[發(fā)明專利]一種固態(tài)游泳機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910325813.0
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110075471B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈國定
• 申請（專利權(quán)）人: 沈國定
• 主分類號: A63B21/008
• 分類號: A63B21/008;A63B21/22;A63B21/00;A63B23/02;A63B23/025;A63B23/04
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1.一種固態(tài)游泳機，包括機箱(1)和機體(9)，其特征在于：所述固態(tài)游泳機由左劃手器(3)、右劃手器(6)、左拍打器(2)、右拍打器(8)、承托系統(tǒng)(7)以及總控系統(tǒng)(5)組成，所述左劃手器、右劃手器、左拍打器和右拍打器均為通用浮水器結(jié)構(gòu)：

a、所述左劃手器(3)位于固態(tài)游泳機的前端左側(cè)，所述右劃手器(6)以中心線(4)為中心與左劃手器對稱設(shè)置，所述左拍打器(2)位于固態(tài)游泳機的后端左側(cè)，所述右拍打器(8)以中心線(4)為中心與左拍打器對稱設(shè)置，所述承托系統(tǒng)(7)位于左、右劃手器中間位置，所述總控系統(tǒng)(5)位于承托系統(tǒng)(7)的前方，左劃手器、右劃手器、左拍打器、右拍打器、承托系統(tǒng)、總控系統(tǒng)設(shè)置在機箱(1)內(nèi)，機箱(1)位于機體(9)上；

b、所述通用浮水器由浮體總成(11)、前卷繞器(12)、后卷繞器(10)和框架(13)構(gòu)成，通用浮水器設(shè)有1-12個浮體總成(11)，浮體總成(11)位于前、后卷繞器之間，相鄰浮體總成之間用布(11a)或者用軟帶連接，所述后卷繞器(10)與前卷繞器(12)的結(jié)構(gòu)相同，前卷繞器(12)安裝在通用浮水器的前端，前卷繞器中的漲布(118)與通用浮水器中最前端一個浮體總成(11)連接，前卷繞器支桿(122)的固定方式設(shè)有兩種方案：方案一是前卷繞器支桿(122)的下端固定在框架(13)的前端上側(cè)面上，方案二是前卷繞器支桿(122)的下端與框架(13)前端上側(cè)面上的支座(13b)鉸接，支桿(122)的中部與框架(13)之間設(shè)有拉簧(122a)；所述后卷繞器(10)安裝在通用浮水器的后端，后卷繞器中的漲布與通用浮水器中最后端一個浮體總成連接，后卷繞器(10)支桿的下端固定在框架(13)的后端上側(cè)面上；

c、所述浮體總成(11)由觸壓機構(gòu)(19)、垂直導軌機構(gòu)(18)、水平導軌機構(gòu)(16)和劃水阻力模擬機構(gòu)(20)組成；或者在使用X型推壓機構(gòu)作為劃水阻力模擬機構(gòu)(20)時，浮體總成(11)由觸壓機構(gòu)(19)、水平導軌機構(gòu)(16)和X型推壓機構(gòu)組成；

d、在浮體總成(11)的水平滑塊(17)上設(shè)有速度傳感器(17g)，所述速度傳感器(17g)與總控系統(tǒng)(5)連接；

e、所述觸壓機構(gòu)(19)設(shè)有兩種方案：方案一是采用橫向移動接觸副結(jié)構(gòu)，所述橫向移動接觸副由橫架(29)、立條I(29d)、立條II(29f)、導輪I(25)、導輪II(25b)、導輪III(25c)、導輪IV(25d)、導輪銷軸(26)、觸塊(27)和回轉(zhuǎn)帶(28)構(gòu)成，在橫架(29)的左端設(shè)有立條I(29d)、在橫架的右端設(shè)有立條II(29f)，立條I及立條II的下端與橫架(29)固定，立條I的上端部設(shè)有導輪I(25)、下端部設(shè)有導輪IV(25d)、立條II的上端部設(shè)有導輪II(25b)，下端部設(shè)有導輪III(25c)，串有觸塊(27)的回轉(zhuǎn)帶(28)套在導輪I、導輪II、導輪III和導輪IV上，導輪I、導輪II、導輪III和導輪IV與回轉(zhuǎn)帶(28)構(gòu)成一組橫向移動接觸副(37)，每個觸壓機構(gòu)(19)由1-6組橫向移動接觸副(37)構(gòu)成；觸壓機構(gòu)方案二是采用彈性帶結(jié)構(gòu)，彈性帶結(jié)構(gòu)由橫架(29)、立桿I(39)、立桿II(39b)、滑套(41)、立桿彈簧(40)、串有觸塊(27)的彈性帶(28b)和連接塊(29g)組成，立桿II(39b)的下端固定在橫架(29)的左端，立桿II的上端通過連接塊(29g) 與滑塊(29c)的上端固定聯(lián)結(jié)，橫架(29)的左端與滑塊(29c)固定聯(lián)結(jié)，在橫架(29)的右端固定有滑套(41)，立桿I(39)插在滑套內(nèi)，立桿彈簧(40)套在立桿上，在立桿II(39b)的上端連接彈性帶(28b)的一端，在立桿I(39)的上端連接彈性帶的另一端，立桿II(39b)、立桿I(39)和串有觸塊的彈性帶(28b)構(gòu)成一組彈性接觸副，每個觸壓機構(gòu)(19)由1-6組彈性接觸副構(gòu)成；

f、所述垂直導軌機構(gòu)(18)，由垂直導軌(21)和垂直滑塊(29c)構(gòu)成，垂直導軌(21)下端固定在水平導軌機構(gòu)(16)中的水平 滑塊(17)上，垂直導軌與水平面垂直，觸壓機構(gòu)中橫架(29)的左端與垂直滑塊(29c)固定聯(lián)結(jié)，觸壓機構(gòu)上端與垂直滑塊(29c)之間通過連接塊(29g)固定聯(lián)結(jié)，垂直導軌的上端設(shè)有連接板(21c)，連接板與垂直導軌上頂部固定聯(lián)結(jié)，垂直導軌機構(gòu)中垂直滑塊(29c)的復位機構(gòu)由拉簧(24b)和滑輪(24)構(gòu)成，在連接板(21c)上安裝有滑輪(24)，拉簧(24b)的一端固定在滑塊(29c)上，拉簧通過滑輪(24)改向后，另一端與水平滑塊(17)連接；

g、所述水平導軌機構(gòu)(16)由水平導軌I(17a)、水平導軌II(17b)和水平滑塊(17)構(gòu)成，水平導軌機構(gòu)位于框架(13)內(nèi)，水平導軌I的兩端和水平導軌II的兩端分別固定在框架(13)的前后側(cè)面上；所述水平導軌機構(gòu)(16)設(shè)有水平滑塊復位機構(gòu)(15)，水平滑塊復位機構(gòu)設(shè)有兩種方案：方案一是采用螺桿螺母機構(gòu)：由電機(56)、傳動螺桿(57)、電磁鐵(58)和撥塊(59)構(gòu)成，電機(56)固定在框架(13)上，電機軸與傳動螺桿(57)為同軸，電機軸的軸端與傳動螺桿的一端固定聯(lián)結(jié)，傳動螺桿的另一端安裝有軸承，軸承安裝在框架(13)上的軸承座內(nèi)，電磁鐵(58)安裝在水平滑塊(17)上，撥塊(59)上端部安裝在電磁鐵(58)的銜鐵上，撥塊下端部與傳動螺桿的牙槽配合；水平滑塊復位機構(gòu)方案二是使用拉簧：拉簧的一端與浮體總成(11)固定，拉簧的另一端連接框架(13)的前端；

h、所述劃水阻力模擬機構(gòu)(20)設(shè)有四種方案：方案一為X型推壓機構(gòu)，由劃槳、傳力機構(gòu)和水箱(14)組成：所述劃槳由劃桿(34)和槳體(35)組成，劃桿與水平面垂直，劃桿的上端與傳力機構(gòu)的輸出端(33)聯(lián)結(jié)，劃桿(34)穿過水平滑塊(17)上的孔(17e)，通過水箱(14)蓋板上的長條孔(14b)進入水箱(14)內(nèi)，在劃桿(34)的下端部設(shè)有槳體(35)，槳體(35)的結(jié)構(gòu)為在俯視和正視投影均為二維平面的、槳體外表為連續(xù)的實心或空心的一體式結(jié)構(gòu)；槳體(35)或者由兩組折葉和一個槳體座(35d)構(gòu)成的折葉式結(jié)構(gòu)，每組折葉有2-4片，槳體座固定在劃桿(34)的下端，在垂直運動方向折葉I(35a)與槳體座(35d)及折葉II(35f)與槳體座均為鉸接，折葉I上設(shè)有限位塊(35b)，折葉II上設(shè)有限位塊(35e)，在水平運動方向折葉III(35c)與槳體座(35d)及折葉IV(35g)與槳體座均為鉸接；水箱(14)內(nèi)裝有防凍液，水箱位于框架(13)內(nèi)，水箱為長方形結(jié)構(gòu)，水箱的長度方向與水平導軌機構(gòu)(16)的導軌方向一致，水箱上蓋板上的長條孔(14b)的長度方向與水箱的長度方向一致，傳力機構(gòu)由X型鉸接副、下連桿I(22)和下連桿II (22b)組成，傳力機構(gòu)位于橫架(29)與水平滑塊(17)之間，在最上端一組X型鉸接副(31)中，長桿I(30)上端部設(shè)有滾輪I(30c)，滾輪I位于右滑座的滑槽內(nèi)，長桿II(30b)上端部設(shè)有滾輪II(30d)，滾輪II位于左滑座(29h)的滑槽內(nèi)，左滑座固定在橫架(29)的下側(cè)左端，右滑座固定在橫架(29)的下側(cè)右端，傳力機構(gòu)下端設(shè)有下連桿I(22)和下連桿II(22b)，中部設(shè)有1-4組X型鉸接副，每組X型鉸接副結(jié)構(gòu)相同，第一組X型鉸接副(31)由長桿I(30)和長桿II(30b)組成，長桿I和長桿II長度相等、相互交叉并在各桿的中部相鉸接，長桿I(30)的下端與第二組X型鉸接副(31b)的一個長桿鉸接，長桿II(30b)的下端與第二組X型鉸接副(31b)的另一長桿鉸接，最下端一組X型鉸接副的一個長桿的下端與下連桿I(22)的上端鉸接，最下端一組X型鉸接副的另一個長桿的下端與下連桿II(22b)的上端鉸接，下連桿I(22)的下端與水平滑塊(17)上的支座(17c)鉸接，下連桿II的下端與水平滑塊(17)上的支座(17d)鉸接，所述劃桿(34)的上端與最下方一組的X型鉸接副的中間鉸接點(33)鉸接；劃水阻力模擬機構(gòu)(20)方案二為齒輪齒條劃水推壓機構(gòu)，由劃槳、齒輪齒條傳力機構(gòu)和水箱(14)組成，齒輪齒條傳力機構(gòu)由上導輪(53)、下導輪(46)、中間輪(48)、齒形帶(51)、齒輪(49)、齒條(52)、連接桿(55)、支架(23)和連接板(54)構(gòu)成，齒輪(49)與中間輪(48)為同軸，齒條(52)在上滑套(50)及下滑套(47)內(nèi)，齒形帶套在上導輪、下導輪和中間輪上，齒形帶與橫架(29)之間通過連接板(54)固定連接，齒條下端與連接桿(55)的一端固定，連接桿的另一端與劃桿(34)上端固定聯(lián)結(jié)，上導輪(53)、下導輪(46)和中間輪(48)各自的軸銷均固定在支架(23)上，支架(23)固定在水平滑塊(17)上，劃槳的結(jié)構(gòu)和布局與X型推壓機構(gòu)中的劃槳結(jié)構(gòu)和布局相同，水箱(14)的結(jié)構(gòu)和布局與X型推壓機構(gòu)中水箱的結(jié)構(gòu)和布局相同；劃水阻力模擬機構(gòu)(20)方案三為單向旋轉(zhuǎn)阻尼器機構(gòu)，由劃槳、阻尼傳力機構(gòu)和框架(13)組成，在垂直方向旋轉(zhuǎn)阻尼器I(20c)上設(shè)有齒輪I(20a)，齒輪I與齒條I(20b)相嚙合，齒條I與垂直導軌(21)平行，齒條I的下端與水平滑塊(17)固定聯(lián)結(jié)，旋轉(zhuǎn)阻尼器I(20c)固定在垂直滑塊(29c)上或者固定在橫架(29)上，在水平方向旋轉(zhuǎn)阻尼器II(20f)上設(shè)有齒輪II(20d)，齒輪II與齒條II(20e)相嚙合，齒條II與水平導軌(17a)平行，齒條II固定在框架(13)上，旋轉(zhuǎn)阻尼器II(20f)固定在水平滑塊(17)上；劃水阻力模擬機構(gòu)(20)方案四為單向直線阻尼器機構(gòu)，在垂直方向使用與垂直導軌(21)平行設(shè)置的直線阻尼器I，直線阻尼器I的推桿(20h)頭部設(shè)有關(guān)節(jié)軸承座(20g)，關(guān)節(jié)軸承座固定在橫架(29)的下側(cè)面上，阻尼筒I(20k)的底座固定在水平滑塊(17)上，在水平方向使用與水平導軌(17a)平行設(shè)置的直線阻尼器II，直線阻尼器II的推桿(20n)頭部設(shè)有關(guān)節(jié)軸承座(20m)，關(guān)節(jié)軸承座固定在水平滑塊(17)上，阻尼筒II(20p)的底座固定在框架(13)的側(cè)板上；

i、所述承托系統(tǒng)(7)由托板總成(63)、稱重模塊(82)、承托機構(gòu)、平衡機構(gòu)和鎖緊機構(gòu)組成，托板總成(63)的上方支撐人體、托板總成的下方為稱重模塊(82)，稱重模塊的下方是承托機構(gòu)，承托機構(gòu)的下方安裝在機箱(1)的下底板內(nèi)側(cè)；所述承托機構(gòu)設(shè)有兩種方案，方案一是使用浮水箱結(jié)構(gòu)：由下托板(81)、后托桿(62)、中托桿(65)、前托桿(67)、后浮箱(61)、中浮箱(70)、前浮箱(69)和承托水箱(71)構(gòu)成，所述后托桿(62)與水平面垂直，后托桿的上端與下托板(81)之間用關(guān)節(jié)軸承聯(lián)結(jié)，關(guān)節(jié)軸承安裝在關(guān)節(jié)軸承座(62a)內(nèi)，關(guān)節(jié)軸承座安裝在下托板(81)上，后托桿(62)下端穿過承托水箱蓋板上的導向套I(71a)進入水箱，在后托桿的下端固定有后浮箱(61)，后浮箱為內(nèi)空的外周密封的三維體結(jié)構(gòu)或者為密度低于1g/cm³的輕質(zhì)材料制成的實心的三維體結(jié)構(gòu)；所述中托桿(65)與水平面垂直，中托桿為空心管，中托桿的上端為球頭(65b)，球頭(65b)與下托板(81)上的滑動座(73)組成滑動球座副E，滑動座(73)的內(nèi)腔為長條形滑道(73b)，長條形滑道的橫截面內(nèi)腔為半圓形，球頭(65b)在長條形滑道(73b)內(nèi)，在中托桿的上部、滑動球座副(E)的下端設(shè)有托板總成擺動限位板(64)，中托桿的下端穿過承托水箱蓋板上的導向套II(71b)進入水箱，中托桿(65)的下端部與固定架(68)的上端固定連接，固定架(68)下端與中浮箱(70)下端外側(cè)面固定連接，固定架用豎條(68a)制成，固定架設(shè)在中浮箱的外側(cè)，中浮箱(70)為內(nèi)空的外周密封的柱體結(jié)構(gòu)，中浮箱具有折疊形側(cè)面(70a)，由總控系統(tǒng)控制的電磁閥II通過上段皮管(66)、空心中托桿(65)和下段皮管(66b)與中浮箱相連；所述前托桿(67)與水平面垂直，前托桿的上端部與下托板(81)的聯(lián)接方式，與中托桿(65)和下托板(81)的聯(lián)接方式相同，前托桿(67)的下端部與后托桿(62)的下端部結(jié)構(gòu)相同，前浮箱(69)與后浮箱(61)的結(jié)構(gòu)相同，在承托水箱(71)的后端側(cè)面上或者在機箱(1)的下底板上設(shè)有腳踏板(71d)，承托水箱(71)內(nèi)具有防凍液；承托機構(gòu)方案二是使用氣液彈性桿結(jié)構(gòu)，氣液彈性桿結(jié)構(gòu)由前液壓缸(67c)、中液壓缸(65c)、后液壓缸(62c)和氣液室(67d)構(gòu)成，氣液室中液體通過液壓管(67f)與各液壓缸相連，氣液室上端設(shè)有氣管(67e)，氣管(67e)與受總控系統(tǒng)控制的電磁閥III相連，液壓缸分布在中心線(4b)的前、中、后位置，各液壓缸底座均安置在機箱(1)的下底面的內(nèi)側(cè)，液壓缸軸心線與機箱下底面垂直，后液壓缸(62c)的推桿端部與下托板(81)之間聯(lián)結(jié)關(guān)系與后托桿(62)的上端與下托板(81)之間的聯(lián)結(jié)關(guān)系相同，中液壓缸(65c)的推桿端部與下托板(81)之間聯(lián)結(jié)關(guān)系與中托桿(65)的上端與下托板(81)之間的聯(lián)結(jié)關(guān)系相同，前液壓缸(67c)的推桿端部與下托板(81)之間聯(lián)結(jié)關(guān)系與前托桿(67)的上端與下托板(81)之間的聯(lián)結(jié)關(guān)系相同；

j、所述平衡機構(gòu)設(shè)有兩套方案，方案一是使用彈簧套筒機構(gòu)：彈簧套筒機構(gòu)使用2-6套彈簧套筒總成(77)，各套彈簧套筒總成結(jié)構(gòu)相同，彈簧套筒總成設(shè)在下托板 (81)與承托水箱(71)蓋板之間，在承托水箱(71)中心線(4b)的一側(cè)，設(shè)有1-3組彈簧套筒總成(77)，在中心線(4b)的另一側(cè)以該中心線為中心，對稱設(shè)置有數(shù)量和結(jié)構(gòu)相同的彈簧套筒總成(77)，所述彈簧套筒總成由彈簧(79)、芯桿(75)、套筒(80)和關(guān)節(jié)軸承座(75a)構(gòu)成，芯桿外套有彈簧(79)，彈簧外套有套筒(80)，芯桿的上端及套筒的下端各設(shè)有一個關(guān)節(jié)軸承座(75a)，關(guān)節(jié)軸承座內(nèi)設(shè)有關(guān)節(jié)軸承，芯桿上端的關(guān)節(jié)軸承座固定在下托板 (81)上，套筒下端的關(guān)節(jié)軸承座固定在承托水箱蓋板上；平衡機構(gòu)方案二是使用氣體彈簧結(jié)構(gòu)，該方案是將方案一的彈簧套筒總成(77)改換成氣體彈簧，氣體彈簧推桿端部與下托板 (81)的聯(lián)結(jié)方式，以及氣體彈簧筒體下端與承托水箱蓋板的聯(lián)結(jié)方式與彈簧套筒總成(77)兩端的聯(lián)結(jié)方式相同；

k、所述鎖緊機構(gòu)設(shè)有兩種方案，方案一為承托式結(jié)構(gòu)，承托式結(jié)構(gòu)由左、右承托機構(gòu)組成，左、右承托機構(gòu)結(jié)構(gòu)相同并以中心線(72)為中心左右對稱設(shè)置，左、右承托機構(gòu)均由液壓缸(83)或氣缸、下導條(88)、上導條(87)、下導輪(86a)、上導輪(84a)和X形鉸接副(85)組成，所述X形鉸接副由2根相互交叉、長度相等、在各桿的中部相鉸接的鉸接桿I(86)和鉸接桿II(84)組成，鉸接桿I的上端與托板總成下托 板(81)上的支座鉸接，鉸接桿I的下端設(shè)有下導輪(86a)，下導輪在下導條(88)的導槽內(nèi)，下導條(88)固定在承托水箱(71)的蓋板上，鉸接桿II(84)的下端與承托水箱(71)蓋板上的支座(71a)鉸接，鉸接桿II的上端設(shè)有上導輪(84a)，上導輪在上導條(87)的導槽內(nèi)，上導條(87)固定在下托 板(81)上，液壓缸(83)的缸筒底座與承托水箱(71)蓋板上的支座(71b)鉸接，液壓缸推桿頭部與鉸接桿I(86)的下端及下導輪(86a)為同軸肖鉸接；鎖緊機構(gòu)方案二為摩擦制動機構(gòu)，該機構(gòu)以中心線(72)為中心，左右各設(shè)置一套摩擦制動機構(gòu)，每套摩擦制動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，摩擦制動機構(gòu)由制動片(81a)、導條(81g)、制動器(81b)和支撐桿(81e)組成，在下托 板(81)的下側(cè)面上設(shè)有導條(81g)，導條上設(shè)有水平滑槽，與下托 板(81)垂直的制動片(81a)的上端設(shè)有滑輪(81f)，滑輪在導條的滑槽內(nèi)，制動片(81a)穿過制動器(81b)的兩片摩擦片(81c)之間的空隙，管路(81d)通向電磁閥V，電磁閥V由PLC控制器控制，制動器的下端設(shè)有支撐桿(81e)，支撐桿的下端固定在機箱(1)的下底內(nèi)側(cè)面上。