过山车止逆装置及方法
阅读说明：本技术 过山车止逆装置及方法 (Roller coaster non-return device and method ) 是由 丁晓川 李建赠 刘兴科 陈飞 张庆申 白伟宁 王奇方 于 2021-02-02 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种过山车止逆装置,包括安装在车架上的降噪轮支撑架、限位在降噪轮支撑架上的降噪轮组件、与车架相适配的辅助轨道以及固定在辅助轨道上的止逆齿；其中,与止逆齿相适配的止逆爪通过止逆爪限位轴和止逆爪转轴安装在对应的安装板上；降噪轮组件包括降噪轮固定架、限位在降噪轮固定架上的转轴以及可绕转轴转动的降噪轮；降噪轮通过连接杆带动止逆爪绕止逆爪转轴顺时针或逆时针转动,以使车架在提升运行时,止逆爪与止逆齿相脱离,同时使车架在下降运行时,止逆爪与止逆齿相扣合。利用上述发明能够安全有效的对过山车进行低噪声的止逆。(The invention provides a roller coaster backstop device, which comprises a noise reduction wheel support frame arranged on a frame, a noise reduction wheel assembly limited on the noise reduction wheel support frame, an auxiliary track matched with the frame and backstop teeth fixed on the auxiliary track; wherein, the non-return claw matched with the non-return tooth is arranged on the corresponding mounting plate through a non-return claw limiting shaft and a non-return claw rotating shaft; the noise reduction wheel assembly comprises a noise reduction wheel fixing frame, a rotating shaft limited on the noise reduction wheel fixing frame and a noise reduction wheel capable of rotating around the rotating shaft; the noise reduction wheel drives the non-return claw to rotate clockwise or anticlockwise around the non-return claw rotating shaft through the connecting rod, so that the non-return claw is separated from the non-return tooth when the frame is lifted to run, and the non-return claw is buckled with the non-return tooth when the frame is descended to run. The roller coaster can be safely and effectively subjected to low-noise non-return by the aid of the roller coaster anti-return device.)
技术领域
本发明涉及游乐设施领域，更为具体地，涉及一种过山车止逆装置及止逆方法。
背景技术
过山车是游乐园最常见的一种游乐设备，在一个游乐园中过山车的好坏直接影响游乐园自身的市场定位。现有的过山车主要结构包括车体、轨道、立柱，提升装置和制动装置等，车体依靠提升装置提升到轨道的最高点，然后与提升装置脱离，车体靠势能在轨道上滑行、翻滚。为防止车体在提升过程中倒行酿成事故，通常会在过山车的提升轨道上设置止逆装置，通过止逆装置防止车体倒行。
目前，止逆装置主要包括设置在轨道上的止逆齿和设置车体上的止逆爪，现有的止逆装置占用空间大、结构复杂，安装及维护成本高；此外，在车体提升过程中，止逆爪与止逆齿会相互碰撞产生噪音，影响游客在游玩过程的愉悦度。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种过山车止逆装置及止逆方法，以及解决目前止逆装置存在的噪声明显、占用空间大、结构复杂、安装及维护成本高等问题。
本发明提供的过山车止逆装置，包括安装在车架上的降噪轮支撑架、限位在降噪轮支撑架上的降噪轮组件、与车架相适配的辅助轨道以及固定在辅助轨道上的止逆齿；其中，与止逆齿相适配的止逆爪通过止逆爪限位轴和止逆爪转轴安装在对应的安装板上；降噪轮组件包括降噪轮固定架、限位在降噪轮固定架上的转轴以及可绕转轴转动的降噪轮；降噪轮通过连接杆带动止逆爪绕止逆爪转轴顺时针或逆时针转动，以使车架在提升运行时，止逆爪与止逆齿相脱离，同时使车架在下降运行时，止逆爪与止逆齿相扣合。
此外，优选的技术方案是，降噪轮包括限位在降噪轮支撑架上的降噪轮轴、固定在降噪轮轴上的永磁盘、通过轴承对称设置在降噪轮轴上的内轮、固定在内轮外侧的外轮、设置在外轮和内轮之间的永磁铁；其中，永磁铁对称分布在永磁盘的两侧；永磁铁随内轮和外轮转动，并切割永磁盘与永磁铁之间的磁感线。
此外，优选的技术方案是，永磁盘通过对应的固定键连接在降噪轮轴上；且，在降噪轮轴的两端分别设置有轮架，轮架固定在降噪轮支撑架上。
此外，优选的技术方案是，车架带动外轮在外部牵引系统的作用下绕降噪轮轴旋转，转动的外轮带动内轮及永磁铁相对永磁盘运动；永磁盘在磁感线的驱动下转动，并带动降噪轮轴转动。
此外，优选的技术方案是，止逆爪包括主体部、设置在主体部一端的限位部和设置在主体部另一端的卡位部；其中，主体部限位在止逆爪转轴上转动，限位部限位在止逆爪限位轴内运动，以带动卡位部与止逆齿的齿槽相脱离或相扣合。
此外，优选的技术方案是，降噪轮固定架设置有两个，两个降噪轮固定架对称设置在降噪轮的两侧；其中，两个降噪轮固定架的一端通过转轴与降噪轮支撑架活动连接，两个降噪轮固定架的另一端通过螺栓固定连接，两个降噪轮固定架的中部与降噪轮轴活动连接。
此外，优选的技术方案是，在止逆爪靠近降噪轮的一侧设置有定位柱，连接杆的一端固定在降噪轮轴上，连接杆的另一端限位在定位柱上；降噪轮轴通过连接杆及定位柱带动所述主体部运动，以使止逆爪在止逆爪限位轴的限制下绕止逆爪转轴转动。
此外，优选的技术方案是，当降噪轮逆时针转动时，连接杆带动止逆爪绕止逆爪转轴逆时针转动，以使止逆爪与止逆齿相脱离；当降噪轮顺时针转动时，连接杆带动止逆爪绕止逆爪转轴逆时针转动，以使止逆爪与止逆齿相扣合。
此外，优选的技术方案是，还包括通过安装架固定在车架上的空气弹簧；其中，空气弹簧的一端与安装架固定连接，空气弹簧的另一端设置在降噪轮固定架上；当降噪轮固定架绕转轴逆时针旋转时，空气弹簧用于提供降噪轮与辅助轨道之间的摩擦力。
根据本发明的另一方面，提供一种过山车止逆方法，利用上述过山车止逆装置对轨道上的过山车进行止逆。
利用上述过山车止逆装置及止逆方法，使降噪轮通过连接杆带动止逆爪绕止逆爪转轴顺时针或逆时针转动，以使车架在提升运行时，止逆爪与止逆齿相脱离，同时使车架在下降运行时，止逆爪与止逆齿相扣合，从而在有限的空间内实现对过山车的止逆，能够消除止逆爪和止逆齿之间因碰撞产生的噪音，装置结构简单、安装及维护方便，使用周期长，安全性能高。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的过山车止逆装置的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的降噪轮的结构示意图；
图3为根据本发明实施例的过山车止逆方法的流程图。
其中的附图标记包括：止逆爪限位轴1、止逆爪转轴2、安装板3、止逆爪4、止逆齿5、辅助轨道6、连接杆7、螺栓8、降噪轮固定架9、降噪轮10、外轮10.1、永磁铁10.2、内轮10.3、降噪轮轴10.4、永磁盘10.5、轴承10.6、轴承10.7、定位套10.8、固定键10.9、转轴11、降噪轮支撑架12、安装架13、空气弹簧14。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
为详细描述本发明的过山车止逆装置的结构，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
图1示出了根据本发明实施例的过山车止逆装置的示意结构。
如图1所示，根据本发明实施例的过山车止逆装置，包括安装在车架上的降噪轮支撑架12、限位在降噪轮支撑架12上的降噪轮组件、与车架相适配的辅助轨道6以及固定在辅助轨道6上的止逆齿5；其中，与止逆齿5相适配的止逆爪4通过止逆爪限位轴1和止逆爪转轴2安装在对应的安装板3上；降噪轮组件包括固定在降噪轮支撑架12上的降噪轮固定架9、限位在降噪轮固定架9上的转轴11以及可绕转轴11转动的降噪轮10，降噪轮10可在辅助轨道6上运行，进而使得降噪轮10通过连接杆7带动止逆爪4绕止逆爪转轴2顺时针或逆时针转动，以使车架在提升运行时，止逆爪4与止逆齿5相脱离，同时使车架在下降运行时，止逆爪4与止逆齿5相扣合，进而防止逆爪4与止逆齿5发生碰撞而产生噪声。
具体地，图2示出了根据本发明实施例的降噪轮的示意结构。
如图1和图2共同所示，本发明实施例的降噪轮10包括限位在降噪轮支撑架12上的降噪轮轴10.4、固定在降噪轮轴10.4上的永磁盘10.5、通过轴承10.6对称设置在降噪轮轴10.4上的内轮10.3、固定在内轮10.3外侧的外轮10.1、设置在外轮10.1和内轮10.3之间的永磁铁10.2，在内轮10.3和降噪轮轴10.4之间还设置有定位套10.8；其中，永磁铁10.2对称分布在永磁盘10.5的两侧；永磁铁10.2可跟随内轮10.3和外轮10.1转动，并切割永磁盘10.5与永磁铁10.2之间的磁感线，该切割磁感线产生的磁力可促使位于永磁铁10.2内部的永磁盘10.5转动，转动的永磁盘10.5可带动与其固定的降噪轮轴10.4运动，进而通过降噪轮轴10.4带动连接杆7及位于连接杆7另一端的止逆爪4运动。
其中，降噪轮固定架9设置有两个，两个降噪轮固定架9对称设置在降噪轮10的两侧；其中，两个降噪轮固定架9的一端通过转轴11与降噪轮支撑架12活动连接，两个降噪轮固定架9的另一端通过螺栓8固定连接，两个降噪轮固定架9的中部与降噪轮轴10.4固定连接。
具体地，永磁盘10.5通过对应的固定键10.9连接在降噪轮轴10.4上，并且，在降噪轮轴10.4的两端分别设置有轴承10.7，降噪轮轴10.4通过轴承10.7限位在两个降噪轮固定架9之间。
在过山车的车架运行过程中，车架带动外轮10.1在外部牵引系统的作用下绕降噪轮轴10.4(此时，降噪轮轴并不转动)在辅助轨道6上旋转，转动的外轮10.1带动内轮10.3及永磁铁10.2相对永磁盘10.5运动，使永磁铁10.2与永磁盘10.5产生相对位移，进而使得永磁铁10.2切割永磁铁10.2与永磁盘10.5之间的磁感线，产生驱动永磁盘10.5的驱动力，进而永磁盘10.5在磁感线的驱动下产生转动，并带动降噪轮轴10.4转动。
在本发明的一个具体实施方式中，止逆爪4包括主体部、设置在主体部一端的限位部和设置在主体部另一端的卡位部；其中，主体部限位在止逆爪转轴2上转动，限位部限位在止逆爪限位轴1内运动，以带动卡位部与止逆齿的齿槽相脱离或相扣合。
此外，在止逆爪4靠近降噪轮10的一侧设置有定位柱，连接杆7的一端固定在降噪轮轴10.4上，连接杆7的另一端限位在定位柱上，降噪轮轴10.4的转动能够通过连接杆7及定位柱带动止逆爪4的主体部绕止逆爪转轴2转动，进而实现止逆爪4的卡位部与止逆齿5相扣合或相脱离，止逆爪4的运动范围可通过限位部及止逆爪限位轴1的配合进行调整。
具体地，当降噪轮10逆时针转动时，连接杆7带动止逆爪4绕止逆爪转轴2逆时针转动，以使止逆爪4与止逆齿5相脱离；当降噪轮10顺时针转动时，连接杆7带动止逆爪4绕止逆爪转轴2逆时针转动，以使止逆爪4与止逆齿5相扣合。
需要说明的是，本发明实施例的过山车止逆装置，还包括通过安装架13固定在车架上的空气弹簧14；其中，空气弹簧14的一端与安装架13固定连接，空气弹簧14的另一端设置在降噪轮固定架9上，当降噪轮固定架9绕转轴11进行逆时针旋转时，空气弹簧14受压并提供降噪轮10与辅助轨道6之间的摩擦力。
与上述过山车止逆装置相对应地，本发明还提供一种过山车止逆方法。具体地，图3示出了根据本发明实施例的过山车止逆方法的流程。
如图3所示，本发明实施例的过山车止逆方法包括车架提升阶段和车架下降阶段，其中，车架提成阶段的方法包括：
S110：通过外部牵引系统提升过山车的车架，并带动降噪轮的外轮在辅助轨道的作用下绕降噪轮轴逆时针旋转；
S120：旋转的外轮带动内轮及永磁铁转动，并产生驱动永磁盘运动的磁场力，使永磁盘带动降噪轮轴产生逆时针转动；
S130：转动的降噪轮轴通过连接杆带动止逆爪在止逆爪限位轴的限位下绕止逆爪转轴转动，使所述止逆爪与所述止逆齿脱离，达到消除噪音的作用。
对应地，在车架下降阶段的方法包括：
S140：过山车的车架在轨道上倒行，并带动降噪轮的外轮在辅助轨道的作用下绕降噪轮轴顺时针旋转；
S150：旋转的外轮带动内轮及永磁铁转动，并产生驱动永磁盘运动的磁场力，使永磁盘带动降噪轮轴产生顺时针转动；
S160：转动的降噪轮轴通过连接杆带动止逆爪在止逆爪限位轴的限位下绕止逆爪转轴转动，使所述止逆爪与所述止逆齿相扣合，保证车架安全平稳的停留在轨道上，防止事故的发生。
根据上述本发明的过山车止逆装置及止逆方法，具有以下优点：
1、结构紧凑，空间利用率高，能够在有限的空间上降低装置的体积，为其他结构预留更多的空间。
2、结构简单、安全可靠。
3、安装及维护简单，能够有效降低装置的运营成本。
如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的过山车止逆装置及止逆方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的过山车止逆装置及止逆方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
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