CN204057800U - 一种智能轴向释放微型电动卷扬装置 - Google Patents

Abstract

一种智能轴向释放微型电动卷扬装置，属于卷扬机技术领域。本实用新型与传统的卷扬机相比，能够满足绳索的轴向释放要求，同时卷扬装置中还创新设计了绳索收放随动机构，通过绳索收放随动机构完全避免了收绳时出现收绳位置偏离的现象，进而避免了绳索间相互缠绕打结现象的发生；卷扬装置的驱动电机采用了先进的伺服电机，可以精确控制绕线卷筒的转动速度，进而精确控制绳索收放长度和收放速度，绳索收放随动机构的驱动电机同样采用先进的伺服电机，可以与卷扬装置的驱动电机精确的进行联动，绳索收放随动机构的随动滑轮组能够精确的与绳索的轴向位置保持随动，使卷扬装置的运行可靠性和安全性得到了极大的提高。

Description

一种智能轴向释放微型电动卷扬装置

技术领域

本实用新型属于卷扬机技术领域，特别是涉及一种智能轴向释放微型电动卷扬装置。

背景技术

卷扬机根据使用领域和使用条件的不同，可分为手动卷扬机或电动卷扬机，而应用最为广泛的当属电动卷扬机。电动卷扬机在应用过程中，卷扬机的运行可靠性和安全性是使用者最为看重的，但是当下的绝大多数电动卷扬机还存在以下不足之处：

①当卷扬机进行绳索收放时，想要确定绳索收放长度的准确尺寸信息，只能采用相对原始的外部测量方式，测量效率低下，且测量准确性不高。

②在卷扬机进行收绳过程中，绳索的收绳位置无法有效控制，一旦遇到绳索的收绳位置出现偏离，极易造成绳索间相互缠绕打结，使前面已经缠绕好的绳索被后面继续缠绕的绳索强行挤压拉扯，这会导致绳索间作用力瞬间增大，出现绳索被突然拉断的几率也瞬间增大，从而导致安全事故发生几率的升高。

③现有的绝大多数卷扬机只能够径向释放绳索，对于一些特殊领域内需要卷扬机能够轴向释放绳索的要求，传统的卷扬机却无能为力。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种智能轴向释放微型电动卷扬装置，能够精确控制绳索收放长度和收放速度，完全避免绳索收绳时出现收绳位置的偏离，避免绳索间相互缠绕打结现象的发生，提高运行可靠性和安全性，满足绳索的轴向释放要求。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种智能轴向释放微型电动卷扬装置，包括绕线卷筒、绳索、第一驱动电机，所述绕线卷筒通过轴承座安装在装置底座上，第一驱动电机的动力输出轴与绕线卷筒的驱动轴之间通过齿轮相连接，绳索一端绳头固连在绕线卷筒上，绳索以固连端绳头为起点缠绕在绕线卷筒筒身上，绳索另一端绳头位于卷扬装置外，在所述绕线卷筒外侧设置有防护壳体，所述绳索配装有绳索收放随动机构。

所述绳索收放随动机构包括随动滑轮组、丝杠、丝母、第二驱动电机，所述丝杠设置在绕线卷筒侧部，丝杠与绕线卷筒的轴线方向相平行，随动滑轮组通过丝母设置在丝杠上；所述第二驱动电机的动力输出轴通过联轴器与丝杠相连接；所述绳索外置端绳头穿过随动滑轮组后置于卷扬装置外。

所述随动滑轮组包括第一导向轮、第二导向轮、第三导向轮、滑轮随动安装座，所述滑轮随动安装座通过其上的丝母安装在丝杠上，所述第一导向轮、第二导向轮并列安装在滑轮随动安装座一端，第一导向轮、第二导向轮的旋转方向与绕线卷筒的旋转方向一致，所述第三导向轮设置在滑轮随动安装座的另一端，第三导向轮的旋转方向与绕线卷筒的旋转方向相垂直，且第三导向轮的中心轴垂直于地面，所述绳索依次穿过第一导向轮、第二导向轮及第三导向轮后，绳索的收放方向由绕线卷筒径向方向变为轴线方向。

在所述绕线卷筒轴线方向上、第三导向轮侧向设置有第一定滑轮，第一定滑轮的旋转方向与第三导向轮的旋转方向相垂直，且第一定滑轮的中心轴平行于地面；在第一定滑轮上方设置有第二定滑轮，第二定滑轮与第一定滑轮的旋转方向相同；所述绳索依次穿过第一定滑轮、第二定滑轮后，绳索收放方向依然为轴线方向。

所述滑轮随动安装座上还通过轴套安装有光轴，光轴与丝杠平行设置，通过光轴的限位保证随动滑轮组在移动过程中的方向性。

所述第一驱动电机采用伺服电机，在第一驱动电机内设有编码器，通过编码器采集绕线卷筒转速数据。

所述第二驱动电机采用伺服电机，在第二驱动电机内设有编码器，通过编码器采集丝杠转速数据。

所述第一定滑轮通过第一滑轮安装座安装在底座上，第二定滑轮通过第二滑轮安装座安装在防护壳体上。

本实用新型的有益效果：

本实用新型与传统的卷扬机相比，能够满足绳索的轴向释放要求，同时卷扬装置中还创新设计了绳索收放随动机构，通过绳索收放随动机构完全避免了收绳时出现收绳位置偏离的现象，进而避免了绳索间相互缠绕打结现象的发生；卷扬装置的驱动电机采用了先进的伺服电机，可以精确控制绕线卷筒的转动速度，进而精确控制绳索收放长度和收放速度，绳索收放随动机构的驱动电机同样采用先进的伺服电机，可以与卷扬装置的驱动电机精确的进行联动，绳索收放随动机构的随动滑轮组能够精确的与绳索的轴向位置保持随动，使卷扬装置的运行可靠性和安全性得到了极大的提高。

附图说明

图1为本实用新型的一种智能轴向释放微型电动卷扬装置结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为随动滑轮组结构示意图；

图4(a)为第一定滑轮与安装座结构示意图；

图4(b)为图4(a)左视图；

图5(a)为第二定滑轮与安装座结构示意图；

图5(b)为图5(a)右视图；

图中，1—绕线卷筒，2—绳索，3—随动滑轮组，4—第一定滑轮，5—第二定滑轮，6—保护壳体，7—第一驱动电机，8—第二驱动电机，9—丝杠，10—丝母，11—第一导向轮，12—第二导向轮，13—第三导向轮，14—滑轮随动安装座，15—光轴，16—轴套，17—第一滑轮安装座，18—第二滑轮安装座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1、2、3、4(a)、4(b)、5(a)、5(b)所示，一种智能轴向释放微型电动卷扬装置，包括绕线卷筒1、绳索2、第一驱动电机7，所述绕线卷筒1通过轴承座安装在装置底座上，第一驱动电机7的动力输出轴与绕线卷筒1的驱动轴之间通过齿轮相连接，绳索2一端绳头固连在绕线卷筒1上，绳索2以固连端绳头为起点缠绕在绕线卷筒1筒身上，绳索2另一端绳头位于卷扬装置外，在所述绕线卷筒1外侧设置有防护壳体6，所述绳索2配装有绳索收放随动机构。

所述绳索收放随动机构包括随动滑轮组3、丝杠9、丝母10、第二驱动电机8，所述丝杠9设置在绕线卷筒1侧部，丝杠9与绕线卷筒1的轴线方向相平行，随动滑轮组3通过丝母10设置在丝杠9上；所述第二驱动电机8的动力输出轴通过联轴器与丝杠9相连接；所述绳索2外置端绳头穿过随动滑轮组3后置于卷扬装置外。

所述随动滑轮组3包括第一导向轮11、第二导向轮12、第三导向轮13、滑轮随动安装座14，所述滑轮随动安装座14通过其上的丝母10安装在丝杠9上，所述第一导向轮11、第二导向轮12并列安装在滑轮随动安装座14一端，第一导向轮11、第二导向轮12的旋转方向与绕线卷筒1的旋转方向一致，所述第三导向轮13设置在滑轮随动安装座14的另一端，第三导向轮13的旋转方向与绕线卷筒1的旋转方向相垂直，且第三导向轮13的中心轴垂直于地面，所述绳索2依次穿过第一导向轮11、第二导向轮12及第三导向轮13后，绳索2的收放方向由绕线卷筒1径向方向变为轴线方向。

在所述绕线卷筒1轴线方向上、第三导向轮13侧向设置有第一定滑轮4，第一定滑轮4的旋转方向与第三导向轮13的旋转方向相垂直，且第一定滑轮4的中心轴平行于地面；在第一定滑轮4上方设置有第二定滑轮5，第二定滑轮5与第一定滑轮4的旋转方向相同；所述绳索2依次穿过第一定滑轮4、第二定滑轮5后，绳索2收放方向依然为轴线方向。

所述滑轮随动安装座14上还通过轴套16安装有光轴15，光轴15与丝杠9平行设置，通过光轴15的限位保证随动滑轮组3在移动过程中的方向性。

所述第一驱动电机7采用伺服电机，在第一驱动电机7内设有编码器，通过编码器采集绕线卷筒1转速数据。

所述第二驱动电机8采用伺服电机，在第二驱动电机8内设有编码器，通过编码器采集丝杠9转速数据。

所述第一定滑轮4通过第一滑轮安装座17安装在底座上，第二定滑轮5通过第二滑轮安装座18安装在防护壳体6上。

下面结合附图说明本实用新型的一次使用过程：

以本实用新型的一次放绳作业为例。

在进行放绳作业前，根据绕线卷筒1的实际几何尺寸，可以计算出绕线卷筒1旋转一圈的放绳量，及绳索2放绳一圈后随动滑轮组3的轴向移动距离(等于绳索2的直径)。

绕线卷筒1的旋转速度直接决定绳索2放绳速度，而绳索2放绳速度直接影响随动滑轮组3的轴向移动速度，因为随动滑轮组3的轴向移动速度必须与绳索2的轴向变化量相一致，而随动滑轮组3的轴向移动速度由第二驱动电机8所控制的丝杠9的转速决定，绳索2放绳速度由第一驱动电机7控制的绕线卷筒1的转速决定。

因此，绳索2的放绳速度、放绳量及轴向变化量与第一驱动电机7的转速成正比关系，为了保证随动滑轮组3的轴向移动速度与绳索2的轴向变化量相一致，使第一驱动电机7与第二驱动电机8的转速之比为固定值即可，最后将计算得到的两电机的转速比数值输入控制系统中，才会保证第一驱动电机7与第二驱动电机8之间的精确联动。

一切准备就绪，通过控制系统启动第一驱动电机7和第二驱动电机8，在两个电机的联动驱使下，卷扬装置会按照设定好的放绳速度进行放绳作业，在放绳过程中，随动滑轮组3会精确的与绳索2的轴向位置保持随动，绳索2通过随动滑轮组3、第一定滑轮4及第二定滑轮5稳定精确的进行轴向放绳作业，直到放绳量达到要求。

在第一驱动电机7与第二驱动电机8联动下，无论放绳速度和放绳量如何变化，随动滑轮组3都能精确的与绳索2的轴向位置随动。

同理，第一驱动电机7和第二驱动电机8反向旋转即可实现放绳作业。

Claims (8)

1.一种智能轴向释放微型电动卷扬装置，包括绕线卷筒、绳索、第一驱动电机，所述绕线卷筒通过轴承座安装在装置底座上，第一驱动电机的动力输出轴与绕线卷筒的驱动轴之间通过齿轮相连接，绳索一端绳头固连在绕线卷筒上，绳索以固连端绳头为起点缠绕在绕线卷筒筒身上，绳索另一端绳头位于卷扬装置外，其特征在于：在所述绕线卷筒外侧设置有防护壳体，所述绳索配装有绳索收放随动机构。

2.根据权利要求1所述的一种智能轴向释放微型电动卷扬装置，其特征在于：所述绳索收放随动机构包括随动滑轮组、丝杠、丝母、第二驱动电机，所述丝杠设置在绕线卷筒侧部，丝杠与绕线卷筒的轴线方向相平行，随动滑轮组通过丝母设置在丝杠上；所述第二驱动电机的动力输出轴通过联轴器与丝杠相连接；所述绳索外置端绳头穿过随动滑轮组后置于卷扬装置外。

3.根据权利要求2所述的一种智能轴向释放微型电动卷扬装置，其特征在于：所述随动滑轮组包括第一导向轮、第二导向轮、第三导向轮、滑轮随动安装座，所述滑轮随动安装座通过其上的丝母安装在丝杠上，所述第一导向轮、第二导向轮并列安装在滑轮随动安装座一端，第一导向轮、第二导向轮的旋转方向与绕线卷筒的旋转方向一致，所述第三导向轮设置在滑轮随动安装座的另一端，第三导向轮的旋转方向与绕线卷筒的旋转方向相垂直，且第三导向轮的中心轴垂直于地面，所述绳索依次穿过第一导向轮、第二导向轮及第三导向轮后，绳索的收放方向由绕线卷筒径向方向变为轴线方向。

4.根据权利要求3所述的一种智能轴向释放微型电动卷扬装置，其特征在于：在所述绕线卷筒轴线方向上、第三导向轮侧向设置有第一定滑轮，第一定滑轮的旋转方向与第三导向轮的旋转方向相垂直，且第一定滑轮的中心轴平行于地面；在第一定滑轮上方设置有第二定滑轮，第二定滑轮与第一定滑轮的旋转方向相同；所述绳索依次穿过第一定滑轮、第二定滑轮后，绳索收放方向依然为轴线方向。

5.根据权利要求2所述的一种智能轴向释放微型电动卷扬装置，其特征在于：所述滑轮随动安装座上还通过轴套安装有光轴，光轴与丝杠平行设置，通过光轴的限位保证随动滑轮组在移动过程中的方向性。

6.根据权利要求1所述的一种智能轴向释放微型电动卷扬装置，其特征在于：所述第一驱动电机采用伺服电机，在第一驱动电机内设有编码器，通过编码器采集绕线卷筒转速数据。

7.根据权利要求2所述的一种智能轴向释放微型电动卷扬装置，其特征在于：所述第二驱动电机采用伺服电机，在第二驱动电机内设有编码器，通过编码器采集丝杠转速数据。

8.根据权利要求4所述的一种智能轴向释放微型电动卷扬装置，其特征在于：所述第一定滑轮通过第一滑轮安装座安装在底座上，第二定滑轮通过第二滑轮安装座安装在防护壳体上。