[发明专利]一种用于绳轨式提升设备的可变径牵引轮

说明书

一种用于绳轨式提升设备的可变径牵引轮，包括轮弧块、连杆机构、轮毂、轴套和限位销。轮毂通过限位销设于轴套上，轮毂外周可转动的设有若干组连杆机构。每组连杆机构上可转动的设有轮弧块。轮弧块外侧具有绳槽。轮弧块内径位置设有两个凹槽结构，该凹槽结构与相应连杆机构一端铰接，连杆机构另一端与轮毂外周铰接。轮毂包括外侧轮毂和内侧轮毂，内侧轮毂固定设于轴套内端，外侧轮毂可滑动设于轴套外端。本发明具有更高的负载能力和效率；能够更好地适应不同环境下运行；所需轴向空间减小，特别适用于对体积或空间有严苛要求的场合；易于保持空中姿态的稳定，降低对导向压紧机构的要求，减少整体设备的调整操作时间。

技术领域

本发明属于特种提升设备技术领域，具体涉及一种用于绳轨式提升设备的可变径牵引轮。

背景技术

绳轨式提升设备(现有技术中也被称为爬绳/线机器人、攀爬机器人、爬绳式提升机等)属于特种提升设备，主要应用于狭小、高深、户外环境中人员物资运输，如城市高楼火灾的救援攀登与逃生、矿井救援、野外探险及救援等，可减少相应的人力与时间消耗。

特殊的应用场景要求绳轨式提升设备在满足一定负载能力的前提下自身体积重量越小越好；而为了提高绳轨式提升设备在不同负载下的运行效率，需要其具备机械变速功能，采用传统变速箱会大大增加整体的重量与体积，不符合要求。基于改变与绳索接触半径的变速原理，本发明设计出一种可变接触半径的主动牵引轮，其可作为绳轨式提升设备的执行机构。现有相关技术分析如下：

①现有绝大多数绳轨式提升设备的执行机构为不可变径的摩擦轮，存在着负载能力低、提升效率低、传动比单一的缺点，影响了绳轨式提升设备的整体性能；

②现有采用变接触半径变速原理的机构与技术主要集中在带传动、链传动领域，其传动介质为V型带或者特殊的传动链条，且存在结构过于复杂，轴向空间大的问题。

相关度最高的发明专利为本人之前的一项发明：一种用于攀爬装置的绳索传动的变径摩擦轮(专利号：CN109386586A)。涉及一种可用作绳轨式提升设备执行机构的变径摩擦轮，其结构组成与变径效果：其由定摩擦盘、动摩擦盘、止动螺母组成。动摩擦盘可沿定摩擦盘上的凹槽滑动，两摩擦盘之间的轴向距离随之改变，从而改变两摩擦盘工作面组成的绳槽深度，最终达到改变与绳索接触半径的效果，该机构主要存在以下不足：

①该变径摩擦轮与绳索接触面无表面织构，且在运行时仅有单侧摩擦轮与绳索接触作用，单位弧度的负载能力有限，需要绳索缠绕多圈才可提供一定的负载能力，导致机构的体积增加；

②摩擦传动提升的机理必然导致绳索相对摩擦轮发生弹性滑动，导致效率低下；

③该变径摩擦轮在变径时，其与绳索的接触中心面会相对安装基准面发生轴向位移。此时为了确保运行的可靠性，绳索压紧机构也需要随之调整位置，这种调整的手动操作繁琐且精度不高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种用于绳轨式提升设备的可变径牵引轮,本发明所提供轮式牵引装置负载能力强、效率高、体积小、可变径。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种用于绳轨式提升设备的可变径牵引轮，包括轮弧块、连杆机构、轮毂、轴套和限位销。

所述轮毂通过限位销设于轴套上，所述轮毂外周可转动的设置有若干组连杆机构。每组连杆机构上可转动的设置有轮弧块。所述连杆机构数量是轮弧块数量的两倍。所述各轮弧块可以拼成一个闭合的圆环。

所述轮弧块外侧具有绳槽。所述轮弧块内径位置设有两个凹槽结构，轮弧块内径的凹槽结构与相应连杆机构一端铰接，连杆机构的另一端与轮毂外周铰接。

所述轮毂包括外侧轮毂和内侧轮毂，所述内侧轮毂固定设于轴套内端，所述外侧轮毂可滑动的设于轴套外端，限位销可用于调整外侧轮毂的位置并定位。