CN200987888Y - 一种排球发球器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种排球发球器，升降机构设在机架上，在升降机构上设有一平台，击球机构和传球机构设在在平台上，传球机构为在平台上设有与之垂直的导向轴和导向杆，在导向杆上设有移动套，在导向轴上套装有滑块，滑块通过传球连杆与传球曲柄运动机构传动连接，在滑块上设有击球圆盘，送球轨道与导向轴和导向杆及击球圆盘对应设置，击球圆盘上设有行程开关，行程开关与传球曲柄运动机构电连接，传球曲柄运动机构的电机和击球机构的电机运行频率由电路芯片控制。本实用新型是一种在一次排球训练中能产生比较精确以及可调的排球速度、旋转、发球频率、球运动的线路以及排球的速度、旋转、线路和频率的各种变化组合且结构简单、体积较小的排球发球器。

Description

一种排球发球器

技术领域

本实用新型涉及一种用于提高排球训练水平的排球发球器。

背景技术

目前，在体育用品市场上已有多种球类发球器面市，如乒乓球、羽毛球、网球、棒球发球器等等，由于它们的出现，使从事这些球类项目的运动员以及喜好者的接、发球能力以及弹跳能力、动作的灵敏度、耐久力和其他基本技能水平有了显著的提高。然而用于排球训练的发球器却尚未成熟与完善，市场上更是少见，而且价格高昂。因此，开发研究出一种科学合理、价格低廉并可显著提高排球技术的发球器是十分必要的。

众所周知，排球运动是一项很受大众喜爱的体育运动，因此它的追随者也日趋增多，但是如何提高排球运动的技术水平，尤其是提高专业排球运动员的训练水平，这个问题成为如何提高排球训练水平档次的首要问题，已迫在眉睫。现有的一些排球训练发球器并不完善，特别是不能够按照可调的发球频率、速度、旋转和球的落点，真正模拟不同人的击球向练习者发球，而且现有的一些排球发球器结构复杂，体积大，占用的面积多，制造的成本很高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在排球训练中能产生比较精确以及可调的排球速度、旋转、发球频率、球运动的线路以及排球的速度、旋转、线路和频率的各种变化组合且结构简单、体积较小的排球发球器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的排球发球器，由击球机构、传球机构、升降机构、机架四部分组成，所述的升降机构设在所述的机架上，在所述的升降机构上设有一平台，所述的击球机构和传球机构设在所述的在平台上且所述的传球机构与所述的击球机构对应，所述的传球机构为在所述的平台上设有与之垂直的导向轴和导向杆，在所述的导向杆上设有移动套，在所述的导向轴上套装有滑块，所述的滑块通过传球连杆与传球曲柄运动机构传动连接，在所述的滑块上设有击球圆盘，送球轨道与所述的导向轴和导向杆及击球圆盘对应设置，击球圆盘上设有行程开关，所述行程开关与传球曲柄运动机构电连接，所述传球曲柄运动机构的电机和所述的击球机构的电机运行频率由电路芯片控制。

所述的击球机构与所述的平台之间设有用来调节击球机构的击球角度的分度盘和用来调节整个击球机构的角度的转动手柄。

所述的击球机构为套筒与导套同轴对接，击球杆贯穿所述的套筒一端延伸至所述的套筒外端且顶端设有击球头，一端延伸至所述的导套内并顶端设有钩盘，击球杆上设有挡块，击球弹簧安装在所述的挡块与所述的导套之间，缓冲弹簧安装在所述的挡块与所述的套筒端部之间；在所述的导套内设有导向轴及用来使所述的导向轴在所述导套内进行直线运动的导向盘，所述的导向轴与所述的钩盘对应的端部设有夹板，所述的夹板上通过销轴设有与所述的钩盘对应的且拉伸弹簧的控制钩，在所述的导套内设有使所述的控制钩脱离所述钩盘的限位块；所述的导向轴传动连接有击球连杆，所述的击球连杆与安装在动力轴上的击球曲柄传动连接。

所述的升降机构由丝杆、螺母、推力轴承、拨动杆等组成，所述丝杆与所述平台固联，所述螺母与所述机架靠推力轴承相连，所述拨动杆与螺母连接。

所述的平台与所述的机架之间设有导向杆，用以保证平台与机架的相对位置不转动。

所述的机架设有万向轮万向轮便于整个装置行走。

采用上述技术方案的排球发球器，本排球发球器击球机构由曲柄连杆滑块机构、击球杆、控制钩、限位块和弹簧等组成，电机使击球曲柄360度旋转转动，从而通过击球连杆使滑块在击球装置的导套轨道内做直线运动，通过滑块上安装的控制钩钩住击球机构前端的套筒轨道内的击球杆，击球杆压缩弹簧，压缩了的弹簧具有弹性势能，控制钩通过限位块的时候击球杆脱钩，击球杆的另一端连接一击球头，利用此击球头击球。曲柄能够360度旋转，从而能够使滑块击完球后又回到原来的位置，再进行第二次击球的动作。此击球机构相对于机架能够升降、转角，实现不同方向，不同角度的击球，能够使球旋转等等。通过改变限位块的不同安装位置，控制弹簧的压缩量从而来控制滑块击球的力度，由此控制发球的球的速度以及球的落点。击球装置的击球动作的频率由电路芯片控制，由此能够使之与传球装置中的传球频率达到同步。

本实用新型是一种既能提高排球训练水平的档次，又适合于运动员随时进行训练的发球器。本实用新型能够在一次排球训练中产生比较精确以及可调的排球速度、旋转、发球频率、球运动的线路以及排球的速度、旋转、线路和频率的各种变化组合，模拟实践中打球的各种变化，创新性地设计出排球自动间歇输送，而且输送的间歇时间可调，也允许对某一特定的发球进行反复的训练练习。此排球发球器经改装后还可做成其它球类的发球器。此发球装置结构并不复杂，体积比较小，占用排球场地面积少，制造成本不高，可以用于体育训练场、体育馆、教学等等，也可以适用于个人或家庭锻炼使用。

设计排球发球器的目的是为了提高排球训练水平的档次。它是为使运动员和喜好者可随时随地进行排球训练而专门设计的装置。

综上所述，本实用新型是一种在排球训练中能产生比较精确以及可调的排球速度、旋转、发球频率、球运动的线路以及排球的速度、旋转、线路和频率的各种变化组合且结构简单、体积较小的排球发球器。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型左侧结构示意图；

图3是本实用新型俯视示意图；

图4是本实用新型的击球机构结构示意图。

具体实施方式

参见图1、图2、图3和图4，由击球机构、传球机构、升降机构、机架四部分组成，升降机构设在机架上，在升降机构上设有一平台15，击球机构和传球机构设在在平台15上且传球机构与击球机构对应，传球机构的电机和击球机构的电机运行频率由电路芯片控制。

参见图1和图4，击球机构为套筒4与导套12同轴对接，击球杆2贯穿套筒4一端延伸至套筒4外端且顶端设有击球头1，一端延伸至导套4内并顶端设有钩盘7，击球杆2上设有挡块5，击球弹簧6安装在挡块5与导套12之间，缓冲弹簧3安装在挡块5与套筒4端部之间；在导套12内设有导向轴10及用来使导向轴10在导套12内进行直线运动的导向盘11，导向轴10与钩盘7对应的端部设有夹板8，夹板8上通过销轴设有与钩盘7对应的具拉伸弹簧的控制钩9，在导套12内设有使控制钩9脱离钩盘7的限位块29；导向轴10传动连接有击球连杆13，击球连杆13与安装在动力轴上的击球曲柄14传动连接。击球机构与平台15之间通过转轴32设有用来调节击球机构的击球角度的分度盘31和用来调节整个击球机构的角度的转动手柄30。

平台15与机架18之间设有导向杆20，用以保证平台15与机架18的相对位置不转动。

击球机构主要结构特点：

(1)、套筒4是用来安装弹簧及击球杆2的装置，其两端分别有端盖和法兰盘，击球弹簧6安装在击球杆2中部的挡块5与法兰盘之间，缓冲弹簧3安装在端盖与挡块5之间。

(2)、击球杆2由三部分组成，前端是击球头1，其材料用橡胶制成且形状、大小可变换，其目的是用来改变击球的方向和速度。中部有挡板5，固联在击球杆2上，其作用是用来压缩弹簧。尾部是钩盘7，当控制钩9运动到一定位置时，控制钩9就把钩盘7钩住，来传递压缩弹簧的力。考虑到装配的关系，前端的击球头1和击球杆2用螺纹连接，尾部的钩盘7和击球杆2用螺钉连接。

(3)、弹簧分为击球弹簧6和缓冲弹簧3，缓冲弹簧3安装在挡块5的前端，击球弹簧6安装在挡块5的后端，这样当击球杆2击完球后，挡块5对端盖不会有太大的冲击。

(4)、挡块5是用来压缩弹簧的，挡块5并不与套筒4的内壁相接触，以免增大摩擦甚至在套筒4内卡死。

(5)、端盖用螺钉与套筒4连接，这样方便于装配；在其中心轴线位置钻孔，与击球杆2是孔与轴的配合，采用间隙配合，以便使击球杆2在套筒4内能前后自由滑动。

(6)、法兰盘也是用螺钉与导套12以及套筒4进行连接，在其中心轴线位置钻孔，与击球杆2是孔与轴的配合，采用间隙配合，以便使击球杆2在套筒4内能自由移动。

(7)、导套12是用来使导向轴10在导套12内进行直线运动，从而使夹板8和控制钩9能按预定的轨道进行运动。导套12通过法兰盘与套筒4连接。导套12中有夹板8、控制钩9、导向轴10、限位块29、导向盘11、端盖；导向盘11与端盖的共同作用使导向轴10在导套12内作往复直线运动，夹板8与导向轴10的前端用螺栓进行连接，控制钩9通过销轴安装在夹板8上，控制钩9的前端有弹簧销，用来钩挂拉伸弹簧，控制钩9不工作时拉伸弹簧处于自由状态。当导向轴10向前运动时，控制钩9将要碰到击球杆2尾部的钩盘7时，通过前端限位块的作用，控制钩9将打开，随即当导向轴10向后运动时，控制钩9在拉伸弹簧的作用下将钩住击球杆2尾部的钩盘7，击球杆2与导向轴10一起向后运动，从而使套筒4内的击球弹簧6被压缩，导向轴10继续向后运动时，通过安装在预定位置的后端限位块29时，控制钩9就将击球杆2松开，从而随即完成击球动作。

(8)、导向轴10与连杆13通过螺栓相连，并与导向盘11和端盖之间采用间隙配合。导向轴10的前端与夹板8用螺钉连接，从而带动夹板8一起运动。

(9)、夹板8是用来安装控制钩9，可以实现力的转化。

(10)、控制钩9放置在夹板8上，通过圆柱销将控制钩9安装在夹板8上。

(11)、限位块29是用来使控制钩9脱离击球杆2尾部，从而使击球杆2击球。

(12)、导向盘11与端盖共同限制导向轴10的作直线运动，它们与导向轴10之间采用间隙配合。

(13)、击球曲柄14用圆盘将其两边铣平，从而来减轻自身的重量。

(14)、击球连杆13为用圆杆将其铣成扁方，目的是增加强度和减轻重量。

(15)、转动手柄30用来调节整个击球机构的角度，来实现击球方向和落地点的调整。

(16)分度盘31是用来调节击球机构的击球角度。

参见图1、图2和图3，传球机构为在平台15上设有与之垂直的导向轴25和导向杆23，在导向杆23上设有移动套24，在导向轴25上套装有滑块26，滑块26通过传球连杆22与传球曲柄21传动连接，在滑块26上设有击球圆盘28，送球轨道27与导向轴25和导向杆23及击球圆盘28对应设置，击球圆盘28上设有行程开关，行程开关与传球曲柄21的电机连接，传球曲柄21的电机和击球机构的电机运行频率由电路芯片控制。

电机采用直流减速电机；滑块26采用滚动套的形式，减少摩擦以防止滑块26与导向轴25之间出现卡死现象；导向轴25与平台15垂直，来限制滑块26作直线运动，达到送球的目的；送球轨道27是一圆形塑料管，一方面用来送球，另一方面用来储存球，前部设置一阻球坎，当拨球机构来顶或拨时，就可以将球送到击球圆盘28上；击球圆盘28由铁丝预制成圆形，上有行程开关，当球送到击球圆盘上方后，将信息传递给曲柄机构，将球送到击球头位置，进入击球状态。

参见图1、图2和图3，升降机构由丝杆17、螺母16、推力轴承、拨动杆等组成，丝杆17与平台15固联，螺母16与机架18靠推力轴承相连，拨动杆与螺母16连接。

(1)、丝杆17的螺纹采用梯形螺纹，螺距为5mm，材料为碳素结构钢，丝杆17与平台15固联，平台15由导向杆确定相对固定的位置，当拨动拨杆转动螺母16时，丝杆17就会向上或向下运动；

(2)、螺母16与机架18靠推力轴承相连，当螺母16转动时，不至于使螺母16与机架18的摩擦过大使螺母转动时费力；

(3)、推力轴承：采用推力轴承主要考虑的是丝杆17承受的力为轴向力；

(4)、拨动杆用焊接的方法与螺母连接，用来拨动螺母旋转。

机架18采用三脚架的形式，主要是考虑到结构简单，容易固定，所占空间少，易于操作；机架18脚采用万向轮19，且万向轮19带刹车装置，便于固定整个机器的位置和击球的方向。

此机械由击球机构、传球机构、升降机构和机架四大部分组成，其基本运动过程是通过传球机构将排球升到预定的高度，停留预定的时间后击球机构通过可调限位块对控制钩的作用释放击球杆击球。此机器通过机构的上下与左右移动及转动，从而发射上抛球、平抛球和下坠球；通过控制排球中心与击球头中心的偏移量发射不同转速的左右旋转球。

1.击球机构的原动力为功率370瓦，转速1400r/min的电机，通过1∶30的蜗轮蜗杆以及1∶3.11的直齿轮变速，最后得到曲柄的转速为15r/min，即每4秒种曲柄转动一圈，击球杆击球一次。

2.传球是通过曲柄滑块机构实现，滑块上升总的位移为800mm，通过对电机的机械减速使曲柄的转速为30r/min，即传球机构每2秒种送球一次，再利用电路控制电机使排球在预定位置时停留一定的时间等待击球杆击球。

3.排球发射器的升降通过丝杆的升降来实现，能上升的最大距离为500~600mm。

4.本机械击球机构通过丝杆上下移动，通过悬挂击球机构上端连接处的转动手柄调节击球机构的仰角变化，仰角变化范围为0度到90度。

5.当击球机构的高度，仰角变化时相应地传球机构的传球高度也随即变化。

6.排球运动的有关规定：

在发球后，排球的运动不能够触网或飞出底线，排球场地的长为18m宽为9m，女排网高2.24m、男排网高2.43m，排球重量为320克左右。

①理想模型的建立：为简化研究过程将排球视为质点，并且在排球运动的过程中不考虑排球的转动、不考虑空气阻力对排球运动的影响；

②排球运动的物理过程：排球发射器击球后排球的运动为抛体运动。

本机器能够在一次排球训练中产生比较精确以及可调的击球角度、排球速度、球的旋转、发球的频率、球运动的线路以及排球的速度、旋转、线路和频率的各种变化组合，模拟实践中的打球时的各种不同的变化。创新性地设计出排球自动间歇输送，而且输送的间歇时间可调。也允许对某一特定的发球进行反复的训练练习。此排球发球器经改装后还可做成其它球类的发球器。此发球装置结构并不复杂，体积比较小，占用排球场地面积少，制造成本不高。可以用于体育训练场、体育馆、教学等等，也可以适用于个人或家庭购买。

本实用新型的特点：

①击球、传球完全自动化

本机构的击球机构是将弹性势能转化为排球的动能，弹性势能的产生是通过电动机、变速箱和曲柄连杆机构共同作用产生的，只要打开电源开关，便可自动蓄存能量。传球机构采用电动机的旋转带动拨齿拨动排球越过机构的限位装置，通过自身的重力势能自动掉落于击球架上，再通过行程开关或光电对管将信号传至程序，程序将给支撑球架信号，将球送至指定位置(通过行程开关控制)，在球到达指定位置时，弹性势能已蓄满，将击球头推出，立即将球击出。所以本机构在理论上来说，只要不停电，球的数量足够多，便可实现完全自动地连续击球。

②能够多方位多角度击球

该装置通过改变击球仰角，同时改变支撑球架与拨球机构的高度，控制击球的打击位置，从而改变球的飞行轨迹，也就是通过改变整个发球器上部击球机构的仰角角度以改变不同的击球角度，其次还可以左右移动整个传球机构，实现偏心击球，从而实现使球在击出后旋转飞行，最后还可以前后移动传球机构，实现球每次得到不同的动能，不同的动能从而得到不同的速度，从而实现球不同距离的落点。

③蓄能、释能部位构造新颖独特

在击球机构中有控制钩、限位块、挡板和压盘等组成。控制钩置于导向轴前端，通过曲柄滑块机构将电动机传输的扭矩转动力转化为推力，推动控制钩进行直线运动。当控制钩向前运动快要接触到击球杆后端的钩盘的时候，也碰触到导套前端限位块，通过限位块对控制钩的作用力，使左右两个控制钩分开，随即通过复位弹簧的作用，控制钩将钩住击球杆，钩住了击球杆的控制钩与导向轴一起向后运动，此时在套筒中将压缩弹簧使其压缩变形获得弹性势能，当到达置于导套后端限位块时，限位块将使挂钩分开，松开击球杆，释放弹性势能，击球头将前方支撑球架上的排球击出。通过改变限位块的安装位置可以使弹簧获得不同大小的弹性势能，从而使球得到不同大小的动能，不同的动能从而得到不同的击球力度，得到不同的球速，从而实现球不同距离的落点。

④击球力度可随意调节

通过改变置于导套后端的限位块的安装位置，改变控制钩的松钩时间，从而改变弹簧的压缩长度，实现击球力度的调节。

⑤具有灵活的三角支撑机构

该排球发射器的支撑机构采用稳定性最好并且结构简单的三角支撑，能够使整个机构的整个重力均匀的分布在三个支杆上，使其在发射球的时候更加稳固牢靠；在支撑架底端安装有万向轮，能够使整个装置任意移动到指定的位置，使其活动灵活，并且可以实现整部机器的任意移动，改变击球的方向。

⑥具有远程遥控功能

该发射器采用了无线远程控制功能，能够让工作人员安全的操作也可以节省劳动力。

Claims (6)

1、一种排球发球器，由击球机构、传球机构、升降机构、机架四部分组成，其特征是：所述的升降机构设在所述的机架(18)上，在所述的升降机构上设有一平台(15)，所述的击球机构和传球机构设在所述的在平台(15)上且所述的传球机构与所述的击球机构对应，所述的传球机构为在所述的平台(15)上设有与之垂直的导向轴(25)和导向杆(23)，在所述的导向杆(23)上设有移动套(24)，在所述的导向轴(25)上套装有滑块(26)，所述的滑块(26)通过传球连杆(22)与传球曲柄(21)运动机构传动连接，在所述的滑块(26)上设有击球圆盘(28)，送球轨道(27)与所述的导向轴(25)和导向杆(23)及击球圆盘(28)对应设置，所述击球圆盘(28)上设有行程开关，所述行程开关与传球曲柄(21)运动机构电连接，所述传球曲柄(21)运动机构的电机和所述的击球机构的电机运行频率由电路芯片控制。

2、根据权利要求1所述的排球发球器，其特征是：所述的击球机构与所述的平台(15)之间设有用来调节击球机构的击球角度的分度盘(31)和用来调节整个击球机构的角度的转动手柄(30)。

3、根据权利要求1或2所述的排球发球器，其特征是：所述的击球机构为套筒(4)与导套(12同轴对接，击球杆(2)贯穿所述的套筒(4)一端延伸至所述的套筒(4)外端且顶端设有击球头(1)，一端延伸至所述的导套(12)内并顶端设有钩盘(7)，所述击球杆(2)上设有挡块(5)，击球弹簧(6)安装在所述的挡块(5)与所述的导套(12)之间，缓冲弹簧(3)安装在所述的挡块(5)与所述的套筒(4)端部之间；在所述的导套(12)内设有导向轴(10)及用来使所述的导向轴(10)在所述导套内进行直线运动的导向盘(11)，所述的导向轴(10)与所述的钩盘(7)对应的端部设有夹板(8)，所述的夹板(8)上通过销轴设有与所述的钩盘(7)对应的且拉伸弹簧的控制钩(9)，在所述的导套(12)内设有使所述的控制钩(9)脱离所述钩盘的限位块(29)；所述的导向轴(10)传动连接有击球连杆(13)，所述的击球连杆(13)与安装在动力轴上的击球曲柄(14)传动连接。

4、根据权利要求1或2所述的排球发球器，其特征是：所述的升降机构由丝杆(17)、螺母(16)、推力轴承、拨动杆等组成，所述丝杆(17)与所述平台(15)固联，所述螺母(16)与所述机架(18)靠推力轴承相连，所述拨动杆与螺母(16)连接。

5、根据权利要求1或2所述的排球发球器，其特征是：所述的平台(15)与所述的机架(18)之间设有导向杆(20)，用以保证平台(15)与机架(18)的相对位置不转动。

6、根据权利要求1或2所述的排球发球器，其特征是：所述的机架(18)设有万向轮(19)。

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