过下面的环；。
5.根据权利要求1或2所述的一种主绳（4）末端的滑轮，其特征是：主绳一侧凹槽轮（1）的右边，有一根平衡棒（8），平衡棒接到轮架（2）或者支架（21）上。
6.一种有开口的滑轮系统，用于太空转缆系统，太空转缆系统需要把主绳（4）与A多股绳（3）或A配重（10）连接在一起，又要保证主绳能够相对A多股绳或A配重滑动，太空转缆系统的A多股绳的末端连接着A配重（10）；主绳（4）末端有权利要求1-5之一所述的一种带环（20）的滑轮，滑轮扣着A多股绳（3）；A配重（10）有转动控制器和第二个滑轮，转动控制器以A多股绳为轴，转动控制器控制第二个滑轮的转向：第二个滑轮是由凹槽轮（1）、轮架（2）、支架（22）组成，凹槽轮（1）安装在轮架上，轮架连接在支架（22）上，支架安装在转动控制器上；第二个滑轮的轮架（2）的其中一侧有开口，开口处有插销（12）。
7.根据权利要求6所述的一种滑轮系统，其特征是：第二个滑轮的轮架（2）的开口有喇叭状的引导条（23）。
8.根据权利要求6所述的一种滑轮系统，其特征是：第二个滑轮的支架（22）有伸缩动作筒（24）。
9.一种载荷通过轮架（2）的滑轮系统，用于太空转缆系统，太空转缆系统需要把主绳（4）与A多股绳（3）或A配重（10）连接在一起，又要保证主绳能够相对A多股绳或A配重滑动，太空转缆系统的A多股绳的末端连接着A配重（10）；主绳（4）末端有权利要求1-5之一所述的一种带环（20）的滑轮，滑轮扣着A多股绳；A配重（10）有转动控制器和第二个滑轮，转动控制器以A多股绳为轴，转动控制器控制第二个滑轮的转向；第二个滑轮是由凹槽轮（1）、轮架（2）组成，凹槽轮（1）安装在轮架上，轮架安装在转动控制器上；凹槽轮（1）与轮架（2）之间的空隙足够大，以使得主绳（4）末端的载荷（11）能够通过空隙；轮架上有伸缩动作筒（24）。
10.根据权利要求1-5之一所述的一种滑轮或权利要求6-8之一所述的一种有开口的滑轮系统或权利要求9所述的一种载荷通过轮架（2）的滑轮系统，其特征是：主绳（4）末端的滑轮或A配重（10）处的第二个滑轮，有两个或多个凹槽轮（1），凹槽轮是沿着A多股绳（3）的纵向来排列。
11.根据权利要求1-5之一所述的一种滑轮或权利要求6-8之一所述的一种有开口的滑轮系统或权利要求9所述的一种载荷通过轮架（2）的滑轮系统，其特征是：凹槽轮（1）采用磁悬浮轴承。
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