RU183371U1

RU183371U1 - Spring-loaded cable drum

Info

Publication number: RU183371U1
Application number: RU2018116435U
Authority: RU
Inventors: Алексей Викторович Курбаков
Original assignee: Алексей Викторович Курбаков
Priority date: 2018-05-03
Filing date: 2018-05-03
Publication date: 2018-09-19

Abstract

Полезная модель относится к грузоподъемной технике. Кабельный барабан с пружинным приводом содержит: шкив с намотанным на него кабелем-тросом; две торцевые стенки; ось кабельного барабана, установленную в опорных подшипниках; спиральную ленточную пружину, преобразователь угла поворота кабельного барабана в электрический информационный сигнал; токосъемное устройство и стакан с фланцем для установки кабельного барабана на корневой секции телескопической стрелы. Пружина снабжена защитным кожухом с крышкой, включающим в себя обечайку, на которой закреплен внешний конец пружины, и две торцевые стенки, на одной из которых закреплена подшипниковая опора для оси кабельного барабана с установленными в ней опорными подшипниками, выполненная с фланцем, закрепленным на торцевой поверхности кромки стакана, а другая торцевая стенка выполнена кольцеобразной и на ней закреплена крышка защитного кожуха. Один из концов оси кабельного барабана соединен с его внешней торцевой стенкой. Преобразователь размещен в полости стакана и его вал кинематически связан со свободным концом оси кабельного барабана. Токосъемное устройство включает в себя закрепленную на внутренней поверхности внешней торцевой стенки кабельного барабана первую дискообразную пластинку из изоляционного материала с концентрически расположенными на ней электропроводящими кольцами, образующими подвижные контакты токосъемного устройства с подключенными к ним проводами кабеля-троса, и лепестковые неподвижные контакты, закрепленные на внешней поверхности крышки защитного кожуха с возможностью взаимодействия с электропроводящими кольцами. Внутренняя торцевая стенка кабельного барабана выполнена кольцеобразной и через отверстие в ней пропущен кабель для подвода электроэнергии и электрических сигналов к неподвижным контактам токосъемного устройства. Технический результат - упрощение конструкции кабельного барабана, уменьшение его габаритов в осевом направлении и повышение ремонтопригодности. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.The utility model relates to lifting equipment. A cable drum with a spring drive contains: a pulley with a cable-cable wound around it; two end walls; the axis of the cable drum mounted in the thrust bearings; a spiral tape spring, a converter of the angle of rotation of the cable drum into an electrical information signal; a current collector and a glass with a flange for installing a cable drum on the root section of the telescopic boom. The spring is equipped with a protective casing with a cover that includes a shell on which the outer end of the spring is fixed, and two end walls, one of which has a bearing support for the axis of the cable reel with support bearings installed in it, made with a flange mounted on the end surface the edges of the glass, and the other end wall is ring-shaped and the cover of the protective casing is fixed on it. One of the ends of the axis of the cable drum is connected to its outer end wall. The converter is placed in the cavity of the glass and its shaft is kinematically connected with the free end of the axis of the cable drum. The current collector device includes a first disk-shaped plate made of insulating material fixed on the inner surface of the outer end wall of the cable drum with electrically conductive rings concentrically arranged on it, forming movable contacts of the current collector device with the cable wires connected to them, and lobed fixed contacts mounted on the external the surface of the cover of the protective casing with the possibility of interaction with electrically conductive rings. The inner end wall of the cable drum is ring-shaped and a cable is passed through the hole in it to supply electricity and electrical signals to the fixed contacts of the current collector. The technical result is a simplification of the design of the cable drum, reducing its dimensions in the axial direction and increasing maintainability. 4 s.p. f-ly, 8 ill.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к грузоподъемной технике и может быть использована в устройствах для измерения линейного перемещения секций телескопической стрелы грузоподъемной машины и передачи электроэнергии и электрических сигналов на оборудование, установленное на ее выдвижной секции.The utility model relates to lifting equipment and can be used in devices for measuring the linear movement of sections of the telescopic boom of a lifting machine and transmitting electricity and electrical signals to equipment installed on its retractable section.

Уровень техникиState of the art

Известен барабан с пружинным приводом, входящий в состав устройства для определения длины телескопической стрелы грузоподъемного крана. Корпус барабана включает в себя шкив с ребордами и торцевую стенку, выполненные из легкого сплава за одно целое. На шкив намотан гибкий элемент в виде троса. В барабане размещен пружинный блок, включающий в себя собственный корпус с крышкой и размещенную в этом корпусе спиральную ленточную пружину, внутренний конец которой заведен во втулку, консольно закрепленную на торцевой стенке барабана, а внешний конец пружины закреплен на корпусе пружинного блока (Приборы безопасности грузоподъемных кранов. Часть II - учебно-методическое пособие. СПб.; 2001, с. 77-79, рис. 3.6, 3.7).Known drum with a spring drive, which is part of the device for determining the length of the telescopic boom of the crane. The drum body includes a pulley with flanges and an end wall made of light alloy in one piece. A flexible element in the form of a cable is wound around the pulley. A spring block is placed in the drum, which includes its own case with a cover and a spiral tape spring located in this case, the inner end of which is guided by a sleeve cantileverly mounted on the end wall of the drum, and the outer end of the spring is mounted on the spring block case (Safety devices for hoisting cranes Part II - teaching aid. St. Petersburg; 2001, p. 77-79, Fig. 3.6, 3.7).

Барабан имеет простую конструкцию, но для его изготовления необходимо специализированное оборудование.The drum has a simple design, but specialized equipment is needed to make it.

Наиболее близким к предложенной полезной модели по совокупности существенных признаков является кабельный барабан открытого типа с пружинным приводом, входящий в состав устройства для определения длины телескопической стрелы грузоподъемной машины. Кабельный барабан имеет обечайку, на которую намотан гибкий элемент в виде кабеля-троса, две торцевые стенки, связанные между собой с помощью крепежных элементов, два опорных элемента с установленными в них подшипниками качения, закрепленные на внутренних поверхностях торцевых стенок барабана, и установленную в подшипниках пустотелую неподвижную ось, один из концов которой жестко закреплен на донной части стакана, снабженного фланцем для крепления барабана на телескопической стреле грузоподъемной машины. В полости барабана размещена спиральная ленточная пружина, ограниченная с боков дискообразными элементами и зафиксированная от смещения в полости барабана втулками. Один конец пружины закреплен на оси барабана, а другой конец - на одном из крепежных элементов. Кабельный барабан снабжен: преобразователем угла поворота кабельного барабана в электрический информационный сигнал, выполненным в виде многооборотного потенциометра, ось которого кинематически связана с барабаном, и многоканальным токосъемным устройством, включающим в себя неподвижные контакты в виде набора изолированных друг от друга, последовательно расположенных по оси кабельного барабана и связанных между собой с помощью резьбовых крепежных элементов в единый узел плоских металлических колец, образующих группу неподвижных контактов токосъемного устройства, к которым подсоединены провода для подвода электроэнергии и электрических сигналов, пропущенные через пустотелую ось барабана, и подвижные лепестковые контакты, к которым подключены провода кабеля-троса, установленные на стенке кабельного барабана с возможностью взаимодействия с кромками указанных металлических колец (RU 154954 U1, В66С 13/46, 20.09.2015).The closest to the proposed utility model for the combination of essential features is an open type cable drum with a spring drive, which is part of the device for determining the length of the telescopic boom of the lifting machine. The cable drum has a shell on which a flexible element in the form of a cable-cable is wound, two end walls connected to each other by means of fasteners, two supporting elements with rolling bearings installed on them, fixed to the inner surfaces of the end walls of the drum, and mounted in bearings a hollow fixed axis, one of the ends of which is rigidly fixed to the bottom of the glass, equipped with a flange for attaching the drum to the telescopic boom of the lifting machine. A spiral ribbon spring is placed in the cavity of the drum, laterally bounded by disk-shaped elements and fixed by bushings from displacement in the cavity of the drum. One end of the spring is fixed on the axis of the drum, and the other end is on one of the fasteners. The cable drum is equipped with: a converter of the angle of rotation of the cable drum into an electrical information signal, made in the form of a multi-turn potentiometer, the axis of which is kinematically connected with the drum, and a multi-channel current collector, which includes fixed contacts in the form of a set of isolated from each other, sequentially located along the cable axis drum and interconnected using threaded fasteners in a single unit of flat metal rings forming a group of fixed ntaktov current-collecting device, which is connected to the wires for supplying electricity and electrical signals, passed through the hollow axis of the drum, and movable tab contacts, which are connected to the cable cable, mounted on the wall of the cable drum with the possibility of interaction with the edges of these metal rings (RU 154954 U1, B66C 13/46, 09/20/2015).

В данной конструкции кабельного барабана использовано многоканальное токосъемное устройство, имеющее сравнительно большие габариты в осевом направлении, что увеличивает габариты кабельного барабана в целом и усложняет процесс его сборки из-за необходимости предварительной сборки металлических колец токосъемного устройства в единый узел с пропусканием проводов, подключаемых к металлическим кольцам, через пустотелую неподвижную ось кабельного барабана. При этом консольное закрепление пустотелой оси кабельного барабана на донной части стакана, установленного на корневой секции стрелы, приводит к тому, что донная часть стакана точечно воспринимает изгибающие нагрузки от кабельного барабана в процессии транспортировки грузоподъемной машины и ее эксплуатации, что может привести к отклонению оси кабельного барабана от заданного положения, перпендикулярного к боковой поверхности корневой части телескопической стрелы, с неправильной намоткой кабеля-троса на кабельный барабан, и снизить тем самым точность определения длины телескопической стрелы грузоподъемной машины. Недостатком данного кабельного барабана является также расположение спиральной ленточной пружины в его полости, что усложняет процесс сборки кабельного барабана и не исключает возможность травмирования сборщика при случайной размотке пружины в процессе сборки пружинного привода. Кроме этого, при работе грузоподъемной машины в суровых климатических условиях, например на Крайнем Севере, возможен отказ в работе кабельного барабана из-за смерзания витков спиральной ленточной пружины вследствие резкого перепада температур и образования конденсата в закрытой полости барабана при въезде и последующем выезде грузоподъемной машины из теплого бокса. В случае поломки пружины в таком кабельном барабане ее замена оперативно на месте не возможна, так как надо разбирать и собирать кабельный барабан полностью с перепайкой разъемов.In this design of the cable drum, a multichannel current collector is used, which has relatively large dimensions in the axial direction, which increases the dimensions of the cable drum as a whole and complicates the process of assembly due to the need for preliminary assembly of the metal rings of the collector into a single unit with the passage of wires connected to the metal rings, through the hollow fixed axis of the cable drum. In this case, the cantilever fixing of the hollow axis of the cable drum to the bottom of the glass mounted on the root section of the boom leads to the fact that the bottom of the glass perceives the bending loads from the cable drum in the process of transportation of the lifting machine and its operation, which can lead to a deflection of the cable axis drum from a predetermined position perpendicular to the side surface of the root of the telescopic boom, with improper winding of the cable-rope on the cable drum, and reduce I eat the most accuracy in determining the length of the telescopic boom lifting machine. The disadvantage of this cable drum is also the location of the spiral tape spring in its cavity, which complicates the assembly process of the cable drum and does not exclude the possibility of injury to the collector during accidental unwinding of the spring during the assembly of the spring drive. In addition, during the operation of the lifting machine in harsh climatic conditions, for example, in the Far North, the cable drum may be refused due to freezing of the coils of the spiral tape spring due to a sharp temperature drop and condensation in the closed cavity of the drum upon entry and subsequent exit of the lifting machine from warm boxing. In the event of a spring breakdown in such a cable drum, its replacement on the spot is not possible on the spot, since it is necessary to disassemble and assemble the cable drum completely with soldering connectors.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание простого по конструкции кабельного барабана с пружинным приводом, с уменьшенными габаритами в осевом направлении и повышенной ремонтопригодностью.The task to which the claimed utility model is directed is to create a cable drum with a spring drive, simple in design, with reduced dimensions in the axial direction and increased maintainability.

Решение поставленной задачи и достижение технического результата обеспечивается тем, что в кабельном барабане с пружинным приводом, содержащем шкив с намотанным на него гибким элементом в виде кабеля-троса, две связанные между собой торцевые стенки, ось кабельного барабана, установленную в опорных подшипниках, размещенную в полости кабельного барабана спиральную ленточную пружину, внутренний конец которой закреплен на оси кабельного барабана, преобразователь угла поворота кабельного барабана в электрический информационный сигнал, токосъемное устройство, включающее в себя контакты в виде металлических колец и взаимодействующие с ними лепестковые контакты, и стакан с фланцем для установки кабельного барабана на корневой секции телескопической стрелы, согласно полезной модели, спиральная ленточная пружина снабжена цилиндрическим защитным кожухом с крышкой, включающим в себя обечайку, на которой закреплен внешний конец данной пружины, и две торцевые стенки, на одной из которых закреплена подшипниковая опора для оси кабельного барабана с установленными в ней опорными подшипниками, выполненная с фланцем, закрепленным на торцевой поверхности кромки стакана, а другая торцевая стенка выполнена кольцеобразной и на ней закреплена крышка защитного кожуха, один из концов оси кабельного барабана соединен с его внешней торцевой стенкой; преобразователь угла поворота кабельного барабана в электрический информационный сигнал размещен в полости стакана и вал преобразователя кинематически связан со свободным концом оси кабельного барабана, токосъемное устройство включает в себя закрепленную на внутренней поверхности внешней торцевой стенки кабельного барабана первую дискообразную пластинку, выполненную из изоляционного материала с концентрически расположенными на ее внешней поверхности электропроводящими кольцами, образующими подвижные контакты токосъемного устройства с подключенными к ним проводами кабеля-троса, и лепестковые неподвижные контакты, закрепленные на внешней поверхности крышки защитного кожуха с возможностью взаимодействия с плоской внешней поверхностью электропроводящих колец, а внутренняя торцевая стенка кабельного барабана, расположенная напротив стакана, выполнена кольцеобразной и через отверстие в этой стенке пропущен кабель для подвода электроэнергии и электрических сигналов к неподвижным контактам токосъемного устройства.The solution of this problem and the achievement of a technical result is ensured by the fact that in a cable drum with a spring drive containing a pulley with a flexible element in the form of a cable-cable, two end walls connected to each other, the axis of the cable drum installed in the thrust bearings, located in cable drum cavity a spiral tape spring, the inner end of which is fixed on the axis of the cable drum, the Converter angle of rotation of the cable drum into an electrical information signal, t a clamping device including contacts in the form of metal rings and lobe contacts interacting with them, and a glass with a flange for mounting a cable reel on the root section of the telescopic boom, according to a utility model, the spiral tape spring is equipped with a cylindrical protective casing with a cover including a shell on which the external end of this spring is fixed, and two end walls, on one of which a bearing support is fixed for the axis of the cable drum with a support mounted and bearings, made with a flange mounted on the end surface of the edge of the glass, and the other end wall is made ring-shaped and the cover of the protective casing is fixed on it, one of the ends of the axis of the cable drum is connected to its outer end wall; a converter for turning the cable reel into an electric information signal is placed in the cavity of the glass and the converter shaft is kinematically connected with the free end of the cable reel axis, the current collector device includes a first disk-shaped plate fixed on the inner surface of the outer end wall of the cable reel, made of insulating material with concentrically arranged on its outer surface, electrically conductive rings forming movable contacts of the collector the properties with the cables of the cable-cable connected to them, and the flap fixed contacts fixed on the outer surface of the cover of the protective casing with the possibility of interaction with the flat outer surface of the electrically conductive rings, and the inner end wall of the cable drum, located opposite the cup, is made ring-shaped and through the hole in this a cable was passed to the wall for supplying electricity and electrical signals to the fixed contacts of the current collector.

Достижению технического результата способствуют также частные существенные признаки полезной модели.The achievement of the technical result is also facilitated by the private essential features of the utility model.

Электропроводящие кольца токосъемного устройства выполнены из металлической пластины с расположенными на их внешней и внутренней цилиндрических поверхностях токоподводами в виде ушек, отогнутых перпендикулярно электропроводящим кольцам, а первая дискообразная пластинка выполнена с отверстиями, в которых закреплены токоподводы электропроводящих колец.The electrically conductive rings of the current-collecting device are made of a metal plate with current leads in the form of ears located on their outer and inner cylindrical surfaces, bent perpendicular to the electrically conductive rings, and the first disk-shaped plate is made with holes in which the current leads of the electrically conductive rings are fixed.

Первая дискообразная пластинка выполнена в виде печатной платы с металлизированными отверстиями, в которых закреплены с помощью пайки токоподводы электропроводящих колец, и с нанесенными на ее внутреннюю поверхность контактными площадками, соединенными с металлизированными отверстиями для токоподводов электропроводящих колец, при этом к контактным площадкам припаяны провода кабеля-троса.The first disk-shaped plate is made in the form of a printed circuit board with metallized holes in which the conductors of the electrically conductive rings are fixed by soldering and with contact pads deposited on its inner surface connected to the metallized holes for the conductors of the electrically conductive rings, while the cable wires are soldered to the pads wire rope.

Лепестковые неподвижные контакты закреплены на внешней поверхности крышки защитного кожуха с помощью второй дискообразной пластинки, выполненной в виде печатной платы, на которой закреплены лепестковые неподвижные контакты с возможностью взаимодействия с плоской внешней поверхностью электропроводящих колец.The fixed petal contacts are fixed on the outer surface of the cover of the protective casing with the help of a second disk-shaped plate made in the form of a printed circuit board on which the petal fixed contacts are fixed with the possibility of interaction with the flat outer surface of the electrically conductive rings.

Внешняя торцевая стенка кабельного барабана прижата с помощью резьбового крепежного элемента к торцу оси кабельного барабана плоским кольцевым опорным элементом, а сам кабельный барабан снабжен средством для стопорения его оси от проворачивания.The outer end wall of the cable drum is pressed with a threaded fastener to the end face of the axis of the cable drum with a flat ring support element, and the cable drum itself is equipped with means for locking its axis from turning.

В предлагаемом кабельном барабане многоканальное токосъемное устройство выполнено практически плоским, с возможностью пропускания кабеля для подвода электроэнергии и электрических сигналов к неподвижным контактам токосъемного устройства через расположенную напротив стакана кольцеобразную стенку кабельного барабана, что существенно упрощает процесс его сборки. При этом снабжение спиральной ленточной пружины цилиндрическим защитным кожухом исключает возможность травмирования сборщика кабельного барабана при случайной размотке пружины во время сборки пружинного привода, так как защитный кожух с установленной в нем пружиной может быть поставлен на сборку в виде заранее собранного пружинного блока, что также упрощает процесс сборки кабельного барабана. Кроме того, в случае поломки пружины в кабельном барабане возможна ее оперативная замена, так как доступ к пружинному блоку осуществляется снятием шкива в сборе с кабелем-тросом путем отворачивания одного крепежного элемента, что существенно повышает ремонтопригодность пружинного привода.In the proposed cable drum, the multichannel current collection device is made almost flat, with the possibility of passing a cable for supplying electricity and electrical signals to the fixed contacts of the current collection device through the ring-shaped wall of the cable drum located opposite the glass, which greatly simplifies the process of its assembly. In this case, the supply of the spiral tape spring with a cylindrical protective casing eliminates the possibility of injury to the cable drum collector during accidental unwinding of the spring during the assembly of the spring drive, since the protective casing with the spring installed in it can be placed in the form of a pre-assembled spring block, which also simplifies the process cable drum assembly. In addition, in the event of a spring breakdown in the cable drum, it can be quickly replaced, since access to the spring block is carried out by removing the pulley assembly with the cable cable by unscrewing one fastener, which significantly increases the maintainability of the spring drive.

Технический результат, получаемый при использовании полезной модели, заключается в упрощении конструкции кабельного барабана, уменьшении его габаритов в осевом направлении и повышение его ремонтопригодности.The technical result obtained by using the utility model is to simplify the design of the cable drum, reduce its dimensions in the axial direction and increase its maintainability.

Приведенные далее описание предлагаемого устройства и сопровождающие чертежи предназначены только для иллюстрации полезной модели и ни в коем случае не ограничивают объема формулы полезной модели.The following description of the proposed device and the accompanying drawings are intended only to illustrate the utility model and in no case limit the scope of the formula of the utility model.

Краткое описание чертежей На фиг. 1 показан кабельный барабан открытого типа с пружинным приводом, установленный на телескопической стреле грузоподъемной машины; на фиг. 2 - место А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на подвижные контакты токосъемного устройства; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - место Д на фиг. 5; на фиг 7 - место Е на фиг. 5; на фиг. 8 - второй пример крепления неподвижных контактов токосъемного устройства; На приведенных рисунках одни и те же детали обозначены одинаковыми позициями.Brief Description of Drawings FIG. 1 shows a cable drum of an open type with a spring drive mounted on a telescopic boom of a lifting machine; in FIG. 2 - place A in FIG. one; in FIG. 3 - view B of the movable contacts of the collector; in FIG. 4 is a section bb in FIG. one; in FIG. 5 is a section GG in FIG. one; in FIG. 6 - place D in FIG. 5; on fig. 7 - place E in fig. 5; in FIG. 8 is a second example of securing the fixed contacts of a current collector; In the figures shown, the same parts are denoted by the same reference numbers.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Кабельный барабан с пружинным приводом содержит шкив 1 с намотанным на него гибким элементом в виде кабеля-троса 2; стакан 3 с фланцем 4 для установки кабельного барабана на корневой секции телескопической стрелы; размещенный в полости стакана 3 преобразователь угла поворота кабельного барабана в электрический информационный сигнал в виде многооборотного потенциометра 5; и размещенные в полости кабельного барабана пружинный привод 6 и многоканальное токосъемное устройство 7 для передачи электроэнергии и электрических сигналов по кабелю-тросу 2 на оборудование, установленное на выдвижной секции телескопической стрелы.A cable drum with a spring drive contains a pulley 1 with a flexible element wound around it in the form of a cable-rope 2; a glass 3 with a flange 4 for installing a cable drum on the root section of the telescopic boom; placed in the cavity of the glass 3 Converter angle of rotation of the cable drum into an electrical information signal in the form of a multi-turn potentiometer 5; and a spring actuator 6 and a multichannel current collecting device 7 for transmitting electric power and electric signals via a cable cable 2 to equipment mounted on a telescopic boom retractable section located in the cavity of the cable drum.

Кабельный барабан включает в себя также две торцевые стенки 8 и 9, связанные между собой с помощью резьбовых крепежных элементов в виде болтов 10 с гайками 11, пропущенных через отверстия в шкиве 1, и поворотную ось 12, установленную в подшипниковой опоре 13, выполненной с фланцем 14, закрепленным на торцевой поверхности кромки стакана 3 при помощи винтов 15. При этом торцевая стенка 8 кабельного барабана, расположенная напротив стакана 3, выполнена кольцеобразной, а один из концов оси 12 кабельного барабана прижат к его внешней торцевой стенке 9 с помощью резьбового крепежного элемента 16.The cable drum also includes two end walls 8 and 9, interconnected by means of threaded fasteners in the form of bolts 10 with nuts 11, passed through the holes in the pulley 1, and a rotary axis 12 mounted in the bearing support 13, made with a flange 14, mounted on the end surface of the edge of the glass 3 with screws 15. In this case, the end wall 8 of the cable drum, located opposite the glass 3, is ring-shaped, and one of the ends of the axis 12 of the cable drum is pressed against its outer end wall 9 with schyu threaded fastener 16.

Пружинный привод 6 включает в себя спиральную ленточную пружину 17, снабженную цилиндрическим защитным кожухом 18 с крышкой 19. Защитный кожух 18 включает в себя обечайку 20 и две кольцеобразные торцевые стенки 21 и 22. Торцевая стенка 21 защитного кожуха 18 снабжена примыкающей к ней дополнительной кольцеобразной пластиной 23 и опорной втулкой 24, выполненной с кольцеобразным выступом, вставленным в отверстие стенки 21, и кольцеобразным углублением для кромки подшипниковой опоры 13. Стенка 21 защитного кожуха 18, дополнительная кольцеобразная пластина 23 и опорная втулка 24 жестко соединены между собой с помощью сварки в неразборную конструкцию, закрепленную на торце подшипниковой опоры 13 с помощью винтов 25. При этом в подшипниковой опоре 13 и в опорной втулке 24 установлены два шариковых подшипника 26 для оси 12 кабельного барабана. Один конец пружины 17 закреплен на оси 12 кабельного барабана, а другой конец - на обечайке 20 защитного кожуха 18. На кольцеобразной торцевой стенке 22 защитного кожуха 18 закреплена крышка 19 с помощью винтов 27.The spring drive 6 includes a coil spring 17 provided with a cylindrical protective casing 18 with a cover 19. The protective casing 18 includes a shell 20 and two annular end walls 21 and 22. The end wall 21 of the protective casing 18 is provided with an additional annular plate adjacent to it 23 and a support sleeve 24, made with an annular protrusion inserted in the hole of the wall 21, and an annular recess for the edge of the bearing support 13. Wall 21 of the protective casing 18, an additional annular plate 23 and bearing sleeve 24 are rigidly interconnected by welding in folding design, fixed to the end of bearing support 13 via screws 25. In this case, the bearing support 13 and bearing sleeve 24 are mounted two ball bearings 26, the axis 12 of the cable reel. One end of the spring 17 is fixed on the axis 12 of the cable drum, and the other end is on the shell 20 of the protective casing 18. On the ring-shaped end wall 22 of the protective casing 18, the cover 19 is fixed with screws 27.

Многоканальное токосъемное устройство 7 включает в себя: размещенную в полости кабельного барабана соосно его оси 12 и закрепленную на внутренней поверхности внешней торцевой стенки 9 кабельного барабана дискообразную пластинку 28, выполненную из изоляционного материала с концентрически расположенными на ее внешней поверхности электропроводящими кольцами 29, образующими подвижные контакты токосъемного устройства; и лепестковые неподвижные контакты 30 (контактные ламели), закрепленные на внешней поверхности крышки 19 защитного кожуха 18 с помощью электроизоляционных колодок 31 с возможностью взаимодействия лепестковых неподвижных контактов 30 с внешней поверхностью электропроводящих колец 29.The multichannel current-collecting device 7 includes: a disk-shaped plate 28 made in an insulating material with electrically conductive rings 29 concentrically located on its outer surface 29 and forming movable contacts located in the cavity of the cable drum coaxially with its axis 12 and mounted on the inner surface of the outer end wall 9 of the cable drum current collection device; and flap fixed contacts 30 (contact lamellas), mounted on the outer surface of the cover 19 of the protective casing 18 using electrical insulation pads 31 with the possibility of interaction of the flap fixed contacts 30 with the outer surface of the electrically conductive rings 29.

Электропроводящие кольца 29 токосъемного устройства 7 выполнены из металлической пластины, преимущественно из листовой нержавеющей стали, с расположенными на их внешней и внутренней цилиндрических поверхностях токоподводами 32 в виде ушек, отогнутых перпендикулярно электропроводящим кольцам 29, а дискообразная пластинка 28 выполнена из изоляционного материала в виде печатной платы с металлизированными отверстиями, в которых закреплены токоподводы 32 электропроводящих колец 29 с помощью пайки, и с нанесенными на ее внутреннюю поверхность (противоположную поверхности, на которой расположены электропроводящие кольца 29) контактными площадками 33, соединенными с металлизированными отверстиями для токоподводов 32. К контактным площадкам 33 припаяны провода кабеля-троса 2, а через отверстие в стенке 8 кабельного барабана пропущен кабель 34 со штепсельным разъемом 35 на конце для подвода электроэнергии и электрических сигналов к лепестковым неподвижным контактам 30 токосъемного устройства 7. При этом торцевая стенка 9 кабельного барабана снабжена закрепленным на ее внутренней поверхности с помощью сварки или клепки торцевым элементом, выполненным в виде звездочки 36, на которой закреплена с помощью винтов 37, снабженных электроизоляционными втулками 38, первая дискообразная пластинка 28 с электропроводящими кольцами 29.The electrically conductive rings 29 of the current-collecting device 7 are made of a metal plate, mainly of stainless steel sheet, with current leads 32 located in their outer and inner cylindrical surfaces in the form of ears bent perpendicular to the electrically conductive rings 29, and the disk-shaped plate 28 is made of insulating material in the form of a printed circuit board with metallized holes in which the current leads 32 of the electrically conductive rings 29 are fixed by soldering, and with the internal surfaces applied to it (opposite to the surface on which electrically conductive rings 29 are located) by contact pads 33 connected to metallized holes for current leads 32. Cable wires of cable 2 are soldered to contact pads 33, and cable 34 with 35 plug connector is passed through an opening in the wall of the cable drum the end for supplying electricity and electrical signals to the lobed fixed contacts 30 of the current-collecting device 7. In this case, the end wall 9 of the cable drum is provided with a fixed on its inner surface ited by welding, riveting or mechanical element in the form of a sprocket 36, which is secured by screws 37 provided with insulating sleeves 38, the first disk-shaped plate 28 with the electrically conductive rings 29.

Свободный конец оси 12 кабельного барабана кинематически связан с валом многооборотного потенциометра 5 с помощью одноступенчатой зубчатой передачи с параллельным расположением осей, снабженной приспособлением для выборки зазоров в зубчатом зацеплении, конструкция которого не является предметом настоящей полезной модели и не представляет труда для специалистов в данной области.The free end of the axis 12 of the cable drum is kinematically connected with the shaft of a multi-turn potentiometer 5 using a single-stage gear transmission with a parallel arrangement of axes equipped with a device for selecting gaps in the gear mesh, the design of which is not the subject of this utility model and is not difficult for specialists in this field.

На боковой стенке стакана 3 закреплен гермовывод 39 для подключения потенциометра 5 к регистрирующему прибору.On the side wall of the glass 3 there is a hermetic outlet 39 for connecting the potentiometer 5 to the recording device.

На фиг.6 и 7 показано крепление внутреннего и внешнего концов спиральной ленточной пружины 17, аналогичное креплению концов одной из пружин в кабельном барабане по патенту заявителя на полезную модель №162490.6 and 7 show the fastening of the inner and outer ends of the spiral tape spring 17, similar to the fastening of the ends of one of the springs in the cable drum according to the patent of the applicant for utility model No. 162490.

Внешний конец пружины 17 представляют собой захватное средство, выполненное в виде крюка 40 с глубоким зевом, образованным загнутым плоским концом 41 пружины 17. Крюк 40 заведен в щель 42, образованную кромками обечайки 20, выполненной с незамкнутой цилиндрической поверхностью, и находится в зацеплении с одной из ее кромок.The outer end of the spring 17 is a gripping tool made in the form of a hook 40 with a deep pharynx formed by a bent flat end 41 of the spring 17. The hook 40 is inserted into the slot 42 formed by the edges of the shell 20, made with an open cylindrical surface, and is engaged with one from its edges.

Внутренний конец пружины 17 также представляют собой захватное средство, выполненное в виде крюка 43, находящегося в зацеплении с осью 12 кабельного барабана. Крюк 43 образован загнутым плоским концом 44 пружины 17, кромка которого дополнительно загнута по дуге окружности с образованием цилиндрического захватного элемента 45.The inner end of the spring 17 is also a gripping means made in the form of a hook 43, which is in mesh with the axis 12 of the cable drum. The hook 43 is formed by a bent flat end 44 of the spring 17, the edge of which is additionally bent along an arc of a circle with the formation of a cylindrical gripping element 45.

Для зацепления крюка 43 с осью 12 кабельного барабана в оси выполнен продольный паз 46, имеющий плоскую направляющую поверхность 47 для цилиндрического захватного элемента 45, параллельную диаметральной плоскости оси 12, и две изогнутые по дуге окружности поверхности 48 и 49. Поверхность 48 совмещена с плоской направляющей поверхностью 47 и образует в теле оси 12 углубление под цилиндрический захватной элемент 45, а поверхность 49 образует скругленную кромку продольного паза 46, контактирующую с плоским концом 44 пружины 17. Такое крепление внутреннего конца пружины 17 в продольном пазу 46 оси 12 кабельного барабана предотвращает возможность поломки пружины 17 при внезапном обрыве кабеля-троса 2, что повышает надежность пружинного привода.To hook the hook 43 with the cable drum axis 12, a longitudinal groove 46 is made in the axis, having a flat guide surface 47 for the cylindrical gripping element 45 parallel to the diametrical plane of the axis 12 and two circumferentially curved surfaces 48 and 49. The surface 48 is aligned with the flat guide surface 47 and forms in the body of the axis 12 a recess for the cylindrical gripping element 45, and surface 49 forms a rounded edge of the longitudinal groove 46 in contact with the flat end 44 of the spring 17. Such an internal the end of the spring 17 in the longitudinal groove 46 of the axis 12 of the cable drum prevents the possibility of breakage of the spring 17 when the cable cable 2 is suddenly broken, which increases the reliability of the spring drive.

Торцевая стенка 9 кабельного прижата плоским кольцевым опорным элементом 50 к торцу оси 12 кабельного барабана с помощью резьбового крепежного элемента 16, а сам кабельный барабан снабжен средством для стопорения его оси от проворачивания, выполненным в виде опорного выступа 51 на внутренней цилиндрической поверхности звездочки 36, находящегося в зацеплении с продольным пазом 46 на оси 12. Снабжение кабельного барабана средством для стопорения его оси исключает возможность нарушения соединения внешней торцевой стенки 9 кабельного барабана с его осью 12 в процессе эксплуатации кабельного барабана, что повышает его надежность.The end wall 9 of the cable is pressed by a flat annular support element 50 to the end of the axis 12 of the cable drum with a threaded fastener 16, and the cable drum itself is equipped with a means for locking its axis from turning, made in the form of a support protrusion 51 on the inner cylindrical surface of the sprocket 36 located meshed with a longitudinal groove 46 on the axis 12. Providing the cable drum with means for locking its axis eliminates the possibility of disruption of the connection of the outer end wall 9 of the cable drum with th axis 12 during operation of the cable drum, which increases its reliability.

Кабельный барабан с пружинным приводом работает следующим образом.Cable drum with a spring drive operates as follows.

В исходном положении на шкив 1 кабельного барабана намотан гибкий элемент в виде кабеля-троса 2. Подпружиненный кабельный барабан, взаимодействующий с кабелем-тросом, обеспечивает его постоянное натяжение. Перемещение секций телескопической стрелы вызывает поворот кабельного барабана, передаваемый через зубчатую передачу на вал многооборотного потенциометра 5. Очевидно, что угол поворота вала потенциометра 5 пропорционален длине телескопической стрелы. Дальнейшая обработка сигналов с потенциометра 5 и определение длины телескопической стрелы грузоподъемной машины не представляет труда для специалистов в данной области.In the initial position, a flexible element in the form of a cable-cable 2 is wound on a pulley 1 of a cable drum. A spring-loaded cable drum interacting with the cable-cable ensures its constant tension. The movement of the sections of the telescopic boom causes the rotation of the cable drum, transmitted through a gear to the shaft of a multi-turn potentiometer 5. Obviously, the angle of rotation of the shaft of the potentiometer 5 is proportional to the length of the telescopic boom. Further processing of the signals from potentiometer 5 and determining the length of the telescopic boom of the lifting machine is not difficult for specialists in this field.

При обрыве кабеля-троса 2 под действием пружинного привода 6, начинается вращение шкива 1. После того как пружина 17 полностью разжалась, шкив по инерции будет продолжать вращаться. При этом момент инерции шкива передается через пружину 17 на захватное средство в виде крюка 43. Крюк 43 начнет перемещаться по направляющей поверхности 47 и далее по цилиндрической поверхности оси 12 кабельного барабана до того момента когда крюк 43 не вернется обратно в исходное состояние. Такое вращение будет происходить до тех пор, пока не остановится шкив. После ремонта кабеля-троса 2 при вращении шкива в сторону, когда пружина 17 начнет сжиматься, крюк 43 установится в исходное состояние и будет удерживаться неподвижно на оси 12 кабельного барабана.When the cable cable 2 is broken under the action of the spring drive 6, the rotation of the pulley 1 starts. After the spring 17 has completely unclenched, the pulley will continue to rotate by inertia. In this case, the moment of inertia of the pulley is transmitted through the spring 17 to the gripping means in the form of a hook 43. The hook 43 will begin to move along the guide surface 47 and then along the cylindrical surface of the axis 12 of the cable drum until the hook 43 returns to its original state. This rotation will occur until the pulley stops. After repair of the cable-rope 2, when the pulley rotates to the side, when the spring 17 begins to compress, the hook 43 will be set to its original state and will be held stationary on the axis 12 of the cable drum.

На фиг. 8 приведен второй пример крепления неподвижных лепестковых контактов 30 токосъемного устройства 7 на внешней поверхности крышки 19 защитного кожуха 18 с помощью второй дискообразной пластинки 52, выполненной из изоляционного материала в виде печатной платы, на которой закреплены лепестковые неподвижные контакты 30 с возможностью взаимодействия с плоской внешней поверхностью электропроводящих колец 29. Пластинка 52 закреплена на внешней поверхности крышки 19 защитного кожуха 18 с помощью винтов 53, снабженных электроизоляционными втулками 54.In FIG. Figure 8 shows a second example of fastening the fixed petal contacts 30 of the current collector 7 to the outer surface of the cover 19 of the protective casing 18 using a second disk-shaped plate 52 made of insulating material in the form of a printed circuit board on which the petal fixed contacts 30 are mounted with the possibility of interaction with a flat outer surface electrically conductive rings 29. The plate 52 is mounted on the outer surface of the cover 19 of the protective casing 18 with screws 53 provided with electrical insulating bushings 54.

Полезная модель допускает также иные примеры реализации предлагаемого кабельного барабана с пружинным приводом при сохранении общего изобретательского замысла, изложенного в формуле полезной модели. При реализации полезной модели могут использоваться также различные конструктивные исполнения его элементов, отличающиеся от описанных в данной заявке. Все элементы и узлы предлагаемого устройства, не раскрытые в настоящей заявке, известны из уровня техники и не являются предметом правовой охраны данной полезной модели.The utility model also allows other examples of the implementation of the proposed cable drum with a spring drive while maintaining the general inventive concept outlined in the formula of the utility model. When implementing a utility model, various structural designs of its elements may also be used that differ from those described in this application. All elements and nodes of the proposed device, not disclosed in this application, are known from the prior art and are not subject to legal protection of this utility model.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Предлагаемое устройство может быть изготовлено промышленным способом с использованием современных материалов и технологий. В качестве преобразователя угла поворота кабельного барабана в электрический информационный сигнал можно использовать, например, многооборотные потенциометры фирмы Vishay или известные магнитные энкодеры, имеющие собственный вал с закрепленным на нем постоянным магнитом и расположенную на печатной плате напротив магнита магниточувствительную микросхему-преобразователь, например, микросхему MLX 90316 фирмы "Milexis". Торцевые стенки кабельного барабана, элементы защитного кожуха и электропроводящие кольца токосъемного устройства могут быть выполнены из листовой стали с использованием высокоточной лазерной резки.The proposed device can be manufactured industrially using modern materials and technologies. As a converter of the angle of rotation of the cable reel into an electrical information signal, for example, Vishay multi-turn potentiometers or well-known magnetic encoders having their own shaft with a permanent magnet fixed to it and located on a printed circuit board opposite the magnet magnetically sensitive converter chip, for example, MLX chip, can be used 90316 of the company "Milexis". The end walls of the cable drum, the elements of the protective casing and the electrically conductive rings of the current collector can be made of sheet steel using high-precision laser cutting.

Claims

1. A cable drum with a spring drive, comprising a pulley with a flexible element wound around it in the form of a cable cable, two end walls connected to each other, the axis of the cable drum installed in the thrust bearings; a spiral tape spring located in the cavity of the cable drum, the inner end of which is fixed to the axis of the cable drum, a converter of the angle of rotation of the cable drum into an electrical information signal, a current collection device including contacts in the form of metal rings and lobe contacts interacting with them; and a glass with a flange for installing a cable drum on the root section of the telescopic boom, characterized in that the spiral tape spring is equipped with a cylindrical protective casing with a cover including a shell on which the outer end of the spring is fixed, and two end walls, on one of which fixed bearing support for the axis of the cable drum with thrust bearings installed in it, made with a flange mounted on the end surface of the edge of the glass, and the other end wall is made count ring-shaped and the cover of the protective casing is fixed on it, one of the ends of the axis of the cable drum is connected to its outer end wall; a converter for turning the cable drum into an electrical information signal is placed in the cavity of the glass and the converter shaft is kinematically connected with the free end of the cable drum axis, the current collector device includes a first disk-shaped plate mounted on the inner surface of the outer end wall of the cable drum, made of insulating material with concentrically arranged on its outer surface, electrically conductive rings forming movable contacts of the collector the properties with the cables of the cable-cable connected to them, and the flap fixed contacts fixed on the outer surface of the cover of the protective casing with the possibility of interaction with the flat outer surface of the electrically conductive rings, and the inner end wall of the cable drum, located opposite the cup, is made ring-shaped and through the hole in this a cable was passed to the wall for supplying electricity and electrical signals to the fixed contacts of the current collector.

2. A cable drum according to claim 1, characterized in that the electrically conductive rings of the current-collecting device are made of a metal plate with current leads located on their outer and inner cylindrical surfaces in the form of ears bent perpendicular to the electrically conductive rings, and the first disk-shaped plate is made with holes in which fixed current leads of electrically conductive rings.

3. The cable drum according to claim 2, characterized in that the first disk-shaped plate is made in the form of a printed circuit board with metallized holes, in which are fixed by soldering the current leads of the electrically conductive rings, and with contact pads deposited on its inner surface connected to the metallized holes for current leads of electrically conductive rings, while the wires of the cable cable are soldered to the contact pads.

4. The cable drum according to claim 1, characterized in that the tabular fixed contacts are fixed to the outer surface of the cover of the protective casing using a second disk-shaped plate made in the form of a printed circuit board on which the tabular fixed contacts are fixed with the possibility of interaction with the flat outer surface of the conductive rings .

5. The cable drum according to claim 1, characterized in that the outer end wall of the cable drum is pressed with a threaded fastener to the end face of the axis of the cable drum with a flat ring support element, and the cable drum is provided with means for locking its axis from turning.