CN204138247U - 一种螺杆桩机用卷扬机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及螺杆桩机用卷扬机。采用的技术方案是：卷扬机由电动机、联接盘、卷扬减速器、卷筒、芯轴、电磁制动器、轴承盒和底架组成。卷筒的两端外缘处设压绳板，卷筒内腔两端设辅板，一端固定卷扬减速器，另一端固定芯轴；电动机主轴穿过底架与卷扬减速器连接，带动减速器转动，芯轴上依次安装电磁制动器、轴承盒盖、轴承和轴承盒，芯轴另一端通过轴承和轴承盒安装在底架上。本实用新型电磁制动变频调速电动机与电磁制动器同步制动，共同完成卷扬的制动，起到双保险的作用。通过启动电磁制动变频调速电动机及电磁制动器，带动卷筒旋转，实现卷筒上两根钢丝绳同速收放，操作简单，收放钢丝绳同步性高。

Description

一种螺杆桩机用卷扬机

技术领域

本实用新型属于建筑用卷扬机领域，具体地涉及一种用于螺杆桩成桩设备中的卷扬机。

背景技术

螺杆桩是建筑桩基础行业中大力推广的桩型，它具有承载力高，无排土，沉降量低等优点。螺杆桩的施工对其成桩设备的要求很高，它不但要求有足够大的动力头输出转矩，同时还要求动力头的输出转速与其竖向方向的移动距离保持很高的同步性，即动力头输出每转一转，动力头在卷扬机的拉动下，竖向方向移动一个螺距距离，从而保证在螺杆桩施工过程中已形成的螺纹状的土体不被扰动，避免形成二次成螺的现象。由于施工的地域不同，地质条件不同，地面建筑物的不同，动力头的输出转速是变速的，它是通过电动机的调速来实现的。卷扬机也是通过电动机调速实现快慢的。动力头的调速与卷扬机的调速是通过电气控制系统来实现同步控制的。现有的卷扬机多采用双卷筒单独控制动力头在竖向的升和降，两卷筒之间通过换向齿轮实现单独工作，而且每个卷筒上的钢丝绳需要缠绕多层。这样钢丝绳在收放过程中，钢丝绳的绳速随时都在变化，特别是没有摆绳器的卷筒，钢丝绳的绳速变化幅度较大，且随机性很强，这样很难满足动力头转速与其竖向移动的同步性要求，造成施工中二次成螺等虚假螺纹现象。

发明内容

为了更好的推广使用螺杆桩，满足动力头转速与其竖向移动的距离的同步稳定性要求，本实用新型提供一种采用电动变频调速，电磁制动，单卷筒单排绳正反双出绳作为动力头的提升和加压的螺杆桩机用卷扬机。

本实用新型采用的技术方案是：螺杆桩机用卷扬机：

卷筒的两端外缘处分别设有压绳板，卷筒内腔两端分别设有辅板，一端辅板固定卷扬减速器，另一端辅板固定芯轴；提升钢丝绳一端与卷筒的压绳板固定，另一端在卷筒上沿螺旋线绳槽缠绕后留端头；加压钢丝绳一端与卷筒的压绳板固定，另一端在卷筒上沿螺旋线绳槽缠绕后留端头。

电动机主轴穿过底架与卷扬减速器连接，带动减速器转动。

芯轴上依次安装电磁制动器、轴承盒盖、轴承和轴承盒，芯轴另一端通过轴承和轴承盒安装在底架上。

上述的螺杆桩机用卷扬机，底架上安装联接盘，电动机与联接盘固定。

上述的螺杆桩机用卷扬机，所述的电磁制动器由磁轭、线圈、弹簧、衔铁、锁紧螺母、制动盘和螺栓组成；螺栓将磁轭、衔铁和轴承盒盖连接在一起并通过锁紧螺母与轴承盒盖固定；磁轭内设有线圈，弹簧一端伸入磁轭内并与磁轭固定，另一端与衔铁固定，磁轭与衔铁通过弹簧活动连接；制动盘安装在衔铁和轴承盒盖之间，并与衔铁和轴承盒盖间隙可变；制动盘与芯轴滑动配合并在芯轴上做轴向移动。

上述的螺杆桩机用卷扬机，磁轭与衔铁之间的间隙δ通过锁紧螺母调整。

上述的螺杆桩机用卷扬机，所述的衔铁通过导套与螺栓间隙配合。

上述的螺杆桩机用卷扬机，所述的制动盘由支架两侧安装刹车片构成,支架与芯轴滑动配合。

上述的螺杆桩机用卷扬机，在衔铁和轴承盒盖之间安装一片或若干片制动盘。

上述的螺杆桩机用卷扬机，芯轴的中部设有渐开线花键，制动盘与芯轴通过渐开线花键滑动配合。

上述的螺杆桩机用卷扬机，芯轴上设有定位轴承的套管，套管与轴承的连接处设有密封圈。

上述的螺杆桩机用卷扬机，设有油杯，油杯安装在轴承盒上。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用单排绳双出绳大直径卷筒，安装时，提升钢丝绳的端头依次穿过机架平台滑轮组和塔顶滑轮组后与动力头装置上的滑轮组Ⅰ交叉绕绳后固定在塔顶滑轮组上；加压钢丝绳的端头穿过机架平台滑轮组后与动力头装置上的滑轮组Ⅱ交叉绕绳后固定在机架平台滑轮组上。因此可实现钢丝绳的同速收和放，在保证动力头输出转矩的同时，保证了动力头的输出转速与其竖向方向的移动距离的同步性。即动力头输出每转一转，动力头在卷扬机的拉动下，竖向方向移动一个螺距距离。

2、通过启动电磁制动变频调速电动机及电磁制动器，带动卷筒旋转，实现卷筒上两根钢丝绳同速收放，操作简单，收放钢丝绳同步性高。

3、由于在卷筒的一端设置了芯轴和其上的电磁制动器，使得卷扬机在工作过程中，由于制动器的作用，能够保证在断电的状态下，保证动力头装置迅速停止。本实用新型电磁制动变频调速电动机与芯轴上的电磁制动器同步制动，共同完成卷扬的制动，起到双保险的作用。

4、在套管和轴承之间安装密封圈，防止油杯输入的润滑油进入电磁制动器内。

5、本实用新型采用变频调速电动机直动，单排绳双出绳大直径卷筒及其内藏式减速器，电磁制动器制动，结构紧凑，调速范围大。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中A部放大图。

图3是本实用新型钢丝绳绕绳示意图。

具体实施方式

实施例一种螺杆桩机用卷扬机

如图1所示，螺杆桩机用卷扬机，由变频调速电动机(1)、联接盘(2)、压绳板(3)、卷扬减速器(4)、卷筒(5)、芯轴(6)、线圈(7)、锁紧螺母(8)、螺栓(8-1)、轴承盒盖(9)、轴承盒(10)、油杯(11)、轴承(12)、密封圈(13)、套管(14)、制动盘(15)、衔铁(16)、弹簧(17)、磁轭(18)和底架(19)等组成。

卷筒(5)是一大直径单螺旋线绳槽，单排绳正反双出绳的卷筒，卷筒绳槽的两端分别设有可供绳通过的孔，卷筒的两端外缘处分别设有压绳板(3)。此卷筒(5)可同时固定两根钢丝绳按绳槽缠绕，卷筒转动时，两根钢丝绳能同速收和放：提升钢丝绳(20)一端与卷筒(5)的压绳板(3)固定，另一端在卷筒上沿螺旋线绳槽缠绕后留端头；加压钢丝绳(21)一端与卷筒(5)的压绳板(3)固定，另一端在卷筒上沿螺旋线绳槽缠绕后留端头。卷筒(5)内腔两端分别设有辅板(5-1)，一端的辅板(5-1)用来固定卷扬减速器(4)，另一端的辅板(5-1)用来固定芯轴(6)。

电动机(1)采用带电磁制动的变频调速电动机，是交流变频调速电动机与电磁制动器Ⅰ的组合。电磁制动器Ⅰ安装在电动机的主轴的非轴伸端。该电磁制动器Ⅰ是通电时释放，失电时制动的一种弹簧加压式干式摩擦电磁制动器。底架(19)上安装联接盘(2)，电动机(1)与联接盘(2)固定。电动机(1)主轴穿过联接盘(2)和底架(19)与卷扬减速器(4)连接。

卷扬减速器(4)是多级行星减速器。一端固定在联接盘(2)上，另一端固定在卷筒辅板(5—1)上，两端固定联接部分可相对转动。电动机带动卷扬减速器转动，卷扬减速器带动卷筒转动，卷筒带动芯轴转动。

芯轴(6)一端固定在卷筒内腔辅板上，另一端上依次安装电磁制动器、轴承盒盖(9)、轴承(12)和轴承盒(10)，并通过轴承(12)和轴承盒(10)安装在底架(19)上。芯轴(6)的中部设有渐开线花键，可供制动盘(15)内花键与其配合，并能沿轴向移动。芯轴(6)上的花键靠近轴承径端部为削顶段，供安装套管(14)，用来定位轴承(12)，套管(14)和轴承(12)之间安装密封圈(13)。

如图2所示，电磁制动器由磁轭(18)、线圈(7)、弹簧(17)、衔铁(16)、锁紧螺母(8)、螺栓(8-1)和制动盘(15)等组成。螺栓(8-1)将磁轭(18)、衔铁(16)和轴承盒盖(9)连接在一起并通过锁紧螺母(8)与轴承盒盖(9)固定。磁轭(18)内设有线圈(7)。弹簧(17)一端伸入磁轭(18)内并与磁轭固定，另一端与衔铁(16)固定，磁轭(18)与衔铁(16)通过弹簧活动连接。磁轭(18)与衔铁(16)之间的间隙δ通过锁紧螺母(8)来调整。衔铁(16)通过导套(16-1)与螺栓(8-1)间隙配合。制动盘(15)由支架(15-1)两侧安装刹车片(15-2)构成。制动盘(15)安装在衔铁(16)和轴承盒盖(9)之间。制动盘(15)根据所需制动力的大小可是一片或多片(本实施例安装一片)。制动盘(15)与芯轴(6)通过渐开线花键滑动配合，制动盘(15)可在芯轴(6)上做轴向移动。在断电状态下，衔铁(16)在弹簧(17)的作用下，压紧制动盘(15)及轴承盒盖(9)，达到制动卷扬目的。在供电状态下，线圈(7)通电产生磁场，吸引衔铁(16)压缩弹簧(17)，使间隙δ变为0值，从而打开制动盘(15)，使制动盘(15)随芯轴(6)、卷筒(5)做同速旋转。

设有油杯(11)，油杯(11)安装在轴承盒(10)上。

本实用新型的工作原理是：

通过电气控制系统，同时给交流变频调速电动机(1)和芯轴(6)上的电磁制动器供电，交流变频调速电动机内的电磁制动器Ⅰ与芯轴(6)上电磁制动器同时打开，电动机(1)主轴通过卷扬减速器(4)带动卷筒(5)旋转，实现卷筒(5)上的两根钢丝绳同速收和放，调节电动机(1)的输出频率，可得到不同的输出转速，从而实现不同绳速的要求。此时，在供电状态下，线圈(7)通电产生磁场，吸引衔铁(16)压缩弹簧(17)，使间隙δ变为0值，从而打开制动盘(15)，使制动盘(15)随芯轴(6)和卷筒(5)做同速旋转。当停止供电，电磁制动器同时断电，制动盘(15)、衔铁(16)和轴承盒盖(9)在弹簧(17)的作用下被压紧，摩擦力剧增，达到最大值，形成相对静止，从而达到制动作用效果。

如图3所示为实际应用示意图，在螺杆桩机设备中，动力头装置(22)的提升和加压使用了该种卷扬机，简化了电气控制系统，螺杆桩施工的同步性要求得到了保障。提升钢丝绳(20)和加压钢丝绳(21)同时缠绕在一个卷筒的单螺旋线绳槽内，两根绳的一端分别固定在卷筒的两端外缘的压绳板下，两根绳的另一端分别通过滑轮组与动力头装置连接，之后分别固定在塔顶滑轮组(23)和机架平台滑轮组(24)上。提升钢丝绳位于卷筒下方收放绳，加压钢丝绳位于卷筒上方收放绳，两根绳沿螺旋线绳槽将卷筒缠满，从而形成单排绳双出绳的功能。应用这种卷扬机，简化了螺杆桩机的操作。对复杂地层(如流朔层等)的施工，也确保了同步性的可靠性。

Claims (10)

1.螺杆桩机用卷扬机，其特征在于：

卷筒(5)的两端外缘处分别设有压绳板(3)，卷筒(5)内腔两端分别设有辅板(5-1)，一端辅板固定卷扬减速器(4)，另一端辅板固定芯轴(6)；提升钢丝绳(20)一端与卷筒(5)的压绳板(3)固定，另一端在卷筒上沿螺旋线绳槽缠绕后留端头；加压钢丝绳(21)一端与卷筒(5)的压绳板(3)固定，另一端在卷筒上沿螺旋线绳槽缠绕后留端头；

电动机(1)主轴穿过底架(19)与卷扬减速器(4)连接；

芯轴(6)上依次安装电磁制动器、轴承盒盖(9)、轴承(12)和轴承盒(10)，芯轴(6)另一端通过轴承(12)和轴承盒(10)安装在底架(19)上。

2.如权利要求1所述的螺杆桩机用卷扬机，其特征在于：底架(19)上安装联接盘(2)，电动机(1)与联接盘(2)固定。

3.如权利要求1或2所述的螺杆桩机用卷扬机，其特征在于：所述的电磁制动器由磁轭(18)、线圈(7)、弹簧(17)、衔铁(16)、锁紧螺母(8)、制动盘(15)和螺栓(8-1)组成；螺栓(8-1)将磁轭(18)、衔铁(16)和轴承盒盖(9)连接在一起并通过锁紧螺母(8)与轴承盒盖(9)固定；磁轭(18)内设有线圈(7)，弹簧(17)一端伸入磁轭(18)内并与磁轭固定，另一端与衔铁(16)固定，磁轭(18)与衔铁(16)通过弹簧活动连接；制动盘(15)安装在衔铁(16)和轴承盒盖(9)之间，并与衔铁(16)和轴承盒盖(9)间隙可变；制动盘(15)与芯轴(6)滑动配合并在芯轴(6)上做轴向移动。

4.如权利要求3所述的螺杆桩机用卷扬机，其特征在于：磁轭(18)与衔铁(16)之间的间隙δ通过锁紧螺母(8)调整。

5.如权利要求3所述的螺杆桩机用卷扬机，其特征在于：所述的衔铁(16)通过导套(16-1)与螺栓(8-1)间隙配合。

6.如权利要求3所述的螺杆桩机用卷扬机，其特征在于：所述的制动盘(15)由支架(15-1)两侧安装刹车片(15-2)构成,支架(15-1)与芯轴(6)滑动配合。

7.如权利要求3所述的螺杆桩机用卷扬机，其特征在于：在衔铁(16)和轴承盒盖(9)之间安装一片或若干片制动盘(15)。

8.如权利要求3所述的螺杆桩机用卷扬机，其特征在于：芯轴(6)的中部设有渐开线花键，制动盘(15)与芯轴(6)通过渐开线花键滑动配合。

9.如权利要求3所述的螺杆桩机用卷扬机，其特征在于：芯轴(6)上设有定位轴承(12)的套管(14)，套管(14)和轴承(12)之间设有密封圈(13)。

10.如权利要求3所述的螺杆桩机用卷扬机，其特征在于：设有油杯(11)，油杯(11)安装在轴承盒(10)上。