CN114436072B - 一种卷盘控制模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及卷盘技术领域，特别地，涉及一种卷盘控制模块，包括机架以及安装于机架上的电机，所述电机的输出轴上固定安装有转轴，所述转轴上固定连接有用于缠绕线缆的卷盘，所述机架上安装有水平滑动的辅助收卷系统，所述辅助收卷系统包括收卷部以及调节部，所述收卷部包括主动收卷轮以及从动收卷轮，所述主动收卷轮与从动收卷轮之间有供线缆穿过的间隙，所述调节部用于主动收卷轮和从动收卷轮之间间隙的调节，所述转轴上安装有带动收卷部运转的传动组件，所述传动组件包括棘轮，所述棘轮用于传动组件的单向传动，收线时，棘轮停止向收卷部提供动力，放线时，棘轮向收卷部提供线缆放线的动力，解决卷盘放线时线缆在卷盘上卡止的问题。

Description

一种卷盘控制模块
技术领域
本发明涉及卷盘技术领域，特别地，涉及一种卷盘控制模块。
背景技术
卷盘主要用于线缆的缠绕收纳，实现线缆的收放动作。
现有的大多数龙门吊靠电力进行驱动，龙门吊在港口行驶过程中，需要对供电的线缆进行收卷或放出，以便达到龙门吊的稳定供电，龙门吊上安装有线缆卷盘，通过电机驱动卷盘的正向转动或者反向转动，达到线缆的收卷与放出状态的切换。电机反向转动时，线缆通过自身的重力向下掉落，龙门吊所使用的线缆直径较粗，现有的龙门吊卷盘两侧挡板之间的间距较窄，线缆在放线的过程中容易卡住，造成线缆释放不出的现象，由于电机的持续性缠绕，会造成线缆在卷盘内折返重新缠绕至卷盘上，影响线缆的放线，倘若卷盘挡板之间的间隙过大，线缆自身的重力容易带动卷盘发生一定角度的转动，造成线缆在卷盘内部发生晃动，不利于线缆的收放，因此如何设计一种控制线缆稳定收放的卷盘成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种卷盘控制模块，实现线缆的稳定收放。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种卷盘控制模块，包括机架以及安装于机架上的电机，所述电机的输出轴上固定安装有转轴，所述转轴上固定连接有用于缠绕线缆的卷盘，所述机架上安装有水平滑动的辅助收卷系统，所述辅助收卷系统包括收卷部以及调节部，所述收卷部包括主动收卷轮以及从动收卷轮，所述主动收卷轮与从动收卷轮之间有供线缆穿过的间隙，所述调节部用于主动收卷轮和从动收卷轮之间间隙的调节，所述转轴上安装有带动收卷部运转的传动组件，所述传动组件包括棘轮，所述棘轮用于传动组件的单向传动，收线时，棘轮停止向收卷部提供动力，放线时，棘轮向收卷部提供线缆放线的动力。
本发明利用调节部对主动收卷轮和从动收卷轮之间的间隙进行调整，使辅助收卷系统适用于不同直径的线缆，并保证线缆与收卷轮的时刻抵接，防止卷盘不工作时，线缆因自身重力向下垂落；
利用棘轮的单向传递功能，实现电机向收卷部动力传递的控制，当卷盘放线时，通过传动组件将电机的动力传递至收卷部，进而带动主动收卷轮和从动收卷轮的转动，由于线缆位于主动收卷轮和从动收卷轮之间的缝隙中并抵接，进而辅助线缆向下放线，防止线缆在卷盘上卡止，卷盘收线时，棘轮断开电机向收卷部的动力传输，利用卷盘的转动实现线缆的收卷。
进一步的，所述辅助收卷系统包括辅助收卷箱，所述收卷部包括转动安装于所述辅助收卷箱上的第三轴，所述第三轴的一端位于辅助收卷箱的内腔中，其另一端延伸出所述辅助收卷箱，所述主动收卷轮安装于辅助收卷箱的内腔中且固定在所述第三轴上，所述辅助收卷箱的内腔中滑动设有与所述第三轴的轴线平行的第四轴，所述从动收卷轮固定安装于所述第四轴上。
进一步的，所述辅助收卷箱的内壁开设有调节槽，所述调节部位于所述调节槽内，所述调节部包括滑块、第二弹簧，所述滑块滑动安装于所述调节槽内，所述第四轴与滑块转动连接，所述第二弹簧安装于调节槽内且一端与所述滑块固定连接，其另一端与所述调节槽的内壁固定连接。
进一步的，所述传动组件包括安装在所述机架上的第一轴以及与第一轴同轴线的第二轴，所述传动组件包括固定安装于所述第一轴上的从动齿轮，所述转轴上固定设有与所述从动齿轮啮合的主动齿轮，所述棘轮包括外棘轮和内棘轮，所述外棘轮固定安装于所述第一轴上，所述内棘轮固定安装于所述第二轴上，所述第二轴与所述第三轴之间安装有带轮组。
进一步的，所述机架上安装有防护罩，所述转轴贯穿所述防护罩，所述第一轴与第二轴均安装于所述防护罩的内壁上，所述主动齿轮以及从动齿轮位于所述防护罩的内腔中。
进一步的，所述带轮组包括主动带轮、从动带轮、传动带，所述主动带轮安装在所述第二轴上，所述从动带轮安装于所述第三轴上，所述传动带套设于主动带轮与从动带轮上。
进一步的，所述机架上安装有驱动辅助收卷箱滑动的驱动部，所述辅助收卷箱的上端面固定设有第一距离传感器和第二距离传感器，所述第一距离传感器和第二距离传感器用于测量传感器至线缆的距离，所述第一距离传感器位于线缆的左侧，第二距离传感器位于线缆的右侧，或第一距离传感器位于线缆的右侧，第二距离传感器位于线缆的左侧，所述机架上安装有中控单元，所述驱动部、第一距离传感器、第二距离传感器均与中控单元电性连接，线缆与第一距离传感器或第二距离传感器之间的距离小于其设定的阈值时，中控单元控制驱动部带动辅助收卷箱向第一距离传感器或第二距离传感器一侧滑动。
进一步的，所述机架上安装有调节传动带张紧力的张紧组件，所述张紧组件包括开设于机架上的张紧滑槽，所述张紧滑槽内滑动设有张紧滑块，所述张紧滑块上固定设有张紧轮轴，所述张紧轮轴上设有张紧轮，所述张紧轮与所述张紧轮轴经轴承连接，所述张紧轮的外圆面与传动带抵接，所述张紧滑槽内安装有第一弹簧，所述第一弹簧的一端固定在张紧滑块上，其另一端固定在所述张紧滑槽的内壁上。
进一步的，所述机架上开设有导向槽，所述导向槽内滑动设有滑移块，所述滑移块上固定安装有安装架，所述辅助收卷箱可拆卸安装与所述安装架上。
进一步的，所述驱动部为液压缸，或为气缸，或为电动丝杆。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明传动组件第一角度示意图；
图3为本发明传动组件第二角度示意图；
图4为本发明传动组件的剖视图；
图5为本发明传动组件第三角度示意图；
图6为本发明辅助收卷箱的第一角度剖视图；
图7为本发明辅助收卷箱的第二角度剖视图；
图8为线缆倾斜状态示意图；
图9为本发明传动组件的爆炸示意图；
图10为本发明辅助收卷系统的爆炸示意图；
图11为本发明的控制模块图。
附图标记：1、机架；2、电机；21、转轴；3、卷盘；4、中控单元；5、防护罩；61、主动齿轮；62、从动齿轮；63、棘轮；631、外棘轮；632、内棘轮；64、第一轴；65、第二轴；66、主动带轮；67、从动带轮；68、传动带；7、张紧组件；71、张紧滑槽；72、张紧滑块；73、张紧轮轴；74、张紧轮；75、第一弹簧；8、辅助收卷箱；81、第三轴；82、主动收卷轮；83、第四轴；84、从动收卷轮；85、调节槽；86、滑块；87、第二弹簧；9、安装架；91、导向槽；92、滑移块；10、液压缸；101、定位板；102、第一距离传感器；103、第二距离传感器；V、阈值。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
实施例：
本实施例提供一种卷盘控制模块，主要用于安装到龙门吊上，线缆进行收卷。
包括机架1以及安装于机架1上的电机2，所述电机2的输出轴上固定安装有转轴21，所述转轴21上固定连接有用于缠绕线缆的卷盘3，所述机架1上安装有水平滑动的辅助收卷系统，所述辅助收卷系统包括收卷部以及调节部，所述收卷部包括主动收卷轮82以及从动收卷轮84，所述主动收卷轮82与从动收卷轮84之间有供线缆穿过的间隙，所述调节部用于主动收卷轮82和从动收卷轮84之间间隙的调节，使得线缆与主动收卷轮82和从动收卷轮84的外圆面抵接，所述转轴21上安装有带动收卷部运转的传动组件，所述传动组件包括棘轮63，所述棘轮63用于传动组件的单向传动，收线时，棘轮63停止向收卷部提供动力，放线时，棘轮63向收卷部提供线缆放线的动力。
具体的：通过驱动电机2正向转动，进而带动卷盘3旋转，进而对线缆进行收卷，由于传动组件上设有棘轮63，此时电机2输出的动力被棘轮63阻断，进而限制电机2为收卷部提供动力，此时主动收卷轮82和从动收卷轮84停止转动；当电机2反向转动时，卷盘3对线缆进行放线处理，此时棘轮63能够向收卷部传递动力，进而带动主动收卷轮82和从动收卷轮84转动，由于电缆与两侧的收卷轮相互抵接，进而能够拨动线缆向下输送，防止线缆在卷盘内卡止，辅助线缆顺利的放线。
为了实现主动收卷轮82和从动收卷轮84的安装，结合图6和图7所示，所述辅助收卷系统包括辅助收卷箱8，所述收卷部包括转动安装于所述辅助收卷箱8上的第三轴81，所述第三轴81的一端位于辅助收卷箱8的内腔中，其另一端延伸出所述辅助收卷箱8，所述主动收卷轮82安装于辅助收卷箱8的内腔中且固定在所述第三轴81上，所述辅助收卷箱8的内腔中滑动设有与所述第三轴81的轴线平行的第四轴83，所述从动收卷轮84固定安装于所述第四轴83上。
为了实现主动收卷轮82和从动收卷轮84之间的间隙进行调节，本实施例中，如图7所示，所述辅助收卷箱8的内壁开设有调节槽85，所述调节部位于所述调节槽85内，所述调节部包括滑块86、第二弹簧87，所述滑块86滑动安装于所述调节槽85内，所述第四轴83与滑块86转动连接，所述第二弹簧87安装于调节槽85内且一端与所述滑块86固定连接，其另一端与所述调节槽85的内壁固定连接。
通过上述设置，利用第二弹簧87推动滑块86以及第四轴83向第三轴81一侧靠近，使得从动收卷轮84靠近于主动收卷轮82，当线缆的直径大于主动收卷轮84和从动收卷轮82之间的间隙时，此时线缆对从动收卷轮施84加一个力，进而推动滑块86滑动并对第二弹簧87进行挤压，使得主动收卷轮82和从动收卷轮84之间的间隙适用于任意尺寸的线缆。
为了对棘轮63进行安装，本实施例中，如图2、图3和图4所示，所述传动组件包括安装在所述机架1上的第一轴64以及与第一轴64同轴线的第二轴65，所述传动组件包括固定安装于所述第一轴64上的从动齿轮62，所述转轴21上固定设有与所述从动齿轮62啮合的主动齿轮61，所述棘轮63包括外棘轮631和内棘轮632，所述外棘轮631固定安装于所述第一轴64上，所述内棘轮632固定安装于所述第二轴65上，所述第二轴65与所述第三轴81之间安装有带轮组。
通过上述设置，将外棘轮631、内棘轮632分别安装在不同的轴上，当棘轮63不工作时，第一轴64上的动力不能传递至第二轴65上，进而将动力进行断开，实现棘轮63动力的单向传递。
为了对主动齿轮61和从动齿轮62进行防护，本实施例中，如图2、图3和图9所示，所述机架1上安装有防护罩5，所述转轴21贯穿所述防护罩5，所述第一轴64与第二轴65均安装于所述防护罩5的内壁上，所述主动齿轮61以及从动齿轮62位于所述防护罩5的内腔中。
通过上述设置，利用防护罩5对主动齿轮61和从动齿轮62进行防护，防止齿轮工作时受到外界因素的干扰，防止安全事故的发生。
为了实现第二轴65和第三轴81之间的动力传递，本实施例中，如图3和图5所示，所述带轮组包括主动带轮66、从动带轮67、传动带68，所述主动带轮66安装在所述第二轴65上，所述从动带轮67安装于所述第三轴81上，所述传动带68套设于主动带轮66与从动带轮67上。
通过上述设置，利用带轮组实现第二轴65和第三轴81之间的动力传输，进而能够带动第三轴81的转动，进而能够带动收卷部工作。
为了减小线缆收卷过程中受到的阻力，本实施例中，如图1所示，所述机架1上安装有驱动辅助收卷箱8滑动的驱动部，所述辅助收卷箱8的上端面固定设有两个位于线缆两侧的定位板101，所述定位板101竖直向上延伸并与线缆平行，所述定位板101的上端固定设有第一距离传感器102和第二距离传感器103，所述第一距离传感器102和第二距离传感器103用于测量传感器至线缆的距离，所述第一距离传感器102位于线缆的左侧，第二距离传感器103位于线缆的右侧，所述机架1上安装有中控单元4，所述驱动部、第一距离传感器102、第二距离传感器103均与中控单元4电性连接，线缆与第一距离传感器102或第二距离传感器103之间的距离小于其设定的阈值V时，中控单元4控制驱动部带动辅助收卷箱8向第一距离传感器102或第二距离传感器103一侧滑动。
通过上述设置，将第一距离传感器102和第二距离传感器103安装在定位板101上端，如图8所示利用定位板101带动第一距离传感器102和第二距离传感器103远离辅助收卷箱8，当卷盘3收卷线缆的直径发生变化时，此时线缆发生一角度偏转，由于第一距离传感器102和第二距离传感器103距转动点的位置较远，进而能够增大距离传感器测量的精确度，提高距离监测的准确率，当线缆与第一距离传感器102或第二距离传感器103之间的距离小于其设定的阈值V时，此时驱动部带动辅助收卷箱8的进行水平滑动，进而调整线缆的角度，使线缆时刻保持垂直，进而能减小线缆收卷过程中受到的阻力。
为了对传动带68的张紧度进行调节，本实施例中，如图6、图7和图10所示，所述机架1上安装有调节传动带68张紧力的张紧组件7，所述张紧组件7包括开设于机架1上的张紧滑槽71，所述张紧滑槽71内滑动设有张紧滑块72，所述张紧滑块72上固定设有张紧轮轴73，所述张紧轮轴73上设有张紧轮74，所述张紧轮74与所述张紧轮轴73经轴承连接，所述张紧轮74的外圆面与传动带68抵接，所述张紧滑槽71内安装有第一弹簧75，所述第一弹簧75的一端固定在张紧滑块72上，其另一端固定在所述张紧滑槽71的内壁上。
通过上述设置，由于传动带68的长度一定，当辅助收卷箱8进行水平方向的移动时，会造成传动带68过松，或过紧状态的发生，利用传动带68与张紧轮74的抵接，当传动带过松或过紧时，此时张紧轮74会沿着张紧滑槽71进行滑动，进而对传动带68的张紧度进行调节，保持动力的稳定传输。
为了实现辅助收卷箱8的安装，本实施例中，如图6和图10所示，所述机架1上开设有导向槽91，所述导向槽91内滑动设有滑移块92，所述滑移块92上固定安装有安装架9，所述辅助收卷箱8,与所述安装架9螺栓连接。
为了实现辅助收卷箱8的移动，本实施例中，如图5和11所示，所述驱动部为液压缸10，所述液压缸10的液压杆与安装架9固定连接，所述液压缸10与中控单元4电性连接。
通过上述设置，通过中控单元4控制液压缸10工作，进而能够实现液压杆的伸缩，进而能够带动安装架9沿着导向槽91进行水平方向的滑动，实现辅助收卷箱8位置的移动。
实施原理：当电机2正向转动时，此时带动转轴21转动，进而能够带动卷盘3转动并对线缆进行收卷，此时棘轮63断开向收卷部的动力传输，线缆在卷盘3上逐渐缠绕后，造成线缆的盘绕半径增大，此时线缆与辅助收卷箱8发生相对的倾斜，当第一距离传感器102或第二距离传感器103检测到的距离小于其设定的阈值V时，将信号传递至中控单元4，利用中控单元4控制液压缸10工作，进而带动辅助收卷箱8的位置进行调整，减小线缆收放时所遇到的阻力，当电机2反向转动时，卷盘3对线缆进行放线，棘轮63工作并通过传动组件带动主动收卷轮82转动，进而对线缆施加一个向下拨动的力矩，辅助线缆向下移动，防止线缆在卷盘3上卡止。
以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1. 一种卷盘控制模块，包括机架(1)以及安装于机架(1)上的电机(2)，所述电机(2)的输出轴上固定安装有转轴(21)，所述转轴(21)上固定连接 有用于缠绕线缆的卷盘(3)，其特征在于：所述机架(1)上安装有水平滑动的辅助收卷系统，所述辅助收卷系统包括收卷部以及调节部，所述收卷部包括主动收卷轮(82)以及从动收卷轮(84)，所述主动收卷轮(82)与从动收卷轮(84)之间有供线缆穿过的间隙，所述调节部用于主动收卷轮(82)和从动收卷轮(84)之间间隙的调节，所述转轴(21)上安装有带动收卷部运转的传动组件，所述传动组件包括棘轮(63)，所述棘轮(63)用于传动组件的单向传动，收线时，棘轮(63)停止向收卷部提供动力，放线时，棘轮(63)向收卷部提供线缆放线的动力；所述辅助收卷系统包括辅助收卷箱(8)，所述机架(1)上安装有驱动辅助收卷箱(8)滑动的驱动部，所述辅助收卷箱(8)的上端面固定设有第一距离传感器(102)和第二距离传感器(103)，所述第一距离传感器(102)和第二距离传感器(103)用于测量传感器至线缆的距离，所述第一距离传感器(102)位于线缆的左侧，第二距离传感器(103)位于线缆的右侧，或第一距离传感器(102)位于线缆的右侧，第二距离传感器(103)位于线缆的左侧，所述机架(1)上安装有中控单元(4)，所述驱动部、第一距离传感器(102)、第二距离传感器(103)均与中控单元(4)电性连接，线缆与第一距离传感器(102)或第二距离传感器(103)之间的距离小于其设定的阈值(V)时，中控单元(4)控制驱动部带动辅助收卷箱(8)向第一距离传感器(102)或第二距离传感器(103)一侧滑动。
2.根据权利要求1所述的一种卷盘控制模块，其特征在于：所述收卷部包括转动安装于所述辅助收卷箱(8)上的第三轴(81)，所述第三轴(81)的一端位于辅助收卷箱(8)的内腔中，其另一端延伸出所述辅助收卷箱(8)，所述主动收卷轮(82)安装于辅助收卷箱(8)的内腔中且固定在所述第三轴(81)上，所述辅助收卷箱(8)的内腔中滑动设有与所述第三轴(81)的轴线平行的第四轴(83)，所述从动收卷轮(84)固定安装于所述第四轴(83)上。
3.根据权利要求2所述的一种卷盘控制模块，其特征在于：所述辅助收卷箱(8)的内壁开设有调节槽(85)，所述调节部位于所述调节槽(85)内，所述调节部包括滑块(86)、第二弹簧(87)，所述滑块(86)滑动安装于所述调节槽(85)内，所述第四轴(83)与滑块(86)转动连接，所述第二弹簧(87)安装于调节槽(85)内且一端与所述滑块(86)固定连接，其另一端与所述调节槽(85)的内壁固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种卷盘控制模块，其特征在于：所述传动组件包括安装在所述机架(1)上的第一轴(64)以及与第一轴(64)同轴线的第二轴(65)，所述传动组件包括固定安装于所述第一轴(64)上的从动齿轮(62)，所述转轴(21)上固定设有与所述从动齿轮(62)啮合的主动齿轮(61)，所述棘轮(63)包括外棘轮(631)和内棘轮(632)，所述外棘轮(631)固定安装于所述第一轴(64)上，所述内棘轮(632)固定安装于所述第二轴(65)上，所述第二轴(65)与所述第三轴(81)之间安装有带轮组。
5.根据权利要求4所述的一种卷盘控制模块，其特征在于：所述机架(1)上安装有防护罩(5)，所述转轴(21)贯穿所述防护罩(5)，所述第一轴(64)与第二轴(65)均安装于所述防护罩(5)的内壁上，所述主动齿轮(61)以及从动齿轮(62)位于所述防护罩(5)的内腔中。
6.根据权利要求4所述的一种卷盘控制模块，其特征在于：所述带轮组包括主动带轮(66)、从动带轮(67)、传动带(68)，所述主动带轮(66)安装在所述第二轴(65)上，所述从动带轮(67)安装于所述第三轴(81)上，所述传动带(68)套设于主动带轮(66)与从动带轮(67)上。
7.根据权利要求6所述的一种卷盘控制模块，其特征在于：所述机架(1)上安装有调节传动带(68)张紧力的张紧组件(7)，所述张紧组件(7)包括开设于机架(1)上的张紧滑槽(71)，所述张紧滑槽(71)内滑动设有张紧滑块(72)，所述张紧滑块(72)上固定设有张紧轮轴(73)，所述张紧轮轴(73)上设有张紧轮(74)，所述张紧轮(74)与所述张紧轮轴(73)经轴承连接，所述张紧轮(74)的外圆面与传动带(68)抵接，所述张紧滑槽(71)内安装有第一弹簧(75)，所述第一弹簧(75)的一端固定在张紧滑块(72)上，其另一端固定在所述张紧滑槽(71)的内壁上。
8.根据权利要求2所述的一种卷盘控制模块，其特征在于：所述机架(1)上开设有导向槽(91)，所述导向槽(91)内滑动设有滑移块(92)，所述滑移块(92)上固定安装有安装架(9)，所述辅助收卷箱(8)可拆卸安装于所述安装架(9)上。
9.根据权利要求2或8所述的一种卷盘控制模块，其特征在于：所述驱动部为液压缸(10)，或为气缸，或为电动丝杆。
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