CN115744695A - 一种双卷筒牵引卷扬机构及其牵引方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双卷筒牵引卷扬机构及其牵引方法，属于工程设备技术领域，包括支撑座、平行且转动设置在所述支撑座上的两卷筒以及套设在所述卷筒上的绳索，两所述卷筒同步同向转动，所述卷筒的外壁上设置有用于容纳所述绳索的若干匝螺旋槽，不同所述卷筒的螺旋槽在轴向错位对应，所述绳索呈腰型套设在相对应的两所述螺旋槽内，呈螺旋形沿所述卷筒的轴向延伸，并分别在两所述卷筒端部的螺旋槽引出形成两进出端。本发明通过将绳索螺旋缠绕在两个卷筒上，并在两个卷筒端部分别引出进出端，能够利用双卷筒带动绳索双向移动，实现实际工程中所需求的双向牵引的工作。

Description

一种双卷筒牵引卷扬机构及其牵引方法

技术领域

本发明涉及工程设备技术领域，特别是涉及一种双卷筒牵引卷扬机构及其牵引方法。

背景技术

卷扬机分为手动卷扬机、电动卷扬机和液压卷扬机。手动卷扬机指的是通过人力作为动力，带动卷筒转动。电动卷扬机指的是由电动机提供动力，驱使卷筒转动。液压卷扬机指的是由原动机带动液压泵，将工作油液输入执行构件(液压缸或液压马达)使机构动作，通过控制输入执行构件的液体流量实现调速。目前，市面上常见的卷扬机多为电动单卷筒卷扬机，钢丝绳一头固定在卷筒上，另一头自由，将重物悬挂于钢丝绳自由端以达到提升和牵引重物的目的。另外，也有采用双筒卷扬机的机构，但同样是钢丝绳只具有一个自由端。

已有专利文献中也有双向排绳的技术方案，例如，授权公告号为CN105217499B的中国专利公开了一种双向排绳卷扬机，由电机、制动器、减速机、卷筒部件、底座、齿轮传动装置、双向排绳滑轮机构、手摇装置组成，在电机、减速机之间设有制动器；减速机与卷筒部件相连接；卷筒部件与齿轮传动装置相连接；齿轮传动装置与双向排绳滑轮机构相连接；手摇装置与电机相连接。该方案通过在卷筒上设置双排绳螺旋槽，使同一根钢丝绳绕在卷筒上实施两股绳的收、放；虽然该方案使得钢丝绳具有两个自由端，但是两个自由端是同步收或同步放的，并不能不同步实现一个自由端收，另一个自由端放的工作内容。

对于双筒卷扬机，授权公告号为CN101804948B的中国专利双筒同步卷扬机，包括主动卷筒、从动卷筒和机架，主动卷筒和从动卷筒水平平行设置在机架上，且主动卷筒与动力机构连接；主动卷筒和从动卷筒的同一端部分别设置有齿数相同的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮啮合联接；主动卷筒和从动卷筒的直径相同，钢丝绳在主动卷筒和从动卷筒上的绕向相同，并且绕绳起始位置一样，但是起始绕绳时间不同。该方案在工作时，当主动卷筒绕满时，从动卷筒刚刚开始缠绕，主动卷筒放绳时，从动卷筒正好绕绳，从而实现钢丝绳的强制收放，但是，该方案主动卷筒和从动卷筒的钢丝绳独立设置，并无关联，相当于两个单卷筒卷扬机。

再如，授权公告号为CN2892802Y的中国专利公开了一种双筒卷扬机，包括电动机、减速器以及两个卷筒，在电动机和减速器之间还设有联轴器和制动器，在减速器的输出轴上安装一齿轮，在两个卷筒上也分别安装齿轮，减速器输出轴上的齿轮分别与两个卷筒上的齿轮相啮合，其中至少一个卷筒的中心轴通过花键与其上的齿轮相配合，中心轴轴向固定，卷筒与其上的齿轮轴向连接，中心轴上设有外螺纹，中心轴上安装有螺旋传动装置，包括摇臂和与其相连的螺母，螺母与中心轴上的外螺纹相配合，并与卷筒的端板轴向固定。该方案设置一个总制动器，并通过安装在卷筒上的螺旋传动装置，控制安装在卷筒上的齿轮与安装在减速器输出轴上的齿轮进行啮合或脱离，从而实现两个卷筒之间的工作切换，也就是说，该方式是两个卷筒分别独立工作的，也即相当于两个单卷筒卷扬机。

因此，为满足实际工程中所需要的“双向牵引”，是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种双卷筒牵引卷扬机构及其牵引方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过将绳索螺旋缠绕在两个卷筒上，并在两个卷筒端部分别引出进出端，能够利用双卷筒带动绳索双向移动，实现实际工程中所需求的双向牵引的工作。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种双卷筒牵引卷扬机构，包括支撑座、平行且转动设置在所述支撑座上的两卷筒以及套设在所述卷筒上的绳索，两所述卷筒同步同向转动，所述卷筒的外壁上设置有用于容纳所述绳索的若干匝螺旋槽，不同所述卷筒的螺旋槽在轴向错位对应，所述绳索呈腰型套设在相对应的两所述螺旋槽内，呈螺旋形沿所述卷筒的轴向延伸，并分别在两所述卷筒端部的螺旋槽引出形成两进出端。

优选地，所述支撑座包括分别位于所述卷筒两端的侧支座，所述侧支座上架设有支撑轴，所述卷筒转动套设在所述支撑轴上。

优选地，所述支撑轴伸出所述侧支座的部分开设有凹槽，所述凹槽内设置有轴端挡板，所述轴端挡板固定安装在所述侧支座上。

优选地，两所述卷筒分别固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮转动设置在所述支撑轴上，两所述第一齿轮啮合有同一第二齿轮，所述第二齿轮连接有转动驱动机构。

优选地，所述第一齿轮的直径大于所述第二齿轮的直径。

优选地，所述第一齿轮的端部连接有第一通盖，所述第一通盖、所述第一齿轮、所述卷筒以及所述支撑轴之间围成第一轴承的设置空间。

优选地，所述第二齿轮固定连接在输入轴上，所述输入轴转动设置在轴支座上，所述轴支座包括靠近所述转动驱动机构的第一轴支座和远离所述转动驱动机构的第二轴支座，所述第一轴支座和所述第二轴支座均位于所述侧支座的内侧，所述第二齿轮靠近所述第一轴支座设置。

优选地，包括底座，所述侧支座、所述第一轴支座和所述第二轴支座均固定连接在所述底座上。

优选地，包括防护箱，所述防护箱将所述卷筒罩设在内侧，并安装在所述底座上。

本发明还提供一种牵引方法，应用如前文记载的所述的双卷筒牵引卷扬机构，包括以下内容：

将绳索套设在两卷筒上，套设时，绳索呈腰型套设在相对应的两卷筒的螺旋槽内，呈螺旋形沿卷筒的轴向延伸，并分别在两卷筒端部的螺旋槽引出形成两进出端；

在两进出端连接被牵引物；

驱动卷筒正反转，带动两进出端分别进行收放操作，实现对被牵引物的同步双向牵引。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

(1)本发明通过将绳索螺旋缠绕在两个卷筒上，并在两个卷筒端部分别引出进出端，能够利用双卷筒带动绳索双向移动，实现实际工程中所需求的双向牵引的工作；

(2)本发明采用并联双卷筒的结构形式，通过将绳索同时套设在两卷筒上，能够在两卷筒上分别引出绳索的进出端，当需要两个进出端的相对距离较大时，采用本发明的结构能够相对于单卷筒的形式大大降低卷筒的直径，相应的可以减小与之配套的转动驱动机构，从而能够降低占用空间的大小；

(3)本发明在卷筒的外壁上设置有螺旋槽，将绳索套设在螺旋槽内，能够利用螺旋槽限定绳索的位置，避免卷筒转动时套设的绳索之间相互干涉，保证绳索的顺利收放，同时，增大卷筒与绳索的接触面积，提高对于绳索的摩擦力，避免卷筒转动时造成绳索打滑，保证绳索的顺利收放，更好的完成双向牵引工作；

(4)本发明通过在卷筒上连接第一齿轮，利用第一齿轮与第二齿轮啮合，并以第二齿轮作为驱动齿轮，能够利用第二齿轮同步驱动两第一齿轮转动，进而实现两卷筒的同步转动，另外，第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径，即可以利用小齿轮带动大齿轮转动，具有扭矩放大效果，能够进一步提高双向牵引能力；

(5)本发明通过第一齿轮连接第一通盖，利用第一通盖、第一齿轮、卷筒以及支撑轴围成第一轴承的设置空间，能够实现第一轴承相对封闭的工作环境，避免外界尘土等不良因素影响第一轴承的转动，从而较好适应室外有风沙尘土的工作环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明主视图；

图2为本发明俯视图；

图3为本发明防护箱安装结构示意图；

图4为本发明输入轴安装结构示意图；

图5为本发明卷筒安装结构示意图；

图6为本发明绳索套设结构主视图；

图7为本发明绳索套设结构俯视图；

其中，1、卷筒；2、绳索；3、侧支座；4、螺旋槽；5、底座；6、垫板；7、转动驱动机构；8、第一齿轮；9、第二轴承；10、第二齿轮；11、防护箱；12、轴端挡板；13、第二通盖；14、支撑轴；15、第一通盖；16、进出端；17、第一轴承；18、第二轴支座；19、输入轴；20、第一轴支座；21、键槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种双卷筒牵引卷扬机构及其牵引方法，以解决现有技术存在的问题，通过将绳索螺旋缠绕在两个卷筒上，并在两个卷筒端部分别引出进出端，能够利用双卷筒带动绳索双向移动，实现实际工程中所需求的双向牵引的工作。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～7所示，本发明提供一种双卷筒1牵引卷扬机构，包括支撑座、平行且转动设置在支撑座上的两卷筒1以及套设在卷筒1上的绳索2，其中，支撑座可以为截面呈U型的结构，以能够形成支撑卷筒1两端部的两支臂，在支撑卷筒1时，可以直接将卷筒1转动设置在支撑座上，此时，卷筒1和支撑座之间转动连接，也可以将卷筒1套设在支撑轴14外径侧，将支撑轴14支撑在支撑座上，此时，卷筒1和支撑轴14之间转动连接或支撑轴14与支撑座之间转动连接。两卷筒1在驱动装置的驱动作用下能够实现同步同向转动，具体的，可以是两卷筒1连接有同一转动驱动机构7，通过第一齿轮8和第二齿轮10进行传动，或者两卷筒1连接不同的驱动装置，分别驱动转动，但需要保持驱动状态一致。每个卷筒1的外壁上均设置有用于容纳绳索2的若干匝螺旋槽4，通过将绳索2套设在螺旋槽4内，能够利用螺旋槽4限定绳索2的位置，避免卷筒1转动时套设的绳索2之间相互干涉，保证绳索2的顺利收放，同时，增大卷筒1与绳索2的接触面积，提高对于绳索2的摩擦力，避免卷筒1转动时造成绳索2打滑，保证绳索2的顺利收放，更好的完成双向牵引工作。不同卷筒1的螺旋槽4在轴向错位对应，此处所说的错位对应指的是，一个卷筒1上的螺旋槽4与另一个卷筒1上的螺旋槽4不是在同一轴向的位置对应，而是有一个螺旋槽4宽度以内的错位，以能够在将绳索2由一个卷筒1上的螺旋槽4横向延伸到另一个卷筒1上的螺旋槽4时，绳索2能够顺应螺旋槽4的螺旋变化，防止卷筒1转动时绳索2跳出螺旋槽4，进而能够将绳索2稳定的限定在螺旋槽4内。绳索2绕设后，单圈的绳索2呈腰型套设在相对应的两螺旋槽4内，整体呈螺旋形沿卷筒1的轴向延伸，并分别在两卷筒1端部的螺旋槽4引出形成两进出端16，需要注意的是，进出端16位于轴向不同的两端。由此，本发明通过将绳索2螺旋缠绕在两个卷筒1上，并在两个卷筒1端部分别引出进出端16，能够利用双卷筒1带动绳索2双向移动，实现实际工程中所需求的双向牵引的工作。另外，本发明采用并联双卷筒1的结构形式，通过将绳索2同时套设在两卷筒1上，能够在两卷筒1上分别引出绳索2的进出端16，当需要两个进出端16的相对距离较大时，采用本发明的结构能够相对于单卷筒1的形式大大降低卷筒1的直径，相应的可以减小与之配套的转动驱动机构7，从而能够降低占用空间的大小。

如图1和图5所示，支撑座包括分别位于卷筒1两端的侧支座3，侧支座3平行设置，且在侧支座3上架设有支撑轴14，卷筒1转动套设在支撑轴14上，支撑轴14两端均延伸出卷筒1，依靠支撑轴14支撑卷筒1的转动。支撑轴14可以采用固定或非固定的形式支撑在支撑座上，通过在卷筒1和支撑轴14之间设置有第一轴承17(可以采用调心滚子轴承)，使得卷筒1能够绕支撑轴14顺利转动。第一轴承17分布于卷筒1的两端，并通过第一通盖15限位和固定，实现对卷筒1的稳定转动支撑。

进一步的，支撑轴14伸出侧支座3的部分可以开设有凹槽，在凹槽内设置有轴端挡板12，将轴端挡板12固定安装在侧支座3上，从而实现对支撑轴14轴向移动的限位，保证支撑轴14稳定的安装在侧支座3上。

如图2和图4所示，两卷筒1分别固定连接有第一齿轮8，在连接时，可以将第一齿轮8通过螺钉安装在卷筒1的端面上。第一齿轮8同卷筒1一样转动设置在支撑轴14上，即在第一齿轮8转动时能够带动卷筒1转动。同时，两第一齿轮8啮合有同一第二齿轮10，且第二齿轮10连接有转动驱动机构7，在转动驱动机构7的驱动下，第二齿轮10随之转动，此时，第二齿轮10带动两第一齿轮8转动，根据齿轮的啮合关系，第一齿轮8的转动方向与第二齿轮10的转动方向相反，但两第一齿轮8的转动方向相同，从而实现两卷筒1的同步同向转动。转动驱动机构7可以采用具有减速机的电机，电机可以进行正转和反转，以能够控制卷筒1双向转动，减速机通过键槽21与输入轴19连接，以能够驱动输入轴19转动。

进一步的，第一齿轮8的直径可以大于第二齿轮10的直径，即相对来说，第一齿轮8为大齿轮，第二齿轮10为小齿轮，以第二齿轮10作为驱动齿轮，可以利用小齿轮带动大齿轮转动，具有扭矩放大效果，能够将扭矩放大后的力通过卷筒1传递到进出端16上，进而能够进一步的提高双向牵引能力。

结合图5所示，第一齿轮8的端部连接有第一通盖15，第一通盖15、第一齿轮8、卷筒1以及支撑轴14之间围成第一轴承17的设置空间，该设置空间的形成，能够实现第一轴承17相对封闭的工作环境，避免外界尘土等不良因素影响第一轴承17的转动，从而较好适应室外有风沙尘土的工作环境。另外，在卷筒1的另一端，第一通盖15、卷筒1和支撑轴14之间围成另一个第一轴承17的设置空间，同样，可以保持该处的第一轴承17位于相对封闭的工作环境。

结合图4所示，第二齿轮10固定连接在输入轴19上(可以采用齿轮轴的形式，或通过键/焊接的方式固定在输入轴19上)，输入轴19可以通过第二轴承9(可以采用调心滚子轴承)转动设置在轴支座上，轴支座包括靠近转动驱动机构7的第一轴支座20和远离转动驱动机构7的第二轴支座18，第一轴支座20和第二轴支座18均位于侧支座3的内侧，可以直接将第一轴支座20和第二轴支座18通过螺钉安装在侧支座3上，也可以通过螺钉安装在底座5上。第二齿轮10设置在靠近第一轴支座20的位置，以在进行驱动时，能够利用第一轴支座20实现对第二齿轮10的有效支撑，避免输入轴19变形。另外，第二轴承9在第一轴支座20和第二轴支座18均有设置，且分别通过将第二通盖13利用螺钉安装在第一轴支座20和第二轴支座18上实现对第二轴承9的封闭安装。

如图1所示，可以包括底座5，侧支座3、第一轴支座20和第二轴支座18均可以通过螺栓固定连接在底座5上。底座5可以通过垫板6固定在地面，具体的，垫板6带有预留孔，提前预埋进钢筋混凝土内，底座5通过螺栓与钢筋混凝土地面连接成一个整体。

如图3所示，还可以包括防护箱11，防护箱11位于整个结构上方，将卷筒1等结构罩设在内侧，并安装在底座5上，起到防风、防雨、防雪的作用，对卷扬机构进行保护。

结合图6～7所示，本发明还提供一种牵引方法，可以应用如前文记载的双卷筒1牵引卷扬机构，包括以下内容：

将绳索2套设在两卷筒1上，套设时，绳索2呈腰型套设在相对应的两卷筒1的螺旋槽4内，呈螺旋形沿卷筒1的轴向延伸，并分别在两卷筒1端部的螺旋槽4引出形成两进出端16。

在两进出端16连接被牵引物，被牵引物根据不同的工况可以为不同的物品。

驱动卷筒1正反转，带动两进出端16分别进行收放操作，实现对被牵引物的同步双向牵引。例如，被牵引物可以为防风网，两进出端16连接形成环形，柔性防风网的一侧连接在环形某一位置，在卷筒1顺时针和逆时针转动时，可以牵引柔性防风网“窗帘折叠形式”展开和收回。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种双卷筒牵引卷扬机构，其特征在于：包括支撑座、平行且转动设置在所述支撑座上的两卷筒以及套设在所述卷筒上的绳索，两所述卷筒同步同向转动，所述卷筒的外壁上设置有用于容纳所述绳索的若干匝螺旋槽，不同所述卷筒的螺旋槽在轴向错位对应，所述绳索呈腰型套设在相对应的两所述螺旋槽内，呈螺旋形沿所述卷筒的轴向延伸，并分别在两所述卷筒端部的螺旋槽引出形成两进出端。

2.根据权利要求1所述的双卷筒牵引卷扬机构，其特征在于：所述支撑座包括分别位于所述卷筒两端的侧支座，所述侧支座上架设有支撑轴，所述卷筒转动套设在所述支撑轴上。

3.根据权利要求2所述的双卷筒牵引卷扬机构，其特征在于：所述支撑轴伸出所述侧支座的部分开设有凹槽，所述凹槽内设置有轴端挡板，所述轴端挡板固定安装在所述侧支座上。

4.根据权利要求2或3所述的双卷筒牵引卷扬机构，其特征在于：两所述卷筒分别固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮转动设置在所述支撑轴上，两所述第一齿轮啮合有同一第二齿轮，所述第二齿轮连接有转动驱动机构。

5.根据权利要求4所述的双卷筒牵引卷扬机构，其特征在于：所述第一齿轮的直径大于所述第二齿轮的直径。

6.根据权利要求4所述的双卷筒牵引卷扬机构，其特征在于：所述第一齿轮的端部连接有第一通盖，所述第一通盖、所述第一齿轮、所述卷筒以及所述支撑轴之间围成第一轴承的设置空间。

7.根据权利要求4所述的双卷筒牵引卷扬机构，其特征在于：所述第二齿轮固定连接在输入轴上，所述输入轴转动设置在轴支座上，所述轴支座包括靠近所述转动驱动机构的第一轴支座和远离所述转动驱动机构的第二轴支座，所述第一轴支座和所述第二轴支座均位于所述侧支座的内侧，所述第二齿轮靠近所述第一轴支座设置。

8.根据权利要求7所述的双卷筒牵引卷扬机构，其特征在于：包括底座，所述侧支座、所述第一轴支座和所述第二轴支座均固定连接在所述底座上。

9.根据权利要求8所述的双卷筒牵引卷扬机构，其特征在于：包括防护箱，所述防护箱将所述卷筒罩设在内侧，并安装在所述底座上。

10.一种牵引方法，其特征在于，应用如权利要求1-9任一项所述的双卷筒牵引卷扬机构，包括以下内容：

将绳索套设在两卷筒上，套设时，绳索呈腰型套设在相对应的两卷筒的螺旋槽内，呈螺旋形沿卷筒的轴向延伸，并分别在两卷筒端部的螺旋槽引出形成两进出端；

在两进出端连接被牵引物；

驱动卷筒正反转，带动两进出端分别进行收放操作，实现对被牵引物的同步双向牵引。

Images