CN112727255A - 一种电动式脱扣器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于脱扣器技术领域，具体涉及一种电动式脱扣器，包括主体和遥控终端，主体上固定连接有倒U形挂钩，主体上开设有第一缺口，主体下端于第一缺口一侧开设有凹槽、另一侧固定设有定位柱，凹槽内铰接有支撑杆，定位柱自由端开设有开口向下的第一条形缺口，支撑杆的自由端位于第一条形缺口内，定位柱上转动安装有支撑套，支撑套靠近凹槽一端开设有开口向下的第二条形缺口，支撑套上安装有棘轮组件，棘轮组件上固定安装有传动齿轮，主体上还安装有电机，电机与遥控终端信号连接，电机的输出轴上固定安装有主动齿轮，主动齿轮与传动齿轮啮合。其目的是：解决现有脱扣器结构缺陷导致的存在受实验的对象掉落后易砸伤实验人员的问题。

Description

一种电动式脱扣器及其使用方法

技术领域

本发明属于脱扣器技术领域，具体涉及一种电动式脱扣器及其使用方法。

背景技术

在跌落实验领域和钢丝绳固定领域中，脱扣器是经常需要使用的部件。

在跌落实验中，要求把受实验的对象吊起到测定高度，然后把受实验的对象放开，使其自由下坠，根据下坠后受实验的对象的完整性，判定其是否合格。

其中，脱扣器通过钢丝绳等部件与受实验的对象连接，在把受实验的对象吊起到指定高度后，脱扣器打开，使得钢丝绳脱离脱扣器，进而实现受实验的对象的下坠。

现有的脱扣器松开钢丝绳的动作，一般由手动操作完成，比如在脱扣器上绑定拉绳，通过对拉伸的拉动，使得脱扣器动作，进而使得钢丝绳脱离脱扣器。在此过程中，由于受实验的对象需要被吊升到测定高度，采用如上方式进行脱扣操作，需要实验人员靠近受实验的对象，存在受实验的对象掉落后易砸伤实验人员的问题。

发明内容

本发明的目的是：旨在提供一种电动式脱扣器及其使用方法，用来解决现有脱扣器结构缺陷导致的存在受实验的对象掉落后易砸伤实验人员的问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电动式脱扣器，包括主体和遥控终端，所述主体上固定连接有倒U形挂钩，所述主体上开设有第一缺口，所述主体下端于第一缺口一侧开设有凹槽、另一侧固定设有定位柱，所述凹槽内铰接有支撑杆，所述定位柱自由端开设有开口向下的第一条形缺口，所述支撑杆的自由端位于第一条形缺口内，所述定位柱上转动安装有支撑套，所述支撑套靠近凹槽一端开设有开口向下的第二条形缺口，所述支撑套上安装有棘轮组件，所述棘轮组件上固定安装有传动齿轮，所述主体上还安装有电机，所述电机与遥控终端信号连接，所述电机的输出轴上固定安装有主动齿轮，所述主动齿轮与传动齿轮啮合。

进一步限定，所述支撑套靠近凹槽一端还开设有开口向下的第三条形缺口，所述第三条形缺口的宽度尺寸与支撑套的内径尺寸相等，所述支撑杆的自由端开设有环形安装槽，所述环形安装槽内安装有滚动轴承，所述滚动轴承位于第三条形缺口内，所述支撑杆的直径尺寸与滚动轴承的外径尺寸相等，所述支撑杆、滚动轴承、定位柱和支撑套的中轴线共线。这样的结构设计，通过滚动轴承代替支撑杆与支撑套接触，把支撑杆与支撑套之间的滑动摩擦转换为滚动轴承的滚动摩擦，减小摩擦力，使得电机在带动支撑套时，更加省力。

进一步限定，所述主体上安装有护罩，所述护罩套设在主动齿轮和传动齿轮上。这样的结构设计，可避免主动齿轮和传动齿轮外露而造成的安全隐患问题。

进一步限定，所述主动齿轮的直径尺寸小于与传动齿轮的直径尺寸。这样的结构设计，主动齿轮与传动齿轮之间形成一个减速机构，使得在传动齿轮需要承受的负载不变的情况下，减小对电机扭矩的需求，节约成本。

进一步限定，所述支撑套上可拆卸安装有扳动杆。这样的结构设计，在对支撑套进行旋转时，可把扳动杆安装在支撑套上，利用扳动杆对支撑套进行旋转，使用更加方便。

进一步限定，所述扳动杆一端一体成型有凸柱，所述扳动杆靠近凸柱一端开设有外螺纹，所述支撑套上开设有共轴线的螺纹盲孔和通孔，所述螺纹盲孔的直径尺寸大于通孔的直径尺寸。这样的结构设计，通过外螺纹和螺纹盲孔相配配合，完成扳动杆与支撑套之间的可拆卸连接，结构简单，安装方便；同时，利用凸柱与通孔的相互配合，使得在扳动时，凸柱位于通孔内，对扳动杆的动作提供支撑，进而使得外螺纹的整体长度在较短的情况下，就能使得支撑套可为扳动杆提供足够的反向作用力，避免因外螺纹长度过短，而造成的在扳动扳动杆时，可能造成的螺纹损坏的问题，而外螺纹长度较短，可使得在把扳动杆安装在支撑套上时，需要旋转的圈数更少，安装更加便捷。

进一步限定，所述主体上开设有定位缺口。

进一步限定，所述电机为伺服电机。这样的结构设计，在可在终端上设定电机每次转动的角度，配合扳动杆和定位缺口一起使用，使得电机在每次被遥控后，只需转动特定的角度，即第一条形缺口和第二条形缺口对齐时，即停止运转，无需二次进行停止操作，使用更加方便；配合扳动杆和定位缺口一起使用，在重新进行实验时，只需把扳动杆安装在支撑套上，再把扳动杆扳动至定位缺口内即可，此时，第二条形缺口的初始位置被确定，配合步进电机的定量转动，即可完成跌落实验。

进一步限定，所述支撑套远离凹槽一端开设有环形凹槽，所述环形凹槽内穿设有第一圆锥滚子轴承，所述支撑套远离凹槽一端的外壁一体成型有环形凸台，所述支撑套上套设有固定套，所述支撑套于固定套和环形凸台之间套设有第二圆锥滚子轴承，所述固定套固定安装在主体上。这样的结构设计，支撑套由第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承进行支撑，并由固定套与主体连接在一起，避免支撑套直接与主体、定位柱接触而造成的磨损问题。

进一步限定，所述棘轮组件包括外棘轮和内轮，所述外棘轮与传动齿轮固定连接，所述内轮与支撑套固定连接，所述内轮上开设有安装槽，所述安装槽内铰接有棘爪，所述棘爪自由端卡设于外棘轮的棘齿内，所述棘爪与安装槽之间连接有压缩弹簧。

上述的电动式脱扣器的使用方法，包括如下步骤：

1)旋转支撑套，使得第一条形缺口和第二条形缺口对齐，然后把绑定在受实验的对象上的钢丝绳挂设在支撑杆上，旋转支撑杆，使得支撑杆的自由端经第二条形缺口进入第一条形缺口，再对支撑套进行顺时针旋转，使得第一条形缺口和第二条形缺口错开；

2)由升降机构把主体吊起，从而使得受实验的对象被吊起至测定高度；

3)通过遥控终端远程控制电机旋转，直至第一条形缺口和第二条形缺口对齐，此时铰接在主体上的支撑杆在受实验的对象和钢丝绳的作用下，从第一条形缺口和第二条形缺口内脱离，受实验的对象自由下坠，完成跌落实验。

采用上述技术方案的发明，具有如下优点：

1、通过对遥控器的远程操作，即可控制电机动作，进而通过电机带动支撑套动作，使得第一条形缺口和第二条形缺口对齐，从而使得铰接在主体上的支撑杆在受实验的对象和钢丝绳的作用下，从第一条形缺口和第二条形缺口内脱离，达到放开钢丝绳，使得受实验的对象自动掉落的目的，在此过程中，实验人员远离受实验的对象，可避免受实验的对象掉落后易砸伤实验人员的问题；

2、通过滚动轴承代替支撑杆与支撑套接触，把支撑杆与支撑套之间的滑动摩擦转换为滚动轴承的滚动摩擦，减小摩擦力，使得电机在带动支撑套时，更加省力：

3、通过棘轮机构传动连接电机的输出轴和支撑套，可避免在支撑套转动过程中，支撑套的第二条形缺口未完全对齐定位柱的第一条形缺口时，受实验的对象通过钢丝绳施加在支撑杆上的力，带动支撑套以高于电机带动支撑套转动的额定转动速度转动，而造成的电机、主动齿轮和传动齿轮损坏的问题；

4、同时棘轮机构传动连接电机的输出轴和支撑套，使得在把支撑套进行复位时，手动对支撑套进行转动即可(此时，支撑套上并不承担由受实验的对象施加的重力，对支撑套进行手动操作，并不过度费力)，无需通过电机实现，简化操作流程，节约设备成本。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明一种电动式脱扣器及其使用方法实施例的结构示意图一；

图2为本发明一种电动式脱扣器及其使用方法实施例的剖视结构示意图；

图3为图2中A处的放大结构示意图；

图4为本发明一种电动式脱扣器及其使用方法实施例的结构示意图二；

图5为本发明一种电动式脱扣器及其使用方法实施例的结构示意图三；

图6为本发明一种电动式脱扣器及其使用方法实施例中定位柱部分的结构示意图；

图7为本发明一种电动式脱扣器及其使用方法实施例中棘轮组件和传动齿轮部分的结构示意图；

图8为本发明一种电动式脱扣器及其使用方法实施例中部分零件的爆炸结构示意图；

图9为本发明一种电动式脱扣器及其使用方法实施例中扳动杆的结构示意图；

图10为本发明一种电动式脱扣器及其使用方法实施例中支撑套部分的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

主体1、倒U形挂钩10、第一缺口11、凹槽12、

支撑杆2、滚动轴承20、环形安装槽21、

定位柱3、第一条形缺口31、

支撑套4、第二条形缺口41、第三条形缺口42、

棘轮组件5、外棘轮501、内轮502、安装槽5021、棘爪5022、压缩弹簧5023、传动齿轮51、

电机6、主动齿轮61、

扳动杆7、定位缺口70、凸柱71、螺纹盲孔711、通孔712、外螺纹72、

固定套8、环形凹槽801、环形凸台802、第一圆锥滚子轴承81、第二圆锥滚子轴承82。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。

如图1～图10所示，本发明的一种电动式脱扣器，包括主体1和遥控终端，主体1上固定连接有倒U形挂钩10，主体1上开设有第一缺口11，主体1下端于第一缺口一侧开设有凹槽12、另一侧固定设有定位柱3，凹槽12内铰接有支撑杆2，定位柱3自由端开设有开口向下的第一条形缺口31，支撑杆2的自由端位于第一条形缺口31内，定位柱3上转动安装有支撑套4，支撑套4靠近凹槽12一端开设有开口向下的第二条形缺口41，支撑套4上安装有棘轮组件5，棘轮组件5上固定安装有传动齿轮51，主体1上还安装有电机6，电机6与遥控终端信号连接，电机6的输出轴上固定安装有主动齿轮61，主动齿轮61与传动齿轮51啮合。

电机6与遥控终端之间的信号连接，可用蓝牙传输、局域网传输等无线信号传输方式，也可用传统的导线实现信号连接，此信号连接均属于现有技术，故本专利不具体进行限制,只要能实现遥控终端对电机6的操作即可。

支撑套4靠近凹槽12一端还开设有开口向下的第三条形缺口42，第三条形缺口42的宽度尺寸与支撑套4的内径尺寸相等，支撑杆2的自由端开设有环形安装槽21，环形安装槽21内安装有滚动轴承20，滚动轴承20位于第三条形缺口42内，支撑杆2的直径尺寸与滚动轴承20的外径尺寸相等，支撑杆2、滚动轴承20、定位柱3和支撑套4的中轴线共线。通过滚动轴承20代替支撑杆2与支撑套4接触，把支撑杆2与支撑套4之间的滑动摩擦转换为滚动轴承20内部的滚动摩擦，减小摩擦力，使得电机6在带动支撑套4转动时，更加省力；需要注意的是，在不具备环形安装槽21、第三缺口42和滚动轴承20的情况下，定位柱3和支撑套4的中轴线共线，支撑杆2与和支撑套4的中轴线不共线，支撑杆2整体下移，由支撑套4直接对支撑杆2的自由端进行支撑。

主体1上安装有护罩，护罩套设在主动齿轮61和传动齿轮51上。可避免主动齿轮61和传动齿轮51外露而造成的安全隐患问题。

主动齿轮61的直径尺寸小于与传动齿轮51的直径尺寸。主动齿轮61与传动齿轮51之间形成一个减速机构，使得在传动齿轮51需要承受的负载不变的情况下，减小对电机6扭矩的需求，节约成本。

支撑套4上可拆卸安装有扳动杆7。在对支撑套4进行旋转时，可把扳动杆7安装在支撑套4上，利用扳动杆7对支撑套4进行旋转，使用更加方便。

扳动杆7一端一体成型有凸柱71，扳动杆7靠近凸柱71一端开设有外螺纹72，支撑套4上开设有共轴线的螺纹盲孔711和通孔712，螺纹盲孔711的直径尺寸大于通孔712的直径尺寸。通过外螺纹72和螺纹盲孔711相配配合，完成扳动杆7与支撑套4之间的可拆卸连接，结构简单，安装方便；同时，利用凸柱71与通孔712的相互配合，使得在扳动时，凸柱71位于通孔712内，对扳动杆7的动作提供支撑，进而使得外螺纹72的整体长度在较短的情况下，就能使得支撑套4可为扳动杆7提供足够的反向作用力，避免因外螺纹72长度过短，而造成的在扳动扳动杆7时，可能造成的螺纹损坏的问题，而外螺纹72长度较短，可使得在把扳动杆7安装在支撑套4上时，需要旋转的圈数更少，安装更加便捷。

主体1上开设有定位缺口70。

电机6为伺服电机。在可在终端上设定电机6每次转动的角度，配合扳动杆7和定位缺口70一起使用，使得电机6在每次被遥控后，只需转动特定的角度，即第一条形缺口31和第二条形缺口41对齐时，即停止运转，无需二次进行停止操作，使用更加方便；配合扳动杆7和定位缺口70一起使用，在重新进行实验时，只需把扳动杆7安装在支撑套4上，再把扳动杆7扳动至定位缺口70内即可，此时，第二条形缺口41的初始位置被确定，配合步进电机的定量转动，即可完成跌落实验。

支撑套4远离凹槽12一端开设有环形凹槽801，环形凹槽801内穿设有第一圆锥滚子轴承81，支撑套4远离凹槽12一端的外壁一体成型有环形凸台802，支撑套4上套设有固定套8，支撑套4于固定套8和环形凸台802之间套设有第二圆锥滚子轴承82，固定套8固定安装在主体1上。支撑套4由第一圆锥滚子轴承81和第二圆锥滚子轴承82进行支撑，并由固定套8与主体1连接在一起，避免支撑套4直接与主体1、定位柱3接触而造成的磨损问题。

棘轮组件5包括外棘轮501和内轮502，外棘轮501与传动齿轮51固定连接，内轮502与支撑套4固定连接，内轮502上开设有安装槽5021，安装槽5021内铰接有棘爪5022，棘爪5022自由端卡设于外棘轮501的棘齿内，棘爪5022与安装槽5021之间连接有压缩弹簧5023。

本实施例中，上述的电动式脱扣器的使用方法，包括如下步骤：

1)旋转支撑套4，使得第一条形缺口31和第二条形缺口41对齐，然后把绑定在受实验的对象上的钢丝绳挂设在支撑杆2上，旋转支撑杆2，使得支撑杆2的自由端经第二条形缺口41进入第一条形缺口31，再对支撑套4进行顺时针旋转，使得第一条形缺口31和第二条形缺口41错开；

2)由升降机构把主体1吊起，从而使得受实验的对象被吊起至测定高度；

3)通过遥控终端远程控制电机旋转，直至第一条形缺口31和第二条形缺口41对齐，此时铰接在主体1上的支撑杆2在受实验的对象和钢丝绳的作用下，从第一条形缺口31和第二条形缺口41内脱离，受实验的对象自由下坠，完成跌落实验。

以上对本发明提供的一种电动式脱扣器及其使用方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电动式脱扣器，其特征在于：包括主体(1)和遥控终端，所述主体(1)上固定连接有倒U形挂钩(10)，所述主体(1)上开设有第一缺口(11)，所述主体(1)下端于第一缺口一侧开设有凹槽(12)、另一侧固定设有定位柱(3)，所述凹槽(12)内铰接有支撑杆(2)，所述定位柱(3)自由端开设有开口向下的第一条形缺口(31)，所述支撑杆(2)的自由端位于第一条形缺口(31)内，所述定位柱(3)上转动安装有支撑套(4)，所述支撑套(4)靠近凹槽(12)一端开设有开口向下的第二条形缺口(41)，所述支撑套(4)上安装有棘轮组件(5)，所述棘轮组件(5)上固定安装有传动齿轮(51)，所述主体(1)上还安装有电机(6)，所述电机(6)与遥控终端信号连接，所述电机(6)的输出轴上固定安装有主动齿轮(61)，所述主动齿轮(61)与传动齿轮(51)啮合，所述支撑套(4)靠近凹槽(12)一端还开设有开口向下的第三条形缺口(42)，所述第三条形缺口(42)的宽度尺寸与支撑套(4)的内径尺寸相等，所述支撑杆(2)的自由端开设有环形安装槽(21)，所述环形安装槽(21)内安装有滚动轴承(20)，所述滚动轴承(20)位于第三条形缺口(42)内，所述支撑杆(2)的直径尺寸与滚动轴承(20)的外径尺寸相等，所述支撑杆(2)、滚动轴承(20)、定位柱(3)和支撑套(4)的中轴线共线。

2.根据权利要求1所述的一种电动式脱扣器，其特征在于：所述支撑套(4)上可拆卸安装有扳动杆(7)。

3.根据权利要求2所述的一种电动式脱扣器，其特征在于：所述扳动杆(7)一端一体成型有凸柱(71)，所述扳动杆(7)靠近凸柱(71)一端开设有外螺纹(72)，所述支撑套(4)上开设有共轴线的螺纹盲孔(711)和通孔(712)，所述螺纹盲孔(711)的直径尺寸大于通孔(712)的直径尺寸。

4.根据权利要求3所述的一种电动式脱扣器，其特征在于：所述主体(1)上开设有定位缺口(70)。

5.根据权利要求4所述的一种电动式脱扣器，其特征在于：所述电机(6)为伺服电机。

6.根据权利要求1所述的一种电动式脱扣器，其特征在于：所述支撑套(4)远离凹槽(12)一端开设有环形凹槽(801)，所述环形凹槽(801)内穿设有第一圆锥滚子轴承(81)，所述支撑套(4)远离凹槽(12)一端的外壁一体成型有环形凸台(802)，所述支撑套(4)上套设有固定套(8)，所述支撑套(4)于固定套(8)和环形凸台(802)之间套设有第二圆锥滚子轴承(82)，所述固定套(8)固定安装在主体(1)上。

7.根据权利要求1所述的一种电动式脱扣器，其特征在于：所述棘轮组件(5)包括外棘轮(501)和内轮(502)，所述外棘轮(501)与传动齿轮(51)固定连接，所述内轮(502)与支撑套(4)固定连接，所述内轮(502)上开设有安装槽(5021)，所述安装槽(5021)内铰接有棘爪(5022)，所述棘爪(5022)自由端卡设于外棘轮(501)的棘齿内，所述棘爪(5022)与安装槽(5021)之间连接有压缩弹簧(5023)。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的电动式脱扣器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)旋转支撑套(4)，使得第一条形缺口(31)和第二条形缺口(41)对齐，然后把绑定在受实验的对象上的钢丝绳挂设在支撑杆(2)上，旋转支撑杆(2)，使得支撑杆(2)的自由端经第二条形缺口(41)进入第一条形缺口(31)，再对支撑套(4)进行顺时针旋转，使得第一条形缺口(31)和第二条形缺口(41)错开；

2)由升降机构把主体(1)吊起，从而使得受实验的对象被吊起至测定高度；

3)通过遥控终端远程控制电机旋转，直至第一条形缺口(31)和第二条形缺口(41)对齐，此时铰接在主体(1)上的支撑杆(2)在受实验的对象和钢丝绳的作用下，从第一条形缺口31和第二条形缺口41内脱离，受实验的对象自由下坠，完成跌落实验。

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