CN107500164B - 曲轴排绳器及其安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开的曲轴排绳器属于工程机械技术领域，具体涉及一种辅助折线绳槽卷筒多层卷绕钢丝绳的曲轴排绳器。主要由支架、偏移装置、曲轴、卡箍、轴承、挡块组成。通过曲轴的主曲轨道面来控制排绳滑轮的偏转过程，将折线绳槽卷筒卷绕钢丝绳的入绳偏角随时控制在一个最佳的区间内，可最大限度的保护钢丝绳，减小其因磨损与塑性变形导致断丝并最终失效的速度，并从根源上解决乱绳问题，极大的延长钢丝绳的使用寿命。本发明的特点是，采用了纯机械式设计，无需附加其它动力；并且结构简单、安装方便、稳定性好、性价比高，非常适用于各种大型卷扬类机械。

Description

曲轴排绳器及其安装结构

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种辅助折线绳槽卷筒多层卷绕钢丝绳的曲轴排绳器。

背景技术

折线绳槽卷筒能够实现钢丝绳规则的多层卷绕；既可保证卷扬类机械大容绳量的要求，又能有效的保证钢丝绳的使用寿命。因此，在石油钻井、采矿工业、建筑施工、航空吊运、深海探测及起重工业等领域都得到了广泛的应用，尤其是双折线绳槽卷筒应用更为普遍。然而，在许多实际应用中，经常会出现钢丝绳快速断丝、乱绳及短时间内失效等问题；对工程施工带来许多不利的影响。即使是配置了排绳器，钢丝绳的卷绕情况往往还是不能得到良好的改善。

目前，辅助折线绳槽卷筒卷绕钢丝绳的排绳器主要有以下三种。

第一种，强制规范式排绳器，具体是折线绳槽卷筒与排绳器的自交双螺旋轴通过链条连接，月牙滑块嵌入自交双螺旋轴的螺旋槽内；当折线绳槽卷筒带动自交双螺旋轴旋转时，螺旋槽就会强制月牙滑块带动排绳滑轮在轴向方向往返运动，从而辅助绕绳。这种排绳器理论上是可以将钢丝绳的入绳偏角随时控制在一个最佳范围内，可保证钢丝绳的绕绳质量；但是，它对制作精度要求很高，生产成本高昂；传动误差容易积累，使用一段时间后就会存在很大的排绳错位；并且，月牙滑块不能承受太大的阻力，不太适用大型卷扬类机械。

第二种，平轴自由滑动式排绳器，具体是利用钢丝绳的卷绕运动带动排绳滑轮在与折线绳槽卷筒轴心平行的排绳轴上往返滑动，从而辅助绕绳。这种排绳器结构简单、成本低廉，应用非常广泛；但是排绳滑轮滑动时受到的摩擦阻力较大，反而会增大绕绳时的入绳偏角，不适合入绳偏角较大的绕绳状况。

第三种，斜轴自由滑动式排绳器，具体是利用钢丝绳的卷绕运动带动排绳滑轮在与折线绳槽卷筒轴心倾斜一定角度的排绳轴上往返滑动，从而辅助绕绳。这种排绳器可有效减小绕绳时的最大入绳偏角，但是对整个绕绳过程不能很好的控制。斜轴的倾斜角度变换具有突变性，对绕绳的稳定性会产生一些影响；并且，斜轴还有可能被卡住，角度无法变换，就会反向加大绕绳时的入绳偏角，造成钢丝绳更加严重的损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种曲轴排绳器，可将折线绳槽卷筒卷绕钢丝绳的入绳偏角随时控制在一个最佳的区间内，最大限度的保护钢丝绳，减小其因磨损与塑性变形导致断丝并最终失效的速度，并从根源上解决乱绳问题，极大的延长钢丝绳的使用寿命。相应地，同时提供该曲轴排绳器的安装结构。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：曲轴排绳器，包括支架、偏移装置、曲轴；

曲轴的轨道部位的横截面为矩形形态，其上下两端为侧平轨道面，两侧为曲线轨道面，曲线轨道面具有弧形轨道面；在两曲线轨道面之中，凸面的一侧为主曲轨道面，凹面的一侧为辅助轨道面；曲轴在支架上横向设置；

偏移装置包括偏移框架，偏移框架上设置有侧导轮、排绳滑轮、内导轮、滚轮，偏移装置套装在曲轴上，滚轮的轮缘紧贴在曲轴的主曲轨道面上，内导轮的轮缘紧贴在曲轴的辅助轨道面上，侧导轮分别紧贴在曲轴的两侧平轨道面上，使得偏移装置可沿曲轴的轨道面往返移动；排绳滑轮设于曲轴的辅助轨道面一侧，并且排绳滑轮的转动平面与曲轴的轨道轴线之间垂直设置。

进一步的是：曲线轨道面为对称结构，包括中部的弧形轨道面及两端的平直轨道面，弧形轨道面与平直轨道面在连接处相切。

进一步的是：曲轴的轨道两端固定设置有卡箍。

进一步的是：偏移框架上设置有挡绳杆，挡绳杆分别配设于排绳滑轮的顶部和底部。

进一步的是：偏移框架包括两横向夹板和两竖向夹板；内导轮、滚轮安装在两横向夹板之间，侧导轮安装在横向夹板内，排绳滑轮安装在两竖向夹板之间。

进一步的是：还包括轴承、挡块；曲轴通过轴承安装在支架的两同心孔内；挡块固定安装在曲轴两端，与支架上的旋转限位槽配合，用以限制曲轴的旋转角度。

曲轴排绳器需配合折线绳槽卷筒、过绳滑轮使用，其安装结构为：支架、折线绳槽卷筒、过绳滑轮固定设置，折线绳槽卷筒位于排绳滑轮侧下方，过绳滑轮位于排绳滑轮侧上方，折线绳槽卷筒、过绳滑轮均位于远离曲轴的一侧，折线绳槽卷筒、过绳滑轮、排绳滑轮的转动轴平行设置，折线绳槽卷筒、过绳滑轮相对于曲轴设于其弧形轨道面的中部位置，折线绳槽卷筒与排绳滑轮之间的间距，大于过绳滑轮与排绳滑轮之间的间距。

本发明的有益效果是：通过曲轴的主曲轨道面来控制排绳滑轮的偏转过程，将折线绳槽卷筒卷绕钢丝绳的入绳偏角随时控制在一个最佳的区间内。可最大限度的保护钢丝绳，减小其因磨损与塑性变形导致断丝并最终失效的速度，并从根源上解决乱绳问题，极大的延长钢丝绳的使用寿命。

附图说明

图1是曲轴排绳器结构示意图。

图2是曲轴排绳器的安装结构主视图。

图3是曲轴排绳器的安装结构俯视图。

图4是偏移装置结构示意图。

图5是曲轴结构形态示意图。

图中标记:1-支架，2-偏移装置，3-曲轴，4-卡箍，5-轴承，6-挡块，7-折线绳槽卷筒，8-过绳滑轮，21-偏移框架，22-侧导轮，23-挡绳杆，24-排绳滑轮，25-内导轮，26-滚轮，31-轴颈，32-侧平轨道面，33-曲线轨道面。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图4、图5所示，曲轴排绳器，包括支架1、偏移装置2、曲轴3；

曲轴3的轨道部位的横截面为矩形形态，其上下两端为侧平轨道面32，两侧为曲线轨道面33，曲线轨道面33具有弧形轨道面；在两曲线轨道面33之中，凸面的一侧为主曲轨道面，凹面的一侧为辅助轨道面；曲轴3在支架1上横向设置；

偏移装置2包括偏移框架21，偏移框架21上设置有侧导轮22、排绳滑轮24、内导轮25、滚轮26，偏移装置2套装在曲轴3上，滚轮26的轮缘紧贴在曲轴3的主曲轨道面上，内导轮25的轮缘紧贴在曲轴3的辅助轨道面上，侧导轮22分别紧贴在曲轴3的两侧平轨道面32上，使得偏移装置2可沿曲轴的轨道面往返移动；排绳滑轮24设于曲轴3的辅助轨道面一侧，并且排绳滑轮24的转动平面与曲轴3的轨道轴线之间垂直设置。

曲轴排绳器适用于相对于折线绳槽卷筒后出绳的排绳方式，曲轴排绳器需配合折线绳槽卷筒7、过绳滑轮8使用，如图2、图3所示，其安装结构为：支架1、折线绳槽卷筒7、过绳滑轮8固定设置，折线绳槽卷筒7位于排绳滑轮24侧下方，过绳滑轮8位于排绳滑轮24侧上方，折线绳槽卷筒7、过绳滑轮8均位于远离曲轴3的一侧，折线绳槽卷筒7、过绳滑轮8、排绳滑轮24的转动轴平行设置，折线绳槽卷筒7、过绳滑轮8相对于曲轴3设于其弧形轨道面的中部位置，折线绳槽卷筒7与排绳滑轮24之间的间距，大于过绳滑轮8与排绳滑轮24之间的间距。

实施时，钢丝绳从折线绳槽卷筒7引出后，绕过排绳滑轮24的绳槽，然后，从过绳滑轮8的绳槽绕出。排绳滑轮24将折线绳槽卷筒7与过绳滑轮8之间的钢丝绳分成长度不同的两段。排绳滑轮24在两段钢丝绳的轴向合力的作用下随钢丝绳在折线绳槽卷筒7上的卷绕而带动偏移装置2在曲轴3上往返移动。偏移装置2在曲轴3的往返移动主要是依靠滚轮26在主曲轨道面上的滚动而实现。曲线轨道面33优选采用对称结构，包括中部的弧形轨道面及两端的平直轨道面，弧形轨道面与平直轨道面在连接处相切。假设，偏移装置2处于主曲轨道面中心位置时开始排绳，随着偏移装置2在主曲轨道面上的圆周运动，排绳滑轮24相对折线绳槽卷筒7轴心的偏转角度也就不断增大，直到偏移装置2中心线滑过主曲轨道面的相切位置后，排绳滑轮24偏转角度达到最大并不再变化。当偏移装置2在主曲轨道面上反向圆周运动后，排绳滑轮24偏转角度开始慢慢变小，直到回到主曲轨道面的中心位置时，偏转角度变为零。随着钢丝绳卷绕的继续进行，偏移装置2继续圆周运动，排绳滑轮24向另外一侧的偏转角度同样不断增大，直到偏移装置2中心线滑过主曲轨道面的另一边的相切位置后，排绳滑轮24偏转角度达到最大并不再变化；如此反复循环排绳。本发明可将折线绳槽卷筒7卷绕钢丝绳的入绳偏角随时控制在一个最佳的区间内，最大限度的保护钢丝绳，减小其因磨损与塑性变形导致断丝并最终失效的速度，并从根源上解决乱绳问题，极大的延长钢丝绳的使用寿命。

曲轴3优选设置为可旋转结构，曲轴排绳器还包括轴承5、挡块6；曲轴3通过轴承5安装在支架1的两同心孔内；挡块6固定安装在曲轴3两端，与支架1上的旋转限位槽配合，用以限制曲轴3的旋转角度。在本实施例中，曲轴3的两端为轴颈31，轴颈31通过轴承5安装在支架1的两同心孔内；挡块6安装在轴颈31端面的凹槽内。折线绳槽卷筒7多层卷绕时，曲轴3在侧导轮22作用下自动旋转调节，从而保证曲轴3轴心线与两段钢丝绳的径向合力的作用线垂直相交，径向反作用力全部由两组滚轮26来承受。

曲轴3的轨道两端固定设置有卡箍4，以防止偏移装置2因钢丝绳振动而超出极限设定位置。

偏移框架21上设置有挡绳杆23，挡绳杆23分别配设于排绳滑轮24的顶部和底部。挡绳杆23用以防止排绳时，钢丝绳跳出排绳滑轮24绳槽。

偏移框架21包括两横向夹板和两竖向夹板；内导轮25、滚轮26安装在两横向夹板之间，侧导轮22安装在横向夹板内，排绳滑轮24安装在两竖向夹板之间。偏移框架21结构简单，方便加工制作。挡绳杆23可在竖向夹板上通过支杆设置。

Claims (7)

1.曲轴排绳器，包括支架(1)、偏移装置(2)，偏移装置(2)包括偏移框架(21)，偏移框架(21)上设置有侧导轮(22)、排绳滑轮(24)、内导轮(25)、滚轮(26)，其特征在于：还包括曲轴(3)；曲轴(3)的轨道部位的横截面为矩形形态，其上下两端为侧平轨道面(32)，两侧为曲线轨道面(33)，曲线轨道面(33)具有弧形轨道面；在两曲线轨道面(33)之中，凸面的一侧为主曲轨道面，凹面的一侧为辅助轨道面；曲轴(3)在支架(1)上横向设置；

偏移装置(2)套装在曲轴(3)上，滚轮(26)的轮缘紧贴在曲轴(3)的主曲轨道面上，内导轮(25)的轮缘紧贴在曲轴(3)的辅助轨道面上，侧导轮(22)分别紧贴在曲轴(3)的两侧平轨道面(32)上，使得偏移装置(2)可沿曲轴的轨道面往返移动；排绳滑轮(24)设于曲轴(3)的辅助轨道面一侧，并且排绳滑轮(24)的转动平面与曲轴(3)的轨道轴线之间垂直设置。

2.如权利要求1所述的曲轴排绳器，其特征在于：曲线轨道面(33)为对称结构，包括中部的弧形轨道面及两端的平直轨道面，弧形轨道面与平直轨道面在连接处相切。

3.如权利要求1所述的曲轴排绳器，其特征在于：曲轴(3)的轨道两端固定设置有卡箍(4)。

4.如权利要求1所述的曲轴排绳器，其特征在于：偏移框架(21)上设置有挡绳杆(23)，挡绳杆(23)分别配设于排绳滑轮(24)的顶部和底部。

5.如权利要求1所述的曲轴排绳器，其特征在于：偏移框架(21)包括两横向夹板和两竖向夹板；内导轮(25)、滚轮(26)安装在两横向夹板之间，侧导轮(22)安装在横向夹板内，排绳滑轮(24)安装在两竖向夹板之间。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的曲轴排绳器，其特征在于：还包括轴承(5)、挡块(6)；曲轴(3)通过轴承(5)安装在支架(1)的两同心孔内；挡块(6)固定安装在曲轴(3)两端，与支架(1)上的旋转限位槽配合，用以限制曲轴(3)的旋转角度。

7.曲轴排绳器的安装结构，其特征在于：包括权利要求1至6中任意一项所述的曲轴排绳器，还包括折线绳槽卷筒(7)、过绳滑轮(8)，支架(1)、折线绳槽卷筒(7)、过绳滑轮(8)固定设置，折线绳槽卷筒(7)位于排绳滑轮(24)侧下方，过绳滑轮(8)位于排绳滑轮(24)侧上方，折线绳槽卷筒(7)、过绳滑轮(8)均位于远离曲轴(3)的一侧，折线绳槽卷筒(7)、过绳滑轮(8)、排绳滑轮(24)的转动轴平行设置，折线绳槽卷筒(7)、过绳滑轮(8)相对于曲轴(3)设于其弧形轨道面的中部位置，折线绳槽卷筒(7)与排绳滑轮(24)之间的间距，大于过绳滑轮(8)与排绳滑轮(24)之间的间距。