CN105819360B - 一种气动葫芦 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型限载式气动葫芦，包括动力机构、减速机构、升降机构、减速机构、制动机构以及气动控制系统；所述动力机构包括气动马达，所述气动马达通过联轴器、动力传动轴构成的动力传递机构带动减速机构减速；所述减速机构包括二级齿轮减速器，所述二级齿轮减速器通过两对齿轮副啮合实现减速，所述两对减速齿轮副与升降机构具有相同的中心轴，实现了由齿轮轴的旋转运动转化为升降机构的上下运动；气动控制系统采用限载保护回路、限位保护回路、升降回路、制动回路，通过与机械传动系统的相互配合，实现重物的升降运动以及过载、限位保护。本发明性能稳定、工作效率高、安全性好、质量轻，操作方便。

Description

一种气动葫芦

技术领域

本发明属于起重设备技术领域，具体涉及一种气动葫芦。

背景技术

随着我国智能制造的迅速发展，机械起重装置如雨后春笋般层出不穷，市场上的起重机械品种也不断推陈出新，但同时对起重机械的自动化、专业化、安全性等要求也越来越高。

目前最常用的简易起重设备有手动葫芦和电动葫芦两类，手动葫芦由于只适用于小型货物的短距离吊运，起重载荷有限，上升的速度缓慢，导致其工作效率低下，并且起吊过程中链条容易发生倾斜导致重物脱落，易发生安全事故；电动葫芦虽然工作效率高，但是电动机无过载保护，易烧毁电机，起动太猛，运行不稳，起动制动摆动严重，易产生葫芦脱轨整体坠落而造成安全事故；同时存在漏电打火的可能性，并且防爆性能差，对于要求防爆场合特别不利。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种适用范围更广、安全性能更高的新型限载式气动葫芦。

一种气动葫芦，包括固定壳体，固定壳体中设置的动力机构、减速机构、升降机构、制动机构，以及气动控制系统；所述动力机构包括固定在壳体一侧的气动马达以及与气动马达通过联轴器相连接的动力传动轴，减速机构包括安装在壳体另一侧的二级齿轮减速器、动力传动轴上与第一主齿轮相啮合的小齿轮，升降机构包括设置在壳体中部的升降齿轮，与升降齿轮中心轴固连的升降链轮、环绕在升降链轮上的环链、环链的末端设置下挂钩，制动机构包括与减速器同侧设置的制动器，所述气动控制系统包括限载保护回路、限位保护回路、升降回路、制动回路，所述限载保护回路包括依次连接的减压阀、气源开关、气动马达调速开关、三位五通阀，三位五通阀的进气口连接气动马达调速开关，三位五通阀的第一出气口分别连接气动马达一接气口、节流阀和第二二位二通阀的进气口，节流阀连接气动延时阀，气动延时阀连接气罐，第一二位二通阀的控制气口连接在气动延时阀与气罐之间气路上，第一二位二通阀的进气口连接在气动延时阀与节流阀之间的气路上，第一二位二通阀的出气口连接第二二位二通的控制气路上，第二二位二通阀的出气口连接第一单向阀，第一单向阀连接梭阀的控制气路，梭阀的出气口连接常闭式刹车气缸，梭阀的进气口连接至气动马达动力气路，常闭式刹车气缸连接气动马达；三位五通阀的第二出气口连接气动马达的另一接气口，三位五通阀的第三出气口连接第二单向阀，第二单向阀连接常闭式刹车气缸出气口。

进一步的，所述动力机构位于壳体一侧、减速机构与制动机构设置于壳体另一侧、升降机构设置于壳体中部。

进一步的，所述动力机构为叶片式气动马达，实现气动马达的正反转；动力传动轴套在左右两侧的轴承上，轴承固定在轴承座上；减速机构采用二级齿轮减速器。

进一步的，所述限位保护回路包括依次连接的限位开关、第三二位二通阀、第一单向阀、调压泵、压力表。所述第一单向阀连接在限载保护回路上，限位开关连接在气动马达动力气路上。

进一步的，所述升降回路包括依次连接的刹车气缸、气动马达、消声器。所述消声器设置在气动马达的外壳上，以降低排气噪音。

进一步的，所述制动回路包括依次连接的制动器、单向阀，所述制动器连接在制动回路上，与刹车气缸共同形成双重制动。

本发明具有结构简单、工作效率高、安全性好、质量轻，操作方便的优势。

具体体现在：

1、工作原理新颖，采用空气压缩机作为动力源，在石油化工等易燃易爆场合可以放心使用，这是电动葫芦无法做到的。

2、采用自动限载保护功能，不会对整机造成损伤。

3、采用限位保护功能，即使超出极限位置，重物也不会因此坠落。

4、气动葫芦启动平稳、升降速度快，提高了工作效率。

5、操作与维护方便，气动马达不需要其他部件来防止电火花，结构上更简单、小巧。

6、气动马达可以实现无极调速、定位更加精确。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明的右视结构示意图。

图3是本发明的气动系统原理图。

具体实施方式

参见图1，本发明提供的一种限载式气动葫芦及其气动控制系统，包括固定在壳体1中的气动马达2-1，所述固定壳体1中设有动力机构2、升降机构3、减速机构4、制动机构5。

使用时，将限载式气动葫芦通过上挂钩6悬挂于水平放置的横梁上，操作人员启动上升按钮，空气压缩机将产生的高压气体通过进气管7进入气动马达2-1，驱使气动马达2-1开始旋转，气动马达2-1通过联轴器2-2与动力传动轴2-3相连接，动力传动轴2-3的两端设置两个对称的轴承2-4，同时将两个轴承2-4固定在左右两端的轴承座2-5上。

动力传动轴2-3的末端上的小齿轮4-1与减速机构4第一主齿轮4-2相啮合，在第一主齿轮4-2的延伸位置处布置第一副齿轮4-2’，第一主齿轮4-2与第一副齿轮4-2’具有共同的中心轴，第一副齿轮4-2’与升降齿轮3-1相啮合，在动力传动轴2-3的另一侧设置第二主齿轮4-3，在与第二主齿轮4-3有相同中心轴的延伸位置处连接第二副齿轮4-3’，第二副齿轮4-3’将动力传递给升降齿轮3-1，通过减速器的两级减速达到所需的转速，升降齿轮3-1与链轮3-2中心轴固连，升降齿轮3-1转动时，带动链轮3-2转动，链轮3-2通过带动环绕的链条3-3上升，从而将重物通过吊钩3-4向上提升。

当重物到达指定高度时，操作人员按下停止按钮，在减速机构4一侧布置的制动机构5通过气动控制系统使点盘式制动器迅速响应，制动盘5-1随动力传动轴2-3旋转，固定在机架上的制动缸5-2通过制动块5-3压在制动盘5-1上实现制动，防止重物高空坠落，从而达到制动的目的；

当吊钩3-4达到极限位置时，限位开关10-1闭合，气源中断气动马达2-1停止转动，避免气动葫芦到达极限位置而继续上升，

当操作人员启动下降按钮，通过换向主气阀切换气路控制气动马达2-1反转，链轮3-2带动链条3-3向下运动，实现重物的降落。

本实例中气动马达2-1的排气口处设置消音器8，用来减少排气带来的噪音。

本实例中动力传动轴2-3两端套有两个滚动轴承2-4，防止动力传动轴2-3在传动过程中发生窜动。

本实例中制动器采用盘式制动器，这种制动器结构简单、散热效果好。

本发明还提供一种上述气动葫芦的气动控制系统，包括限载保护回路9、限位保护回路10、升降回路11、制动回路12；

其中，限载保护回路9包括气源9-1，所述气源9-1依次通过减压阀9-2、气源开关9-3、气动马达调速开关9-4、三位五通阀9-5、或门型梭阀9-6、节流阀9-7、气动延时阀9-8、气罐9-9、以及第一二位二通阀9-10、第二二位二通阀9-11、。所述气源开关9-3分别连接在设有气动马达调速开关9-4的气动马达2-1上；所述节流阀9-7、气动延时阀9-8分别连接在第一二位二通阀9-10的支路上。当启动上升按钮时，三位五通阀9-5切向左位，限载保护回路9进气，一路气流向第二二位二通阀9-11到达梭阀9-6，气体顶起阀芯，常闭式刹车气缸11-1开始工作，气动马达2-1正转；另一路经节流阀9-7和气动延时阀9-8流向气罐9-9，随着载荷的加大，当气压超过第一二位二通阀9-10预设的弹簧压力时，第一二位二通阀9-10切向左位，使第二二位二通阀9-11断开，常闭式刹车气11-1供气中断，恢复至原来工作位置，气动马达2-1停止转动，实现了气动回路的限载保护功能。

其中，限位保护回路10包括限位开关10-1、二位二通阀10-2、调压泵10-3、压力表10-4、第一单向阀10-5。所述第一单向阀10-5连接在限载保护回路9上，当重物提升至极限位置时，限位开关10-1阻止重物继续上升，气体经过第三二位二通阀10-2的左位进入调压泵10-3中进行增压，通过压力表10-4到达第一单向阀10-5，由于限位保护回路10的工作压力经过增压后大于限载保护回路9的工作压力，常闭式刹车气缸11-1使气动马达2-1停止工作，避免了气动葫芦到达极限位置继续上升所带来的危害。实现了气动回路的限位保护功能。

其中，升降回路11包括刹车气缸11-1、气动马达2-1、消声器11-3。所述消声器11-3设置在气动马达2-1的外壳上，用来降低排气噪音。当三位五通阀9-5切换至左位时，气体依次经过第二二位二通阀9-11、梭阀9-6，到达梭阀9-6后高压气体推动梭阀9-6的阀芯右移，刹车气缸11-1断开，制动功能失效，气动马达2-1开始正转，气动马达2-1的动力传动轴2-3通过减速机构4的二级减速后，转化成低速大扭矩，驱使链轮3-2转动，环绕在链轮3-2上的链条3-3开始向上提升重物；当三位五通阀9-5切换至右位时，气动马达2-1主轴反转，实现重物的下降运动。

其中，制动回路12包括制动器5、第二单向阀12-1。所述制动器5连接在制动回路12上，工作时启动停止按钮，三位五通阀9-5切换至中位，一路气体使制动器5迅速响应，固定在机架上的制动缸5-2通过制动块5-3压在制动盘5-1上，制动盘5-1阻止动力传动轴2-3继续转动；另一路气体从阀体下端进入第二单向阀12-1，它和弹簧力一起使阀芯面紧紧地压在阀座上，气体无法通过，气压减小刹车气缸11-1闭合，气动马达2-1停止转动，实现气动回路的双重制动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种气动葫芦，其特征在于：包括固定壳体，固定壳体中设置的动力机构、减速机构、升降机构、制动机构，以及气动控制系统；所述动力机构包括固定在壳体一侧的气动马达以及与气动马达通过联轴器相连接的动力传动轴，减速机构包括安装在壳体另一侧的二级齿轮减速器、动力传动轴上与第一主齿轮相啮合的小齿轮，升降机构包括设置在壳体中部的升降齿轮，与升降齿轮中心轴固连的升降链轮、环绕在升降链轮上的环链、环链的末端设置下挂钩，制动机构包括与减速器同侧设置的制动器；所述气动控制系统包括限载保护回路、限位保护回路、升降回路、制动回路，所述限载保护回路包括依次连接的减压阀、气源开关、气动马达调速开关、三位五通阀，三位五通阀的进气口连接气动马达调速开关，三位五通阀的第一出气口分别连接气动马达一接气口、节流阀和第二二位二通阀的进气口，节流阀连接气动延时阀，气动延时阀连接气罐，第一二位二通阀的控制气口连接在气动延时阀与气罐之间气路上，第一二位二通阀的进气口连接在气动延时阀与节流阀之间的气路上，第一二位二通阀的出气口连接第二二位二通的控制气路上，第二二位二通阀的出气口连接第一单向阀，第一单向阀连接梭阀的控制气路，梭阀的出气口连接常闭式刹车气缸，梭阀的进气口连接至气动马达动力气路，常闭式刹车气缸连接气动马达；三位五通阀的第二出气口连接气动马达的另一接气口，三位五通阀的第三出气口连接第二单向阀，第二单向阀连接常闭式刹车气缸出气口。

2.根据权利要求1所述的一种气动葫芦，其特征在于：所述动力机构位于壳体一侧、减速机构与制动机构设置于壳体另一侧、升降机构设置于壳体中部。

3.根据权利要求1所述一种气动葫芦，其特征在于：所述动力机构为叶片式气动马达，实现气动马达的正反转；动力传动轴套在左右两侧的轴承上，轴承固定在轴承座上；减速机构采用二级齿轮减速器。

4.根据权利要求1所述的一种气动葫芦，其特征在于：所述限位保护回路包括依次连接的限位开关、第三二位二通阀、第一单向阀、调压泵、压力表；所述第一单向阀连接在限载保护回路上，限位开关连接在气动马达动力气路上。

5.根据权利要求1所述的一种气动葫芦，其特征在于：所述升降回路包括依次连接的刹车气缸、气动马达、消声器；所述消声器设置在气动马达的外壳上，以降低排气噪音。

6.根据权利要求1所述的一种气动葫芦，其特征在于：所述制动回路包括依次连接的制动器、单向阀，所述制动器连接在制动回路上，与刹车气缸共同形成双重制动。