CN102515048A - 卷筒轴线可调整角度的卷扬机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种卷筒轴线可调整角度的卷扬机，包括卷筒、机架以及钢丝绳，机架的一端铰接于支撑卷扬机的载体上，另一端通过调整油缸与支撑卷扬机的载体联接；当卷扬机工作时，机架能够在调整油缸的驱动下，随着钢丝绳绕进或绕出卷筒时与卷筒轴垂直面的偏角作对应调整，使钢丝绳与卷筒轴垂直面的偏角减小。本发明极大地减小了出入钢丝绳与相邻绳圈的磨损，延长了钢丝绳的使用寿命，且构造简单、结构合理、承载负荷强、安装简便，解决了相关技术无法从根本上消除卷扬机钢丝绳严重磨损问题，填补了该技术领域中的空白。本发明尤其适用于长时间重负荷作业的卷扬机，如旋挖钻机等，也普遍适用于任何使用卷扬机的其它机械。

Description

卷筒轴线可调整角度的卷扬机
技术领域
本发明涉及一种起重设备，特别设计一种卷扬机。
背景技术
卷扬机是工程机械、港口机械、起重机械、钻探机械、石油机械、海上重工等机械常用的起重设备。长期以来由于钢丝绳在卷筒上缠绕时客观存在的偏角而造成的钢丝绳磨损问题，一直困扰着卷扬机的设计者和使用者。尤其在需要长时间重负荷作业的某些工程机械如旋挖钻机上，钢丝绳磨损严重，使用寿命很短，加重了用户的使用成本，也增加了厂家的质量成本。尽管行业内正在求解各种方法，如改进绳槽的形式和参数，选用更高抗拉强度的钢丝绳等，但收效甚微。
发明内容
本发明旨在提供一种能够减少钢丝绳绕进或绕出卷筒时磨损的卷扬机。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
提供一种卷筒轴线可调整角度的卷扬机，包括卷筒、机架以及钢丝绳，其特征在于：机架的一端铰接于支撑卷扬机的载体上，另一端通过调整油缸与支撑卷扬机的载体联接；当卷扬机工作时，机架能够在调整油缸的驱动下，随着钢丝绳绕进或绕出卷筒时与卷筒轴垂直面的偏角作对应调整，使钢丝绳与卷筒轴垂直面的偏角减小。
优选地，所述预定范围为0～0.5度。
优选地，该卷扬机还包括安装于支撑卷扬机的载体上的铰接座，机架的所述一端铰接于该铰接座上。
优选地，机架的所述另一端安装有导向滑体，支撑卷扬机的载体上安装有与导向滑体配合的导向支架；调整油缸的两端分别与导向滑体及导向支架联接。
优选地，机架与支撑卷扬机的载体之间的铰接轴线与卷筒的轴线垂直。
优选地，该卷扬机还包括控制装置，控制装置根据钢丝绳绕进或绕出卷筒时与卷筒轴垂直面的偏角，控制调整油缸驱动机架作对应调整。
优选地，机架的所述一端为左端，所述另一端为右端；机架与支撑卷扬机的载体之间的铰接轴线位于水平面上。
优选地，当钢丝绳在卷筒的任一层上从左侧向右侧绕进时，或钢丝绳在卷筒该层上从右侧向左侧绕出时，控制装置控制调整油缸将机架右侧抬高。
优选地，当钢丝绳在卷筒的任一层上从左侧向右侧绕出时，或钢丝绳在卷筒该层上从右侧向左侧绕进时，控制装置控制调整油缸将机架右侧降低。
优选地，控制装置包括用于侦测钢丝绳的绕进或绕出卷筒时与卷筒轴垂直面的偏角的侦测单元，以及对侦测装置侦测到的偏角信息进行处理并输出控制信号给调整油缸的处理单元。
优选地，所述机架能够随着钢丝绳绕进或绕出卷筒时与卷筒轴垂直面的偏角的变化，而相应地绕机架与支撑卷扬机的载体之间的铰接轴线转动，使所述钢丝绳的绕进或绕出卷筒时与卷筒轴垂直面的偏角动态维持在较小的预定范围内。
与相关技术相比，本发明极大地减小了出入钢丝绳与相邻绳圈的磨损，延长了钢丝绳的使用寿命，且构造简单、结构合理、承载负荷强、安装简便，解决了相关技术无法从根本上消除卷扬机钢丝绳严重磨损问题，填补了该技术领域中的空白。
附图说明
图1是本发明一些实施例中的卷扬机的结构示意图。
图2是本发明一些实施例中的卷扬机的导向滑块与导向支架配合的结构示意图。
图3是本发明一些实施例中的卷扬机的在第一状态下的工作原理示意图。
图4是本发明一些实施例中的卷扬机的在第二状态下的工作原理示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步详细说明。
图1示出了本发明一些实施例中的卷扬机1，该卷扬机1尤其适用于长时间重负荷作业的卷扬机，如旋挖钻机等，也普遍适用于任何使用卷扬机的其它机械。该卷扬机1包括卷筒10、机架50以及钢丝绳20，机架50的左端51铰接于支撑卷扬机的载体60上，右端52通过调整油缸40与支撑卷扬机的载体60联接；当卷扬机1工作时，机架50能够在调整油缸40的驱动下，随着钢丝绳20绕进或绕出卷筒10时与卷筒10轴垂直面的偏角(即入绳角)作对应调整，使钢丝绳20的入绳角减小，进而极大地减小了出入钢丝绳20与相邻绳圈的磨损，延长了钢丝绳20的使用寿命。
在一些实施例中，卷扬机1还可包括安装于支撑卷扬机的载体60上的铰接座31，机架50的左端51通过销轴32与该铰接座31上铰接，销轴32的轴线即为机架50与支撑卷扬机的载体60之间的铰接轴线，该铰接轴线在一些实施例中可位于水平面上，并与卷筒10的轴线垂直。
在一些实施例中，卷扬机1还可包括导向滑体53及导向支架70，导向滑体53安装于机架50的右端52，导向支架70安装于支撑卷扬机的载体60上，导向滑体53可纵向来回滑动地设置于导向支架70中。导向滑体53和导向支架70的作用包括：a、保证机架50能够平滑地在导向支架70的约束下围绕铰接轴线作回转；b、可靠地将机架50与支承它的载体60相联接，只允许机架50围绕铰接轴线作回转，而不允许机架50沿铰接轴线方向移动。调整油缸40的活塞杆端与导向滑体53联接，缸体端与导向支架70联接，调整油缸40的活塞杆伸缩时，可以驱动机架50的右端52在纵向平面内来回摆动，从而带动卷筒10在纵向平面内来回摆动。可以理解地，在一些实施例中，导向滑体53及导向支架70也可以设置在卷扬机1的左侧，而将铰接座31设置在卷扬机1的右侧，同样可以起到调整卷筒10的目的。
在一些实施例中，卷扬机1还可包括控制装置(图未示)，该控制装置用于根据钢丝绳20的入绳角控制调整油缸40驱动机架50作对应调整。该控制装置在一些实施例中可包括用于侦测钢丝绳20的入绳角的侦测单元，以及对侦测装置侦测到的入绳角信息进行处理并输出控制信号给调整油缸40的处理单元，该处理单元为可编程逻辑控制器(PLC)。
如图3所示，当钢丝绳20在卷筒10的任一层上从左侧向右侧绕进时，或钢丝绳20在卷筒10该层上从右侧向左侧绕出时，调整油缸40的活塞杆在控制装置的控制下收缩，将机架50右侧逐渐抬高，相应地，卷筒10的右端被逐渐抬高，使得钢丝绳20的入绳角动态调整到较小的预定范围内，从而达到减少钢丝绳20磨损的目的，该预定范围在一些实施例中可为0～0.5度。
相应地，如图4所示，当钢丝绳20在卷筒10的任一层上从右侧向左侧绕进时，或钢丝绳20在卷筒10该层上从左侧向右侧绕出时，调整油缸40的活塞杆在控制装置的控制下伸展，将机架50右侧逐渐降低，相应地，卷筒10的右端被逐渐降低，使得钢丝绳20的入绳角动态调整到较小的预定范围内，达到减少钢丝绳20磨损的目的。
由上述记载可知，本发明一些实施例中的卷扬机1构造简单、结构合理、承载负荷强、安装简便，解决了相关技术无法从根本上消除卷扬机钢丝绳严重磨损问题，填补了该技术领域中的空白。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种卷筒轴线可调整角度的卷扬机，包括卷筒、机架以及钢丝绳，其特征在于：机架的一端铰接于支撑卷扬机的载体上，另一端通过调整油缸与支撑卷扬机的载体联接；当卷扬机工作时，机架能够在调整油缸的驱动下，随着钢丝绳绕进或绕出卷筒时与卷筒轴垂直面的偏角作对应调整，使钢丝绳与卷筒轴垂直面的偏角减小。
2.根据权利要求1所述的卷扬机，其特征在于：该卷扬机还包括安装于支撑卷扬机的载体上的铰接座，机架的所述一端铰接于该铰接座上。
3.根据权利要求2所述的卷扬机，其特征在于：机架的所述另一端安装有导向滑体，支撑卷扬机的载体上安装有与导向滑体配合的导向支架；调整油缸的两端分别与导向滑体及导向支架联接。
4.根据权利要求1所述的卷扬机，其特征在于：机架与支撑卷扬机的载体之间的铰接轴线与卷筒的轴线垂直。
5.根据权利要求1所述的卷扬机，其特征在于，机架能够随着钢丝绳绕进或绕出卷筒时与卷筒轴垂直面的偏角的变化，而相应地绕机架与支撑卷扬机的载体之间的铰接轴线转动，使所述钢丝绳的绕进或绕出卷筒时与卷筒轴垂直面的偏角动态维持在较小的预定范围内。
6.根据权利要求5所述的卷扬机，其特征在于，所述预定范围为0～0.5度。
7.根据权利要求1-6任一项所述的卷扬机，其特征在于：该卷扬机还包括控制装置，控制装置根据钢丝绳绕进或绕出卷筒时与卷筒轴垂直面的偏角，控制调整油缸驱动机架作对应调整。
8.根据权利要求7所述的卷扬机，其特征在于：机架的所述一端为左端，所述另一端为右端；机架与支撑卷扬机的载体之间的铰接轴线位于水平面上。
9.根据权利要求8所述的卷扬机，其特征在于：当钢丝绳在卷筒的任一层上从左侧向右侧绕进时，或钢丝绳在卷筒该层上从右侧向左侧绕出时，控制装置控制调整油缸将机架右侧抬高。
10.根据权利要求9所述的卷扬机，其特征在于：当钢丝绳在卷筒的任一层上从左侧向右侧绕出时，或钢丝绳在卷筒该层上从右侧向左侧绕进时，控制装置控制调整油缸将机架右侧降低。
11.根据权利要求7所述的卷扬机，其特征在于：控制装置包括用于侦测钢丝绳的绕进或绕出卷筒时与卷筒轴垂直面的偏角的侦测单元，以及对侦测装置侦测到的偏角信息进行处理并输出控制信号给调整油缸的处理单元。
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