CN111348572B - 一种用于抓斗机的卷扬机构和抓斗机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于抓斗机的卷扬机构及具有该卷扬机构的抓斗机，包括主轴及分别套设于主轴两端的可旋转的卷筒，每个卷筒上缠绕有用于连接至少一个抓斗的绳索，两个所述卷筒上的绳索的出绳方向相反。藉由上述结构，两个卷筒联动工作时，由于两个卷筒上的绳索的出绳方向相反，两个抓斗一升一降同时工作，双抓斗协同作业效率双倍提升，大大节约了施工时间，且充分利用下降抓斗的势能为上升抓斗提供动能，互为配重更有效降低了抓斗升降时的能耗，抓斗系统的能量利用率更高。

Description

一种用于抓斗机的卷扬机构和抓斗机

技术领域

本发明涉及工程机械设备技术领域，尤其涉及一种用于抓斗机的卷扬机构和抓斗机。

背景技术

目前在海底挖取各种淤泥、泥沙、砾石、碎石、巨石等物料，以及航道疏浚、码头施工和海床工程等施工中，经常采用抓斗式挖泥船来施工。常见的抓斗式挖泥船是采用回转式起重机带动单个抓斗实现挖掘和卸载的工作。起重机的卷扬系统采用钢绳滑轮组与大型液压缸组合驱动重达数百吨抓斗的提升与下降，同时与配重系统组合大大降低了抓斗自重升降时的能耗。这种卷扬系统存在两个缺陷亟待改进，其一是配备复杂的滑轮组及庞大的回转式起重机，使得设备占用空间大，且起重机回转卸载增加了工作时间；其二是超大直径和超长行程的液压缸制造与维修的难度大、成本高，且制约了挖泥船的挖掘深度。这两大不足之处，在一定程度上限制了产品性能的发挥，增加了施工时间，增加了施工成本。因此，如何高效节能的实现抓斗式挖泥船的施工是现在亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种提高抓斗工作效率，降低抓斗升降能耗的用于抓斗机的卷扬机构，还相应提供一种包括该卷扬机构的抓斗机。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于抓斗机的卷扬机构，包括主轴及分别套设于主轴两端的可旋转的卷筒，每个卷筒上缠绕有用于连接至少一个抓斗的绳索，两个所述卷筒上的绳索的出绳方向相反。

藉由上述结构，相对于单抓斗而言，两个卷筒联动工作时，由于两个卷筒上的绳索的出绳方向相反，两边的抓斗一升一降同时工作，双边抓斗协同作业效率双倍提升，大大节约了施工时间。并且，本发明充分利用下降抓斗的势能为上升抓斗提供动能，互为配重更有效降低了抓斗升降时的能耗，抓斗系统的能量利用率更高。

作为上述技术方案的进一步改进：

两个所述卷筒相对的一端分别通过过渡筒套设于主轴上，两个所述过渡筒通过离合制动器相连。

离合制动器闭合时两个卷扬系统能实现联动，使两个抓斗一上一下同时工作；离合制动器打开时两个卷扬系统能实现独立工作，分别控制抓斗完成挖掘、卸载工作。

所述离合制动器为钳式制动器，所述钳式制动器固定于其中一个过渡筒上，所述钳式制动器的钳口夹设于另一个过渡筒上。

为便于本发明在挖泥船上使用，所述钳式制动器优选液压常闭钳式制动器，通过液压旋转接头及液压管道与系统的液压系统连通。连接过程中，可将液压旋转接头的内圈固定在过渡筒上，外圈通过连杆插在固定在机架上的拨叉座上。藉由拨叉座限制液压旋转接头的旋转运动而不限制其径向跳动。

为确保制动效果，所述钳式制动器设有多个，多个所述钳式制动器沿过渡筒的圆周方向间隔设置。

两个所述卷筒背对的一端分别设有用于驱动卷筒旋转的驱动组件，所述驱动组件包括齿圈安装座、齿圈、与所述齿圈啮合连接的多个小齿轮，以及用于驱动所述小齿轮旋转的驱动件；两个所述卷筒背对的一端分别通过齿圈安装座套设于主轴上，所述齿圈固定于所述齿圈安装座上。

通过多个小齿轮与齿圈的啮合传动，带动齿圈安装座上的卷筒旋转，即可实现卷筒的大扭矩旋转，相比回转式抓斗的卷扬系统，本发明避免了超大直径和超长行程的液压缸或大型电驱动设备的使用，且没有复杂的滑轮系统，降低了制造、安装和维修成本及难度，减小设备占用的空间，具有明显的技术进步性、很强的使用性和广阔的市场应用前景。并且，再加上没有庞大的起重机回转卸载所需要的能耗与时间，应用于挖泥船上，节能效果与作业效率的提升将更加显著。

所述齿圈为内齿圈或外齿圈。优选内齿圈，以进一步减小设备占用的空间。

所述驱动件为液压马达或电机。

所述驱动件通过减速机与所述小齿轮连接。

作为一个总的发明构思，本发明还公开了一种抓斗机，包括机架和上述的卷扬机构，所述主轴的两端固定于所述机架上，每个卷筒上的绳索连接至少一个抓斗。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述抓斗机包括抓斗式挖泥船或抓斗式起重机。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明通过双抓斗协同作业，使得效率双倍提升，大大节约了施工时间，且充分利用下降抓斗的势能为上升抓斗提供动能，互为配重更有效降低了抓斗升降时的能耗，抓斗系统的能量利用率更高。

2、本发明采用齿圈与多个小齿轮的啮合传动实现卷筒的大扭矩旋转，相比超大直径和超长行程的液压缸，在制造、安装、维修的难度和成本上都要低。取消了庞大的回转式起重机也会大幅度降低成本，减小设备占用的空间。再加上没有庞大的起重机回转卸载所需要的能耗与时间，应用于挖泥船，节能效果与作业效率的提升将更加显著。

附图说明

图1为本发明实施例的用于抓斗式挖泥船的卷扬机构的俯视示意图。

图2为本发明实施例的用于抓斗式挖泥船的卷扬机构的主视示意图。

图3为本发明实施例的用于抓斗式挖泥船的卷扬机构的左视示意图。

图4为本发明的图3的A向剖视图的局部示意图。

图5为本发明的图3的B向剖视图的局部示意图。

图例说明：1、主轴；11、铜套；21、22、卷筒；31、32、绳索；41、42、过渡筒；43、第一轴承；5、离合制动器；51、钳口；52、液压旋转接头；53、连杆；54、拨叉座；6、驱动组件；61、齿圈安装座；62、内齿圈；63、小齿轮；64、液压马达；65、减速机；66、第二轴承；7、机架；8、压绳器。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例1：

如图1～图5所示，本实施例的用于抓斗式挖泥船的卷扬机构，包括主轴1及分别套设于主轴1两端的可旋转的卷筒21、22，主轴1的两端分别通过铜套11固定在机架7上，每个卷筒上缠绕有用于连接至少一个抓斗的绳索，卷筒21上的绳索31和卷筒22上的绳索32的出绳方向相反。

两个卷筒21、22相对的一端分别通过过渡筒41、42套设于主轴1上，具体地，卷筒的端部固定于过渡筒上，过渡筒再通过第一轴承43套设于主轴1上，两个过渡筒41、42通过多个离合制动器5相连。多个离合制动器5沿过渡筒的周向间隔布置。

如图1和5所示，本实施例中，离合制动器5为液压常闭钳式制动器，该液压常闭钳式制动器固定于其中一个过渡筒41上，该液压常闭钳式制动器的钳口夹设于另一个过渡筒42上。

该液压常闭钳式制动器通过液压旋转接头52和液压油管与液压系统连通。液压旋转接头52的内圈固定在过渡筒4上，液压常闭钳式制动器的进油口通过液压油管与液压旋转接头52的出油口连通，液压旋转接头52的进油口通过液压油管与液压系统连通。

液压旋转接头52的外圈通过连杆53插在拨叉座54上，拨叉座54固定在机架7上，该拨叉座54只限制液压旋转接头51的旋转运动而不限制液压旋转接头52的径向跳动。

工作时，液压常闭钳式制动器闭合时两套卷扬系统能实现联动，由于两个卷筒的出绳方向相反，使两个抓斗一上一下同时工作，液压常闭钳式制动器打开时两套卷扬系统能实现独立工作，分别控制抓斗完成挖掘、卸载工作。

本实施例中，两个卷筒21、22分别由驱动组件6实现大扭矩旋转。两个驱动组件6分别安装于主轴1的两端。驱动组件6包括齿圈安装座61、内齿圈62、与内齿圈62啮合连接的多个小齿轮63，以及用于驱动小齿轮63旋转的液压马达64；两个卷筒21、22背对的一端分别通过齿圈安装座61套设于主轴1上，具体地，卷筒的端部固定于齿圈安装座61上，齿圈安装座61再通过第二轴承66套设于主轴1上，内齿圈62固定于齿圈安装座61上。液压马达64通过减速机65与小齿轮63连接，多个小齿轮63沿内齿圈62的周向均匀布置。

卷筒上分布有左向槽和右向槽结构，左向槽和右向槽结构可以是单头也可以是多头，槽内缠绕着钢丝绳索，钢丝绳索通过安装在机架3上的压绳器8进行导向，不致跨槽或重叠缠绕。钢丝绳索通过滑轮与抓斗连接。

本发明的卷扬机构，没有复杂的滑轮组加上更匹配的自配重模式，抓斗系统的能量利用率更高，双抓斗协同作业效率双倍提升，再加上没有庞大的起重机回转卸载所需要的能耗与时间，挖泥船的节能效果与作业效率的提升将更加显著。本发明采用特制的大扭矩卷扬机，相比超大直径和超长行程的液压缸，在制造、安装、维修的难度和成本上都要低。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (9)

1.一种用于抓斗机的卷扬机构，其特征在于，包括主轴（1）及分别套设于主轴（1）两端的可旋转的卷筒（21、22），每个卷筒（2）上缠绕有用于连接至少一个抓斗的绳索（31、32），两个所述卷筒（21、22）上的绳索（31、32）的出绳方向相反；两个所述卷筒（21、22）相对的一端分别通过过渡筒（41、42）套设于主轴（1）上，两个所述过渡筒（41、42）通过离合制动器（5）相连；

所述离合制动器闭合时，两个卷筒的卷扬系统联动，使两个抓斗一上一下同时工作。

2.根据权利要求1所述的用于抓斗机的卷扬机构，其特征在于，所述离合制动器（5）为钳式制动器，所述钳式制动器固定于其中一个过渡筒（41）上，所述钳式制动器的钳口（51）夹设于另一个过渡筒（42）上。

3.根据权利要求2所述的用于抓斗机的卷扬机构，其特征在于，所述钳式制动器设有多个，多个所述钳式制动器沿过渡筒（41）的圆周方向间隔设置。

4.根据权利要求1～3任一项所述的用于抓斗机的卷扬机构，其特征在于，两个所述卷筒（21、22）背对的一端分别设有用于驱动卷筒（21、22）旋转的驱动组件（6）。

5.根据权利要求4所述的用于抓斗机的卷扬机构，其特征在于，所述驱动组件（6）包括齿圈安装座（61）、齿圈、与所述齿圈啮合连接的多个小齿轮（63），以及用于驱动所述小齿轮（63）旋转的驱动件；两个所述卷筒（2）背对的一端分别通过齿圈安装座（61）套设于主轴（1）上，所述齿圈固定于所述齿圈安装座（61）上。

6.根据权利要求5所述的用于抓斗机的卷扬机构，其特征在于，所述齿圈为内齿圈（62）或外齿圈。

7.根据权利要求5所述的用于抓斗机的卷扬机构，其特征在于，所述驱动件通过减速机（65）与所述小齿轮（63）连接。

8.一种抓斗机，包括机架（7），其特征在于，还包括如权利要求1～7任一项所述的用于抓斗机的卷扬机构，所述主轴（1）的两端固定于所述机架（7）上，每个卷筒上的绳索连接至少一个抓斗。

9.根据权利要求8所述的抓斗机，其特征在于，所述抓斗机包括抓斗式挖泥船或抓斗式起重机。