CN107604968A - 可摆动多层多排软管绞盘机构及配置该机构的双轮铣槽机 - Google Patents
可摆动多层多排软管绞盘机构及配置该机构的双轮铣槽机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种可摆动多层多排软管绞盘机构及配置该机构的双轮铣槽机，两对挡板组件固定在泥浆卷筒上，旋转回转支承的内、外圈分别与泥浆卷筒、圆板组件连接；减速机固定在圆板组件上，绞盘支架的两条臂固定在圆板组件上，绞盘支架与旋转座相连；摆动回转支承的内圈和外圈分别与旋转座和固定座相连；摆动油缸的两端分别连接旋转座和固定座，摆动油缸的活塞杆端与旋转座相连，油缸端与固定座相连。相对于现有技术，本发明的有益效果为：本发明提供一种可摆动的多排多层软管绞盘机构，采用回转支承方式实现摆动功能，结构稳定可靠，并且回转支承及其润滑点均位于泥浆卷筒外部，拆装、维修、保养方便。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种可摆动多层多排软管绞盘机构及配置该机构的双轮铣槽机。
背景技术
双轮铣槽机是最先进的地下连续墙施工设备，目前主要应用于水利水电建设、城市地铁建设、高层建筑等大型工程的岩石层施工工程。双轮铣槽机的铣轮在槽内铣削岩石时，会产生大量岩石碎屑，碎屑与泥土、水混合形成泥浆。目前市场上主流排渣的方式双轮铣—泵举型双轮铣是依靠铣刀架底部泥浆泵实现排渣，泥浆软管需要跟随双轮铣泥浆泵实现同步下放。因此，双轮铣槽机主机上必须配置能缠绕及释放软管的泥浆绞盘，泥浆绞盘上软管容量即为双轮铣铣削槽深度。
目前市场上国内厂家及国外最早生产的双轮铣槽机配置的泥浆绞盘为单排多层结构：软管在绞盘卷筒上只能缠绕一排多层；绞盘挡板直径大（双轮铣铣削深度80m时，绞盘直径需大于5m）；绞盘自转回转支承固定在绞盘卷筒端面，泥浆绞盘悬臂长、弯矩大。单排多层绞盘由于挡板直径大，在整机上安装位置较高，降低了整机的稳定性；而且在拆装绞盘挡板时，需要先把泥浆卷筒装在主机上，再使用辅助起升设备，增大了人力、物力、财力、时间的消耗，高空作业也增加了拆装的危险性；由于整机运输高度限制，绞盘挡板需拆卸运输也增加了运输成本。
专利 CN1014455210A公布了一种可摆动的多层多排绞盘。绞盘旋转回转支承固定于卷筒内部；由于采用多层多排结构，为保证卷绕的整齐性，设计了用于实现绞盘摆动的驱动机构，并且该驱动机构部分位于卷筒内部。专利 CN 1014455210A公布的可摆动的多层多排绞盘，其采用两铰点加油缸方式实现绞盘的整体摆动。两个摆动铰点及油缸铰点均位于绞盘卷筒内部，在双轮铣槽机工作时，绞盘持续摆动，因此三个铰点一直承受较大的动载荷，铰点可靠性降低；由于绞盘卷筒直径小，以及卷筒内部布置减速机等结构紧凑，在进出卷筒对摆动铰点进行润滑、保养维修时很不方便。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种可摆动的多排多层软管绞盘机构及配置该机构的双轮铣槽机，通过该机构，可以以紧凑的体积容纳更长软管满足铣削深槽，并且软管缠绕释放整齐；绞盘挡板可在地面上装配在绞盘卷筒上，绞盘整体起吊安装在整机上，降低高空操作危险性，减少人力、物力、财力和时间的消耗；绞盘整体满足高度限制，减少运输成本；采用回转支承作为实现摆动功能的旋转件，并固定于绞盘卷筒外部，回转支承稳定可靠并且润滑安装方便。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：可摆动多层多排软管绞盘机构，两对挡板组件固定在泥浆卷筒上，其特征在于：旋转回转支承的内、外圈分别与泥浆卷筒、圆板组件连接；用于驱动旋转的第一动力装置固定在圆板组件上，绞盘支架的两条臂固定在圆板组件上，绞盘支架与旋转座相连；摆动回转支承的内圈和外圈分别与旋转座和固定座相连；用于实现摆动的第二动力装置的两端分别连接旋转座和固定座，第二动力装置的活动端与旋转座相连，第二动力装置的固定端与固定座相连。
更具体地，可摆动多层多排软管绞盘机构，两对挡板组件固定在泥浆卷筒上，旋转回转支承的内、外圈分别与泥浆卷筒、圆板组件连接；减速机固定在圆板组件上，绞盘支架的两条臂固定在圆板组件上，绞盘支架与旋转座相连；摆动回转支承的内圈和外圈分别与旋转座和固定座相连；摆动油缸的两端分别连接旋转座和固定座，摆动油缸的活塞杆端与旋转座相连，油缸端与固定座相连。
拉杆的两端分别与绞盘支架和圆板组件相连。
左右两对挡板组件通过可拆卸形式固定在泥浆卷筒上，绞盘支架通过可拆卸的形式与旋转座相连。
旋转回转支承的外圈和摆动回转支承的外圈均固定不动，旋转回转支承的内圈可旋转，摆动回转支承的内圈可摆动。旋转回转支承固定在泥浆卷筒中间部位或者固定在泥浆卷筒一端。
减速机输出端的小齿轮与旋转回转支承内圈上的大齿轮啮合；泥浆软管的一端连接在泥浆卷筒上，通过齿轮啮合带动泥浆卷筒的旋转，实现软管的缠绕和释放。
摆动油缸活塞杆的伸出和收缩实现旋转座的摆动，进而带动整个泥浆绞盘的摆动，整个泥浆绞盘包括绞盘支架、泥浆卷筒、圆盘组件、挡板组件、拉杆。
缠绕、释放泥浆软管时，控制摆动油缸活塞杆的伸缩使得整个泥浆绞盘摆动，待执行缠绕和释放的泥浆软管与泥浆卷筒的切点即收放点在泥浆卷筒外表面左右两端来回移动。
泥浆软管缠绕或释放一圈后，摆动油缸活塞杆伸出或缩回一个固定的距离；在收放点移动到泥浆卷筒外表面左、右端时，摆动油缸活塞杆分别处于最长、最短状态。
所述的泥浆卷筒外表面设置若干圈凸起，凸起沿着泥浆卷筒周向延伸形成一圈凸起，相邻圈凸起之间形成导向槽。
本发明还提供配置前述的机构的双轮铣槽机。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：本发明提供一种可摆动的多排多层软管绞盘机构，通过该机构，可以以紧凑的体积满足铣削深槽，并且通过控制程序使软管缠绕释放整齐，同时减少了软管的磨损；绞盘卷筒可先固定在地面工装上，然后安装左右两对挡板组件及其它零部件，然后整体起吊安装在整机上，降低操作危险性，减少人力、物力、财力和时间的消耗；绞盘机构整体高度低，可直接安装在运输平板车上，减少了运输成本；摆动回转支承作为绞盘旋转部件结构稳定可靠；绞盘日常润滑保养维修方便。
附图说明
图1为本发明机构外部结构示意图；
图2为发明机构减速机剖面内部结构示意图；
图3为当摆动油缸活塞杆完全缩回时，泥浆绞盘摆动至最左端示意图；
图4为当摆动油缸活塞杆完全伸出时，泥浆绞盘整体摆动至最右端示意图；
图中：1挡板组件、2泥浆卷筒、3圆板组件、4绞盘支架、5拉杆、6旋转座、7摆动回转支承、8固定座、9摆动油缸、10销轴、11减速机、12旋转回转支承。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
根据图1-2，左右两对挡板组件1通过可拆卸形式固定在泥浆卷筒2上；旋转回转支承12的内、外圈分别与泥浆卷筒2和圆板组件3连接；减速机11固定在圆板组件3上，绞盘支架4的两条臂4a通过销轴10固定在圆板组件3上，拉杆5的两端分别通过销轴与绞盘支架4和圆板组件3相连；绞盘支架4通过可拆卸的形式与旋转座6相连；摆动回转支承7的内圈和外圈分别与旋转座6和固定座8相连；摆动油缸9的两端分别连接旋转座6和固定座8。
本发明的工作原理如下：
泥浆软管的收放：
减速机11固定在圆板组件3上，圆板组件3固定在旋转回转支承12的外圈（外圈固定不动）上，泥浆卷筒2固定在旋转回转支承12的内圈（内圈可旋转）上，减速机11输出端的小齿轮与旋转回转支承内圈上的大齿轮啮合。泥浆软管的一端连接在泥浆卷筒2上，通过齿轮啮合带动泥浆卷筒2的旋转，实现泥浆软管的缠绕和释放功能。减速机11运作而泥浆绞盘不摆动时，圆板组件和旋转回转支承外圈固定不动，旋转回转支承的内圈和泥浆卷筒2旋转，泥浆卷筒2沿着卷筒轴旋转且卷筒轴本身不动。
泥浆绞盘摆动：
摆动回转支承7的内圈（可摆动）与旋转座6相连，外圈（固定不动）与固定座8相连；摆动油缸9的活塞杆端与旋转座6相连，油缸端与固定座8相连。摆动油缸9活塞杆的伸出和收缩可实现旋转座6的摆动，进而带动整个泥浆绞盘（绞盘支架4和泥浆卷筒2、挡板组件1等）的左右摆动（摆动时卷筒轴也一起摆动）。
为实现软管缠绕和释放的整齐性，进行如下控制：
泥浆软管在缠绕、释放过程时，使摆动油缸9的活塞杆端带动泥浆绞盘摆动，由于若干圈凸起2a之间的空间形成了若干导向槽，因此可实现多层多排软管缠绕或释放，相邻两圈凸起之间形成一个导向槽，凸起结构可以为三角柱体，待执行缠绕和释放的软管与泥浆卷筒2的切点即收放点会在泥浆卷筒2外表面左右两端（最左端靠近左端的挡板组件，最右端靠近右端的挡板组件，移动方向即为在图1和图2中的左右方向）来回移动，收放点在左右移动同时，需控制摆动油缸9活塞杆的伸缩实现泥浆卷筒2的左右摆动；而且在软管缠绕和释放一圈周期后，摆动油缸9活塞杆再伸出或缩回一个固定的距离；在收放点移动到泥浆卷筒2最左、右端时，此时摆动油缸9活塞杆处于最长、最短状态，在收放点反向移动时，摆动油缸9活塞杆也反向移动。
参见图3和图4，运动过程具体为：开始缠绕时，软管缠绕点在最右端，处于附图3状态，摆动油缸9的活塞杆处于完全缩回状态，摆动油缸9的活塞杆伸出A/5（A为活塞杆单程行程），减速机11旋转并带动泥浆卷筒2旋转，缠绕软管，缠绕1圈之后，摆动油缸9的活塞杆再伸出A/5，继续缠绕第2圈，直至摆动油缸9的活塞杆伸出第5个A/5行程即完全伸出时即附图4，继续缠绕第5圈，此时第一层的5圈缠满，此时缠绕软管点在最左端；
此时开始第二层缠绕，摆动油缸9的活塞杆缩回A/5，缠绕第二层第一圈，以此类推直至摆动油缸9的活塞杆缩回第5个A/5行程即完全缩回时即又到附图3的状态，继续缠绕第5圈，此时第二层的5圈缠满，软管缠绕点又处于最右端；
依次完成第三层、第四层...等若干层的缠绕，缠绕层数优选奇数层，优选最终软管缠绕点处于最左端。缠绕或者释放软管过程同时包含摆动油缸活塞杆伸出或缩回运动。
释放软管时，减速机11反向旋转。开始释放时，假设软管释放点在最左端，摆动油缸9的活塞杆处于完全伸长状态，摆动油缸9的活塞杆缩回A/5后再释放一圈软管，摆动油缸9的活塞杆再缩回A/5并释放新的一圈软管，以此类推释放5圈后释放软管点在最右端，活塞杆处于完全缩回状态；此时开始第二层软管的释放，摆动油缸9的活塞杆伸长A/5，释放第二层第一圈，以此类推直至摆动油缸9的活塞杆伸长第5个A/5行程即完全伸长时即又到附图4的状态，继续释放第5圈，此时第二层的5圈完全释放，软管释放又处于最左端；以此类推，可以完成其它各层软管的释放。
在一个具体实施例中，本发明采用摆动油缸推动回转支承旋转形式，本发明还可采用马达减速机驱动回转支承的形式；本发明旋转回转支承固定在泥浆卷筒中间部位，也可以固定在泥浆卷筒一端。本发明采用回转支承作为多层多排软管绞盘机构实现摆动功能的运动件方式；本发明绞盘旋转回转支承固定在绞盘卷筒中间部位。
本发明提供一种可摆动的多排多层软管绞盘机构，采用回转支承方式实现摆动功能，结构稳定可靠，并且回转支承及其润滑点均位于泥浆卷筒外部，拆装、维修、保养方便。
需要说明的是，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.可摆动多层多排软管绞盘机构，两对挡板组件（1）固定在泥浆卷筒（2）上，其特征在于：旋转回转支承（12）的内、外圈分别与泥浆卷筒（2）、圆板组件（3）连接；用于驱动旋转的第一动力装置固定在圆板组件（3）上，绞盘支架（4）的两条臂（4a）固定在圆板组件（3）上，绞盘支架（4）与旋转座（6）相连；摆动回转支承（7）的内圈和外圈分别与旋转座（6）和固定座（8）相连；用于实现摆动的第二动力装置的两端分别连接旋转座（6）和固定座（8），第二动力装置的活动端与旋转座（6）相连，第二动力装置的固定端与固定座（8）相连。
2.根据权利要求1所述的可摆动多层多排软管绞盘机构，其特征在于，拉杆（5）的两端分别与绞盘支架（4）和圆板组件（3）相连。
3.根据权利要求1所述的可摆动多层多排软管绞盘机构，其特征在于，左右两对挡板组件（1）通过可拆卸形式固定在泥浆卷筒（2）上，绞盘支架（4）通过可拆卸的形式与旋转座（6）相连。
4.根据权利要求1所述的可摆动多层多排软管绞盘机构，其特征在于，旋转回转支承（12）的外圈和摆动回转支承（7）的外圈均固定不动，旋转回转支承（12）的内圈可旋转，摆动回转支承（7）的内圈可摆动；旋转回转支承（12）固定在泥浆卷筒中间部位或者固定在泥浆卷筒一端。
5.根据权利要求3所述的可摆动多层多排软管绞盘机构，其特征在于，用于驱动旋转的第一动力装置为减速机（11），减速机（11）输出端的小齿轮与旋转回转支承（12）内圈上的大齿轮啮合；泥浆软管的一端连接在泥浆卷筒（2）上，通过齿轮啮合带动泥浆卷筒（2）的旋转，实现泥浆软管的缠绕和释放。
6.根据权利要求1所述的可摆动多层多排软管绞盘机构，其特征在于，用于实现摆动的第二动力装置为摆动油缸（9）或减速马达，摆动油缸（9）活塞杆的伸出和收缩实现旋转座（6）的摆动，进而带动整个泥浆绞盘的摆动，整个泥浆绞盘包括绞盘支架（4）、泥浆卷筒（2）、圆盘组件（3）、挡板组件（1）、拉杆（5）。
7.根据权利要求6所述的可摆动多层多排软管绞盘机构，其特征在于，缠绕、释放泥浆软管时，控制摆动油缸（9）活塞杆的伸缩使得整个泥浆绞盘摆动，待执行缠绕和释放的泥浆软管与泥浆卷筒（2）的切点即收放点在泥浆卷筒（2）外表面左右两端来回移动。
8.根据权利要求6所述的可摆动多层多排软管绞盘机构，其特征在于，泥浆软管缠绕或释放一圈后，摆动油缸（9）活塞杆再伸出或缩回一个固定的距离；在收放点移动到泥浆卷筒（2）外表面左、右端时，摆动油缸（9）活塞杆分别处于最长、最短状态。
9.根据权利要求6所述的可摆动多层多排软管绞盘机构，其特征在于，所述的泥浆卷筒（2）外表面设置若干圈凸起，凸起结构沿着泥浆卷筒（2）周向延伸形成一圈凸起，相邻圈凸起之间形成导向槽。
10.配置权利要求1-9任意一项所述的机构的双轮铣槽机。
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