CN107867654A - 一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机及其控制方法，液压卷扬机包括：卷筒，卷筒两端分别焊接有同心棘轮和筒圈；传动轴，传动轴分别与同心棘轮和筒圈连接；减速机；驱动马达；安全锁定器；制动装置，制动装置与筒圈配合连接；离合器，离合器设置在筒圈内，并与传动轴配合连接，控制方法包括如下步骤：(1)当驱动马达的B口进油时，进行提升动作；(2)当驱动马达的A口进油时，进行下降动作；(3)将驱动马达关闭，打开安全锁定器时，可实现自由下放动作，并可控制卷筒的自由下放速度及可对卷筒进行制动。本发明有效解决了液压卷扬机在提升和下降重物过程中不容易控制速度、不能随时制动等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压卷扬机，具体涉及一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机及其控制方法。
背景技术
液压卷扬机，另称为液压绞车，用于各种起重设备场合。可广泛用于输送机张紧装置，工程机械起重机械如汽车吊，履带吊，高空作业车，林业起重机，以及港口船舶类的如港口吊，浮船吊，挖泥船，克令吊，吊艇架，以及可以用于大型的起重设备如石油钻机，海上石油钻井平台，桩工机械类的旋挖钻机，凿岩钻机，岩心钻机，静液压压桩机等等。
市场上使用的液压卷扬机下放速度不可控，只能匀速下放和提升，在使用过程中一直需要动力驱动控制，且使用速度与动力配置有关，不能满足各种工程工艺的需求。因此，需要设计一种可实现自由落体，并且下落速度可控制，可随时制动的便捷、安全、节能的卷扬机来满足不同的作业工程的需求。
发明内容
本发明为了解决上述问题，从而提供一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机及其控制方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机，所述液压卷扬机包括外壳，所述外壳包括壳体筒体部及设置于壳体筒体部轴向两端的壳体左侧部和壳体右侧部，所述液压卷扬机还包括：
卷筒，所述卷筒设置在壳体筒体部内，所述卷筒两端分别焊接有同心棘轮和筒圈；
传动轴，所述传动轴分别与同心棘轮和筒圈连接；
减速机，所述减速机设置在壳体左侧部上，所述减速机与传动轴连接；
驱动马达，所述驱动马达与减速机驱动连接；
安全锁定器，所述安全锁定器与同心棘轮相啮合；
制动装置，所述制动装置设置在壳体右侧部上，所述制动装置与筒圈配合连接；
离合器，所述离合器设置在筒圈内，并与传动轴配合连接。
在本发明的一个优选实施例中，所述传动轴分别通过轴承与同心棘轮和筒圈连接。
在本发明的一个优选实施例中，所述减速机内设有减速器和减速器制动器，所述减速器制动器通过传动轴与同心棘轮联动。
在本发明的一个优选实施例中，所述安全锁定器上设有棘爪电磁阀和液压油缸。
在本发明的一个优选实施例中，所述制动装置包括抱箍、调整机构、拉力弹簧、液压油缸和支架，所述抱箍抱于筒圈外圆，所述抱箍为两半结构，抱箍的一端开口处设有调整机构，抱箍的另一端开口处的一边通过连杆连接拉力弹簧和液压油缸，拉力弹簧与液压油缸的固定在支架上，抱箍的另一端开口处的另一边通过连接板固定在支架上。
在本发明的一个优选实施例中，所述传动轴两端分别设有机架，所述液压卷扬机还包括支撑板、拉伸弹簧、Y型杆、环形摩擦带、第二液压油缸和压力弹簧，所述离合器通过支撑板固定在机架上，所述支撑板一端焊接于机架上，另一端两侧分别设有两块板，这两块板与环形摩擦带的开口两段内侧固定，拉伸弹簧分别与这两块板连接，所述环形摩擦带的外圈面与筒圈的内圈可接触，所述Y型杆安装在支撑板的中部，所述Y型杆一端卡在环形摩擦带开口端，另两端分别与第二液压油缸和压力弹簧连接，所述第二液压油缸和压力弹簧分别固定在机架上。
一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
(1)当驱动马达的B口进油时，驱动马达通过驱动减速机和传动轴带动卷筒转动，进行提升动作；
(2)当驱动马达的A口进油时，驱动马达通过驱动减速机和传动轴带动卷筒转动，进行下降动作；
(3)将驱动马达关闭，打开安全锁定器时，可实现自由下放动作，通过制动装置可控制卷筒的自由下放速度及可对卷筒进行制动。
在本发明的一个优选实施例中，驱动马达的B口进油旋转时，驱动马达带动减速机和传动轴转动，此时，离合器通过压力弹簧拉伸和第二液压油缸收紧，使环形摩擦带与筒圈内圈涨紧，产生巨大摩擦，这时传动轴转动带动主卷筒转动，可实现提升动作。
在本发明的一个优选实施例中，驱动马达的A口进油旋转，驱动马达带动减速机和传动轴转动，此时，离合器通过压力弹簧拉伸和第二液压油缸收紧，使环形摩擦带与筒圈内圈涨紧，产生巨大摩擦，这时传动轴转动带动主卷筒转动，实现下降动作。
在本发明的一个优选实施例中，实现自由下放动作时，先将安全锁定器打开，再关闭驱动马达，此时，离合器通过压力弹簧压缩和第二液压油缸张开，使环形摩擦带与筒圈内圈分离，通过拉升弹簧和液压油缸张开带动连杆使抱箍抱紧，并与卷筒后侧外圈产生巨大摩擦，松开抱箍时，可实现自由下放；
通过控制液压油缸上的脚踏制动比例阀的进油量时，可控制拉力弹簧和液压油缸的伸缩，从而可控制抱箍与筒圈外圈摩擦力大小的变化，从而实现控制卷筒的自由下放速度及可对卷筒进行制动。
本发明的有益效果是：
本发明结构简单，操作方便，有效解决了液压卷扬机在提升和下降重物过程中不容易控制速度、不能随时制动、一直需要动力驱动控制、操作不方便等问题，并且还有效避免机械组成部件的损坏，保障卷扬机的正常工作，延长卷扬机的使用寿命，同时作业安全性也得到保证。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为制动装置的结构示意图；
图3为安全锁定器与同心棘轮的配合示意图；
图4为本发明的工作原理图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1至图4，本发明提供的内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机，其包括外壳，所述外壳包括壳体筒体部及设置于壳体筒体部轴向两端的壳体左侧部和壳体右侧部，其还包括驱动马达1、减速机2、同心棘轮3、安全锁定器4、卷筒5、滚动轴承6、制动装置7、机架8、离合器9和传动轴10。
卷筒5，其设置在壳体筒体部内，其两端分别焊接有同心棘轮3和筒圈11，其通过顺时针旋转和逆时针旋转可实现提升和下降两个动作。
传动轴10，其通过两个滚动轴承6分别与同心棘轮3和筒圈11连接，其可驱动同心棘轮3和筒圈11进行旋转。
减速机2，其设置在壳体左侧部上，其与传动轴10连接，其可带动传动轴10旋转。
在减速机2内设有减速器2.2和减速器制动器2.1，减速器制动器2.1通过传动轴10与同心棘轮3相连。
驱动马达1，其与减速机2驱动连接，其通过驱动减速机2可驱动传动轴10进行顺时针或逆时针转动。
在驱动马达1上设有A口和B口，通过A口和B口的进油来控制传动轴10的两个方向的转动。
安全锁定器4，其与同心棘轮3相啮合，其是用于对卷筒5进行锁定。
另外，在安全锁定器4上设有棘爪电磁阀4.1和液压油缸4.2，通过棘爪电磁阀4.1和液压油缸4.2可控制安全锁定器4的开启和关闭。
制动装置7，其设置在壳体右侧部上，其与筒圈11配合连接，其是用于对卷筒5进行制动，并可控制筒圈11的自由下放速度。
制动装置7包括抱箍7.1、调整机构7.2、拉力弹簧7.3、液压油缸7.4和支架7.5。
抱箍7.1抱于筒圈11外圆，用于对筒圈11进行限位，抱箍7.1具体为两半结构，抱箍7.1的一端开口处设有调整机构7.2，抱箍7.1的另一端开口处的一边通过连杆连接拉力弹簧7.3和液压油缸7.4，拉力弹簧7.3与液压油缸7.4固定在支架7.5上，抱箍7.1的另一端开口处的另一边通过连接板固定在支架7.5上。
在液压油缸7.4上设有脚踏制动比例阀7.6，脚踏制动比例阀7.6可控制液压油缸7.4的进油量，而通过控制进油量可控制拉力弹簧7.3和液压油缸7.4的伸缩比例，从而实现对筒圈11的自由下放速度进行控制。
通过上述结构构成的制动装置7可实现对筒圈11的自由下放速度进行控制，并可对筒圈11进行制动。
离合器9，其设置在筒圈11内，并与传动轴10配合连接，其是用于与卷筒5摩擦连接，控制卷筒5转动和停止。
在传动轴10两端分别设有机架8，本申请提供的液压卷扬机还包括支撑板9.1、拉伸弹簧9.2、Y型杆9.3、环形摩擦带9.4、第二液压油缸9.5和压力弹簧9.6，离合器9通过支撑板9.1固定在机架8上，支撑板9.1一端焊接于机架8上，另一端两侧分别设有两块板，这两块板与环形摩擦带9.4的开口两段内侧固定，拉伸弹簧9.2分别与这两块板连接，环形摩擦带9.4的外圈面与筒圈11的内圈可接触，Y型杆9.3安装在支撑板9.1的中部，Y型杆9.3一端卡在环形摩擦带9.4开口端，另两端分别与第二液压油缸9.5和压力弹簧9.6连接，第二液压油缸9.5和压力弹簧9.6分别固定在机架8上。
另外，在离合器9上设有电磁阀9.7，电磁阀9.7可控制离合器9的工作。
基于上述方案的实施，本申请还提供一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机的控制方法，其包括如下步骤：
(1)当驱动马达1的B口进油时，驱动马达1通过驱动减速机2和传动轴10带动卷筒5转动，进行提升动作；
(2)当驱动马达1的A口进油时，驱动马达1通过驱动减速机2和传动轴10带动卷筒5转动，进行下降动作；
(3)将驱动马达1关闭，打开安全锁定器4时，可实现自由下放动作，通过制动装置7可控制卷筒5的自由下放速度及可对卷筒5进行制动。
另外，驱动马达1的B口进油旋转时，驱动马达1带动减速机2和传动轴10转动，此时，离合器9通过压力弹簧9.6拉伸和第二液压油缸9.5收紧，使环形摩擦带9.4与筒圈11内圈涨紧，产生巨大摩擦，这时传动轴10转动带动卷筒5转动，就可实现提升动作。
同样，驱动马达1的A口进油旋转，驱动马达1带动减速机2和传动轴10进行反向转动，此时，离合器9通过压力弹簧9.6拉伸和第二液压油缸9.5收紧，使环形摩擦带9.4与筒圈11内圈涨紧，产生巨大摩擦，这时传动轴10转动带动卷筒5转动，就可实现下降动作。
当需要进行自由下放动作时，将安全锁定器4打开，关闭驱动马达1，此时，离合器9通过压力弹簧9.6压缩和第二液压油缸9.5张开，使环形摩擦带9.4与筒圈11内圈分离，通过拉力弹簧7.3和液压油缸7.4张开带动连杆使抱箍7.1抱紧，并与筒圈11外圈产生巨大摩擦，松开抱箍7.1时，就可实现自由下放；
另外，通过控制液压油缸7.4上的脚踏制动比例阀7.6的进油量时，可控制拉力弹簧7.3和液压油缸7.4的伸缩，从而可控制抱箍7.1与筒圈11外圈摩擦力大小的变化，从而实现控制卷筒5的自由下放速度及可对卷筒5进行制动。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机，所述液压卷扬机包括外壳，所述外壳包括壳体筒体部及设置于壳体筒体部轴向两端的壳体左侧部和壳体右侧部，其特征在于，所述液压卷扬机还包括：
卷筒，所述卷筒设置在壳体筒体部内，所述卷筒两端分别焊接有同心棘轮和筒圈；
传动轴，所述传动轴分别与同心棘轮和筒圈连接；
减速机，所述减速机设置在壳体左侧部上，所述减速机与传动轴连接；
驱动马达，所述驱动马达与减速机驱动连接；
安全锁定器，所述安全锁定器与同心棘轮相啮合；
制动装置，所述制动装置设置在壳体右侧部上，所述制动装置与筒圈配合连接；
离合器，所述离合器设置在筒圈内，并与传动轴配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机，其特征在于，所述传动轴分别通过滚动轴承与同心棘轮和筒圈连接。
3.根据权利要求1所述的一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机，其特征在于，所述减速机内设有减速器和减速器制动器，所述减速器制动器通过传动轴与同心棘轮联动。
4.根据权利要求1所述的一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机，其特征在于，所述安全锁定器上设有棘爪电磁阀和液压油缸。
5.根据权利要求1所述的一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机，其特征在于，所述制动装置包括抱箍、调整机构、拉力弹簧、液压油缸和支架，所述抱箍抱于筒圈外圆，所述抱箍为两半结构，抱箍的一端开口处设有调整机构，抱箍的另一端开口处的一边通过连杆连接拉力弹簧和液压油缸，拉力弹簧与液压油缸的固定在支架上，抱箍的另一端开口处的另一边通过连接板固定在支架上。
6.根据权利要求1所述的一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机，其特征在于，所述传动轴两端分别设有机架，所述液压卷扬机还包括支撑板、拉伸弹簧、Y型杆、环形摩擦带、第二液压油缸和压力弹簧，所述离合器通过支撑板固定在机架上，所述支撑板一端焊接于机架上，另一端两侧分别设有两块板，这两块板与环形摩擦带的开口两段内侧固定，拉伸弹簧分别与这两块板连接，所述环形摩擦带的外圈面与筒圈的内圈可接触，所述Y型杆安装在支撑板的中部，所述Y型杆一端卡在环形摩擦带开口端，另两端分别与第二液压油缸和压力弹簧连接，所述第二液压油缸和压力弹簧分别固定在机架上。
7.一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
(1)当驱动马达的B口进油时，驱动马达通过驱动减速机和传动轴带动卷筒转动，进行提升动作；
(2)当驱动马达的A口进油时，驱动马达通过驱动减速机和传动轴带动卷筒转动，进行下降动作；
(3)将驱动马达关闭，打开安全锁定器时，可实现自由下放动作，通过制动装置可控制卷筒的自由下放速度及可对卷筒进行制动。
8.根据权利要求7所述的一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机的控制方法，其特征在于，驱动马达的B口进油旋转时，驱动马达带动减速机和传动轴转动，此时，离合器通过压力弹簧拉伸和第二液压油缸收紧，使环形摩擦带与筒圈内圈涨紧，产生巨大摩擦，这时传动轴转动带动主卷筒转动，可实现提升动作。
9.根据权利要求7所述的一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机的控制方法，其特征在于，驱动马达的A口进油旋转，驱动马达带动减速机和传动轴转动，此时，离合器通过压力弹簧拉伸和第二液压油缸收紧，使环形摩擦带与筒圈内圈涨紧，产生巨大摩擦，这时传动轴转动带动主卷筒转动，实现下降动作。
10.根据权利要求7所述的一种内涨外抱自由放绳制动可控的液压卷扬机的控制方法，其特征在于，实现自由下放动作时，先将安全锁定器打开，再关闭驱动马达，此时，离合器通过压力弹簧压缩和第二液压油缸张开，使环形摩擦带与筒圈内圈分离，通过拉升弹簧和液压油缸张开带动连杆使抱箍抱紧，并与卷筒后侧外圈产生巨大摩擦，松开抱箍时，可实现自由下放；
通过控制液压油缸上的脚踏制动比例阀的进油量时，可控制拉力弹簧和液压油缸的伸缩，从而可控制抱箍与筒圈外圈摩擦力大小的变化，从而实现控制卷筒的自由下放速度及可对卷筒进行制动。
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