CN203728459U

CN203728459U - 牵引装置

Info

Publication number: CN203728459U
Application number: CN201320844494.2U
Authority: CN
Inventors: 高则行; 于公满
Original assignee: Individual
Current assignee: Beijing Zhong Hua Hua Cui Technology Development Co Ltd
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2023-12-17

Abstract

本实用新型提供一种牵引装置，包括：无级绳；第一和第二卷筒装置，每个卷筒装置都包括大卷筒和小卷筒；在第一和第二卷筒装置的外周面上分别设有多条容纳无级绳的导向槽；第一和第二卷筒装置的彼此相背离的一侧为外侧，所述无级绳以左旋或右旋的缠绕方式通过嵌入各个卷筒装置上的导向槽而依次交替绕过所述第一卷筒装置的外侧和所述第二卷筒装置的外侧；无级绳在从第一卷筒装置的大卷筒或第二卷筒装置的大卷筒绕出之后留出一段缓冲区段，然后继续绕入第一卷筒装置的小卷筒或第二卷筒装置的小卷筒中；在完成卷绕后使无级绳的两个端头结合在一起以形成承载区段。本实用新型的牵引装置能够自身实现减速比，进而避免了大型减速设备对大量能源的消耗。

Description

牵引装置

技术领域

本实用新型涉及一种牵引装置，尤其是指利用无级绳的牵引装置。

背景技术

现有技术中已知的利用无级绳的牵引装置具有越来越广泛的用途，例如用于各类起重设备中，民用电梯、工矿业起重机等。而且，除了起降应用之外还可以用于水平牵引，例如高空作业中的空中物体传递等。而现有的牵引装置的工作原理是，首先利用发电机发电，再利用电动机将电能转化成动能，通过大型复杂的减速设备等实现需要的动能，进而驱动牵引装置作业。

因此，现有技术中存在的问题是：在现有的牵引装置中，需要的减速设备结构复杂、占用空间大，且能量损失大，因而造成人工、成本、能源的大量消耗。

由此可见，急待提供一种改进的牵引装置以解决上述技术问题或至少改善本领域当前的使用境况。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是提供一种牵引装置，一方面能够节省能源，能够直接由动力源来驱动；另一方面构造简单，节省空间，代替现有的复杂的减速设备实现减速功能。

依据本实用新型的牵引装置包括：无级绳；结构相同的第一卷筒装置和第二卷筒装置，这两个卷筒装置轴线平行地布置并且能够分别绕着各自的转动轴线转动；其中，每个卷筒装置都包括同轴布置且能够同步转动的大卷筒和小卷筒，其中所述大卷筒的直径大于所述小卷筒的直径。其中，在所述第一卷筒装置和第二卷筒装置的外周面上分别设有多条容纳无级绳的导向槽。所述第一卷筒装置和所述第二卷筒装置的彼此相背离的一侧为外侧，所述无级绳以左旋或右旋的缠绕方式通过嵌入各个卷筒装置上的导向槽而依次交替绕过所述第一卷筒装置的外侧和所述第二卷筒装置的外侧。无级绳在从第一卷筒装置的大卷筒或第二卷筒装置的大卷筒绕出之后留出一段缓冲区段，然后继续绕入第一卷筒装置的小卷筒或第二卷筒装置的小卷筒中；在完成卷绕后使无级绳的两个端头结合在一起以形成承载区段。

在本技术领域中，“无级绳”指的是连续的绳，绳中没有断开的地方，或者说没有端头。本领域技术人员应该明白，无级绳没有端头仅仅是在无级绳处于工作状态下而言。在本实用新型中，无级绳在完成卷绕之前是有端头的，而且可以分成若干段。在完成卷绕后，无级绳(或者各段无级绳)的端头结合在一起，从而形成无端头、无断点的无级绳。无级绳可以根据应用场合选择使用任何合适的材料，例如钢丝绳。由于无级绳无端头的特点，因此，在本申请中，所有谈及卷绕次序的地方都是为了说明的目的，对于无级绳的整体卷绕方式不构成任何限制。根据本实用新型的优选方案，无级绳由挠性材料制成。

根据一种优选的实施方式，第一卷筒装置和第二卷筒装置中的至少一个设有传动机构，使得所述第一卷筒装置和第二卷筒装置中的至少一个被驱动转动。当然还可行的是，所述第一卷筒装置和第二卷筒装置都设有传动机构，使得所述第一卷筒装置和第二卷筒装置能够同时或分别被驱动转动。所涉及的传动机构可以是现有技术中适合的任意传动机构，也可以具有减速功能，从而使本实用新型的牵引装置具有多级减速的优势。

根据进一步优选的实施方式，所述第一卷筒装置的传动机构包括同轴布置的第一齿轮，所述第二卷筒装置的传动机构包括同轴布置的第二齿轮；所述第一齿轮和所述第二齿轮的齿数相等；所述第一齿轮和所述第二齿轮同时与传动齿轮啮合，所述传动齿轮与动力源的输出轴连接并且被该输出轴驱动转动；所述传动齿轮的齿数小于所述第一齿轮和所述第二齿轮的齿数。通过传动齿轮与第一齿轮和第二齿轮的啮合实现了额外的减速级。

根据一种优选的实施方式，所述无级绳从第一卷筒装置缠绕到第二卷筒装置、或从第二卷筒装置缠绕到第一卷筒装置时的绳摆角小于5°。由此防止例如钢丝绳的无级绳在牵引过程中发生侧摩擦。

根据一种优选的实施方式，所述承载区段能够承载待牵引物体；所述缓冲区段设有配重。当然，也可以使所述缓冲区段承载待牵引物体；所述承载区段设有配重。进一步优选，根据实际应用，可以使承载区段能够承载待牵引物体，缓冲区段能够承载另一待牵引物体，由此能够提高牵引工作的效率，节省能源。

优选，所述配重为用于存储和提供无级绳的容绳装置。一方面该容绳装置能够根据实际应用存储和提供必要的无级绳的缓冲区段；另一方面该容绳装置具有一定的自重，用以在一定程度上平衡承载区段上的负载。

还优选，所述容绳装置为滑轮组。该滑轮组例如通过定滑轮对缓冲区段定位并承载负载，以实现配重作用。进一步优选，所述承载区段也通过该滑轮组进行定位，或者能够另外分担一部分负载。

根据一种优选的实施方式，所述牵引装置能够在空间上的任意方向牵引物体。如前文提到的，本实用新型的牵引装置可根据实际需要例如在电梯或其它起重设备中用于竖直方向牵引，或者在空中物体传递中用于水平方向牵引。在特殊情况下，还可以利用本实用新型的牵引装置在辅助装置的作用下沿着相对于地面的倾斜方向牵引物体。

当牵引装置在相对于地面垂直的方向上牵引物体时，通过无级绳在这样的两个卷筒装置上卷绕，实现了这样的力学关系：

(R₁-R₂)×G/2＝F×R₁；即，F/G＝(R₁-R₂)/(2×R₁)。

其中，R₁是大卷筒的半径，R₂是小卷筒的半径，F是牵引力，G是被牵引的物体。因此，F与G的比例可以具有很大的范围，进而实现大范围的减速比。而这样的大范围的减速比在现有技术中只有通过大型的减速设备才能实现。显然，本实用新型的牵引装置解决了占用空间过大的问题，进而避免了大型减速设备对大量能源的消耗。

因此，由于牵引装置本身的减速作用省去了安装在电机输出轴后的复杂的减速设备，节省了结构空间和制造步骤，而且能够通过直接驱动而节省能源，符合环保节能的需求。

附图说明

下面将参照附图并仅以示例的方式对本实用新型进行描述，其中：

图1示出了依据本实用新型的牵引装置一个实施例的示意图；

图2示出了依据本实用新型的牵引装置另一个实施例的示意图；

图3示出了依据本实用新型的牵引装置中无级绳的缓冲区段设有滑轮组的实施例的示意图；

图4示出了依据本实用新型的牵引装置实现的牵引力与被牵引的物体重量之间的关系的示意图。

具体实施方式

图1示出了依据本实用新型的牵引装置一个实施例的示意图。该牵引装置包括：无级绳；具有相同结构的第一卷筒装置1和第二卷筒装置2。这两个卷筒装置1、2轴线平行地布置，并且能够分别绕着各自的转动轴线x₁、x₂转动。每个卷筒装置1、2都包括同轴布置且能够同步转动的大卷筒11、21和小卷筒12、22，其中，大卷筒11、21的直径R₁大于小卷筒12、22的直径R₂(结合图4)。在第一卷筒装置1和第二卷筒装置2的外周面上分别设有多条环绕的用于以嵌入的方式容纳无级绳的导向槽111、112、113、114、121、123、124、211、212、214、221、224。

这里要说明的是，在该实施例中在每个大卷筒11、21和小卷筒12、22的外周面上都设有四条导向槽，用附图标记表示出了每个大、小卷筒上的部分导向槽，以便于说明。应该了解到，导向槽的形状和数量不是本实用新型的核心内容，因此并不特殊限定。

第一卷筒装置1和第二卷筒装置2的彼此相背离的一侧为外侧，无级绳以左旋或右旋的缠绕方式通过嵌入各个卷筒装置上的导向槽而依次交替绕过第一卷筒装置1的外侧和所述第二卷筒装置2的外侧。无级绳在从第一卷筒装置1的大卷筒11或第二卷筒装置2的大卷筒21绕出之后留出一段缓冲区段L₂，然后继续绕入第一卷筒装置1的小卷筒12或第二卷筒装置2的小卷筒22中；在完成卷绕后使无级绳的两个端头结合在一起以形成承载区段L₁。

例如图1具体地示出，从左侧观察，无级绳以右旋的方式首先嵌入到第一卷筒装置1的大卷筒11的第一导向槽111，绕过该大卷筒11之后，进入到第二卷筒装置2的大卷筒21的第二导向槽212中，接着再绕回第一卷筒装置1的大卷筒11的第二导向槽112中，以此类推。当从第一卷筒装置1的大卷筒11的第三导向槽113绕出进入到第二卷筒装置2的大卷筒21的第四导向槽214中之后，无级绳留出一段缓冲区段L₂，该缓冲区段L₂的长度根据实际牵引物体的重量和要牵引的距离等因素来确定。接下来，该缓冲区段L₂过渡到第二卷筒装置2的小卷筒22的第一导向槽221中，并且经过该第一导向槽221卷绕到第一卷筒装置1的小卷筒12的第一导向槽121中，按照前述方式继续卷绕，直到该无级绳从第一卷筒装置1的小卷筒12的第三导向槽123绕出进入到第二卷筒装置2的小卷筒22的第四导向槽224中。由此完成卷绕，并且使无级绳的绕出端头与起始的绕入端头结合在一起，从而形成承载区段L₁，该承载区段L₁的长度也根据实际牵引物体的重量和要牵引的距离等因素来确定。

在优选实施例中，无级绳从第一卷筒装置1缠绕到第二卷筒装置2、或从第二卷筒装置2缠绕到第一卷筒装置1时的绳摆角小于5°。这样能够有效防止例如钢丝绳的无级绳在牵引过程中发生侧摩擦。而且，优选无级绳由挠性材料制成。

在靠近两个卷筒装置1、2的小卷筒12、22一侧还分别各连接一个传动机构。在该实施例中，第一卷筒装置1的小卷筒12连接第一齿轮110，而第二卷筒装置2的小卷筒22连接第二齿轮120。第一齿轮110和第二齿轮120的齿数相等，并且同时与一个传动齿轮140啮合，该传动齿轮140又与一个动力源100的输出轴130连接并且被该输出轴130驱动转动，由此进一步带动第一齿轮110和第二齿轮120同步同方向转动，从而驱动第一卷筒装置1和第二卷筒装置2开始牵引操作。在此，传动齿轮140的齿数小于第一齿轮110和第二齿轮120的齿数，从而通过传动齿轮140与第一齿轮110和第二齿轮120的啮合实现了单独的一个减速级。另外，动力源100可以是电动机，也可以是其它提供动力的设备。

需要指出的是，在本实用新型中，因为每个卷筒装置1、2都包括同轴布置且能够同步转动的大卷筒11、21和小卷筒12、22，所以优选可以使每个卷筒装置的大卷筒和小卷筒利用相同的材料一体加工制成，以便于制造且节省成本。当然，由于大卷筒和小卷筒的承重能力不同，在使用同一种材料一体制成的情况下可能导致使用寿命的不同，因而也可以先分别制造，然后组装在一起作为整体部件进一步装配在牵引装置中。这样也便于在个别大卷筒或小卷筒受损时，分别进行更换。

图2示出了依据本实用新型的牵引装置另一个实施例的示意图。该实施例与图1的实施例的不同之处在于：图1中的第一卷筒装置1和第二卷筒装置2分别各连接一个传动机构；而图2中，仅第一卷筒装置1连接一个传动机构10。因此，图1的第一卷筒装置1和第二卷筒装置2可以同时被驱动转动，而图2中仅第一卷筒装置1被驱动转动，然后通过无级绳与第二卷筒装置2之间的摩擦力带动第二卷筒装置2转动。然而，本实用新型并不限于此，例如也可以仅第二卷筒装置2连接一个传动机构；或在图2的实施例的基础上也可以将另一个传动机构设置成与第二卷筒装置2连接，由此使得第一卷筒装置1和第二卷筒装置2能够同时或分别被驱动转动。

图3示出了依据本实用新型的牵引装置中无级绳的缓冲区段设有滑轮组的实施例的示意图。与图2的实施例相比不同之处在于，图3也像图1那样，第一卷筒装置1和第二卷筒装置2分别各连接一个传动机构110、120。而与图1的实施例相比不同之处在于，图3的传动机构设置在靠近大卷筒的一侧。另外，在图3中无级绳仅用实线和虚线示意性示出。对于传动机构的工作原理参见对图1的说明，在此不再赘述。

由图3可以了解到，承载区段L₁能够承载待牵引物体。在该实施例中，为了便于牵引，在该承载区段L₁上设有能够挂置物体的吊钩。另外，在缓冲区段L₂设有配重。当然，也可以使缓冲区段L₂承载待牵引物体；承载区段L₁设有配重。进一步优选，根据实际应用，可以使承载区段L₁能够承载待牵引物体，缓冲区段L₂能够承载另一待牵引物体。对于都承载有待牵引物体的情况，例如在起重操作中，当承载区段承载待牵引物体上升到顶点时，缓冲区段下降到最低点，使缓冲区段承载另一待牵引物体，再通过反转运行，使缓冲区段上升，承载区段下降，从而实现缓冲区段的起重作用。这样的起重方案还增加了起重操作的工作效率，节省能源。

配重可以为用于存储和提供无级绳的容绳装置。容绳装置可以是专有的用于容纳无级绳的容器，也可以如在该实施例中所示，使容绳装置构造成滑轮组3。这里，滑轮组3布置成三排，每一排可以布置多个滑轮，滑轮的数量可以根据要存储和提供的无级绳的长度来确定。通过使滑轮组的位置固定，进一步定位缓冲区段L₂，使无级绳的缓冲区段L₂有次序地缠绕在滑轮组上，避免杂乱地堆积在一起，防止打结且节省空间。

在一个优选的实施例中，承载区段L₁也通过该滑轮组进行定位，而且还可以通过该滑轮组分担承载区段L₁的负载。如图3所示，承载区段L₁先通过一支撑点31定点转向，然后穿过两个定滑轮之间，再留出承载物体的部分。该实施例的优点之一是，使无级绳的承载物体的两部分牵引绳的夹角变小，更接近于与物体的牵引方向平行，因而消减无级绳的摆动，使牵引物体的过程更平稳。另外，在缓冲区段L₂承载待牵引物体、承载区段L₁设有滑轮组(图中未示出)时，滑轮组可依据装配的需要对承载区段L₁进行定位，并且进一步分担承载区段L₁的负载，使承载区段L₁与缓冲区段L₂的负载相协调。

这里要指出的是，由于实际应用中的牵引装置要牵引的距离很长，而且无级绳所卷绕的卷筒装置的半径远远小于要牵引的长度，因此无级绳的承载物体的两部分牵引绳相对于物体的牵引方向的夹角可以忽略不计。也就是说，每部分牵引绳分担物体重量的二分之一。据此，图4示出了依据本实用新型的牵引装置实现的牵引力与被牵引的物体重量之间的关系的示意图。在该实施例中体现了牵引装置在相对于地面垂直的方向上牵引物体的情况，其中，无级绳在这样的两个卷筒装置上卷绕，实现了这样的力学关系：

(R₁-R₂)×G/2＝F×R₁；即，F/G＝(R₁-R₂)/(2×R₁)。

此外，牵引装置也可以在空间上的其它任意方向牵引物体。如前文提到的，本实用新型的牵引装置可根据实际需要例如除了在电梯或其它起重设备中用于竖直方向牵引之外，还可以在空中物体传递中用于水平方向牵引。在特殊情况下，还可以利用本实用新型的牵引装置在辅助装置的作用下沿着相对于地面的倾斜方向牵引物体。

本实用新型的保护范围仅由权利要求限定。得益于本实用新型的教导，本领域技术人员在不超出本实用新型保护范围的情况下可以根据具体情况对本实用新型做出各种变型、修改或者替换，这些变型、修改或者替换落入本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种牵引装置，包括：

无级绳；

结构相同的第一卷筒装置(1)和第二卷筒装置(2)，这两个卷筒装置(1、2)轴线平行地布置并且能够分别绕着各自的转动轴线(x₁、x₂)转动；其中，每个卷筒装置(1、2)都包括同轴布置且能够同步转动的大卷筒(11、21)和小卷筒(12、22)，其中所述大卷筒(11、21)的直径大于所述小卷筒(12、22)的直径；

其中，在所述第一卷筒装置(1)和第二卷筒装置(2)的外周面上分别设有多条容纳无级绳的导向槽；

所述第一卷筒装置(1)和所述第二卷筒装置(2)的彼此相背离的一侧为外侧，所述无级绳以左旋或右旋的缠绕方式通过嵌入各个卷筒装置上的导向槽而依次交替绕过所述第一卷筒装置的外侧和所述第二卷筒装置的外侧；

无级绳在从第一卷筒装置(1)的大卷筒或第二卷筒装置(2)的大卷筒绕出之后留出一段缓冲区段(L₂)，然后继续绕入第一卷筒装置(1)的小卷筒或第二卷筒装置(2)的小卷筒中；在完成卷绕后使无级绳的两个端头结合在一起以形成承载区段(L₁)。

2.按照权利要求1所述的牵引装置，其特征在于，所述第一卷筒装置(1)和第二卷筒装置(2)中的至少一个设有传动机构，使得所述第一卷筒装置和第二卷筒装置中的至少一个被驱动转动。

3.按照权利要求2所述的牵引装置，其特征在于，所述第一卷筒装置(1)和第二卷筒装置(2)都设有传动机构，使得所述第一卷筒装置和第二卷筒装置能够同时或分别被驱动转动。

4.按照权利要求3所述的牵引装置，其特征在于，

所述第一卷筒装置(1)的传动机构包括同轴布置的第一齿轮(110)，所述第二卷筒装置(2)的传动机构包括同轴布置的第二齿轮(120)；

所述第一齿轮(110)和所述第二齿轮(120)的齿数相等；

所述第一齿轮(110)和所述第二齿轮(120)同时与传动齿轮(140)啮合，所述传动齿轮(140)与动力源(100)的输出轴(130)连接并且被该输出轴(130)驱动转动；

所述传动齿轮(140)的齿数小于所述第一齿轮(110)和所述第二齿轮(120)的齿数。

5.按照权利要求1-4中任意一项所述的牵引装置，其特征在于，所述无级绳从第一卷筒装置(1)缠绕到第二卷筒装置(2)、或从第二卷筒装置(2)缠绕到第一卷筒装置(1)时的绳摆角小于5°。

6.按照权利要求1-4中任意一项所述的牵引装置，其特征在于，所述无级绳由挠性材料制成。

7.按照权利要求1所述的牵引装置，其特征在于，所述承载区段能够承载待牵引物体；所述缓冲区段能够承载另一待牵引物体。

8.按照权利要求1所述的牵引装置，其特征在于，所述承载区段能够承载待牵引物体；所述缓冲区段设有配重。

9.按照权利要求1所述的牵引装置，其特征在于，所述缓冲区段能够承载待牵引物体；所述承载区段设有配重。

10.按照权利要求8或9所述的牵引装置，其特征在于，所述配重为用于存储和提供无级绳的容绳装置。

11.按照权利要求10所述的牵引装置，其特征在于，所述容绳装置为滑轮组(3)。

12.按照权利要求11所述的牵引装置，其特征在于，所述承载区段通过所述滑轮组定位或分担负载。

13.按照权利要求1所述的牵引装置，其特征在于，所述牵引装置能够在空间上的任意方向牵引物体。