CN207658874U - 柔性管线绞盘及桩工机械设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种柔性管线绞盘及桩工机械设备，柔性管线绞盘包括：卷筒(4)、底座(1)、支架(2)和驱动机构，所述卷筒(4)安装在所述支架(2)上，所述支架(2)设置在所述底座(1)上，所述驱动机构设置在所述支架(2)和所述底座(1)之间，能够在所述卷筒(4)旋转时驱动所述支架(2)相对于所述底座(1)直线运动，以使所述卷筒(4)的位置配合柔性管线的缠绕或释放。本实用新型通过驱动机构驱动安装卷筒的支架相对于底座直线运动，使得卷筒的运动位置能够配合柔性管线的缠绕或释放，这种直线驱动方式控制过程比较简单，容易确保较高的控制精度，能够使柔性管线缠绕释放更加整齐，并减少柔性管线在缠放过程时造成的磨损。

Description

柔性管线绞盘及桩工机械设备

技术领域

本实用新型涉及施工机械领域，尤其涉及一种柔性管线绞盘及桩工机械设备。

背景技术

现有的桩工机械设备(例如双轮铣槽机、铣削深搅等土壤作业工具)在进行土壤作业时，往往需要将剥离的土壤与泥浆混合物通过软管排到地面或者将一些物料通过软管输送到地下土壤内，相应的就需要设置软管绞盘用于收放使用到的软管。而软管绞盘对软管(尤其是直径相对较大的软管)的缠放对于软管自身的磨损寿命而言非常重要。

目前比较常见的绞盘形式为整体在工作过程中相对于安装装置不会发生位置变化的普通固定式绞盘，这种形式的绞盘存在着外形尺寸大，安装位置较高、稳定性差的缺点，而且单排多层形式的该种软管绞盘在运输过程中需要拆分，多排单层形式的该种软管绞盘在软管缠放过程中不容易排列整齐，同时容易磨损。

目前也出现其他一些形式的绞盘，例如图1所示的一种现有可枢转的绞盘。该绞盘包括卷筒a3、旋转卷筒轴承、支撑装置和致动驱动机构a1等。位于卷筒a3内部的致动驱动机构a1可以驱动卷筒a3相对于转轴A进行枢转，改变卷筒a3的旋转轴线a2相对于基准轴线a4之间夹角α，从而调整软管的收进角度。但是，这种绞盘形式在进行多层缠放时，其收进角度控制非常复杂，控制精度也比较低。卷筒a3在枢转时软管容易发生折弯现象，导致排列不整齐、软管相互咬合磨损等缺陷，而且卷筒由三点支撑，刚度较弱，受冲击载荷时可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种柔性管线绞盘及桩工机械设备，能够使柔性管线缠绕释放更加整齐，减少柔性管线在缠放过程中的磨损。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种柔性管线绞盘，包括：卷筒、底座、支架和驱动机构，卷筒安装在支架上，并能够相对于支架旋转，以实现柔性管线的缠绕和释放，支架设置在底座上，驱动机构设置在支架和底座之间，能够在卷筒旋转时驱动支架相对于底座直线运动，以使卷筒的位置配合柔性管线的缠绕或释放。

在另一个柔性管线绞盘的实施例中，底座与支架之间通过导槽导轨配合结构进行运动导向。

在另一个柔性管线绞盘的实施例中，驱动机构包括液压缸，液压缸的两端分别连接在底座和支架上，通过液压缸的伸缩能够实现支架相对于底座的直线往复滑动。

在另一个柔性管线绞盘的实施例中，驱动机构包括链轮传动机构、拉绳传动机构或丝杠传动机构。

在另一个柔性管线绞盘的实施例中，支架相对于底座的运动方向与卷筒的旋转轴线一致或呈预设夹角。

在另一个柔性管线绞盘的实施例中，卷筒沿旋转轴线方向的一端通过轴承与支架进行固定，另一端通过回转支承与支架连接。

在另一个柔性管线绞盘的实施例中，柔性管线绞盘还包括：马达减速机，回转支承的固定圈固定在支架上，回转支承的齿圈与卷筒通过螺栓连接，马达减速机的机体也固定在支架上，其传动轴通过齿轮与回转支承的齿圈的啮合来驱动回转支承的齿圈旋转，以带动卷筒旋转。

在另一个柔性管线绞盘的实施例中，柔性管线绞盘还包括用于测量表征柔性管线缠放程度的参数的第一传感器、用于测量表征卷筒的直线移动距离的参数的第二传感器和控制器，控制器分别与第一传感器、第二传感器和驱动机构电连接，能够对卷筒的移动位置和柔性管线的缠放过程进行协调。

在另一个柔性管线绞盘的实施例中，第一传感器包括设置在底座或支架上用于测量卷筒的旋转角度的角度传感器或者用于测量柔性管线的缠放长度的长度传感器。

在另一个柔性管线绞盘的实施例中，第二传感器包括设置在底座或支架上用于测量支架的移动位移的位移传感器，或者设置在驱动机构中用于测量驱动机构运动量的传感器。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种桩工机械设备，包括前述的柔性管线绞盘。

在另一个桩工机械设备的实施例中，底座通过销轴或螺栓实现相对于桩工机械设备的固定部分的整体拆装。

基于上述技术方案，本实用新型通过驱动机构驱动安装卷筒的支架相对于底座直线运动，使得卷筒的运动位置能够配合柔性管线的缠绕或释放，这种直线驱动方式控制过程比较简单，容易确保较高的控制精度，能够使柔性管线缠绕释放更加整齐，并减少柔性管线在缠放过程时造成的磨损。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有的一种可枢转的绞盘的结构示意图。

图2为本实用新型柔性管线绞盘的一实施例的结构示意图。

图3为本实用新型柔性管线绞盘实施例的部分剖视示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图2所示，为本实用新型柔性管线绞盘的一实施例的结构示意图。结合图3所示的部分剖视结构，本实施例的柔性管线绞盘包括：卷筒4、底座1、支架2和驱动机构。卷筒4安装在支架2上，并能够相对于支架2旋转，以实现柔性管线的缠绕和释放。柔性管线可以为物料软管、液压软管或者电缆等，其能够随着卷筒4的转动而缠绕到卷筒4上，或者从卷筒4上释放出来。

图2中卷筒4沿转动轴线的两端可设置可拼接的挡板41和42，用于将柔性管线限制在卷筒4的周壁上而不会脱出。挡板41和42可以在设备上安装柔性管线绞盘之前先行安装在卷筒4两端。支架2的尺寸与卷筒的轴向长度及挡板41、42的竖直长度相适应，支架2的底部略低于挡板41、42预设距离，且不影响卷筒转动即可。这样就使得柔性管线绞盘整体更加紧凑，并满足高度限制，降低运输成本。

参考图3，为了使卷筒4能够相对于支架2转动，具体来说，卷筒4可以在沿旋转轴线方向的一端通过轴承6与支架2进行固定，而另一端通过回转支承7与支架2连接。回转支承7可以设置成固定圈和齿圈的转动配合结构，其固定圈可固定在支架2上，而齿圈与卷筒4通过螺栓连接。轴承6与回转支承7的轴心均与卷筒4的旋转轴线重合。

卷筒4可以被手动操作，也可以通过动力机构驱动其转动。在图3中，本实用新型柔性管线绞盘还可以包括马达减速机5，马达减速机5的机体可固定在支架2上，其传动轴通过齿轮与回转支承7的齿圈的啮合，当马达减速机5运行时，其输出的转矩通过齿轮、齿圈带动卷筒4相对于支架2旋转。

驱动机构设置在支架2和底座1之间，能够在卷筒4旋转时驱动支架2相对于底座1直线运动，以使卷筒4的位置配合柔性管线的缠绕或释放。当卷筒4开始旋转以实现柔性管线的缠绕或释放时，驱动机构也驱动支架2相对于底座1直线运动，以使得柔性管线的缠绕或释放能够与支架2上的卷筒4的平移位置相配合。例如当卷筒4缠绕柔性管线时，驱动机构能够驱动支架2来带动卷筒4沿转动轴线方向平移至少一个柔性管线直径的长度；或者驱动支架2来带动卷筒4沿转动轴线方向平移相邻至少一个绳槽的间距，以使得当前圈的柔性管线在缠绕时不会与前一圈柔性管线摩擦。同理，释放时也可通过这种方式避免柔性管线的摩擦，从而减少了柔性管线在卷筒上缠绕或释放时的磨损。

为了使支架与底座之间能够实现更稳定的相对直线运动，底座1与支架2之间可以通过导槽导轨配合结构进行运动导向。参考图3，底座1的上表面可设置导槽11，而支架2的下表面可设置导轨21，导轨21嵌设在导槽11中，能够在导槽11的导向作用下直线运动。在另一个实施例中，也可以在底座上设置导轨，在支架上设置与该导轨配合的导槽。

驱动机构可以包括多种形式，例如液压传动机构、链轮传动机构、拉绳传动机构或者丝杠传动机构等。为了使柔性管线绞盘整体结构更加紧凑，优选采用包括液压缸3的驱动机构。液压缸3的两端(参考图3中A端的铰轴和B端的铰轴)分别连接在底座1和支架2上，通过液压缸3的伸缩能够实现支架2相对于底座1的直线往复滑动。液压缸3不仅占用空间小，而且其驱动力较大，能够使较重的支架、卷筒及卷筒上缠绕的柔性管线可靠运动。

参考图3，支架2相对于底座1的运动方向可以与卷筒4的旋转轴线一致，对于导轨导槽结构来说，导轨21和导槽11均平行于卷筒4的旋转轴线。在另一个实施例中，支架2相对于底座1的运动方向也允许与卷筒4的旋转轴线不完全一致，例如与卷筒4的旋转轴线呈预设夹角(例如1°～30°等)。

相比于现有技术中采用的可枢转绞盘在收进角度控制上的复杂程度和较低精度，本实用新型柔性管线绞盘实施例由于采用了控制卷筒沿直线平移的方式，因此控制上难度要低得多，控制精度更容易得到保证。而且本实用新型柔性管线绞盘实施例在卷筒平移时易于使柔性管线排列整齐，而不容易造成现有技术中卷筒枢转时的软管折弯现象，进而避免软管在缠放过程中相互接触磨损。另外，本实用新型柔性管线绞盘实施例中的卷筒通过支架实现两端支撑，其结构稳定可靠，刚度较好，能够承受冲击载荷。

为了实现本实用新型柔性管线绞盘的自动控制，在柔性管线绞盘中可以还包括用于测量表征柔性管线缠放程度的参数的第一传感器、用于测量表征卷筒4的直线移动距离的参数的第二传感器和控制器。控制器分别与第一传感器、第二传感器和驱动机构电连接，能够对卷筒4的移动位置和柔性管线的缠放过程进行协调。控制器可以设置在支架或底盘上，也可以设置在其他位置，只要其能够与第一传感器、第二传感器和驱动机构进行信号传递即可。

第一传感器可以包括设置在底座1或支架2上用于测量卷筒4旋转角度的角度传感器，通过测量卷筒4的旋转角度来体现柔性管线的缠放程度，例如根据卷筒4的转动角度与卷筒的半径计算缠放柔性管线的长度。在另一实施例中，第一传感器也可以采用设置在底座1或支架2上的用于测量软管缠放长度的长度传感器，利用软管缠放长度来直接体现柔性管线的缠绕程度。

第二传感器可以包括设置在底座1或支架2上用于测量支架2的移动位移的位移传感器，通过测量支架2沿直线的移动位移来直接确定安装在支架2上的卷筒4的直线移动距离。在另一实施例中，第二传感器也可以采用设置在驱动机构中用于测量驱动机构运动量的传感器。例如设置在液压缸中的行程传感器、设置在丝杠传动机构中检测丝杠转动圈数的角度传感器等。

上述本实用新型柔性管线绞盘的各实施例可适用于各类需要通过卷筒缠绕或释放柔性管线的施工设备，例如用于在地下建设的施工设备。本实用新型还提供了一种桩工机械设备，其包括前述的柔性管线绞盘。为了方便拆装，柔性管线绞盘的底座1优选通过销轴或螺栓实现相对于桩工机械设备的固定部分(例如机壳或下车平台等)的整体拆装，以降低柔性管线绞盘拆装的操作危险性，减少人力、物力、财力和时间的消耗。

下面以地下桩工机械设备的软管缠绕和释放过程为例来说明一下本实用新型柔性管线绞盘各部分的运行过程。

软管在缠绕、释放过程，待执行缠绕和释放的软管与卷筒4的切点即收放点会在卷筒4左右两端来回移动。收放点在左右移动的同时，液压缸3同步伸缩，以使支架2来回移动来带动卷筒4左右平移。当软管缠绕和释放一圈的周期内，控制液压缸3推动支架2带动卷筒4左右移动一个固定的距离(通常为软管的外径)。当软管收放点移动到卷筒4的左、右两端部时，此时液压缸3的活塞杆处于最长、最短行程位置。

在软管缠放和液压缸3伸缩的过程中，第一传感器向控制器传递用于表征柔性管线缠放程度的参数的传感信号，第二传感器向控制器传递用于表征卷筒4的直线移动距离的参数的传感信号，而控制器根据这些参数来协调液压缸3的伸缩行程，以使其与软管的缠放程度相适应。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (13)

1.一种柔性管线绞盘，其特征在于，包括：卷筒(4)、底座(1)、支架(2)和驱动机构，所述卷筒(4)安装在所述支架(2)上，并能够相对于所述支架(2)旋转，以实现柔性管线的缠绕和释放，所述支架(2)设置在所述底座(1)上，所述驱动机构设置在所述支架(2)和所述底座(1)之间，能够在所述卷筒(4)旋转时驱动所述支架(2)相对于所述底座(1)直线运动，以使所述卷筒(4)的位置配合柔性管线的缠绕或释放。

2.根据权利要求1所述的柔性管线绞盘，其特征在于，所述底座(1)与所述支架(2)之间通过导槽导轨配合结构进行运动导向。

3.根据权利要求1所述的柔性管线绞盘，其特征在于，所述驱动机构包括液压缸(3)，所述液压缸(3)的两端分别连接在所述底座(1)和所述支架(2)上，通过所述液压缸(3)的伸缩能够实现所述支架(2)相对于所述底座(1)的直线往复滑动。

4.根据权利要求1所述的柔性管线绞盘，其特征在于，所述驱动机构包括链轮传动机构、拉绳传动机构或丝杠传动机构。

5.根据权利要求1所述的柔性管线绞盘，其特征在于，所述支架(2)相对于所述底座(1)的运动方向与所述卷筒(4)的旋转轴线一致或呈预设夹角。

6.根据权利要求1所述的柔性管线绞盘，其特征在于，所述卷筒(4)沿旋转轴线方向的一端通过轴承(6)与所述支架(2)进行固定，另一端通过回转支承(7)与所述支架(2)连接。

7.根据权利要求6所述的柔性管线绞盘，其特征在于，还包括：马达减速机(5)，所述回转支承(7)的固定圈固定在所述支架(2)上，所述回转支承(7)的齿圈与所述卷筒(4)通过螺栓连接，所述马达减速机(5)的机体也固定在所述支架(2)上，其传动轴通过齿轮与所述回转支承(7)的齿圈的啮合来驱动所述回转支承(7)的齿圈旋转，以带动所述卷筒(4)旋转。

8.根据权利要求1所述的柔性管线绞盘，其特征在于，还包括用于测量表征柔性管线缠放程度的参数的第一传感器、用于测量表征所述卷筒(4)的直线移动距离的参数的第二传感器和控制器，所述控制器分别与所述第一传感器、第二传感器和所述驱动机构电连接，能够对所述卷筒(4)的移动位置和柔性管线的缠放过程进行协调。

9.根据权利要求8所述的柔性管线绞盘，其特征在于，所述第一传感器包括设置在所述底座(1)或所述支架(2)上用于测量所述卷筒(4)的旋转角度的角度传感器或者用于测量所述柔性管线的缠放长度的长度传感器。

10.根据权利要求8所述的柔性管线绞盘，其特征在于，所述第二传感器包括设置在所述底座(1)或所述支架(2)上用于测量所述支架(2)的移动位移的位移传感器，或者设置在所述驱动机构中用于测量驱动机构运动量的传感器。

11.根据权利要求1所述的柔性管线绞盘，其特征在于，所述卷筒(4)的两端分别设有整体式或拼接式的挡板(41，42)，所述支架(2)的尺寸与所述卷筒(4)的轴向长度和所述挡板(41，42)的竖直长度相适应。

12.一种桩工机械设备，其特征在于，包括权利要求1～11任一所述的柔性管线绞盘。

13.根据权利要求12所述的桩工机械设备，其特征在于，所述底座(1)通过销轴或螺栓实现相对于所述桩工机械设备的固定部分的整体拆装。