CN203296091U - 绳索斗 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑施工设备技术领域，具体涉及一种绳索斗。一种绳索斗，包括有主体框架，主体框架上安装有蚌壳斗体和用于驱动蚌壳斗体动作的滑架系统，滑架系统包括有滑架组件、滑轮组件、主绳和提拉绳；滑架组件可滑动设于主体框架上，滑架组件上设有两个从动轮；滑轮组件包括有至少两个滑轮和滑块，滑轮设有复数个，全部的滑轮对称设置，滑轮可转动地设于滑块上，滑块可相对于主体框架滑动；主绳与滑架组件固定设置；提拉绳的一端固定设于滑架组件上，提拉绳的另一端绕过全部的从动轮和滑轮伸出滑架组件；全部的从动轮和滑轮采用平面布置。本实用新型提供的绳索斗，能够有效地节省滑轮以及从动轮的安装空间，达到缩减绳索斗尺寸的目的。

Description

绳索斗

技术领域

本发明涉及建筑施工设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种绳索斗。 

背景技术

绳索斗是配置在大型履带主机上用于基础处理工程中地下防渗墙施工的挖掘工作装置。对于深厚覆盖层防渗墙施工来说，绳索抓斗相比液压式抓斗有着无可比拟的优势，它可以附带多种工作装置实现多功能作业。 

绳索斗是主机设备的重要组成部分，绳索斗的斗体与主机的匹配程度决定了二者是否同时发挥最大的效益，如果匹配得不好就意味着二者之一肯定出现了浪费，这种浪费存在于功率或者时间上。 

在现有技术中，采用绳索进行动力传递的结构设计中，通常设置有滑轮，绳索与滑轮组件成滑轮组件从而实现动力的增幅。然而，传统的滑轮设置方式为斜置式，因为斜置式滑轮安装相对于斗体呈30°角度且两件滑轮叠放安装，导致在斗体厚度尺寸上占用空间较大，造成绳索斗的尺寸较大。 

综上所述，如何对绳索斗进行结构改进使其尺寸得到精简，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种绳索斗，以解决上述的问题。 

在本发明的实施例中提供了一种绳索斗，包括有主体框架，所述主体框架上安装有蚌壳斗体和用于驱动所述蚌壳斗体动作的滑架系统，所述滑架系统包括有滑架组件、滑轮组件、主绳和提拉绳；所述滑架组件可滑动设置于所述主体框架上，所述滑架组件上设置有两个从动轮；所述滑轮组件包括有至少两个滑轮和滑块，所述滑轮设置有复数个，全部的所述滑轮对称设置，所述滑轮可转动地设置于所述滑块上，所述滑块可相对于所述主体框架滑动；所述主绳与所述滑架组件固定设置；所述提拉绳的一端固定设置于所述滑架组件上，所述提拉绳的另一端绕过全部的所述从动轮和滑轮伸出所述滑架组件；全部的所述从动轮和所述滑轮采用平面布置。 

本发明上述实施例提供的绳索斗，通过其结构设计，改变滑轮、从动轮的布置方式，将传统的斜置式改为平面布置，能够有效地节省滑轮以及从动轮的安装空间，达到缩减绳索斗尺寸的目的。 

附图说明

图1为本实用新型一种实施例中绳索斗的结构示意图； 

图2为本实用新型一种实施例中滑架组件的结构示意图； 

图3为图2中沿A-A的剖视图； 

图1至图3中部件名称与附图标记的对应关系为： 

主体框架1；蚌壳斗体2； 

滑架组件3；从动轮31； 

滑轮组件4；滑轮41；滑块42； 

主绳a；提拉绳b。 

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。 

请参考图1至图3，其中，图1为本实用新型一种实施例中绳索斗的结构示意图；图2为本实用新型一种实施例中滑架组件的结构示意图；图3为图2中沿A-A的剖视图。 

本实用新型提供了一种绳索斗，包括有主体框架1，主体框架1上安装有蚌壳斗体2和用于驱动蚌壳斗体2动作的滑架系统。主体框架1采用金属制主体框架1，能够保证绳索斗具有较高的结构强度。主体框架1上安装有蚌壳斗体2和用于驱动蚌壳斗体2动作的滑架系统。在本实用新型中，蚌壳斗体2包括有两个可相互配合的蚌壳部件，两个蚌壳部件铰接于主体框架1上，通过滑架系统，两个蚌壳部件可实现打开或者关闭。 

在本实用新型中，为了减小滑架系统的整体结构，基于上述设计，做出了如下结构优化：滑架系统包括有滑架组件3、滑轮组件4、主绳a和提拉绳b；滑架组件3可滑动设置于主体框架1上，滑架组件3上设置有两个从动轮31；滑轮组件4包括有至少两个滑轮41和滑块42，滑轮41设置有复数个，全部的滑轮41对称设置，滑轮41可转动地设置于滑块42上，滑块42可相对于主体框架1滑动；主绳a与滑架组件3固定设置；提拉绳b的一端固定设置于滑架组 件3上，提拉绳b的另一端绕过全部的从动轮31和滑轮41伸出滑架组件3；全部的从动轮31和滑轮41采用平面布置。 

滑架系统具有两个可相对于主体框架1进行滑动的部件，其中一个是滑架组件3，另一个是滑块42。滑架组件3能够起到一级位移调节的工作，主绳a固定设置于滑架组件3上，通过调节主绳a的长短，能够第一次对滑架系统做出位置调节，从而便于整体滑架系统的调节。滑块42上设置有滑轮41，提拉绳b采用对称的方式绕过滑轮41，提拉绳b的一端固定于滑架组件3上，提拉绳b的另一端绕过从动轮31和滑轮41伸出滑架组件3，通过外部动力设备对提拉绳b进行收放。如此能够实现滑轮组件4相对于滑架组件3的绳索，从而完成蚌壳斗体2的打开或者关闭。 

本实用新型创新地对滑轮41的设置进行了改进，即：全部的从动轮31和滑轮41采用平面布置。将传统的斜置式滑轮41布置方式改为平面布置方式。 

由于斜置式滑轮41安装相对于斗体呈30°角度且两件滑轮41叠放安装，所以在斗体厚度尺寸上占用空间较大。而平面布置则与其相反，滑轮41与斗体夹角为零度，不采用叠放安装，其厚度尺寸可减少50％以上。 

在保证滑轮41倍率不变的前提下对绳索的走向及滑轮41的位置进行了精确设计。在一个具体实施方式中，滑轮41以及从动轮31共设置有六个，六个滑轮41同时在一个平面内转动占用轴向空间是最小的。可为后续设计薄型绳索抓斗或一斗多用提供可行的方案。 

本实用新型通过上述结构设计，采用滑轮41以及提拉绳b的设计对蚌壳斗体2进行打开或者关闭控制，能够对动力进行放大，保 证本实用新型能够对蚌壳斗体2进行可靠的控制。最主要的是，改变滑轮41、从动轮31的布置方式，将传统的斜置式改为平面布置，能够有效地节省滑轮41以及从动轮31的安装空间，达到缩减绳索斗结构的目的。 

具体地，主体框架1的外侧设置有框架结构钢板，框架结构钢板的厚度为40mm至80mm；滑架组件3包括有滑架结构钢板，滑架结构钢板的厚度为40mm至60mm。 

在本实用新型的一个具体实施方式中，滑架组件3包括滑架主体，滑架主体包括中置板和侧板，侧板包括有两块，两块侧板分设于中置板的两侧并形成工字结构，从动轮31可转动地设置于侧板上，并分置于中置板的两侧。通过该结构设计，将滑架主体设计为工字钢结构，增加斗体抗折抗弯性能，最大程度的减少冲击应力产生的裂纹。 

本申请提案主体框架1结构所用钢板厚度在40mm以上，所用材质为Q345B。斗体的主结构钢材强度提高，板材厚度增加、主面板采用40mm厚板整体切割成型、弯角处经大半径圆角过渡、减少焊接缝数量，主结构横断面呈“工”字状，强度和结构都有所改进，可有效保证在恶劣工况下对斗体的强度要求。 

在本实施例中，侧板以及中置板焊接连接，侧板具有边角，边角为圆弧角。 

具体地，滑轮41包括有四个，四个滑轮41呈梯形结构设置。在滑轮41设置有四个的结构中，再设置有两个从动轮31，本实用新型提供了六个滑轮41部件，提拉绳b绕过六个滑轮41，能够将提拉动力扩大六倍。 

在本实施例中，主体框架1上设置有用于安装滑轮41的安装轴，滑轮41可转动地安装于安装轴上，滑轮41的两端还设置有具有密封作用的密封圈。 

具体地，密封圈为碳化钨硬质合金密封圈。 

本实用新型提供的绳索斗，其使用的提拉绳b的直径为13mm至18mm。根据使用的滑轮41的规格不同，可以改变提拉绳b的直径。 

具体地，框架结构钢板为Q345B框架结构钢板，滑架结构钢板为Q345B滑架结构钢板。 

为了降低本实用新型在使用过程中，蚌壳斗体2与地面接触发生冲击对绳索斗造成的冲击影响，在本实施例中，绳索斗还包括有用于冲击地面的冲击齿，冲击齿设置于主体框架1上。将冲击齿直接设置于主体框架1上，冲击齿与地面接触瞬间产生的冲击力通过冲击齿直接传递至主体框架1上，能够避免冲击作用对其他组件造成的冲击影响。 

现有技术中主体框架1结构使用钢号为低碳型钢Q235焊接而成，所用钢板厚度在20mm以下。 

本申请提案主体框架1结构所用钢板厚度在40mm以上，所用材质为Q345B，强度高出现有技术方案很多，可有效保证在恶劣工况下对斗体的强度要求。 

现有技术中斗体重量为15t，对于具有20t连续工作吊重能力的主机来说意味着有一部分功率空耗掉了，日多消耗燃油664升以上。 

在本实用新型中，斗体重量为20t，比现有技术增加了25％，与主机允许的最大工作重量接近，斗体重量增加对提高挖掘效率非常有效，同时也免去了燃油空耗。 

现有技术中滑轮41布置方式为斜置式，占用厚度尺寸空间比较大，对于薄型斗体来说很难实现。 

本实用新型改变传统斜置式滑轮41布置方式为平面布置方式，这种新颖的布置形式可充分利用主体框架1内多余空间从而减少绳索斗厚度上的尺寸，厚度尺寸可减少50％以上。在保证滑轮41倍率不变的前提下对绳索的走向及滑轮41的位置进行了精确设计，可为后续设计薄型绳索抓斗提供可行的方案。 

现有技术中地层对斗体的冲击反力作用于蚌壳斗体2边缘的斗齿上，着力点是在蚌壳边缘的斗齿上，经蚌壳、销轴、连杆最终传递到主体框架1结构上，在主体框架1结构承受冲击的部位镶有冲击齿，用来破碎地层和承受冲击力给主体结构。因为绳索斗的重量大部分存在于主体框架1上，是整个斗体的骨架，减少了冲击力的传递环节，也就减少了传递链上各零部件的损坏的可能性，从而减少故障率。 

在本实用新型中，对轮绳直径比做了调整，由现有技术中的13调整为18，安全系数由现有技术中3倍调整为4.5倍。滑轮41直径由480mm增大到650mm。滑轮41直径过小，会造成钢丝绳弯曲疲劳加剧，安全系数降低、更换频繁。像本案这种重要性的场合，滑轮41直径大概应是钢丝绳直径的20倍才合适。但限于斗体内部空间和尺寸上的限制已经做到了极限。 

在本实用新型中，减少了蚌壳部件的容量，将蚌壳部件节省的空间增加关键部位的结构尺寸。将斗容量从现有技术中的1.1m3改 为0.54m3。这一做法的根据是对于绳索斗体所施工的地层都是较坚硬复杂的，抓取率偏低，没有必要将斗容量搞得很大。相比斗容量来说增加关键部位的结构尺寸显得更为重要一些。 

现有技术中，滑轮41的密封形式是采用的浮动密封，该密封所用的密封面材料为钢制经镜面研磨而成。密封结构带有橡胶圈辅助密封，因这种密封不适合在地下带有沙粒的泥浆中使用，寿命短暂，由于浆柱压力的缘故密封性能达不到100米深孔造孔的要求，密封材料普通结构简单，承载外界压力的能力严重不足。 

本实用新型针对本行业的特点，专门设计了适合用于以上工况下使用的密封组合，密封面材料由现有技术的钢制圈改为碳化钨硬质合金，结合面经高精度研磨而成，平整度、光洁度和硬度都优于现有技术方案，由于材质和加工工艺的提高使得该密封组合更适合于以上工况。 

现有技术中的滑轮41采用的是承载能力为200kN较小的轴承，使得滑轮41只能用于绳索单绳拉力小于100kN的场合。而对于单绳工作拉力在300kN设备上至少滑轮41轴承的额定动载荷在590kN以上。 

在本实用新型中，滑轮41安装了承载能力590kN的轴承，由于滑轮41直径的增大、承载能力的大幅度提高，使得重型绳索斗体的应用得以实现。 

现有技术中主体框架1结构使用钢号为低碳槽钢Q235焊接而成，所用钢板厚度在20mm以下，因用材较单薄，焊缝开裂成主要现象。基本的斗体结构偏单薄,主体结构所用材质强度过低。 

现有技术中滑轮41的布置方式为斜置式占用立体空间较大，对于厚度较小的薄型斗体不可能做到，使应用范围缩小。 

现有技术中斗体重量与主机能力不匹配，重量为15t，对于具有20t连续工作吊重能力的主机来说意味着有一部分功率空耗掉了，日多消耗燃油664升以上。 

现有技术中滑轮41的密封形式是采用的浮动密封，该密封所用的密封环材料为钢制经镜面研磨而成。因这种密封环材料不适合在地下含有沙粒的泥浆中使用，故使用寿命短暂。由于浆柱压力的缘故密封性能达不到100米深孔施工的要求，承载外界压力的能力严重不足。 

斗体的主结构钢材强度提高，板材厚度增加、主面板采用40mm厚板整体切割成型、弯角处经大半径圆角过渡、减少焊接缝数量，主结构横断面呈“工”字状，增加斗体抗折抗弯性能，最大程度的减少冲击应力产生的裂纹。 

斗体重量按照主机连续运行时的最大允许重量设计，重量达到200kN，比现有技术增加25％。 

滑轮41布置方式做彻底变化，改传统的斜置式布置方式为平面布置方式，这种新颖的布置形式可充分利用斗体框架内多余空间从而减少斗体厚度上的尺寸，厚度尺寸可减少50％以上。 

对滑轮41的密封结构进行了特殊设计，集机械密封和浮动密封二者的优点，采用机械密封的硬质合金密封环与浮动密封的橡胶圈弹性体相结合的形式，以期达到更适合泥浆压力环境下造孔的变压力环境要求。利用密封面的高精度和高耐磨性能使寿命大大提高。 

斗体整体结构为抗冲击设计，改现有技术中蚌壳部件承受冲击力为主体框架1结构直接承受冲击力，避免冲击力通过其他环节间接作用在主体结构上。 

主绳a固定于滑架上，主绳a是绳索斗全部重量的承受点。提拉绳b一端固定于滑架组件3上，另一端绕过滑轮41以及从动轮31后同方向引出。当提拉绳b动作时滑轮组件4相对于主体框架1产生移动，移动时产生的力量为6倍的提拉绳b力量。上 

对滑轮41的密封结构进行了特殊设计，集机械密封和浮动密封二者的优点，采用机械密封的硬质合金密封环与浮动密封的橡胶圈弹性体相结合的形式，以期达到更适合泥浆压力环境下造孔的变压力环境要求。 

绳索斗整体结构为抗冲击设计，改善抗冲击性能。改现有技术中蚌壳部件承受冲击力为主体框架1结构直接承受冲击力，避免冲击力通过其他环节间接作用在主体结构上。 

在本实用新型中，对地层作用于斗体的冲击反力的传递链做了改变。由现有技术中的地层对斗体的冲击力作用于斗蚌边缘的斗齿上，经蚌壳、销轴、连杆最终传递到主体框架1结构上改为直接作用到主体框架1结构上，在主体框架1结构承受冲击的部位镶有冲击齿，用来破碎地层和承受冲击力给主体结构。因为绳索斗体的重量的大部分存在于主体框架1上，是整个斗体的骨架，减少了冲击力的传递环节，也就减少了传递链上各零部件损坏的可能性，从而减少故障率。 

兼顾斗容量与最大应力断面尺寸二者的合理需求，将蚌壳部件的容量基于现有技术减少50％。进而增加关键部位部件的结构尺寸。如此设置是基于绳索斗体所施工的地层都是较复杂的，抓取率 偏低，一般不足50％，空载率较高，没有必要将斗容量设计得很大。相比斗容量来说增加关键部位的结构尺寸显得更为重要。可避免在应力最大的部位因截面面积过小而产生裂纹，进而使整个斗体因骨架断裂而失效。 

在本实用新型中，的滑轮41安装了承载能力590kN的轴承，承载能力大幅提高，与主机的输出能力得到了完美匹配，不再是“大马拉小车”，使得重型绳索斗体的应用得以实现。 

在本实用新型中，斗体重量增加到20t，比现有技术增加了25％，与主机允许的最大连续工作载荷接近，斗体重量增加对提高挖掘效率非常有效，减少了空载率同时提高了功率利用率，避免了燃油空耗，符合环保原则。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种绳索斗，包括有主体框架，所述主体框架上安装有蚌壳斗体和用于驱动所述蚌壳斗体动作的滑架系统，其特征在于， 

所述滑架系统包括有滑架组件、滑轮组件、主绳和提拉绳； 

所述滑架组件可滑动设置于所述主体框架上，所述滑架组件上设置有两个从动轮； 

所述滑轮组件包括有至少两个滑轮和滑块，所述滑轮设置有复数个，全部的所述滑轮对称设置，所述滑轮可转动地设置于所述滑块上，所述滑块可相对于所述主体框架滑动； 

所述主绳与所述滑架组件固定设置； 

所述提拉绳的一端固定设置于所述滑架组件上，所述提拉绳的另一端绕过全部的所述从动轮和滑轮伸出所述滑架组件； 

全部的所述从动轮和所述滑轮采用平面布置。 

2.根据权利要求1所述的绳索斗，其特征在于，所述主体框架的外侧设置有框架结构钢板，所述框架结构钢板的厚度为40mm至80mm；所述滑架组件包括有滑架结构钢板，所述滑架结构钢板的厚度为40mm至60mm。 

3.根据权利要求2所述的绳索斗，其特征在于，所述滑架组件包括滑架主体，所述滑架主体包括中置板和侧板，所述侧板包括有两块，两块所述侧板分设于所述中置板的两侧并形成工字结构，所述从动轮可转动地设置于所述侧板上，所述从动轮分置于所述中置板的两侧。 

4.根据权利要求3所述的绳索斗，其特征在于，所述侧板以及 所述中置板焊接连接，所述侧板具有边角，所述边角为圆弧角。 

5.根据权利要求4所述的绳索斗，其特征在于，所述滑轮包括有四个，四个所述滑轮呈梯形结构设置。 

6.根据权利要求5所述的绳索斗，其特征在于，所述主体框架上设置有用于安装所述滑轮的安装轴，所述滑轮可转动地安装于所述安装轴上，所述滑轮的两端还设置有具有密封作用的密封圈。 

7.根据权利要求6所述的绳索斗，其特征在于，所述密封圈为碳化钨硬质合金密封圈。 

8.根据权利要求7所述的绳索斗，其特征在于，所述提拉绳的直径为13mm至18mm。 

9.根据权利要求8所述的绳索斗，其特征在于，所述框架结构钢板为Q345B框架结构钢板，所述滑架结构钢板为Q345B滑架结构钢板。 

10.根据权利要求9所述的绳索斗，其特征在于，还包括有用于冲击地面的冲击齿，所述冲击齿设置于所述主体框架上。 

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