CN221027373U - 一种钢丝绳紧绳装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢丝绳紧绳装置，包括底架、卷筒装配、滑轮装配、支架二和挡绳架，所述卷筒装配芯轴两端与支架一和支架二连接，滑轮装配的销轴传感器与支架二连接，两组组装后的支架一和支架二的底板按照反向布置在底架上；挡绳架的底板与底架连接；两组卷筒装配的卷筒表面设有楔形绳槽，两组楔形绳槽相差半个绳槽节距布置；钢丝绳经滑轮装配折返绕进钢丝绳紧绳装置，并经滑轮装配折返绕出；卷筒装配上设带式制动器；滑轮装配绕销轴传感器旋转。本实用新型工作时，调节两组卷筒上的带式制动器，销轴传感器测量钢丝绳张力值，保证待缠绕卷扬机卷筒底层钢丝绳的缠绕紧实度，避免卷绕故障，提高了卷扬机工作效率和安全性。

Description

一种钢丝绳紧绳装置

技术领域

本实用新型涉及一种钢丝绳紧绳装置，适用于卷扬机构的钢丝绳预紧，尤其适用于可多层卷绕的折线卷筒，属于起重设备技术领域。

背景技术

研究卷筒卷绕的常见故障，特别是大容绳量的卷扬机绕绳故障问题，发现绕绳故障主要表现为堆积、单边、嵌绳。造成这些故障的主要因素为：钢丝绳入绳角、卷筒结构设计、钢丝绳张力等几种因素。出现卷筒绕绳故障后，钢丝绳型号、卷筒结构设计、入绳角等影响要素受制现场施工条件往往很难改变。总结发现，控制卷筒的钢丝绳卷绕张力对卷筒卷绕质量，特别是折线卷筒多层卷绕质量影响很大。折线卷筒要求钢丝绳卷绕须施加一定的预紧力(钢丝绳2％的破断负荷或10％的工作负荷)，尤其须保证卷筒底层钢丝绳的缠绕紧实度，是避免发生嵌绳等卷绕故障的关键点。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种钢丝绳紧绳装置及紧绳方法，解决因卷筒钢丝绳松弛卷绕发生嵌绳等绕绳故障的乱绳问题。

为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种钢丝绳紧绳装置，包括底架、卷筒装配、滑轮装配、支架二和挡绳架，所述卷筒装配芯轴两端与支架一和支架二连接，滑轮装配的销轴传感器与支架二连接，两组组装后的支架一和支架二的底板按照反向布置的方式在底架上固定；所述挡绳架的底板与底架连接；两组所述卷筒装配的卷筒表面设有楔形绳槽，两组楔形绳槽相差半个绳槽节距布置；钢丝绳经滑轮装配折返绕进钢丝绳紧绳装置，并经滑轮装配折返绕出；所述卷筒装配上设置带式制动器，可手动调节卷筒的制动力矩；两组滑轮装配绕销轴传感器旋转，可测量靠近钢丝绳放绳装置侧和待缠绕卷扬机侧的钢丝绳张力。

所述底架由槽钢、钢板焊接加工制成，其顶面设有用于固定支架一、支架二和挡绳架的连接支座，其底端设有用于与附着物固定的连接底板，其端部四角设置有与附着物拉设的销轴孔。

所述卷筒装配包括卷筒、芯轴、轴承箱、调心轴承、透盖、带式制动器，卷筒由钢板卷制焊接或铸造加工制成，其卷筒表面设有用于钢丝绳卷绕的楔形绳槽和用于带式制动器制动的环形摩擦面，其内部装配一组芯轴和两组轴承箱与其两侧端板螺栓固定，卷筒可绕芯轴实现自由旋转；所述轴承箱内部安装所调心轴承，被透盖螺栓连接压紧在轴承箱内部，轴承箱法兰设置与卷筒连接的螺栓孔和用于拆卸的顶丝孔，轴承箱内部挡环同样设置拆除调心轴承的顶丝孔；所述芯轴靠近带式制动器一端连接支架一，另一端靠近滑轮装配连接支架二，环形摩擦面装配有带式制动器，整套钢丝绳紧绳装置正反布置两组卷筒装配，并轴向错开半个绳槽节距，卷筒装配2卷绕钢丝绳，配合带式制动器制动提供紧绳张力。

所述滑轮装配包括轮饼、内隔环、滚子轴承、防尘盖、隔套和销轴传感器，所述轮饼、内隔环、滚子轴承、防尘盖、隔套和销轴传感器装配后，轮饼绕销轴传感器可实现自由旋转，销轴传感器与支架二连接，滑轮装配导向钢丝绳、并测量紧绳张力。

所述支架一由钢板焊接加工而成，其立板设置有与卷筒装配的芯轴连接的销轴孔，其底板设置有与底架连接的连接支座，支架一连接卷筒装配的芯轴，支撑卷筒于底架顶面。

所述支架二由钢板焊接加工而成，其立板设置有与卷筒装配的芯轴连接的销轴孔和与滑轮装配的销轴传感器连接的销轴孔，其底板设置有与底架连接的连接支座，支架二连接卷筒装配的芯轴、连接滑轮装配的销轴传感器，支撑卷筒和轮饼于底架顶面。

所述挡绳架由槽钢焊接制作而成，其顶端设置有挡绳的横置槽钢，两侧设置有槽钢立柱，底端设置有与底架连接的连接支座，挡绳架防止钢丝绳跳槽跃出轮饼绳槽。

有益效果：本实用新型在待缠绕卷扬机工作时，将本装置的底架通过螺栓或拉设装置(链条葫芦等)固定在附着物或工作平台上，钢丝绳从放绳装置放出，进入本装置首端滑轮装配往复卷绕卷筒全部绳槽，经末端滑轮装配放出，进入待缠绕卷扬机卷筒上，待机构卷筒低速旋转，调节两组卷筒上的带式制动器，由首端、末端滑轮装配的销轴传感器测量钢丝绳放出端和卷入端的张力值，达到精确控制待缠绕卷扬机卷筒钢丝绳缠绕张力的目的，保证待缠绕卷扬机卷筒底层钢丝绳的缠绕紧实度，避免了发生嵌绳等卷绕故障，降低了故障率，提高了卷扬机的工作效率和安全性。

附图说明

图1为本实用新型的等轴侧示意图

图2为本实用新型的结构爆炸示意图；

图3为本实用新型的卷筒装配内部结构剖视图和轴承箱示意图；

图4为本实用新型钢丝绳放绳装置轴侧示意图一；

图5为本实用新型钢丝绳放绳装置轴侧示意图二；

图6为本实用新型滑轮的结构示意图；

图7为本实用新型滑轮的剖视示意图；

图8为本实用新型图7的局部放大图；

图9为本实用新型使用状态示意图；

图10本实用新型钢丝绳缠绕示意图。

图中：01、钢丝绳紧绳装置；02、钢丝绳放绳装置；03、待缠绕卷扬机；04、钢丝绳；1、底架；2、卷筒装配；3、滑轮装配；4、支架一；5、支架二；6、挡绳架；21、卷筒；22、芯轴；23、轴承箱；24、调心轴承；25、透盖；26、带式制动器；31、轮饼；32、内隔环；33、滚子轴承；34、防尘盖；35、隔套；36、销轴传感器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做具体描述。

如图1-图10所示，本实用新型提供了一种钢丝绳紧绳装置，包括底架1、卷筒装配2、滑轮装配3、支架二5和挡绳架6，所述卷筒装配2芯轴22两端与支架一4和支架二5连接，滑轮装配3的销轴传感器36与支架二5连接，两组组装后的支架一4和支架二5的底板按照反向布置的方式在底架1上固定；所述挡绳架6的底板与底架1连接；两组所述卷筒装配2的卷筒21表面设有楔形绳槽，两组楔形绳槽相差半个绳槽节距布置；钢丝绳04经滑轮装配3折返绕进钢丝绳紧绳装置01，并经滑轮装配3折返绕出，可改善钢丝绳04与本钢丝绳紧绳装置01的偏角，缩短本钢丝绳紧绳装置01与钢丝绳放绳装置02、待缠绕卷扬机03间的布置距离；所述卷筒装配2上设置带式制动器26，可手动调节卷筒21的制动力矩，精准控制钢丝绳04缠绕张力；两组滑轮装配3绕销轴传感器36旋转，可测量靠近钢丝绳放绳装置02侧和待缠绕卷扬机03侧的钢丝绳04张力。

所述底架1由槽钢、钢板焊接加工制成，其顶面设有用于固定支架一4、支架二5和挡绳架6的连接支座，其底端设有用于与附着物固定的连接底板，其端部四角设置有与附着物拉设的销轴孔，底架1起到支撑、定位、固定各部件及整体的作用。

所述卷筒装配2包括卷筒21、芯轴22、轴承箱23、调心轴承24、透盖25、带式制动器26，卷筒21由钢板卷制焊接或铸造加工制成，卷筒21表面设有用于钢丝绳04卷绕的楔形绳槽(楔形绳槽可适应一定直径变化范围的钢丝绳缠绕)和用于带式制动器26制动的环形摩擦面，其内部装配一组芯轴22和两组轴承箱23与其两侧端板螺栓固定，卷筒21可绕芯轴实现自由旋转；所述轴承箱23内部安装调心轴承24，通过透盖25螺栓连接压紧在轴承箱23内部，轴承箱23法兰设有与卷筒21连接的螺栓孔和用于拆卸的顶丝孔，轴承箱23内部挡环同样设置拆除调心轴承24的顶丝孔；所述芯轴22靠近带式制动器26一端连接支架一4，另一端靠近滑轮装配3连接支架二5，环形摩擦面装配有带式制动器26，整套钢丝绳紧绳装置01正反布置两组卷筒装配2，并轴向错开半个绳槽节距，卷筒装配2起到卷绕钢丝绳04、配合带式制动器26制动提供紧绳张力的作用。

所述滑轮装配3包括轮饼31、内隔环32、滚子轴承33、防尘盖34、隔套35和销轴传感器36，所述轮饼31、内隔环32、滚子轴承33、防尘盖34、隔套35和销轴传感器36装配后，轮饼31绕销轴传感器36可实现自由旋转，销轴传感器36与支架二5连接，滑轮装配3起到导向钢丝绳04、测量紧绳拉力的作用。

所述支架一4由钢板焊接加工而成，其立板设置有与卷筒装配2芯轴22连接的销轴孔，其底板设置有与底架1连接的连接支座，支架一4连接卷筒装配2的芯轴22，支架一4起到支撑卷筒21于底架1顶面的作用。

所述支架二5由钢板焊接加工而成，其立板设置有与卷筒装配2芯轴22连接的销轴孔和与滑轮装配3的销轴传感器36连接的销轴孔，其底板设置有与底架1连接的连接支座，支架二5连接卷筒装配2的芯轴22、连接滑轮装配3的销轴传感器36，支架二5起到支撑卷筒21和轮饼31于底架1顶面的作用。

所述挡绳架6由槽钢焊接制作而成，其顶端设置有挡绳的横置槽钢，两侧设置有槽钢立柱，底端设置有与底架1连接的连接支座，挡绳架6起到防止钢丝绳04跳槽跃出轮饼31绳槽的作用。

本实用新型所述的钢丝绳紧绳装置应用于无绳槽、单绳槽、折线绳槽卷筒；适用于不参与工作缠绕卷筒的第一次卷绕施加预紧力，也可适用于一直参与工作缠绕卷筒的卷绕全过程施加预紧力。

使用本实用新型紧绳的方法包括如下步骤：

1)准备：将钢丝绳紧绳装置01固定于附着物或工作平台上，使其与钢丝绳放绳装置02距离保持10m以上，与待缠绕卷扬机03距离保持10m以上，使钢丝绳紧绳装置01、钢丝绳放绳装置02和待缠绕卷扬机03三者轴线相互平行，钢丝绳04的走向与钢丝绳紧绳装置01、钢丝绳放绳装置02轴线中心点连线之间保持1.5°～2°的角度，钢丝绳04的走向与钢丝绳紧绳装置01、待缠绕卷扬机03轴线中心点连线之间保持1.5°～2°的角度；

2)将钢丝绳04从钢丝绳放绳装置02放出，按照钢丝绳04的绕绳方式进入钢丝绳紧绳装置01中缠绕；

3)将绕出后钢丝绳04固定在待缠绕卷扬机03的卷筒上；

4)启动待缠绕卷扬机03卷筒慢速旋转，带动钢丝绳04旋转缠绕；

5)调节两组卷筒装配2的带式制动器26，由两组滑轮装配3的销轴传感器36测量钢丝绳04放出端和卷入端的张力值，测量值显示在传感器显示器上，精确控制钢丝绳04的缠绕张力。

本实用新型的工作原理如下：

1)所述钢丝绳04不打滑的平衡条件，根据柔韧体摩擦的欧拉公式，卷筒21摩擦轮槽数量n、出绳端拉力T₂、进绳端拉力T₁以及卷筒21摩擦轮槽包角α之间的平衡关系如下：

式中：T₁—从被动端钢丝绳拉力，单位N；

T₂—主动端钢丝绳拉力，单位N；

α—钢丝绳总包角，此种缠绕方式α＝π，单位rad；

e—自然对数的底数，e＝2.718；

μ₀—当量摩擦因数，使用楔形绳槽，其当量摩擦系数μ₀为：

μ₀＝μ/[sin(β/2)+μ·cos(β/2)]

β—绳槽楔形角，由卷筒21绳槽加工决定，单位rad；

μ—静摩擦系数，和摩擦材料有关，可取μ＝0.15。

2)由不打滑的平衡条件，卷筒21摩擦轮槽数量n需满足：

两边取对数，转换为：

n≥(ln T₂-ln T₁)/(μ₀·α)

3)由不打滑的平衡条件可知，提高紧绳张力、增加防滑能力，可采取增大卷筒21摩擦轮槽包角α、提高当量摩擦系数μ₀、提高钢丝绳04进绳端拉力T₁的方法，对应的改进措施(举例，但不限于)：绕绳方式由往复缠绕改为交叉缠绕以增大卷筒21摩擦轮槽包角α、改变摩擦轮槽槽形尺寸或卷筒21材质以提高当量摩擦系数μ₀、通过带式制动器26制动作用增大钢丝绳04进绳端拉力T₁等。

本实用新型使用滑轮作为导向中介，改善钢丝绳进绳端、出绳端偏角，可缩短本实用新型与钢丝绳放绳装置、待缠绕卷扬机间的布置距离；筒体表面设置有楔形绳槽，可适应一定直径变化范围的钢丝绳缠绕；使用带式制动器，可分别手动调节钢丝绳进绳端、出绳端制动力矩，精准控制钢丝绳缠绕张力；使用滑轮装配的销轴传感器，可分别测量钢丝绳进绳端、出绳端缠绕张力，测量值显示在感器显示器中；本实用新型可适用于卷筒第一次卷绕施加预紧力(不参与工作缠绕)，也可适用于卷绕全过程施加预紧力(一直参与工作缠绕)；可适用于无绳槽、单绳槽、折线绳槽卷筒。

本实用新型保证了卷筒底层钢丝绳的缠绕紧实度，避免了发生嵌绳等卷绕故障，降低了故障率，提高了卷扬机的工作效率和安全性。

本实用新型上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本实用新型范围内或等同本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包围。

Claims (7)

1.一种钢丝绳紧绳装置，其特征在于：包括底架(1)、卷筒装配(2)、滑轮装配(3)、支架二(5)和挡绳架(6)，所述卷筒装配(2)芯轴(22)两端与支架一(4)和支架二(5)连接，滑轮装配(3)的销轴传感器(36)与支架二(5)连接，两组组装后的支架一(4)和支架二(5)的底板按照反向布置的方式在底架(1)上固定；所述挡绳架(6)的底板与底架(1)连接；两组所述卷筒装配(2)的卷筒(21)表面设有楔形绳槽，两组楔形绳槽相差半个绳槽节距布置；钢丝绳(04)经滑轮装配(3)折返绕进钢丝绳紧绳装置(01)，并经滑轮装配(3)折返绕出；所述卷筒装配(2)上设置带式制动器(26)，可手动调节卷筒(21)的制动力矩；两组滑轮装配(3)绕销轴传感器(36)旋转，可测量靠近钢丝绳放绳装置(02)侧和待缠绕卷扬机(03)侧的钢丝绳(04)张力。

2.根据权利要求1所述的钢丝绳紧绳装置，其特征在于：所述底架(1)由槽钢、钢板焊接加工制成，其顶面设有用于固定支架一(4)、支架二(5)和挡绳架(6)的连接支座，其底端设有用于与附着物固定的连接底板，其端部四角设置有与附着物拉设的销轴孔。

3.根据权利要求1所述的钢丝绳紧绳装置，其特征在于：所述卷筒装配(2)包括卷筒(21)、芯轴(22)、轴承箱(23)、调心轴承(24)、透盖(25)、带式制动器(26)，卷筒(21)由钢板卷制焊接或铸造加工制成，卷筒(21)表面设有用于钢丝绳(04)卷绕的楔形绳槽和用于带式制动器(26)制动的环形摩擦面，其内部装配一组芯轴(22)和两组轴承箱(23)与其两侧端板螺栓固定，卷筒(21)可绕芯轴实现自由旋转；所述轴承箱(23)内部安装调心轴承(24)，通过透盖(25)螺栓连接压紧在轴承箱(23)内部，轴承箱(23)法兰设有与卷筒(21)连接的螺栓孔和用于拆卸的顶丝孔，轴承箱(23)内部挡环同样设置拆除调心轴承(24)的顶丝孔；所述芯轴(22)靠近带式制动器(26)一端连接支架一(4)，另一端靠近滑轮装配(3)连接支架二(5)，环形摩擦面装配有带式制动器(26)，整套钢丝绳紧绳装置(01)正反布置两组卷筒装配(2)，并轴向错开半个绳槽节距，卷筒装配(2)卷绕钢丝绳(04)，配合带式制动器(26)制动提供紧绳张力。

4.根据权利要求1所述的钢丝绳紧绳装置，其特征在于：所述滑轮装配(3)包括轮饼(31)、内隔环(32)、滚子轴承(33)、防尘盖(34)、隔套(35)和销轴传感器(36)，所述轮饼(31)、内隔环(32)、滚子轴承(33)、防尘盖(34)、隔套(35)和销轴传感器(36)装配后，轮饼(31)绕销轴传感器(36)可实现自由旋转，销轴传感器(36)与支架二(5)连接，滑轮装配(3)导向钢丝绳(04)、并测量紧绳张力。

5.根据权利要求1所述的钢丝绳紧绳装置，其特征在于：所述支架一(4)由钢板焊接加工而成，其立板设置有与卷筒装配(2)芯轴(22)连接的销轴孔，其底板设置有与底架(1)连接的连接支座，支架一(4)连接卷筒装配(2)的芯轴(22)，支撑卷筒(21)于底架(1)顶面。

6.根据权利要求1所述的钢丝绳紧绳装置，其特征在于：所述支架二(5)由钢板焊接加工而成，其立板设置有与卷筒装配(2)芯轴(22)连接的销轴孔和与滑轮装配(3)销轴传感器(36)连接的销轴孔，其底板设置有与底架(1)连接的连接支座，支架二(5)连接卷筒装配(2)的芯轴(22)、连接滑轮装配(3)的销轴传感器(36)，支撑卷筒(21)和轮饼(31)于底架(1)顶面。

7.根据权利要求1-6任一项所述的钢丝绳紧绳装置，其特征在于：所述挡绳架(6)由槽钢焊接制作而成，其顶端设置有挡绳的横置槽钢，两侧设置有槽钢立柱，底端设置有与底架(1)连接的连接支座，挡绳架(6)防止钢丝绳(04)跳槽跃出轮饼(31)绳槽。