CN104022483A - 电缆卷筒和工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆卷筒和工程机械。该电缆卷筒包括：卷筒外壳，以及设置于所述卷筒外壳内的涡卷弹簧和行星减速机构；所述行星减速机构的输入端与所述卷筒外壳相连，输出端与所述涡卷弹簧的自由端相连。本发明提供的电缆卷筒可以在保证电缆绳卷绕长度的同时，降低涡卷弹簧的数量。相对于涡卷弹簧，行星减速机构的重量较轻，体积较小，成本也较低廉，由此使得整个电缆卷筒也相应的而具有成本低、重量轻和体积小的优点。

Description

电缆卷筒和工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种电缆卷筒和工程机械。

背景技术

电缆卷筒是为大型移动设备提供动力电源、控制电源或控制信号的电缆卷绕装置。电缆卷筒以其安装空间较小、维护方便、使用可靠等优点被广泛应用于起重机、装船机等重型工程机械设备中。

按照驱动形式划分，电缆卷筒可分为弹簧驱动式和电机驱动式。其中，弹簧驱动式的电缆卷筒用于控制电缆的卷起和放出，起重机上大多采用弹簧驱动式。此种电缆卷筒是在筒体内设置涡卷弹簧，放绳时筒体转动带动涡卷弹簧拉伸，收绳时涡卷弹簧回复，带动卷筒回转。

以应用于起重机为例，设置于起重臂的伸缩臂外的电缆卷筒需要缠绕长达100米的电缆绳。此时，电缆绳需要多层排列的缠绕于电缆卷筒的筒体，如四层或五层排列。此时电缆卷筒的收放绳的时候需要转动的圈数也相应较多，考虑到单个涡卷弹簧的卷绕长度有限，难以满足卷筒转动圈数的需求，因此现有的电缆卷筒内通常设置多个串联的涡卷弹簧，由此增加涡卷弹簧的总卷绕长度，也由此使得此种电缆卷筒成本较高，体积和重量较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种成本较低、体积和重量较小的电缆卷筒，以及工程机械。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种电缆卷筒，包括：卷筒外壳，以及设置于所述卷筒外壳内的涡卷弹簧和行星减速机构；所述行星减速机构的输入端与所述卷筒外壳相连，输出端与所述涡卷弹簧的自由端相连。

进一步地，所述行星减速机构包括：太阳轮，其与所述卷筒外壳相连，并随所述卷筒外壳同轴转动；行星轮，与所述太阳轮外啮合；内齿圈，其与所述行星轮外啮合；所述内齿圈与所述涡卷弹簧的自由端相连。

进一步地，所述内齿圈的底部设置有安装板，所述涡卷弹簧的自由端固定于所述安装板。

进一步地，所述电缆卷筒还包括安装座，所述安装座设置有中轴，所述太阳轮套设于所述中轴外。

进一步地，所述电缆卷筒还包括：弹簧安装盒，所述弹簧安装盒固定于所述安装座；所述涡卷弹簧的固定端固定于所述弹簧安装盒。

进一步地，所述安装板与所述太阳轮之间设置有第一轴承；和/或所述安装板与所述弹簧安装盒之间设置有第二轴承。

进一步地，所述行星减速机构的传动比为(2～8):1：。

进一步地，所述卷筒外壳的外围设置有用于缠绕电缆绳的电缆槽，所述电缆槽的深度不小于所述电缆绳直径的五倍。

进一步地，所述行星减速机构为二级或二级以上的行星减速机构。

另一方面，本发明还提供一种工程机械，其设置有上述任意一项所述的电缆卷筒。

进一步地，所述工程机械为起重机。

本发明提供的电缆卷筒包括卷筒外壳、涡卷弹簧和行星减速机构。其中，行星减速机构的输入端与卷筒外壳相连，输出端与涡卷弹簧相连，卷筒外壳的转动通过行星减速机构传递给涡卷弹簧，由此可在卷筒外壳转动相同圈数的前提下，降低涡卷弹簧所需的卷绕长度。相对于现有技术，本发明提供的电缆卷筒可以在保证电缆绳卷绕长度的同时，降低涡卷弹簧的数量，进一步地，通过设置合适的传动比，可以仅设置一个涡卷弹簧。相对于涡卷弹簧，行星减速机构的重量较轻，体积较小，成本也较低廉，由此使得整个电缆卷筒也相应的而具有成本低、重量轻和体积小的优点。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的电缆卷筒的部分结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电缆卷筒的剖面示意图。

附图标记说明：

1 行星轮         2 涡卷弹簧

3 中轴           4 太阳轮

5 内齿圈         6 弹簧安装盒

7 安装座         81 第一轴承

82 第二轴承      9 卷筒外壳

51 安装板        91 电缆槽

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明。

请参见图1和图2，该图示出了本发明实施例提供的电缆卷筒的结构。该电缆卷筒包括：

卷筒外壳9，以及设置于该卷筒外壳9内的涡卷弹簧2和行星减速机构8；

行星减速机构8的输入端与卷筒外壳9相连，输出端与所述涡卷弹簧2的自由端相连。

本实施例提供的电缆卷筒为弹簧驱动式，其与现有的电缆卷筒的区别在于，其设置有行星减速机构8，即卷筒外壳9的转动通过行星减速机构8传递给涡卷弹簧2。设置行星减速机构8的作用在于，对卷筒外壳9的转动进行减速，由此在卷筒外壳9转动相同圈数的前提下，降低涡卷弹簧2预紧长度，即降低涡卷弹簧2所需的卷绕长度。具体而言，该电缆卷筒包括：卷筒外壳9，该卷筒外壳9用于缠绕电缆绳，其外围可设置有电缆槽91；涡卷弹簧2和行星减速机构8，均设置于卷筒外壳9内，涡卷弹簧2设置有固定端和自由端，固定端位置固定，自由端则与行星减速机构8的输出端相连，行星减速机构8的输入端与电缆卷筒9相连。

上述行星减速机构可以为一级行星减速机构，也可以根据减速传动比的要求采用二级及二级以上的行星减速机构。一级行星减速机构的结构相对较为简单，以一级行星减速机构为例，其具体可以包括：

太阳轮4，其与卷筒外壳9相连，并随卷筒外壳9同轴转动；

行星轮1，与太阳轮4外啮合；

内齿圈5，其与行星轮1外啮合；该内齿圈5与涡卷弹簧2的自由端相连。

该行星减速机构的太阳轮4形成上述输入端。太阳轮4可以固定于卷筒外壳9的支座上，且太阳轮4与卷筒外壳9同轴设置。内齿圈5形成上述输出端，其与涡卷弹簧2相连。为了便于连接，该内齿圈5的底部优选设置有安装板51，涡卷弹簧2的自由端固定于该安装板51。涡卷弹簧2的自由端可以卡设于安装板51，也可以通过螺钉、固定销等紧固件固定于安装板51。

进一步地，为了便于固定和支撑上述行星减速机构，本实施例提供的电缆卷筒还可以包括安装座7，该安装座7设置有中轴3，行星减速机构的太阳轮4套设于该中轴3外。此外，行星轮1可以安装于行星架，行星架也可以安装于上述安装座7。类似的，为了便于固定涡卷弹簧2的位置，该电缆卷筒还可以包括弹簧安装盒6，涡卷弹簧2布置于该弹簧安装盒6内，该弹簧安装盒6可以固定于上述安装座7，涡卷弹簧2的固定端固定于该弹簧安装盒6。

为了防止在转动过程中，太阳轮4与安装板51之间发生摩擦磨损，上述安装板51与太阳轮4之间可以设置有第一轴承81，本领域技术人员可以理解的是，该第一轴承81应安装于太阳轮4未设置外齿的部分。类似的，为了防止在转动过程中安装板51与弹簧安装盒6之间发生摩擦磨损，上述安装板51与弹簧安装盒6之间可以设置有第二轴承82。上述两个轴承起到防止相对转动的部件发生过度摩擦的作用。本领域技术人员可以根据部件的安装空间选择两个轴承同时设置，也可以只设置一个。

上述实施例提供的电缆卷筒中，通过选择不同传动比的行星减速机构，可以实现不同的卷筒外壳9转动行程与涡卷弹簧2预紧长度比。本领域技术人员可以理解的是，行星减速机构的传动比越大，卷筒外壳9转动行程与涡卷弹簧2预紧长度比也越大，涡卷弹簧2所需的卷绕长度也相对较小，此时行星传动机构的结构也相对更复杂。考虑到现有单个涡卷弹簧2的卷绕长度，以及缠绕于卷筒外壳9的电缆绳的常用长度(100米左右)，本发明实施例优选采用传动比为(2～8)：1的行星机构，此种传动比采用一级行星机构便可实现，结构简单，可操作性强。。

本实施例提供的电缆卷筒的工作原理如下：

放电缆绳时，电缆绳带动卷筒外壳9转动；卷筒外壳9带动太阳轮4转动，通过啮合作用，太阳轮4带动行星轮1转动；通过啮合作用，行星轮1带动内齿圈5转动；内齿圈5转动并带动安装板51转动，安装板51拉动涡卷弹簧2的自由端伸出，由此涡卷弹簧2被预紧。

采用上述实施例提供的电缆卷筒，可以满足较长长度的电缆绳的收放，电缆绳可以四层或五层叠加缠绕于卷筒外壳9，因此卷筒外壳9的电缆槽91深度优选不小于电缆绳直径的五倍。同样由于上述电缆卷筒可以满足较长长度的电缆绳的收放，该电缆卷筒内可以仅设置一个涡卷弹簧2。该涡卷弹簧2可以为平面涡卷弹簧，也可以为截锥涡卷弹簧。

由上述内容可知，本发明实施例提供的电缆卷筒包括卷筒外壳、涡卷弹簧和行星减速机构。其中，行星减速机构的输入端与卷筒外壳相连，输出端与涡卷弹簧相连，卷筒外壳的转动通过行星减速机构传递给涡卷弹簧，由此可在卷筒外壳转动相同圈数的前提下，降低涡卷弹簧所需的卷绕长度。相对于现有技术，本发明实施例提供的电缆卷筒可以在保证电缆绳卷绕长度的同时，降低涡卷弹簧的数量，进一步地，通过设置合适的传动比，可以仅设置一个涡卷弹簧。相对于涡卷弹簧，行星减速机构的重量较轻，体积较小，成本也较低廉，由此使得整个电缆卷筒也相应的而具有成本低、重量轻和体积小的优点。

本发明实施例还提供了一种工程机械，优选为起重机，该工程机械设有上述任一种电缆卷筒，由于上述任一种电缆卷筒具有上述技术效果，因此，设有该电缆卷筒的工程机械也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电缆卷筒，其特征在于，包括：

卷筒外壳(9)，以及设置于所述卷筒外壳(9)内的涡卷弹簧(2)和行星减速机构；

所述行星减速机构的输入端与所述卷筒外壳(9)相连，输出端与所述涡卷弹簧(2)的自由端相连。

2.根据权利要求1所述的电缆卷筒，其特征在于，所述行星减速机构包括：

太阳轮(4)，其与所述卷筒外壳(9)相连，并随所述卷筒外壳(9)同轴转动；

行星轮(1)，与所述太阳轮(4)外啮合；

内齿圈(5)，其与所述行星轮(1)外啮合；所述内齿圈(5)与所述涡卷弹簧(2)的自由端相连。

3.根据权利要求2所述的电缆卷筒，其特征在于，所述内齿圈(5)的底部设置有安装板(51)，所述涡卷弹簧(2)的自由端固定于所述安装板(51)。

4.根据权利要求3所述的电缆卷筒，其特征在于，还包括安装座(7)，所述安装座(7)设置有中轴(3)，所述太阳轮(4)套设于所述中轴(3)外。

5.根据权利要求4所述的电缆卷筒，其特征在于，还包括：弹簧安装盒(6)，所述弹簧安装盒(6)固定于所述安装座(7)；所述涡卷弹簧(2)的固定端固定于所述弹簧安装盒(6)。

6.根据权利要求5所述的电缆卷筒，其特征在于，所述安装板(51)与所述太阳轮(4)之间设置有第一轴承(81)；和/或所述安装板(51)与所述弹簧安装盒(6)之间设置有第二轴承(82)。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的电缆卷筒，其特征在于，所述行星减速机构的传动比为(2～8)：1。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的电缆卷筒，其特征在于，所述卷筒外壳(9)的外围设置有用于缠绕电缆绳的电缆槽(91)，所述电缆槽(91)的深度不小于所述电缆绳直径的五倍。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的电缆卷筒，其特征在于，所述行星减速机构为二级或二级以上的行星减速机构。

10.一种工程机械，其特征在于，设置有权利要求1至9任意一项所述的电缆卷筒。