CN110155894A - 一种伺服式排绳机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伺服式排绳机构，旨在提供一种可以纠正排绳方向、减少乱绳几率的伺服式排绳机构。它包括支架、驱动装置和排绳装置，驱动装置包括电机、减速器和链轮组，驱动装置用于驱动卷筒旋转，所述排绳装置包括螺杆、设置在支架内的卷筒和设置在卷筒后方的角度反馈滚筒，钢绳与卷筒卷绳方向不平行有夹角时，角度反馈滚筒会发生转动，角度反馈滚筒下方设有用于检测角度反馈滚筒转动的接近开关，支架外侧设有控制电箱，控制电箱接收接近开关发出的信号后可驱动螺杆，使钢绳与卷筒卷绳方向平行。本发明可以及时地调整钢绳被卷入卷筒时的方向，减小了乱绳、打结的几率。

Description

一种伺服式排绳机构

技术领域

本发明涉及绞车排绳领域，尤其涉及一种伺服式排绳机构。

背景技术

绞车是一种用卷筒缠绕钢丝绳的起重设备，在现有的工业领域中扮演了重要的角色。但是绞车在排绳过程中，由于钢丝绳缠绕时缺少导向或者纠正装置，会发生乱绳、打结等现象。

中国专利公开号CN204342333U，公开日2015年5月20日，发明创造的名称为塔式起重机起升机构用素线排绳装置，该申请案公开了一种塔式起重机起升机构用素线排绳装置。该实用新型包括钢丝绳、卷筒、排绳轴和排绳轮，并在原有结构的基础上，排绳轴为素线排绳轴，其素线为一段弧线，弧线的圆心为偏角α的法线与中心线形成的交点，弧线的半径为交点与切点之间形成的法线的长度，弧线的两个端点为排绳轴两个端面与竖直面的交点；排绳轮中心开的圆孔对应排绳轴的素线，排绳轮通过圆孔活动套在排绳轴上。该实用新型减少了钢丝绳在排绳时的乱绳几率，该其不足之处是没有一定的纠正机构对钢丝绳进行导向纠正。

发明内容

本发明克服了现有排绳机中在排绳过程中容易发生乱绳的难题，提供了一种可以纠正排绳方向、减少乱绳几率的伺服式排绳机构。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种伺服式排绳机构，包括支架、驱动装置和排绳装置，驱动装置包括电机、减速器和链轮组，驱动装置用于驱动卷筒旋转，所述排绳装置包括螺杆、设置在支架内的卷筒和设置在卷筒后方的角度反馈滚筒，钢绳与卷筒卷绳方向不平行有夹角时，角度反馈滚筒会发生转动，角度反馈滚筒下方设有用于检测角度反馈滚筒转动的接近开关，支架外侧设有控制电箱，控制电箱接收接近开关发出的信号后可驱动螺杆，使钢绳与卷筒卷绳方向平行。排缆的初始阶段，钢绳拴在卷筒上。一旦卷筒发生旋转，会使钢绳排布在卷筒外侧壁上。等待排缆的钢绳架设在螺杆上，由螺杆来控制钢绳的径向移动。卷筒进行卷绳的时候，卷筒上的钢绳和待卷入卷筒的钢绳的布置方向无法一直保持平行。一旦发生钢绳与卷筒卷绳的方向不平行的情况，角度反馈滚筒内的传感器会检测到这种状况，同时自身会发生旋转。角度反馈滚筒一般为竖直布置在支架上，螺杆布置在角度反馈滚筒和卷筒之间。角度反馈滚筒的下方设有可以捕捉角度反馈滚筒转动信号的接近开关。接近开关接收转动信号后再将信号输出给控制电箱，控制电箱驱动螺杆来改变待卷入卷筒的钢绳的运动方向，从而使待卷入卷筒的钢绳与卷筒上的卷绳方向趋于平行。

作为优选，所述接近开关为一组设置在所述角度反馈滚筒两侧的涡流式接近开关。涡流式接近开关又叫电感式接近开关，虽然这种接近开关只能感应金属，但是其抗干扰性能好，优于其他种类的接近开关。

作为优选，所述螺杆可采用双头丝杆的结构。采用的双头丝杆可以通过轴承与支架连接，双头丝杆的作用和现有排缆器上的往复丝杠的作用类似，可以使缆绳排布时自动换向。

作为优选，所述链轮组包括与卷筒连接的大链轮、链条和与减速器连接的小链轮。电机将驱动力通过减速器传递给小链轮，小链轮与大链轮之间是通过链条连接，这样的设计利用了链轮的特点，小链轮不需要太大的力就能驱动，从而带动大链轮转动。在电机和卷筒之间设置了链轮组的省力结构，可以为卷筒卷绳的时候提供足够大的力。

作为优选，所述链轮组外部设有一个链轮组外壳。虽然链轮组在工作过程中，链轮的转速一般保持匀速，而且速度不是很快，对于支架周围的操作人员没有危险性，但是链轮组这一传动机构需要保持一定润滑，避免被灰尘污染，所以需要个外壳来进行保护。这种外壳可以采用薄型钢板材质制成。传动机构在使用过程中，时常会加些润滑油进行润滑，有了这种链轮组外壳的保护，可以减少润滑油的挥发。

作为优选，所述链轮组外壳上方设有翻盖。链轮组外壳上方设有的翻盖可以方便对链条添加润滑油，也方便检视链条的磨损程度。

作为优选，所述卷筒可采用光筒、螺旋槽卷筒或者里巴斯形式的卷筒。为了适应不同的工况，卷筒可以采用不同款式的卷筒，比如光筒、螺旋槽卷筒（包括单折线卷筒和双折线卷筒）和里巴斯卷筒。

作为优选，所述支架的顶部设有吊环。为了方便搬运整个排绳机构，在支架顶部增设吊环，在吊环上拴上绳子，然后利用类似起重机等设备就可以将支架吊起并转移到其他工地。

作为优选，所述电机采用伺服电机，伺服电机的编码器设置在链轮组外壳上。将伺服电机的编码器布置在链轮组外壳上，方便操作员进行观测。编码器可以记录卷筒的旋转圈数和卷筒转速且可以控制电机的转向和转速。

作为优选，所述支架底部周向设有若干防滑垫。支架一般采用钢制，支架与地面之间是直接接触，相当于刚性连接。那么排绳机构在工作时产生的震动，会导致支架容易受损。在支架底部布置防滑垫，既可以将刚性连接转变为柔性连接，也防止支架发生位移，起到防滑的作用。防滑垫可以采用橡胶材质制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

由于本发明增设了角度反馈滚筒和接近开关，可以及时地调整钢绳被卷入时的方向，减小了乱绳几率；

由于接近开关采用的是涡流式接近开关，提高了产品工作时的稳定性；

由于本发明采用的是链轮组这种形式的传动机构，电机驱动卷筒旋转时，可以提供较大的力；

由于链轮组外部设有保护外壳，避免链轮组在工作过程中受干扰，且受到防尘保护。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明局部结构示意图；

图中：卷筒1、螺杆2、角度反馈滚筒3、接近开关4、控制电箱5、链轮组外壳6、翻盖7、吊环8、电机9、减速器10、编码器11、防滑垫12、入绳孔13。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对发明作进一步详细描述：

如图1所示，一种伺服式排绳机构，包括支架、驱动装置和排绳装置，驱动装置包括电机、减速器和链轮组，驱动装置用于驱动卷筒1旋转，所述排绳装置包括螺杆2、设置在支架内的卷筒1和设置在卷筒1后方的角度反馈滚筒3，钢绳与卷筒卷绳方向不平行有夹角时，角度反馈滚筒3会发生转动，角度反馈滚筒3下方设有用于检测角度反馈滚筒转动的接近开关4，支架外侧设有控制电箱5，控制电箱5接收接近开关4发出的信号后可驱动螺杆3，使钢绳与卷筒卷绳方向平行。排缆的初始阶段，钢绳拴在卷筒入绳孔13处。一旦卷筒发生旋转，会使钢绳排布在卷筒外侧壁上。等待排缆的钢绳架设在螺杆上，由螺杆来控制钢绳的径向移动。螺杆起到给钢绳导向的作用。每当发生钢绳与卷筒卷绳的方向不平行的情况，角度反馈滚筒内的传感器会检测到这种状况，同时自身会发生旋转。角度反馈滚筒竖直布置在支架上，螺杆水平布置在角度反馈滚筒和卷筒之间。角度反馈滚筒的下方设有可以捕捉角度反馈滚筒转动信号的接近开关。接近开关接收转动信号后再将信号输出给控制电箱，控制电箱驱动螺杆来改变待卷入卷筒的钢绳的运动方向，从而使待卷入卷筒的钢绳与卷筒上的卷绳方向趋于平行。

之前提到的接近开关4采用的是一组设置在所述角度反馈滚筒3两侧的涡流式接近开关。这种类型的接近开关的抗干扰性能好。

螺杆2可采用双头丝杆的结构。采用的双头丝杆可以通过轴承与支架连接，双头丝杆的作用和现有排缆器上的往复丝杠的作用类似，可以使缆绳排布时自动换向。

链轮组包括与卷筒连接的大链轮、链条和与减速器连接的小链轮。电机9将驱动力通过减速器10传递给小链轮，小链轮与大链轮之间是通过链条连接，在电机和卷筒之间设置了链轮组的省力传动结构，可以为卷筒卷绳的时候提供足够大的力。

然后在链轮组外部增设一个起到保护作用的链轮组外壳6。这种外壳采用薄型钢板材质制成。链轮组在使用过程中，时常会加些润滑油进行润滑，有了这种链轮组外壳的保护，可以减少润滑油的挥发。

链轮组外壳6上方设有翻盖7。链轮组外壳上方设有的翻盖可以方便对链条添加润滑油，也方便检视链条的磨损程度。

卷筒1采用光筒的形式。支架的顶部设有吊环，在吊环上拴上绳子，然后利用类似起重机等设备就可以将支架吊起并转移到其他工地。

使用的电机9是伺服电机，伺服电机的编码器设置在链轮组外壳上。将伺服电机的编码器布置在链轮组外壳上，方便操作员进行观测。编码器可以记录卷筒的旋转圈数和卷筒转速且可以控制电机的转向和转速。

支架底部周向增设若干防滑垫12。防滑垫可以采用橡胶材质制成。防滑垫可以防止支架发生位移，起到防滑的作用。

Claims (10)

1.一种伺服式排绳机构，包括支架、排绳装置和驱动装置，驱动装置包括电机、减速器和链轮组，驱动装置用于驱动卷筒旋转，其特征是，所述排绳装置包括螺杆、设置在支架内的卷筒和设置在卷筒后方的角度反馈滚筒，钢绳与卷筒卷绳方向不平行有夹角时，角度反馈滚筒会发生转动，角度反馈滚筒下方设有用于检测角度反馈滚筒转动的接近开关，支架外侧设有控制电箱，控制电箱接收接近开关发出的信号后可驱动螺杆，使钢绳与卷筒卷绳方向平行。

2.根据权利要求1所述的一种伺服式排绳机构，其特征是，所述接近开关为一组设置在所述角度反馈滚筒两侧的涡流式接近开关。

3.根据权利要求1所述的一种伺服式排绳机构，其特征是，所述螺杆可采用双头丝杆的结构。

4.根据权利要求1所述的一种伺服式排绳机构，其特征是，所述链轮组包括与卷筒连接的大链轮、链条和与减速器连接的小链轮。

5.根据权利要求4所述的一种伺服式排绳机构，其特征是，所述链轮组外部设有一个链轮组外壳。

6.根据权利要求5所述的一种伺服式排绳机构，其特征是，所述链轮组外壳上方设有翻盖。

7.根据权利要求1所述的一种伺服式排绳机构，其特征是，所述卷筒可采用光筒、螺旋槽卷筒或者里巴斯形式的卷筒。

8.根据权利要求1所述的一种伺服式排绳机构，其特征是，所述支架顶部设有吊环。

9.根据权利要求1所述的一种伺服式排绳机构，其特征是，所述电机采用伺服电机，伺服电机的编码器设置在链轮组外壳上。

10.根据权利要求1所述的一种伺服式排绳机构，其特征是，所述支架底部周向设有若干防滑垫。