CN108840262B - 一种绞车减力机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种绞车减力机构，由两组依次连接的电机、减速器、圆锥齿轮副以及滚轮传动机构平行相向设置组成；所述滚轮传动机构由若干组滚轮组件呈线形设置组成，两组滚轮传动机构中的滚轮组件数量相同，且两组滚轮传动机构中的滚轮组件相向等距离交错布置，使得两组滚轮传动机构中，滚轮组件上的滚轮依次等距离交错布置在同一条直线上；所述滚轮组件转动安装在基座上，所述基座固定安装在外壳体上；两组滚轮传动机构动力输入端的滚轮组件分别与对应的圆锥齿轮副的从动锥齿轮轴传动连接，滚轮传动机构中相邻的滚轮组件之间传动连接。本发明所述绞车减力机构为细长型，结构紧凑，能够提升大负载。

Description

一种绞车减力机构

技术领域

本发明属于绞车的结构设计技术领域，特别涉及一种绞车减力机构。

背景技术

绞车是可作为提升机构单独使用，也可作为起重、筑路和矿井提升等机械中的组成部件；而绞车减力机构是绞车上重要的组成部分，其保证了绞车在自身体积较小的基础上，仍能够实现提升大负载的功能要求。

由于绞车自身的结构和性能优势，其应用在极地和深海等特殊工况环境的优势也逐渐显现出来。而在极地和深海等极端特殊的工况下，由于作业空间的限制，人们往往需要采用体积较小的细长型绞车在直径较小的环境内进行作业。现有的绞车减力机构的设计，能够提升负载越大的机构，其结构就越巨大笨重，相反，结构紧凑小巧的机构，其所提升的负载就越有限；而极地和深海等极端特殊的工况明显要求绞车在提升负载的前提下，其体积应该更小，现有的绞车减力机构明显不符合极地和深海等极端特殊工况下的作业要求。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种绞车减力机构，本发明所述绞车减力机构为细长型，结构紧凑，能够提升大负载。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种绞车减力机构，由两组依次连接的电机、减速器、圆锥齿轮副以及滚轮传动机构平行相向设置组成；

所述滚轮传动机构由若干组滚轮组件呈线形设置组成，两组滚轮传动机构中的滚轮组件数量相同，且两组滚轮传动机构中的滚轮组件相向等距离交错布置，使得两组滚轮传动机构中，滚轮组件上的滚轮依次等距离交错布置在同一条直线上；

所述滚轮组件转动安装在基座上，所述基座固定安装在外壳体上；

两组滚轮传动机构动力输入端的滚轮组件分别与对应的圆锥齿轮副的从动锥齿轮轴传动连接，滚轮传动机构中相邻的滚轮组件之间传动连接。

进一步地，所述滚动组件由滚轮、带轮以及滚轮轴组成，滚轮安装在滚轮轴的中部，带轮安装在滚轮轴的端部，位于滚轮传动机构动力输入端的滚轮组件上的带轮与对应的圆锥齿轮副的从动锥齿轮轴上的传动轮之间通过皮带传动连接，相邻的滚轮组件的带轮之间通过皮带传动连接。

进一步地，所述基座由基座底板和基座立板组成，基座立板垂直固定在基座底板上，滚轮组件通过轴转动安装在基座立板上，基座底板通过螺栓组件固定安装在外壳体上。

进一步地，在滚轮传动机构的外侧设有导出轮，所述导出轮转动安装在导向基座上，所述导向基座固定安装在外壳体上，所述导出轮与滚轮组件上的滚轮均布置在同一条直线上。

更进一步地，每组滚轮传动机构由五组滚轮组件组成。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明所述绞车减力机构的各滚轮、螺栓和基座平行且等间隔地分布在减力机构两侧，分布紧凑，优化了空间利用率，使得减力机构体积更小、重量更轻。

2、本发明所述绞车减力机构采用圆锥齿轮组和滚轮组形成的传动系统，以实现小体积、大负载的要求，能够极大减小输出端的力，减力效果明显。

3、本发明所述绞车减力机构中，各滚轮、螺栓和基座可以单独安装，装配简单，并且易于调整。

附图说明

图1 为本发明所述绞车减力机构的内部机构主视图；

图2 为本发明所述绞车减力机构的内部机构仰视图；

图3 为本发明所述绞车减力机构的内部传动关系示意图；

图4 为本发明所述绞车减力机构中，第一滚轮组件的示意图；

图5 为本发明所述绞车减力机构中，第一滚轮组件与第一基座的连接结构示意图。

图中：

具体实施方式

为进一步阐述本发明的技术方案及其工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

如图1和图2所示，本发明公开了一种绞车减力机构，由外壳体（图中未显示）、两组电机、两组减速器、两组圆锥齿轮副以及两组滚轮传动机构组成。其中，第一电机1的动力输出端与第一减速器2的动力输入端同轴连接，第一减速器2的动力输出端与第一主动锥齿轮3同轴连接，所述第一主动锥齿轮3安装在外壳体的环形内沿上，第一主动锥齿轮3与第一从动锥齿轮4啮合传动连接，第一从动锥齿轮4的轴线与第一主动锥齿轮3的轴线相垂直，第一从动锥齿轮4通过第一锥齿轮轴46支撑安装在外壳体上，在第一锥齿轮轴46上设有第一传动轮。

第二电机20与第一电机1平行设置，第二电机20的动力输出端与第二减速器21的动力输入端同轴连接，第二减速器21的动力输出端与第二主动锥齿轮22同轴连接，所述第二主动锥齿轮22与第一主动锥齿轮3平行安装在外壳体的环形内沿上，第二主动锥齿轮22与第二从动锥齿轮23啮合传动连接，第二从动锥齿轮23的轴线与第二主动锥齿轮22的轴线相垂直，第二从动锥齿轮23通过第二锥齿轮轴47支撑安装在外壳体上，在第二锥齿轮轴47上设有第二传动轮。

第一滚轮传动机构和第二滚轮传动机构均分别由五组结构相同的滚轮组件呈线性分布组成，每组滚轮组件均通过一个结构相同的基座安装在绞车减力机构的外壳体上。

如图4所示，以第一滚轮传动机构中的第一滚轮组件6为例，所述第一滚轮组件6由第一滚轮602、第一带轮601以及第一滚轮轴603组成，所述第一滚轮602安装在第一滚轮轴603的中部，第一带轮601安装在第一滚轮轴603的端部，第一带轮601旋转带动第一滚轮轴603转动，进而带动第一带轮601转动。

如图5所示，以第一滚轮传动机构中的第一滚轮组件6与第一基座7为例，所述第一基座7由第一基座底板701和第一基座立板702组成，所述第一基座底板701水平设置，且在第一基座底板701上开有安装孔，通过螺栓组将第一基座底板701安装在绞车减力机构的外壳体上，所述第一基座立板702有两个，两个第一基座立板702竖直平行的固定在第一基座底板701上，所述第一滚轮组件6安装在第一基座7上，第一滚轮602安装在两个第一基座立板702的中间。

所述第一滚轮传动机构中，第一滚轮组件6、第二滚轮组件9、第三滚轮组件12、第四滚轮组件15和第五滚轮组件18沿着垂直于第一锥齿轮轴46的方向呈线性分布，其中，第一滚轮组件6通过第一轴承27安装在第一基座7上，第一基座7通过第一螺栓组固定安装在外壳体上，第二滚轮组件9通过第二轴承31安装在第二基座10上，第二基座10通过第二螺栓组固定安装在外壳体上，第三滚轮组件12通过第三轴承34安装在第三基座13上，第三基座13通过第三螺栓组固定安装在外壳体上，第四滚轮组件15通过第四轴承38安装在第四基座16上，第四基座16通过第四螺栓组固定安装在外壳体上，第五滚轮组件18通过第五轴承42安装在第五基座19上，第五基座19通过第五螺栓组固定安装在外壳体上。所述第一滚轮组件6、第二滚轮组件9、第三滚轮组件12、第四滚轮组件15和第五滚轮组件18等间隔地呈线性布置在第一从动锥齿轮4一侧，第一锥齿轮轴46上的第一传动轮通过第一皮带5与第一滚轮组件6的第一带轮601传动连接，第一滚轮组件6的第一带轮601通过第二皮带与第二滚轮组件9的第二带轮传动连接，第二滚轮组件9的第二带轮通过第三皮带11与第三滚轮组件12的第三带轮传动连接，第三滚轮组件12的第三带轮通过第四皮带14与第四滚轮组件15的第四带轮传动连接，第四滚轮组件15的第四带轮通过第五皮带17与第五滚轮组件18的第五带轮传动连接。

所述第二滚轮传动机构中，第六滚轮组件25、第七滚轮组件28、第八滚轮组件32、第九滚轮组件36和第十滚轮组件40沿着垂直于第二锥齿轮轴47的方向呈线性等间隔地分布在第二从动锥齿轮23一侧，第二滚轮传动机构中相邻滚轮组件之间的间隔距离与第一滚轮传动机构中相邻滚轮组件之间的间隔距离相等，且第二滚轮传动机构中的五组滚轮组件与第一滚轮传动机构中五组滚轮组件相向且依次交错布置，即第一滚轮组件6位于第六滚轮组件与第七滚轮组件28之间，第二滚轮组件9位于第七滚轮组件28和第八滚轮组件32之间，第三滚轮组件12位于第八滚轮组件32和第九滚轮组件36之间，第四滚轮组件15位于第九滚轮组件36和第十滚轮组件40之间，这种相向等距离交错布置使得第六滚轮组件25的第六滚轮、第一滚轮组件6的第一滚轮、第七滚轮组件28的第七滚轮、第二滚轮组件9的第二滚轮、第八滚轮组件32的第八滚轮、第三滚轮组件12的第三滚轮、第九滚轮组件36的第九滚轮、第四滚轮组件15的第四滚轮、第十滚轮组件40的第十滚轮以及第五滚轮组件18的第五滚轮依次排布在同一直线上。其中，第六滚轮组件25通过第六轴承安装在第六基座26上，第六基座26通过第六螺栓48组固定安装在外壳体上，第七滚轮组件28通过第七轴承安装在第七基座29上，第七基座29通过第七螺栓组49固定安装在外壳体上，第八滚轮组件32通过第八轴承安装在第八基座33上，第八基座33通过第八螺栓组50固定安装在外壳体上，第九滚轮组件36通过第九轴承安装在第九基座37上，第九基座37通过第九螺栓组51固定安装在外壳体上，第十滚轮组件40通过第十轴承安装在第十基座41上，第十基座41通过第十螺栓组52固定安装在外壳体上。第二锥齿轮47上的第二传动轮通过第六皮带24与第六滚轮组件25的第六带轮传动连接，第六滚轮组件25的第六带轮通过第七皮带30与第七滚轮组件28的第七带轮传动连接，第七滚轮组件28的第七带轮通过第八皮带35与第八滚轮组件32的第八带轮传动连接，第八滚轮组件32的第八带轮通过第九皮带39与第九滚轮组件36的第九带轮传动连接，第九滚轮组件36的第九带轮通过第十皮带43与第十滚轮组件40的第十带轮传动连接。

在第十滚轮组件40的外侧并排设有一个导出轮，所述导出轮通过第六轴承45安装在导向基座44上，导向及做44通过第六螺栓组53固定安装在外壳体上。所述第五滚轮组件18位于第十滚轮组件40和导出轮之间，且前述第六滚轮、第一滚轮、第七滚轮、第二滚轮、第八滚轮、第三滚轮、第九滚轮、第四滚轮、第十滚轮、第五滚轮以及导向轮依次排布在同一直线上。

基于前述结构，如图1和图3所示，本发明所述一种绞车的减力机构的工作过程如下：

动力经第一电机1输出后，依次经过第一减速器2、第一主动锥齿轮3、第一从动锥齿轮4和第一传动轮，第一传动轮通过第一皮带5将动力传输至第一滚轮传动机构，然后依次通过皮带将动力依次经第一滚轮组件6、第二滚轮组件9、第三滚轮组件12、第四滚轮组件15和第五滚轮组件18向下传递，这一过程中第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮、第四滚轮和第五滚轮同步旋转；

第二电机20与第一电机1同时启动，动力经第二电机20输出后，依次经过第二减速器21、第二主动锥齿轮22、第二从动锥齿轮23和第二传动轮，第二传动轮通过第六皮带24将动力传输至第二滚轮传动机构，然后依次通过皮带将动力依次经第六滚轮组件25、第七滚轮组件28、第八滚轮组件32、第九滚轮组件36和第十滚轮组件40向下传递，这一过程中第六滚轮、第七滚轮、第八滚轮、第九滚轮和第十滚轮同步旋转；

至此，第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮、第四滚轮、第五滚轮、第六滚轮第七滚轮、第八滚轮、第九滚轮和第十滚轮同步旋转；经过上述圆锥齿轮副和滚轮副的动力传递，实现减速增力，实现输出端减力功能；

所述绞车减力机构在使用过程中，线缆54首先经过外部导入轮（图中未显示）的导向，从外壳体的中心线进入减力机构，并穿过电机与减速器之间的空隙向下进入第六滚轮组件6的第六滚轮的底部，在第六滚轮组件6的第六滚轮的底部缠绕120°后向上进入第一滚轮组件6的第一滚轮的顶部，在第一滚轮组件6的第一滚轮的顶部缠绕120°后再次向下进入第七滚轮组件28的第七滚轮的底部，然后再以同样的缠绕角度依次经过第二滚轮组件9的第二滚轮的顶部、第八滚轮组件32的第八滚轮的底部、第三滚轮组件12的第三滚轮的顶部、第九滚轮组件36的第九滚轮的底部、第四滚轮组件15的第四滚轮的顶部、第十滚轮组件40的第十滚轮的底部以及第五滚轮组件18的第五滚轮的顶部。如此循环缠绕多次后，所述各滚轮组件构成一组多滚轮减力机构，每个滚轮都起到减小输出端力的作用，输出端的导出轮起到导向作用，线缆54经过各滚轮时将极大地减小输出端的力；线缆54经过滚轮间的多次缠绕后，最终在第五滚轮组件18的第五滚轮的顶端缠绕120°后通过导向基座44上的导出轮绕出，最后从外壳体上的穿线孔穿出，穿出的线缆54最终进入外部的储绳器。

Claims (2)

1.一种绞车减力机构，其特征在于：

由两组依次连接的电机、减速器、圆锥齿轮副以及滚轮传动机构平行相向设置组成；

两组滚轮传动机构均由五组滚轮组件等间隔呈线形设置组成；

每组滚轮组件均通过一个结构相同的基座安装在绞车减力机构的外壳体上；所述滚轮组件由滚轮、带轮以及滚轮轴组成，滚轮安装在滚轮轴的中部，带轮安装在滚轮轴的端部；位于滚轮传动机构动力输入端的滚轮组件上的带轮与对应的圆锥齿轮副的从动锥齿轮轴上的传动轮之间通过皮带传动连接，相邻的滚轮组件的带轮之间通过皮带传动连接；所述基座由基座底板和基座立板组成，基座立板垂直固定在基座底板上，滚轮组件通过轴转动安装在基座立板上，基座底板通过螺栓组件固定安装在外壳体上；基座立板有两个，两个基座立板竖直平行的固定在基座底板上，滚轮组件安装在基座上，滚轮安装在两个基座立板的中间；两组滚轮传动机构中的滚轮组件相向等距离交错布置，两组滚轮传动机构中的滚轮组件上的滚轮依次等距离交错布置在同一条直线上。

2.如权利要求1所述一种绞车减力机构，其特征在于：

在滚轮传动机构的外侧设有导出轮，所述导出轮转动安装在导向基座上，所述导向基座固定安装在外壳体上，所述导出轮与滚轮组件上的滚轮均布置在同一方向上。