CN202625698U - 一种卷扬提升机的内排线机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种卷扬提升机的内排线机构,包括卷筒、钢丝绳、整体支座、中心支撑轴、排线机构和电机,其中,所述排线机构设在卷筒内部,连接并控制卷筒,在电机驱动下,钢丝绳左右有序移动。由于本实用新型的排线机构采用内部驱动,减少了外部驱动设备所占用的空间;可根据不同的需求选配不同功率的电机;由于采用双向丝杠来完成的,有效减少了部件的数量及节省了更多的空间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种卷扬提升机的内排线机构,属于提升机机械领域。
背景技术
机械中的各种卷扬提升机构都是通过滚筒的旋转来移动钢丝绳,进行有序排序。排线机构在一些煤矿和建筑起吊机常有使用,根据布置位置上的差别,分为内置式和外置式。内置式排线机构布置在卷盘内部,它的正常工作会迫使卷盘轴向移动实现紧密排线;外置式排线机构则是排线机构布置在卷盘外部,它的正常工作会迫使导向机构和张力机构轴向移动。两种布置方式对导向舟的摩擦力不一致,外置式的排线机构会导致起吊重物在径向进行微小往返移动,而内置式则不会。
目前国内外常用的排线机构就其使用而言,大体分为机械式、液压气动式、电动式几种,但无论采取何种驱动方式,其排线机构都是外置在滚筒外侧,在外置排线机构的推动下,钢丝绳有序排列在旋转的滚筒上。
以下是每种驱动方式的典型实例:
1.机械式
常见的机械式,就使用机构不同,常见的有凸轮、四连杆、丝杠及光杆排线方式。
凸轮排线机构
如图1所示,该机构主要由凸轮,排线杆,复位弹簧几部分组成,通过凸轮的转动,推动排线杆往复运动,使钢丝绳有规律的排在滚筒上。凸轮机构结构简单,紧凑,造价低廉,但容易磨损,并受速度及受力的限制,不适用于高速及受力较大的机构中。
丝杠排线机构
丝杠排线机构分为单丝杠排线,和双丝杠排线。如图2所示为单丝杠排线机构,它由丝杠、排线架和行程开关几部分组成,通过丝杠的旋转带动丝母及排线架作往复运动,通过行程开关来改变丝杠的转向,从而实现周期性排线。丝杠式排线机构,较适用于缠绕线径稍大,排线往复不是很频繁的机构中。
2.液压气动式
如图3所示,液压排线机构主要由液压缸、三位四通换向阀、供油系统及排线架等组成。排线架在双向液压缸活塞的推动下运动,通过限位开关通断三位四通换向阀来实现换向,从而实现往复排线。液压排线机构,可实现无级调速,控制精度高,使用和应用范围大,但需要通过软硬件编程来实现参数的设定,需要设液压站及对液压元件定期进行检查维护,投资较大。
3.电动式
电动式排线机构在结构上与机械式类似,其将机械动力来源用电器元件予以替代。如图4所示,该机构通过电机或电磁阀铁带动皮带轮进行正反向旋转,从而带动排线架进行往复运动进行排线。此种排线机构主要应用于精密张力可控,速度可调的场合。
以上所举各种原理的排线机构,其最主要的特征均为排线机构均在滚筒或线芯的外部,需要占用较大的外部空间。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种卷扬提升机的内排线机构,是一种内置式的新型排线机构;可减少驱动设备所占用的外部空间;可作为航空绞车用于各种直升机上,完成货物或人员的上升及下降,在空间、承载能力、安全性能等方面满足使用要求。
本实用新型的技术方案是:一种卷扬提升机的内排线机构,包括卷筒、钢丝绳、整体支座、中心支撑轴、排线机构和电机,其中,钢丝绳缠绕在卷筒上,中心支撑轴穿过卷筒,整体支座两端支撑着中心支撑轴及电机,电机与排线机构连接,排线机构连接着卷筒,卷筒旋转,排线机构制导钢丝绳左右移动,进行有序排线,其中,所述排线机构在卷筒内部,连接并控制卷筒,在电机驱动下,钢丝绳左右有序移动。
所述的内排线机构,包括中心支撑轴、双向丝杠、支承盘、支承杆、驱动盘,大齿轮,导向舟,其中,中心支撑轴穿过卷筒中心孔、驱动盘中心孔,与电机中心轴固接;电机中心轴与整体支座的右侧一端固接,并与电机内壳定子固装;
所述的双向丝杠左侧与支承盘固定,双向丝杠穿过卷筒的上通孔,穿过大齿轮中心孔,并与大齿轮中心孔键配合,并与驱动盘上的轴承及挡圈连接;
所述的支撑杆左侧与支承盘固定,穿过卷筒下通孔,固定在驱动盘上;
所述的驱动盘与电机的外圈转子固装;
所述的大齿轮与中心支撑轴右侧上的齿轮轴啮合;
所述的导向舟设置在卷筒内,导向舟与双向丝杠啮合。
所述电机采用外周旋转、永磁、无刷、直流的结构方式。
本实用新型的有益效果是:由于本实用新型的排线机构采用内部驱动,减少了外部驱动设备所占用的空间;而且采用了电机驱动,对于承载能力及转速可根据不同的需求选配不同功率的电机;另外,卷筒的换向是采用双向丝杠来完成的,不必增加额外的换向装置,大大的减少了部件的数量及节省了更多的空间。
本实用新型的内排线机构可作为航空绞车应用于各种直升机上,来完成货物或人员的上升及下降,在空间、承载能力、安全性能等方面都可满足使用要求。
附图说明
本附图只作为对本实用新型的理解和补充,但并不限制本实用新型。
图1是现有技术中的一种机械式凸轮外置排线机构结构示意图。
图2是现有技术中的一种机械式丝杠外置排线机构结构示意图。
图3是现有技术中的一种液压气动式外置排线机构结构示意图。
图4是现有技术中的一种电动式外置排线机构结构示意图。
图5是本实用新型的一种卷扬提升机的内排线机构的结构示意图。
图6是图5中内排线机构中卷筒结构截面示意图。
附图中:1、螺母;2、中心支撑轴;3、轴承挡片;4、螺钉;5、支承盘;6、轴承;7、双向丝杠;8、卷筒;9、导向舟锁紧螺母;10、挡圈一;11、大齿轮;12、挡圈二;13、驱动盘;14、螺钉;15、连接杆;16、螺钉;17、电机;18、内六角圆柱头螺钉;19、支撑杆;20、六角螺母;21、整体支座;22、导向舟。
具体实施方式
以下结合附图及实施例,对本实用新型进行详细说明;应当说明的是,实施例并非是对本实用新型的限制;图5是本实用新型的一种卷扬提升机的内排线机构的结构示意图。图6是内排线机构中卷筒结构截面示意图。
从图可以看出,一种卷扬提升机的内排线机构,包括卷筒8、钢丝绳(图中未画)、整体支座21、中心支撑轴2、排线机构和机17,其中,钢丝绳缠绕在卷筒8上,中心支撑轴2穿过卷筒8,整体支座21两端支撑着中心支撑轴2及电机17,电机17与排线机构连接,排线机构连接着卷筒8,卷筒8旋转,排线机构制导钢丝绳,左右移动,进行有序排线,所述排线机构在卷筒8内部,连接并控制卷筒8,在电机17驱动下,钢丝绳左右有序移动。
所述的排线机构包括中心支撑轴2、双向丝杠7、支承盘5、支承杆19、驱动盘13、大齿轮11和导向舟22,其中,中心支撑轴2穿过卷筒8中心孔、驱动盘13中心孔,与电机17中心轴固接;电机17中心轴与整体支座21的右侧一端固接,并与电机17内壳定子固装;
所述的双向丝杠7左侧与支承盘5固定,双向丝杠7穿过卷筒8的上通孔,穿过大齿轮11中心孔,并与大齿轮11中心孔键配合,并与驱动盘13上的轴承及挡圈连接;
所述的支撑杆19左侧与支承盘5固定,穿过卷筒8下通孔,固定在驱动盘13上;
所述的驱动盘13与电机17的外圈转子固装;
所述的大齿轮11与中心支撑轴2右侧上的齿轮轴啮合;
所述的导向舟22设置在卷筒8内,导向舟22与双向丝杠7啮合。
所述电机17采用外周旋转、永磁、无刷、直流、可正反转的结构方式。其中,电机通过其控制器可实现正反转旋转,从而可带动排线机构的卷筒实现顺时针或逆时针旋转,从而实现对钢丝绳的上绳或退绳的动作。
更具体的描述是:
其中,中心支撑轴2通过螺母1与整体支座21的左侧连接,中心支撑轴2穿过支承盘5中心孔、卷筒8中心通孔、驱动盘13中心通孔,电机17中心通孔与整体支座21的右侧一端连接,且通过内六角圆柱头螺钉18与电机17内壳定子固定。
双向丝杠7左侧通过轴承6、螺钉4、轴承挡片3与支承盘5固定,双向丝杠7穿过卷筒8的上方通孔,并穿过挡圈一10及大齿轮11中心孔与驱动盘13上的轴承及挡圈二12连接。
支撑杆19左侧与支承盘5固定,穿过卷筒8下通孔,通过六角螺母20与驱动盘13连接固定。
驱动盘13通过螺钉14、连接杆15螺钉16与电机17当地外圈转子连接固定。
大齿轮11与中心支撑轴2右侧上的齿轮轴啮合;卷筒8中的导向舟22与双向丝杠7啮合。
本实用新型的工作原理:
电机17外圈旋转时带动驱动盘13绕中心支撑轴2以n1转速公转,此时双向丝杠7及支撑杆19在驱动盘13的带动下绕中心支撑轴2公转,转速也是n1;
大齿轮11齿数为Z1,固定在双向丝杠7上,中心支撑轴2右端的尺寸轴齿数位为Z2,两齿轮互相啮合。当双向丝杠7以n1速度公转时,中心支撑轴2上的齿轮轴将带动双向丝杠7已转速n2自转,n2=(Z1/Z2)×n1;
与双向丝杠7啮合的导向舟22,在双向丝杠自转的同时,将带动卷筒8沿着双向丝杠7轴向来回移动;
即,当电机旋转时,卷筒8将沿着双向丝杠7来回移动,同时绕着中心支撑轴2旋转。如果在卷筒8上绕线绳,就能实现一边缠绕,一边排绳。
卷扬提升机的内排线机构的实施例1:
1、所选的电机特征:外周旋转、永磁、无刷、直流
所选电机参数:
所选卷筒
(1)绳槽类型:lebus(又称折线绳槽,里巴斯线槽)
(2)钢丝绳直径d:3/16”(4.76mm);
(3)卷筒槽距P=1.05×d(钢丝绳直径),计算出槽距P=1.05×3/16×25.4=5mm;
卷筒槽深H1=(0.25~0.4)×d,计算出H1=1.19~1.904mm,H1取值1.5mm;
(4)卷筒长度L(卷筒两端板之间距离)L=(n+0.5)×P(n为每层钢丝绳缠绕圈数),n取40圈,则L=(40+0.5)×5=202.5mm;
(5)筒绳直径比(D/d)取值不低于机构工作级别M8(值25),得到D≥25d(119mm),D取值140mm;
(6)卷筒挡板外径:D+2×35=210mm
卷筒上绕绳5层,余3层预防乱绕时不溢出,共可绕8层。8层缆绳厚度约33.62mm,取值35mm;
核算绳长:л×D×40 1层
+л×(D+2d)×40 2层
+л×(D+4d)×40 3层
+л×(D+6d)×40 4层
+л×(D+8d)×40 5层
≈17.60+18.79+19.99+21.18+22.38=99.94m
(7)材质:铝合金
2、双向丝杠
(1)总长:510mm,
除有效长度外,两边分别1/2卷筒长,左端留轴承位,右端留轴承和齿轮位;
(2)有效长度(丝杠两端换向槽距离,即导向舟的最大行程):200mm(约为滚筒上两端绳槽距离)
(3)外径:理想值16mm
双向丝杠旋转时,带动导向舟做往复运动,卷筒与丝杠及光杆间采用自润滑轴承,其与钢的摩擦系数0.08-0.25,取上限为0.25。卷筒与丝杠及光杆主要承受缆绳产生的压力300Kg。则需要双向丝杠向导向舟施加75Kg的横向力;
最大转速2.1转/秒;
丝杠两端用轴承支撑。导向舟带动200mm长的卷筒运动,卷筒整体向丝杠施加600Kg压力(约为钢绳拉力乘以2。因为丝杠在卷筒半径的中点)
(4)螺距:理想值10mm
(5)双向丝杠右侧上直接加工出一与大齿轮配合小齿轮轴段。
3、齿轮
(1)齿形:斜齿轮
(2)两齿轮中心距:50mm
丝杠和光杆间中心距
(3)传动速比:4
丝杠螺距20mm/绳槽间距5mm=4
(4)厚度:
传动扭矩:钢绳拉力乘以卷筒半径,即300Kg×80mm,约为25Kg×m
由于本实用新型的排线机构为内部驱动,可减少外部驱动设备所占用的空间,且采用电机驱动,对于承载能力及转速可根据不同的需求,选配不同功率的电机;另外,卷筒的换向是采用双向丝杠来完成的,不必增加额外的换向装置,大大的减少了部件的数量及节省了更多的空间。
内排线机构可作为航空绞车用于各种直升机上,来完成货物或人员的上升及下降,在空间、承载能力、安全性能等方面都可满足使用要求。因此,与现有技术相比,本实用新型具有突出的实质性特点,和显著地技术进步,具有创造性。
对于本领域技术人员来说,可以在本实用新型构思的指导下,推导出多种可以等效变换、或替代的技术方案,但是,所有技术方案均属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种卷扬提升机的内排线机构,包括卷筒、钢丝绳、整体支座、中心支撑轴、排线机构和电机,其中,钢丝绳缠绕在卷筒上,中心支撑轴穿过卷筒,所述整体支座两端支撑着中心支撑轴及电机,电机与排线机构连接,排线机构连接着卷筒,卷筒旋转,排线机构制导钢丝绳左右移动,进行有序排线,其特征在于所述排线机构设在卷筒内部,连接并控制卷筒,在电机驱动下,钢丝绳左右有序移动。
2.根据权利要求1所述的内排线机构,其特征在于所述的排线机构包括中心支撑轴、双向丝杠、支承盘、支承杆、驱动盘,大齿轮和导向舟,其中,中心支撑轴穿过卷筒中心孔、驱动盘中心孔再与电机中心轴固接;电机中心轴与整体支座的右侧一端固接,并与电机内壳定子固装;
所述的双向丝杠左侧与支承盘固定,双向丝杠穿过卷筒的上通孔,穿过大齿轮中心孔,并与大齿轮中心孔键配合,并与驱动盘上的轴承及挡圈连接;
所述的支撑杆左侧与支承盘固定,穿过卷筒下通孔,固定在驱动盘上;
所述的驱动盘与电机的外圈转子固装;
所述的大齿轮与中心支撑轴右侧上的齿轮轴啮合;
所述的导向舟设置在卷筒内,导向舟与双向丝杠啮合。
3.根据权利要求2所述的内排线机构,其特征在于所述电机采用外周旋转、永磁、无刷或直流的结构方式。
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EP3196162A3 (de) * | 2016-01-19 | 2017-08-09 | J. Schmalz GmbH | Winde für einen zugstrang |
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