CN113501394B - 一种用于卷盘的水管回收速度调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于卷盘的水管回收速度调节装置，涉及工程机械技术领域，包括壳体、伞状扩张装置、螺旋扩张装置、微调变向装置、滚筒、传送带。螺旋扩张装置可以调节主动轮的档位来改变主动轮直径，以此调节装置的传动比，实现输入端的带速粗调；伞状扩张装置可以直接控制从动轮的直径，以此调节装置的传动比，实现输出端的带速粗调；微调变向装置可以在使用过程中通过传送带在锥形从动轮上细微的变向位移改变直径，从而实现精准调节速度的功能；本发明通过速度粗调与微调相结合的方式，可适用于多种应用场景。

Description

一种用于卷盘的水管回收速度调节装置

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种用于卷盘的水管回收速度调节装置。

背景技术

在工程机械领域中，水管一般用于灌溉、道路清洁喷洒或灭火等场景，在其使用完毕后，需要对长达数十米的水管进行收回动作，此时就需要通过卷盘类设备自动对其回收，以节省人力。

现有技术中，如公开号为CN108861814B的专利提出的一种回收农田灌溉水管的装置，包括支架、内轴组件和外轴组件，其特征是：支架的下端为底座，底座中部设有向上的立柱，内轴组件沿轴线方向依次为空心轴管甲、同心固定在空心轴管一端的端盘甲和转动手把，空心轴管一端封闭并在同轴线固定连接有转轴，空心轴管甲的另一端敞口，该转轴装入上述轴承内形成转动副，该转轴的端部与所述的转动手把固定连接，端盘甲位于轴套的内侧，转动手把位于轴套的外侧，空心轴管位于底座的上方；外轴组件包括两端敞口的空心轴管乙、同心固定在空心轴管乙一端的端盘乙，该回收农田灌溉水管的装置，解决了农田灌溉时，需要人工盘卷软管进行回收的问题，减少了灌溉人员的劳动强度，也增加了回收效率。上述方案只是简单地提高了工作效率，不能实现调节装置速度的功能，应用场景单一。本发明通过多种结构的合并实施，使本发明通过速度粗调与微调相结合的方式精准调控速度，可适用于多种应用场景。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术上的缺陷，螺旋扩张装置可以调节主动轮的档位来改变主动轮直径，以此调节装置的传动比，实现输入端的带速粗调；伞状扩张装置可以直接控制从动轮的直径，以此调节装置的传动比，实现输出端的带速粗调；微调变向装置可以在使用过程中通过传送带在锥形从动轮上细微的变向位移改变直径，从而实现精准调节速度的功能；本发明通过速度粗调与微调相结合的方式，可适用于多种应用场景。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于卷盘的水管回收速度调节装置，包括壳体、伞状扩张装置、螺旋扩张装置、微调变向装置、滚筒、传送带，所述壳体包括设置在壳体内部顶盖的传送带夹紧装置；所述螺旋扩张装置包括设置在壳体外部的电机一，所述电机一的输出轴上设置有固定板以及换挡盘，所述固定板以及换挡盘设置在壳体内部的圆柱凸槽内，所述换挡盘与传动轴滑动连接，所述传动轴与斜轮固定连接；所述伞状扩张装置包括设置在伞状扩张装置的中心轴，所述中心轴一端铰接在壳体内顶部，另一端铰接在壳体底部并与滚筒连接；所述伞状扩张装置包括设置在伞状扩张装置上的多个微调变向装置；所述传送带设置在斜轮与多个微调变向装置表面上，所述传送带与传送带夹紧装置接触配合。

进一步的，所述螺旋扩张装置设置有固定板，所述固定板与电机一的输出轴固定连接，所述固定板包括设置在固定板上的三圈插销槽，每圈插销槽有三个且以电机一的输出轴轴线圆周均布，每个插销槽滑动连接有插销，所述每个插销底端均设置有插销板，所述每个插销上均设置有弹簧一，所述弹簧一顶端与固定板底面固定连接，弹簧一底端与每个插销板顶面固定连接，所述插销板与换挡盘滑动连接，所述换挡盘包括设置在换挡盘内的空腔，所述空腔与滑块一底部滑动连接，所述滑块一与弹簧二的一端固定连接，所述弹簧二的另一端与套筒侧面固定连接，所述套筒与电机一的输出轴铰接，所述滑块一底部设置有传动轴，所述传动轴另一端与斜轮固定连接。

进一步的，所述滑块一包括设置在滑块一上的弹簧二以及传动轴，均以电机一的输出轴轴线圆周均布。

进一步的，所述换挡盘内空腔下部的实体内设置有以电机一输出轴轴线圆周均布的滑槽一，所述传动轴与滑槽一滑动连接。

进一步的，所述伞状扩张装置是多个扩张机构以中心轴为轴线圆周均布组成的，所述中心轴包括设置在中心轴上端的电动推杆一，所述扩张机构包括与电动推杆一滑动连接的滑块二，所述滑块二与连接杆一铰接，所述连接杆一的另一端通过固定连杆与连接杆二固定连接；所述连接杆二的另一端与滑块三相铰接，所述滑块三与微调变向装置外壳滑动连接，所述中心轴包括设置在中心轴中心部的支座一，所述扩张机构包括与支座一铰接的连接杆三，所述连接杆三的另一端与连接杆四相铰接，所述连接杆四的另一端与滑块三固定连接。所述中心轴包括设置在中心轴下端的支座二，所述扩张机构包括与支座二滑动连接的推杆一，所述推杆一的另一端与微调变向装置的外壳固定连接。

进一步的，所述伞状扩张装置上连接杆三的中心处设置有滑槽二，所述连接杆一与滑槽二滑动连接。

进一步的，所述微调变向装置包括多输出电机以及外壳内部圆周均布的支座三，所述支座三上铰接有滑轮支架，所述滑轮支架的连杆的另一侧与配合槽固定连接，所述多输出电机的输出端上设置有丝杠一，所述丝杠一以圆周均布的形式设置在外壳的底部，丝杠一的顶部固定安装有滑杆，所述滑杆与配合槽滑动连接。

进一步的，所述微调变向装置包括设置在微调变向装置上的锁紧机构，锁紧机构包括固定在滑轮支架上的固定杆，所述固定杆的另一端与电机二固定连接，所述电机二上设置有丝杠二，所述丝杠二的两端都与螺母螺纹配合且与滑轮档条固定连接，所述滑轮的中心处开设有和丝杠二尺寸相适配且位置相对应的孔，所述丝杠二设置在滑轮的中心孔内。

进一步的，所述传送带夹紧装置包括设置在壳体内顶部的气缸以及滑槽三，所述气缸的输出轴与推杆二固定连接，所述推杆二与滑槽三滑动连接，推杆二另一端固定安装有夹紧轮，所述夹紧轮与传送带滑动连接。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明的螺旋扩张装置可以调节主动轮的档位来改变主动轮直径，以此调节装置的传动比，实现输入端的带速粗调；（2）本发明的伞状扩张装置可以直接控制从动轮的直径，以此调节装置的传动比，实现输出端的带速粗调；（3）本发明的微调变向装置可以在使用过程中通过传送带在锥形从动轮上细微的变向位移改变直径，从而实现精准调节速度的功能；（4）本发明通过速度粗调与微调相结合的方式，可适用于多种应用场景。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明壳体结构示意图。

图3为本发明壳体局部结构放大示意图。

图4为本发明伞状扩张装置结构示意图。

图5为本发明伞状扩张装置局部结构示意图。

图6为本发明螺旋扩张装置结构示意图。

图7为本发明螺旋扩张装置局部结构剖视图。

图8为本发明螺旋扩张装置另一角度的局部结构剖视图。

图9为本发明微调变向装置结构剖视图。

图10为本发明微调变向装置局部结构放大示意图。

图11为本发明微调变向装置局部结构剖视图。

图中：1、壳体；2、伞状扩张装置；3、螺旋扩张装置；4、微调变向装置；5、滚筒；6、传送带；101、滑槽三；102、气缸；103、推杆二；104、夹紧轮；201、电动推杆；202、滑块二；203、连接杆一；204、固定连杆；205、连接杆二；206、支座一；207、连接杆三；208、连接杆四；209、滑块三；210、支座二；211、推杆一；212、中心轴；301、电机一；302、插销；303、固定板；304、弹簧一；305、换挡盘；306、传动轴；307、斜轮；308、弹簧二；309、滑槽一；310、插销板；311、滑块一；312、套筒；401、外壳；402、支座三；403、配合槽；404、滑轮支架；405、滑轮档条；406、滑轮；407、丝杠一；408、多输出电机；409、固定杆；410、电机二；411、丝杠二；412、螺母；413、滑杆。

具体实施方式

在本发明以下的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。

实施例：如图1、图5以及图6所示，一种用于卷盘的水管回收速度调节装置包括壳体1、伞状扩张装置2、螺旋扩张装置3、微调变向装置4、滚筒5、传送带6，所述螺旋扩张装置3包括设置在壳体1外部的电机一301，所述电机一301的输出轴上设置有固定板303以及换挡盘305，所述固定板303以及换挡盘305设置在壳体1内部的圆柱凸槽内，所述换挡盘305与传动轴306滑动连接，所述传动轴306与斜轮307固定连接；所述伞状扩张装置2包括设置在伞状扩张装置2的中心轴212，所述中心轴212一端铰接在壳体1内顶部，另一端铰接在壳体1底部与滚筒5连接；所述伞状扩张装置2包括设置在伞状扩张装置2的多个微调变向装置4；所述传送带6设置在斜轮307与多个微调变向装置4表面上，所述传送带6与传送带夹紧装置接触配合。

如图1-图3所示，壳体1包括设置在壳体1内部顶盖的传送带夹紧装置，传送带夹紧装置包括设置在壳体1内顶部的气缸102以及滑槽三101，所述气缸102的输出轴与推杆二103固定连接，所述推杆二103与滑槽三101滑动连接，推杆二103另一端固定安装有夹紧轮104，所述夹紧轮104与传送带6滑动连接。

如图4、图5以及图9所示，所述伞状扩张装置2是多个扩张机构以中心轴212为轴线圆周均布组成的，所述中心轴212包括设置在中心轴212上端的电动推杆201，所述扩张机构包括与电动推杆201滑动连接的滑块二202，所述滑块二202与连接杆一203铰接，所述连接杆一203的另一端通过固定连杆204与连接杆二205固定连接；所述连接杆二205的另一端与滑块三209铰接，所述滑块三209与微调变向装置4外壳401滑动连接，所述中心轴212包括设置在中心轴212中部的支座一206，所述扩张机构包括与支座一206铰接的连接杆三207，所述连接杆三207的另一端与连接杆四208相铰接，所述连接杆四208的另一端与滑块三209固定连接，所述中心轴212包括设置在中心轴212下端的支座二210，所述扩张机构包括与支座二210滑动连接的推杆一211，所述推杆一211的另一端与微调变向装置4的外壳401固定连接，所述伞状扩张装置2上连接杆三207的中心处设置有槽，所述连接杆一203与连接杆三207中心处的槽滑动连接。

如图6、图7和图8所示，螺旋扩张装置3设置有固定板303，所述固定板303与电机一301的输出轴固定连接，所述固定板303包括设置在固定板303上的三圈插销槽，每圈插销槽有三个且以电机一301的输出轴轴线圆周均布，每个插销槽滑动连接有插销302，所述每个插销302底端均设置有插销板310，所述每个插销302上均设置有弹簧一304，所述弹簧一304顶端与固定板303底面固定连接，弹簧一304底端与每个插销板310顶面固定连接，所述插销板310与换挡盘305滑动连接，所述换挡盘305包括设置在换挡盘305内的空腔，所述空腔与滑块一311底部滑动连接，所述滑块一311与弹簧二308的一端固定连接，所述弹簧二308的另一端与套筒312侧面固定连接，所述套筒312与电机一301的输出轴铰接，所述滑块一311底部设置有传动轴306，所述传动轴306另一端与斜轮307固定连接，所述滑块一311包括设置在滑块一311上的弹簧二308以及传动轴306，均以电机一301的输出轴为轴线圆周均布的，所述换挡盘305内空腔下部的实体内设置有以电机一301输出轴为轴线圆周均布的滑槽一309，所述传动轴306与滑槽一309滑动连接。

如图9-图11所示，微调变向装置4包括多输出电机408以及外壳401内部圆周均布的支座三402，所述支座三402上铰接有滑轮支架404，所述滑轮支架404的连杆的另一侧与配合槽403固定连接，所述多输出电机408的输出端上设置有丝杠一407，所述丝杠一407以圆周均布的形式设置在外壳401的底部，丝杠一407的顶部固定安装有滑杆413，所述滑杆413与配合槽403滑动连接，所述微调变向装置4包括设置在微调变向装置4上的锁紧机构，锁紧机构包括固定在滑轮支架404上的固定杆409，所述固定杆409的另一端与电机二410固定连接，所述电机二410上设置有丝杠二411，所述丝杠二411的两端都与螺母412螺纹配合且与滑轮档条405固定连接，所述滑轮406的中心处开设有和丝杠二411尺寸相适配且位置相对应的孔，所述丝杠二411设置在滑轮406的中心孔内。

本发明工作原理如下：启动电机一301，通过电机一301输出轴的转动带动固定板303、九个插销302、九个弹簧一304、九个插销板310、换挡盘305、以及三根传动轴306与斜轮307转动，当内圈的三个插销板310跟随插销302弹起后，每个滑块一311分别在每个弹簧二308的弹力下同时带动传动轴306滑向不同方位的滑槽一309，直至传动轴306到达中圈的插销板310处，在此过程中，斜轮307也因传动轴306的带动向外扩张，实现了第一次换挡扩张；当中圈的三个插销板310跟随插销302弹起后，三个滑块在弹簧二308的弹力下继续带动传动轴306在滑槽一309中滑动，直至传动轴306到达外圈的插销板310处，在此过程中，斜轮307也因传动轴306的带动向外扩张，实现了第二次换挡扩张；当外圈的三个插销板310跟随插销302弹起后，三个滑块在弹簧二308的弹力下继续带动传动轴306在滑槽一309中滑动，直至传动轴306到达滑槽最外端，在此过程中，斜轮307也因传动轴306的带动向外扩张，实现了第三次换挡扩张；斜轮307的扩张改变了直径因此也改变了整体机构的传动比达到调整速度的目的。至此，斜轮307不仅完成了向外扩张的动作，也在电机一301输出轴的带动下进行自身的圆周运动，斜轮307在转动的过程中通过传送带6带动伞状扩张装置2的整体圆周运动。

伞状扩张装置2中的电动推杆201推动滑块二202向下滑动，滑块二202带动连接杆一203向下运动，连接杆二205也跟随连接杆一203一起向下运动，在此过程中，连接杆二205带动滑块三209向下滑动的同时与滑块三209发生转动，滑块三209向下滑动的过程中带动连接杆四208向下运动，由于滑块三209与连接杆四208成固定关系，所以在滑块三209向下滑动的过程中，连接杆三207与连接杆四208之间发生转动，连接杆三207与支座一206也发生了转动，在此过程中微调变向装置4与伞状扩张装置2中心轴212的距离发生改变，微调变向装置4向伞状扩张装置2中心轴212的垂直方向移动；在此过程中，伞状扩张装置2径向发生改变，伞状扩张装置2的直径改变了整体机构的传动比，达到了调整整体机构速度的目的，同时，伞状扩张装置2中心轴212在转动的过程中带动滚筒5进行转动。

微调变向装置4中的丝杠一407在多输出电机408的带动下旋转上升，在此过程中丝杠一407带动滑杆413在配合槽403中转动，在此过程中，配合槽403跟随滑杆413的转动开始上下转动，配合槽403的上下转动带动滑轮支架404也上下转动，滑轮支架404带动滑轮406完成上下转动的动作，在上下转动的过程中，传送带6可以在微调变向装置4的外壳401上实现上下移动的动作过程，在移动动作完成后，电机二410带动丝杠二411进行转动，丝杠二411转动的过程中带动滑轮档条405进行转动，在转动到一定角度后，被滑轮支架404限制了运动方向，此时，丝杠在持续的转动与螺母412逐渐锁紧，让滑轮406无法继续转动，使得滑轮406的转动不会影响与传送带6的配合。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于卷盘的水管回收速度调节装置，包括壳体、伞状扩张装置、螺旋扩张装置、微调变向装置、滚筒、传送带，其特征在于：所述壳体包括设置在壳体内部顶盖的传送带夹紧装置，所述传送带夹紧装置包括设置在壳体内顶部的气缸以及滑槽三，所述气缸的输出轴与推杆二固定连接，所述推杆二与滑槽三滑动连接，推杆二另一端固定安装有夹紧轮，所述夹紧轮与传送带滑动连接；所述螺旋扩张装置包括设置在壳体外部的电机一，所述电机一的输出轴上设置有固定板以及换挡盘，所述固定板以及换挡盘设置在壳体内部的圆柱凸槽内，所述换挡盘与传动轴滑动连接，所述传动轴与斜轮固定连接；所述伞状扩张装置包括设置在伞状扩张装置的中心轴，所述中心轴一端铰接在壳体内顶部，另一端铰接在壳体底部并与滚筒连接；所述伞状扩张装置包括设置在伞状扩张装置上的多个微调变向装置；所述传送带设置在斜轮与多个微调变向装置表面上，所述传送带与传送带夹紧装置接触配合；

所述螺旋扩张装置设置有固定板，所述固定板与电机一的输出轴固定连接，所述固定板包括设置在固定板上的三圈插销槽，每圈插销槽有三个且以电机一的输出轴轴线圆周均布，每个插销槽滑动连接有插销，所述每个插销底端均设置有插销板，所述每个插销上均设置有弹簧一，所述弹簧一顶端与固定板底面固定连接，弹簧一底端与每个插销板顶面固定连接，所述插销板与换挡盘滑动连接，所述换挡盘包括设置在换挡盘内的空腔，所述空腔与滑块一底部滑动连接，所述滑块一与弹簧二的一端固定连接，所述弹簧二的另一端与套筒侧面固定连接，所述套筒与电机一的输出轴铰接，所述滑块一底部设置有传动轴，所述传动轴另一端与斜轮固定连接；所述滑块一包括设置在滑块一上的弹簧二以及传动轴，均以电机一的输出轴轴线圆周均布；所述换挡盘内空腔下部的实体内设置有以电机一输出轴轴线圆周均布的滑槽一，所述传动轴与滑槽一滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于卷盘的水管回收速度调节装置，其特征在于：所述伞状扩张装置是多个扩张机构以中心轴为轴线圆周均布组成的，所述中心轴包括设置在中心轴上端的电动推杆一，所述扩张机构包括与电动推杆一滑动连接的滑块二，所述滑块二与连接杆一铰接，所述连接杆一的另一端通过固定连杆与连接杆二固定连接；所述连接杆二的另一端与滑块三相铰接，所述滑块三与微调变向装置外壳滑动连接，所述中心轴包括设置在中心轴中心部的支座一，所述扩张机构包括与支座一铰接的连接杆三，所述连接杆三的另一端与连接杆四相铰接，所述连接杆四的另一端与滑块三固定连接，所述中心轴包括设置在中心轴下端的支座二，所述扩张机构包括与支座二滑动连接的推杆一，所述推杆一的另一端与微调变向装置的外壳固定连接。

3.根据权利要求2所述一种用于卷盘的水管回收速度调节装置，其特征在于：所述伞状扩张装置上连接杆三的中心处设置有滑槽二，所述连接杆一与滑槽二滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于卷盘的水管回收速度调节装置，其特征在于：所述微调变向装置包括多输出电机以及外壳内部圆周均布的支座三，所述支座三上铰接有滑轮支架，所述滑轮支架的连杆的另一侧与配合槽固定连接，所述多输出电机的输出端上设置有丝杠一，所述丝杠一以圆周均布的形式设置在外壳的底部，丝杠一的顶部固定安装有滑杆，所述滑杆与配合槽滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于卷盘的水管回收速度调节装置，其特征在于：所述微调变向装置包括设置在微调变向装置上的锁紧机构，锁紧机构包括固定在滑轮支架上的固定杆，所述固定杆的另一端与电机二固定连接，所述电机二上设置有丝杠二，所述丝杠二的两端都与螺母螺纹配合且与滑轮档条固定连接，所述滑轮的中心处开设有和丝杠二尺寸相适配且位置相对应的孔，所述丝杠二设置在滑轮的中心孔内。

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