CN109455631A - 绳体预紧装置、预紧系统及塔式起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及起重设备领域，公开了一种绳体预紧装置、预紧系统及塔式起重机，绳体预紧装置包括固定板和设置在固定板上的多个辊轮，多个辊轮包括并排设置的第一排辊轮和第二排辊轮，第一排辊轮和第二排辊轮中的辊轮交错设置为使得待预紧绳体在第一排辊轮和第二排辊轮中之间形成的通道内延伸且被拉紧时呈弯曲状态，固定板上还设置有能够可拆卸地连接于待预紧绳体的行进路线的任意位置处的安装结构上的连接部。本发明提供的绳体预紧装置及预紧系统能够定量、连续、稳定地提供预紧力，使绳体紧密地缠绕在卷筒上，避免绳体产生附加扭矩，提高了绳体的使用寿命，方便携带移动和现场装拆，结构简单，成本较低。

Description

绳体预紧装置、预紧系统及塔式起重机

技术领域

本发明涉及起重设备领域，具体地涉及一种绳体预紧装置、预紧系统及塔式起重机。

背景技术

对于起升高度大且起升高度发生变化的起重机(如塔式起重机)，在卷筒上一般缠绕多层钢丝绳，当高度较低时，下层钢丝绳无法放出卷筒，如果钢丝绳松弛缠绕在卷筒上，重载时，上层钢丝绳易陷入下层钢丝绳，导致排绳混乱，钢丝绳早期报废，使用成本高，甚至影响设备正常使用。为了确保排绳整齐、延长钢丝绳寿命，需对下层钢丝绳施加预紧力。对于新设备，在出厂前，可以在工厂内通过专用设备对缠绕的钢丝绳定量施加需要的预紧力，但钢丝绳为易损件，当达到报废标准时，必须在设备现场对钢丝绳进行更换，受现场条件、成本等因素限制，在现场采用专用预紧设备对钢丝绳进行预紧较难实现。

目前在实际操作过程中，钢丝绳现场预紧有以下两种常见方式：

1、在绕绳时，通过人力施加压力为绳筒(存贮钢丝绳用)增加摩擦扭矩，使钢丝绳产生预紧力绕入卷筒，加力位置为绳筒(即施加阻碍绳筒转动的阻力来使钢丝绳拉紧)，对于已安装完毕的钢丝绳无法采用，并且由于是人为操作，加力大小受操作人为因素影响较大，无法提供定量、连续、稳定的预紧力。

2、采用“夹持(例如钢丝绳穿过两固定物之间的缝隙或固定绳夹等)”方法，通过钢丝绳与固定物或绳夹之间的摩擦施加预紧力；“夹持”方法的预紧力定量控制较难，并且随着夹持物磨损，夹持力减小，摩擦力随之减小，且摩擦力产生的附加扭矩易聚集在绳轮系统中，易导致钢丝绳结构被破坏和出现“打绞”等现象，影响了钢丝绳的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种绳体预紧装置，该绳体预紧装置能够定量、连续、稳定地提供预紧力，使诸如钢丝绳的绳体能够紧密地缠绕在卷筒上，避免绳体产生附加扭矩，提高了绳体的使用寿命，并且结构简单，体积小，成本低，安装时无需改变其他装置的结构，方便携带、移动和现场装拆。

本发明的另一目的是为了提供一种包括上述绳体预紧装置的预紧系统。

本发明的再一目的是为了提供一种包括上述预紧系统的塔式起重机。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种绳体预紧装置，所述绳体预紧装置包括固定板和设置在所述固定板上的多个辊轮，多个所述辊轮包括并排设置的第一排辊轮和第二排辊轮，所述第一排辊轮和所述第二排辊轮中的所述辊轮交错设置为使得待预紧绳体在所述第一排辊轮和所述第二排辊轮之间形成的通道内延伸且被拉紧时呈弯曲状态，其中，所述固定板上还设置有能够可拆卸地连接于所述待预紧绳体的行进路线的任意位置处的安装结构上的连接部。

优选地，所述辊轮包括在所述固定板上固定设置的轴体和可转动地设置在所述轴体上的轮体。

优选地，所述辊轮包括设置在所述轴体和所述轮体之间的轴承以及套装在所述轴体上且两端分别抵靠所述轴承和所述固定板设置的隔套。

优选地，所述轮体的外周壁上设置有沿着所述轮体的周向方向延伸的用于容纳所述待预紧绳体的环槽。

优选地，所述连接部包括在所述固定板的相对的两端分别设置的钩体。

优选地，所述连接部还包括在所述固定板的相对的两端分别连接的绳索。

本发明第二方面提供一种预紧系统，所述预紧系统包括一端缠绕在卷筒上的待预紧绳体和上述的绳体预紧装置，所述待预紧绳体在所述绳体预紧装置的所述第一排辊轮和所述第二排辊轮之间形成的通道内延伸且被拉紧时呈弯曲状态，其中，所述绳体预紧装置的固定板上的连接部可拆卸地连接于所述待预紧绳体的行进路线的任意位置处的安装结构上。

优选地，所述待预紧绳体的直径为d，其中：相邻的所述辊轮的中心线之间沿着所述辊轮的排列方向的距离为L，L＝(7～20)d；和/或，弯曲设置在所述辊轮上的所述待预紧绳体的沿着所述第一排辊轮和所述第二排辊轮之间的距离的方向的最大宽度为T，T＝(1～3)d。

优选地，所述待预紧绳体的直径为d，其中：所述辊轮的轮体的外周壁上的环槽的槽底的横截面为圆弧结构，所述圆弧结构的半径为R，R＝(0.5～1.5)d；和/或，所述辊轮的轮体的外周壁上的环槽的深度为B，B≥d，和/或，所述辊轮的轮体的外周壁上的环槽的槽底形成的圆周面的直径为D，D＝(1.5～8)d。

优选地，沿着所述待预紧绳体的长度方向设置有多个所述绳体预紧装置。

本发明第三方面提供一种塔式起重机，所述塔式起重机包括塔架、与所述塔架相连的起重臂、设置在所述起重臂上的起升机构和上述的预紧系统，所述预紧系统的待预紧绳体的一端卷绕于所述起升机构的卷筒上，所述安装结构为所述塔架的顶部和/或所述起重臂。

在上述技术方案中，在待预紧绳体的行进路线上安装绳体预紧装置，待预紧绳体在通道内延伸且被拉紧时呈弯曲状态，即待预紧绳体能够分别围绕第一排辊轮和第二排辊轮中的辊轮的部分弯曲，使待预紧绳体的多股子绳体之间内部摩擦、滑移产生穿行阻力而形成预紧力，能够定量、连续、稳定地提供预紧力，从而使待预紧绳体紧密缠绕在卷筒上，并且在辊轮处弯曲对绳体结构稳定、消除捻制应力等有益，避免了采用“夹持”方法施加预紧力时因外部摩擦而产生附加扭矩，有助于提高绳体的使用寿命，同时由于固定板上设置有能够可拆卸地连接于待预紧绳体的行进路线的任意位置处的安装结构上的连接部，这样方便通过连接部连接于合适的安装结构上而将绳体预紧装置灵活固定于所需位置以对待预紧绳体施加预紧力，安装时无需改变其他装置的结构，安装方便，省时省力，另外，绳体预紧装置方便携带和移动，并且结构简单，体积较小，成本较低。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明优选实施方式的预紧系统的局部结构示意图；

图2是未安装待预紧绳体的图1中的预紧系统的左视图；

图3是本发明另一优选实施方式的预紧系统的局部结构示意图；

图4是本发明另一优选实施方式的预紧系统的另一局部结构示意图；

图5是本发明优选实施方式的塔式起重机的局部结构示意图。

附图标记说明

固定板-1；辊轮-2；轴体21；轮体22；第一排辊轮-P1；第二排辊轮-P2；轴承-Z；隔套-A；环槽-C；钩体-G；绳索-S；待预紧绳体-10；绳体预紧装置-30；安装结构-K；起重臂-101；载重小车-102；塔架-103；起重臂拉杆-104；平衡臂拉杆-105；起升机构-106；卷筒-J；起重量限制器滑轮-H1；塔顶换向滑轮-H2；柱体-F；锁紧螺母-M。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

本发明一方面提供一种绳体预紧装置，所述绳体预紧装置包括固定板1和设置在所述固定板1上的多个辊轮2，多个辊轮2包括并排设置的第一排辊轮P1和第二排辊轮P2，所述第一排辊轮P1和所述第二排辊轮P2中的所述辊轮2交错设置为使得待预紧绳体在所述第一排辊轮P1和所述第二排辊轮P2之间形成的通道内延伸且被拉紧时呈弯曲状态，也就是说，诸如钢丝绳的绳体沿辊轮2的排列方向顺序绕过多个辊轮2，每经过一个辊轮2，钢丝绳发生一次弯折并滚过该辊轮2，使钢丝绳穿行辊轮2的变形过程中产生阻力。其中，所述固定板1上还设置有能够可拆卸地连接于所述待预紧绳体的行进路线的任意位置处的安装结构上的连接部。另外，绳体是由多股子绳体缠绕形成，绳体可为钢丝绳，安装结构可为钢丝绳行进路线附近的设备，也可为安装所述钢丝绳的设备，例如安装有钢丝绳的起重机的起重臂或者塔顶等，起重臂上设置有用于缠绕钢丝绳的卷筒。

可以理解的是，在有需要的情况下，固定板1上也可设置多组第一排辊轮P1和第二排辊轮P2，这样每组第一排辊轮P1和第二排辊轮P2均可形成容纳待预紧绳体的通道，可同时将多根待预紧绳体预紧缠绕在卷筒上，能够显著提高工作效率。

在上述技术方案中，如图1-4所示，在待预紧绳体的行进路线上安装绳体预紧装置，待预紧绳体在通道内延伸且被拉紧时呈弯曲状态，即待预紧绳体能够分别围绕第一排辊轮P1和第二排辊轮P2中的辊轮2的部分弯曲，使待预紧绳体的多股子绳体之间内部摩擦、滑移产生穿行阻力而形成预紧力，由于每个绳体预紧装置的固定板1上设置的辊轮2的数量和排列位置固定，因此其对钢丝绳产生的阻力(即预紧力)也是固定的，故可对钢丝绳实现定量、连续、稳定地施加预紧力的目的，从而使诸如钢丝绳的待预紧绳体紧密缠绕在卷筒上，并且在辊轮2处弯曲对绳体结构稳定、消除捻制应力等有益，避免了采用“夹持”方法施加预紧力时因外部摩擦而产生附加扭矩，有助于提高绳体的使用寿命，同时由于固定板1上设置有能够可拆卸地连接于待预紧绳体的行进路线的任意位置处的安装结构上的连接部，这样方便通过连接部连接于合适的安装结构上而将绳体预紧装置灵活固定于所需位置以对待预紧绳体施加预紧力，安装时无需改变其他装置的结构，安装方便，省时省力，另外，该绳体预紧装置结构简单，成本较低，通过控制辊轮2的数量及材质，合理选择固定板1的材料规格，使绳体预紧装置的尺寸较小，单人搬动较轻松，方便运输，例如放置在小车后备箱即可运输。

优选地，所述辊轮2包括在所述固定板1上固定设置的轴体21和可转动地设置在所述轴体21上的轮体22。这样使钢丝绳绕过辊轮2时产生纯滚动运动，减小了辊轮2对钢丝绳的外部摩擦力，降低了产生附加扭矩的概率，能够进一步提高钢丝绳的使用寿命。进一步地，为了减小绳体预紧装置的重量，轮体22可采用工程塑料等轻质材料。

其中，为了使轮体22可转动地设置在轴体21上，如图2所示，优选地，所述辊轮2包括设置在所述轴体21和所述轮体22之间的轴承Z以及套装在所述轴体21上且两端分别抵靠所述轴承Z和所述固定板1设置的隔套A。具体地，轴体21包括安装轮体22的第一轴段和从第一轴段的朝向固定板1的端部伸出并穿过固定板1设置的第二轴段，第一轴段的直径大于第二轴段，轮体22和第一轴段之间设置有轴承Z，在固定板1和第一轴段之间的第二轴段的外部套装有用于止挡轴承的隔套A，第二轴段的位于固定板1的背离轮体22的端部设置有锁紧螺母M，这样使轮体22可拆卸地安装于固定板1上，方便拆卸维修。

如图2和图4所示，为了使钢丝绳能够可靠地围绕辊轮2弯曲设置，优选地，所述轮体22的外周壁上设置有沿着所述轮体22的周向方向延伸的用于容纳所述待预紧绳体的环槽C。

另外，为了使连接部能够可拆卸地连接于安装结构上，连接部可以有但不限于以下两种实施方式，

第一种实施方式

如图1和图2所示，优选地，所述连接部包括在所述固定板1的相对的两端分别设置的钩体G。此时，可将钩体G挂在杆状的安装结构上，从而将绳体预紧装置相对安装结构固定，以便对钢丝绳施加预紧力。

第二种实施方式

如图3和图4所示，优选地，所述连接部还包括在所述固定板1的相对的两端分别连接的绳索S。此时，固定板1上可设置用于连接绳索S的柱体F或者孔体，绳索S可系在安装结构上，从而将绳体预紧装置相对安装结构固定，以便对钢丝绳施加预紧力。

可以理解的是，如图2所示，也可在固定板1上同时设置钩体G和用于连接绳索S的柱体F，或者孔体等其他能够实现相同功能的结构，以便将固定板1相对安装结构更加可靠地固定。

本发明第二方面提供一种预紧系统，所述预紧系统包括一端缠绕在卷筒J上的待预紧绳体10和上述的绳体预紧装置30，所述待预紧绳体10在所述绳体预紧装置30的所述第一排辊轮P1和所述第二排辊轮P2之间形成的通道内延伸且被拉紧时呈弯曲状态，其中，所述绳体预紧装置30的固定板1上的连接部可拆卸地连接于所述待预紧绳体10的行进路线的任意位置处的安装结构K上。由于该预紧系统包括上述的绳体预紧装置30，因此具有上文关于绳体预紧装置30的所有或至少部分的技术效果，更具体的技术方案的细节和效果可参照上文。

为了保证钢丝绳在通道内被拉紧时呈弯曲状态，即能够围绕辊轮2的部分弯曲设置，以产生预期的预紧力，同时能够有效控制钢丝绳穿过绳体预紧装置时产生的负面影响，如图1所示，优选地，所述待预紧绳体10的直径为d，其中：相邻的所述辊轮2的中心线之间沿着所述辊轮2的排列方向的距离为L，也就是沿着钢丝绳的延伸方向的两个辊轮2的轴体21的中心线之间的距离为L，L＝(7～20)d；可选择地，弯曲设置在所述辊轮2上的所述待预紧绳体10的沿着所述第一排辊轮P1和所述第二排辊轮P2之间的距离的方向的最大宽度为T，也就是说，最大宽度T是弯曲设置的钢丝绳整体在所述第一排辊轮P1和所述第二排辊轮P2之间的距离的方向上占据的尺寸，T＝(1～3)d。

为了降低环槽C对钢丝绳的运动产生的影响，优选地，所述待预紧绳体10的直径为d，其中：所述辊轮2的轮体22的外周壁上的环槽C的槽底的横截面为圆弧结构，所述圆弧结构的半径为R，R＝(0.5～1.5)d；进一步地，为了使钢丝绳能够可靠位于环槽C内，所述辊轮2的轮体22的外周壁上的环槽C的深度为B，B≥d，另外，为了保证辊轮2的结构强度，所述辊轮2的轮体22的外周壁上的环槽C的槽底形成的圆周面的直径为D，即辊轮2的直径减去二倍的环槽C的深度B后的尺寸为D，D＝(1.5～8)d。

为了方便根据实际工作需要，灵活调整预紧力的大小，优选地，沿着所述待预紧绳体10的长度方向设置有多个所述绳体预紧装置30。即可在钢丝绳行进线路上串联安装多个绳体预紧装置30，这样可通过不同数量绳体预紧装置30的组合，满足钢丝绳最终预紧力大小的要求。另外，也可通过改变辊轮2的数量、尺寸及辊轮2之间的位置尺寸，例如D、T、L等，使每个绳体预紧装置30产生的阻力(即预紧力)发生变化。

本发明第三方面提供一种塔式起重机，所述塔式起重机包括塔架103、与所述塔架103相连的起重臂101、设置在所述起重臂101上的起升机构106和上述的预紧系统，所述预紧系统的待预紧绳体10的一端卷绕于所述起升机构106的卷筒J上，所述安装结构K为所述塔架103的顶部和/或所述起重臂101。

如图5所示，塔式起重机还可包括设置在起重臂101上的载重小车102、与塔架103相连的起重臂拉杆104和平衡臂拉杆105以及设置在塔架103上的起重量限制器滑轮H1和塔顶换向滑轮H2，诸如钢丝绳的待预紧绳体10依次穿过载重小车102、起重量限制器滑轮H1、塔顶换向滑轮H2设置，穿过塔顶换向滑轮H2的钢丝绳缠绕于起升机构106的卷筒J，当卷筒J上缠绕的钢丝绳因老化或断裂等原因达到报废标准需要更换时，可先将卷筒J上的钢丝绳卸下，再将满足使用要求的钢丝绳的端部按照正常使用时的安装位置穿过上述的载重小车102、起重量限制器滑轮H1、塔顶换向滑轮H2等后连接至卷筒J，在钢丝绳的行进路线的任意位置安装上述的绳体预紧装置30，绳体预紧装置30通过固定板1上的连接部连接于待预紧绳体10的行进路线的任意位置处的安装结构(例如起重臂101或者塔架103的顶部)上而相对安装结构固定，钢丝绳卷绕在卷筒J上的过程中，绳体预紧装置30可对钢丝绳施加预紧力，从而使钢丝绳能够整齐紧密地卷绕在卷筒J上。当钢丝绳通过绳体预紧装置30预紧卷绕于卷筒J后，可将绳体预紧装置30拆除，设备即可正常运行工作。

另外，本发明的预紧系统不仅可适用于上述塔式起重机起升钢丝绳的现场预紧工作，还可用于到其他需要预紧绕绳的设备上，例如卷扬机构、提升机构等。

综上所述，在使用该绳体预紧装置30的诸如塔式起重机的预紧系统中，绳体预紧装置30能够灵活安装在钢丝绳(在更换中或已更换完毕的钢丝绳)行进线路的任意位置处上，安装时无需改变其他装置的结构，方便现场装拆，在钢丝绳穿绕过该绳体预紧装置30的辊轮2的过程中，能提供定量、连续、稳定的预紧力，使钢丝绳能够紧密地缠绕在卷筒J上，避免绳体产生附加扭矩，提高了绳体的使用寿命，并且结构简单，成本低，体积小，使单人能够轻松搬运，携带、移动方便，放置于小车后备箱即可实现运输。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种绳体预紧装置，其特征在于，所述绳体预紧装置包括固定板(1)和设置在所述固定板(1)上的多个辊轮(2)，多个所述辊轮(2)包括并排设置的第一排辊轮(P1)和第二排辊轮(P2)，所述第一排辊轮(P1)和所述第二排辊轮(P2)中的所述辊轮(2)交错设置为使得待预紧绳体在所述第一排辊轮(P1)和所述第二排辊轮(P2)之间形成的通道内延伸且被拉紧时呈弯曲状态，其中，所述固定板(1)上还设置有能够可拆卸地连接于所述待预紧绳体的行进路线的任意位置处的安装结构上的连接部。

2.根据权利要求1所述的绳体预紧装置，其特征在于，所述辊轮(2)包括在所述固定板(1)上固定设置的轴体(21)和可转动地设置在所述轴体(21)上的轮体(22)。

3.根据权利要求2所述的绳体预紧装置，其特征在于，所述辊轮(2)包括设置在所述轴体(21)和所述轮体(22)之间的轴承(Z)以及套装在所述轴体(21)上且两端分别抵靠所述轴承(Z)和所述固定板(1)设置的隔套(A)。

4.根据权利要求2所述的绳体预紧装置，其特征在于，所述轮体(22)的外周壁上设置有沿着所述轮体(22)的周向方向延伸的用于容纳所述待预紧绳体的环槽(C)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的绳体预紧装置，其特征在于，所述连接部包括在所述固定板(1)的相对的两端分别设置的钩体(G)。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的绳体预紧装置，其特征在于，所述连接部还包括在所述固定板(1)的相对的两端分别连接的绳索(S)。

7.一种预紧系统，其特征在于，所述预紧系统包括一端缠绕在卷筒(J)上的待预紧绳体(10)和根据权利要求1-6中任一项所述的绳体预紧装置(30)，所述待预紧绳体(10)在所述绳体预紧装置(30)的所述第一排辊轮(P1)和所述第二排辊轮(P2)之间形成的通道内延伸且被拉紧时呈弯曲状态，其中，所述绳体预紧装置(30)的固定板(1)上的连接部可拆卸地连接于所述待预紧绳体(10)的行进路线的任意位置处的安装结构(K)上。

8.根据权利要求7所述的预紧系统，其特征在于，所述待预紧绳体(10)的直径为d，其中：

相邻的所述辊轮(2)的中心线之间沿着所述辊轮(2)的排列方向的距离为L，L＝(7～20)d；和/或，

弯曲设置在所述辊轮(2)上的所述待预紧绳体(10)的沿着所述第一排辊轮(P1)和所述第二排辊轮(P2)之间的距离的方向的最大宽度为T，T＝(1～3)d。

9.根据权利要求7所述的预紧系统，其特征在于，所述待预紧绳体(10)的直径为d，其中：

所述辊轮(2)的轮体(22)的外周壁上的环槽(C)的槽底的横截面为圆弧结构，所述圆弧结构的半径为R，R＝(0.5～1.5)d；和/或，

所述辊轮(2)的轮体(22)的外周壁上的环槽(C)的深度为B，B≥d，和/或，

所述辊轮(2)的轮体(22)的外周壁上的环槽(C)的槽底形成的圆周面的直径为D，D＝(1.5～8)d。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的预紧系统，其特征在于，沿着所述待预紧绳体(10)的长度方向设置有多个所述绳体预紧装置(30)。

11.一种塔式起重机，其特征在于，所述塔式起重机包括塔架(103)、与所述塔架(103)相连的起重臂(101)、设置在所述起重臂(101)上的起升机构(106)和根据权利要求7-10中任一项所述的预紧系统，所述预紧系统的待预紧绳体(10)的一端卷绕于所述起升机构(106)的卷筒(J)上，所述安装结构(K)为所述塔架(103)的顶部和/或所述起重臂(101)。