CN103359644A - 一种钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机，包括支架、电动机、减速机、控制器、卷筒及钢丝绳导向装置；其中，支架上安装控制器，控制器与支架上的电动机连接，电动机与减速机连接，减速机带动卷筒，卷筒前方设置使钢丝绳有序绕卷在卷筒上的钢丝绳导向装置，卷筒与钢丝绳导向装置联动。本发明克服了现有技术中山地果园钢丝绳牵引轨道货运机在长距离运载物资时，钢丝绳由于层数多或钢丝绳的传输方向与绳槽的方向不一致，易出现钢丝绳与绳槽啃噬和绕卷混乱现象的发生，本发明具有结构简单，可解决钢丝绳与绳槽的移位啃噬，保证钢丝绳在山地果园弯曲起伏轨道货运系统中使用时有序绕卷等特点。

Description

一种钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机

技术领域

本发明涉及山地果园的生产运输技术，具体来说是一种钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机。

背景技术

为解决山区果园物资运送难、人工成本高等问题，加快推进山地果园机械化进程，山地果园省力化运送机械成为当前研究的热点。近年来，在国家各大水果产业技术体系专项资金的资助下，华南农业大学和华中农业大学等单位先后研制出山地果园钢丝绳牵引式轨道货运机、链式循环索道运输机、自走式大坡度双轨货运机、单轨运输机和无轨运输机等系列机型，极大的缓解了当前山地果园农用物资运输难的问题。华南农业大学研制的钢丝绳牵引式轨道货运机主要由驱动装置、控制装置、钢丝绳、轨道和货运滑车组成；该货运系统依山弯曲起伏铺设，货运滑车骑跨于轨道上，钢丝绳一端绕卷在驱动装置的卷筒上若干圈，另一端与货运滑车相接；驱动装置由电动卷扬机和相配套的支架及安全保护装置组成。该电动卷扬机包括电动机、联轴器、制动器、齿轮箱和卷筒，调速性能好，适用于起升高度和装卸量大且工作频繁的直线运载工况。但是，当该电动卷扬机应用于山地果园钢丝绳牵引式轨道货运系统中时，由于轨道是弯曲起伏铺设，位于轨道上下的钢丝绳在约束轮的限制下呈弯曲起伏状，导致该卷扬机随着电动机的转动，卷筒上的钢丝绳传输方向不断变化，易造成卷筒上绳槽的方向与钢丝绳的传输方向不一致。在货运机运行过程中，当钢丝绳的传输方向变化幅度较大时，钢丝绳会与绳槽之间发生啃噬，若遇到轨道长距离运输且钢丝绳层数较多时，易造成钢丝绳的错乱缠绕，严重时可能会造成钢丝绳跑离卷筒，造成生产事故。

发明内容

本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、可解决钢丝绳与绳槽的移位啃噬，保证钢丝绳在山地果园弯曲起伏轨道货运系统中使用时有序绕卷的钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机，包括支架、电动机、减速机、控制器、卷筒及钢丝绳导向装置；其中，支架上安装控制器，控制器与支架上的电动机连接，电动机与减速机连接，减速机带动卷筒，卷筒前方设置使钢丝绳有序绕卷在卷筒上的钢丝绳导向装置，卷筒与钢丝绳导向装置联动。

优选的，所述钢丝绳导向装置包括支撑板、往复丝杆、换向套、导向滑座、导向装置、钢丝绳约束轮、移动块和导向滑座约束杆；其中，往复丝杆两端设置换向套，换向套与支撑板连接，支撑板与支架连接，往复丝杆一端部通过链轮及链条与卷筒实现联动，导向滑座内设置导向装置，往复丝杆与导向滑座连接，导向装置在往复丝杆的螺纹槽内运动，导向滑座上表面左右各设置一个钢丝绳约束轮，两个钢丝绳约束轮之间用约束轮夹板连接，导向滑座前端面设置移动块，导向滑座约束杆穿过移动块，导向滑座约束杆两端与支撑板连接，导向滑座约束杆中心与往复丝杆中心等高。

优选的，所述往复丝杆包括两道沿轴向延伸且交叉的左、右螺纹槽。

优选的，所述导向滑座中间设置通孔，往复丝杆穿过通孔，导向滑座上表面中间位置设置导向滑座螺纹孔，滑座螺纹孔左右两侧分别设置钢丝绳约束轮，螺杆旋入导向滑座螺纹孔内，螺杆底部连接导向装置，导向滑座一侧的上表面设置阻尼弹簧，阻尼弹簧与螺杆顶接。

优选的，所述导向装置包括导向拨叉，导向拨叉下部为弧形导向部，弧形导向部在往复丝杆的螺纹槽内运动，导向拨叉上表面中间位置设有第一滚珠槽，螺杆底部中间位置设置第二滚珠槽，滚珠设置于第一滚珠槽及第二滚珠槽内，螺杆底部与导向拨叉上部相固接，所述弧形导向部的上缘高于往复丝杆的上缘，弧形导向部的厚度小于往复丝杆螺纹槽的宽度。

为了保证有序绕卷及保证钢丝绳约束轮使用年限，所述两个钢丝绳约束轮中间所夹间隙为1～2倍钢丝绳直径，两个钢丝绳约束轮顶部所夹的间隙小于钢丝绳的直径。

为了保证进入钢丝绳导向装置前端的钢丝绳始终为绷紧状态，还包括浮动滚筒装置，浮动滚筒装置包括浮动滚筒装置支架、左滑杆、右滑杆、左滑座、右滑座及浮动滚筒；其中，浮动滚筒装置支架设于钢丝绳导向装置正前方，浮动滚筒装置支架左侧设置左滑杆，左滑杆上连接左滑座，浮动滚筒装置支架右侧设置右滑杆，右滑杆上连接右滑座，左滑座与右滑座之间连接浮动滚筒，左滑座及右滑座内设置储油槽。

为了便于移动及便于固定工作，所述支架的四角设置移动轮和支架支撑机构，支架支撑机构包括支撑螺杆、逼紧螺母和地面支撑方板，地面支撑方板中央设置于支撑螺杆外径一致的圆槽。

为了便于搭接，还包括轨道搭接装置，轨道搭接装置包括左挡板组、右挡板组、轨道搭接横梁、左挡套及右挡套；其中，左挡板组与支架左侧端部连接，右挡板组与支架右侧端部连接，左挡板组与右挡板组之间连接轨道搭接横梁，轨道搭接横梁上设置左挡套及右挡套，轨道搭接横梁设于浮动滚筒装置的正前方。

所述电动机为电磁制动电机，减速机为蜗轮蜗杆减速机，卷筒与减速机同轴联动，卷筒的圆周方向设置若干用于连接卷筒与卷筒支撑圆板及防止钢丝绳跑离卷筒的卷筒支撑横梁。

本发明实现的原理：一种钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机，包括支架、电动机、减速机、控制器、卷筒及钢丝绳导向装置；其中，支架上安装控制器，控制器与支架上的电动机连接，电动机与减速机连接，减速机带动卷筒，卷筒前方设置使钢丝绳有序绕卷在卷筒上的钢丝绳导向装置，卷筒与钢丝绳导向装置联动，钢丝绳导向装置包括支撑板、往复丝杆、换向套、导向滑座、导向装置、钢丝绳约束轮、移动块和导向滑座约束杆；其中，往复丝杆两端设置换向套，换向套与支撑板连接，支撑板与支架连接，导向滑座内设置导向装置，往复丝杆与导向滑座连接，导向装置在往复丝杆的螺纹槽内运动，导向滑座上表面左右各设置一个钢丝绳约束轮，两个钢丝绳约束轮之间用约束轮夹板连接，导向滑座前端面设置移动块，导向滑座约束杆穿过移动块，导向滑座约束杆两端与支撑板连接，导向滑座约束杆中心与往复丝杆中心等高。

具体使用时，当导向滑座移动至换向套时，导向拨叉在换向槽尖点的顶靠作用下变换方向，然后沿另一方向的螺纹槽内运动；导向拨叉的弧形导向部每次在换向槽处换向时，螺杆在阻尼弹簧的作用下松动幅度小且易复位。浮动滚筒装置设置在钢丝绳导向装置的正前方，钢丝绳位于浮动滚的下方，钢丝绳进入钢丝绳导向装置前的预紧力来源于浮动滚筒的重力，保证进入钢丝绳导向装置前端的钢丝绳始终为绷紧状态。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

1、本发明包括支架、电动机、减速机、控制器、卷筒及钢丝绳导向装置；其中，支架上安装控制器，控制器与支架上的电动机连接，电动机与减速机连接，减速机带动卷筒，卷筒前方设置使钢丝绳有序绕卷在卷筒上的钢丝绳导向装置，具有结构简单、可解决钢丝绳与绳槽的移位啃噬，保证钢丝绳在山地果园弯曲起伏轨道货运系统中使用时有序绕卷等特点。

2、本发明中的钢丝绳导向装置包括支撑板、往复丝杆、换向套、导向滑座、导向装置、钢丝绳约束轮、移动块和导向滑座约束杆；钢丝绳约束轮可以保证钢丝绳进入卷筒时有序，不会跑偏很大的尺度，移动块和导向滑座约束杆可以保证导向滑座在往复运动时的稳定性。

3、本发明中的导向装置包括导向拨叉，导向拨叉下部为弧形导向部，弧形导向部在往复丝杆的螺纹槽内运动，导向拨叉上表面中间位置设有第一滚珠槽，螺杆底部中间位置设置第二滚珠槽，滚珠设置于第一滚珠槽及第二滚珠槽内，螺杆底部与导向拨叉上部相固接；弧形导向部的设置可以使导向拨叉运动更流畅，滚珠、第一滚珠槽及第二滚珠槽的设置，可以使导向拨叉随往复丝杆运动而运动，转弯时也可顺利的转弯。

4、本发明中的两个钢丝绳约束轮中间所夹间隙为1～2倍钢丝绳直径，两个钢丝绳约束轮顶部所夹的间隙小于钢丝绳的直径，保证有序绕卷及保证钢丝绳约束轮使用年限。

5、本发明中的浮动滚筒装置包括浮动滚筒装置支架、左滑杆、右滑杆、左滑座、右滑座及浮动滚筒，保证进入钢丝绳导向装置前端的钢丝绳始终为绷紧状态，确保缠绕效果。

6、本发明中的支架的四角设置移动轮和支架支撑机构，为了便于移动及安装固定工作。

7、本发明中的卷筒的圆周方向设置若干用于连接卷筒与卷筒支撑圆板及防止钢丝绳跑离卷筒的卷筒支撑横梁，为了保证钢丝绳不跑到卷筒外面去。

8、本发明中的导向拨叉的弧形导向部每次在换向槽处换向时，螺杆在阻尼弹簧的作用下松动幅度小且易复位。

9、本发明设置了轨道搭接装置，可以方便有效的和轨道进行搭接，保证使用效果及工作效率。

附图说明

图1为一种钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机的整体结构示意图；

图2为本发明中钢丝绳导向装置的结构示意图；

图3为本发明中导向滑座的结构示意图；

图4为本发明中往复丝杆、换向套及导向装置的结构示意图；

图5为本发明中螺杆的结构示意图；

图6为本发明中导向装置的结构示意图；

图7为本发明中浮动滚筒装置的结构示意图；

图8为本发明中导向滑座及导向装置的剖视结构示意图；

图9为本发明中换向套的结构示意图。

图中标号与名称如下：

1支架	2	电动机
			3减速机	4	控制器
5卷筒	6	支撑板
			7往复丝杆	8	换向套
9导问滑座	10	钢丝绳约束轮
			11移动块	12	导向滑座约束杆
13通孔	14	滑座螺纹孔
			15阻尼弹簧	16	导向拨叉
17弧形导向部	18	第一滚珠槽
			19第二滚珠槽	20	浮动滚筒装置支架
21左滑杆	22	右滑杆
			23左滑座	24	右滑座
25浮动滚筒	26	移动轮
			27支撑螺杆	28	逼紧螺母
29地面支撑方板	30	左挡板组
			31右挡板组	32	轨道搭接横梁
33左挡套	34	右挡套
			35卷筒支撑横梁	36	钢丝绳
37弹簧螺孔	38	螺杆
			39滚珠	40	尖顶部

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1～9所示，一种钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机，包括支架1、电动机2、减速机3、控制器4、卷筒5及钢丝绳导向装置；其中，支架1上安装控制器4，控制器4与支架1上的电动机2连接，电动机2与减速机3连接，减速机3带动卷筒5，卷筒5前方设置使钢丝绳36有序绕卷在卷筒5上的钢丝绳导向装置，卷筒5与钢丝绳导向装置联动。本实施例中的控制器4包括控制箱，控制箱内设置PLC，控制箱上表面设置控制箱按键，为了便于移动及便于固定工作，支架1的四角设置移动轮26和支架支撑机构，支架支撑机构包括支撑螺杆27、逼紧螺母28和地面支撑方板29，地面支撑方板29中央设置于支撑螺杆27外径一致的圆槽。

如图1及2所示，本实施例中的钢丝绳导向装置包括支撑板6、往复丝杆7、换向套8、导向滑座9、导向装置、钢丝绳约束轮10、移动块11和导向滑座约束杆12；其中，往复丝杆7两端设置换向套8，换向套8与支撑板6连接，支撑板6与支架1连接，往复丝杆7一端部通过链轮及链条与卷筒5实现联动，导向滑座9内设置导向装置，往复丝杆7与导向滑座9连接，导向装置在往复丝杆7的螺纹槽内运动，导向滑座9上表面左右各设置一个钢丝绳约束轮10，两个钢丝绳约束轮10之间用约束轮夹板连接，导向滑座9前端面设置移动块11，导向滑座约束杆12穿过移动块11，导向滑座约束杆12两端与支撑板6连接，导向滑座约束杆12中心与往复丝杆7中心等高。

如图4、9所示，往复丝杆7包括两道沿轴向延伸且交叉的左、右螺纹槽，左、右螺纹槽交叉处为螺纹槽公共交叉区，左边的换向套8和右边的换向套8相拼合，正好构成一个整体，如图9所示，换向套8有一个尖顶部40，尖顶部40设置在往复丝杆螺纹槽公共交叉区，当导向装置移到尖顶部40时，由于尖顶部40的作用，从而使导向装置改变运动方向，实现平稳转向。

如图3所示，本实施例中的导向滑座9中间设置通孔13，往复丝杆7穿过通孔13，导向滑座9上表面中间位置设置导向滑座螺纹孔14，滑座螺纹孔14左右两侧分别设置钢丝绳约束轮10，螺杆38旋入滑座螺纹孔14内，螺杆38底部连接导向装置，导向滑座9一侧的上表面设置阻尼弹簧15，阻尼弹簧15与螺杆38顶接，螺杆38转动的阻尼力来源于弹簧螺孔37内的螺丝与阻尼弹簧15的挤压力，如图5所示，螺杆38顶部开设松紧槽，便于拆卸。

如图6所示，本实施例中的导向装置包括导向拨叉16，导向拨叉16下部为弧形导向部17，弧形导向部17在往复丝杆7的螺纹槽内运动，导向拨叉16上表面中间位置设有第一滚珠槽18，螺杆38底部中间位置设置第二滚珠槽19，滚珠39设置于第一滚珠槽18及第二滚珠槽19内，螺杆38底部与导向拨叉16上部相固接，为减少导向拨叉16的运行阻力，导向拨叉16的弧形导向部17的上缘略高于往复丝杆7的上缘，弧形导向部17的厚度小于螺纹槽的宽度。

为了保证有序绕卷及保证钢丝绳约束轮10使用年限，两个钢丝绳约束轮10中间所夹间隙为1～2倍钢丝绳36直径，本实施例中采用1.5倍钢丝绳36直径，如果太松，缠绕效果不好，如果紧，损坏钢丝绳约束轮10，两个钢丝绳约束轮10顶部所夹的间隙小于钢丝绳36的直径。

为了保证进入钢丝绳导向装置前端的钢丝绳36始终为绷紧状态，如图1及7所示，还包括浮动滚筒装置，浮动滚筒装置包括浮动滚筒装置支架20、左滑杆21、右滑杆22、左滑座23、右滑座24及浮动滚筒25；其中，浮动滚筒装置支架20设于钢丝绳导向装置正前方，浮动滚筒装置支架20左侧设置左滑杆21，左滑杆21上连接左滑座23，浮动滚筒装置支架20右侧设置右滑杆22，右滑杆22上连接右滑座24，左滑座23与右滑座24之间连接浮动滚筒25（浮动滚筒内的滚轴），左滑座23及右滑座24内设置储油槽。

如图1所示，为了便于搭接，还包括轨道搭接装置，轨道搭接装置包括左挡板组30、右挡板组31、轨道搭接横梁32、左挡套33及右挡套34；其中，左挡板组30与支架1左侧端部连接，右挡板组31与支架1右侧端部连接，左挡板组30与右挡板组31之间连接轨道搭接横梁32，轨道搭接横梁32上设置左挡套33及右挡套34，轨道搭接横梁32设于浮动滚筒装置的正前方。

本实施例中的电动机2为电磁制动电机，减速机3为蜗轮蜗杆减速机，卷筒5与减速机3同轴联动，卷筒5的圆周方向设置若干用于连接卷筒5与卷筒支撑圆板及防止钢丝绳36跑离卷筒5的卷筒支撑横梁35。

本发明在实际应用时，轨道连接槽搭接在轨道搭接横梁32上，轨道两侧用挡套通过螺丝锁紧，轨道包括圆管、地面支撑柱及地面支撑板，钢丝绳36位于轨道中间位置，依次经过浮动滚筒的下缘、钢丝绳导向装置的钢丝绳约束轮10后进入卷筒5，钢丝绳36始终从卷筒5下缘卷入。

链条连接卷筒5的内轴和往复丝杆7，往复丝杆7的螺距与卷筒5的绳槽距离之比与链轮的齿数与链轮的齿数之比一致，保证往复丝杆7的与卷筒8同步转动。钢丝绳36在进入钢丝绳导向装置前的预紧力来源于浮动滚筒装置的重力，当钢丝绳36进入钢丝绳导向装置的传输方向与绳槽的方向有偏差时，钢丝绳在钢丝绳约束轮10的作用下摆正，保证进入卷筒5的钢丝绳36与绳槽方向一致，使钢丝绳36始终有序绕卷于卷筒5之上。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机，其特征在于：包括支架、电动机、减速机、控制器、卷筒及钢丝绳导向装置；其中，支架上安装控制器，控制器与支架上的电动机连接，电动机与减速机连接，减速机带动卷筒，卷筒前方设置使钢丝绳有序绕卷在卷筒上的钢丝绳导向装置，卷筒与钢丝绳导向装置联动。

2.根据权利要求1所述的钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机，其特征在于：所述钢丝绳导向装置包括支撑板、往复丝杆、换向套、导向滑座、导向装置、钢丝绳约束轮、移动块和导向滑座约束杆；其中，往复丝杆两端设置换向套，换向套与支撑板连接，支撑板与支架连接，往复丝杆一端部通过链轮及链条与卷筒实现联动，导向滑座内设置导向装置，往复丝杆与导向滑座连接，导向装置在往复丝杆的螺纹槽内运动，导向滑座上表面左右各设置一个钢丝绳约束轮，两个钢丝绳约束轮之间用约束轮夹板连接，导向滑座前端面设置移动块，导向滑座约束杆穿过移动块，导向滑座约束杆两端与支撑板连接，导向滑座约束杆中心与往复丝杆中心等高。

3.根据权利要求2所述的钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机，其特征在于：所述往复丝杆包括两道沿轴向延伸且交叉的左、右螺纹槽。

4.根据权利要求2所述的钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机，其特征在于：所述导向滑座中间设置通孔，往复丝杆穿过通孔，导向滑座上表面中间位置设置导向滑座螺纹孔，滑座螺纹孔左右两侧分别设置钢丝绳约束轮，螺杆旋入导向滑座螺纹孔内，螺杆底部连接导向装置，导向滑座一侧的上表面设置阻尼弹簧，阻尼弹簧与螺杆顶接。

5.根据权利要求4所述的钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机，其特征在于：所述导向装置包括导向拨叉，导向拨叉下部为弧形导向部，弧形导向部在往复丝杆的螺纹槽内运动，导向拨叉上表面中间位置设有第一滚珠槽，螺杆底部中间位置设置第二滚珠槽，滚珠设置于第一滚珠槽及第二滚珠槽内，螺杆底部与导向拨叉上部相固接，所述弧形导向部的上缘高于往复丝杆的上缘，弧形导向部的厚度小于往复丝杆螺纹槽的宽度。

6.根据权利要求2所述的钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机，其特征在于：所述两个钢丝绳约束轮中间所夹间隙为1～2倍钢丝绳直径，两个钢丝绳约束轮顶部所夹的间隙小于钢丝绳的直径。

7.根据权利要求1所述的钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机，其特征在于：还包括浮动滚筒装置，浮动滚筒装置包括浮动滚筒装置支架、左滑杆、右滑杆、左滑座、右滑座及浮动滚筒；其中，浮动滚筒装置支架设于钢丝绳导向装置正前方，浮动滚筒装置支架左侧设置左滑杆，左滑杆上连接左滑座，浮动滚筒装置支架右侧设置右滑杆，右滑杆上连接右滑座，左滑座与右滑座之间连接浮动滚筒，左滑座及右滑座内设置储油槽。

8.根据权利要求1所述的钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机，其特征在于：所述支架的四角设置移动轮和支架支撑机构，支架支撑机构包括支撑螺杆、逼紧螺母和地面支撑方板，地面支撑方板中央设置于支撑螺杆外径一致的圆槽。

9.根据权利要求7所述的钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机，其特征在于：还包括轨道搭接装置，轨道搭接装置包括左挡板组、右挡板组、轨道搭接横梁、左挡套及右挡套；其中，左挡板组与支架左侧端部连接，右挡板组与支架右侧端部连接，左挡板组与右挡板组之间连接轨道搭接横梁，轨道搭接横梁上设置左挡套及右挡套，轨道搭接横梁设于浮动滚筒装置的正前方。

10.根据权利要求1所述的钢丝绳牵引式货运机用自动排绳卷扬机，其特征在于：所述电动机为电磁制动电机，减速机为蜗轮蜗杆减速机，卷筒与减速机同轴联动，卷筒的圆周方向设置若干用于连接卷筒与卷筒支撑圆板及防止钢丝绳跑离卷筒的卷筒支撑横梁。

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