CN217676566U - 一种导向机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种导向机构，安装于卷扬机，用于为缠绕安装于卷扬机内的钢丝绳导向。该导向机构包括：安装于卷扬机后端的第一随动件、安装于卷扬机前端的第二随动件、以及导向杆和导向滑块；所述导向杆一端与所述第一随动件连接，另一端穿过所述导向滑块后与所述第二随动件连接；根据钢丝绳的工作角度变化，所述第一随动件和所述第二随动件能够随着钢丝绳在第一方向上摆动，以减少钢丝绳俯仰角的出绳角度；所述导向滑块具有供钢丝绳穿过的导向孔；钢丝绳一端缠绕地安装于卷扬机，另一端穿过所述导向滑块的导向孔后与连接器连接；所述导向滑块用于带动钢丝绳沿所述导向杆移动，使钢丝绳适应第二方向上的工作角度，保证钢丝绳始终切向出绳。

Description

一种导向机构

技术领域

本实用新型涉及航天运载火箭发射技术领域，特别是一种导向机构。

背景技术

卷扬机和以电、气、液为动力驱动的各类绞盘(以下统称“卷扬机”)在液体火箭发射中应用广泛，但其排绳器(或导绳盘)通常为固定式结构。尽管有些设备对排绳器构造进行了改进，使其能在一个工作平面上适应较大角度变化，但在另外的工作平面上仍无法适应大角度偏转，无法适应使用过程中钢丝绳相对于卷扬机工作角度过大或存在不确定性的场合。

因此，亟需设计一款可以在各个工作平面上沿大工作角度出绳的导向机构。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提供了一种导向机构，可以随钢丝绳工作角度的变化而在卷扬机上移动，以减少缠绕地安装在卷筒上的钢丝绳的出绳角，同时其导向滑块可使钢丝绳在各个工作平面上沿大工作角度出绳时对其进行较好的导向，使卷扬机可适应各个工作平面上的工作角度。

本实用新型提供了一种导向机构，安装于卷扬机，用于为缠绕安装于卷扬机内的钢丝绳导向。该导向机构包括：安装于卷扬机后端的第一随动件、安装于卷扬机前端的第二随动件、以及导向杆和导向滑块；所述导向杆一端与所述第一随动件连接，另一端穿过所述导向滑块后与所述第二随动件连接；根据钢丝绳的工作角度变化，所述第一随动件和所述第二随动件能够随着钢丝绳在第一方向上摆动，以减少钢丝绳俯仰角的出绳角度；所述导向滑块具有供钢丝绳穿过的导向孔；钢丝绳一端缠绕地安装于卷扬机，另一端穿过所述导向滑块的导向孔后与连接器连接；所述导向滑块用于带动钢丝绳沿所述导向杆移动，使钢丝绳适应第二方向上的工作角度，保证钢丝绳始终切向出绳。

在一个实施例中，所述第一随动件为套接于卷扬机外侧转轴的随动架；所述随动架远离卷扬机的一端与所述导向杆连接；所述第二随动件包括：设置于卷扬机前支架开设的圆柱导向面的俯仰角滚轮、固定板、以及将所述固定板与所述俯仰角滚轮连接的辐板；所述导向杆远离所述随动架的一端安装于所述固定板远离所述俯仰角滚轮的一端；钢丝绳沿俯仰角出绳时，所述俯仰角滚轮能够沿前支架的圆柱导向面在所述第一方向上滚动，所述随动架能够沿相对于卷扬机转轴转动，从而减少钢丝绳的俯仰角出绳角度。

在一个实施例中，所述随动架与所述固定板之间平行设置两个所述导向杆；所述导向滑块同时设置于两个所述导向杆；钢丝绳从两个所述导向杆之间通过并穿过所述导向滑块后与连接器连接。

在一个实施例中，所述导向滑块包括第一半滑块、第二半滑块和滚轮组件；所述滚轮组件设置于所述第一半滑块和所述第二半滑块之间，所述导向孔设置于所述滚轮组件。

在一个实施例中，所述第一半滑块与所述第二半滑块相互对接一侧的各自中间位置分别设有凹槽；所述滚轮组件包括：安装在两个所述凹槽内的横向滚轮、以及安装在所述第一半滑块和所述第二半滑块之间的两个竖向滚轮；其中一个竖向滚轮设置于所述第一半滑块与所述第二半滑块相互对接一侧的上部，另一个竖向滚轮设置于所述第一半滑块与所述第二半滑块相互对接一侧的下部；两个所述横向滚轮彼此间隔设置，两个竖向滚轮也彼此间隔设置；两个所述横向滚轮与两个所述竖向滚轮之间的间隔形成所述导向孔。

在一个实施例中，所述横向滚轮的直径大于所述凹槽的深度。

在一个实施例中，两个所述横向滚轮的轴向均与所述第二方向基本垂直；两个所述竖向滚轮的轴向均与所述第二方向基本平行。

在一个实施例中，各所述横向滚轮分别通过滚轮轴可转动地设置于所述凹槽；各所述竖向滚轮分别通过滚轮轴可转动地设置于所述第一半滑块和所述第二半滑块之间；所述滚动轴两端分别固定设置于所述第一半滑块和所述第二半滑块，从而将所述第一半滑块和所述第二半滑块对接形成所述导向滑块。

在一个实施例中，所述竖向滚轮的厚度能够根据钢丝绳的直径进行适应性调整；或者通过增加所述竖向滚轮数量来适应钢丝绳的直径变化。

在一个实施例中，所述导向杆远离钢丝绳出绳的一端设有限位弹簧；所述限位弹簧用于限制所述导向滑块的移动范围。

随着火箭点火后上升高度的变化，钢丝绳的出绳角度及出绳位置均发生相应的变化。本实用新型实施例提出的一种导向机构，能够利用导向机构同时在第一方向(钢丝绳缠绕方向)和卷绳筒轴向上调整钢丝绳的出绳角度，还能够利用滚轮为钢丝绳的出绳提供导向及促进作用，保证钢丝绳顺利出绳且始终保持切向出绳，使设有该导向机构的卷扬机能够适应各个工作平面上的工作角度。

在阅读具体实施方式并且在查看附图之后，本领域的技术人员将认识到另外的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的导向机构安装于卷扬机的示意图。

图2是本实用新型实施例的导向机构的整体结构示意图。

图3是本实用新型实施例的导向机构的截面图。

图4是本实用新型实施例的导向滑块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。诸如“下面”、“下方”、“在…下”、“低”、“上方”、“在…上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。

参见图1，本实用新型提供的一种导向机构，安装于卷扬机100，用于为缠绕地安装于卷扬机100内的钢丝绳进行导向。

本实用新型提供的一种导向机构包括：安装于卷扬机100后端的第一随动件1、安装于卷扬机100前端的第二随动件2、以及导向杆3和导向滑块4。需要说明的是，钢丝绳沿卷扬机100的轴向方向缠绕地安装在其前端与后端之间，第一随动件1可转动地安装于后端，第二随动件2可转动地的安装于前端。导向杆3的一端与第一随动件1连接，另一端穿过导向滑块4后与第二随动件2连接。根据钢丝绳的出绳角度变化，第一随动件1和第二随动件2能够随着钢丝绳在第一方向S1上摆动，以减少钢丝绳俯仰角的出绳角度。

具体地，当卷扬机设置于起竖托架时，在火箭起竖后点火前，卷扬机将随着起竖托架摆开一定角度，这一摆开的动作将会使钢丝绳的出绳角度发生变化(钢丝绳相对于地面的角度变小)。此时为保证钢丝绳始终切线出绳，第一随动件和第二随动件将自动随着钢丝绳向俯角反向转动，进而使各随动件设置导向杆的一端向靠近地面的方向摆动至相应位置。进一步地，当火箭点火后上升过程中，钢丝绳的出绳角度将随着发生变化(钢丝绳相对于地面的角度逐渐增大)。此时为保证钢丝绳始终切线出绳，第一随动件和第二随动件将随着钢丝绳相对于卷扬机转动，进而使各随动件设置导向杆的一端向远离地面的方向摆动，直至钢丝绳全部被拉出后，卷扬机对钢丝绳的拉力驱动连接器使其脱落。

导向滑块4还具有供钢丝绳穿过的导向孔，钢丝绳一端缠绕地安装于卷扬机100，另一端穿过导向滑块4的导向孔后与连接器连接，以保证钢丝绳的出绳过程可以更顺畅。鉴于钢丝绳的绳类结构特点，缠绕地安装于卷扬机时，通常沿卷扬机一端一圈一圈的缠绕。因此，在钢丝绳出绳过程中卷扬机轴线方向上的出绳位置也将随着钢丝绳的拉脱过程持续改变。为适应卷扬机上钢丝绳出绳位置的改变，同时也为减小钢丝绳在卷扬机轴向上的出绳角度变化，可以使导向滑块4滑动设置于导向杆3。本实施例通过使穿过导向滑块4导向孔的钢丝绳随着导向滑块4沿导向杆3移动，进一步保证了钢丝绳能够持续切向出绳。

本实用新型实施例的导向机构，能够同时适应钢丝绳在俯仰角方向和导向杆轴向上的偏移，能够保证钢丝绳始终切向出绳，彻底消除了卷扬机对钢丝绳拉脱过程的阻碍。

同时参见图2和图3，第一随动件1为套接于卷扬机外侧转轴的随动架11。随动架11一端可转动地设置于卷扬机转轴，另一端用于与导向杆3连接。第二随动件2包括：安装于卷扬机前支架101开设的圆柱导向面的俯仰角滚轮21、固定板22、以及将固定板22与俯仰角滚轮21连接的辐板23。导向杆3远离随动架11的一端安装于固定板22远离俯仰角滚轮21的一端。例如，导向杆3一端可以固定设置于随动架11，另一端可拆卸地设置于固定板22，从而可以便于导向滑块的安装与拆卸。

其中，卷扬机的前支架外侧设有与俯仰角滚轮21配合开设的圆柱导向面，圆柱导向面延伸设置于前支架外侧，且圆柱导向面的延伸方向与第一方向S1同向设置，以供俯仰角滚轮沿圆柱导向面在第一方向S1上来回滚动，进而适应钢丝绳俯仰角的偏转角度。俯仰角滚轮与圆柱导向面线接触，也就是说，整个导向机构只通过随动架411连接设置于转轴，俯仰角滚轮端只是搭在圆柱导向面上。

具体地，当钢丝绳在俯仰角上的出绳角度发生变化时，钢丝绳将力传递至导向滑块，导向滑块通过导向杆带动俯仰角滚轮，使其沿前支架的圆柱导向面并随着钢丝绳的出绳角度进行相应方向地滚动。与此同时，随动架在导向杆的带动下也将随着钢丝绳的出绳角度相对于转轴进行相应角度地转动。从而使导向滑块沿第一方向S1进行相应地摆动，保证设置于导向滑块的钢丝绳始终沿卷扬机的切线方向出绳。因此，本实用新型实施例的导向机构能够适应各个工作平面上的工作角度。

本实用新型实施例的导向机构安装好后，俯仰角轮轮与随动架在第二方向S2上没有可移动空间，所以俯仰角滚轮在滚动过程中不会脱离圆柱导向面。而且，为了使俯仰角滚轮能够稳定地沿圆柱导向面滚动，可以并列设置两个俯仰角滚轮。两个俯仰角滚轮均与圆柱导向面线接触，从而保证两个俯仰角滚轮的滚动轨迹一致。

或者，卷扬机前支架外侧设有与俯仰角滚轮配合开设的圆柱导向槽，圆柱导向槽延伸设置于前支架外侧。圆柱导向槽的深度方向与第二方向S2一致，且圆柱导向槽的深度小于俯仰角滚轮的半径，使部分俯仰角滚轮嵌入设置于圆柱导向槽内，且圆柱导向槽不会影响俯仰角滚轮的滚动。圆柱导向槽的长度方向与第一方向S1同向设置，从而保证俯仰角滚轮能够沿圆柱导向槽在第一方向S1上来回滚动，以适应钢丝绳俯仰角的偏转角度。俯仰角滚轮嵌入式设置于圆柱导向槽内，从而实现俯仰角滚轮端与前支架的连接。具体地，当钢丝绳在俯仰角上的出绳角度发生变化时，钢丝绳将力传递至导向滑块，导向滑块通过导向杆驱动俯仰角滚轮，使其沿前支架的圆柱导向槽并随着钢丝绳的出绳角度进行相应地滚动，与此同时，随动架在导向杆的驱动下也将随着钢丝绳的出绳角度相对于转轴进行相应地转动。从而可以使导向滑块沿第一方向S1进行相应地摆动，保证设置于导向滑块的钢丝绳始终沿卷绳筒的切线方向出绳。

又或者，第二随动件也可以是靠近前支架外侧设置于转轴的第二随动架。第二随动架远离转轴的一端通过导向杆与随动架411远离转轴的一端连接。

参见图1和图2，在一个实施例中，为了防止导向滑块相对于导向杆转动，可以在随动架11与固定板22之间平行设置两个导向杆3。两个导向杆3穿过导向滑块4设置于固定板与随动架之间，钢丝绳从两个导向杆3之间通过并穿过导向滑块4后与连接器连接。

参见图2或图3，在一个实施例中，导向滑块包括第一半滑块41、第二半滑块42和滚轮组件，滚轮组件设置于第一半滑块41和第二半滑块42之间。导向孔设置于滚轮组件，钢丝绳穿过导向孔后通过滚轮组件对其进行导向。

参见图4，进一步地，第一半滑块41与第二半滑块42相互对接一侧的各自中间位置分别设有凹槽。滚轮组件包括：安装在两个凹槽内的横向滚轮43、以及安装在第一半滑块41和第二半滑块42之间的两个竖向滚轮44。其中一个竖向滚轮设置于第一半滑块41与第二半滑块42相互对接一侧的上部，另一个竖向滚轮设置于第一半滑块41与第二半滑块42相互对接一侧的下部。两个横向滚轮彼此间隔设置，两个竖向滚轮也彼此间隔设置。两个横向滚轮与两个竖向滚轮之间的间隔形成供钢丝绳穿过的导向孔，且横向滚轮的轮边缘与各竖向滚轮的轮边缘小间隙设置，该间隙的直径远小于钢丝绳的直径。

进一步地，可以通过改变竖向滚轮的厚度和横向滚轮直径的方式，适应不同直径的钢丝绳。或者，还可以通过增加竖向滚轮的方式适应钢丝绳的直径。

本实用新型实施例的导向机构，通过两个横向滚轮与两个竖向滚轮从四个方向上对钢丝绳进行导向。四个滚轮彼此靠近设置且不影响彼此滚动，确保从火箭点火到连接器脱落过程中，钢丝绳在各个方向上的出绳均可被导向，彻底消除了钢丝绳出绳过程中由于钢丝绳卡滞而引起的不良影响。

需要特别说明的是，横向滚轮43的直径大于凹槽的深度，从而可以有效避免凹槽边缘摩擦钢丝绳。

在上述实施例中，两个横向滚轮的轴向均与第二方向S2基本垂直，用于为钢丝绳提供在俯仰角方向上的导向。两个竖向滚轮的轴向均与第二方向S2基本平行，用于为钢丝绳提供在卷扬机轴线方向上的导向。

进一步地，各横向滚轮43可以分别通过滚轮轴45可转动地设置于凹槽。各竖向滚轮44可以分别通过滚轮轴45可转动地设置于第一半滑块41和第二半滑块42之间。

参见图2或图3，在一个实施例中，导向杆3远离俯仰角滚轮21的一端设有限位弹簧5。限位弹簧5用于限制导向滑块4在导向杆3上的移动范围，以免导向滑块移动至随动架端、造成钢丝绳与卷扬机间出绳角度过大。

以上实施例可以彼此组合，且具有相应的技术效果。

本实用新型提供的一种导向机构设置在卷扬机卷筒轴上，不需要另加能源驱动，可以随钢丝绳工作角度的变化而在卷扬机卷同轴上转动，以适应卷扬机内钢丝绳的俯仰角方向的出绳角。同时其导向滑块可随着钢丝绳在导向杆上滑动，以适应钢丝绳在卷扬机轴向的出绳角。从而本实用新型的导向机构可在各个工作平面上沿大工作角度出绳时对其进行较好的导向，使卷扬机可适应各个工作平面上的工作角度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导向机构，安装于卷扬机，用于为缠绕安装于卷扬机内的钢丝绳导向，其特征在于，包括：安装于卷扬机后端的第一随动件、安装于卷扬机前端的第二随动件、以及导向杆和导向滑块；

所述导向杆一端与所述第一随动件连接，另一端穿过所述导向滑块后与所述第二随动件连接；

根据钢丝绳的工作角度变化，所述第一随动件和所述第二随动件能够随着钢丝绳在第一方向上摆动，以减少钢丝绳俯仰角的出绳角度；

所述导向滑块具有供钢丝绳穿过的导向孔；钢丝绳一端缠绕地安装于卷扬机，另一端穿过所述导向滑块的导向孔后与连接器连接；所述导向滑块用于带动钢丝绳沿所述导向杆移动，使钢丝绳适应第二方向上的工作角度，保证钢丝绳始终切向出绳。

2.根据权利要求1所述的导向机构，其特征在于，所述第一随动件为套接于卷扬机外侧转轴的随动架；所述随动架远离卷扬机的一端与所述导向杆连接；

所述第二随动件包括：设置于卷扬机前支架开设的圆柱导向面的俯仰角滚轮、固定板、以及将所述固定板与所述俯仰角滚轮连接的辐板；所述导向杆远离所述随动架的一端安装于所述固定板远离所述俯仰角滚轮的一端；

钢丝绳沿俯仰角出绳时，所述俯仰角滚轮能够沿前支架的圆柱导向面在所述第一方向上滚动，所述随动架能够沿相对于卷扬机转轴转动，从而减少钢丝绳的俯仰角出绳角度。

3.根据权利要求2所述的导向机构，其特征在于，所述随动架与所述固定板之间平行设置两个所述导向杆；

所述导向滑块同时设置于两个所述导向杆；钢丝绳从两个所述导向杆之间通过并穿过所述导向滑块后与连接器连接。

4.根据权利要求3所述的导向机构，其特征在于，所述导向滑块包括第一半滑块、第二半滑块和滚轮组件；

所述滚轮组件设置于所述第一半滑块和所述第二半滑块之间，所述导向孔设置于所述滚轮组件。

5.根据权利要求4所述的导向机构，其特征在于，所述第一半滑块与所述第二半滑块相互对接一侧的各自中间位置分别设有凹槽；

所述滚轮组件包括：安装在两个所述凹槽内的横向滚轮、以及安装在所述第一半滑块和所述第二半滑块之间的两个竖向滚轮；其中一个竖向滚轮设置于所述第一半滑块与所述第二半滑块相互对接一侧的上部，另一个竖向滚轮设置于所述第一半滑块与所述第二半滑块相互对接一侧的下部；

两个所述横向滚轮彼此间隔设置，两个竖向滚轮也彼此间隔设置；两个所述横向滚轮与两个所述竖向滚轮之间的间隔形成所述导向孔。

6.根据权利要求5所述的导向机构，其特征在于，所述横向滚轮的直径大于所述凹槽的深度。

7.根据权利要求5所述的导向机构，其特征在于，两个所述横向滚轮的轴向均与所述第二方向基本垂直；两个所述竖向滚轮的轴向均与所述第二方向基本平行。

8.根据权利要求6所述的导向机构，其特征在于，各所述横向滚轮分别通过滚轮轴可转动地设置于所述凹槽；各所述竖向滚轮分别通过滚轮轴可转动地设置于所述第一半滑块和所述第二半滑块之间。

9.根据权利要求5至8任一项所述的导向机构，其特征在于，所述竖向滚轮的厚度能够根据钢丝绳的直径进行适应性调整；或者通过增加所述竖向滚轮数量来适应钢丝绳的直径变化。

10.根据权利要求9所述的导向机构，其特征在于，所述导向杆远离钢丝绳出绳的一端设有限位弹簧；所述限位弹簧用于限制所述导向滑块的移动范围。

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