CN104022483B - 电缆卷筒和工程机械 - Google Patents
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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
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 (9)
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;
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。
2.根据权利要求1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)。
3.根据权利要求2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。
4.根据权利要求3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)。
5.根据权利要求4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)。
6.根据权利要求1至5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。
7.根据权利要求1至5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。
8.根据权利要求1至5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。
9.一种工程机械,其特征在于,设置有权利要求1至8任意一项所述的电缆卷筒。
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