一种前庭训练装置

本发明属于航空教学训练器械领域，尤其涉及一种前庭训练装置。

背景技术：

前庭训练是飞行员的一项基本训练课程，其目的是通过对前庭的训练提高飞行员的身体素质，防止飞行员在飞行过程中出现眩晕，从而提高飞行安全性。现有的前庭训练装置通常采用活滚以及固滚两种装置。初学学员多数首先在固滚上进行基础训练。而现有的固滚缺少对学员的保护装置，很多初学的学员经常在训练时掉落，轻者遭受皮外擦伤，重者可能出现骨折，存在极大的安全隐患，严重影响学习进程。

技术实现要素：

为解决现有技术不足，本发明提供一种前庭训练装置，利用防护部件以动力部件配合，在不影响训练效果的前提下，对初学的学员进行保护，可有效防止学员掉落，提高训练的安全性。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种前庭训练装置，包括：固定架以及转动安装于所述固定架的环形架，还包括防护部件以及动力部件。

环形架包括一对平行且同轴设置的圆环，一对所述圆环之间，沿圆周架设有多处把手，每个所述圆环均设有至少一个半圆环，用于放置脚掌，两个所述圆环上的所述半圆环成对设置，所述把手与所述半圆环均位于所述环形架内侧，所述圆环均设有张紧绳网，所述张紧绳网中心位置具有连接盘，沿所述连接盘圆周均匀设有多根拉绳，所述拉绳沿法线方向穿过各自所在的所述圆环，穿过两侧所述圆环的所述拉绳成对设置。

防护部件包括一对弧形结构的护腰板，所述护腰板分别转动连接于所述连接盘，所述护腰板之间通过软带连接。

动力部件对应所述拉绳穿出的位置安装于所述环形架外周，所述动力部件对应两侧的所述拉绳均设有绞线槽，用于缠绕收纳所述拉绳，所述动力部件设有蜗杆涡轮机构，其蜗杆连接有驱动电机，涡轮两端通过棘轮机构与所述绞线槽相连，当所述拉绳拉出时，所述绞线槽单独转动，所述涡轮保持固定，对应每个所述驱动电机均设有电池组。

还包括第一接近开关和第二接近开关，所述第一接近开关与所述第二接近开关均沿所述绞线槽的法线方向设置，用于检测所述绞线槽内所述拉绳的位置，以判断所述拉绳的拉出长度，所述第一接近开关的检测范围小于所述第二接近开关，所述第一接近开关检测到所述拉绳时发出信号，此时所述拉绳拉出长度为最短，此时驱动电机停止工作；当所述拉绳超出所述第二接近开关的检测范围时，所述第二接近开关发出信号，此时所述拉绳拉出长度为最长，所述驱动电机启动，通过所述蜗杆涡轮机构以及所述棘轮机构带动所述绞线槽旋转，从而将所述拉绳的收回。

进一步的，所述动力部件还包括安装壳以及一对端盖罩，所述安装壳具有主管道以及副管道，所述主管道与所述副管道呈t型结构设置，所述端盖罩安装于所述主管道两端，所述涡轮以及所述棘轮机构均安装于所述主管道内，所述蜗杆穿装于所述副管道内，所述驱动电机连接于所述副管道的端面。

进一步的，两侧的所述棘轮机构呈对称结构，均包括棘齿套以及棘爪盘，所述棘齿套间隙设于所述主管道内,所述棘爪盘转动配合于所述棘齿套一端的内壁，所述棘齿套内壁周侧具有多个棘齿，所述棘爪盘外周设有至少一处棘爪与所述棘齿套内壁上设置的棘齿配合，所述棘爪盘同轴连接于转轴的一端，所述转轴的另一端同轴穿设于所述涡轮，所述涡轮与其中至少一侧的所述转轴的连接处的周侧设有压紧螺钉，所述转轴与所述涡轮以及所述棘爪盘之间均具有键连接结构，所述转轴通过轴承转动安装于轴承座，所述轴承座过盈安装于所述主管道内壁，所述棘齿套通过轴承转动安装于所述转轴,所述绞线槽通过连接轴连接于所述棘齿套的端面。

进一步的，所述动力部件通过两端的安装座连接于所述环形架，所述安装座套设于所述两侧的所述端盖罩，所述安装座底部对应所述拉绳穿过的位置加工有通孔，所述安装座周侧穿设有多颗锁紧螺钉，用于压紧所述端盖罩，所述第一接近开关与所述第二接近开关均通过螺纹连接穿设于所述安装座的周侧，所述端盖罩对应所述第一接近开关与所述第二接近开关的穿设位置均具有开孔，用于避让所述第一接近开关与所述第二接近开关，所述安装座底面的轮廓与所述圆环的外壁贴合。

进一步的，所述电池组外壁呈圆柱型结构，并利用所述安装座安装于所述环形架的外周。

进一步的，所述护腰板采用塑料制成。

进一步的，所述护腰板的内表面设有缓冲层，所述缓冲层采用软质材料制作。

进一步的，所述环形架两侧均设有摩擦盘，所述摩擦盘呈圆柱形结构，所述摩擦盘与所述环形架的旋转中心同轴，所述固定架两侧对应所述摩擦盘的范围内穿设有压杆，利用所述压杆前端与所述摩擦盘外表面的摩擦对所述环形架进行减速。

进一步的，所述压杆设有弹簧，所述弹簧的弹力使所述压杆前端与所述摩擦盘之间具有间隙。

本发明的有益效果在于：

1、利用防护部件将学员的腰部进行固定，然后通过张紧绳网对防护部件进行转动连接，并通过动力部件对张紧绳网进行适时调节，使防护部件始终处于环形架的内部，从而防止学员掉落，提高训练的安全性。

2、装置利用第一接近开关与第二接近开关判断拉绳拉出的长度，从而判断防护部件的位置，同时将信号与驱动电机相连，使驱动电机根据接收到的拉绳的位置信息进行适时启动或停止，以实现自动对拉绳进行长度调节，使防护部件始终处于环形架的内部。

3、因为环形架的工作状态是以旋转方式进行，如果采用外接电缆，则容易导致线缆缠绕，影响环形架的正常旋转，本装置针对每一组动力部件均设置有电池度，避免使用外接线缆，防止线缆缠绕；并且动力部件以及电池组均设置在环形架的外周，看避免影响学员训练。

4、固定架设有压杆与环形架的摩擦盘配合使用，教练员可以对环形架的转速进行控制，在学员手脚脱离环形架时，还可用于紧急制动，使环形架迅速停止旋转，进一步提高训练的安全性。

附图说明

本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。

图1示出了本申请的整体构造图；

图2示出了环形架的构造；

图3示出了防护部件与张紧绳网的连接结构；

图4示出了压杆的构造；

图5示出了动力部件的整体外观结构；

图6示出了动力部件的内部构造；

图7示出了沿图5中a-a方向的剖视图；

图8示出了图7中a处的局部放大图；

图9示出了沿图5中b-b方向的剖视图；

图10示出了安装壳一端的端面构造图；

图11示出了图10中b处的局部放大图；

图12示出了安装壳一端的结构爆炸图；

图13示出了安装座的结构图。

图中标记：1-第一接近开关、2-第二接近开关、10-固定架、11-压杆、12-弹簧、20-环形架、21-圆环、22-把手、23-半圆环、24-张紧绳网、241-连接盘、242-拉绳、25-摩擦盘、30-防护部件、31-护腰板、311-缓冲层、32-软带、40-动力部件、41-绞线槽、42-蜗杆涡轮机构、421-蜗杆、422-涡轮、43-驱动电机、44-棘轮机构、441-棘齿套、4411-棘齿、442-棘爪盘、4421-棘爪、443-转轴、444-轴承座、445-连接轴、45-电池组、46-安装壳、461-主管道、462-副管道、47-端盖罩、48-安装座、481-通孔、482-锁紧螺钉。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1和图所示，一种前庭训练装置，包括：固定架10以及转动安装于固定架10的环形架20，还包括防护部件30以及动力部件40。

具体的，如图2、图3所示，环形架20包括一对平行且同轴设置的圆环21。一对圆环21之间，沿圆周架设有多处把手22，训练时便于用手持握，利用把手22将两侧的圆环21连接固定。每个圆环21均设有至少一个半圆环23，用于放置脚掌。两个圆环21上的半圆环23成对设置，便于左右脚进行固定，半圆环23的平面与圆环21的平面平行，且位于各自所在的圆环21内。把手22与半圆环23均位于环形架20内侧，以便于对手和脚进行固定。

圆环21均设有张紧绳网24，张紧绳网24中心位置具有连接盘241。如图2、图3所示，沿连接盘241圆周均匀设有4根拉绳242，拉绳242沿法线方向穿过各自所在的圆环21，圆环21上拉绳242穿过的孔内壁套设有塑料套，减小对拉绳242的磨损，塑料套与拉绳242之间采用间隙配合。穿过两侧圆环21的拉绳242成对设置，沿环形架20轴向的投影，两侧圆环21上的拉绳242重合，以便于动力部件40对拉绳进行回收。

具体的，如图3所示，防护部件30包括一对弧形结构的护腰板31，内弧面紧贴于学员的腰部，护腰板31通过外壁分别转动连接于连接盘241，护腰板31与连接盘241之间采用轴承进行转动连接。护腰板31之间通过至少两根软带32进行连接。使用时护腰板31可相对连接盘241进行旋转，以实现训练的各种姿势。

具体的，如图1和图2所示动力部件40对应拉绳242穿出的位置安装于环形架20外周。如图6和图7所示动力部件40对应两侧的拉绳242均设有绞线槽41，用于缠绕收纳拉绳242。动力部件40设有蜗杆涡轮机构42，蜗杆涡轮机构42的蜗杆421连接有驱动电机43，驱动电机43沿环形架20的切线方向布置，以减小环形架20的外轮廓尺寸。涡轮422两端通过棘轮机构44与绞线槽41相连，当拉绳242拉出时，利用棘轮机构44使绞线槽41单独转动，而涡轮422保持固定。为减少线缆的设置，对应每个驱动电机43均设有电池组45，用于向驱动电机43供电，所有得驱动电机43连接于同一控制器，控制器盒安装于环形架20的外周，并且控制器连接有无线遥控器，以便于手动控制。

具体的，第一接近开关1和第二接近开关2，第一接近开关1与第二接近开关2均沿绞线槽41的法线方向设置，用于检测绞线槽41内拉绳242的位置，以判断拉绳242的拉出长度，第一接近开关1的检测范围小于第二接近开关2。第一接近开关1检测到拉绳242时发出信号，此时拉绳242拉出长度为最短，拉绳242缠绕在绞线槽41内的圈数也越多，因此与第一接近开关1的感应位置离得也越近，此时驱动电机43停止工作。拉绳242向外拉出时，其在绞线槽41内的圈数越来越少，拉绳242的外圈与第二接近开关2的间隔距离逐渐增大，当拉绳242超出第二接近开关2的检测范围时，第二接近开关2发出信号，此时拉绳242拉出长度为最长，此时防护部件30仍然处于环形架20内，驱动电机43启动，通过蜗杆涡轮机构42以及棘轮机构44带动绞线槽41旋转，从而将拉绳242的收回，直至第一接近开关1再次感应到拉绳242为止。

更具体的，如图5、图8所述，动力部件40还包括安装壳46以及一对端盖罩47，安装壳46具有主管道461以及副管道462，主管道461与副管道462呈t型结构设置，采用一体铸造成型。端盖罩47通过螺钉安装于主管道461两端，以便于拆装。涡轮422以及棘轮机构44均安装于主管道461内，蜗杆421转动穿装于副管道462内，驱动电机43连接于副管道462的端面。

更具体的，如图6至图12所示，两侧的棘轮机构44呈对称结构，均包括棘齿套441以及棘爪盘442，棘齿套441间隙设于主管道461内,棘爪盘442转动配合于棘齿套441一端的内壁，棘齿套441内壁周侧具有多个棘齿4411，棘爪盘442外周设有至少一处棘爪4421与棘齿套441内壁上设置的棘齿4411配合。棘爪盘442同轴连接于转轴443的一端，并利用螺钉从端面进行压紧。转轴443的另一端同轴穿设于涡轮422内部，涡轮422与其中至少一侧的转轴443的连接处的周侧设有压紧螺钉，用于固定涡轮422的安装位置，防止涡轮422沿轴向移动。另一侧的转轴433间隙穿装于涡轮422的连接孔内，并利用键连接专递扭矩。通过转轴433直接将涡轮422进行固定，可减少涡轮422的在主管道461内设置支撑机构，简化结构。转轴443与涡轮422以及棘爪盘442之间均具有键连接结构，以防止打滑。转轴443通过轴承转动安装于轴承座444，并利用轴承座444实现轴向的限位。轴承座444过盈安装于主管道461内壁，棘齿套441通过轴承转动安装于转轴443，绞线槽41通过连接轴445连接于棘齿套441的端面，连接轴445与棘爪盘442之间具有间隔。

更具体的，动力部件40通过两端的安装座48连接于环形架20，安装座48套设于两侧的端盖罩47，如图13所示安装座48底部对应拉绳242穿过的位置加工有通孔481以便于拉绳242穿过。安装座48周侧穿设有多颗锁紧螺钉482，用于压紧端盖罩47防止动力部件40转动。第一接近开关1与第二接近开关2均通过螺纹连接穿设于安装座48的周侧，端盖罩47对应第一接近开关1与第二接近开关2的穿设位置均具有开孔，用于避让第一接近开关1与第二接近开关2，安装座48底面的轮廓与圆环21的外壁贴合，以提高安装架48连接的稳定性。

优选的，如图1或图2电池组45包括圆柱筒，电池组45的圆柱电池安装于圆柱筒内，圆柱筒一端设有密封盖，以便于电池的更换拆装，圆柱筒两端固定连接于安装座48，通过安装座48固定安装在环形架20的外周。

优选的为减轻装置的重量，同时防止撞伤学员，护腰板31采用塑料制成。

优选的，为防止护腰板31压伤学员，护腰板31的内表面设有缓冲层311，缓冲层311采用海绵、橡胶、泡沫类软质材料制作。

优选的，现有的固滚装置均未设置外部的减速机构，学员只能等到环形架的转速自行降低，然后才可停止，现有的这种结构不利于对学员进行保护。为进一步提高本申请装置的安全性，如图1、图2、图4所示，环形架20两侧均设有摩擦盘25，摩擦盘25呈圆柱形结构，摩擦盘25与环形架20的旋转中心同轴，固定架10两侧对应摩擦盘25的范围内穿设有压杆11，利用压杆11前端与摩擦盘25外表面的摩擦对环形架20进行减速，使环形架20可快速停止，防止学员受伤。

进一步优选的，为防止正常训练时压杆11与摩擦盘25接触，影响训练。如图4所示压杆11设有弹簧12，训练时弹簧12的弹力使压杆11前端与摩擦盘25之间具有间隙，防止压杆11与摩擦盘25接触，需要使用压杆11时则只需要向里压紧即可，操作十分方便。

具体实施方式：

使用时教员扶助环形架20防止环形架20转动，学员双脚插入半圆环23内，双手握住把手22，然后第三人将护腰板31贴住学员的两侧腰部，并利用软带32将护腰板31收紧。训练之前，所有的拉绳242均处于回收状态，此时第一接近开关1可检测到拉绳242的位置信号。开始训练之后因为学员需要在环形架20内变换姿态，其中一些方向的拉绳242将会被拉出，因为棘轮机构44的作用，拉绳242拉出时并不会代用涡轮422，也不会被方向卡死。在正常的训练范围之内第二接近开关2绞线槽41内的拉绳242始终处于第二接近开关2的检测范围之内，驱动电机43不会启动。当学员超出活动范围，可能存在掉落的风险时，其中至少一组拉绳242将会被拉出，当拉绳242被过度拉出之后，绞线槽41内的拉绳圈数将会减少，使拉绳242超出第二接近开关2的检测范围，当第二接近开关2无法检测到拉绳242时，便会向控制器发出信号，控制器将驱使驱动电机43启动，利用棘轮机构44时涡轮422的旋转传递个连接轴445，从而使绞线槽41旋转，从而实现对拉绳242的回收。利用拉绳242将学员拉回环形架20的中心位置，以防止学员掉落。为便于第一接近开关1与第二接近开关2检测到拉绳242，拉绳242在绞线槽41内呈单层设置，即绞线槽41相同直径范围的圈层，沿绞线槽41轴线的方向仅具有一圈拉绳242。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。