CN111467727B - 钢结构跳水高台装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢结构跳水高台装置，包括框架，框架上设有多个跳板，框架通过卷扬机带动轿厢升降，轿厢出口处通过第一回转轴和扭簧连接有门板，轿厢内滑动连接有上挡板，上挡板通过齿轮组件与第一回转轴连接，上挡板通过导杆滑动连接有下挡板；当门板转动后，上挡板与下挡板会将平板夹持在两者之间；框架沿竖直方向设有多根导轨，导轨与轿厢通过凸条与开口槽配合；其中一根导轨内设有第一直线齿条，轿厢外壁转动连接有限位齿轮，限位齿轮上设有弧形孔，轿厢上滑动连接有限位杆，限位杆与限位齿轮通过限速装置连接来实现限位齿轮的转动与停止。提供一种轿厢运载更稳定、轿厢升降更安全的钢结构跳水高台装置。

Description

钢结构跳水高台装置

技术领域

本发明涉及跳水设备领域，尤其是一种钢结构跳水高台装置。

背景技术

跳水是指运动员在一定高度的器械上起跳，在空中完成一系列动作之后，落入水中的一项运动；其中，跳水包含在跳台和跳板上进行的起跳，跳台和跳板固定连接在框架上，跳台是指无弹性的平台上起跳，跳板是指具有一定弹性的平板上起跳，最终落入水中。其中，跳台、跳板距离水面的高度有3米、5米、10米等级别，甚至还有27米高的跳板来满足极限运动员的跳水需求；不论是跳台，还是跳板，都要确保主体框架的稳定性、可靠性和牢固性。框架是固定安装在地面上，跳板安装在不同高度值的框架上，运动员通过乘坐轿厢到达不同高度值的跳板位置，轿厢一般由卷扬机带动升降，卷扬机输出端通过铁索与轿厢连接。运动员在到达比赛指定高度的跳板之后，轿厢停止在该高度值，运动员走出轿厢步行至该高度位置的跳板进行比赛。因为普通的电梯都是用在室内建筑体，可以得到国家标准的约束，确保电梯的工作效率和安全性；但是针对跳水领域，它需要经常在不同的比赛地点进行拆卸和安装，有时还要将跳水高台安装到户外的悬崖边，这就无法采用通用的电梯进行运载运动员升降，进而无法得到电梯国家标准的保障，需要安装人员进行严谨的设计和安装。现有技术中，卷扬机带动轿厢停靠在高空时，运动员从轿厢行走至框架的过程中会对轿厢施加作用力，由于轿厢与框架之间缺乏足够的支撑，进而容易引起轿厢在高空中发生晃动，这会给运动员造成不安全感，即运动员在离开轿厢过程中轿厢容易发生晃动、运动员重心不稳定；还有，在运动员从轿厢步行至框架的过程中，轿厢又突然发生升降，那对运动员的安全也会造成影响；此外，在轿厢发生安全隐患时，比如说卷扬机输出端的铁索与轿厢发生断开，轿厢会自由落体掉落，这样一来对运动员的人身安全造成巨大影响。总的来说，目前的钢结构跳水高台结构中，用于运载运动员的轿厢工作不够稳定，而且轿厢在升降过程中的安全性能不够高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种轿厢运载更稳定、轿厢升降更安全的钢结构跳水高台装置。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的钢结构跳水高台装置：它包括框架，框架上设有多个跳板，框架上滑动连接有轿厢，框架上设有用于驱动轿厢升降的卷扬机，框架上设有用于连接跳板与轿厢出口处的平板，轿厢出口处通过第一回转轴转动连接有门板，门板与轿厢之间设有扭簧，轿厢内滑动连接有上挡板，上挡板通过齿轮组件与第一回转轴连接，上挡板通过导杆滑动连接有下挡板，上挡板与下挡板之间的间距大于平板的厚度值；当门板转动后，上挡板与下挡板会从轿厢伸出，平板上设有用于驱动下挡板在导杆上滑动以将平板夹持在上挡板与下挡板之间的锁止装置；框架沿竖直方向设有多根导轨，多根导轨绕轿厢轴线均匀分布，导轨上朝向轿厢一侧设有开口槽，轿厢外壁设有凸条，凸条在开口槽内沿竖直方向滑动；其中一根导轨内设有第一直线齿条，轿厢外壁转动连接有用于与第一直线齿条啮合传动的限位齿轮，限位齿轮上设有弧形孔，轿厢上滑动连接有用于与弧形孔卡接的限位杆，限位杆与限位齿轮通过限速装置连接。采用以上结构后，本发明一种钢结构跳水高台装置与现有技术相比，本发明通过卷扬机带动轿厢至所需高度，从而将运动员运载至所需高度的平板，然后运动员通过平板步行至跳板位置；在轿厢停靠在平板位置时，运动员可以通过推动门板转动以打开轿厢的门，门板上第一回转轴通过齿轮组件带动上挡板和下挡板朝平板方向伸出并通过锁止装置将平板夹持在上挡板与下挡板之间，这样一来，在运动员从轿厢步行至平板的过程中，即使轿厢受到运动员行走的作用力也不会发生晃动，因为下挡板被锁止在平板上，即下挡板与平板连为一体状态，进而提高轿厢在运动运动员时的工作更为稳定；或则说，轿厢被卡接在平板上无法继续升降，直到运动员安全步行至平板为止；还有，在卷扬机带动轿厢升降的过程中如果发生意外，比如说卷扬机输出端绳索与轿厢发生脱离、或者卷扬机突然失效，那么轿厢作自由落体的情况下，首先，轿厢还受到凸条与导轨上开口槽的约束可以沿着开口槽的长度方向进行滑动，而且限位齿轮还通过与第一直线齿条的啮合传动而在该导轨内进行下降，因为轿厢失去卷扬机的拉动而向下做自由落体运动，轿厢下降的速度会越来越快，一旦轿厢的速度达到了限速装置设定的安全值，限位杆就会与限位齿轮上的弧形孔发生卡接，进而将限位齿轮卡死在第一直线齿条上，即轿厢会停留在导轨上，避免轿厢发生自由落体运动而造成运动员的受伤，进而使得轿厢升降工作更为安全。综上所述，本发明提供一种轿厢运载更稳定、轿厢升降更安全的钢结构跳水高台装置。

作为本发明的一种优选，上挡板通过齿轮组件与第一回转轴连接是指，第一回转轴上设有第一齿轮，轿厢上转动连接有用于与第一齿轮啮合传动的第二齿轮，上挡板上设有用于与第二齿轮啮合传动的第二直线齿条；轿厢上设有第一导向块，上挡板通过燕尾槽滑动连接在第一导向块上；导杆沿第一回转轴轴线方向设置在上挡板上，导杆上设有限位环，下挡板位于上挡板与限位环之间的间隙内，导杆上套接有第一压簧，第一压簧一端与上挡板抵紧，另一端与下挡板抵紧。通过该优选，可以实现门板转动的时候带动上挡板和下挡板朝平板方向进给，进而将平板收纳至上挡板与下挡板之间的间隙内，方便后续上挡板与下挡板对平板进行夹紧工作。

作为本发明的一种优选，锁止装置是指，平板上设有供下挡板滑动的托架，托架上朝向下挡板的端部设有弧形导板，托架内滑动连接有凸块，凸块与下挡板端部抵紧或脱离，凸块与托架之间设有第二压簧；在下挡板长度方向上，凸块位于第二压簧与下挡板之间；凸块上设有滑板，平板上滑动连接有踏板，踏板通过连杆组件与滑板连接以完成在平板上的升降；下挡板上朝向平板一端设有限位孔，平板上滑动连接有用于与限位孔卡接或脱离的卡销，卡销运动方向与下挡板运动方向垂直，卡销通过平衡组件与踏板、滑板联动。通过该优选可以将下挡板的运动通过凸块传递至踏板，进而使得踏板可以从平板上抬起，直到运动员感知到下挡板被卡销卡死而无法继续转动门板为止，就完成了下挡板与平板发生连接的动作，运动员就可以平稳地从轿厢步行至平板区域；还有，在后续复位的过程中，即卡销与限位孔脱离之后，第二压簧可以配合扭簧的作用实现上挡板与下挡板的反向复位，第二压簧可以推动下挡板从托架中拔出。

作为本发明的一种改进，踏板通过连杆组件与滑板连接是指，踏板上设有竖杆，竖杆与滑板垂直设置，平板上设有第二导向块，竖杆通过燕尾槽滑动连接在第二导向块上，竖杆与滑板之间设有联动杆，联动杆一端转动连接在竖杆上，另一端转动连接在滑板上，联动杆与滑板之间的夹角为锐角；其中，联动杆与滑板之间的夹角为锐角是指联动杆倾斜设置在滑板上。通过该优选，可以实现滑板在和凸块一起滑动的过程中通过联动杆来驱动竖杆和踏板上升和下降；具体是指，当滑板发生滑动之后，联动杆与滑板之间的夹角会发生变化，因为联动杆长度值不变，那么联动杆与竖杆之间的铰接点在竖直方向上到滑板的距离会增大，进而实现竖杆和踏板的上升；也就是说，通过联动杆可以将滑板的运动传递给竖杆和踏板。

作为本发明的一种改进，卡销通过平衡组件与踏板、滑板联动是指，平板上设有第三导向块，卡销通过燕尾槽滑动连接在第三导向块上；平板通过第一铰接点转动连接有拉杆，拉杆上靠近卡销一端通过第二拉簧与卡销连接，另一端通过磁铁组件与滑板配合；平板通过第二铰接点转动连接有传动板，传动板上靠近卡销一端通过第一拉簧与卡销连接，另一端通过触发组件与竖杆配合；卡销上圆柱销，第一拉簧与第二拉簧同时转动连接在圆柱销上，第一拉簧与第二拉簧分别位于圆柱销上下两侧；平板上设有用于与传动板抵紧或脱离的挡销，挡销位于传动板与拉杆之间的间隙内，挡销与第一拉簧位于第二铰接点的同侧。通过该优选，可以实现卡销插入限位孔中，具体来说：当连杆受到了磁铁组件的作用力而发生转动，那么连杆端部上第二拉簧对圆柱销的作用力大于第一拉簧对圆柱销的作用力时，圆柱销就会在第二拉簧的拉力作用下朝限位孔方向进给，直到卡销插入至限位孔内。

作为本发明的一种改进，拉杆通过磁铁组件与滑板配合是指，滑板上设有第一磁铁，拉杆上设有第二磁铁，第一磁铁与第二磁铁相互排斥；平板上设有用于与拉杆抵紧或脱离的销钉，销钉与第二拉簧位于拉杆的同侧，销钉与第二磁铁分别位于第一铰接点两侧，销钉位于传动板与拉杆之间的间隙内；当第一磁铁与第二磁铁在竖直方向上交错布置时，拉杆受到第二拉簧作用力抵靠在销钉上，卡销与限位孔脱离；当第一磁铁与第二磁铁在竖直方向上正对布置时，拉杆受到第一磁铁与第二磁铁相互排斥作用而与销钉脱离，卡销与限位孔卡接。通过该优选可以实现拉杆的转动，进而实现卡销与限位孔的配合；在平衡状态下，连杆抵靠在销钉上，因为拉杆另一端的第二磁铁不受到第一磁铁的斥力作用，那么第一拉簧与第二拉簧的作用力会促使圆柱销停留在销钉与挡销之间的竖直间隙内；一旦由于滑板的滑动而使得第一磁铁与第二磁铁正对，那么第一磁铁与第二磁铁之间的作用力会推动第二磁铁往远离第一磁铁的方向运动，即拉杆发生转动，另一端的拉杆端部会拉扯第二拉簧发生变形，进而使得第一拉簧也会受到第二拉簧的拉力作用而变形，这就使得位于第一拉簧与第二拉簧之间的圆柱销往第二拉簧的方向偏移，进而实现卡销往限位孔方向滑动已完成卡销对下挡板的锁止动作。

作为本发明的一种改进，传动板通过触发组件与竖杆配合是指，竖杆通过第三铰接点转动连接有摆板，摆板位于踏板下方，踏板上滑动连接有伸缩杆，伸缩杆中部设有环形凸起，环形凸起与踏板下表面抵紧或脱离；摆板与竖杆之间设有用于拉动摆板抵靠在伸缩杆下端部的第三拉簧，摆板设置在竖杆上朝向传动板一侧；在竖杆升降过程中，摆板上远离第三铰接点一端会与传动板端部抵紧或脱离。通过该优选，在踏板上升的过程中，摆板即使受到传动板的阻挡，摆板也可以顺利通过传动杆端部的约束，因为摆板可以作单向转动以完成让位动作，即摆板可以克服第三拉簧的约束而发生转动；当运动员已经从轿厢步行至平板上，运动员可以脚踩伸缩杆以对伸缩杆施加作用力，那么伸缩杆推动摆板从传动杆上方往下转动过程中会推动传动杆发生转动，传动杆端部与挡销脱离，第一拉簧变形量增大，第一拉簧对圆柱销的作用力增大，且第一拉簧对圆柱销的拉力大于第二拉簧与磁铁组件的斥力之和，进而使得圆柱销和卡销从限位孔中拔出；而且，一旦限位孔失去卡销的约束，那么下挡板就会在第二压簧的作用下从托架中拔出，而且门板也会在扭簧的作用下拉动上挡板和下挡板复位。

作为本发明的一种改进，限位杆与限位齿轮通过限速装置连接是指，轿厢上设有支架，限位齿轮通过转轴转动连接在支架上，支架通过第二回转轴转动连接有第三齿轮，第三齿轮与限位齿轮啮合传动；第二回转轴上套接有滑套，滑套与第二回转轴通过离心组件连接；滑套上设有锥台，支架通过第一导块滑动连接有支杆，限位杆通过第二导块滑动连接在支架上，支杆上设有用于与锥台上斜面抵紧的钢珠，锥台直径值由滑套往第三齿轮方向逐渐减小，支杆通过传动组件与限位杆连接。通过该优选，可以将限位齿轮的转速反馈到第二回转轴上，当第二回转轴的转速大于安全设定值时，离心组件就会带动滑套沿第二回转轴轴线方向往第三齿轮靠近，滑套上的锥台通过与钢珠配合来推动支杆滑动，支杆通过传动组件来驱动限位杆插入到限位齿轮上的弧形孔中，进而完成限位杆对限位齿轮的锁止动作。

作为本发明的一种改进，滑套与第二回转轴通过离心组件连接是指，离心组件有多个，多个离心组件绕第二回转轴轴线均匀分布；每个离心组件包括第一直杆和第二直杆，第一直杆一端转动连接在滑套上，另一端设有配重块；第二直杆一端转动连接在第二回转轴上，另一端通过第四铰接点转动连接在第一直杆中部，第一直杆与第二直杆位于第二回转轴上的同一径面上。通过该优选，当第二回转轴的转速大于安全设定值时，配重块的离心力会拉动第一直杆和第二直杆发生转动，即第二直杆与第二回转轴轴线的夹角增大，滑套会往第三齿轮方向滑动；也就是说，在第二回转轴的转速达到设定值后，可以将第二回转轴的转速转化成滑套的轴向移动，进而带动后续杆件的运动。

作为本发明的一种改进，支杆通过传动组件与限位杆连接是指，支架上转动连接有相互啮合的第四齿轮和第五齿轮，支杆上设有用于与第四齿轮啮合传动的第三直线齿条，限位杆上设有用于与第五齿轮啮合传动的第四直线齿条；限位杆上设有用于与第二导块抵紧或脱离的方块，限位杆与第二导块之间设有用于拉动方块抵靠在第二导块上的第四拉簧，第四拉簧一端与限位杆转动连接，另一端与第二导块转动连接；当方块抵靠在第二导块上时，限位杆与限位齿轮上的弧形孔脱离。通过该优选，可以使得第二回转轴的转速没有达到安全设定值时限位杆与限位齿轮上的弧形孔是脱离状态的；具体来说就是，当第二回转轴的转速没有达到安全设定值时，配重块的离心力无法克服第四拉簧对限位杆的约束；也就是说，限位杆在第四拉簧的拉力作用下，方块还抵靠在第二导块上，保持限位杆端部与弧形孔的脱离状态。

附图说明

图1为本发明钢结构跳水高台装置的侧视图。

图2为本发明钢结构跳水高台装置正面投影图。

图3为本发明中轿厢与平板之间的位置图。

图4为本发明中轿厢与平板连接之后的状态图。

图5为本发明中摆板推动传动板发生转动的状态图。

图6为本发明中摆板推动传动板发生转动之后、且卡销从限位孔拔出的状态图。

图7本发明中门板、上挡板、第一齿轮、第二齿轮在轿厢上的投影图。

图8为本发明中轿厢与导轨之间的俯视图。

图9为本发明中轿厢与导轨之间的位置关系图。

图10为本发明中轿厢与导轨之间另一角度的位置关系图。

图中所示：1、框架，2、轿厢，3、跳板，4、平板，5、第一回转轴，6、门板，7、上挡板，8、导杆，9、下挡板，10、导轨，11、开口槽，12、限位齿轮，13、弧形孔，14、限位杆，15、第一齿轮，16、第二齿轮，17、第一导向块，18、限位环，19、第一压簧，20、托架，21、凸块，22、弧形导板，23、第二压簧，24、滑板，25、踏板，26、限位孔，27、卡销，28、竖杆，29、第二导向块，30、联动杆，31、第三导向块，32、第一铰接点，33、拉杆，34、第二拉簧，35、第二铰接点，36、传动板，37、挡销，38、第一拉簧，39、圆柱销，40、第一磁铁，41、第二磁铁，42、销钉，43、第三铰接点，44、伸缩杆，45、环形凸起，46、摆板，47、第三拉簧，48、支架，49、第二回转轴，50、第三齿轮，51、滑套，52、锥台，53、支杆，54、第一导块，55、第二导块，56、钢珠，57、第一直杆，58、第二直杆，59、配重块，60、第四铰接点，61、第四齿轮，62、方块，63、第四拉簧，64、第五齿轮，65、凸条。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图所示，本发明钢结构跳水高台装置包括框架1，框架1固定安装在地面上，框架1是由不同尺寸的钢管拼接而成，框架1上设有多个跳板3，也可以在框架1上设置跳台，多个跳板3沿竖直方向在不同高度值上分布，且多个跳板3在竖直方向上不存在交叉区域，也就是说，多个跳板3间隔分布在框架1的主视图上，如图2所示；框架1上滑动连接有轿厢2，框架1上设有用于驱动轿厢2升降的卷扬机，卷扬机输入端与外接电源相通，框架1上设有用于连接跳板3与轿厢2出口处的平板4，平板4的数量也有多个，每个平板4与该高度对应的跳板3相连接，这样一来，到达该高度的轿厢2可以将运动员运载至指定高度值的平板4位置；轿厢2出口处通过第一回转轴5转动连接有门板6，门板6与轿厢2之间设有扭簧，扭簧套接在第一回转轴5上，且扭簧两端分别与门板6和轿厢2侧壁抵紧；当门板6失去运动员外力作用时，扭簧可以驱动门板6自动关闭；轿厢2内滑动连接有上挡板，上挡板通过齿轮组件与第一回转轴5连接，上挡板通过导杆8滑动连接有下挡板，下挡板9位于上挡板7下方，上挡板与下挡板之间的间距大于平板4的厚度值，上挡板7与下挡板9都设置在轿厢2的底部；当门板6转动后，上挡板与下挡板会从轿厢2伸出，平板4上设有用于驱动下挡板9在导杆8上滑动以将平板4夹持在上挡板与下挡板之间的锁止装置；框架1沿竖直方向设有多根导轨10，多根导轨10绕轿厢2轴线均匀分布，其中一根导轨10内设有第一直线齿条，多根导轨10之间相互平行设置，且多根导轨10都是沿竖直方向设置在框架1上；在本申请中，导轨10的数量有3根，其中有一根导轨10上设置有第一直线齿条；导轨10上朝向轿厢2一侧设有开口槽11，轿厢2外壁设有凸条65，凸条65和导轨10的数量和位置都是一一对应的，凸条65在开口槽11内沿竖直方向滑动，凸条65抵靠在开口槽11的槽底，这样一来，当凸条65在开口槽11内滑动时就不会发生周向偏移，确保轿厢2可以稳定地升降；轿厢2外壁转动连接有用于与第一直线齿条啮合传动的限位齿轮12，限位齿轮12上设有弧形孔13，弧形孔13的数量有多个，多个弧形孔13绕限位齿轮12轴线均匀分布，弧形孔13是以限位齿轮12轴线开设的，弧形孔13沿限位齿轮12轴线方向贯穿限位齿轮12厚度方向，限位杆14到限位齿轮12轴线的距离等于弧形孔13的半径值，这样就可以确保限位杆14可以插入至弧形孔13中；在本申请中，弧形孔13的数量有三个，如图10所示，轿厢2上滑动连接有用于与弧形孔13卡接的限位杆14，限位杆14与限位齿轮12通过限速装置连接。

上挡板通过齿轮组件与第一回转轴5连接是指，第一回转轴5上设有第一齿轮15，第一齿轮15通过键连接设置在第一回转轴5上，轿厢2上转动连接有用于与第一齿轮15啮合传动的第二齿轮16，上挡板上设有用于与第二齿轮16啮合传动的第二直线齿条；轿厢2上设有第一导向块17，上挡板通过燕尾槽滑动连接在第一导向块17上；导杆8沿第一回转轴5轴线方向设置在上挡板上，导杆8上设有限位环18，下挡板位于上挡板与限位环18之间的间隙内，导杆8上套接有第一压簧19，第一压簧19一端与上挡板抵紧，另一端与下挡板抵紧。通过上挡板7与下挡板9之间的相互滑动设置，可以以确保当上挡板7与下挡板9还没有与平板4接触时，可以扩大两块档板的间距，方便平板4进入至两块档板的间隙内；在后续平板4位于两块档板之间后，还可以实现两块档板的收紧动作。

锁止装置是指，平板4上设有供下挡板滑动的托架20，托架20为弯折状板件结构，托架20上设有供下挡板9滑动的空腔，托架20上朝向下挡板的端部设有弧形导板22，弧形导板22上朝向轿厢2一端的开口大于靠近托架20一端的开口，弧形导板22两端的开口通过弧形曲面连接，下挡板9与弧形导板22接触后，下挡板9左端部受到弧形导板22的约束而在高度方向发生上升，托架20内滑动连接有凸块21，凸块21与下挡板端部抵紧或脱离，凸块21与托架20之间设有第二压簧23；在下挡板长度方向上，凸块21位于第二压簧23与下挡板之间；凸块21上设有滑板24，平板4上滑动连接有踏板25，踏板25通过连杆组件与滑板24连接以完成在平板4上的升降；下挡板上朝向平板4一端设有限位孔26，平板4上滑动连接有用于与限位孔26卡接或脱离的卡销27，卡销27沿竖直方向滑动连接在平板4上，卡销27运动方向与下挡板运动方向垂直，卡销27通过平衡组件与踏板25、滑板24联动。其中，下挡板9上用于与凸块21接触的端部转动连接有滚轮，这样一来，在下挡板9端部与弧形导板22接触的瞬间可以减小冲击，也可以减小下挡板9与凸块21接触时的冲击。

踏板25通过连杆组件与滑板24连接是指，踏板25上设有竖杆28，竖杆28与滑板24垂直设置，平板4上设有第二导向块29，竖杆28通过燕尾槽滑动连接在第二导向块29上，竖杆28与滑板24之间设有联动杆30，联动杆30一端转动连接在竖杆28上，另一端转动连接在滑板24上，联动杆30与滑板24之间的夹角为锐角，联动杆30是倾斜设置在竖杆28与滑板24之间的。

卡销27通过平衡组件与踏板25、滑板24联动是指，平板4上设有第三导向块31，卡销27通过燕尾槽滑动连接在第三导向块31上；平板4通过第一铰接点32转动连接有拉杆33，拉杆33上靠近卡销27一端通过第二拉簧34与卡销27连接，另一端通过磁铁组件与滑板24配合；平板4通过第二铰接点35转动连接有传动板36，传动板36上靠近卡销27一端通过第一拉簧38与卡销27连接，另一端通过触发组件与竖杆28配合；卡销27上圆柱销39，第一拉簧38与第二拉簧34同时转动连接在圆柱销39上，第一拉簧38与第二拉簧34分别位于圆柱销39上下两侧；平板4上设有用于与传动板36抵紧或脱离的挡销37，挡销37位于传动板36与拉杆33之间的间隙内，挡销37与第一拉簧38位于第二铰接点35的同侧。

拉杆33通过磁铁组件与滑板24配合是指，滑板24上设有第一磁铁40，拉杆33上设有第二磁铁41，第一磁铁40与第二磁铁41相互排斥；平板4上设有用于与拉杆33抵紧或脱离的销钉42，销钉42与第二拉簧34位于拉杆33的同侧，销钉42与第二磁铁41分别位于第一铰接点32两侧，销钉42位于传动板36与拉杆33之间的间隙内；当第一磁铁40与第二磁铁41在竖直方向上交错布置时，拉杆33受到第二拉簧34作用力抵靠在销钉42上，卡销27与限位孔26脱离；当第一磁铁40与第二磁铁41在竖直方向上正对布置时，拉杆33受到第一磁铁40与第二磁铁41相互排斥作用而与销钉42脱离，卡销27与限位孔26卡接。

传动板36通过触发组件与竖杆28配合是指，竖杆28通过第三铰接点43转动连接有摆板46，摆板46位于踏板25下方，踏板25上滑动连接有伸缩杆44，踏板25上设有供伸缩杆44穿过的通孔，伸缩杆44中部设有环形凸起45，环形凸起45与踏板25下表面抵紧或脱离；摆板46与竖杆28之间设有用于拉动摆板46抵靠在伸缩杆44下端部的第三拉簧47，伸缩杆44下端部抵靠在摆板46上表面，且伸缩杆44下端部转动连接有用于与摆板46上表面传动的滚轮，通过该滚轮可以减小伸缩杆44下端部与摆板46上表面发生相对运动时的摩擦阻力，摆板46设置在竖杆28上朝向传动板36一侧；在竖杆28升降过程中，摆板46上远离第三铰接点43一端会与传动板36端部抵紧或脱离。当运动员从轿厢2步行至平板4后，运动员可以脚踩伸缩杆44对其施加作用力；其中，下挡板9被卡销27锁止，凸块21无法向右滑动，那么即使滑板24、联动杆30、竖杆28、踏板25受到向下的作用力也无法发生运动；伸缩杆44受到向下作用力会在踏板25上下降，伸缩杆44上的环形凸起45会与踏板25下表面脱离，伸缩杆44会推着摆板46绕第三铰接点43作顺时针转动，第三拉簧47被撑开，在摆板46顺时针转动的过程中会与传动板36左端部接触并推动传动板36绕第二铰接点35作逆时针转动，传动板36左端部下降，传动板36右端部升高；传动板36右端部与挡销37脱离，第一拉簧38被撑开发生变形，第一拉簧38的拉力值变大；当传动板36转动到第一拉簧38的拉力值F1大于第二拉簧34拉力值F2与磁铁组件的斥力F3时，即F1>F2+F3时，卡销27就会从下挡板9的限位孔26中拔出，进而解除卡销27对下挡板9的约束；举例来说，当第一拉簧38变形后对圆柱销39向上的拉力值达到50N，第二拉簧34被拉动变形后对圆柱销39向下的拉力值达到10N，克服拉杆33左端部第一磁铁40与第二磁铁41之间的斥力所需要的作用力为20N，那么在该状态下，第一拉簧38就会拉动圆柱销39向上运动。

限位杆14与限位齿轮12通过限速装置连接是指，轿厢2上设有支架48，限位齿轮12通过转轴转动连接在支架48上，支架48通过第二回转轴49转动连接有第三齿轮50，第三齿轮50与限位齿轮12啮合传动；第二回转轴49距离轿厢2上表面的距离大于零，而且该距离值可以保证第一直杆57端部配重块59作离心运动时所需的空间需求；第二回转轴49上套接有滑套51，滑套51可以沿第二回转轴49的轴线方向在第二回转轴49上滑动，滑套51与第二回转轴49通过离心组件连接；滑套51上设有锥台52，支架48通过第一导块54滑动连接有支杆53，支杆53通过燕尾槽滑动连接在第一导块54上，限位杆14通过第二导块55滑动连接在支架48上，限位杆14通过燕尾槽滑动连接在第二导块55上，支杆53上设有用于与锥台52上斜面抵紧的钢珠56，锥台52直径值由滑套51往第三齿轮50方向逐渐减小，支杆53通过传动组件与限位杆14连接。

滑套51与第二回转轴49通过离心组件连接是指，离心组件有多个，多个离心组件绕第二回转轴49轴线均匀分布；每个离心组件包括第一直杆57和第二直杆58，第一直杆57一端转动连接在滑套51上，另一端设有配重块59；第二直杆58一端转动连接在第二回转轴49上，另一端通过第四铰接点60转动连接在第一直杆57中部，第一直杆57与第二直杆58位于第二回转轴49上的同一径面上。

支杆53通过传动组件与限位杆14连接是指，支架48上转动连接有相互啮合的第四齿轮和第五齿轮64，支杆53上设有用于与第四齿轮啮合传动的第三直线齿条，限位杆14上设有用于与第五齿轮64啮合传动的第四直线齿条；限位杆14上设有用于与第二导块55抵紧或脱离的方块62，限位杆14与第二导块55之间设有用于拉动方块62抵靠在第二导块55上的第四拉簧63，第四拉簧63一端与限位杆14转动连接，另一端与第二导块55转动连接；当方块62抵靠在第二导块55上时，限位杆14与限位齿轮12上的弧形孔13脱离。

工作原理：当运动员要到达27米高的跳板3位置进行跳水比赛时，运动员要先从地面进入到轿厢2内，卷扬机开启以带动轿厢2沿着导轨10滑动上升；凸条65会在开口槽11内滑动，限位齿轮12与第一直线齿条啮合转动；

当轿厢2到达27米高的平板4位置后，卷扬机停止工作，轿厢2停靠在该高度值的平板4位置；运动员推开门板6以打开轿厢2的门，在门板6转动过程中，门板6会挤压扭簧，该扭簧被挤压的过程中会积蓄弹力以供门板6后续复位的时候可用；在这里，门板6的转动会带动第一回转轴5转动，第一回转轴5带动第一齿轮15、第二齿轮16转动，第二齿轮16通过与第二直线齿条啮合来带动上挡板7在第一导向块17上滑动，上挡板7会带动下挡板9一起从轿厢2伸出，即上挡板7与下挡板9一起朝平板4方向进给，平板4会被收纳至上挡板7与下挡板9之间的间隙内；

在下挡板9朝平板4运动的过程中，下挡板9左端部先会与弧形导板22接触，并且，下挡板9端部会沿着弧形导板22的形状滑动，即下挡板9会被弧形导板22推动升高，下挡板9会挤压第一压簧19收缩变形，下挡板9与限位环18脱离，下挡板9与上挡板7之间的间隙减小；随着上挡板7和下挡板9继续向左进给，当下挡板9进入到托架20之内后，下挡板9会推动凸块21在托架20内滑动，凸块21会挤压第二压簧23收缩变形；凸块21通过滑板24推动联动杆30转动，联动杆30推动竖杆28和踏板25从平板4上表面凸起，即踏板25被抬高而脱离平板4上表面；在竖杆28上升的过程中，摆板46也会被带动一起上升，当摆板46经过传动板36左端部位置时，因为传动板36受到另一端圆柱销39的约束无法顺时针转动，那么摆板46就会被传动板36推动作顺时针转动实现让位的动作，第三拉簧47被拉开，避免竖杆28上升过程中发生摆板46与传动板36之间的运动干涉问题；在滑板24向左滑动的过程中，滑板24上的第一磁铁40会往连杆上的第二磁铁41位置靠近，当第一磁铁40与第二磁铁41处于正对关系时，如图4所示，因为第一磁铁40与第二磁铁41之间斥力的作用会打破原先第一拉簧38与第二拉簧34对圆柱销39的平衡，那么连杆就会作顺时针转动，连杆右端部会拉动第二拉簧34撑开，第二拉簧34变形量增大，连杆右端部对圆柱销39的拉力会大于第一拉簧38对圆柱销39的约束，进而实现圆柱销39和卡销27一起下降，直到卡销27插入到下挡板9的限位孔26之中，这就完成了对下挡板9与平板4连为一体的操作；当运动员已经感受到无法继续推动门板6转动的时候就表示下挡板9已经被卡销27限位，运动员就可以安全、稳定地从轿厢2步行至平板4上；

随后，运动员只需在平板4上用脚踩一下伸缩杆44以使得伸缩杆44推动传动板36发生转动，传动板36绕第二铰接点35作逆时针转动，传动板36右端部抬高；当第一拉簧38对圆柱销39的作用力大于磁铁组件作用力与第二拉簧34作用力之和时，卡销27就可以从限位孔26中拔出；进而第二压簧23对凸块21和下挡板9的作用力会推动下挡板9从托架20中推出，而且扭簧对门板6的作用力也会带动下挡板9与下挡板9从平板4位置退出；

其中，在轿厢2上升的过程中遇到卷扬机突然停止工作，或者卷扬机输出端铁索与轿厢2脱离的情况，那么轿厢2就会在导轨10之间自由落体滑落；限位齿轮12会与第一直线齿条进行啮合转动，随着轿厢2下降的速度加快，限位齿轮12在第一直线齿条上的转动速度也会加快，进而反馈到第三齿轮50和第二回转轴49上的转速也会加快；若本申请设定第二回转轴49转动的安全设定值为500r/min，在第二回转轴49转速低于500r/min时，滑套51无法克服支杆53的约束而朝第三齿轮50方向滑动；一旦第二回转轴49转速大于500r/min时，滑套51就会克服支杆53的约束而朝第三齿轮50方向滑动，并且滑套51会通过钢珠56推动支杆53一起朝第三齿轮50方向进给，支杆53通过第四齿轮、第五齿轮64带动限位杆14朝限位齿轮12方向进给，直到限位杆14插入至限位齿轮12上的弧形孔13中，限位齿轮12就无法继续发生转动，即限位齿轮12与第一直线齿条被卡死；在这里，驱动滑套51发生轴向滑动的动力源自于配重块59绕第二回转轴49发生转动时的离心力，该离心力再通过第一直杆57和第二直杆58可以转化成对滑套51的轴向力，当该轴向力足以克服第四拉簧63对限位杆14的约束时，滑套51就会推动支杆53在第一导块54上滑动；其中，通过钢珠56与滑套51上的锥台52配合可以减小支杆53与滑套51之间传动的阻力，即点和面之间的阻力是传递运动中阻力最小的形式，使得滑套51与支杆53之间的传动更为平顺和稳定；总的来说，当轿厢2自由下落速度达到一定值之后，轿厢2上端部的限位杆14就会插入到弧形孔13中阻止限位齿轮12继续转动，进而将轿厢2卡死在导轨10中，消除轿厢2因为自由落体掉落至地面上对运动员造成的安全隐患。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明权利要求之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢结构跳水高台装置，它包括框架(1)，框架(1)上设有多个跳板(3)，框架(1)上滑动连接有轿厢(2)，框架(1)上设有用于驱动轿厢(2)升降的卷扬机，框架(1)上设有用于连接跳板(3)与轿厢(2)出口处的平板(4)，其特征在于：轿厢(2)出口处通过第一回转轴(5)转动连接有门板(6)，门板(6)与轿厢(2)之间设有扭簧，轿厢(2)内滑动连接有上挡板(7)，上挡板(7)通过齿轮组件与第一回转轴(5)连接，上挡板(7)通过导杆(8)滑动连接有下挡板(9)，上挡板(7)与下挡板(9)之间的间距大于平板(4)的厚度值；当门板(6)转动后，上挡板(7)与下挡板(9)会从轿厢(2)伸出，平板(4)上设有用于驱动下挡板(9)在导杆(8)上滑动以将平板(4)夹持在上挡板(7)与下挡板(9)之间的锁止装置；框架(1)沿竖直方向设有多根导轨(10)，多根导轨(10)绕轿厢(2)轴线均匀分布，导轨(10)上朝向轿厢(2)一侧设有开口槽(11)，轿厢(2)外壁设有凸条(65)，凸条(65)在开口槽(11)内沿竖直方向滑动；其中一根导轨(10)内设有第一直线齿条，轿厢(2)外壁转动连接有用于与第一直线齿条啮合传动的限位齿轮(12)，限位齿轮(12)上设有弧形孔(13)，轿厢(2)上滑动连接有用于与弧形孔(13)卡接的限位杆(14)，限位杆(14)与限位齿轮(12)通过限速装置连接。

2.根据权利要求1所述的钢结构跳水高台装置，其特征在于：上挡板(7)通过齿轮组件与第一回转轴(5)连接是指，第一回转轴(5)上设有第一齿轮(15)，轿厢(2)上转动连接有用于与第一齿轮(15)啮合传动的第二齿轮(16)，上挡板(7)上设有用于与第二齿轮(16)啮合传动的第二直线齿条；轿厢(2)上设有第一导向块(17)，上挡板(7)通过燕尾槽滑动连接在第一导向块(17)上；导杆(8)沿第一回转轴(5)轴线方向设置在上挡板(7)上，导杆(8)上设有限位环(18)，下挡板(9)位于上挡板(7)与限位环(18)之间的间隙内，导杆(8)上套接有第一压簧(19)，第一压簧(19)一端与上挡板(7)抵紧，另一端与下挡板(9)抵紧。

3.根据权利要求1所述的钢结构跳水高台装置，其特征在于：锁止装置是指，平板(4)上设有供下挡板(9)滑动的托架(20)，托架(20)上朝向下挡板(9)的端部设有弧形导板(22)，托架(20)内滑动连接有凸块(21)，凸块(21)与下挡板(9)端部抵紧或脱离，凸块(21)与托架(20)之间设有第二压簧(23)；在下挡板(9)长度方向上，凸块(21)位于第二压簧(23)与下挡板(9)之间；凸块(21)上设有滑板(24)，平板(4)上滑动连接有踏板(25)，踏板(25)通过连杆组件与滑板(24)连接以完成在平板(4)上的升降；下挡板(9)上朝向平板(4)一端设有限位孔(26)，平板(4)上滑动连接有用于与限位孔(26)卡接或脱离的卡销(27)，卡销(27)运动方向与下挡板(9)运动方向垂直，卡销(27)通过平衡组件与踏板(25)、滑板(24)联动。

4.根据权利要求3所述的钢结构跳水高台装置，其特征在于：踏板(25)通过连杆组件与滑板(24)连接是指，踏板(25)上设有竖杆(28)，竖杆(28)与滑板(24)垂直设置，平板(4)上设有第二导向块(29)，竖杆(28)通过燕尾槽滑动连接在第二导向块(29)上，竖杆(28)与滑板(24)之间设有联动杆(30)，联动杆(30)一端转动连接在竖杆(28)上，另一端转动连接在滑板(24)上，联动杆(30)与滑板(24)之间的夹角为锐角。

5.根据权利要求4所述的钢结构跳水高台装置，其特征在于：卡销(27)通过平衡组件与踏板(25)、滑板(24)联动是指，平板(4)上设有第三导向块(31)，卡销(27)通过燕尾槽滑动连接在第三导向块(31)上；平板(4)通过第一铰接点(32)转动连接有拉杆(33)，拉杆(33)上靠近卡销(27)一端通过第二拉簧(34)与卡销(27)连接，另一端通过磁铁组件与滑板(24)配合；平板(4)通过第二铰接点(35)转动连接有传动板(36)，传动板(36)上靠近卡销(27)一端通过第一拉簧(38)与卡销(27)连接，另一端通过触发组件与竖杆(28)配合；卡销(27)上圆柱销(39)，第一拉簧(38)与第二拉簧(34)同时转动连接在圆柱销(39)上，第一拉簧(38)与第二拉簧(34)分别位于圆柱销(39)上下两侧；平板(4)上设有用于与传动板(36)抵紧或脱离的挡销(37)，挡销(37)位于传动板(36)与拉杆(33)之间的间隙内，挡销(37)与第一拉簧(38)位于第二铰接点(35)的同侧。

6.根据权利要求5所述的钢结构跳水高台装置，其特征在于：拉杆(33)通过磁铁组件与滑板(24)配合是指，滑板(24)上设有第一磁铁(40)，拉杆(33)上设有第二磁铁(41)，第一磁铁(40)与第二磁铁(41)相互排斥；平板(4)上设有用于与拉杆(33)抵紧或脱离的销钉(42)，销钉(42)与第二拉簧(34)位于拉杆(33)的同侧，销钉(42)与第二磁铁(41)分别位于第一铰接点(32)两侧，销钉(42)位于传动板(36)与拉杆(33)之间的间隙内；当第一磁铁(40)与第二磁铁(41)在竖直方向上交错布置时，拉杆(33)受到第二拉簧(34)作用力抵靠在销钉(42)上，卡销(27)与限位孔(26)脱离；当第一磁铁(40)与第二磁铁(41)在竖直方向上正对布置时，拉杆(33)受到第一磁铁(40)与第二磁铁(41)相互排斥作用而与销钉(42)脱离，卡销(27)与限位孔(26)卡接。

7.根据权利要求5所述的钢结构跳水高台装置，其特征在于：传动板(36)通过触发组件与竖杆(28)配合是指，竖杆(28)通过第三铰接点(43)转动连接有摆板(46)，摆板(46)位于踏板(25)下方，踏板(25)上滑动连接有伸缩杆(44)，伸缩杆(44)中部设有环形凸起(45)，环形凸起(45)与踏板(25)下表面抵紧或脱离；摆板(46)与竖杆(28)之间设有用于拉动摆板(46)抵靠在伸缩杆(44)下端部的第三拉簧(47)，摆板(46)设置在竖杆(28)上朝向传动板(36)一侧；在竖杆(28)升降过程中，摆板(46)上远离第三铰接点(43)一端会与传动板(36)端部抵紧或脱离。

8.根据权利要求1所述的钢结构跳水高台装置，其特征在于：限位杆(14)与限位齿轮(12)通过限速装置连接是指，轿厢(2)上设有支架(48)，限位齿轮(12)通过转轴转动连接在支架(48)上，支架(48)通过第二回转轴(49)转动连接有第三齿轮(50)，第三齿轮(50)与限位齿轮(12)啮合传动；第二回转轴(49)上套接有滑套(51)，滑套(51)与第二回转轴(49)通过离心组件连接；滑套(51)上设有锥台(52)，支架(48)通过第一导块(54)滑动连接有支杆(53)，限位杆(14)通过第二导块(55)滑动连接在支架(48)上，支杆(53)上设有用于与锥台(52)上斜面抵紧的钢珠(56)，锥台(52)直径值由滑套(51)往第三齿轮(50)方向逐渐减小，支杆(53)通过传动组件与限位杆(14)连接。

9.根据权利要求8所述的钢结构跳水高台装置，其特征在于：滑套(51)与第二回转轴(49)通过离心组件连接是指，离心组件有多个，多个离心组件绕第二回转轴(49)轴线均匀分布；每个离心组件包括第一直杆(57)和第二直杆(58)，第一直杆(57)一端转动连接在滑套(51)上，另一端设有配重块(59)；第二直杆(58)一端转动连接在第二回转轴(49)上，另一端通过第四铰接点(60)转动连接在第一直杆(57)中部，第一直杆(57)与第二直杆(58)位于第二回转轴(49)上的同一径面上。

10.根据权利要求8所述的钢结构跳水高台装置，其特征在于：支杆(53)通过传动组件与限位杆(14)连接是指，支架(48)上转动连接有相互啮合的第四齿轮(61)和第五齿轮(64)，支杆(53)上设有用于与第四齿轮(61)啮合传动的第三直线齿条，限位杆(14)上设有用于与第五齿轮(64)啮合传动的第四直线齿条；限位杆(14)上设有用于与第二导块(55)抵紧或脱离的方块(62)，限位杆(14)与第二导块(55)之间设有用于拉动方块(62)抵靠在第二导块(55)上的第四拉簧(63)，第四拉簧(63)一端与限位杆(14)转动连接，另一端与第二导块(55)转动连接；当方块(62)抵靠在第二导块(55)上时，限位杆(14)与限位齿轮(12)上的弧形孔(13)脱离。

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