CN216737347U - 一种变力配重结构及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变力配重结构及装置，其中，所述变力配重结构包括：滑轮组件；配重组件，连接于所述滑轮组件；轨道结构；其中，所述配重组件可与所述轨道结构连接。本实用新型通过配重组件可与曲线导轨连接的设置方式，实现配重组件对滑轮组件的绕线的拉力变化的目的，配合卷扬机从而可应用于变牵引力场合，达到降低能耗提升稳定性的效果。

Description

一种变力配重结构及装置

技术领域

本实用新型涉及起重设备相关领域，尤其涉及一种变力配重结构及装置。

背景技术

在重物提升机构上设置配重，可大幅降低驱动设备所需功率、降低造价、节约能耗，在载荷不变的情况下，事先设置好的配重提供恒定的作用力，驱动系统输出的动力相应减小。

如图1所示，现有技术在将转动提升机构从低处提升一定高度(使其支腿与水平面的夹角接近但小于90°)时，通常采用卷扬机与滑轮配重的方式进行起重，如图1所示，卷扬机和配重提供的牵引力矩需要克服转动提升机构绕转轴的力矩，并且在启动时的牵引力矩改变其运动状态需提供额外力矩；随着转动提升机构的提升，所需牵引力不断减小，初始位置和终止位置所需牵引力相差极大，尤其是接近90°时，所需牵引力趋于0，而配重提供的牵引力超过机构终止位置所需的牵引力，转动提升机构的转动不受卷扬速度的控制，且卷扬电机的反转不能使转动提升机构重新降低，从而导致无法将转动提升机构稳定提升的现象。

在游乐设备行业，卷扬机驱动、设备转动、升降应用广泛，转动过程中随角度的变化，牵引(平衡)力的波动幅度很大，常规的恒力配重无法满足需要，放弃配重又使得卷扬驱动等挠性驱动功率极大，设备造价和使用能耗极高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种变力配重结构及装置，旨在解决现有的恒力配重无法应用在变牵引力场合导致无法将转动提升机构稳定提升的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种变力配重结构，其中，包括：

滑轮组件；

配重组件，连接于所述滑轮组件；

轨道结构；

其中，所述配重组件可与所述轨道结构连接。

所述变力配重结构，其中，还包括止挡结构，所述止挡结构可与所述配重组件抵接。

所述变力配重结构，其中，所述轨道结构设置为曲线导轨。

所述变力配重结构，其中，所述配重组件与所述轨道结构滚动连接。

所述变力配重结构，其中，所述配重组件包括转轴、与所述转轴固定连接的配重块、与所述转轴转动连接的轮对，所述轮对与所述曲线导轨滚动连接。

所述变力配重结构，其中，所述滑轮组件包括第一固定轴，所述第一固定轴上转动连接有第一定滑轮，所述第一定滑轮通过绕线与所述转轴连接。

所述变力配重结构，其中，所述配重组件与所述轨道结构滑动连接。

所述变力配重结构，其中，还包括机架，所述滑轮组件与所述机架连接，所述轨道结构与所述机架固定。

一种变力配重装置，其中，包括上述任一项所述的变力配重结构，所述变力配重装置还包括转动提升机构，所述转动提升机构可与所述滑轮组件连接。

所述变力配重装置，其中，所述变力配重装置还包括卷扬机，所述卷扬机可与所述转动提升机构连接。

有益效果：本实用新型提供一种变力配重结构及装置，其中，所述变力配重结构包括：滑轮组件；配重组件，连接于所述滑轮组件；轨道结构；其中，所述配重组件可与所述轨道结构连接。本实用新型通过配重组件可与曲线导轨连接的设置方式，实现配重组件对滑轮组件的绕线的拉力变化的目的，配合卷扬机从而可应用于变牵引力场合，达到降低能耗提升稳定性的效果。

附图说明

图1为现有技术中配重结构平面结构示意图。

图2为本实用新型的变力配重结构的平面结构示意图。

图3为本实用新型的配重组件位于曲线导轨的平面结构示意图。

图4为本实用新型的配重组件位于曲线导轨移动的平面结构示意图。

图5为本实用新型的配重组件运动到止挡板的平面结构示意图。

图6为本实用新型的变力配重装置的平面结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种变力配重结构及装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者间接连接至该另一个部件上。

还需说明的是，本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

现有技术中，如图1所示，需要将转动提升机构86从低处提升一定高度(其支腿与水平面的夹角接近但小于90°)，卷扬机84和配重83提供的牵引力矩需要克服转动提升机构86绕转轴的力矩(启动时，牵引力矩改变其运动状态还要提供额外力矩)，配重83的牵引力通过滑轮组81和滑轮钢丝绳82传递，卷扬机84的牵引力通过卷扬钢丝绳85传递。随着转动提升机构86的提升，所需牵引力不断减小，初始位置和终止位置所需牵引力相差极大，尤其是接近90°时，所需牵引力趋于0。若配重83提供的牵引力超过机构终止位置所需的牵引力，机构的转动将不受卷扬机84速度的控制，且卷扬电机的反转将不能将机构86重新降低，因此，配重量受限于终止位置所需的牵引力，在需要将机构从支腿小角度提升至接近90°的情况下，常规的恒力配重方法无法发挥有效作用；另外，转动过程中随角度的变化，牵引(平衡)力的波动幅度很大，放弃配重会使得卷扬驱动等挠性驱动功率极大，设备造价和使用能耗极高。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种变力配重结构，如图2所示，所述变力配重结构包括：滑轮组件200；配重组件100，连接于所述滑轮组件200；轨道结构300；其中，所述配重组件100可与所述轨道结构300连接。

具体地，所述变力配重结构包括第一定滑轮210、第二定滑轮230，通过滑轮钢丝绳220绕过所述第一定滑轮210与第二定滑轮230，所述第一定滑轮210一端的滑轮钢丝绳220固定连接有转轴110，所述转轴110上固定连接有配重块120，所述转轴110两端通过轴承140转动连接有两个轮对130，所述轮对130可在曲线导轨300上滚动连接，曲线导轨300的底端侧设置有止挡板400，所述止挡板40可与所述配重块120抵接。

在本实用新型所述变力配重系统的较佳实施例中，通过采用上述技术方案，通过配重组件可与曲线导轨连接的设置方式，实现配重组件对滑轮组件的绕线的拉力变化的目的，从而可应用于变牵引力场合，达到降低能耗提升稳定性的效果。

在本实施例中，如图2所示，所述轨道结构300设置为曲线导轨300。

在本实施例中，所述配重组件100与所述轨道结构300滚动连接。

具体地，所述配重组件100包括转轴110、与所述转轴110固定连接的配重块120、与所述转轴110转动连接的轮对130，所述轮对130与所述曲线导轨300滚动连接。

进一步，所述转轴110通过轴承140与所述轮对130转动连接，所述轮对130设置有两个且位于转轴110的两端。

在本实施例中，如图2所示，所述滑轮组件200包括第一固定轴(图中未标出)，所述第一固定轴上转动连接有第一定滑轮210，所述第一定滑轮210通过绕线220与所述转轴110连接。

具体地，所述绕线220设置为滑轮钢丝绳220。

进一步，所述滑轮组件200还包括第二固定轴(图中未标出)，所述第二固定轴上转动连接有第二定滑轮230，所述滑轮钢丝绳220与所述第二定滑轮230连接。

在另一个较佳的实施例中，所述配重组件100与所述轨道结构300滑动连接。

具体地，所述配重组件100包括牵引块和滑盘，所述滑盘与所述曲线导轨300滑动连接。

进一步，所述滑盘与所述牵引块转动连接。

在本实施例中，如图2所示，所述变力配重结构还包括止挡结构400，所述止挡结构400可与所述配重组件100抵接。

具体地，所述止挡结构400设置为止挡板，所述止挡板400呈倾斜状，所述止挡板400可与所述配重块120抵接，如图5所示。

在本实施例中，所述变力配重结构还包括机架(图中未标出)，所述滑轮组件200与所述机架连接，所述轨道结构300与所述机架固定。

具体地，所述第一固定轴与所述机架固定连接，所述第二固定轴与所述机架固定连接，所述止挡板安装于所述机架。

如图2所示，所述轮对130未与所述曲线导轨300连接时，所述配重组件100对所述滑轮钢丝绳220的拉力为G；所述轮对130在所述曲线导轨300上并延其移动时，配重组件100对所述滑轮钢丝绳220的张紧拉力为：P＝G/(cotαsinβ+cosβ)。

需要说明的是，如图4所示，P——配重对钢丝绳提供的张紧拉力；α——轨道与配重轮接触点法向与竖直方向夹角；β——钢丝绳与竖直方向夹角。

基于上述实施例，本实用新型还提供了一种变力配重装置，其中，包括上述所述的变力配重结构，如图6所示，所述变力配重装置还包括转动提升机构500，所述转动提升机构500可与所述滑轮组件200连接.

具体地，所述转动提升结构500包括支腿510和转动支点520，所述转动提升机构500与靠近所述第二定滑轮230一端的滑轮钢丝绳220固定连接。

在本实施例中，所述变力配重装置还包括卷扬机300，所述卷扬机300可与所述转动提升机构500连接。

具体地，所述卷扬机300包括卷扬本体310和卷扬钢丝绳320，所述卷扬钢丝绳320与转动提升结构500固定连接。

需要说明的是，所述转动提升机构500的支腿510与水平面的夹角小于90度。

在启动及支腿小角度状态下，配重提供最大牵引力，随着角度的增加和所需牵引力的减小，配重落到曲线导轨上并沿着导轨移动，对导轨钢丝绳的拉力逐渐减小，但确保卷扬钢丝绳始终张紧受力。

如图6所示，当转动提升机构500位于最低处时，启动变力配重结构与卷扬机，从而通过卷扬钢丝绳320与滑轮钢丝绳220共同提供牵引力；F_M+G≥F，且G<F(为避免配重结构直接将转动提升机构拉升，速度不受卷扬速度控制)。随着支腿与水平面角度的增加，机构转动提升所需的牵引(平衡)力F逐渐减小，配重上的轮对落到曲线轨道上并沿着轨道移动，其对钢丝绳提供的张紧拉力为：P＝G/(cotαsinβ+cosβ)。

其中，F_M——卷扬机提供的钢丝绳拉力；G——配重提供的钢丝绳拉力；F——机构转动提升所需的牵引(平衡)力；P——配重对钢丝绳提供的张紧拉力；α——轨道与配重轮接触点法向与竖直方向夹角；β——钢丝绳与竖直方向夹角。

需要说明的是，配重组件在曲线导轨上任意一点上均满足：F_M+P≥F，且P<F；当F_M≥F时，配重碰上止挡，配重退出；机构从高处降落过程与提升过程相反。

综上所述，本实用新型提供一种变力配重结构及装置，其中，所述变力配重结构包括：滑轮组件；配重组件，连接于所述滑轮组件；轨道结构；其中，所述配重组件可与所述轨道结构连接。本实用新型通过配重组件可与曲线导轨连接的设置方式，实现配重组件对滑轮组件的绕线的拉力变化的目的，配合卷扬机从而可应用于变牵引力场合，达到降低能耗提升稳定性的效果。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种变力配重结构，其特征在于，包括：

滑轮组件；

配重组件，连接于所述滑轮组件；

轨道结构；

其中，所述配重组件可与所述轨道结构连接。

2.根据权利要求1所述的变力配重结构，其特征在于，还包括止挡结构，所述止挡结构可与所述配重组件抵接。

3.根据权利要求2所述的变力配重结构，其特征在于，所述轨道结构设置为曲线导轨。

4.根据权利要求3所述的变力配重结构，其特征在于，所述配重组件与所述轨道结构滚动连接。

5.根据权利要求4所述的变力配重结构，其特征在于，所述配重组件包括转轴、与所述转轴固定连接的配重块、与所述转轴转动连接的轮对，所述轮对与所述曲线导轨滚动连接。

6.根据权利要求5所述的变力配重结构，其特征在于，所述滑轮组件包括第一固定轴，所述第一固定轴上转动连接有第一定滑轮，所述第一定滑轮通过绕线与所述转轴连接。

7.根据权利要求3所述的变力配重结构，其特征在于，所述配重组件与所述轨道结构滑动连接。

8.根据权利要求1所述的变力配重结构，其特征在于，还包括机架，所述滑轮组件与所述机架连接，所述轨道结构与所述机架固定。

9.一种变力配重装置，其特征在于，包括上述权利要求1至8任一项所述的变力配重结构，所述变力配重装置还包括转动提升机构，所述转动提升机构可与所述滑轮组件连接。

10.根据权利要求9所述的变力配重装置，其特征在于，所述变力配重装置还包括卷扬机，所述卷扬机可与所述转动提升机构连接。

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