CN112408226A - 卷扬装置以及采用装置的伞降系统 - Google Patents

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傅英伟
李长江
张玉琪
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Abstract

本发明涉及一种卷扬装置,包括机架、可转动地设置在机架上的卷筒以及用于驱动卷筒转动的电机，卷筒的外周壁上设有用于绕设绳体的接绳槽，接绳槽呈螺旋状在卷筒的周壁延伸，在机架上还设有用于从所述接绳槽引出绳体的导向轮，以卷筒的轴线方向为横向，导向轮以可沿横向运动的方式设置在机架上，在机架上设有用于带动导向横向运动的横移机构。本发明，绳体绕设在接绳槽上，通过电机带动卷筒转动进行收放线，在收放线的同时，通过横移机构带动导线轮和绳体进行横向移动，从而使得绳体能够整齐地绕设在接绳槽中和从接绳槽中有序地释放，绳体的收放更加平稳。本发明还提出了采用该卷扬装置的伞降系统，其能够平稳地收放绳体。

Description

卷扬装置以及采用装置的伞降系统
技术领域
本发明涉及一种卷扬装置以及采用装置的伞降系统。
背景技术
伞降是利用降落伞或动力伞等伞降装备实施降落的现代的作战单元集结形式。跳伞员在实际高空跳伞前需要进行长期训练，目前国内主要的伞降装置有伞塔、跳台等，伞塔通常较高，占用场地较大，而且对于新手而言，训练难度较大，会给新手带来较大的心理压力，另外训练受伤的风险相对较大；跳台难以较为逼真地模拟伞降的状态，训练效果也难以令人满意。在申请公布号CN 107600437 A，名称为“一种VR跳伞训练模拟器”的中国发明专利申请中，公开了一种跳伞训练模拟器，其中的悬吊升降装置包括伺服电机、减速机、卷筒、伺服驱动器，伺服电机通过减速机带动卷筒旋转，吊带绕设在卷筒上，随着卷筒的转动进行收放线。传统的这种结构，收放线速度依靠控制卷筒的转速来实现，然而由于吊带逐圈绕设在卷筒上，每圈吊带的半径逐渐增大，在卷筒转速一定的情况下，卷筒每转动一圈，吊带的释放长度并不同相同，难以实现吊带的均匀释放，不利于伞降训练。
鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绳体或者带体释放更加平稳的卷扬装置，本发明的另一目的在于提出采用该卷扬装置的伞降系统，其具有绳体释放平稳，能够更好地辅助伞降训练的优点。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
卷扬装置,包括机架、可转动地设置在机架上的卷筒以及用于驱动卷筒转动的电机，所述卷筒的外周壁上设有用于绕设绳体的接绳槽，接绳槽呈螺旋状在卷筒的周壁延伸，在机架上还设有用于从所述接绳槽引出绳体的导向轮，以卷筒的轴线方向为横向，导向轮以可沿横向运动的方式设置在机架上，在机架上设有用于带动导向轮横向运动的横移机构。
作为本发明的一种优选方式，所述横移机构包括与所述电机传动连接的丝杆和设置在丝杆上的丝杆螺母，丝杆与所述卷筒平行设置，丝杆可转动地安装在所述机架上，所述导向轮安装在丝杆螺母上。
作为本发明的一种优选方式，所述电机的输出轴上设有主动齿轮，丝杆上设有与主动齿轮啮合的从动齿轮。
作为本发明的一种优选方式，所述机架上设有第一安装板和第二安装板，所述丝杆的两端分别可转动地安装在第一安装板和第二安装板上，还包括设置在第一安装板与第二安装板之间的导轨，导轨上设有可在导轨上滑动的滑块，滑块上连接有安装架，所述导向轮可转动地设置在安装架上。
作为本发明的一种优选方式，所述导向轮包括横向导向轮和纵向导向轮，横向导向轮的轴线沿横向设置，纵向导向轮的轴线沿纵向设置，纵向与横向垂直且均沿水平方向设置。
作为本发明的一种优选方式，还包括单向离合器，单向离合器具有相互配合实现离合的内圈和外圈，内圈和外圈两者中的一者安装在电机的输出轴上，内圈和外圈两者中的另一者与所述卷筒的转轴连接。
伞降系统，包括伞降架、卷扬装置以及绳体，卷扬装置包括机架、可转动地设置在机架上的卷筒以及用于驱动卷筒转动的电机，绳体的一端绕设在卷扬装置上，另一端可滑动地设置在伞架架上并形成与训练者配合的升降端，所述卷筒的外周壁上设有用于绕设绳体的接绳槽，接绳槽呈螺旋状在卷筒的周壁延伸，在机架上还设有用于从所述接绳槽引出绳体的导向轮，以卷筒的轴线方向为横向，导向轮以可沿横向运动的方式设置在机架上，在机架上设有用于带动导向轮横向运动的横移机构。
作为本发明的一种优选方式，所述接绳槽包括第一接绳槽和第二接绳槽，第一接绳槽和第二接绳槽沿所述卷筒的轴向排布，所述导向轮包括第一导向轮和第二导向轮，所述绳体包括绕设在第一接绳槽中的第一绳体和绕设在第二接绳槽中的第二绳体，第一绳体从第一导向轮引出，第二绳体从第二导向轮引出。
作为本发明的一种优选方式，所述伞降架包括第一立架、第二立架以及横梁，横梁的两端分别连接在第一立架的上端和第二立架的上端，在横梁上设有第一定滑轮和第二定滑轮，所述第一绳体绕过第一定滑轮并形成第一升降端，所述第二绳体绕过第二定滑轮并形成第二升降端，第一升降端和第二升降端通过连接板连接。
作为本发明的一种优选方式，所述横移机构包括与所述电机传动连接的第一丝杆和第二丝杆，所述机架上设有第一安装板和第二安装板，所述卷筒的两端可转动地安装在第一安装板和第二安装板上，第一丝杆和第二丝杆平行设置在第一安装板和第二安装板上，还包括设置在第一安装板和第二安装板之间的第一导轨和第二导轨，第一导轨上设有可在第一导轨上滑动的第一滑块，第一滑块上连接有第一安装架，第二导轨上设有可在第二导轨上滑动的第二滑块，第二滑块上连接有第二安装架，第一丝杆上设有与第一滑块连接的第一丝杆螺母，第二丝杆上设有与第二滑块连接的第二丝杆螺母，所述第一导向轮安装在第一安装架上，所述第二导向轮安装在第二安装架上。
采用本发明的技术方案后，绳体绕设在接绳槽上，通过电机带动卷筒转动进行收放线，在收放线的同时，通过横移机构带动导线轮和绳体进行横向移动，从而使得绳体能够整齐地绕设在接绳槽中和从接绳槽中有序地释放，绳体的收放更加平稳。本发明还提出了采用该卷扬装置的伞降系统，其能够平稳地收放绳体，从而使得绳体的升降端能够平稳地升降，更好地辅助训练，另外本发明通过设置单向离合器，在训练者降落过程中，单向离合器的外圈相对内圈转动，在训练者重力的作用下，训练者在下降过程中速度逐渐增大，模拟自由落体运动，在上升时，单向离合器的内圈带动外圈反向转动，带动训练者的上升，如此本发明能够模拟伞降的自由落体运动，辅助伞降训练。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明另一角度的结构示意图。
图3为本发明的内部结构示意图。
图4为本发明离合器另一种实施方式的结构示意图。
图5为本发明伞降系统的结构示意图。
图中：
机架10 第一安装板11
第二安装板12
电机20 减速器21
单向离合器22 外圈221
内圈222 电磁离合器23
第一摩擦片231 第二摩擦片232
主动齿轮24 第一从动齿轮25
第二从动齿轮26
卷筒30 第一接绳槽31
第二接绳槽32 转轴33
第一丝杆40 第一丝杆螺母41
第一安装架42 第一导轨43
第一滑块44
第二丝杆50 第二丝杆螺母51
第二安装架52 第二导轨53
第二滑块54
第一导向轮60 第一横向导向轮61
第一纵向导向轮62 承压轮63
第二导向轮70 第二横向导向轮71
第二纵向导向轮72
第一绳体81 第二绳体82
第一立架91 第二立架92
横梁93 第一定滑轮94
第二定滑轮95 连接板96
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。
参照图1至图5，卷扬装置,包括机架10、可转动地设置在机架10上的卷筒30以及用于驱动卷筒30转动的电机20，所述卷筒30的外周壁上设有用于绕设绳体的接绳槽，接绳槽呈螺旋状在卷筒30的周壁延伸，接绳槽在卷筒30长度方向(轴向)延伸，绳体在绕设时，沿着接绳槽单层绕设。在机架10上还设有用于从所述接绳槽引出绳体的导向轮，以卷筒30的轴线方向为横向，与横向垂直且在水平方向的方向为纵向，导向轮以可沿横向运动的方式设置在机架10上，在机架10上设有用于带动导向轮横向运动的横移机构。
作为本发明的一种优选方式，所述横移机构包括与所述电机20传动连接的丝杆和设置在丝杆上的丝杆螺母，丝杆与所述卷筒30平行设置，丝杆可转动地安装在所述机架10上，所述导向轮安装在丝杆螺母上。
作为本发明的一种优选方式，所述电机20的输出轴上设有主动齿轮24，丝杆上设有与主动齿轮24啮合的从动齿轮。在实施例中，主动齿轮24和从动齿轮的传动比可以为1：1。
作为本发明的一种优选方式，所述机架10上设有第一安装板11和第二安装板12，第一安装板11和第二安装板12均沿竖直方向设置，所述丝杆的两端分别可转动地安装在第一安装板11和第二安装板12上，还包括设置在第一安装板11与第二安装板12之间的导轨，导轨沿水平方向设置，导轨上设有可在导轨上滑动的滑块，滑块上连接有安装架，所述导向轮可转动地设置在安装架上。
作为本发明的一种优选方式，所述导向轮包括横向导向轮和纵向导向轮，横向导向轮的轴线沿横向设置，纵向导向轮的轴线沿纵向设置。采用这种结构，在绳体进行横向移动时，通过纵向导向轮能够限制绳体横向滑脱。
本发明的卷扬装置中，还包括离合器，离合器具有相互配合实现离合的第一摩擦片231和第二摩擦片232，第一摩擦片231与电机20的输出轴传动连接，第二摩擦片232与卷筒30的转轴33传动连接。
作为本发明的一种优选方式，所述离合器为电磁离合器23。
作为本发明的一种优选方式，所述第一摩擦片231以不能相对所述电机20的输出轴转动的方式安装在电机20的输出端，在实施例中，电机20的输出轴连接有减速器21，第一摩擦片231例如可以通过花键安装在减速器21的输出轴上，所述第二摩擦片232以不能相对所述卷筒30转动的方式安装在所述卷筒30的转轴33上，具体地，第二摩擦片232通过花键安装在卷筒30的转轴33上。
作为本发明的另一种优选方式，离合器为单向离合器22，单向离合器22具有相互配合实现离合的内圈222和外圈221，内圈222和外圈221两者中的一者安装在电机20的输出轴上，内圈222和外圈221两者中的另一者与所述卷筒30的转轴33连接，内圈222相当于离合器的第一摩擦片231，外圈221相当于离合器的第二摩擦片232。本发明中的单向离合器22可以直接从市面上购买，当内圈222沿某一方向转动时，当外圈221外圈不受影响，当内圈222沿着另一方向转动时，内圈221带动外圈222同步转动。另外市面上，还有一类单向离合器，当内圈沿某一方向某一速度V1转动时，外圈速度小于V1时自由转动，外圈速度大于V1时，内圈与外圈同步转动；当内圈沿着另一方向转动时，内圈带动外圈同步转动，也可以采用这类单向离合器。
本发明还提出一种伞降系统，包括伞降架、卷扬装置以及绳体，卷扬装置包括机架10、可转动地设置在机架10上的卷筒30以及用于驱动卷筒30转动的电机20，绳体的一端绕设在卷扬装置上，另一端可滑动地设置在伞架架上并形成与训练者配合的升降端，所述卷筒30的外周壁上设有用于绕设绳体的接绳槽，接绳槽呈螺旋状在卷筒30的周壁延伸，在机架10上还设有用于从所述接绳槽引出绳体的导向轮，以卷筒30的轴线方向为横向，导向轮以可沿横向运动的方式设置在机架10上，在机架10上设有用于带动导向轮横向运动的横移机构。
作为本发明的一种优选方式，所述接绳槽包括第一接绳槽31和第二接绳槽32，第一接绳槽31和第二接绳槽32沿所述卷筒30的轴向排布，所述导向轮包括第一导向轮60和第二导向轮70，所述绳体包括绕设在第一接绳槽31中的第一绳体81和绕设在第二接绳槽32中的第二绳体82，第一绳体81绕设在第一接绳槽31上并从第一导向轮60引出，第二绳体82绕设在第二接绳槽32上从第二导向轮70引出。
作为本发明的一种优选方式，所述第一导向轮60包括第一横向导向轮61和第一纵向导向轮62，第一横向导向轮61的轴线沿横向设置，第一纵向导向轮62的轴线沿纵向设置。所述第二导向轮70包括第二横向导向轮71和第二纵向导向轮72，第二横向导向轮71的轴线沿横向设置，第二纵向导向轮72的轴线沿纵向设置。优选地，本发明还包括承压轮63，在实施例中，第一导向轮60和第二导向轮70各配设一个，承压轮63可转动地安装在所述机架10上，绳体依次绕设在横向导向轮、纵向导向轮以及承压轮63上延伸至伞降架，通过设置承压轮63能够避免第一导向轮60和第二导向轮70受力过大，保证第一导向轮60和第二导向轮70稳定运行。
作为本发明的一种优选方式，所述伞降架包括第一立架91、第二立架92以及横梁93，横梁93的两端分别连接在第一立架91的上端和第二立架92的上端，在横梁93上设有第一定滑轮94和第二定滑轮95，所述第一绳体81绕过第一定滑轮94并形成第一升降端，所述第二绳体82绕过第二定滑轮95并形成第二升降端，第一升降端和第二升降端通过连接板96连接，在使用时，训练者可以站在连接板96上。
作为本发明的一种优选方式，所述横移机构包括与所述电机20传动连接的第一丝杆40和第二丝杆50，所述机架10上设有第一安装板11和第二安装板12，所述卷筒30的两端可转动地安装在第一安装板11和第二安装板12上，第一丝杆40和第二丝杆50平行设置在第一安装板11和第二安装板12上，第一丝杆40上设有第一从动齿轮25，第二丝杆50上设有第二从动齿轮26，第一从动齿轮25和第二从动齿轮26均与主动齿轮24啮合。本发明还包括设置在第一安装板11和第二安装板12之间的第一导轨43和第二导轨53，第一导轨43上设有可在第一导轨43上滑动的第一滑块44，第一滑块44上连接有第一安装架42，第二导轨53上设有可在第二导轨53上滑动的第二滑块54，第二滑块54上连接有第二安装架52，第一丝杆40上设有与第一滑块44连接的第一丝杆螺母41，第二丝杆50上设有与第二滑块54连接的第二丝杆螺母51，所述第一导向轮60安装在第一安装架42上，所述第二导向轮70安装在第二安装架52上。
本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.卷扬装置,包括机架、可转动地设置在机架上的卷筒以及用于驱动卷筒转动的电机，其特征在于：所述卷筒的外周壁上设有用于绕设绳体的接绳槽，接绳槽呈螺旋状在卷筒的周壁延伸，在机架上还设有用于从所述接绳槽引出绳体的导向轮，以卷筒的轴线方向为横向，导向轮以可沿横向运动的方式设置在机架上，在机架上设有用于带动导向轮横向运动的横移机构。
2.如权利要求1所述的卷扬装置，其特征在于：所述横移机构包括与所述电机传动连接的丝杆和设置在丝杆上的丝杆螺母，丝杆与所述卷筒平行设置，丝杆可转动地安装在所述机架上，所述导向轮安装在丝杆螺母上。
3.如权利要求2所述的卷扬装置，其特征在于：所述电机的输出轴上设有主动齿轮，丝杆上设有与主动齿轮啮合的从动齿轮。
4.如权利要求3所述的卷扬装置，其特征在于：所述机架上设有第一安装板和第二安装板，所述丝杆的两端分别可转动地安装在第一安装板和第二安装板上，还包括设置在第一安装板与第二安装板之间的导轨，导轨上设有可在导轨上滑动的滑块，滑块上连接有安装架，所述导向轮可转动地设置在安装架上。
5.如权利要求4所述的卷扬装置，其特征在于：所述导向轮包括横向导向轮和纵向导向轮，横向导向轮的轴线沿横向设置，纵向导向轮的轴线沿纵向设置，纵向与横向垂直且均沿水平方向设置。
6.如权利要求1所述的卷扬装置，其特征在于：还包括单向离合器，单向离合器具有相互配合实现离合的内圈和外圈，内圈和外圈两者中的一者安装在电机的输出轴上，内圈和外圈两者中的另一者与所述卷筒的转轴连接。
7.伞降系统，包括伞降架、卷扬装置以及绳体，卷扬装置包括机架、可转动地设置在机架上的卷筒以及用于驱动卷筒转动的电机，其特征在于：绳体的一端绕设在卷扬装置上，另一端可滑动地设置在伞架架上并形成与训练者配合的升降端，所述卷筒的外周壁上设有用于绕设绳体的接绳槽，接绳槽呈螺旋状在卷筒的周壁延伸，在机架上还设有用于从所述接绳槽引出绳体的导向轮，以卷筒的轴线方向为横向，导向轮以可沿横向运动的方式设置在机架上，在机架上设有用于带动导向轮横向运动的横移机构。
8.如权利要求7所述的伞降系统，其特征在于：所述接绳槽包括第一接绳槽和第二接绳槽，第一接绳槽和第二接绳槽沿所述卷筒的轴向排布，所述导向轮包括第一导向轮和第二导向轮，所述绳体包括绕设在第一接绳槽中的第一绳体和绕设在第二接绳槽中的第二绳体，第一绳体从第一导向轮引出，第二绳体从第二导向轮引出。
9.如权利要求8所述的伞降系统，其特征在于：所述伞降架包括第一立架、第二立架以及横梁，横梁的两端分别连接在第一立架的上端和第二立架的上端，在横梁上设有第一定滑轮和第二定滑轮，所述第一绳体绕过第一定滑轮并形成第一升降端，所述第二绳体绕过第二定滑轮并形成第二升降端，第一升降端和第二升降端通过连接板连接。
10.如权利要求9所述的伞降系统，其特征在于：所述横移机构包括与所述电机传动连接的第一丝杆和第二丝杆，第一丝杆上设有第一从动齿轮，第二丝杆上设有第二从动齿轮，第一从动齿轮和第二从动齿轮均与电机的输出端的主动齿轮啮合，所述机架上设有第一安装板和第二安装板，所述卷筒的两端可转动地安装在第一安装板和第二安装板上，第一丝杆和第二丝杆平行设置在第一安装板和第二安装板上，还包括设置在第一安装板和第二安装板之间的第一导轨和第二导轨，第一导轨上设有可在第一导轨上滑动的第一滑块，第一滑块上连接有第一安装架，第二导轨上设有可在第二导轨上滑动的第二滑块，第二滑块上连接有第二安装架，第一丝杆上设有与第一滑块连接的第一丝杆螺母，第二丝杆上设有与第二滑块连接的第二丝杆螺母，所述第一导向轮安装在第一安装架上，所述第二导向轮安装在第二安装架上。
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