CN110184836A - 一种钢丝绳钢丝自动弯钩装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢丝绳钢丝自动弯钩装置，其包括外模、芯模、弯曲模、外模驱动装置、芯模驱动装置和弯曲模驱动装置，外模包括第一外模和第二外模，芯模包括锥头和凹模，弯曲模包括全边弯曲模和半边弯曲模，外模驱动装置包括第一外模驱动装置和第二外模驱动装置，芯模驱动装置包括锥头驱动装置和凹模驱动装置，弯曲模驱动装置包括全边弯曲模驱动装置和半边弯曲模驱动装置。本发明用于在钢丝绳与梨形头连接作业中，自动对散股散丝后的钢丝进行弯钩，一次性将整束钢丝向内侧弯钩，保证钢丝勾方向，提高钢丝弯钩质量，方便钢丝绳与梨形头浇铸，并且降低人工劳务强度，提高作业效率。

Description

一种钢丝绳钢丝自动弯钩装置

技术领域

本发明属于运输起重领域，特别涉及一种钢丝绳钢丝自动弯钩装置。

背景技术

桥式抓斗卸船机在使用抓斗进行煤炭、矿粉等散货装卸时，为了快速的更换各种抓斗，而在卸船机钢丝绳和抓斗开闭钢丝绳的绳端安装钢丝绳梨形绳套，梨形绳套之间采用C型快速卸扣进行连接。

梨形绳套由犁形头与钢丝绳的连接采用巴氏合金浇注进行制作。钢丝绳梨形绳套制作时，需将钢丝绳绳头毛刺清除干净后，将钢丝绳从梨形头根部穿过；在钢丝绳头部大约180mm-200mm处用铅丝绑扎20-50mm，固定牢固后，将钢丝绳外股、内股和绳芯全部散开成草花状，再将钢丝绳折弯成鱼钩状；清洁表面油渍后，将钢丝强拉入犁形头内直至绳头全部进入到梨形头内部，并保持一定的预紧力；再将融化的巴氏合金水一次倒入梨形头内部，保证合金水将钢丝绳端部全部浸没，冷却。

目前，在钢丝绳头打散后的钢丝弯钩作业过程中，需要将其固定，通过人力逐根或几根弯曲成需要的钩状，一般需要多人配合完成作业。以直径56mm的某钢丝绳为例，其断面共由绳芯、内层和外层组成，共计15股钢丝绳组成，总计钢丝数量约为333根，逐根操作弯钩作业时间长。钢丝绳材质一般高碳钢，具有较高的强度，依靠人力完成弯钩作业存在一定困难，现场常有使用氧气乙炔喷枪对钢丝局部加热，降底强度后再进行弯曲，这对钢丝绳和犁形绳套的连接强度和寿命都存在一定的影响。为保证犁形绳套浇铸前，打散并弯钩后的钢丝绳能顺利拉入犁形头，需要打散后的钢丝均匀向内弯钩，尤其是外层打散的钢丝，如果借助普通的压弯装置进行弯钩，则无法保证所有钢丝均匀向内侧弯钩。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种钢丝绳钢丝自动弯钩装置，用于在钢丝绳与梨形头连接作业中，自动对散股散丝后的钢丝进行弯钩，一次性将整束钢丝向内侧弯钩，保证钢丝勾方向，提高钢丝弯钩质量，方便钢丝绳与梨形头浇铸，并且降低人工劳务强度，提高作业效率。

本发明提供一种钢丝绳钢丝自动弯钩装置，其包括外模、芯模、弯曲模、外模驱动装置、芯模驱动装置以及弯曲模驱动装置，

所述外模包括相互配合的第一外模和第二外模，所述第一外模和第二外模的内腔形状均为半四棱锥面，所述第一外模和第二外模的内腔共同组合成一个锥形槽，所述半四棱锥面的顶部设有一段半圆柱面，所述外模内腔顶部的半圆柱面的直径与钢丝绳直径相匹配，所述半圆柱面的配置用于夹紧钢丝绳，所述外模半四棱锥面的侧棱长小于钢丝绳散丝长度，所述外模的半四棱锥面的锥角与所述芯模的锥角相匹配，所述第一外模和第二外模能够在所述外模驱动装置的驱动下打开或闭合，当第一外模和第二外模闭合时能够夹紧散丝后的钢丝绳并把钢丝绳端部散开的钢丝限制在锥形槽内，

所述芯模包括锥头和凹模，所述芯模驱动装置包括锥头驱动装置以及凹模驱动装置，所述锥头为双锥体形状，所述锥头的前端设置有圆角，所述锥头后锥体顶部通过锥头活塞杆与所述锥头驱动装置相连，所述锥头后锥体能够在所述锥头驱动装置作用下沿轴向进给或回退，所述凹模为一空心四棱台结构，所述凹模的尾部通过凹模活塞杆与凹模驱动装置相连，所述凹模能够在所述凹模驱动装置作用下沿轴向进给或回退；

所述弯曲模包括两个全边弯曲模和四个半边弯曲模，每一个全边弯曲模和半边弯曲模分别连接有一个弯曲模驱动装置，所述全边弯曲模设置于外模内腔的锥形槽的长边上，所述半边弯曲模设置于外模内腔的锥形槽的短边上，每一个弯曲模的第一端分别连接一个弯曲模驱动装置，每一个弯曲模的第二端伸出外模的外部，每一个弯曲模的第二端能够向外模内腔转动从而使钢丝沿平面向外模的内腔滑动以逐渐弯曲。

优选地，所述凹模的外表面为四棱锥面，所述凹模的锥台顶部内腔设置有一个四棱锥孔，所述凹模外表面锥面的锥角与所述锥头前锥体的锥角一致，所述凹模内腔锥孔的锥角与所述锥头后锥体的锥角一致。

优选地，所述凹模与所述锥头组合成芯模时，所述凹模内腔的四棱锥孔与所述锥头后锥体完全贴合，所述凹模外表面的锥面与所述锥头前锥体锥面组合成一完整锥面。

优选地，所述凹模活塞杆为一空心杆，所述凹模活塞杆内部空心孔的内径大于所述锥头活塞杆的外径，所述锥头活塞杆能够在凹模活塞杆的空心孔内滑动。

优选地，所述锥头驱动装置设置在所述凹模驱动装置内形成复合缸结构，所述复合缸结构能够沿轴向分别驱动锥头和凹模进给或回退。

优选地，所述凹模底部设置有一环形沟槽，所述环形沟槽的深度大于钢丝弯钩长度，所述环形沟槽的外沿厚度与钢丝弯钩尺寸相匹配，所述环形沟槽外沿顶部设置有圆角，所述圆角半径等于钢丝弯钩弯曲半径，所述环形沟槽的宽度大于钢丝弯钩的弯曲部分钢丝的回转半径。

优选地，所述弯曲模形状与所述凹模底部环形沟槽的形状匹配，所述弯曲模与所述凹模贴合后，所述凹模环形沟槽内表面与所述弯曲模表面之间存在间隙，所述间隙大于钢丝绳的钢丝直径。

优选地，所述全边弯曲模包括轴套以及与所述轴套连接的第一梯形结构，所述半边弯曲模包括轴套以及与所述轴套连接的第二梯形结构，所述第一梯形结构的长度大于所述第二梯形结构的长度。

优选地，所述弯曲模驱动装均包括液压缸和连杆，所述弯曲模驱动装置用于驱动其连接的弯曲模绕其固定轴转动。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种用于散丝后钢丝绳钢丝的自动弯钩装置，适用于在钢丝绳与梨形头连接作业中，能够实现自动对钢丝绳头部散开的钢丝进行弯钩，方便钢丝绳与梨形头连接。相对于现有技术依靠人力完成钢丝绳钢丝的弯钩作业，本发明的弯钩装置作业时只要把钢丝绳装夹到指定位置，便可连续完成钢丝绳端部的一次性整体将整束散开的钢丝弯钩，并且能够使钢丝均匀向内侧弯钩，方便钢丝绳与梨形头浇铸。有效提高作业效率，降低人工劳务强度，提高钢丝弯钩质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

图3为本发明的外模、弯曲模及其驱动装置的结构示意图；

图4为本发明的芯模及其驱动装置的结构示意图；

图5为本发明的第一外模的结构示意图；

图6为本发明的芯模的锥头的结构示意图；

图7为本发明的凹模的结构示意图；

图8为本发明的全边弯曲模的结构示意图；以及

图9为本发明的半边弯曲模的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本发明提供的一种钢丝绳钢丝自动弯钩装置，如图1及图2所示，其包括机架、外模、芯模、弯曲模4、外模驱动装置、芯模驱动装置以及弯曲模驱动装置。

外模包括第一外模1和第二外模2，第一外模1和第二外模2的内腔形状均为半四棱锥面100，第一外模1和第二外模2的内腔共同组合成一个锥形槽101，半四棱锥面100的顶部设有一段半圆柱面102，外模内腔顶部的半圆柱面102的直径与钢丝绳直径相匹配，半圆柱面102的配置用于夹紧钢丝绳，外模半四棱锥面100的侧棱长小于钢丝绳散丝长度，外模的半四棱锥面100的锥角与芯模的锥角相匹配，第一外模1和第二外模2能够在外模驱动装置的驱动下打开或闭合，当第一外模1和第二外模2闭合时能够夹紧散丝后的钢丝绳并把钢丝绳端部散开的钢丝限制在锥形槽101内。

外模内腔的锥形槽101的圆锥面直径与钢丝绳直径相等，合模时能够夹紧钢丝绳。第一外模1和第二外模2安装在机架底板上，在第一外模驱动装置3和第二外模驱动装置9的驱动下可对向滑动打开和闭合，从而能够夹紧散丝后的钢丝绳，并把钢丝绳端部散开的钢丝限制在锥形槽内。

图5示出了第一外模1的结构，第二外模2的结构与第一外模1的结构相同，在此未示出。

当然，应当理解的是，第一外模1和第二外模2是上下方向分模，均安装在滑轨上，可在驱动装置的作用下打开或闭合，应该理解的是，滑轨的设置位置和形状不受限制，滑轨可以安装在机架上，只要能实现两个外模打开和闭合的运动动作，均落在本发明的保护范围内。即在驱动装置的作用下，驱动上外模和下外模打开和闭合，只要能通过打开和闭合夹紧钢丝绳并将散开的钢丝限制在圆锥形槽内也落入本发明的保护范围之内。

另外，第一外模驱动装置3和第二外模驱动装置9的实现形式有很多，可以设置两个液压缸驱动第一外模1和第二外模2开合，也可以设置两个气缸驱动第一外模1和第二外模2开合，或者以电机驱动丝杠实现第一外模1和第二外模2开合。

在本实施例中，如图2、图4、图6及图7所示，芯模由锥头5和凹模7组成为一个整体，凹模7底部设置有环形沟槽70，环形沟槽70外壁厚度为钢丝弯钩直径，环形沟槽70外壁顶端设置有圆角，圆角半径为钢丝弯钩的弯曲半径。

锥头5尾部和凹模7底部分别设置有活塞杆与驱动装置相连；芯模的外锥面的锥角与外模的锥形槽锥角相等。凹模7通过凹模活塞杆71与驱动装置相连。锥头5通过锥头活塞杆51与驱动装置相连。凹模活塞杆71为一空心杆，凹模活塞杆71内部空心孔的内径大于锥头活塞杆51的外径，锥头活塞杆51能够在凹模活塞杆71的空心孔内滑动。

芯模的锥头5和凹模7分别在其驱动装的作用下，能够整体进入外模的锥形槽内，到达设定位置时，芯模与外模锥面之间的间隙略大于钢丝直径，可以将散开的钢丝沿锥面的间隙均匀散开。

芯模的锥头5和凹模7通过锥头5尾部的锥形面50和凹模7顶部的圆形腔72嵌合为一个整体，锥头5和凹模7借助于复合结构缸6分别控制实现轴向的进给和回退。复合结构缸6由芯模驱动装置611与凹模驱动装置612组合形成。当然，应当指出的是，采用复合结构缸6只是一种能够实现锥头5和凹模7分别控制，又节省安装空间的优选实施方式。

也可以采用两组液压缸或气缸分别驱动锥头5和凹模7，也可以采用两组电机和丝杠或直线电机等驱动，只要能分别驱动芯模的锥头5和凹模7沿轴线往复运动，均落入本发明的保护范围内。

在本实施例中，弯钩完成后的丝端部的弯钩扣在凹模7环形沟槽外壁上，脱模时需要先将组合凹模7打开，锥头5和凹模7的进给装置沿轴向继续同步向前进给，将钢丝进一步向外散开，可使钢丝弯钩与凹模7脱开。然后凹模7在驱动装置作用下回退到初始位置，锥头5再向后回退。

如图3所示，在本实施例中，每一个弯曲模驱动装置包括连杆8和液压缸10。弯曲模4和外模以及连杆8相连，连杆由液压缸10驱动带动弯曲模运动。应当指出的是，弯曲模的驱动方式有多种，可采用液压缸、气缸以及电机等驱动形式，只要通过直线运动驱动弯曲模4沿周向运动，就落入本发明的保护范围之内。

在本实施例中，弯曲模4能将钢丝头部折回芯模凹模内，弯曲模4的形状与凹模7的环形沟槽形状一匹配，弯曲模4与凹模7环形沟槽外壁之间留有间隙，该间隙略大于钢丝直径。可以通过弯曲模4的旋转，完成钢丝端部的弯钩。当然，应当理解的是，弯曲模4的主要作用是将已打散的钢丝导入芯模凹模，逐渐将钢丝端部弯曲成指向轴线方向的线形，能够实现这一目标的曲面形状都是本发明的保护范围之内。

弯曲模4包括两个全边弯曲模41和四个半边弯曲模42，每一个全边弯曲模41和半边弯曲模42分别连接有一个弯曲模驱动装置，全边弯曲模41设置于外模内腔的锥形槽的长边上，半边弯曲模42设置于外模内腔的锥形槽的短边上，每一个弯曲模的第一端分别连接一个弯曲模驱动装置，每一个弯曲模的第二端伸出外模的外部，每一个弯曲模的第二端能够向外模内腔转动从而使钢丝沿平面向外模的内腔滑动以逐渐弯曲。

如图8所示，全边弯曲模41包括轴套410以及与轴套410连接的第一梯形结构411，如图9所示，半边弯曲模42包括轴套420以及与轴套420连接的第二梯形结构421，第一梯形结构411的长度大于第二梯形结构421的长度。

下面对本发明的工作原理进行进一步描述：

第一外模1和第二外模2在第一外模驱动装置3和第二外模驱动装置9的驱动下可对向滑动打开和闭合，夹紧散丝后的钢丝绳，并把钢丝绳端部散开的钢丝限制在圆锥形槽内。

芯模的锥头和凹模分别在其驱动装置的作用下，能够整体进入外模的圆锥形槽内，到达设定位置时，芯模与外模锥面之间的间隙略大于钢丝直径，可以将散开的钢丝沿圆锥面的间隙均匀散开，之后进入弯曲模进行弯曲。

弯曲模4的平面能将钢丝头部折回芯模凹模内，弯曲模4的主要作用是将已打散的钢丝沿平面导入滑动，逐渐将钢丝端部弯曲成指向轴线方向的线形。弯曲模4的形状与凹模7的环形沟槽形状一匹配，弯曲模4旋转到指定位置时，弯曲模4与凹模7环形沟槽外壁之间留有间隙，该间隙略大于钢丝直径。在实际生产中，通过弯曲模4的旋转，完成钢丝端部的弯钩。

弯钩完成后的丝端部的弯钩扣在凹模7环形沟槽外壁上，脱模时需要先将凹模7打开，锥头5和凹模7的进给装置沿轴向继续同步向前进给，将钢丝进一步向外散开，可使钢丝弯钩与凹模7脱开。然后凹模7在驱动装置作用下回退到初始位置，锥头5再向后回退，从而取出钢丝弯钩。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的一种用于散丝后钢丝绳钢丝的自动弯钩装置，适用于在钢丝绳与梨形头连接作业中，能够实现自动对钢丝绳头部散开的钢丝进行弯钩，方便钢丝绳与梨形头连接。相对于现有技术依靠人力完成钢丝绳钢丝的弯钩作业，本发明的弯钩装置作业时只要把钢丝绳装夹到指定位置，便可连续完成钢丝绳端部的一次性整体将整束散开的钢丝弯钩，并且能够使钢丝均匀向内侧弯钩，方便钢丝绳与梨形头浇铸。有效提高作业效率，降低人工劳务强度，提高钢丝弯钩质量。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种钢丝绳钢丝自动弯钩装置，其特征在于：其包括外模、芯模、弯曲模、外模驱动装置、芯模驱动装置以及弯曲模驱动装置，

所述外模包括相互配合的第一外模和第二外模，所述第一外模和第二外模的内腔形状均为半四棱锥面，所述第一外模和第二外模的内腔共同组合成一个锥形槽，所述半四棱锥面的顶部设有一段半圆柱面，所述外模内腔顶部的半圆柱面的直径与钢丝绳直径相匹配，所述半圆柱面的配置用于夹紧钢丝绳，所述外模半四棱锥面的侧棱长小于钢丝绳散丝长度，所述外模的半四棱锥面的锥角与所述芯模的锥角相匹配，所述第一外模和第二外模能够在外模驱动装置的驱动下打开或闭合，当第一外模和第二外模闭合时能够夹紧散丝后的钢丝绳并把钢丝绳端部散开的钢丝限制在锥形槽内，

所述芯模包括锥头和凹模，所述芯模驱动装置包括锥头驱动装置以及凹模驱动装置，所述锥头为双锥体形状，所述锥头的前端设置有圆角，所述锥头后锥体顶部通过锥头活塞杆与所述锥头驱动装置相连，所述锥头后锥体能够在所述锥头驱动装置作用下沿轴向进给或回退，所述凹模为一空心四棱台结构，所述凹模的尾部通过凹模活塞杆与凹模驱动装置相连，所述凹模能够在所述凹模驱动装置作用下沿轴向进给或回退；

所述弯曲模包括两个全边弯曲模和四个半边弯曲模，每一个全边弯曲模和半边弯曲模分别连接有一个弯曲模驱动装置，所述全边弯曲模设置于外模内腔的锥形槽的长边上，所述半边弯曲模设置于外模内腔的锥形槽的短边上，每一个弯曲模的第一端分别连接一个弯曲模驱动装置，每一个弯曲模的第二端伸出外模的外部，每一个弯曲模的第二端能够向外模内腔转动从而使钢丝沿平面向外模的内腔滑动以逐渐弯曲。

2.根据权利要求1所述的钢丝绳钢丝自动弯钩装置，其特征在于：所述凹模的外表面为四棱锥面，所述凹模的锥台顶部内腔设置有一个四棱锥孔，所述凹模外表面锥面的锥角与所述锥头前锥体的锥角一致，所述凹模内腔锥孔的锥角与所述锥头后锥体的锥角一致。

3.根据权利要求2所述的钢丝绳钢丝自动弯钩装置，其特征在于：所述凹模与所述锥头组合成芯模时，所述凹模内腔的四棱锥孔与所述锥头后锥体完全贴合，所述凹模外表面的锥面与所述锥头前锥体锥面组合成一完整锥面。

4.根据权利要求1所述的钢丝绳钢丝自动弯钩装置，其特征在于：所述凹模活塞杆为一空心杆，所述凹模活塞杆内部空心孔的内径大于所述锥头活塞杆的外径，所述锥头活塞杆能够在凹模活塞杆的空心孔内滑动。

5.根据权利要求1所述的钢丝绳钢丝自动弯钩装置，其特征在于：所述锥头驱动装置设置在所述凹模驱动装置内形成复合缸结构，所述复合缸结构能够沿轴向分别驱动锥头和凹模进给或回退。

6.根据权利要求1所述的钢丝绳钢丝自动弯钩装置，其特征在于：所述凹模底部设置有一环形沟槽，所述环形沟槽的深度大于钢丝弯钩长度，所述环形沟槽的外沿厚度与钢丝弯钩尺寸相匹配，所述环形沟槽外沿顶部设置有圆角，所述圆角半径等于钢丝弯钩弯曲半径，所述环形沟槽的宽度大于钢丝弯钩的弯曲部分钢丝的回转半径。

7.根据权利要求6所述的钢丝绳钢丝自动弯钩装置，其特征在于：所述弯曲模形状与所述凹模底部环形沟槽的形状匹配，所述弯曲模与所述凹模贴合后，所述凹模环形沟槽内表面与所述弯曲模表面之间存在间隙，所述间隙大于钢丝绳的钢丝直径。

8.根据权利要求1所述的钢丝绳钢丝自动弯钩装置，其特征在于：所述全边弯曲模包括轴套以及与所述轴套连接的第一梯形结构，所述半边弯曲模包括轴套以及与所述轴套连接的第二梯形结构，所述第一梯形结构的长度大于所述第二梯形结构的长度。

9.根据权利要求1所述的钢丝绳钢丝自动弯钩装置，其特征在于：所述弯曲模驱动装均包括液压缸和连杆，所述弯曲模驱动装置用于驱动其连接的弯曲模绕其固定轴转动。