智能氣爆傘的製作方法

2023-05-25 23:08:41

本發明涉及高空作業技術領域，尤其涉及一種智能氣爆傘。

背景技術：

現有的降落傘裝置從部署到開傘涉及若干個步驟，這其中包括由操作者或用戶啟動的觸發機構，使得降落傘縱向地從傘倉內飛出，其後通過周圍的空氣充入傘內，使得傘面開始打開，直到實現傘面的直徑最大化。這種被動膨脹的速度取決於傘織布的結構張力和運動慣性，通常需要至少5秒的時間才能達到完全膨脹的狀態，而這樣的延遲可直接耗費待降落物幾十米的下降高度。

為了減少生命財產的損失，保障高空作業的人員或機器的安全，讓人員或機器更加安全方便靈活地進行高空作業，提供一種可以迅速展開降落傘的裝置這將是合乎需要的。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種通過高壓氣體瞬間爆破所產生的強大推力，使降落傘迅速打開，安全性高的智能氣爆傘。

本發明的技術方案如下：一種智能氣爆傘，由裝傘機構、穿刺機構以及開傘機構組裝而成，所述開傘機構包括設置在所述裝傘機構上的導流倉、均勻分布的若干個噴射中空管以及安裝在所述若干個噴射中空管上的氣倉蓋，所述氣倉蓋與裝傘機構之間設有安裝降落傘的傘倉，所述導流倉具有一個進氣口和若干個噴氣口，所述若干個噴射中空管的一端與所述導流倉的若干個噴氣口一一對應且相連通，所述氣倉蓋設有一開傘口，所述開傘口上均勻圍設有若干個拋射頂蓋，所述若干個噴射中空管的另一端連通開傘口且與所述若干個拋射頂蓋相對應，所述若干個拋射頂蓋通過拉繩分別連接降落傘的端點，所述開傘機構還包括設置在所述裝傘機構內的高壓氣瓶，所述穿刺機構設置在裝傘機構內向所述高壓氣瓶的出氣口進行刺破動作，所述高壓氣瓶的出氣口與導流倉的進氣口連通。

在上述技術方案中，所述穿刺機構由撞針、擊錘、管莖、彈簧、外螺栓、舵機、卡板、轉軸組成，所述外螺栓通過螺紋擰緊在所述管莖上，所述擊錘活動設置在所述管莖內，所述彈簧壓縮在所述擊錘與外螺栓之間，所述擊錘的一側設置有對擊錘鎖定的所述卡板，所述卡板通過轉軸轉動設置在所述管莖上，所述撞針位於所述擊錘與所述高壓氣瓶的出氣口之間，所述舵機上的偏心輪下壓所述卡板，使得卡板脫離所述擊錘，所述擊錘在所述彈簧的推動下撞擊所述撞針。

在上述技術方案中，所述智能氣爆傘還包括停槳機構，所述停槳機構在所述穿刺機構進行刺破動作的同時觸發，使得無人機電池斷電，所述停槳機構由齒輪、電機、步進輪、輕觸開關、按鍵、彈片組成，所述步進輪由所述電機帶動轉動，所述齒輪與所述步進輪傳動連接，所述彈片、按鍵、齒輪從上往下依次設置，所述齒輪上設有凸點，所述按鍵在所述凸點的作用下上下運動，再由所述彈片復位，所述輕觸開關設置在所述齒輪的一側，所述齒輪上的凸點觸碰到所述輕觸開關時停止運作。

在上述技術方案中，所述外螺栓與彈簧之間還設置有復位機構，所述復位機構由內螺栓、一級連杆以及二級連杆依次組裝而成，所述內螺栓與所述外螺栓螺紋連接，所述一級連杆通過二級連杆連接所述擊錘，所述卡板上設置有復位彈簧。

在上述技術方案中，所述若干個噴射中空管通過導流管連通所述導流倉，所述若干個噴射中空管向外傾斜設置。

在上述技術方案中，所述若干個噴射中空管成50°～70°傾斜設置。

在上述技術方案中，所述若干個噴射中空管通過定位螺栓連接所述氣倉蓋。

在上述技術方案中，所述裝傘機構包括外殼以及安裝在外殼內的噴射支架，所述導流倉、若干個噴射中空管設置在所述噴射支架上，所述噴射支架上等間隔設置有若干個隔板，通過所述隔板將傘倉劃分成若干個空間，降落傘分為若干個區域分別放置到對應的所述空間內。

在上述技術方案中，所述外殼的底部安裝有懸掛器，所述懸掛器通過旋鈕的方式與所述外殼連接。

與現有技術相比，本發明的有益效果在於：本發明是通過多個機構的協同配合實現了快速開傘的效果，其原理是利用高壓氣體瞬間爆發所產生的強大推力，經過分流推動捆綁在降落傘上的多個拋射體按照預定的距離向不同的方向推進，從而使與之相連的降落傘包迅速膨脹到完全打開的狀態，開傘時間在0.3到1秒之間；此外，在穿刺機構觸發的同時，停槳機構也會觸發，從而使得無人機電池斷電，有效地避免待降無人機在下落的過程中發生降落傘承重繩繞槳的意外。

附圖說明

圖1為本發明智能氣爆傘的工作原理圖；

圖2為本發明智能氣爆傘的結構示意圖；

圖3為本發明降落傘的安裝示意圖；

圖4為本發明停槳機構的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對本發明進行詳細說明。

請參考圖1，一種智能氣爆傘，由裝傘機構、穿刺機構、開傘機構、停槳機構和復位機構組裝而成；其中裝傘機構是以特定的方式將降落傘均勻的放置在傘倉內，在此過程中，降落傘的邊緣部分必須與開傘機構的拋射部件相連接；穿刺機構是基於彈簧的一種機械運動機構，可在瞬間將高壓氣瓶爆破噴出氣體；開傘機構是在穿刺機構被觸發後，將噴出的氣流通過導流倉，分流到相應的管道，最終推射多個與降落傘相連接的拋射體將傘打開；在穿刺機構觸發的同時，停槳機構也會觸發，從而使得無人機電池斷電，有效地避免待降無人機在下落的過程中發生降落傘承重繩繞槳的意外。

需要提到的是穿刺機構在觸發後可以通過復位機構還原到初始狀態，使得用戶無需拆卸傘倉即可通過外部拉伸縮杆復位穿刺彈簧，有效地簡化了操作流程。

具體地，請參考圖2，所述裝傘機構包括外殼11以及安裝在外殼11內的噴射支架12，噴射支架12上設有安裝降落傘的傘倉，噴射支架12上等間隔設置有若干個隔板13，如圖3所示，通過所述隔板13將傘倉劃分成a、b、c三個空間，降落傘也分為對應的3個區域，安裝降落傘時，將這3個區域分別整理出三股相同體積的傘團放置到對應的空間內，降落傘的中心點被放置在噴射支架12的中心位置，最後將開傘機構的氣倉蓋23插在噴射中空管22的頂端完成裝傘步驟。

為了防止撕裂，降落傘可以由增強網，例如尼龍66等防撕裂織物製成。

外殼11的底部還安裝有懸掛器14，懸掛器14通過旋鈕的方式與外殼11連接。達到快速拆裝的目的。

如圖2所示，所述開傘機構包括設置在噴射支架12上的導流倉21、均勻分布的若干個噴射中空管22以及安裝在若干個噴射中空管22上的氣倉蓋23，所述若干個噴射中空管22通過定位螺栓24連接氣倉蓋23，氣倉蓋23與裝傘機構之間形成所述傘倉，所述導流倉21具有一個進氣口和若干個噴氣口，所述若干個噴射中空管22的一端通過導流管25與導流倉21的若干個噴氣口一一對應且相連通，所述氣倉蓋23設有一開傘口，開傘口上圍設有若干個同樣大小並具有較大表面積的拋射頂蓋26，所述若干個噴射中空管22的另一端連通開傘口且與所述若干個拋射頂蓋26相對應，所述若干個拋射頂蓋26通過拉繩分別連接降落傘的端點，開傘機構還包括設置在裝傘機構內的高壓氣瓶27，穿刺機構設置在裝傘機構內向高壓氣瓶27的出氣口進行刺破動作，高壓氣瓶27的出氣口與導流倉21的進氣口連通。當高壓氣瓶27被刺破後，氣體迅速衝入導流倉21內，通過分流到達多個噴射中空管22，當高壓氣體到達噴射中空管22頂端時，拋射頂蓋26隨即被迅速地向預定方向(成50°～70°)飛出，從而使得與拋射頂蓋26相連接的降落傘向多個方向被張開，完成開傘動作。

本實施例，所述若干個噴射中空管22相對於水平面呈50°～70°向外傾斜設置，60°為最佳，角度的選擇可根據傘面大小，承重繩長度進行調節，以確保降落傘的均勻打開，拋射頂蓋26分別通過拉繩連接降落傘的三個端點，並套插在多個對應的噴射中空管22中，所述拉繩為除了將傘面連接到待降落的物體的懸掛線之外的線。

如圖2所示，所述穿刺機構由撞針31、擊錘32、管莖33、彈簧34、外螺栓35、舵機36、卡板37、轉軸38組成，外螺栓35通過螺紋擰緊在管莖33上，擊錘32活動設置在管莖33內，彈簧34壓縮在擊錘32與外螺栓35之間，擊錘32的一側設置有對擊錘32鎖定的所述卡板37，卡板37通過轉軸38轉動設置在管莖33上，撞針31位於擊錘32與高壓氣瓶27的出氣口之間，工作時，舵機36上的偏心輪下壓卡板37，使得卡板37脫離擊錘32，擊錘32在彈簧34的推動下撞擊撞針31，撞針31隨即刺破高壓氣瓶27完成穿刺動作。其中，穿刺機構如圖2所示的水平放置，也可以根據整體結構要求，以其它任何角度放置。

復位機構設置在外螺栓35與彈簧34之間，該復位機構由內螺栓41、一級連杆42以及二級連杆43依次組裝而成，內螺栓41與外螺栓35螺紋連接，一級連杆42通過二級連杆43連接擊錘32，卡板37上設置有復位彈簧40。其工作原理是首先由外螺栓35通過螺紋擰出，帶動一級連杆42，再帶動二級連杆43將擊錘32拉回，在擊錘32拉回通過卡板37後，卡板37通過復位彈簧40回到原來的位置卡住擊錘32，完成復位動作。

如圖4所示，停槳機構由齒輪51、電機52、步進輪53、輕觸開關54、按鍵55、彈片56組成，步進輪53由電機52帶動轉動，齒輪51與步進輪53傳動連接，彈片56、按鍵55、齒輪51從上往下依次設置，齒輪51上設有凸點，按鍵55在凸點的作用下上下運動，由彈片56復位，輕觸開關54設置在齒輪51的一側。其工作原理是由電機52帶動步進輪53傳動齒輪51轉動，在轉動過程中，齒輪51上的凸點在特定位置傳動按鍵55凹凸平面，使得按鍵55上下運動，再由彈片56復位，當齒輪51在旋轉過程中正面的凸點觸碰到輕觸開關54，整個機構運作單次結束並停止。

本發明的智能氣爆傘，通過高壓氣體瞬間爆破所產生的強大推力，使得多個彈射物按照預定的距離向不同的方向推進，能夠使與之相連的降落傘包迅速膨脹到完全打開的狀態，一般的開傘時間(取決於外部因素例如風速，飛機的飛行速度及方向等)在0.3到1秒之間。本發明的使用將讓高空作業變得更加安全、靈活、方便；特別對於中低空空域的作業效果更加明顯，降落傘打開時間短，有效減少了生命財產的損失，既能保障高空作業的人員及設備的安全，也可避免高空墜落物對地面人員的損傷和對設施的損害。

以上僅為本發明的較佳實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。