CN104071652A - 线缆卷筒及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种线缆卷筒及起重机。本发明提供的线缆卷筒，包括芯轴以及套设在芯轴外的筒体；导向螺杆，可转动地支撑于筒体外部；导向螺母，螺接在导向螺杆上；用于限制导向螺母周向转动的限位机构；导线轮，套设在导向螺母上；传动机构，分别与芯轴和导向螺杆连接；芯轴通过传动机构带动导向螺杆转动。本发明提供的线缆卷筒具有成本低，排线效果好的优点。本发明提供的起重机配置有该线缆卷筒。

Description

线缆卷筒及起重机

技术领域

本发明涉及电缆缠绕装置，更具体地，涉及一种线缆卷筒及起重机。

背景技术

目前，起重机用的用于收放伸缩臂内电缆的线缆卷筒主要采用如下两种结构：

一种包括芯轴和套设在芯轴上的筒体，筒体具有光滑圆周面，芯轴可绕自身轴线转动地安装于固定支架上，并可在内部卷簧力或者外力作用下带动筒体一起转动以收放电缆。收电缆时，电缆按照自由方式排列在筒体上，电缆排列随意性大，容易在筒体一端堆结或散开，甚至会脱离筒体引发故障。而且，因电缆在筒体上排列不整齐，不能满足精确测量基本臂伸缩油缸长度的作用。

另一种包括芯轴、套设在芯轴上的筒体、设置于筒体外部的光滑导向杆、以及套设在导向杆上并与导向杆滑动配合的导线轮，其中，筒体的外圆周表面上加工有呈螺旋形延伸的线槽；芯轴可绕自身轴线转动地安装于固定支架上，并可带动筒体一起转动，以使电缆缠绕在线槽内或者可以脱离线槽；导向杆布置在筒体的外部且轴线与芯轴的轴线相平行；导线轮套设在导向杆上，导线轮具有可容纳电缆并与筒体上线槽相对设置的导线槽，电缆穿设在导线轮的导线槽和筒体的线槽中间。当芯轴在内部卷簧力作用下带动筒体转动以缠绕电缆时，电缆在筒体线槽的约束下顺着筒体线槽排列，导线轮沿导向杆轴向移动的同时对电缆产生约束，使电缆按序排列在筒体的线槽内。该种线缆卷筒虽然可以较为整齐地排线，但因需要在筒体上加工螺旋形延伸的线槽，加工精度要求高，加工难度大，导致线缆卷筒的制造成本高。

发明内容

本发明旨在提供一种成本低且具有良好排线效果的线缆卷筒。本发明还提供了一种应用有该线缆卷筒的起重机。

本发明提供的一种线缆卷筒，包括芯轴以及套设在芯轴外的筒体，该线缆卷筒还包括：导向螺杆，可转动地支撑于筒体外部；导向螺母，螺接在导向螺杆上；用于限制导向螺母周向转动的限位机构；导线轮，套设在导向螺母上；传动机构，分别与芯轴和导向螺杆连接；芯轴通过传动机构带动导向螺杆转动。

进一步地，限位机构包括导向支撑件和导向件，其中，导向支撑件支撑于筒体的外部，导向件的第一端与导向螺母连接，导向件的第二端可直线移动地设置于导向支撑件上。

进一步地，导向支撑件为光杆，光杆支撑于筒体的外部；导向件为拨叉，拨叉的第一端与导向螺母连接，拨叉的第二端设置有与光杆滑动配合的弧形缺口。

进一步地，导向螺母的外周形成有限位台阶以及外螺纹段，外螺纹段上螺接有压叉螺母；拨叉的第一端套装在导向螺母上，且拨叉的第一端位于限位台阶与压叉螺母之间。

进一步地，导线轮与导向螺母之间设置有轴套或者轴承。

进一步地，传动机构为齿轮传动机构、带传动机构或者链传动机构。

进一步地，导向螺杆和导向螺母相配合的螺纹为多头螺纹。

进一步地，筒体旋转一周时，导线轮沿导向螺杆轴向移动的距离等于线缆的直径长度；和/或，筒体的外圆周表面上设置有呈螺旋形延伸的线槽。

进一步地，传动机构外罩设有保护壳，和/或，筒体内部设置有用于检测基本臂伸缩油缸长度的霍尔感应装置。

本发明提供的线缆卷筒在收放电缆时，芯轴可在内部卷簧力或者外力作用下带动筒体一起转动，转动的芯轴通过传动机构带动导向螺杆一起转动；因螺接在导向螺杆上的导向螺母的周向运动被限位机构限制，导向螺杆发生转动时，导向螺母自身不发生转动而是沿导向螺杆的轴向做直线进给运动，且导向螺母带动导线轮一起沿导向螺杆的轴向移动，使穿设在导线轮和筒体外圆周表面之间的电缆被均匀整齐地排列在筒体上或者有序地从筒体上脱离，从而提供了一种容易制造、成本低且具有良好排线效果的线缆卷筒。

本发明还提供了一种起重机，该起重机包括伸缩臂，伸缩臂上安装有电缆，电缆由上述的线缆卷筒缠绕并进行收放。

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示意性示出了本发明实施例提供的线缆卷筒的侧视结构；

图2示意性示出了本发明实施例提供的线缆卷筒的剖视结构；

图3示意性示出了本发明实施例提供的线缆卷筒的立体结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1至图3，示出了本发明实施例提供的线缆卷筒的结构。如图所示，该线缆卷筒至少包括：芯轴11、筒体12、导向螺杆21、导向螺母22、限位机构3、导线轮4和传动机构5。

其中，芯轴11和筒体12的安装可以参照现有技术。具体地，芯轴11可绕自身轴线转动地支撑于固定支架10上，在芯轴11与固定之间10之间安装有轴承和卷簧，卷簧在放电缆(以下也称线缆)时产生弹性变形，收电缆时，芯轴11的转动由卷簧的弹性回复力驱动。筒体12套设在芯轴11外，筒体12收放电缆时的转动由芯轴11带动。

导向螺杆21可绕自身轴线转动地支撑于筒体12外部，本领域的技术人员可以理解，导向螺杆21的轴线与芯轴11的轴线大体平行，参见图2，导向螺杆21优选地由安装在固定支架10上的轴承支撑。

传动机构5分别与芯轴11和导向螺杆21连接，芯轴11通过该传动机构5带动导向螺杆21转动。传动机构5例如可以为链传动机构、带传动机构或者齿轮传动机构，这样，不用增加额外的动力即可使导向螺杆21与芯轴11同步转动。本实施例中，参见图2，传动机构5采用链传动机构，包括：主动链轮51、从动链轮52和链条53。主动链轮51与芯轴11同轴联动连接；从动链轮52与导向螺杆21同轴联动连接；链条53套设在主动链轮51和从动链轮52上，将主动链轮51的转动传递给从动链轮52，进而实现导向螺杆21与芯轴11的同步转动。优选地，还可以在传动机构5外罩设保护壳6，避免因外物坠落到传动机构5内可能引发的故障。

导向螺母22螺接在导向螺杆21上，且导向螺母22的周向转动由限位机构3限制。这样，当导向螺杆21转动时，导向螺母22只能做沿导向螺杆21轴向的直线进给运动。

导线轮4套设在导向螺母22上，使得导线轮4可随导向螺母22一起沿导向螺杆21的轴向运动。导线轮4具有导线槽41，本领域技术人员可以理解，导线槽41与筒体12的外圆周表面相对设置，且导线槽41与筒体12外圆周表面之间留有合适的空隙，电缆从导向槽41和筒体12的外圆周表面之间穿过。

本发明实施例提供的线缆卷筒在收放电缆时，芯轴11可在内部卷簧力或者外力作用下带动筒体12一起转动，转动的芯轴11通过传动机构5带动导向螺杆21一起转动；因螺接在导向螺杆21上的导向螺母22的周向运动被限位机构3限制，导向螺杆21发生转动时，导向螺母22带动导线轮4一起沿导向螺杆21的轴向做直线进给运动，使穿设在导线轮4导线槽41和筒体12外圆周表面之间的电缆被排列在筒体12上或者从筒体12上脱离。因为电缆呈螺旋形缠绕在筒体12上的动作是由沿导向螺杆21进给的导线轮4主导，因此电缆在筒体12上的排列均匀、整齐；而且，放电缆时，电缆同样通过沿导向螺杆21轴向运动的导线轮4有序放出，不易发生乱绳。相对于现有技术的线缆卷筒的方案来说，本发明实施例提供的线缆卷筒的各部件例如导向螺杆、导向螺母、传动机构和限位机构等易于从市场上选购，无需进行加工即可方便地组装在一起，大幅降低了线缆卷筒的制造难度，也有效降低了线缆卷筒的制造成本，而且导线轮4的排线动作可靠稳定，可以取得良好的排线效果。另外，采用本发明实施例的线缆卷筒，因电缆可以在筒体12上均匀整齐排线，有利于电缆信号的稳定传输以及对基本臂伸缩油缸长度的精确测量。

另外，本领域的技术人员可以理解，实际应用时，通过对传动机构5设置合适的传动比，以及选用合适螺距的导向螺杆，可以得到理想的排线效果。优选地，传动机构5的传动比和导向螺杆21的螺距根据如下原则设定：筒体12随芯轴11旋转一周时，导线轮4大体沿导向螺杆21轴向移动的距离等于线缆的直径长度，使得筒体12旋转一周时，电缆正好在筒体12上紧密地螺旋缠绕一周，达到最优的排线效果。另外，需要解释的是，起重机伸缩机构用的电缆长度一般在15米以内，电缆在筒体12上单层排列即可满足缠绕要求。

结合图1至图3可以看出，本实施例中示出了限位机构3的一种优选实施方式，该限位机构3包括光杆31(相当于导向支撑件)和拨叉32(相当于导向件)。光杆31支撑于筒体12的外部，光杆31的轴线与导向螺杆21的轴线大体平行。优选地，光杆31的两端支撑于固定支架10上开设的安装孔内。拨叉32的第一端与导向螺母22连接，拨叉32的第二端设置有与光杆滑动配合的弧形缺口320，该弧形缺口320的形状与光杆31的表面相匹配，且该拨叉32的第二端通过该弧形缺口320与光杆31滑动配合，使得拨叉32的第二端可直线移动地设置于光杆31上。

本实施例提供的限位机构3的优选实施方式中，拨叉32与导向螺母22可以通过过盈配合(即紧配合)的方式套装在一起，使得导向螺母22与拨叉32止转配合，即导向螺母22与拨叉32二者之间不会发生相对转动，以避免导向螺母22在导向螺杆21转动时也发生转动；本领域的技术人员可以理解，在其他实施例中，拨叉32与导向螺母22还可以采用其他方式实现止转配合，例如焊接等。

在前述限位机构3的优选实施方式的基础上，优选地，在导向螺母22的外周可以形成有限位台阶221以及外螺纹段，在导向螺母22外周上的外螺纹段上螺接有压叉螺母33。结合图2和图3可以看出，通过将拨叉32的第一端套设在导向螺母22上，且将拨叉32的第一端位于限位台阶221与压叉螺母33之间，即将拨叉32的第一端夹持在限位台阶221和压叉螺母33之间，可以避免拨叉32与导向螺母22的意外脱离，使得限位机构3对导向螺母22周向转动的限制更加可靠。

需要说明的是，在其他实施例中，限位机构3还可以采用其他多种实施方式，只要能够使导向螺母22在导向螺杆21转动时进行轴向移动(即在筒体12的表面附近沿着筒体12的轴线直线移动)即可。例如，在一种实现方式中，导向螺母22可以通过滑块与固定支架10(或者安装在固定支架10上的某个部件)上的滑槽形成滑动配合，限制导向螺母22的周向转动。具体地，滑槽支撑于筒体12的外部，滑槽相当于导向支撑件；滑块相当于导向件，滑块的第一端例如与导向螺母22采用焊接的方式连接在一起，滑块的第二端卡入滑槽内，使得滑块第二端只能直线移动地设置于导向支撑件上(可以参考现有技术的机床上限制丝母绕丝杠轴线转动的限位机构)。

此外，在本实施例及其前述各种优选方式的基础上，还可以采用如下至少一种优选方案：

一、可以在导线轮4与导向螺母22之间设置轴套或者轴承，使得导线轮4随导向螺母22进给以收放电缆时，导线轮4自身可绕导向螺母22的轴线转动。这样，收放电缆时，电缆与导线轮4的导线槽41滚动配合，摩擦力较小。

二、导向螺杆21和导向螺母22相配合的螺纹可以采用多头螺纹，这样，导向螺母22带动导线轮4沿导向螺杆21做轴向进给运动时摩擦力较小，有利于导线轮4顺畅排线。优选地，还可以在筒体12的外圆周表面上设置有呈螺旋形延伸的线槽，导线轮4的导线槽41与筒体12上的线槽相对应，以取得更好的排线效果。

三、筒体12内部可以设置非接触式的的霍尔感应装置，该霍尔感应装置可以得到筒体12的转动圈数(与转速和累计时间有关)，根据筒体12的转速以及筒体12每圈的电缆长度(大体相当于筒体12的外周长)，能够进一步得到一定时间内线缆卷筒放出或收回的线缆长度，并根据线缆卷筒所放出或收回的线缆长度与起重机伸缩臂的基本臂伸缩油缸长度相适应。

本发明其他实施例还提供了一种起重机，该起重机包括伸缩臂，伸缩臂上安装有电缆，电缆由上述的线缆卷筒缠绕并进行收放。因本发明实施例提供的线缆卷筒可以达到上述技术效果，因此，配置有该线缆卷筒的起重机也应具备相应的技术效果，在此不再赘述。

以上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)

1.一种线缆卷筒，包括芯轴(11)以及套设在所述芯轴(11)外的筒体(12)，其特征在于，还包括：

导向螺杆(21)，可转动地支撑于所述筒体(12)外部；

导向螺母(22)，螺接在所述导向螺杆(21)上；

用于限制所述导向螺母(22)周向转动的限位机构(3)；

导线轮(4)，套设在所述导向螺母(22)上；

传动机构(5)，分别与所述芯轴(11)和所述导向螺杆(21)连接；所述芯轴(11)通过所述传动机构(5)带动所述导向螺杆(21)转动。

2.根据权利要求1所述的线缆卷筒，其特征在于，所述限位机构(3)包括导向支撑件和导向件，其中，所述导向支撑件支撑于所述筒体(12)的外部，所述导向件的第一端与所述导向螺母(22)连接，所述导向件的第二端可直线移动地设置于所述导向支撑件上。

3.根据权利要求2所述的线缆卷筒，其特征在于，所述导向支撑件为光杆(31)，所述光杆(31)支撑于所述筒体(12)的外部；所述导向件为拨叉(32)，所述拨叉(32)的第一端与所述导向螺母(22)连接，所述拨叉(32)的第二端设置有与所述光杆(31)滑动配合的弧形缺口(320)。

4.根据权利要求3所述的线缆卷筒，其特征在于，所述导向螺母(22)的外周形成有限位台阶(221)以及外螺纹段，所述外螺纹段上螺接有压叉螺母(33)；所述拨叉(32)的第一端套装在所述导向螺母(22)上，且所述拨叉(32)的第一端位于所述限位台阶(221)与所述压叉螺母(33)之间。

5.根据权利要求1所述的线缆卷筒，其特征在于，所述导线轮(4)与所述导向螺母(22)之间设置有轴套或者轴承。

6.根据权利要求1所述的线缆卷筒，其特征在于，所述传动机构(5)为齿轮传动机构、带传动机构或者链传动机构。

7.根据权利要求1所述的线缆卷筒，其特征在于，所述导向螺杆(21)和导向螺母(22)相配合的螺纹为多头螺纹。

8.根据权利要求1所述的线缆卷筒，其特征在于，所述筒体(12)旋转一周时，所述导线轮(4)沿所述导向螺杆(21)轴向移动的距离等于线缆的直径长度；和/或，所述筒体(12)的外圆周表面上设置有呈螺旋形延伸的线槽。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的线缆卷筒，其特征在于，所述传动机构(5)外罩设有保护壳(6)，和/或，所述筒体(12)内部设置有用于检测基本臂伸缩油缸长度的霍尔感应装置。

10.一种起重机，包括伸缩臂，所述伸缩臂上安装有电缆，其特征在于，所述电缆由权利要求1至9中任一项所述的线缆卷筒缠绕并进行收放。