CN2288960Y - 气动葫芦 - Google Patents

Abstract

气动葫芦,包括气动马达(3),主控阀(2),提升机构(4),气动马达的定子相对转子向下偏置,定子上部左右设轴向进气口,主排气在下部,副排气利用工作周期中闲置的主进气路径,结构紧凑。气动马达向下偏置启动灵敏度高。本实用新型气动葫芦比同吨位电动葫芦体积小,没有漏电、打火的缺点,防爆性能好,耐酸碱蒸气,抗粉尘,安全性高。

Description

气动葫芦

本实用新型涉及起重装置，更具体地，涉及一种气动的起重装置。

现有的通常俗称为葫芦的小型起重装置有手动的或电动的，手动葫芦因其费力只在工作场所随意、要求简单方便的场合使用。电动葫芦用电力为动力，省力而被广泛使用，但它有重大缺点：电动葫芦是一种移动的设备，存在漏电、打火的可能性，对于要求防爆的场合特别不利。如需要对提升重物作无级变速，此种驱动所用电机及控制系统是一种体积大、线路复杂的产品。

本实用新型的目的是提供一种以压缩空气为动力的气动葫芦，较电动葫芦体积小，操作简便，作无级变速控制方便，安全且防爆。

本实用新型的技术方案描述如下(参见图1，4，5，6)，为记述方便，表述中的＂左＂、＂右＂以面对各图所观察的为准，标号加＂，＂表示左侧：

一种气动葫芦，有外壳8、主控阀2、气动马达3、提升机构4，其特征是所述气动马达有定子32及转子34，定子包括壳体323及在其内设置的偏心套322，壳体和偏心套之间有环圆周方向的主排气空腔324，所述空腔向气动马达和主控阀相贴面的上部设右、左出口325，325′；所述定子中心相对转子中心向下偏置，造成定、转子间间隙(气腔)下置；偏心套左端面上部右左对称各设一为马达轴向的进气口321，321′并通向定子内部，马达主排气口342设在偏心套下部，沟通马达气腔和上述空腔324；

所述主控阀对称设置右左阀杆27、27′，分别在阀套28、28′中上下滑动，阀杆27、27′包括杆轴29、29′及轴上的三个阀塞271、272、273、271′、272′、273′，阀塞将阀套分隔成上下二个腔281、282、281′、282′；右左下腔282、282′分别经横向副排气道275、275′及纵向副排气道277、277′通向设在主控阀和气动马达相贴面上的上下出气道242，所述出气道242的上端为排出口25；该面上还设有右左进气槽276、276′，和气动马达进气口321、321′相通；阀管28、28′上对准进气槽276、276′的位置设孔2711、2711′；还设有右左环形气道241、241′，其下端与所述上下出气道242相通，上端分别对准气动马达的出口325、325′，从而和气动马达空腔324相通；阀套的右左上腔281、281′各设上腔通道2811、2811′通到主控阀的进气道274与外气源相接；所述右左杆轴29、29′的下端分别铰接到摆杆30两端，摆杆中点为枢点，使左右杆轴动作为上下互相反连锁；

所述气动马达输出轴经减速器连接提升机构4。

所述气动马达3成独立部件，整体装入所述外壳8中。

本实用新型气动葫芦是这样工作的：外气源经进气道274接入后压力气体同时充满右左阀套的各上腔281、281′，由于摆杆30作用，右左阀杆27、27′平衡。当将右左阀杆27、27′中任一个移向下，例如右阀杆27，中阀塞271下移至露出2711时，压力气体将由此从上腔281、孔2711、槽276、进气口321从气动马达右边进入马达空腔，推动转子叶片37，转子作顺时针(面对图6看)转动。当相邻二叶片间空间到达主排气口342位置，所存压力由主排气口342经主排气空腔324、出口325、环形气道241、上下出气道242从排出口25排出机外，这是主排气。

随着转子转动，由于定转子偏心设置，经主排气后的叶片间空间逐渐缩小，这些空间内所存气体压力将上升造成马达转动阻力，此压力气体的排除为副排气，本实用新型方案中副排气巧妙利用现在解释时假设条件下闲置的左主进气路径，借用作副排气路径，因为右阀杆27下移使左阀杆27′上移，左中阀塞271′抬升，超过左进气槽276′位置，致使左进气槽276′和左下腔282′相通，副排气路径便经由左主进气口321′、槽276′、孔2711′、下腔282′、横及纵排气道275′、277′、上下排气道242由排出口25排出机外。

以上假设右阀杆27下移，马达作顺时针转，反之，如左阀杆27′下移，情况相似，只是马达作逆时针转。二种转向表示重物的上升和下降。

本方案气动葫芦最大好处是：

①以压缩空气为动力，没有火花，抗粉尘及酸碱蒸汽，完全避免了电动葫芦的漏电、防爆、不耐酸碱蒸汽等安全方面的缺欠。

②相比电动葫芦，本实用新型方案体积对起重能力比缩小许多，只是同吨位防爆电动葫芦体积的1/3-1/10。

③经研究表明，本实用新型气动马达偏心下置的结构使起动灵敏度提高，现有气动马达在3kg/cm²压力时才能起动，本方案马达在0.5kg/cm²时即可起动。

④本方案副排气路径利用二作周期中闲置的主进气道，使结构极为紧凑。

本实用新型还可以在基本方案上进一步改进。其一是定速调节，副排气路径中有呈直角布置的横及纵副排气道275、277及275′、277′，在纵副排气道277、277′中设定速调节螺丝23、23′(参见图12)，它是一个端头为斜面的螺丝，与纵副排气道作螺纹连接，斜坡面位置正对着纵横排气道口相交处，螺丝作0-180°转动时，坡面从正对变为背对(堵住)横排气道口，排气口面积从最大变化到最小，这样来控制排气，在同样气源条件下可调节马达转速高低。同样，在固定定速调节螺丝位置下变化阀杆27、27′位置代表变化进气口开启大小，从而达到无级调节马达速度。这是定速调节及无级变速控制。这样控制比电动葫芦要简便得多。

本实用新型方案中还可增设刹车及限位联锁机构，使其工作的安全性更高。也可附加挂装机构，使本实用新型葫芦适应不同的移动工作场合。本实用新型的主控阀阀杆的动作还可以设手阀以气动方式控制其启停及变速，使动作更为灵巧。这些附加机构、附加结构将在具体的实施例中详加描述。

图1为本实用新型实施例整体布置示意图。

图2为图1的左侧视图。

图3为手控阀结构示意图。

图4为主控阀结构示意图。

图5为气动马达纵剖面图。

图6为气动及马达横剖面图。

图7为(a)(b)为二种提升机构的结构示意图。

图8为(a)(b)(c)为三种制动机构的结构示意图。

图9为限位联锁机构的结构示意图。

图10(a)(b)(c)为三种挂装机构的结构示意图。

图11是减速器示意图。

图12是定速调节螺丝安装示意图。

以下将结合附图详细描述实施例。

图1是本实用新型实施例的总体布置示意图。图2是其左视图。壳8内安置气动马达3，左侧装设在外壳上的是主控阀2，1为手控阀，主控阀有三通接头，一头接外气源，一头接主控阀上主气接头12，一头经气管103接手控阀进气口19，另有二条气管101、102分别连通手控阀上控制气输出口18、18′和主控阀2上的控制接头11、11′(参见图3)，马达3的输由轴接减速机构5，后者的低速级连接提升机构4，在尽右端为制动机构6，外壳8的下方有限位联锁机构7，上方为挂装机构9。

图5、6为气动马达的纵及横剖面示意图。有定子32及转子34，定子包括壳体323及在其内设置的偏心套322，壳体和偏心套之间有环圆周方向的主排气空腔324，所述空腔向气动马达和主控阀相贴面的上部设右、左出口325，325′；所述定子中心相对转子中心向下偏置，造成定、转子间间隙(气腔)下置；偏心套左端面上部右左对称各设一为马达轴向的进气口321，321′并通向定子内部，马达主排气口342设在偏心套下部，沟通马达气腔和上述空腔324；转子上设多个叶片37，在相应的槽中滑动，使叶片的自由端顶在偏心套内壁；左端盖31带有整体封闭的轴承室311，室内有台阶供轴承外圈靠在其上，这种称之为轴向径向一体化结构有利于防止漏气，提高马达效率，右端盖33上有供轴伸出的孔的轴承室，隔套36供轴向定位用。

图4是主控阀2的剖面示意图，左半表示主控阀和气动马达相贴面处(下称A面)A-A的布置，右半表示B-B面上布置，274为主进气道和图2上主气管接头12相通，供引入外气源，该主进气道274向右左经上腔通道2811、2811′连通右左阀套28、28′，阀套28、28′内有阀杆27、27′可上下滑动，杆轴29、29′上各有三个阀塞271、272、273、271′、272′、273′，杆轴29、29′下端铰接在摆杆30两端，摆杆中间为枢点，因此右左阀杆27、27′的上下动作互相相反，即此上彼下。上阀塞273、273′之上有大回位簧26、26′顶住，阀套顶部有通向接头11、11′(图2)的通路(未图示)。三个阀塞将阀套分隔出上下阀腔281、282、281′、282′，右左下阀腔282、282′分别有横向的右左排气道275、275′及纵向的排气道277、277′连通设在A面上的上下出气道242，该出气道上端为排出口25，口上装有消音器251，这是一种多层的网，夹有多孔材料；A面上还设有进气槽276、276′和马达进气口321、321′相通；阀管28、28′上对准进气槽276、276′的位置设孔271、2711′；另外A面上还设有环形气道241、241′，其下端与所述上下出气道242相连通，与排出口25及251构成出气通路，其上端分别对准上述气动马达的出口325、325′，从而和气动马达的空腔324相通。

图3为手控阀1的结构示意图。手阀1有右左各一个控制气输出口18、18′(在图3中该二个输出口18、18′表示为左边的前和后，处在后的输出口18′在图3中看不到)，由气管101、102通过主控阀2上接头11、11′接入阀套28、28′顶端所设进口(未图示)，按图3，进气由进口19入手阀1的右室(以面对图3观察为准)，右室(进气室)装有弹簧21顶住顶杆16压死其后的密封圈22，压柄17可供顶杆16对抗弹簧21而解除密封圈22的密封，使手阀左室(出气室)和右室连通，控制气输出口18是与左室相通的，这使压缩空气由手阀进口19经输出口18、管101、主控阀上接头11、控制阀杆27向下移动，压缩空气由主控阀2上通道274、2811、上阀腔281、孔2711、槽276、马达上的口321进入马达，推动转子。以上手阀1中的16-18和21-22各部件有相同的第二套，二套部件位置设置在从图3上看为前后，这后一套的连接与第一套相同，只是对应于主控阀、马达中左侧通路，在手阀中这第二套左室和第一套都通向有进口19的右室。因此，推压杆16对应于马达一个转向，则推压杆16′将对应于马达相反转向。这就是说在本例中是用手阀以压缩气控制主控阀的阀杆来代替基本方案中用手拨动，这样的控制较灵巧，更容易控制主进气量，即无级变马达速度更精细。

在本例中还可以在纵向排气道277、277′中设定速调节螺丝23、23′如前述，其结构示意图见图12，不再赘述。

本例中气动马达输出轴71接减速器5(见图1及图11)，减速器之末级72接提升机构4的轴43、45。提升机构可以有二个方案，其一是链轮42(图7a)、其二是滚筒44(图7b)，链或钢绳卷绕在轮或筒上作卷扬动作提升重物。

制动机构6在本例中有三种方案，分别示于图8a，b，c，图8(a)为抱闸结构，弹簧夹46压住刹车蹄48，通过磨擦材料49抱住和马达轴联接的刹车轮50，刹车蹄48为二片带二耳的半圆片，其中一对二耳中间夹着方形拨块62，当所夹的是拨块的边长对属制动状态，夹拨块的对角线长时属解除制动状态。第二第三种方案分别是靠气压作用于气缸52内的刹车活塞54(图8b)或刹车锥环58(图8C)克服弹簧53的推力移动活塞54使刹车片55、56脱离磨擦或移动锥环58使刹车锥57和锥环58脱离磨擦来解除制动，当气压减到例如0.2MPa以下时弹簧53使刹车复位。制动气缸52内引入压力气由拨块62来控制，其气路将不详细描述，这属常规设计。图8b的平刹车片56精度低但便于修理。图8C的刹车锥精度高，刹车灵敏，但检修不便。

本例中限位联锁机构7的结构见图9。限位轴59一端与主控阀摆杆30连动，反映气动马达的启停，另一端上装设拨块62控制制动的解除或连接制动机构气缸52内进气的开闭，用以顶开刹车活塞54或刹车锥58解除制动。限位轴59中间在提升机构的绳或链通过的位置固定有摆架60，卷扬动作到达极限置时由绳或链牵动摆架60，同时通过摆杆30停止马达运动，通过拨块62等作制动动作。

本例中挂装机构有三种结构，分别示于图10(a)(b)(c)，分别是手动小车式、气动小车式、及挂钩式，前二者适合于滚轮在固定的轨道上行走，二者的不同是气动小车式由专用气动马达经减速后带动滚轮转动行走，而手动小车式没有动力，由人力拉动行走。挂钩式是不移动的，挂定一个位置后工作。

本实施例还可以有一个附加结构，在主排气路径中排出口25之前设一分路引到提升机构4中的链或钢索处(未图示)，因为排气中含有雾化油，这是压缩空气中添加的，利用此排出的雾化油作链或索的润滑可以免对它加油，此外，这措施有利于降低噪音，测试表明噪音的降低可达20％。

Claims (10)

1，一种气动葫芦，有外壳(8)、主控阀(2)、气动马达(3)、提升机构(4)，其特征是所述气动马达有定子(32)及转子(34)，定子包括壳体(323)及在其内设置的偏心套(322)，壳体和偏心套之间有环圆周方向的主排气空腔(324)，所述空腔向气动马达和主控阀相贴面的上部设右、左出口(325、325′)；所述定子中心相对转子中心向下偏置，造成定、转子间间隙(气腔)下置；偏心套左端面上部右左对称各设一为马达轴向的进气口(321、321′)并通向定子内部，马达主排气口(342)设在偏心套下部，沟通马达气腔和上述空腔(324)；

所述主控阀对称设置右左阀杆(27、27′)，分别在阀套(28、28′)中上下滑动，阀杆(27、27′)包括杆轴(29、29′)及轴上的三个阀塞(271、272、273、271′、272′、273′，阀塞将阀套分隔成上下二个腔(281、282、281′、282′)，右左下腔(282、282′)分别经横向副排气道(275、275′)及纵向副排气道(277、277′)通向设在主控阀的气动马达相贴面上的上下出气道(242)，所述出气道(242)的上端为排出口(25)；该面上还设有右左进气槽(276、276′)，和气动马达进气口(321、321′)相通；阀管(28、28′)上对准进气槽(276、276′)的位置设孔(2711、2711′)还设有右左环形气道(241、241′)，其下端与所述上下出气道(242)相通，上端分别对准气动马达的出口(325、325′)，从而和气动马达空腔(324)相通；阀套的右左上腔(281、281′)各设上腔通道(2811、2811′)通到主控阀的进气道(274)与外气源相接；所述右左杆轴(29、29′)的下端分别铰接到摆杆(30)两端，摆杆中点为枢点，使左右杆轴动作为上下互相反连锁；

所述马达输出轴经减速器连接提升机构(4)。

2，根据权利要求1的气动葫芦，其特征是在所述纵向副排气道(277、277′)中设定速调节螺丝(23、23′)，与纵向副排气道作螺纹连接，所述调节螺丝端头呈斜坡面，斜坡面位置正处在纵排气道(277、277′)和横向副排气道(275、275′)相交口处。

3，根据权利要求1或2所述的气动葫芦，其特征是还有手控阀(1)，所述手控阀有进口(19)，外接气源，另端伸入手阀(1)的进气室，室内有弹簧(21、21′)分别顶住二个出气室内的顶杆(16、16′)的一端，压死位于所述顶杆后的密封圈(22、22′)，堵住通向二个出气室的通孔口，另一端伸出出气室外分别靠在二个压柄(17、17′)上；二个出气室各有控制气输出口(18、18′)，分别用管(101、102)连接到所述主控阀(2)内的二个阀套(28、28′)顶部，将输出的控制气作用到所述阀套的上阀塞(273、273′)上。

4，根据权利要求3所述的气动葫芦，其特征是从所述排出口(25)之前设一分排气路径，将排气引到提升机构(4)。

5，根据权利要求3所述的气动葫芦，其特征是还设有限位联锁机构(7)及制动机构(6)，所述限位联锁机构(7)设在葫芦下部，包括限位轴(59)，一端和所述主控阀(2)的摆杆(30)连动，另一端装设拨块(62)，与所述制动机构(6)联动；限位轴(59)的中间提升机构(4)的绳索通过的位置处设摆架(60)，绳索上反映卷扬动作极限位置的点牵动摆架(60)，转动限位轴，由摆杆(30)及拨块(67)控制马达启停及制动机构的制动和解除制动；

所述制动机构为抱闸、摩擦片或摩擦锥中的一种：抱闸包括和气动马达输出轴联接的刹车轮(50)，通过摩擦材料(49)被刹车蹄(48)包围，刹车蹄为带二耳的二个半圆片，其中一对二耳中间夹有方形所述拨块(62)，刹车蹄外有弹簧夹(46)夹住；

摩擦片包括气缸(52)内的刹车活塞(54)，活塞(54)由弹簧(53)顶推制动片(55、56)作磨擦制动，拨块(62)控制压缩空气通入气缸，对抗弹簧力移动活塞脱开制动片(55、56)，解除磨擦制动；

磨擦锥包括气缸(52)内的刹车锥环(58)，由弹簧(53)顶推与刹车锥(57)磨擦制动，拨块(62)控制压缩空气通入气缸，对抗弹簧力移动锥环脱离刹车锥(57)，解除磨擦制动。

6，根据权利要求5所述的气动葫芦，其特征是所述提升机构为链轮(42)或滚筒(44)中的一种，所述链轮包括卷绕在带齿的轮上的链条；所述滚筒包括卷绕在筒上的钢绳。

7，根据权利要求4或5或6所述的气动葫芦，其特征是在所述排出口(25)上设消音器(251)，所述消音器是夹多孔物质的网。

8，根据权利要求3所述的气动葫芦，其特征是所述气动马达(3)的非输出轴端的端盖为整体、带封闭的轴承室的结构。

9，根据权利要求5或6所述的气动葫芦，其特征是从所述排出口(25)之前设一分排气路径，将排气引到提升机构(4)。

10，根据权利要求3的气动葫芦，其特征是所述气动马达(3)成独立部件，整体装入所述外壳(8)中。

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