CN101445210B - 一种绞盘及一种建筑机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括卷筒、旋转卷筒轴承、支撑装置和致动驱动机构的绞盘，卷筒以旋转方式支撑在所述旋转卷筒轴承上，旋转卷筒轴承以能够进行枢转的方式借助于至少一个枢转接头支撑在所述支撑装置上，且所述致动驱动机构用于主动枢转卷筒。枢转轴线在卷筒内部进行延伸且致动驱动机构被布置成至少部分地位于卷筒内部。

Description

一种绞盘及一种建筑机械

技术领域

本发明涉及绞盘，所述绞盘包括卷筒、旋转卷筒轴承、支撑装置以及致动驱动机构，所述卷筒以旋转方式绕旋转轴线支撑在所述旋转卷筒轴承上，所述旋转卷筒轴承以能够进行枢转的方式与卷筒一起借助于至少一个绕枢转轴线的枢转接头支撑在所述支撑装置上，且所述致动驱动机构用于绕枢转轴线主动枢转卷筒。 

背景技术

已公知具有多种不同的卷筒绞盘的现有技术建筑机械。对于土壤作业工具而言，例如对于螺丝钻、铣槽机(trench wall cutter)、土壤搅拌杆(soil-mixing rod)或钻杆而言，这些土壤作业工具在塔架上受到引导并且由提升索承载。设置绞盘用以驱动提升索。 

此外，绞盘可用于供给软管、液压软管或电缆。尤其是对于具有相对较大软管直径的供给软管而言，整齐的软管卷绕相对于磨耗与破损而言是非常重要的。 

为获得长的使用寿命，整齐地卷绕到卷筒上是非常重要的。为此，已公知的是枢转该卷筒以便调节软管或提升索的所需收进角度(run-in angle)。收进位置对于整齐地卷绕到卷筒上而言也很重要，这继而对磨耗与破损也产生影响。 

从DE 103 43 079 B3得知了一种普通绞盘。该已出版的公开文献描述了一种操作提升索以承载用于建筑机械的土壤作业工具的绞盘，所述建筑机械包括卷筒、绞盘框架、绞盘支架，卷筒以旋转方式绕旋转轴线支撑在绞盘框架中，且带卷筒的绞盘框架相对于绞盘支架以能够进行枢转的方式穿过绕枢转轴线的枢转接头而受到支撑。此外，设置致动驱动机构用以绕枢转轴线主动枢转该卷筒。 

WO 03/053821 A1描述了一种具有可以绕枢转轴线进行枢转的卷筒的绞盘组件。由此枢转轴线与卷筒轴线交叉，从而使得当卷筒进行枢转时，卷筒轴线进行绕枢转轴线的翻滚运动。为了主动枢转卷筒， 提供了液压缸。 

GB 2 296 001 A、US 4,002,321、FR 2 278 619 A和GB 21 32 971 A披露了其它类型的绞盘装置，每个所述绞盘装置具有可以绕枢转轴线进行枢转的卷筒。在这些情况下，为主动枢转卷筒而提供了液压致动器。 

同样地，GB 882 874和GB 1249 405涉及带可枢转卷筒的绞盘装置，且此处通过绳索力产生枢转。为此，提供了用于衰减和/或限制枢转运动的其它元件。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有可主动枢转式卷筒的绞盘，所述绞盘以紧凑且节省空间的方式进行布置并可靠地运行。 

根据本发明所述的绞盘，特别是其特征在于，枢转轴线在卷筒内部进行延伸且致动驱动机构至少部分地布置在卷筒内部。 

本发明的基本构思在于这样的事实即：利用卷筒的内部空间来容纳各种元件，尤其是致动驱动机构。这样就导致了格外紧凑且节省空间的绞盘布置。而且，布置在卷筒的内部空间中的元件特别是具备抗外界干扰的防护，诸如机械效应或与气候相关的影响，且因此仅产生较小程度的损耗。结果，尤其是增加了敏感的致动驱动机构的使用寿命，从而可以减少对由磨损引起的故障的保养与修理费用。另外，这使得绞盘有可能可靠地运行，从而也容许了较长时间的持续使用而没有任何耗时或成本密集的停机检修时间。 

由于绞盘所具有的紧凑且坚固的布置，所述绞盘也可以在限定空间中高效地使用。特别是，将绞盘布置在具备有限尺度的可移动载体上是可取的。 

根据本发明所述的绞盘被证明对于软管而言是特别有利的，但所述绞盘同样适用于所有类型的绳索和电缆或数据电缆。为简单起见，待绞上的元件将在下文中被称作软管，但本发明并不限于软管。 

卷筒绕枢转轴线的可枢转支架容许对软管绞到卷筒上的收进角度的大幅度最优化。为实现最佳适应性，可以按这样的方式选择或改变收进角度，即：在单层或多层绕法的情况下确保了精确的卷绕，而同时保证了特别是最小程度的磨损。 

致动驱动机构可以用不同的方法得以实现。如果致动驱动机构具有液压元件，更具体的是液压缸，则尤为有利。用这种类型的元件，则可以在最小的空间上施加相对较大的力。结果，即便是极重且满载的卷筒仍可以用可靠的方式进行移动。而且，液压缸因其非常便于维护且可靠的运行模式而具有鲜明的特点。备选地，致动驱动机构也可以气动地或借助于电动线性驱动机构而操作，正如以齿条为例。 

有利地，致动驱动机构一方面被铰接到旋转卷筒轴承且另一方面被铰接到支撑装置。例如致动驱动机构可以被铰接到旋转卷筒轴承的毂轮盘。以此方法，可以按特别容易的方式实现在卷筒内部进行延伸的枢转轴线。同样，致动驱动机构也可以按合适的方式布置在卷筒内部。再者，由此减少了致动驱动机构为枢转卷筒所必须经过的距离。因此，减轻了能量消耗和可能的磨损影响。 

基本上，枢转轴线与旋转轴线之间的角度可以是锐角或钝角。如果枢转轴线横向于旋转轴线，则是有利的。然而，为实现最佳适应性，枢转轴线与旋转轴线之间的角度等于大约90°。这容许卷筒轴承的对称构造，这尤其适合于吸收在建筑机械运行期间可能出现的张力。优选的情况下，枢转轴线大致垂直于软管的收进平面延伸，其中软管特别是在卷绕到卷筒上和/或从卷筒退卷期间移动。在这样一种布置中，可以在卷筒绕枢转轴线的特别小枢转角度的情况下对收进角度进行优化。 

由于枢转轴线在卷筒内延伸的事实，根据本发明的绞盘格外与众不同。可以用非常紧凑且节省空间的方法实现这样一种布置。此处，旋转卷筒轴承及卷筒借助于枢转接头支撑在支撑装置上。这样一种枢转接头可以用作吸收绞盘的相当大部分张力，由此则有可能用特别低的力消耗引起卷筒绕枢转轴线的枢转。优选的情况下，沿枢转轴线提供了两个枢转接头以便支撑旋转卷筒轴承到支撑装置上。 

根据本发明，将致动驱动机构布置成至少局部位于卷筒内部。这种布置容许绞盘的特别紧凑的构造，而同时提供了抗外部机械影响的敏感致动驱动机构的特殊防护。 

此外，根据本发明，为测量枢转，尤其是相对于支撑装置的卷筒的枢转角度，提供枢转测量装置是有用的。枢转测量装置适当地包括了设定值指示器和/或增量指示器。 

根据本发明设置用于将卷筒主动枢转到枢转轴线上的致动驱动机构确保了低磨损的可靠卷绕和/或退卷。 

基本上，致动驱动机构可以具有例如齿轮组，所述齿轮组以机械方法将塔架的倾斜度转换为枢转角度。然而，致动驱动机构特别适合于具有至少一个液压缸，所述液压缸可以一方面被铰接到旋转卷筒轴承的毂轮盘、且另一方面可以被铰接到支撑装置。以此方法，则可得到特别可靠且低维护水平的致动驱动机构。致动驱动机构优选地具有两个液压缸，其在直径方向上分别彼此相反地铰接到旋转卷筒轴承的毂轮盘和支撑装置。特别是具有反作用的液压缸的这样一种直径的布置容许了在高张力情况下卷筒的特别可靠且安全的枢转。 

根据本发明的绞盘的特别有用实施例的特征在于，为测量卷绕到卷筒上和/或从卷筒退卷的软管长度而提供了长度测量装置。如果已知绞盘和/或软管的尺度，则可以从关于待执行的卷绕相对于卷筒纵向轴线的位置(即收进点)这样的长度测量得到结论。这继而导致有可能确定当前的最优化枢转角度，且卷筒因此可以借助于致动驱动机构枢转。因此，即便在特别宽的卷筒的情况下，可以实现特别低磨损的卷绕。 

最后，根据本发明的进一步展开，则卷筒的特别精确的枢转是有可能的，因为提供了用于控制致动驱动机构的控制装置，其特别地连接到枢转测量装置。为了特别有效地优化收进角度，也可以备选地或额外地将枢转测量装置连接到长度测量装置。 

有利地，根据本发明的绞盘是具有剩余索具(tackle)和/或牵引索机构的自由旋转绞盘或自由下落绞盘。 

若支撑装置具有C形状截面及两条保持臂，旋转卷筒轴承被相应的枢转螺栓保持在所述保持臂上，则此情况是有利的。利用此布置，用最小量的所需材料，可以实现绞盘的极稳定构造。在支撑装置的开口部分中，可以用非常容易的方法将软管引出。每条保持臂借助于枢转螺栓被铰接到旋转卷筒轴承的毂轮盘，该两条保持臂确保了整个毂轮盘表面上的机械应力的均一分布。结果，减少了可能导致故障的应力状况。用于形成枢转接头、以及一方面铰接到毂轮盘且另一方面铰接到支撑装置的两枢转螺栓的布置，使得枢转轴线有可能在卷筒内部进行延伸，由此则敏感的枢转接头基本上受到抗外界影响的防护且它 们的可靠性有所增加。 

优选的情况下，提供了软管或缆索连接，其实质上至少部分在卷筒的旋转轴线内延伸。用于供给诸如悬浮液这样的流体介质的软管，或用于供应液压或冷却流体的软管，可以被连接到这样的联接。用于信息传输或电力供应的缆索联接也是有可能的。所谓的旋转穿通管线在静止和旋转部件之间提供了可靠的联接。 

由于相对于卷筒旋转轴线的轴向布置，甚至卷筒的进一步旋转不会导致所连接软管或缆索的扭曲。而且，在此位置处的联接是特别易于机械工装卸的，且由此便利了对应管路或装置的联接。 

对于建筑机械而言，本发明的特征在于提供了根据本发明所述的绞盘。 

将提供绞盘用于操作绳索来承载土壤操作工具、或者承载软管或缆索以便传送材料或分别用于液压供应或供电，是特别有利的。 

根据本发明的建筑机械的进一步开发是在于提供了倾斜装置的事实，使用所述倾斜装置可以将塔架相对于基体、特别是相对于软管的运行方向和/或贯穿塔架及基体延伸的轴线而侧向倾斜。这样一种倾斜装置使得有可能相对于基体以高达10°、优选为高达5°的侧向倾斜角而倾斜塔架，并产生钻孔(borehole)以及或许产生具有相对于水平的对应倾斜的堆叠。 

根据本发明，此外更优选的是提供了用于测量相对于基体的塔架侧向倾斜的倾斜测量装置，其连接到绞盘的致动驱动机构的控制装置，在这种情况下致动驱动机构可以使卷筒按照本发明的方式进行枢转。如此，用这样一种方法即在绳索收进卷筒期间将绳索的弯曲应力减少很大程度，有可能引起卷筒绕枢转轴线由侧向倾斜角度而定的枢转。 

为提供特别大的张力，根据本发明优选的是将绞盘布置在基体上。为实现最佳的适应性，将绞盘布置到不会相对于基体被倾斜装置所倾斜的一部分基体上。 

附图说明

下面通过优选实施例进一步说明本发明，所述优选实施例在附图中被示意性示出，其中： 

图1示出了根据本发明的绞盘的倾斜前视图； 

图2示出了图1所示的绞盘的后视图； 

图3示出了根据本发明的处于枢转状态的绞盘的平面视图；和 

图4示出了根据本发明的处于非枢转状态的绞盘的平面视图。 

具体实施方式

图1-4示出了根据本发明的绞盘1。绞盘1具有用于接收软管等的圆柱形卷筒10。在卷筒10的表面上，提供了突起折皱形的廓形12用于所限定的软管(未示出)卷绕和导向。在卷筒10的前面14、14’附近处，在卷筒10上形成了用于侧向限定软管卷绕的环状盘管壁15、15’。可以借助于驱动马达以旋转方式驱动卷筒10，所述驱动马达在此处未示出且被凸缘连接到绕旋转轴线13的偏心基部17上，其中所述旋转轴线13与圆柱形卷筒10的纵向轴线重合。 

经由图2中所示的卷筒伸出部件(run-out part)39，软管从卷筒10侧向退出并进入连接管路37。连接管路37通向卷筒10的旋转轴线13上的旋转穿通管线36。与卷筒10共同旋转的旋转穿通管线36形成了到固定连接装置35的直接过渡段，软管可以通过其连接到诸如泵这样的外部装置上。借助于旋转卷筒轴承20，卷筒10以旋转方式被支撑在毂轮盘25上。在毂轮盘25上，成形为具备C形横截面及两条保持臂55、55’的叉状物的支撑装置50通过两个枢转接头40、40’进行附接。每个枢转接头40、40’被成形为保持臂55、55’上具有枢转螺栓的铰链。支撑装置50以能够进行枢转的方式被枢转接头40、40’铰接到毂轮盘25上。枢转轴线43是通过在枢转接头40、40′之间的连接线而形成的，并垂直地定位在卷筒10的旋转轴线13上。而且，枢转接头40、40’和枢转轴线43均被定位在卷筒10内部。此外，在支撑装置50和毂轮盘25之间提供了被设计为液压缸的致动驱动机构30。液压缸的活塞杆被铰接到支撑装置50和毂轮盘25上面。 

在图3所示的绞盘1所处的状态下，与卷筒10的非枢转状态相比，液压缸的活塞杆在插入路径周围被插入，从而使得卷筒10的旋转轴线13以绕枢转轴线43的枢转角度α相对于支撑装置50进行枢转。在图4所示的绞盘1所处的状态下，液压缸的活塞杆从活塞罩延 伸出且卷筒10相对于支撑装置50处于非枢转状态。 

Claims (15)

1.一种绞盘，包括：

卷筒，

旋转卷筒轴承，卷筒以旋转方式绕旋转轴线支撑在所述旋转卷筒轴承上，

支撑装置，旋转卷筒轴承与卷筒一起借助于绕枢转轴线的至少一个枢转接头而以能够进行枢转的方式支撑在所述支撑装置上，

其特征在于，

所述枢转轴线在卷筒内部进行延伸，所述至少一个枢转接头和所述枢转轴线定位在所述卷筒内部，且

所述绞盘还包括致动驱动机构，所述致动驱动机构被布置成至少部分位于卷筒内部用于绕枢转轴线主动枢转卷筒。

2.根据权利要求1所述的绞盘，其特征在于：

所述致动驱动机构具有至少一个液压缸。

3.根据权利要求2所述的绞盘，其特征在于：

所述液压缸一方面被铰接到旋转卷筒轴承的毂轮盘上且另一方面被铰接到支撑装置上。

4.根据权利要求1所述的绞盘，其特征在于：

所述枢转轴线横向于旋转轴线。

5.根据权利要求4所述的绞盘，其特征在于：

枢转轴线与旋转轴线之间的角度等于大约90°。

6.根据权利要求4或5所述的绞盘，其特征在于：

枢转轴线近似垂直于软管的收进平面进行延伸。

7.根据权利要求1所述的绞盘，其特征在于：

提供了用于测量卷筒相对于支撑装置的枢转角度的枢转测量装置。

8.根据权利要求7所述的绞盘，其特征在于：

所述枢转测量装置具有设定值发送器。

9.根据权利要求1所述的绞盘，其特征在于：

提供了用于测量卷绕到卷筒上和/或从卷筒退绕的软管长度的长度测量装置。

10.根据权利要求1所述的绞盘，其特征在于：

提供了用于控制致动驱动机构的控制装置。

11.根据权利要求10所述的绞盘，其特征在于：

所述控制装置连接到枢转测量装置和/或长度测量装置上，所述枢转测量装置用于测量卷筒相对于支撑装置的枢转角度，所述长度测量装置用于测量卷绕到卷筒上和/或从卷筒退绕的软管长度。

12.根据权利要求1所述的绞盘，其特征在于：

所述支撑装置具有C形状截面及两条保持臂，旋转卷筒轴承被相应的枢转螺栓保持在所述保持臂上。

13.根据权利要求1所述的绞盘，其特征在于：

提供了软管或缆索连接装置，所述软管或缆索连接装置大体上至少部分地沿卷筒的旋转轴线进行延伸。

14.一种建筑机械，其特征在于：

提供了根据权利要求1所述的绞盘。

15.根据权利要求14所述的建筑机械，其特征在于：

所述建筑机械用于基础建设。

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