CN107101071A - 一种管道保护绕绳机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道保护绕绳机，用于在管道上缠绕保暖绳，管道保护绕绳机在所述管道上套设有环状本体，所述环状本体的内孔内设有爬行机构，所述爬行机构用于驱动所述环状本体沿所述管道运动；所述环状本体的外侧转动套设有绕绳座，所述绕绳座用于引导所述保暖绳缠绕在所述管道上；所述管道保护绕绳机还包括用于将所述滚轮和绕绳座联动的传动机构，所述传动机构包括：第一齿轮，转动安装在所述滚轮的轮轴上；第二齿轮，转动安装在所述伸缩筒上且通过链条与所述第一齿轮联动；传动轴，两端设有螺旋齿轮且与所述第二齿轮联动；所述绕绳座的内侧面环绕设置有第一传动齿，所述第一传动齿与所述螺旋齿轮啮合。本发明绕绳效率高，效果好。

Description

一种管道保护绕绳机

技术领域

本发明涉及公共设施领域，特别是涉及一种管道保护绕绳机。

背景技术

管道在过冬的时候为了防止冬季的低温造成管道的破裂，人们需要在管道上包裹保温材料。

例如公开号为CN205511245U的中国专利文献公开了一种园林树木保暖防护装置，包括树体、保暖防护布带、固定夹头、活动夹头、固定螺杆、弹性组件、手拧螺母、主弹簧，该园林树木保暖防护装置，工作时，将保暖防护布带沿树体径向缠绕2-3圈，使用固定螺杆依次穿过活动夹头、固定夹头和弹性组件，手动拧紧手拧螺母将活动夹头和固定夹头固定，使用主弹簧沿树体径向将固定夹头和活动夹头连接即可。该技术方案解决了树木保暖的问题。但是适应范围相对较小，只能适用于树木的保暖，在一些工程管道需要保暖时，保暖材料之间的连接复杂，并且造价高昂。

因此人们研发了绕绳设备，例如公开号为CN106665216A的的中国专利文献公开了一种树木绕绳机器，包括移动平台、驱动机构、绕绳机构、取绳机构。驱动机构和绕绳机构安装在移动平台的底板上，取绳机构的主体安装在绕绳机构上；驱动机构的电机含有两个工位，电机处于工位一时与绕绳机构配合，带动可升降支架转动和上下移动运动，实现给树绕绳的功能，电机处于工位二时与取绳机构配合，取绳机构将绳从绳筒存储到绕绳器上，实现自动取绳。该技术方案能够适应不同高度和直径的树木绕绳作业，相较于操作复杂，工作量大的人工在树木上绕制麻绳提高了工作效率。但是取绳和绕绳动作得分开进行，绕制效率依旧有待提高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种绕制效率高，效果好的管道保护绕绳机。

本发明的技术方案为：

一种管道保护绕绳机，在所述管道上套设有环状本体，所述环状本体的内孔内设有爬行机构，所述爬行机构用于驱动所述环状本体沿所述管道运动；所述环状本体的外侧转动套设有绕绳座，所述绕绳座用于引导保暖绳缠绕在所述管道上；

所述环状本体内孔的侧面上设有收容腔，所述爬行机构包括设置在所述收容腔内的多个滚轮和用于连接滚轮和环状本体的伸缩连接器，所述滚轮用于抵压所述管道，所述伸缩连接器包括滑动连接的伸缩筒和伸缩杆，所述伸缩筒和伸缩杆分别和所述环状本体和滚轮连接，所述伸缩筒内设有用于抵推所述伸缩杆的伸缩弹性件；

所述管道保护绕绳机还包括用于将所述滚轮和绕绳座联动的传动机构，所述传动机构在所述滚轮的轮轴上转动安装有第一齿轮，所述伸缩筒上转动安装有通过链条与所述第一齿轮联动的第二齿轮，所述第二齿轮联动有两端设有螺旋齿轮的传动轴，所述绕绳座的内侧面环绕设置有第一传动齿，所述第一传动齿与所述螺旋齿轮啮合；

所述绕绳座的上端面还设有第二传动齿，所述环状本体上设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过第三传动齿轮与所述第二传动齿啮合。

通过传动机构将管道保护绕绳机从管道上下降的势能转换为绕绳座围绕环状本体旋转的动能，从而实现保暖绳的缠绕。实现针对管道等柱状设施的快速绕绳的同时不需要额外的动力，大大提高了工作效率，同时通过第二传动齿啮合一个驱动电机，驱动电机能够在管道保护绕绳机自降的过程中变成发电机提供限速缓降的功能，也能在水平的管道缠绕作业中充当动力源的功能，大大扩展了管道保护绕绳机的作业场景和适应性。

进一步的，所述伸缩连接器上设有张紧器，所述张紧器用于在伸缩连接器伸缩时张紧所述链条，所述张紧器包括与所述第一齿轮和第二齿轮同模数的张紧齿。张紧器能够有效缓解伸缩连接器伸缩时链条的松弛，从而提高传动机构的稳定性，提高了管道保护绕绳机对不同直径管道的适应性。

进一步的，所述张紧器还包括张紧伸缩器，所述张紧伸缩器包括与所述伸缩筒连接的基座和与所述张紧齿连接的摆臂，所述基座和摆臂之间设有张紧弹性件。张紧弹性件能够保证张紧齿向外抵压链条从而实现链条的张紧，并且根据伸缩连接器的长度变化进行调整，简单稳定。同时摆臂型的张紧器具有体积小的优点，能够精简整体结构。

进一步的，所述传动轴的轴向与所述伸缩连接器的伸缩方向垂直。该设计能够提高传动轴和绕绳座的传动效率。

进一步的，所述环状本体由第一本体半环和第二本体半环可拆卸连接组成，所述第一本体半环和第二本体半环均设有数量相等且位置对应的所述爬行机构，所述绕绳座由第一绕绳半环和第二绕绳半环可拆卸连接组成。

环状本体和绕绳座均有半环构成的好处在于能够方便的将整个管道保护绕绳机适配到管道上，从而进行绕绳作业，不需要在进行管路保暖的时候不需要拆卸管路就能实现作业；大大提高了管道保护绕绳机的适应性和效率。

进一步的，所述环状本体的外周面上间隔设有第一滚动钢珠且多个所述第一滚动钢珠形成围绕所述环状本体的外周面的第一定位环，所述绕绳座的内侧面上设有与所述第一定位环配合的第一定位槽。第一定位环通过钢珠形成定位轨道，为绕绳座的转动提供的稳定的工作平台，整体结构简单紧凑。

进一步的，所述第一定位环在所述环状本体的高度方向上设有多道，所述第一定位槽的数量和位置与所述第一定位环对应。多道第一定位环的设计能够提高管道保护绕绳机在运转过程中的稳定性。

进一步的，所述环状本体的下端面向外侧延伸形成定位轴肩，所述定位轴肩用于承托所述绕绳座。该设计能够有效降低第一定位环和第一定位槽的应力，延长设备寿命，降低生产过程中对产品的精度要求，提高生产效率。

进一步的，所述定位轴肩上间隔设有第二滚动钢珠且多个所述第二滚动钢珠形成沿所述定位轴肩布置的第二定位环，所述绕绳座的下端面上设有与所述第二定位环对应的第二定位槽。第二定位环和第二定位槽能够实现定位，减少摩擦，提供支撑等多项功能，为绕绳座的平顺稳定工作提供的稳定基础。

进一步的，所述绕绳座上设有用于引导所述保暖绳的导绳器，所述导绳器为可供所述保暖绳从中通过的正多边形结构，所述导绳器的正多边形每条边上均安装有转动套。转动套的好处在于能够减少保暖绳和绕绳座之间的摩擦，提高管道保护绕绳机运转顺畅的同时减小部件的磨损。

本发明具有以下优点：

(1)将管道保护绕绳机直接固定在管道上，通过绕绳座的旋转实现保暖绳的缠绕，大大提高了绕绳作业的效率；

(2)通过传动机构将管道保护绕绳机从管道上下降的势能转换为绕绳座围绕环状本体旋转的动能，从而实现保暖绳的缠绕，实现针对管道等柱状设施的快速绕绳的同时不需要额外的动力，快捷方便；

(3)通过第二传动齿啮合一个驱动电机，驱动电机能够在管道保护绕绳机自降的过程中变成发电机提供限速缓降的功能，也能在水平的管道缠绕作业中充当动力源的功能，大大扩展了管道保护绕绳机的作业场景和适应性；

(4)爬行机构通过伸缩连接器能够适应不同直径的管道，能够应用在不同的生产场景中。

附图说明

图1为本实施例管道保护绕绳机示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为管道保护绕绳机俯视示意图；

图4为管道保护绕绳机安装过程示意图；

图5为传动机构示意图；

图6位传动机构的链传动部分示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明具体实施方式。

如图1～6所示，一种管道保护绕绳机，用于在管道10上缠绕保暖绳(图未示)，管道保护绕绳机在管道10上套设有环状本体11，环状本体11的内孔内设有爬行机构12，爬行机构12用于驱动环状本体11沿管道10运动；环状本体11的外侧转动套设有绕绳座13，绕绳座13用于引导保暖绳缠绕在管道10上。

环状本体11内孔的侧面上设有收容腔111，爬行机构12包括设置在收容腔111内的多个滚轮121和用于连接滚轮121和环状本体11的伸缩连接器122，滚轮121用于抵压管道10，在本实施例中，滚轮121采用具有弹性的高摩擦系数材料。伸缩连接器122包括滑动连接的伸缩筒123和伸缩杆124，伸缩筒123和伸缩杆124分别和环状本体11和滚轮121连接，伸缩筒123内设有用于抵推伸缩杆124的伸缩弹性件125。

伸缩连接器122的结构类似于常见的避震器结构。伸缩筒123内设有供伸缩杆124滑动的滑动杆126，滑动杆126的顶部设有限制伸缩杆124极限行程的限位块127，限位块127可以通过螺栓、销轴或者其他可行的方案实施；伸缩杆124也为筒形，伸缩弹性件125可以选用常见的压簧。因为滚轮121的工作环境决定了滚轮121会不会出现高速的跳动，因此压簧的主要作用是用于将滚压压紧贴靠在管道10上以保持足够的摩擦力。在本实施例中，为了确保滚轮121能够垂直抵压管道10，因此滚轮121的轮轴128两端均设有伸缩连接器122。

管道保护绕绳机还包括用于将滚轮121和绕绳座13联动的传动机构16，传动机构16在滚轮121的轮轴128上转动安装有第一齿轮161，第一齿轮161位于两根伸缩连接器122的外侧。第一齿轮161通过链条163联动第二齿轮162，第二齿轮162转动安装在伸缩筒123上。第二齿轮162联动有传动轴164，传动轴164两端设有螺旋齿轮165贯穿转动安装在；两根伸缩筒123上的吊环上。

在本实施例中，每个滚轮121均设有一个传动机构16，但每个滚轮121的传动机构16作用相同，只是为了提供更好的传动效果，因此图3中只示例性的给出了一个。绕绳座13的内侧面环绕设置有第一传动齿166，第一传动齿166与螺旋齿轮165啮合。在本实施例中，传动轴164的两端均设有螺旋齿轮165且两端的螺旋齿轮165螺旋方向相反，从而实现传动轴164的两端能够同时驱动绕绳座13的旋转。第一传动齿166可以选择与绕绳座13为一体化结构，在生产制造绕绳座13时在绕绳座13的内侧壁上加工出一圈第一传动齿166；也可以选择分体结构，先独立生产制造出绕绳座13和第一传动齿环(图未示)，再将第一传动齿166环与绕绳座13组装。第一传动齿166与绕绳座13的安装方式的变化并不影响第一传动齿166的技术效果。在本实施例中，传动轴164转动安装在环状本体11上。具体的，环状本体11上上开设安装通孔(图未示)，安装通孔的两端口径变大用于收容螺旋齿轮165。相应的，环状本体11内还设有用于容纳链条163的收容空间(图未示)。

绕绳座13的上端面还设有第二传动齿137，所述环状本体上设有驱动电机138，所述驱动电机138的输出轴通过第三传动齿轮139与所述第二传动齿137啮合。因此驱动电机138，绕绳座13，传动机构16以及滚轮121连接成为一个联动的整体，当滚轮121转动时能够带动绕绳座13和驱动电机138；相应的，驱动电机138启动时，能够驱动绕绳座13和滚轮121。在不同的使用场景中灵活设置，能够实现多种可能。

例如，在给相对竖直的管道10缠绕保暖绳时，能够将管道保护绕绳机直接适配在管道10的高处,通过管道保护绕绳机的重力驱动绕绳座13的作业。此时,驱动电机138充当发电机的角色，能够为管道保护绕绳机提供限速缓降的功能，并将管道保护绕绳机的一部分重力势能转换为电能储存起来。当使用场景发生变化，例如相对水平的管道缠绕保暖绳时，管道保护绕绳机的重力不能成为动力源，此时能够通过给驱动电机138供电获得动力，同时驱动绕绳座13进行绕绳作业和滚轮121沿着管道的行走。当然，在给相对竖直的管道10缠绕保暖绳时，也可以直接将管道保护绕绳机直接适配在管道10的低处并通过驱动电机138驱动。

在本实施例中，驱动电机138只示例性的给出了设置在第一本体半环112上的一个，但是这并不局限驱动电机138的设置位置。因为第二传动齿137为环绕绕绳座13整个上端面设置的齿条形式，因此能够啮合多个第三传动齿轮139。因此当使用场景中需要多个驱动电机138作用时，环状本体11上能够设置多个驱动电机138，多个驱动电机138的技术原理以及效果与一个驱动电机138的技术方案类似，因此不在赘述。

伸缩连接器122上设有张紧器167，张紧器167用于在伸缩连接器122伸缩时张紧链条163，张紧器167包括张紧齿168和张紧伸缩器169。张紧齿168与第一齿轮161和第二齿轮162同模数，能够和第一齿轮161和第二齿轮162共同啮合一条链条163。

张紧伸缩器169包括与所述伸缩筒123连接的基座1691和与张紧齿168连接的摆臂1692，基座1691和摆臂1692之间设有张紧弹性件1693。传动轴164的轴向与伸缩连接器122的伸缩方向垂直，该设计能够平衡传动轴164两端的受力，减少因为驱动绕绳座13而产生的反作用力。

环状本体11由第一本体半环112和第二本体半环113可拆卸连接组成，第一本体半环112和第二本体半环113均设有数量相等且位置对应的爬行机构12，绕绳座13由第一绕绳半环131和第二绕绳半环132可拆卸连接组成。在本实施例给出的示例性方案中，第一本体半环112和第二本体半环113通过螺栓(图未示)紧固，第一绕绳半环131和第二绕绳半环132两端分别通过合页134和卡扣135安装。同时，在第一绕绳半环131和第二绕绳半环132上均设有贯穿的锁定螺栓133，第一本体半环112和第二本体半环113上对应锁定螺栓133位置设有锁定螺孔(图未示)。因此在将管道保护绕绳机适配到管道10的过程中可以采用两种方式。例如先将第一本体半环112和第二本体半环113扣合在管道10上，然后通过螺栓紧固第一本体半环112和第二本体半环113；再将第一绕绳半环131和第二绕绳半环132扣合在环状本体11上，锁定卡扣135实现安装。

又例如，首先将第一本体半环112与第一绕绳半环131适配，再将第二本体半环113和第二绕绳半环132适配，旋紧锁定螺栓133，能够形成例如图4的状态，再将整个管道保护绕绳机适配到管道10上后通过螺栓紧固第一本体半环112和第二本体半环113，然后松开锁定螺栓133，绕绳座13就能相对环状本体11转动实现绕绳作业。

其中，上述的两种适配方式的设立是为了针对不同工况，当管道保护绕绳机初次使用时，使用第一种适配方式能快速安装环状本体11，相对更为方便；当针对多个管道10之间连续作业的情况，第二种适配方式能够实现管道保护绕绳机从一颗管道10到另一颗管道10的过程中，第一本体半环112、第二本体半环113、第一绕绳半环131以及第二绕绳半环132依旧为一个整体，方便搬运和提高适配效率。

环状本体11的外周面上间隔设有第一滚动钢珠114且多个第一滚动钢珠114形成围绕环状本体11的外周面的第一定位环(图未示)，绕绳座13的内侧面上设有与第一定位环配合的第一定位槽136。

在本实施例中，第一定位环在环状本体11的高度方向上设有两道，第一定位槽136的数量和位置与第一定位环对应。第一滚动钢珠114嵌装在环状本体11上，不能从环状本体11中脱出，因此当绕绳座13与环状本体11分离时，第一滚动钢珠114也不会受到影响。

环状本体11的下端面向外侧延伸形成定位轴肩115，定位轴肩115用于承托绕绳座13。定位轴肩115上间隔设有第二滚动钢珠116且多个第二滚动钢珠116形成沿定位轴肩115布置的第二定位环(图未示)，绕绳座13的下端面上设有与第二定位环对应的第二定位槽117。

绕绳座13上设有用于引导保暖绳的导绳器14，导绳器14为可供保暖绳从中通过的正多边形结构，在本实施例中，导绳器14为正十边形，导绳器14的正多边形每条边上均安装有转动套141。绕绳座13在环状本体11运动方向上的上端面和下端面均设有导绳器14。绕绳座13上设有用于安装保暖绳筒15的绳筒座151。导绳器14的位置与绳筒座151位置对应。在本实施例中，第一绕绳半环131和第二绕绳半环132上均设有绳筒座151，因此整个绕绳座13上能同时安装两个保暖绳筒15，实现双股保暖绳的绕制，效率更高，效果更好。

在使用过程中，

当用户需要安装管道保护绕绳机时，可以选用第一种适配，先将第一本体半环112和第二本体半环113扣合在管道10的高处，然后通过螺栓紧固第一本体半环112和第二本体半环113；再将第一绕绳半环131和第二绕绳半环132扣合在环状本体11上，锁定卡扣实现安装；

将保暖绳筒15安装到绳筒座151上，并将保暖绳穿过导绳器14固定在管道10上，释放管道保护绕绳机。在重力的作用下，管道保护绕绳机会沿着管道10向下运动，并带动滚轮121，滚轮121通过传动机构16将滚轮的旋转转换为绕绳座13围绕环状本体11的旋转，从而实现将保暖绳缠绕在管道10，缠绕的疏密和层数可以通过调整传动机构16的齿轮比来实现。

在该过程中，驱动电机138充当发电机的角色，能够为管道保护绕绳机提供限速缓降的功能，并将管道保护绕绳机的一部分重力势能转换为电能储存起来。

当绕制完成后，用户需要手动切断保暖绳并紧固。反向拆卸即可将管道保护绕绳机从管道10上移除，相应的选择收纳或者继续作业。如果继续作业，可以选择适配方式二提高适配效率。

当用户需要进行不方便使用重力作为动力的作业时，例如相对水平的管道缠绕保暖绳时，适配管道保护绕绳机的过程和上述方案一致。当适配完成后，能够够通过给驱动电机138供电获得动力，同时驱动绕绳座13进行绕绳作业和滚轮121沿着管道的行走。当然，在给相对竖直的管道10缠绕保暖绳时，也可以直接将管道保护绕绳机直接适配在管道10的低处并通过驱动电机138驱动。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种管道保护绕绳机，其特征在于，在所述管道上套设有环状本体，所述环状本体的内孔内设有爬行机构，所述爬行机构用于驱动所述环状本体沿所述管道运动；所述环状本体的外侧转动套设有绕绳座，所述绕绳座用于引导保暖绳缠绕在所述管道上；

所述环状本体内孔的侧面上设有收容腔，所述爬行机构包括设置在所述收容腔内的多个滚轮和用于连接滚轮和环状本体的伸缩连接器，所述滚轮用于抵压所述管道，所述伸缩连接器包括滑动连接的伸缩筒和伸缩杆，所述伸缩筒和伸缩杆分别和所述环状本体和滚轮连接，所述伸缩筒内设有用于抵推所述伸缩杆的伸缩弹性件；

所述管道保护绕绳机还包括用于将所述滚轮和绕绳座联动的传动机构，所述传动机构在所述滚轮的轮轴上转动安装有第一齿轮，所述伸缩筒上转动安装有通过链条与所述第一齿轮联动的第二齿轮，所述第二齿轮联动有两端设有螺旋齿轮的传动轴，所述绕绳座的内侧面环绕设置有第一传动齿，所述第一传动齿与所述螺旋齿轮啮合；

所述绕绳座的上端面还设有第二传动齿，所述环状本体上设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过第三传动齿轮与所述第二传动齿啮合。

2.如权利要求1所述的管道保护绕绳机，其特征在于，所述伸缩连接器上设有张紧器，所述张紧器用于在伸缩连接器伸缩时张紧所述链条，所述张紧器包括与所述第一齿轮和第二齿轮同模数的张紧齿。

3.如权利要求2所述的管道保护绕绳机，其特征在于，所述张紧器还包括张紧伸缩器，所述张紧伸缩器包括与所述伸缩筒连接的基座和与所述张紧齿连接的摆臂，所述基座和摆臂之间设有张紧弹性件。

4.如权利要求1所述的管道保护绕绳机，其特征在于，所述传动轴的轴向与所述伸缩连接器的伸缩方向垂直。

5.如权利要求1所述的管道保护绕绳机，其特征在于，所述环状本体由第一本体半环和第二本体半环可拆卸连接组成，所述第一本体半环和第二本体半环均设有数量相等且位置对应的所述爬行机构，所述绕绳座由第一绕绳半环和第二绕绳半环可拆卸连接组成。

6.如权利要求1所述的管道保护绕绳机，其特征在于，所述环状本体的外周面上间隔设有第一滚动钢珠且多个所述第一滚动钢珠形成围绕所述环状本体的外周面的第一定位环，所述绕绳座的内侧面上设有与所述第一定位环配合的第一定位槽。

7.如权利要求6所述的管道保护绕绳机，其特征在于，所述第一定位环在所述环状本体的高度方向上设有多道，所述第一定位槽的数量和位置与所述第一定位环对应。

8.如权利要求1所述的管道保护绕绳机，其特征在于，所述环状本体的下端面向外侧延伸形成定位轴肩，所述定位轴肩用于承托所述绕绳座。

9.如权利要求8所述的管道保护绕绳机，其特征在于，所述定位轴肩上间隔设有第二滚动钢珠且多个所述第二滚动钢珠形成沿所述定位轴肩布置的第二定位环，所述绕绳座的下端面上设有与所述第二定位环对应的第二定位槽。

10.如权利要求1所述的管道保护绕绳机，其特征在于，所述绕绳座上设有用于引导所述保暖绳的导绳器，所述导绳器为可供所述保暖绳从中通过的正多边形结构，所述导绳器的正多边形每条边上均安装有转动套。