CN210196395U - 一种钢质减重型双幅板压制滑轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种钢质减重型双幅板压制滑轮，所述滑轮包括轮毂，连于轮毂上的幅板，及连于幅板上的轮缘，所述轮毂设置为管状结构；所述幅板有两块，均为空心圆环型板状，并设置为八字支撑框架结构连于所述轮毂上；所述轮缘为U形截面圆环状结构，轮缘外侧面连于所述幅板上，轮缘内侧面为绳槽；所述两块幅板连于所述轮毂上，所述轮缘连于所述幅板上，所述轮毂、两块幅板与轮缘之间构成一梯形截面。本实用新型具有结构设计合理、强度和刚度好、自重轻、轮槽耐磨使用寿命长的特点，能够完全替代常规的轧制滑轮。

Description

一种钢质减重型双幅板压制滑轮

技术领域

本实用新型涉及滑轮，更具体地说，涉及一种钢质减重型双幅板压制滑轮，特别适用于一种起重机机械等行业使用的钢质滑轮。

背景技术

滑轮广泛应用在各种起重运输机械中，作为承载部件之一。在滑轮绳槽中缠绕着钢丝绳，通过卷筒的驱动，将力传递到钢丝绳上，实现升降或使机构实现往复等运动，从而搬动重物，在力的传递过程中，钢丝绳与滑轮槽内壁发生相互挤压和摩擦。在起重运输机械、矿山机械、建筑机械、车间行车、深海工程等需采用钢丝绳的地方，都必须用到滑轮。每只滑轮要承受从几千克到几百吨的载荷、摩擦和磨损(与钢丝绳间发生滑动)、旋转(数转到数百转/分)、户外严酷自然环境等的考验。随着钢丝绳的速度和载荷不断提高，如何设计实用可靠便于制造的滑轮，是多年来困扰机械设计工程师的难课题。国内滑轮由于市场供需矛盾突出，市场竞争十分激烈，市场上滑轮产品质量良莠不分，而一般用户凭借自己掌握的知识和肉眼来判断材料的质量及使用寿命是不现实的，要快速判断滑轮的使用寿命比较困难，即便是专业人员不借助专门的装备也很难辨别优劣，这就给大量劣质滑轮产品有机可乘。

在解放初期，国内没有生产滑轮的专业厂，直到改革开放初期，滑轮主要仍由国外进口，之后逐步有国内厂家用铸造方法生产。从技术层面看，近30年来滑轮进步明显，但始终离不开以热加工为主(铸造、锻造、热轧)的生产方式，传统铸造和锻造滑轮因自重较大，转动惯量大，交货周期长和成本高等缺点日益跟不上用户需要，而且生产成本高，产品价格昂贵，许多用户不愿采用。热轧滑轮绳槽精度差，产品一致性不佳，许多用户也不愿采用。市场上现有常规滑轮主要为铸造滑轮或轧制滑轮，铸造滑轮采用整体实型、砂型和熔模铸造，但组织致密度差，不可避免的会存在疏松、气孔、粘砂等铸造缺陷，需要对工件进行修补，并且铸造滑轮自重大，相应的转动阻力也大。轧制滑轮的幅板与轮缘由一块钢板热轧成型，只能采用单幅板结构，幅板厚度受到轮缘厚度制约无法自由调整，总体幅板厚度偏厚，热轧成型工艺导致滑轮绳槽精度差，圆周方向绳槽厚度不均匀，滑轮高速转动时产生跳动和异响，严重时产生变形。轧制滑轮因为采用轮缘整体热轧方式生产，轮缘内部的硫化物、氧化物、硅酸盐等非金属夹杂物被压成薄片状，导致滑轮材质出现分层，而分层使钢件力学性能大幅恶化，严重时会出现层间撕裂，对滑轮质量影响很大，所以轧制滑轮轮缘精度差，使用寿命短。此外轧制时表面氧化比较严重，滑轮表面会产生脱碳，脱碳后滑轮硬度降低，耐磨性和寿命都会大幅下降，热轧过程中滑轮表面会有氧化铁皮脱落，对后续加工造成不利影响，因此轧制滑轮废品率高。

现有的铸造滑轮自重大、成本高、轧制滑轮精度差，产品一致性不佳，绳槽角度无法根据用户需要进行灵活定制。近年来，国内有厂家研发了用高分子塑料制造的各种滑轮，或者在钢滑轮的绳槽里贴上可更换的塑料套，但只能用于要求质量轻，工作频率不高的部位，对于承受重载的起重机(如集装箱起重机)，因对滑轮的质量和可靠性要求极高，则必须用钢制滑轮。而随着起重机机械等行业高速、高效和自动化、智能化的发展需要，钢丝绳运转速度高达400～600m/min甚至更大，而且吊运节拍很快，滑轮需要频繁起动制动，对滑轮主要性能要求如下：

1)自重轻，轻的自重意味着小的转动阻力和小的转动惯量，为减少绳槽磨损和节能，滑轮自重需要减轻，以适应频繁起动、制动和高速运行，同时延长滑轮和钢丝绳的使用寿命；

2)承载能力好，随着钢丝绳的技术进步，同直径钢丝绳的许用承载能力比老标号提高约15％～20％，因而要求滑轮也相应提高承载能力。绳径100mm、滑轮直径3000mm、承载数百吨的滑轮，已在海工等工程中使用；

3)轮缘可以个性化定制，轮缘参数(如绳槽角度)能够个性化定制，以适用于不同使用场合的不同需要。

因此，研究、开发一种减重型、承载能力好、轮缘可以根据用户需要个性化定制的新型滑轮是非常必要和迫切的。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种钢质减重型双幅板压制滑轮，具有结构设计合理、强度和刚度好、自重轻、轮槽耐磨使用寿命长的特点，能够完全替代常规的轧制滑轮。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种钢质减重型双幅板压制滑轮，所述滑轮包括轮毂，连于轮毂上的幅板，及连于幅板上的轮缘：

所述轮毂设置为管状结构；

所述幅板有两块，均为空心圆环型板状，并设置为八字支撑框架结构连于所述轮毂上；

所述轮缘为U形截面圆环状结构，轮缘外侧面连于所述幅板上，轮缘内侧面为绳槽；

所述两块幅板连于所述轮毂上，所述轮缘连于所述幅板上，所述轮毂、两块幅板与轮缘之间构成一梯形截面。

所述轮毂为钢管，幅板为钢板，轮缘为钢板或型钢。

所述滑轮为碳素结构钢或合金结构钢。

所述轮毂为20#钢，幅板为Q355或Q345材质钢，轮缘为35#直角型钢。

所述两块幅板上均设有若干个对称的减轻孔。

所述减轻孔具有2～10个。

所述减轻孔内均设有支撑管，支撑管为20#无缝管。

所述绳槽角度为20°～160°。

在上述的技术方案中，本实用新型所提供的一种钢质减重型双幅板压制滑轮，具有结构设计合理、强度和刚度好，自重轻、美观而简洁、轮槽耐磨使用寿命较长等特点。本实用新型双幅板压制滑轮设计独特，优势显而易见，完全可以替代市场常规轧制滑轮，而且制造更加灵活，绳槽角度等还可以根据客户需要进行定制，以满足不同用户的不同需要。

附图说明

图1是本实用新型双幅板压制滑轮的截面示意图；

图2是图1中A-A向的剖视图；

图3是图2中B位置的放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

请结合图1至图3所示，本实用新型所提供的一种钢质减重型双幅板压制滑轮，所述滑轮包括轮毂1，连于轮毂1上的幅板2，及连于幅板2上的轮缘3，上述为现有技术部分，在此就不再赘述。与现有技术不同的是：

较佳的，所述轮毂1设置为管状结构。

较佳的，所述幅板2具有两块，均为空心圆环型板状，并设置为八字支撑框架结构焊接在轮毂1上。该八字支撑框架结构的大口端焊接在轮毂1上。

较佳的，所述轮缘3为U形截面圆环状结构，轮缘3外侧面焊接在幅板2上，轮缘3内侧面为绳槽。轮缘3由钢板或型钢经卷圆、焊接成圆后根据用户需要由专用模具压制折弯出所需绳槽角度，绳槽可由一条角钢或者板材卷圆对接或者两条角钢或者板材半圆对接后焊接成型。优选的，绳槽由一条90°直角型钢卷圆对接后焊接制作。轮缘3压制成型后可直接使用，为提高滑轮的耐磨性和服役寿命，轮缘3还可经过表面淬火处理后使用。

较佳的，所述绳槽角度α可在20°～160°范围内根据用户需要灵活定制，该绳槽角度α可调节范围明显大于同规格的整体锻造滑轮、焊接滑轮和轧制滑轮，通过调整和选用不同的压制模具实现。优选的，绳槽角度α常规有35°、45°或/和52°可供选择。

较佳的，所述两块幅板2焊接在轮毂1上，所述轮缘3焊接在幅板2上，所述轮毂1、两块幅板2与轮缘3之间形成一个梯形截面。

较佳的，所述滑轮全部由钢质材料制作，所述轮毂1为钢管，幅板2为钢板，轮缘3为钢板或型钢。

较佳的，所述滑轮材料可根据需要选用碳素结构钢或合金结构钢。优选的，所述轮毂1选用20#钢，幅板2选用Q355或Q345材质钢，优选采用Q355材质钢，轮缘3选用35#直角型钢。

较佳的，所述两块幅板2上根据需要可以不设或设置减轻孔4，而减轻孔4内也根据需要可以不设或设置支撑管5，幅板2表面无加强筋。

较佳的，所述两块幅板2上设置减轻孔4时，在两块幅板2上对称设置2～10个减轻孔4，每个减轻孔4内均设有支撑管5，支撑管5选用20#无缝管。

本实用新型双幅板压制滑轮的制备方法，包括以下步骤：

1)制作轮毂1，选用碳素结构钢或合金结构钢钢管，按所需规格加工出滑轮的轮毂1，优选的，轮毂1可选用20#钢；

2)制作幅板2，选用碳素结构钢或合金结构钢钢板，按所需规格加工出两块滑轮的幅板2，幅板2为两块经落料后冲压成型的圆形钢板，优选的，幅板2选用Q355或Q345材质钢，优选采用Q355材质钢，优选的，幅板2上可根据需要设置减轻孔4，减轻孔4内部可以增加支撑管5，支撑管5选用20#无缝管；

3)制作轮缘3，选用碳素结构钢或合金结构钢角钢或板材，绳槽由角钢或板材折弯后，由一条卷圆对接或两条卷圆对接后焊接成型，优选的，轮缘3选用35#直角型钢制作，绳槽角度α可在20°～160°范围内根据用户需要灵活定制，通过调整和选用不同的压制模具实现，优选的，绳槽角度α常规有35°、45°或/和52°可选；

4)焊接，将两块幅板2设置呈八字支撑框架结构，其大口端焊接在轮毂1上，将轮缘3焊接在两块幅板2小口端，两块幅板2与轮毂1、轮缘3之间构成梯形截面；

5)检验、交付，对经步骤1)至4)完成的滑轮进行喷砂、表面喷漆，之后进行打码、激光刻印防伪标志和序列号，再经检验(探伤检验、涂装检验)合格后，即可发货。

较佳的，所述步骤4)中焊接成型的滑轮可直接使用，还可经表面淬火处理，优选的，滑轮经表面中频率感应淬火后使用，淬火后进行低温消应力处理，使滑轮绳槽的表面硬度可达HB280-330，淬硬层深度≥2mm，2mm处深处硬度≥HB250。

较佳的，所述探伤检验方式选用超声+磁粉探伤。

经上述步骤制作完成后的滑轮，其重量显著轻于同规格的整体锻造滑轮、焊接滑轮和轧制滑轮，减重比例在10％～45％之间。以底径810mm的压制滑轮实测重量测为111kg，底径810mm的整体锻造滑轮重量为200kg；底径810mm的焊接滑轮重量153kg，底径810mm的轧制滑轮124kg，按照减重比例折算，底径810mm的轧制滑轮比同规格整体锻造滑轮减重约45％，比同规格焊接滑轮减重约27％，比同规格轧制滑轮减重约10％。

本实用新型双幅板压制滑轮应用范围宽广，适用于各种起重装备，譬如：港口码头的起重装备(集装箱岸机、抓斗卸船机、轮胎式起重机、门机、抓斗和集装箱吊具附件)，大型浮吊起重机、船舶工程起重机、石油钻机平台起重天车、工厂矿区的各类行车、水利(水闸)起重装备、工程履带式起重机等等很多绳索起重设备的场合，有良好的实用性和市场前景。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (8)

1.一种钢质减重型双幅板压制滑轮，所述滑轮包括轮毂，连于轮毂上的幅板，及连于幅板上的轮缘，其特征在于：

所述轮毂设置为管状结构；

所述幅板有两块，均为空心圆环型板状，并设置为八字支撑框架结构连于所述轮毂上；

所述轮缘为U形截面圆环状结构，轮缘外侧面连于所述幅板上，轮缘内侧面为绳槽；

所述两块幅板连于所述轮毂上，所述轮缘连于所述幅板上，所述轮毂、两块幅板与轮缘之间构成一梯形截面。

2.如权利要求1所述一种钢质减重型双幅板压制滑轮，其特征在于：所述轮毂为钢管，幅板为钢板，轮缘为钢板或型钢。

3.如权利要求2所述一种钢质减重型双幅板压制滑轮，其特征在于：所述滑轮为碳素结构钢或合金结构钢。

4.如权利要求3所述一种钢质减重型双幅板压制滑轮，其特征在于：所述轮毂为20#钢，幅板为Q355或Q345材质钢，轮缘为35#直角型钢。

5.如权利要求1所述一种钢质减重型双幅板压制滑轮，其特征在于：所述两块幅板上均设有若干个对称的减轻孔。

6.如权利要求5所述一种钢质减重型双幅板压制滑轮，其特征在于：所述减轻孔具有2～10个。

7.如权利要求6所述一种钢质减重型双幅板压制滑轮，其特征在于：所述减轻孔内均设有支撑管，支撑管为20#无缝管。

8.如权利要求1所述一种钢质减重型双幅板压制滑轮，其特征在于：所述绳槽角度为20°～160°。

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