CN103896173B - 卷扬机构的调速装置、卷扬机构和起重机 - Google Patents
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Abstract
公开了一种卷扬机构的调速装置，其中，包括第一带轮（5）、第二带轮（6）和传动带（7），第一带轮（5）和第二带轮（6）分别设置在第一传动轴（8）和第二传动轴（9）上，第一带轮（5）包括第一半轮（51）和第二半轮（52），该第一半轮（51）和第二半轮（52）形成用于安装所述传动带的带轮槽，该卷扬机构的调速装置还包括用于偏压所述第一半轮（51）和第二半轮（52）的弹性件，第一半轮（51）具有倾斜面，从而在所述传动带（7）的拉力增大时，所述传动带（7）能够克服所述弹性件的弹性力朝向所述第一传动轴（8）运动，拉力减小时，所述传动带（7）能够远离所述第一传动轴（8）运动。此外，本发明还公开了一种卷扬机构和起重机。
Description
技术领域
本发明涉及一种卷扬机构的调速装置、卷扬机构和起重机。
背景技术
起升机构是一种用以将货物提升或下放的机构,通常作为起重机中最重要、最基本的机构,它的结构形式和工作性能直接影响到起重机的工作效率和稳定性。图1显示了现有技术中的一种塔式起重机的起升机构，包括依次连接的电机1、联轴器2、减速机3和卷筒4，从而使得由电机1输出的动力传递至卷筒4，从而使卷筒4提升货物，其中，减速机3的速比是一个固定值，通过减速机3减速而增加扭矩。这种现有技术中的起升机构常通过调节电机的转速实现轻载高速，重载低速。另外还有通过电气控制来实现随载随速的起升机构。
上述现有技术中的塔式起重机起升机构存在的缺陷主要有：
1)减速机单速比，运行速度区间小；
2)轻载和空勾下落速度慢，效率低下；
3)能耗高，且电气控制的随载随速起升机构只能使用变频电机，电控方面的成本较高。
鉴于此，有必要提供一种新型的卷扬机构的调速装置，以克服或缓解上述缺陷。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种卷扬机构的调速装置，该卷扬机构的调速装置能够随载荷改变传动比。
本发明的另一个目的是提供一种卷扬机构，该卷扬机构使用本发明提供的卷扬机构的调速装置。
本发明的再一个目的是提供一种起重机，该起重机使用本发明提供的卷扬机构。
为了实现上述目的，本发明提供一种卷扬机构的调速装置，其中，包括第一带轮、第二带轮和围绕该第一带轮和第二带轮的传动带，所述第一带轮和第二带轮分别设置在第一传动轴和第二传动轴上，所述第一带轮包括第一半轮和第二半轮，该第一半轮和第二半轮可分离地相对设置，以形成用于安装所述传动带的第一带轮的带轮槽，所述卷扬机构的调速装置还包括用于偏压所述第一半轮和第二半轮而使得该第一半轮和第二半轮彼此靠近的弹性件，所述第一半轮具有面对所述第二半轮的倾斜面，从而在所述传动带的拉力增大时，所述传动带的位于所述第一带轮的带轮槽中的部分能够克服所述弹性件的弹性力沿所述倾斜面朝向所述第一传动轴运动，在所述传动带的拉力减小时，所述传动带的位于所述第一带轮的带轮槽中的部分能够在所述弹性件的弹性力的所用下沿所述倾斜面远离所述第一传动轴运动。
优选地，所述第二半轮具有面对所述第一半轮的倾斜面，且所述第一半轮的倾斜面和第二半轮的倾斜面之间的距离从所述第一半轮的外周或第二半轮的外周朝向所述第一传动轴连续减小。
优选地，所述弹性件包括分别套设在所述第一传动轴上的第一压缩弹簧和第二压缩弹簧，所述第一压缩弹簧将所述第一半轮压向所述第二半轮，所述第二压缩弹簧将所述第二半轮压向所述第一半轮。
优选地，所述第一传动轴的一端伸入轴承座中，另一端套设有锁紧件，所述第一压缩弹簧的两端分别抵靠所述轴承座与所述第一半轮，所述第二压缩弹簧的两端分别抵靠所述锁紧件与所述第二半轮。
优选地，所述卷扬机构的调速装置还包括用于使所述传动带张紧的张紧装置。
优选地，所述张紧装置包括张紧轮，该张紧装置能够自动地调节所述张紧轮的位置，以使得所述张紧轮始终对所述传动带进行张紧。
优选地，所述张紧装置还包括支座和伸缩杆，所述支座具有用于对所述伸缩杆的运动进行导向的导向通道，所述伸缩杆的一端连接所述张紧轮，另一端通过位于所述导向通道中的弹性部件与所述支座的底部连接，从而使得所述张紧轮在所述弹性部件的弹性力的作用下始终对所述传动带进行张紧。
此外，本发明还提供一种卷扬机构，包括动力源、减速机和连接于所述减速机的输出轴的卷筒，其中，所述卷扬机构还包括根据上述技术方案中所述的卷扬机构的调速装置，所述动力源与所述第一传动轴连接，所述第二传动轴连接于所述减速机的输入轴。
优选地，所述卷扬机构为起重机起升机构。
此外，本发明还提供一种起重机，其中，该起重机包括根据上述技术方案中所述的卷扬机构。
通过上述技术方案，由于在所述传动带的拉力增大时，所述传动带的位于所述第一带轮的带轮槽中的部分能够克服所述弹性件的弹性力沿所述倾斜面朝向所述第一传动轴运动，在所述传动带的拉力减小时，所述传动带的位于所述第一带轮的带轮槽中的部分能够在所述弹性件的弹性力的所用下沿所述倾斜面远离所述第一传动轴运动，可以理解的是，所述第一带轮的带轮槽中的部分靠近或远离所述第一传动轴将引起第一带轮的有效传动半径变小或增大，因此，如果将所述卷扬机构的调速装置的传动轴连接负载时，该卷扬机构的调速装置能够随负载载荷(负载反应为传动带的拉力)改变传动比，从而例如在第二传动轴轻载时提高第二传动轴的转速，在第二传动轴重载时减小第二传动轴的转速，从而提高了工作效率，降低了能耗。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有技术中的一种塔式起重机的起升机构的示意图。
图2是根据本发明的实施方式的无级调速装置的示意图，其中所述卷扬机构的调速装置处于轻载状态。
图3是沿图2中的A-A线剖切的剖面图。
图4是根据本发明的实施方式的无级调速装置的示意图，其中所述卷扬机构的调速装置处于重载状态。
图5是沿图4中的A-A线剖切的剖面图。
图6是根据本发明的实施方式的张紧装置的示意图。
图7是根据本发明的实施方式的卷扬机构的示意图。
附图标记说明
1电机2联轴器
3减速机4卷筒
5第一带轮6第二带轮
7传动带8第一传动轴
9第二传动轴10第一压缩弹簧
11第二压缩弹簧12张紧轮
13支座14伸缩杆
15导向通道51第一半轮
52第二半轮
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
参见图2至图5，根据本发明的一个方面，提供了一种卷扬机构的调速装置，其中，该无级调速装置包括第一带轮5、第二带轮6和围绕该第一带轮5和第二带轮6的传动带7，第一带轮5和第二带轮6分别设置在第一传动轴8和第二传动轴9上，第一带轮5包括第一半轮51和第二半轮52，该第一半轮51和第二半轮52相对设置而形成用于安装传动带的第一带轮5的带轮槽，卷扬机构的调速装置还包括用于偏压第一半轮51和第二半轮52而使得该第一半轮51和第二半轮52彼此靠近的弹性件，第一半轮51具有面对第二半轮52的倾斜面，从而在传动带7的拉力增大时，传动带7的位于第一带轮5的带轮槽中的部分能够克服弹性件的弹性力的作用下沿倾斜面朝向第一传动轴8运动，在传动带7的拉力减小时，传动带7的位于第一带轮的带轮槽中的部分能够在弹性件的弹性力的所用下沿倾斜面远离第一传动轴8运动。
如上所述，由于在传动带7的拉力增大时，传动带7的位于第一带轮5的带轮槽中的部分能够克服弹性件的弹性力沿倾斜面朝向第一传动轴8运动，在传动带7的拉力减小时，传动带7的位于第一带轮5的带轮槽中的部分能够在弹性件的弹性力的所用下沿倾斜面远离第一传动轴8运动，可以理解的是，第一带轮5的带轮槽中的部分靠近或远离第一传动轴8将引起第一带轮5的有效传动半径变小或增大，因此，如果将所述卷扬机构的调速装置的传动轴承受负载转矩时，该卷扬机构的调速装置能够随负载载荷(负载反应为传动带的拉力)改变传动比，从而例如在第二传动轴9轻载时(此时传动带7的拉力较小，第一带轮5的有效传动半径大)提高第二传动轴9的转速，在第二传动轴9重载时(此时传动带7的拉力较大，第一传动轮5的有效传动半径较小)减小第二传动轴9的转速，从而提高了工作效率，降低了能耗。
根据本发明的实施方式，第二半轮52可以具有面对第一半轮51的倾斜面，且第一半轮51的倾斜面和第二半轮52的倾斜面之间的距离从第一半轮51的外周或第二半轮52的外周朝向第一传动轴8连续减小，仍参见图2，在这种情况下，当从上往下看该卷扬机构的调速装置时，第一半轮51的倾斜面和第二半轮52的倾斜面形成V形带轮槽，这样便于安装常规的V型皮带，但本发明显然不限于此，即第一半轮51的倾斜面和第二半轮52的倾斜面形成为其他形状的带轮槽也是可以的，只要能够使得传动带7的拉力增大时，传动带7的位于第一带轮5的带轮槽中的部分能够克服弹性件的弹性力沿倾斜面朝向第一传动轴8运动，在传动带7的拉力减小时，传动带7的位于第一带轮5的带轮槽中的部分能够在弹性件的弹性力的所用下沿倾斜面远离第一传动轴8运动即可。
此外，弹性件的形式不受特别地限制，优选地，弹性件包括分别套设在第一传动轴8上的第一压缩弹簧10和第二压缩弹簧11，第一压缩弹簧10将第一半轮51压向第二半轮52，第二压缩弹簧11将第二半轮52压向第一半轮51。此外，第一传动轴8的一端可以伸入轴承座中，另一端可以套设有锁紧件(例如锁紧螺母)，第一压缩弹簧10的两端可以分别抵靠轴承座与第一半轮51，第二压缩弹簧11的两端可以分别抵靠锁紧件与第二半轮52，这里，轴承座和锁紧件可以分别对第一压缩弹簧10和第二压缩弹簧11提供支撑力，当然，出于对压缩弹簧提供支撑力的目的，第一传动轴8的两端也不限于伸入轴承座或套设有锁紧件的形式，例如完全可以使第一传动轴8的两端设置有甚至一体地形成有止挡部的形式，即使得第一压缩弹簧10的两端可以分别抵靠对应的止挡部与第一半轮51，第二压缩弹簧11的两端可以分别抵靠对应的止挡部与第二半轮52。
需要说明的是，该卷扬机构的调速装置还可以包括用于使传动带7张紧的张紧装置，这样能够使得传动带7被张紧，从而保证该卷扬机构的调速装置的正常工作，根据本发明的实施方式，优选地，该张紧装置包括张紧轮12，该张紧装置能够自动地调节所述张紧轮12的位置，以使得张紧轮12始终对传动带7进行张紧，这样地设置，在第一传动轮5的有效传动半径发生变化的时候尤为重要。具体地，参见图6，该张紧装置还可以包括支座13和伸缩杆14，支座13具有用于对伸缩杆14的运动进行导向的导向通道15，伸缩杆14的一端连接张紧轮12，另一端通过位于导向通道15中的弹性部件(未图示)与支座13的底部连接，从而使得张紧轮12在弹性部件的弹性力的作用下始终对所述传动带7进行张紧，但本发明并不限于这种具体的结构形式。
根据本发明的另一个方面，提供一种卷扬机构，例如为起重机起升机构，该卷扬机构包括动力源(例如电机1等)、减速机3和连接于减速机3的输出轴的卷筒4，其中，该卷扬机构还包括根据上述技术方案中所述的卷扬机构的调速装置，动力源与第一传动轴8连接，第二传动轴9连接于减速机3的输入轴，从而使得由电机1输出的动力传递至卷筒4，从而可以使卷筒4提升货物，结合前面的描述，可以得出当货物较重时，第二传动轴9所受负载较大，此时将减小第二传动轴9的转速从而降低货物提升速度，当货物较轻或无货物时，第二传动轴9负载较轻，此时将提高第二传动轴9的转速，进而提高卷筒4的转速，从而提高了工作效率，降低了能耗。此外，由于该卷扬机构使用的卷扬机构的调速装置采用了带传动，而动力源通过该无级调速装置与减速机3连接，因此使得动力源的与减速机3之间的距离增大，为卷筒4提供了更大的空间，因此可以使用更大直径的卷筒4，即增加了该起重机起升机构的容绳量。再者，带传动本身具有一定的弹性，使得该起重机起升机构所受冲击减小。
根据本发明的再一个方面，提供一种起重机，其中，该起重机包括根据上述技术方案中所述卷扬机构。可以理解的是，本发明提供的卷扬机构并不限于在起重机中使用，其他需要用到卷扬机构的各种机械设备也是可以使用本发明提供的卷扬机构的。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种卷扬机构的调速装置，其特征在于，包括第一带轮(5)、第二带轮(6)和围绕该第一带轮(5)和第二带轮(6)的传动带(7)，所述第一带轮(5)和第二带轮(6)分别设置在第一传动轴(8)和第二传动轴(9)上，所述第一带轮(5)包括第一半轮(51)和第二半轮(52)，该第一半轮(51)和第二半轮(52)可分离地相对设置，以形成用于安装所述传动带的第一带轮(5)的带轮槽，所述卷扬机构的调速装置还包括用于偏压所述第一半轮(51)和第二半轮(52)而使得该第一半轮(51)和第二半轮(52)彼此靠近的弹性件，所述第一半轮(51)具有面对所述第二半轮(52)的倾斜面，从而在所述传动带(7)的拉力增大时，所述传动带(7)的位于所述第一带轮(5)的带轮槽中的部分能够克服所述弹性件的弹性力沿所述倾斜面朝向所述第一传动轴(8)运动，在所述传动带(7)的拉力减小时，所述传动带(7)的位于所述第一带轮的带轮槽中的部分能够在所述弹性件的弹性力的所用下沿所述倾斜面远离所述第一传动轴(8)运动。
2.根据权利要求1所述的卷扬机构的调速装置，其特征在于，所述第二半轮(52)具有面对所述第一半轮(51)的倾斜面，且所述第一半轮(51)的倾斜面和第二半轮(52)的倾斜面之间的距离从所述第一半轮(51)的外周或第二半轮(52)的外周朝向所述第一传动轴(8)连续减小。
3.根据权利要求1所述的卷扬机构的调速装置，其特征在于，所述弹性件包括分别套设在所述第一传动轴(8)上的第一压缩弹簧(10)和第二压缩弹簧(11)，所述第一压缩弹簧(10)将所述第一半轮(51)压向所述第二半轮(52)，所述第二压缩弹簧(11)将所述第二半轮(52)压向所述第一半轮(51)。
4.根据权利要求3所述的卷扬机构的调速装置，其特征在于，所述第一传动轴(8)的一端伸入轴承座中，另一端套设有锁紧件，所述第一压缩弹簧(10)的两端分别抵靠所述轴承座与所述第一半轮(51)，所述第二压缩弹簧(11)的两端分别抵靠所述锁紧件与所述第二半轮(52)。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的卷扬机构的调速装置，其特征在于，所述卷扬机构的调速装置还包括用于使所述传动带(7)张紧的张紧装置。
6.根据权利要求5所述的卷扬机构的调速装置，其特征在于，所述张紧装置包括张紧轮(12)，该张紧装置能够自动地调节所述张紧轮(12)的位置，以使得所述张紧轮(12)始终对所述传动带(7)进行张紧。
7.根据权利要求6所述的卷扬机构的调速装置，其特征在于，所述张紧装置还包括支座(13)和伸缩杆(14)，所述支座(13)具有用于对所述伸缩杆(14)的运动进行导向的导向通道(15)，所述伸缩杆(14)的一端连接所述张紧轮(12)，另一端通过位于所述导向通道(15)中的弹性部件与所述支座(13)的底部连接，从而使得所述张紧轮(12)在所述弹性部件的弹性力的作用下始终对所述传动带(7)进行张紧。
8.一种卷扬机构，包括动力源、减速机(3)和连接于所述减速机(3)的输出轴的卷筒(4)，其特征在于，所述卷扬机构还包括根据权利要求1至5中任意一项所述的卷扬机构的调速装置，所述动力源与所述第一传动轴(8)连接，所述第二传动轴(9)连接于所述减速机(3)的输入轴。
9.根据权利要求8所述的卷扬机构，其特征在于，所述卷扬机构为起重机起升机构。
10.一种起重机，其特征在于，该起重机包括根据权利要求8或9所述的卷扬机构。
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Application publication date: 20140702 Assignee: ZOOMLION HEAVY INDUSTRY SCIENCE&TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. WEINAN BRANCH Assignor: ZOOMLION HEAVY INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980042749 Denomination of invention: The speed control device of the winch mechanism, the winch mechanism, and the crane Granted publication date: 20160309 License type: Common License Record date: 20231008 Application publication date: 20140702 Assignee: Zoomlion Construction Crane Co.,Ltd. Assignor: ZOOMLION HEAVY INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980042704 Denomination of invention: The speed control device of the winch mechanism, the winch mechanism, and the crane Granted publication date: 20160309 License type: Common License Record date: 20231008 |