CN102506136B - 一种绳索驱动机构的架体、绳索驱动机构和工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种绳索驱动机构及其架体，还涉及到一种包括该绳索驱动机构的工程机械。公开的绳索驱动机构的架体包括支架、第一转轮和第二转轮，所述第一转轮和第二转轮分别安装在支架上，且二者的周面分别具有绳槽；还包括可旋转地安装在支架上的第三转轮，所述第三转轮周面具有绳槽；所述第三转轮和所述第二转轮能够在相反的两个方向上旋转，且所述第三转轮的旋转轴线与第二转轮的轴线重合。这样第一转轮上形成的绳索包角及第二转轮上形成的绳索包角均能够相应增加；进而可以保证绳索与转轮之间的接触长度，提高绳索与转轮之间的摩擦力，减少绳索打滑现象，提高绳索驱动机构的可靠性，降低绳索磨损速度。

Description

一种绳索驱动机构的架体、绳索驱动机构和工程机械

技术领域

本发明涉及一种绳索驱动技术，特别涉及一种绳索驱动机构的架体，还涉及到一种包括该架体的绳索驱动机构、及包括该绳索驱动机构的工程机械。

背景技术

绳索驱动机构是当前工程机械常用的驱动机构。在工程机械包括固定部件和活动部件，且活动部件可滑动或可旋转地安装在固定部件上；在这种情况下，就可以通过绳索驱动机构驱动活动部件以预定的方式运动。比如：伸缩式皮带输送机械中，伸缩臂可滑动地安装在机体上；伸缩臂就可以在绳索驱动机构驱动下相对于机体进行伸缩运动。

请参考图1至图3，图1是一种绳索驱动机构的结构示意图；图2是图1所示绳索驱动机构中，绳索的缠绕原理图；图3是图1所示绳索驱动机构纵向剖视结构示意图。

该绳索驱动机构包括架体100和绳索200。架体100包括支架110、第一转轮120和第二转轮130；第一转轮120和第二转轮130分别可旋转地安装在支架110上，且第一转轮120的旋转轴线和第二转轮130的旋转轴线平行。绳索200可以为钢丝绳，其第二端202与伸缩式皮带输送机的伸缩臂(或者其他工程机械的活动部件)相连；如图2所示，绳索200的第一端201逆时针(以图1为参照)绕过第一转轮120和第二转轮130的绳槽后伸出与伸缩臂相连；绳索200的第一端201和第二端202伸出的方向位于支架110同一侧。

第一转轮120在驱动机构驱动下旋转时，可以通过绳索200带动第二转轮130旋转，同时，使绳索200的第一端201和第二端202运动方向相反。在第一端201伸出时，第二端202回缩时，第二端202能够拉动伸缩臂向预定的方向移动；在第二端202伸出时，第一端201回缩时，第一端201能够拉动伸缩臂向相反的方向移动；这样就能够实现伸缩臂的伸缩运动。

上述绳索驱动机构虽然能够实现对工程机械活动部件的驱动，但在负载较大、工作环境发生改变时，转轮上的绳索很容易发生打滑现象，这不仅影响绳索驱动机构的工作可靠性，还容易造成绳索磨损速度加快。

因此，如何减少绳索驱动机构中绳索的打滑现象是当前本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

为此，本发明的第一个目的在于，提供一种绳索驱动机构的架体，利用该绳索驱动机构的架体，可以减少绳索驱动机构中绳索的打滑现象。

基于上述绳索驱动机构的架体，本发明还提供一种绳索驱动机构和包括该绳索驱动机构的工程机械。

为实现上述目的，本发明提供的绳索驱动机构的架体包括支架、第一转轮和第二转轮；所述第一转轮和第二转轮分别安装在支架上，且二者的周面分别具有绳槽；还包括可旋转地安装在支架上的第三转轮，所述第三转轮周面具有绳槽；所述第三转轮和所述第二转轮能够在相反的两个方向上旋转，且所述第三转轮的旋转轴线与第二转轮的轴线重合。

可选的，所述第三转轮的半径和第二转轮的半径均与第一转轮的半径相等。

可选的，所述第三转轮和第二转轮通过同一个销轴安装在支架上。

可选的，所述第二转轮为主动轮；所述第三转轮的内孔与所述销轴的外周面可旋转配合。

可选的，所述第二转轮为从动轮；所述第三转轮的内孔和第二转轮的内孔中至少一个与所述销轴的外周面可旋转配合。

可选的，所述第三转轮的内端面与第二转轮的内端面之间具有止推轴承。

可选的，所述第三转轮的外端面和第二转轮的外端面之间的距离与第一转轮两端面之间的距离相等。

可选的，所述第三转轮周面的绳槽为360度弧度。

本发明提供的绳索驱动机构包括架体和绳索，所述架体为上述任一种绳索驱动机构的架体，所述绳索的一部分绕在所述第二转轮和第一转轮上，且绕过第二转轮方向与绕过第一转轮的方向相反；从第一转轮绕出的部分绳索绕在第三转轮上，且绕过第一转轮的方向与第三转轮的方向相同。

本发明提供的工程机械包括固定部件和活动部件，所述活动部件可滑动或可旋转地安装在固定部件上，还包括驱动活动部件运动的绳索驱动机构；所述绳索驱动机构为上述绳索驱动机构，所述绳索驱动机构中的绳索两端分别与活动部件相连。

提供的绳索驱动机构的架体中，除设置有第一转轮和第二转轮外，还设置有第三转轮，所述第三转轮的旋转轴线与第二转轮的旋转轴线重合，且第三转轮和第二转轮能够在相反的两个方向上旋转。在利用该架体时，可以使绳索的一部分绕在所述第二转轮和第一转轮上，且绕过第二转轮的方向与绕过第一转轮的方向相反；并使从第一转轮绕出的部分绳索绕在第三转轮上，且绕过第一转轮的方向与第三转轮的方向相同。这样，第一转轮和第二转轮之间的绳索就会形成X交叉；第一转轮上形成的绳索包角及第二转轮上形成的绳索包角均能够相应增加；进而可以保证绳索与转轮之间的接触长度，提高绳索与转轮之间的摩擦力，减少绳索打滑现象，提高绳索驱动机构的可靠性，降低绳索磨损速度。

在进一步的技术方案中，所述第三转轮的内端面与第二转轮的内端面之间具有止推轴承；由于第三转轮和第二转轮旋转方向相反，所述第三转轮的内端面与第二转轮的内端面之间设置止推轴承，可以减小第二转轮和第三转轮端面之间的摩擦力，减小绳索驱动机构的阻力，减小第二转轮和第三转轮的磨损，提高绳索驱动机构架体的使用寿命。

在进一步的技术方案中，所述第三转轮周面的绳槽为360度弧度，这样，在保证绳索驱动机构的架体整体尺寸不变的情况下，可以尽可能地提高绳索与第二转轮之间的接触长度，进而增加绳索与第二转轮之间的接触力，保证绳索驱动机构的可靠性。

附图说明

图1是一种绳索驱动机构的结构示意图；

图2是图1所示绳索驱动机构中，绳索的缠绕原理图；

图3是图1所示绳索驱动机构纵向剖视结构示意图；

图4示出了背景技术部分中绳索驱动机构横向剖视图；

图5是本发明实施例提供的一种绳索驱动机构的结构示意图；

图6是图5所示绳索驱动机构中，绳索的缠绕原理图；

图7是图5所示绳索驱动机构纵向剖视结构示意图；

图8为图5所示绳索驱动机构横向剖视结构示意图。

具体实施方式

申请人对背景技术部分中描述的绳索驱动机构产生打滑的原因进行了分析。请参考图4，该图示出了背景技术部分中绳索驱动机构横向剖视图。绳索200与第二转轮130绳槽之间的接触部分及绳索200与第一转轮120绳槽之间的接触部分分别形成相应的绳索包角；如图4所示，在第二转轮130和第一转轮120的半径相等(旋转轴线到外边沿之间的距离)时，第二转轮130上和第一转轮120上形成的绳索包角均为180度。经过分析，申请人认为：绳索驱动机构产生打滑的原因在于转轮上形成的绳索包角过小，导致绳索与相应转轮之间的摩擦力减小；进而在负载增加、工作环境变化时，容易使绳索相对于转轮的绳槽滑动；减小打滑现象的一种方式就是增加转轮上的绳索包角。

为了增加相应转轮上的绳索包角，本发明提供的技术方案改变了绳索缠绕方式；为了适应绳索缠绕方式导致绳索两端伸出方向的需要，本发明提供的技术方案还增加了第三转轮。下面结合附图对本发明提供的技术方案进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应视为对本发明公开技术内容的限制。

应当说明的是：为了节省篇幅，以下部分在描述绳索驱动机构的同时，对绳索驱动机构的架体进行描述；对于本发明提供的绳索驱动机构的架体，不再单独描述。

请参考图5至图7，图5是本发明实施例提供的一种绳索驱动机构的结构示意图；图6是图5所示绳索驱动机构中，绳索的缠绕原理图；图7是图5所示绳索驱动机构纵向剖视结构示意图。

与背景技术描述相同，本发明实施例提供的绳索驱动机构包括架体100和绳索200。架体100包括支架110、第一转轮120和第二转轮130；第一转轮120和第二转轮130分别可旋转地安装在支架110上，二者的周面分别具有绳槽，且第一转轮120的旋转轴线和第二转轮130的旋转轴线平行。绳索200可以为钢丝绳。

本发明实施例提供的绳索驱动机构还包括第三转轮140。第三转轮140周面具有与绳索200相配合的绳槽。本例中，第三转轮140与第二转轮130通过一个销轴111安装在支架110上；且第二转轮130和第三转轮140均能够以销轴111的轴线旋转，且第三转轮140的旋转轴线与第二转轮130的轴线重合；这就使得第二转轮130和第三转轮140能够分别在相反的两个方向上旋转，即使第二转轮130和第三转轮140具有相反的旋转方向；可以理解，在第三转轮140的内孔和第二转轮130的内孔中，至少使其中一个与销轴111的外周面可旋转配合，就可以为第二转轮130和第三转轮140向相反的方向旋转提供前提。本例中，第三转轮140具有一道360度弧度的绳槽，厚度小于第二转轮130的厚度；且第三转轮140的外端面和第二转轮130的外端面之间的距离与第一转轮120两端面之间的距离相等，使绳索驱动机构的架体100两端厚度基本相等。

请结合图5和图6，设第二端202与预定的活动部件相连，第一端201的缠绕方式如下：先以逆时针方向A绕过第一转轮120，再穿过第一转轮120和第二转轮130之间的空间，并以顺时针方向B绕过第二转轮130，再穿过第一转轮120和第二转轮130之间的空间，以逆时针方向A绕过第一转轮120，反复上述过程；在第一端201绕过第一转轮120的最后绳槽后，再以逆时针方向绕过第三转轮140的绳槽后伸出，并与预定的活动部件相连。

设第一转轮120为主动轮，并能够在适当驱动机构驱动下旋转。在工作过程中，第一转轮120在驱动机构驱动下旋转时，通过绳索200可以使第二转轮130旋转；由于第一转轮120和第二转轮130之间绳索200缠绕方向相反，第一转轮120和第二转轮130的旋转方向也相反。从第一转轮120伸出的绳索又绕到第三转轮140上，且第一转轮120和第三转轮140之间的绳索200缠绕方向相同，因此，第一转轮120和第三转轮130的旋转方向相同。根据上述对驱动机构架体100结构的描述，架体100允许第二转轮130和第三转轮140以相反的方向旋转；这样在第一端201伸出时，第二端202回缩时，第二端202能够拉动预定活动部件向预定的方向移动；在第二端202伸出时，第一端201回缩时，第一端201能够拉动预定活动部件向相反的方向移动；这样就能够实现对预定活动部件的驱动，实现预定的目的。

请参考图8，该图为图5所示绳索驱动机构横向剖视结构示意图。从图中可以看出，本发明实施例提供的绳索驱动机构中，第一转轮120和第二转轮130之间的绳索200形成X交叉形；本例中，第一转轮120和第二转轮130半径相同时，第一转轮120上形成的绳索包角和第二转轮130上形成的绳索包角均为230度，均大于180度；这样就可以增加绳索200与相应转轮之间的接触长度，增加绳索与相应转轮之间的摩擦力，减少打滑现象的发生。

本发明实施例中，第三转轮140可以实现绳索第一端201伸出方向的转换，以适应实际驱动需要。另外，由于第三转轮140厚度较小，且第三转轮140旋转轴线与第二转轮130旋转轴线重合设置，这样可以在保证绳索驱动机构驱动功能、减少绳索驱动机构打滑现象的同时，使绳索驱动机构保持较小的尺寸，方便绳索驱动机构的安装。

根据上述描述可以理解，上述实施例中，可以将第一转轮120作为主动轮，也可以将第二转轮130作为主动轮。当然，在第二转轮130为主动轮，且销轴111带动第二转轮130旋转时，需要使第三转轮140的内孔与销轴111的外周面可旋转配合。为了降低第二转轮130内端面和第三转轮140内端面之间的磨损，使第二转轮130和第三转轮140能够以不同的方向旋转，在第三转轮140的内端面与第二转轮130的内端面之间还可以设置止推轴承，以降低第二转轮130内端面和第三转轮140内端面之间的摩擦和磨损。当然，第三转轮140和第二转轮130不限于通过同一个销轴111安装在支架110上，也可以通过不同的销轴或其他适当的结构分别安装在支架110上。

为了方便绳索驱动机构的安装，使各转轮负载均衡，可以第三转轮140的半径和第二转轮130的半径均与第一转轮120的半径相等。也可以根据实际需要，适当设置三个转轮的半径。

在提供上述绳索驱动机构的基础上，本发明还提供一种工程机械，该工程机械包括固定部件和活动部件，所述活动部件可滑动或可旋转地安装在固定部件上，还包括驱动活动部件运动的绳索驱动机构；所述绳索驱动机构可以是上述绳索驱动机构，所述绳索驱动机构中的绳索两端分别与活动部件相连。由于上述绳索驱动机构能够产生上述技术效果，包括该绳索驱动机构的工程机械也能够产生相应的技术效果。

本文中应用了具体个例对本发明提供的技术方案进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明提供的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种绳索驱动机构的架体，包括支架(110)、第一转轮(120)和第二转轮(130)；所述第一转轮(120)和第二转轮(130)分别安装在支架(110)上，且二者的周面分别具有绳槽；其特征在于，还包括可旋转地安装在支架(110)上的第三转轮(140)，所述第三转轮(140)周面具有绳槽；所述第三转轮(140)和所述第二转轮(130)能够在相反的两个方向上旋转，且所述第三转轮(140)的旋转轴线与第二转轮(130)的轴线重合；

所述绳索驱动机构的绳索的一部分绕在所述第二转轮(130)和第一转轮(120)上，且绕过第二转轮(130)的方向与绕过第一转轮(120)的方向相反；从第一转轮(120)绕出的部分绳索绕在第三转轮(140)上，且绕过第一转轮(120)的方向与第三转轮(140)的方向相同。

2.根据权利要求1所述的绳索驱动机构的架体，其特征在于，所述第三转轮(140)的半径和第二转轮(130)的半径均与第一转轮(120)的半径相等。

3.根据权利要求1所述的绳索驱动机构的架体，其特征在于，所述第三转轮(140)和第二转轮(130)通过同一个销轴(111)安装在支架(110)上。

4.根据权利要求3所述的绳索驱动机构的架体，其特征在于，所述第二转轮(130)为主动轮；所述第三转轮(140)的内孔与所述销轴(111)的外周面可旋转配合。

5.根据权利要求3所述的绳索驱动机构的架体，其特征在于，所述第二转轮(130)为从动轮；所述第三转轮(140)的内孔和第二转轮(130)的内孔中至少一个与所述销轴(111)的外周面可旋转配合。

6.根据权利要求3所述的绳索驱动机构的架体，其特征在于，所述第三转轮(140)的内端面与第二转轮(130)的内端面之间具有止推轴承。

7.根据权利要求3所述的绳索驱动机构的架体，其特征在于，所述第三转轮(140)的外端面和第二转轮(130)的外端面之间的距离与第一转轮(120)两端面之间的距离相等。

8.根据权利要求3所述的绳索驱动机构的架体，其特征在于，所述第三转轮(140)周面的绳槽为360度弧度。

9.一种绳索驱动机构，包括架体(100)和绳索(200)，其特征在于，所述架体(100)为权利要求1-8任一项所述的绳索驱动机构的架体，所述绳索(200)的一部分绕在所述第二转轮(130)和第一转轮(120)上，且绕过第二转轮(130)的方向与绕过第一转轮(120)的方向相反；从第一转轮(120)绕出的部分绳索绕在第三转轮(140)上，且绕过第一转轮(120)的方向与第三转轮(140)的方向相同。

10.一种工程机械，包括固定部件和活动部件，所述活动部件可滑动或可旋转地安装在固定部件上，还包括驱动活动部件运动的绳索驱动机构；其特征在于，所述绳索驱动机构为权利要求9所述的绳索驱动机构，所述绳索驱动机构中的绳索两端分别与活动部件相连。