CN109553018A - 一种卷扬机出绳偏角自动对中装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卷扬机出绳偏角自动对中装置及方法，所述装置包括卷扬机、支撑本体，卷扬机的卷筒上缠绕有绳；卷扬机可沿其卷筒的轴线方向滑动地设置在支撑本体上，该卷扬机的卷筒转动时，所述绳受到的拉力的轴向分力驱使卷扬机沿该轴向分力的方向滑动，使卷扬机的出绳偏角保持小于或等于预设值。本发明不仅大大提高了所述绳的使用寿命，还使卷扬机与定滑轮之间的安装距离可以尽可能缩短，让应用卷扬机的工程机械结构可以做得非常紧凑。

Description

一种卷扬机出绳偏角自动对中装置及方法
技术领域
本发明涉及卷扬机，特别是涉及一种卷扬机出绳偏角自动对中装置及方法。
背景技术
现有的建筑工程机械上使用卷扬机较为普遍，且一般采用固定式机座。而为了使卷扬机出绳偏角能符合国标GB/T1955-2008的规范要求，在设计安装卷扬机及定滑轮时，两者之间需要拉开较大的距离才能确保出绳偏角不大于2°。为此，定滑轮往往安装在工程机械的桅杆或机架顶端，与安装在工程机械的支撑本体上的卷扬机存在几米甚至十几米的高度差。这不利于整台工程机械实现结构紧凑化，而且出绳偏角越大，对钢丝绳的使用寿命越不利。
发明内容
本发明提供了一种卷扬机出绳偏角自动对中装置及方法，其克服了背景技术所述的不足之处。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种卷扬机出绳偏角自动对中装置，包括卷扬机、支撑本体，卷扬机的卷筒上缠绕有绳；卷扬机可沿其卷筒的轴线方向滑动地设置在支撑本体上，该卷扬机的卷筒转动时，所述绳受到的拉力的轴向分力驱使卷扬机沿该轴向分力的方向滑动，使卷扬机的出绳偏角保持小于或等于预设值。
进一步的，所述卷扬机通过滑动导向机构设置在所述支撑本体上。
进一步的，所述滑动导向机构包括导杆、套管、直线轴承，导杆沿平行于卷扬机轴线的方向设置在所述支撑本体上，套管套在导杆外，且二者之间配合有直线轴承；所述卷扬机的机架连接所述套管。
进一步的，所述套管内壁设有定位台阶，所述直线轴承从所述套管的端部装入，且该直线轴承一端抵在该定位台阶的台面上，直线轴承另一端抵在卡入套管端部内的卡簧上。
进一步的，所述套管的两端部与导杆之间分别配合有所述直线轴承。
进一步的，所述卷扬机的机架包括两侧板，该两侧板位于所述卷筒轴向相对的两侧，所述套管与该两侧板固定连接。
进一步的，所述滑动导向机构的数量为至少两组，该至少两组滑动导向机构并列分布。
进一步的，所述卷扬机的滑动行程大于或等于卷扬机的长度与卷筒的长度之和；所述预设值为2°。
进一步的，所述支撑本体上设置有定滑轮，该定滑轮的轴线与所述卷筒的轴线平行，所述绳绕过该定滑轮，以连接重物。
本发明另提供一种卷扬机出绳偏角自动对中方法，将卷扬机设置成可沿其卷筒的轴线方向滑动的状态，卷扬机的卷筒转动时，该卷扬机上缠绕的绳受到的拉力的轴向分力驱使卷扬机沿该轴向分力的方向滑动，使卷扬机的出绳偏角保持小于或等于预设值。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、卷扬机可沿其卷筒的轴线方向滑动，且卷扬机的卷筒转动时，所述绳受到的拉力的轴向分力驱使卷扬机沿该轴向分力的方向滑动，使该卷扬机的出绳偏角保持小于或等于预设值，实现自动对中，满足GB/T1955-2008的国家标准，从而不仅大大提高了所述绳的使用寿命，还使卷扬机与定滑轮之间的安装距离可以尽可能缩短，让应用卷扬机的工程机械结构可以做得非常紧凑，亦即，应用卷扬机的工程机械无需为了满足卷扬机出绳偏角的国标要求，将卷扬机与定滑轮的距离拉大而影响工程机械结构的紧凑性。
2、卷扬机通过滑动导向机构设置在所述支撑本体上，且滑动导向机构优选包括所述导杆、套管、直线轴承，不仅安装便捷，还可以大大降低卷扬机的滑动摩擦力，使卷扬机滑动非常顺畅。
3、作为优选，将定滑轮直接设置在卷扬机的支撑本体上，且定滑轮可以尽可能靠近卷扬机，使应用卷扬机的工程机械结构非常紧凑。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种卷扬机出绳偏角自动对中装置及方法不局限于实施例。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的剖视图一；
图3是图2的局部放大示意图；
图4是本发明的剖视图二；
图5是本发明的俯视图。
具体实施方式
实施例，请参见图1-图5所示，本发明的一种卷扬机出绳偏角自动对中装置，包括卷扬机1、支撑本体2，卷扬机1的卷筒11上缠绕有绳；卷扬机1可沿其卷筒11的轴线方向滑动地设置在支撑本体2上，该卷扬机1工作时，所述绳受到的拉力的轴向分力驱使卷扬机1沿该轴向分力的方向滑动，使卷扬机1的出绳偏角保持小于或等于预设值。所述预设值具体为2°，符合国标GB/T1955-2008的规范要求。所述绳具体为钢丝绳12，但不局限于此。所述支撑本体2作为卷扬机1的载体，可以有任意的结构、尺寸等，且该支撑本体2可以是一个单独的部件，并安装在应用卷扬机的工程机械上，也可以是应用卷扬机的工程机械的一个组成部件，例如其机架或底座等。
本实施例中，所述卷扬机1通过滑动导向机构设置在所述支撑本体2上。具体，该滑动导向机构的数量为至少两组，该该至少两组滑动导向机构沿垂直于卷扬机1轴线的方向并列分布。各组滑动导向机构分别包括导杆6、套管7、直线轴承8，导杆6采用直线光轴构成，其沿平行于卷扬机1轴线的方向设置在所述支撑本体2上，具体，支撑本体2上具有相对设置的两个固定座5，该导杆6即设置在该两固定座5之间。套管7套在导杆6外，且二者之间配合有直线轴承8。所述卷扬机1的机架连接所述套管7。所述卷扬机1的机架包括两侧板13，该两侧板13位于所述卷筒11轴向相对的两侧，所述套管7与该两侧板13固定连接。具体，所述两侧板13底部分别设有通孔，所述套管7两端分别穿过两侧板13的通孔后，与侧板13焊接固定。除此，侧板13与套管7还可以采用其它方式(例如采用螺栓配合螺母锁定等)进行固定。
本实施例中，如图3所示，所述套管7的端部内壁设有定位台阶，所述直线轴承8从所述套管7的端部装入，且该直线轴承8一端抵在该定位台阶的台面上，直线轴承8另一端抵在卡入套管7端部内的卡簧9上。所述套管7的端部内壁对应卡簧的位置上还设有环形定位槽，以定位卡簧9，限制卡簧9脱出。所述套管7的两端部与导杆6之间分别配合有所述直线轴承8。
本实施例中，所述卷扬机1的滑动行程(即卷扬机1在支撑本体2上允许滑动的范围，也即上述导杆6的长度)大于或等于卷扬机1的长度(即上述两侧板13相对外侧面的间距)与卷筒11的长度之和。
本实施例中，所述支撑本体2上设置有定滑轮3，该定滑轮3的轴线与所述卷筒11的轴线平行，所述绳绕过该定滑轮3，以连接重物4(图4中标号4所指部件仅为重物4的简单示意，该重物4的类型依据卷扬机1的具体应用而设定，例如卷扬机1应用在铣削深层搅拌机上，则所述重物4即为搅拌机的动力头)。
本实施例中，所述卷扬机1除了包括上述卷筒11、机架，还包括液压平衡阀14、液压马达15、壳转减速机16，液压马达15安装于机架的其中一侧板，并连接液压平衡阀14；壳转减速机16位于卷筒11中，且该壳转减速机16的外壳与卷筒11同轴相接，该壳转减速机16由液压马达15驱动旋转。具体，卷筒11一端通过花键连接壳转减速机16的外壳，卷筒11另一端通过支撑轴18、调心轴承17、轴承盖19等连接机架的另一侧板。
卷扬机1的出绳偏角是指卷扬机1与定滑轮3之间的钢丝绳和卷扬机1与定滑轮3之间的最短连线的夹角，当卷扬机1与定滑轮3之间的钢丝绳位于卷扬机1与定滑轮3之间的最短连线上(此时，卷扬机1与定滑轮3之间的钢丝绳一般也刚好位于卷筒11的中间位置，亦即，定滑轮3一般位于卷筒中间位置的径向方向上)时，卷扬机1的出绳偏角为0°，当卷扬机1与定滑轮3之间的钢丝绳偏离卷筒11的中间位置时，卷扬机1的出绳偏角增大，且当卷扬机1与定滑轮3之间的钢丝绳移到卷筒的边缘位置时，卷扬机的出绳偏角达到最大。以图5为例，当卷扬机1与定滑轮3之间的钢丝绳移到卷筒的边缘位置时，卷扬机1的出绳偏角与图5中的α角或β角互为对角，即卷扬机1的出绳偏角等于图5中的α角或β角。
当重物4下放或上提时，卷扬机1的卷筒11转动，卷扬机1的钢丝绳12受到拉力F作用，根据力的合成和分解及力的平行四边形法则，拉力F产生平行于卷扬机卷筒轴线的轴向分力f1和垂直卷筒轴线的径向分力f2，如图5所示。轴向分力f1驱使整台卷扬机1沿该轴向分力f1的方向在导杆6上移动，使α角或β角变小并趋向于0°，从而保持卷扬机1钢丝绳12的出绳偏角始终小于2°并趋向于0°，实现自动对中，满足GB/T1955-2008的国家标准，从中大大提高钢丝绳的使用寿命(卷扬机1的出绳偏角越小，钢丝绳越不容易脱槽和被定滑轮3的边缘刮伤)。更重要的是，让卷扬机1与定滑轮3之间的安装距离可以尽可能的缩短，让应用卷扬机的工程机械结构尺寸更紧凑(无需为了满足卷扬机出绳偏角的国标要求，让卷扬机与定滑轮的距离拉大，影响工程机械结构的紧凑性)。例如，本实施例中，即直接在卷扬机1的支撑本体2上设置定滑轮3，且定滑轮3可以尽可能靠近卷扬机1，如此，可以使应用卷扬机1的工程机械结构非常紧凑。当然，定滑轮3的安装位置不局限于此，定滑轮3安装位置可以根据实际工程机械的具体结构进行设定。
本发明的一种卷扬机出绳偏角自动对中方法为：将卷扬机设置成可沿其卷筒的轴线方向滑动的状态，卷扬机的卷筒转动时，该卷扬机上缠绕的绳受到的拉力的轴向分力(所述绳受到的拉力根据力的合成和分解及力的平行四边形法则，可以分解为平行于卷扬机卷筒轴线的轴向分力和垂直卷筒轴线的径向分力)驱使卷扬机沿该轴向分力的方向滑动，从而使卷扬机的出绳偏角保持小于或等于预设值。
本实施例中，所述预设值为2°，符合国标GB/T1955-2008的规范要求。所述绳具体为钢丝绳，但不局限于此。
本实施例中，卷扬机采用滑动导向机构进行导向和减小滑动摩擦力，该滑动导向机构包括导杆、直线轴承和套管，导杆沿平行于卷扬机轴线的方向设置在卷扬机的载体(例如上述支撑本体2)上，套管套在导杆外，且二者之间配合有直线轴承。卷扬机的机架连接套管。
本发明的一种卷扬机出绳偏角自动对中方法，可以使卷扬机的出绳偏角始终保持小于或等于2°，实现自动对中，满足GB/T1955-2008的国家标准，从而不仅大大提高了钢丝绳的使用寿命，还使卷扬机与定滑轮之间的安装距离可以尽可能缩短，让应用卷扬机的工程机械结构可以做得非常紧凑，亦即，应用卷扬机的工程机械无需为了满足卷扬机出绳偏角的国标要求，将卷扬机与定滑轮的距离拉大而影响工程机械结构的紧凑性。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种卷扬机出绳偏角自动对中装置及方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例的支撑本体等所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种卷扬机出绳偏角自动对中装置，包括卷扬机、支撑本体，卷扬机的卷筒上缠绕有绳；其特征在于：卷扬机可沿其卷筒的轴线方向滑动地设置在支撑本体上，该卷扬机的卷筒转动时，所述绳受到的拉力的轴向分力驱使卷扬机沿该轴向分力的方向滑动，使卷扬机的出绳偏角保持小于或等于预设值。
2.根据权利要求1所述的卷扬机出绳偏角自动对中装置，其特征在于：所述卷扬机通过滑动导向机构设置在所述支撑本体上。
3.根据权利要求2所述的卷扬机出绳偏角自动对中装置，其特征在于：所述滑动导向机构包括导杆、套管、直线轴承，导杆沿平行于卷扬机轴线的方向设置在所述支撑本体上，套管套在导杆外，且二者之间配合有直线轴承；所述卷扬机的机架连接所述套管。
4.根据权利要求3所述的卷扬机出绳偏角自动对中装置，其特征在于：所述套管内壁设有定位台阶，所述直线轴承从所述套管的端部装入，且该直线轴承一端抵在该定位台阶的台面上，直线轴承另一端抵在卡入套管端部内的卡簧上。
5.根据权利要求3或4所述的卷扬机出绳偏角自动对中装置，其特征在于：所述套管的两端部与导杆之间分别配合有所述直线轴承。
6.根据权利要求3所述的卷扬机出绳偏角自动对中装置，其特征在于：所述卷扬机的机架包括两侧板，该两侧板位于所述卷筒轴向相对的两侧，所述套管与该两侧板固定连接。
7.根据权利要求2或3所述的卷扬机出绳偏角自动对中装置，其特征在于：所述滑动导向机构的数量为至少两组，该至少两组滑动导向机构并列分布。
8.根据权利要求1所述的卷扬机出绳偏角自动对中装置，其特征在于：所述卷扬机的滑动行程大于或等于卷扬机的长度与卷筒的长度之和；所述预设值为2°。
9.根据权利要求1所述的卷扬机出绳偏角自动对中装置，其特征在于：所述支撑本体上设置有定滑轮，该定滑轮的轴线与所述卷筒的轴线平行，所述绳绕过该定滑轮，以连接重物。
10.一种卷扬机出绳偏角自动对中方法，其特征在于：将卷扬机设置成可沿其卷筒的轴线方向滑动的状态，卷扬机的卷筒转动时，该卷扬机上缠绕的绳受到的拉力的轴向分力驱使卷扬机沿该轴向分力的方向滑动，使卷扬机的出绳偏角保持小于或等于预设值。
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