CN105502189A - 单联卷筒装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种单联卷筒装置，包括卷筒轴、卷筒以及补偿机构；卷筒轴水平且可转动地设于一轴承座上，卷筒轴一端部上固定有一与其共轴的第一齿轮；卷筒套设于卷筒轴上，卷筒与卷筒轴同步转动且可沿卷筒轴水平移动，卷筒一端部的外周向外凸伸形成有环形凸缘；补偿机构包括丝杠及螺母；丝杠平行设于卷筒轴一侧，与卷筒轴同步转动；螺母螺接于丝杠上，以将丝杠的旋转运动转化为螺母自身的直线运动，螺母临近卷筒轴的一端开设有卡槽，环形凸缘在随卷筒的转动过程中卡设于卡槽。本发明可以使钢丝绳下绳位置固定，进而保证由钢丝绳牵引的被吊物能够保持直线升降，钢丝绳在收回或放出时，与卷筒绳槽中心线之间的角度，始终保持在规定范围内。

Description

单联卷筒装置

技术领域

本发明涉及起重设备技术领域，具体而言，涉及一种单联卷筒装置。

背景技术

在现有的采用单联卷筒的起重设备中，由于缠绕有钢丝绳的卷筒的旋转，吊点位置会随着起升高度的变化而发生水平移动，被吊物品无法保持直线上升或下降，导致吊点定位精度低，同时会造成吊运物品晃动等安全隐患。另外，由于卷筒偏长而到定滑轮的距离偏短，或吊钩滑轮组位于上极限时，会出现钢丝绳中心线与卷筒绳槽中心线的夹角大于3.5°的现象，超过规范允许值，钢丝绳与绳槽间的磨损加剧，可能引起钢丝绳断丝、起笼散股等情况；严重时也可能发生钢丝绳脱槽等事故。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够保持被吊物品直线升降的单联卷筒装置。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种单联卷筒装置，包括卷筒轴、卷筒以及补偿机构；所述卷筒轴水平且可转动地设于一轴承座上，所述卷筒轴一端部上固定有一与其共轴的第一齿轮；所述卷筒套设于所述卷筒轴上，所述卷筒与所述卷筒轴同步转动且可沿所述卷筒轴水平移动，所述卷筒一端部的外周向外凸伸形成有环形凸缘；所述补偿机构包括丝杠及螺母；所述丝杠平行设于所述卷筒轴一侧，与所述卷筒轴同步转动；所述螺母螺接于所述丝杠上，以将所述丝杠的旋转运动转化为所述螺母自身的直线运动，所述螺母临近所述卷筒轴的一端开设有卡槽，所述环形凸缘在随所述卷筒的转动过程中，卡设于所述卡槽。

根据本发明的其中一个实施方式，所述卷筒轴外周凸设有与其轴向平行的键，所述卷筒与所述卷筒轴套接的内壁上开设有与其轴向平行的键槽，所述键卡设于所述键槽中。

根据本发明的其中一个实施方式，所述卷筒轴外周开设有与其轴向平行的键槽，所述卷筒与所述卷筒轴套接的内壁上凸设有与其轴向平行的键，所述键卡设于所述键槽中。

根据本发明的其中一个实施方式，所述丝杠临近于所述第一齿轮的端部上固定有与所述丝杠共轴的第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。

根据本发明的其中一个实施方式，所述卡槽的槽口两侧位置上分别设有导向轮，所述导向轮分别与所述环形凸缘的两个环形侧面滚动接触。

根据本发明的其中一个实施方式，还包括轴承箱；所述轴承箱呈封闭箱体状且具有两块轴端板，所述两块轴端板平行间隔设置，形成所述轴承座，所述卷筒轴可转动地设于所述两块轴端板之间，所述轴承箱开设有通孔，以供缠绕于所述卷筒上端钢丝绳穿过。

根据本发明的其中一个实施方式，所述轴承箱内厢的顶部设有两个支座，所述丝杠可转动地设于所述两个支座之间。

根据本发明的其中一个实施方式，所述两个支座向下延伸，以使所述丝杠位于所述卷筒轴的上方。

根据本发明的其中一个实施方式，所述两个支座之间还固定有一根导向杆，所述导向杆平行于所述丝杠，且所述导向杆穿过所述螺母，以在所述丝杠转动时，使所述螺母沿所述导向杆做直线运动。

由上述技术方案可知，本发明提出的单联卷筒装置的优点和积极效果在于：

本发明提出的单联卷筒装置，通过补偿机构的螺母与丝杠的配合以及丝杠与卷筒的同步转动，将卷筒轴的旋转运动转换为螺母的直线运动，同时利用卷筒的环形凸缘可选择地卡设于螺母的卡槽中，使螺母在直线运动时对卷筒施力，而使卷筒沿卷筒轴做直线运动。即，卷筒在与卷筒轴同步转动的过程中，还会沿卷筒轴平移。本发明提出的单联卷筒装置，通过调节各结构的丝杠导程或齿轮比等参数，本发明可以使钢丝绳下绳位置固定，进而保证由钢丝绳牵引的被吊物能够保持直线升降，于是缠绕在其卷筒上的钢丝绳在收回或放出时，与卷筒绳槽中心线之间的角度，始终保持在规定范围内。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种单联卷筒装置的剖视图；

图2是沿图1中直线A-A所作的局部剖视图。

其中，附图标记说明如下：

1.卷筒；11.环形凸缘；2.卷筒轴；21.第一齿轮；3.补偿机构；31.丝杠；32.螺母；321.导向轮；33.第二齿轮；34.支座；35.导向杆；4.轴承箱；41.轴端板；42.通孔。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。

在对本发明的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“顶”、“上方”、“端部”、“之间”、“一侧”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。

参阅图1和图2，图1中代表性地示出了能够体现本发明的原理的单联卷筒装置的剖视图，图2时沿图1中的直线A-A所作的局部剖视图。在该示例性实施方式中，本发明提出的单联卷筒装置是以起重设备为例，对单联卷筒装置的结构进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将该单联卷筒装置应用于其他各种起重机械或其他设备中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的单联卷筒装置的原理的范围内。

以下结合上述附图，对本发明提出的单联卷筒装置的原理进行详细描述与说明。

如图1和图2所示，在本实施方式中，本发明提出的单联卷筒装置主要包括设置在轴承箱4内的卷筒轴2、卷筒1以及补偿机构3。应当理解的是，在本实施方式中，轴承箱4为卷筒轴2以及补偿机构3的部分结构提供了设置的结构基础，同时为单联卷筒装置提供了一个封闭的工作空间，然而，在本发明的其他示例性实施方式中，该轴承箱4亦可通过例如轴承座或其他结构的架体替代，以达到设置卷筒轴2及补偿机构3的目的。

如图1和图2所示，在本实施方式中，轴承箱4呈封闭箱体状，可具有两块侧板、两块端板、顶板以及底板。其中，两块端板即为设置卷筒轴2的两块轴端板41，两块轴端板41平行间隔设置，形成类似于的轴承座的结构，卷筒轴2水平且可转动地设于两块轴端板41之间。卷筒1套设于卷筒轴2上，卷筒1与卷筒轴2同步转动且可沿卷筒轴2水平移动，卷筒1一端部的外周向外凸伸形成有环形凸缘11。另外，轴承箱4开设有通孔42，以供缠绕于卷筒1上端钢丝绳穿过。

需要说明的是，在本实施方式中，卷筒1与卷筒轴2的同步转动是通过以下结构实现的，即卷筒轴2外周凸设有与其轴向平行的键，卷筒1与卷筒轴2套接的内壁上开设有与其轴向平行的键槽，键卡设于键槽中，使得卷筒1能够与卷筒轴2同步转动，且卷筒1能够沿卷筒轴2做直线运动。然而，在本发明的其他示例性实施方式中，为实现上述功能，可以对卷筒1或卷筒轴2的结构进行各种添加、删除、替代、合并等修改，但均不脱离本发明的原理的范围。例如，在另一实施方式中，可在卷筒轴2外周开设有与其轴向平行的键槽，而在卷筒1与卷筒轴2套接的内壁上凸设有与其轴向平行的键，键卡设于键槽中。

如图1和图2所示，在本实施方式中，补偿机构3主要包括丝杠31、螺母32以及导向杆35。

如图1和图2所示，在本实施方式中，轴承箱4内厢的顶部平行间隔设有两个支座34，丝杠31可转动地设于两个支座34之间。两个支座34向下延伸，以使丝杠31位于卷筒轴2的上方。并且，卷筒轴2一端部上固定有一个与其共轴的第一齿轮21，丝杠31在相应的端部上固定有一个与其共轴的第二齿轮33，第一齿轮21与第二齿轮33啮合，以使丝杠31能够随卷筒轴2同步转动。

需要说明的是，在本发明的其他示例性实施方式中，丝杠31亦可通过其他结构设置于卷筒1的上方。并且，在本实施方式中，补偿机构3设置于卷筒1的上方，可以避免补偿机构3的各结构对卷筒1升降钢丝绳造成干涉影响。但应理解的是，在其他实施方式中，可以具体参考卷筒及卷筒轴2的具体结构或安装位置，对补偿机构3各部分的结构及设置方式灵活调整，均不脱离本发明的原理的范围。

如图1和图2所示，在本实施方式中，螺母32螺接于丝杠31上，用于将丝杠31的旋转运动转化为螺母自身的直线运动。具体而言，两个支座34之间还固定有一根导向杆35，导向杆35平行于丝杠31，且导向杆35穿过螺母32，以在丝杠31转动时，使螺母32不能围绕丝杠31转动，而只能将丝杠31作用在螺母32上的转动扭矩转化为直线力矩，即将丝杠31相对于螺母32的旋转运动转化为螺母32沿导向杆35或丝杠31所做的直线运动。另外，螺母32临近卷筒轴2的一端开设有卡槽，使得卷筒1的环形凸缘11在随卷筒1的转动过程中，卡设于卡槽。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的单联卷筒装置仅仅是能够采用本发明原理的许多种单联卷筒装置中的一个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的单联卷筒装置的任何细节或单联卷筒装置的任何部件。

例如，在本实施方式中，并非为了符合本发明的原理，卡槽的槽口两侧位置上分别设有导向轮321，导向轮321分别与环形凸缘11的两个环形侧面滚动接触。即，螺母32通过卡槽与环形凸缘11的卡合关系，推动卷筒1做直线运动，此时卷筒1同时做旋转运动与直线运动，而导向轮321分别滚动接触于环形凸缘11的两个环形侧面，以对卷筒1进行导向。

然而，并非在本发明的每一个实施方式中，都必须设置导向轮321。导向轮321可以由其他具有导向功能的结构进行替换，或者通过螺母32的卡槽本身的结构，实现导向的功能。当然，本领域技术人员能够通过添加、删除、替换等多种方式对上述导向轮321进行调整，均不限制本发明在其他实施方式中的应用。

通过上述结构，配合恰当的控制方式，使卷筒1旋转一周，同时卷筒1沿轴向直线移动一个卷筒1节距的距离，这样就实现了吊点位置不会随起升高度的变化而发生水平移动，吊点定位精度高，同时也可以确保钢丝绳中心线与卷筒1绳槽中心线的夹角小于规范允许值。其中，本发明提出的单联卷筒装置的具体工作流程如下：当卷筒轴2旋转时，带动卷筒1转动，钢丝绳由通孔42方向绕入或绕出卷筒1。同时，卷筒轴2带动第一齿轮21转动，第一齿轮21带动与其啮合的第二齿轮33转动，即带动与第二齿轮33固定的丝杠31与卷筒轴2同步转动。通过螺母32与丝杠31的配合关系，使得丝杠31的旋转运动被螺母32转化为轴向上的直线运动，螺母32通过卡槽或导向轮321推动卷筒1沿卷筒轴2做轴向直线移动。卷筒轴2旋转一周时，卷筒1正好移动一个卷筒1节距，使钢丝绳出绳点位置始终不变，吊点位置不随起升高度的变化而发生水平移动。

综上所述，本发明提出的单联卷筒装置，通过补偿机构3的螺母32与丝杠31的配合以及丝杠31与卷筒1的同步转动，将卷筒轴2的旋转运动转换为螺母32的直线运动，同时利用卷筒1的环形凸缘11可选择地卡设于螺母32的卡槽中，使螺母32在直线运动时对卷筒1施力，而使卷筒1沿卷筒轴2做直线运动。即，卷筒1在与卷筒轴2同步转动的过程中，还会沿卷筒轴2平移。本发明提出的单联卷筒装置，通过调节各结构的丝杠导程或齿轮比等参数，可以使钢丝绳下绳位置固定，进而保证由钢丝绳牵引的被吊物品能够保持直线升降，于是缠绕在其卷筒上的钢丝绳在收回或放出时，与卷筒绳槽中心线之间的角度，始终保持在规定范围内。本发明的吊点定位精度高，可以保证吊运物品的安全性；还可以避免由于钢丝绳中心线与卷筒1绳槽中心线的夹角过大而引起的钢丝绳磨损、钢丝绳脱槽等事故。

以上详细地描述和/或图示了本发明提出的单联卷筒装置的示例性实施方式。但本发明的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本发明提出的单联卷筒装置进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本发明的实施进行改动。

Claims (9)

1.一种单联卷筒装置，包括：

卷筒轴(2)，水平且可转动地设于一轴承座上，所述卷筒轴(2)一端部上固定有一与其共轴的第一齿轮(21)；

卷筒(1)，套设于所述卷筒轴(2)上，所述卷筒(1)与所述卷筒轴(2)同步转动且可沿所述卷筒轴(2)水平移动，所述卷筒(1)一端部的外周向外凸伸形成有环形凸缘(11)；以及

补偿机构(3)，包括：

丝杠(31)，平行设于所述卷筒轴(2)一侧，与所述卷筒轴(2)同步转动；及

螺母(32)，螺接于所述丝杠(31)上，以将所述丝杠(31)的旋转运动转化为所述螺母自身的直线运动，所述螺母(32)临近所述卷筒轴(2)的一端开设有卡槽，所述环形凸缘(11)在随所述卷筒(1)的转动过程中，卡设于所述卡槽。

2.根据权利要求1所述的单联卷筒装置，其中，所述卷筒轴(2)外周凸设有与其轴向平行的键，所述卷筒(1)与所述卷筒轴(2)套接的内壁上开设有与其轴向平行的键槽，所述键卡设于所述键槽中。

3.根据权利要求1所述的单联卷筒装置，其中，所述卷筒轴(2)外周开设有与其轴向平行的键槽，所述卷筒(1)与所述卷筒轴(2)套接的内壁上凸设有与其轴向平行的键，所述键卡设于所述键槽中。

4.根据权利要求1所述的单联卷筒装置，其中，所述丝杠(31)临近于所述第一齿轮(21)的端部上固定有与所述丝杠(31)共轴的第二齿轮(33)，所述第一齿轮(21)与所述第二齿轮(33)啮合。

5.根据权利要求1所述的单联卷筒装置，其中，所述卡槽的槽口两侧位置上分别设有导向轮(321)，所述导向轮(321)分别与所述环形凸缘(11)的两个环形侧面滚动接触。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的单联卷筒装置，还包括：

轴承箱(4)，呈封闭箱体状且具有两块轴端板(41)，所述两块轴端板(41)平行间隔设置，形成所述轴承座，所述卷筒轴(2)可转动地设于所述两块轴端板(41)之间，所述轴承箱(4)开设有通孔(42)，以供缠绕于所述卷筒(1)上端钢丝绳穿过。

7.根据权利要求6所述的单联卷筒装置，其中，所述轴承箱(4)内厢的顶部设有两个支座(34)，所述丝杠(31)可转动地设于所述两个支座(34)之间。

8.根据权利要求7所述的单联卷筒装置，其中，所述两个支座(34)向下延伸，以使所述丝杠(31)位于所述卷筒轴(2)的上方。

9.根据权利要求7所述的单联卷筒装置，其中，所述两个支座(34)之间还固定有一根导向杆(35)，所述导向杆(35)平行于所述丝杠(31)，且所述导向杆(35)穿过所述螺母(32)，以在所述丝杠(31)转动时，使所述螺母(32)沿所述导向杆(35)做直线运动。