一种钢丝绳牵引的插板机的制作方法

本发明涉及插板机结构，特别涉及一种钢丝绳牵引的插板机。

背景技术：

目前的插板机，一般都是采用链条式传动来牵引插管插入和拔出土壤的动作，由于对插管的牵引需要较大的牵引力，通常达到十吨或以上，使得链条的型号规格较大，且链条较长，从而链条的自重较重，形成插板机的架体重心高的特点，在需要经常升降架体时较为困难，故与插板机配套使用的挖掘机必须配套大型号才能应用。另一方面，当发生插板机断链条的故障时，链条的接驳修复也非常困难。

另一种是钢丝绳式的插板机，通过钢丝绳牵引插管完成插入或者拔出土壤的动作，此类插板机由于张紧液压缸、张紧滑轮等设备置于机架的中部或上部，通常用于牵引的钢丝绳只能一根，从而钢丝绳的规格较大。钢丝绳固定于插管端的侧面，受力点不处于插管型芯，形成插管的弯矩力大；钢丝绳规格较大，设置配套的滑轮组直径较大较重。同时，由于卷扬机的卷筒只能单层缠绕，卷筒长度较长；该机型的卷筒必须置于机架内，形成机架体积庞大，重量大且重心高，架体升降更困难，配套使用的挖掘机型号相对于链条式更大，造价及使用成本更高。

技术实现要素：

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种钢丝绳牵引的插板机，能够减小机架所需尺寸，且使得插板机的造价及使用成本更低。

根据本发明的第一方面实施例，提供一种钢丝绳牵引的插板机，包括：

竖向设置的机架和插管，所述机架的顶部设有顶部连接件；

两个外置滑轮组，对称设置；

两个内置滑轮组，对称设置；

双卷筒卷扬机，包括两侧对称设置且同步转动的两个卷筒，安装于所述机架底部的外侧；

两张紧滑轮，对称设置在所述机架的下方；

设有两第一钢丝绳，两所述第一钢丝绳对称设置于机架的两侧，各所述第一钢丝绳的一端固定于其中一卷筒的一侧，所述第一钢丝绳的另一端绕卷筒缠绕后经过一内置滑轮组固定于插管的顶端；

还设有两第二钢丝绳，两所述第二钢丝绳对称设置于机架的两侧，各所述第二钢丝绳的一端固定于卷筒上位于第一钢丝绳端头的另一侧，所述第二钢丝绳的另一端绕卷筒反向缠绕后穿过一外置滑轮组，再下绕穿过一张紧滑轮后固定于插管的顶端。

有益效果：此钢丝绳牵引的插板机在机架的外侧安装对称设置的双卷筒卷扬机，并对称设置外置滑轮组、内置滑轮组和位于下方的张紧滑轮，从而将用于插拔插管的钢丝绳也分为对称设置的两组分别缠绕在机架两侧对称设置的滑轮组中，有效分担了插管插拔过程中的功耗，可降低同等功耗条件下对机架和钢丝绳强度的要求，从而缩小机架和钢丝绳的尺寸和造价，达到节省制作成本的目的。

根据本发明第一方面实施例所述的插板机，所述顶部连接件的下方还铰接安装一三角平衡板，所述三角平衡板的顶部铰接，所述三角平衡板的两侧对称设置，两所述内置滑轮组分别通过一滑轮架铰接于三角平衡板的两侧。三角平衡板的两侧分别铰接安装一内置滑轮组，利于钢丝绳操作过程中所需的柔性连接，且有效将两侧的钢丝绳分开，防止位于机架两侧的钢丝绳发生缠绕。

根据本发明第一方面实施例所述的插板机，两所述外置滑轮组位于两所述内置滑轮组的外侧。外置滑轮组位于内置滑轮组的外侧，可方便分摊顶部连接件的受力，使得插板机在工作过程中，不至于因为机架的高度过高而导致受力的不平衡。同时，也方便各股钢丝绳的缠绕工作。

根据本发明第一方面实施例所述的插板机，所述插管在机架中部竖向设置，所述插管的顶部设有一连接套，所述连接套的上下两端分别设有一钢丝绳连接耳。

根据本发明第一方面实施例所述的插板机，两所述第一钢丝绳的端头分别通过位于连接套上方的钢丝绳连接耳固定，两所述第二钢丝绳的端头分别通过位于连接套下方的钢丝绳连接耳固定。在插管的每侧均分别有两根钢丝绳分别于插管的端头连接，通过在插管的顶部设有钢丝绳连接耳来从上方连接穿过内置滑轮组的第一钢丝绳，和从下方张紧滑轮上穿的第二钢丝绳，可使得其连接更加有序，更利于插板机工作时对插管连续有序的进行插拔工作。

根据本发明第一方面实施例所述的插板机，所述机架的底部设有两竖向且对称设置的张紧液压缸，两所述张紧滑轮分别固定于各张紧液压缸的杆端。张紧滑轮固定在张紧液压缸的杆端，通过张紧液压缸的操作可保证柔性的钢丝绳在卷扬过程中不会发生跳绳或者乱绳的操作，使得设备能一直正常有序的工作，并可对钢丝绳进行自适应的张紧操作。

根据本发明第一方面实施例所述的插板机，位于所述双卷筒卷扬机的两卷筒的中间设有一分隔带，所述分隔带的两侧和两所述卷筒上均设有钢丝绳紧固器。第一钢丝绳和第二钢丝绳的端头分别通过分隔带和卷筒上设置的钢丝绳紧固器进行紧固，分隔带设置在双卷筒卷扬机的中部，双卷筒卷扬机上的两卷筒在分隔带的两侧对称设置，将缠绕于两侧卷筒上的钢丝绳彼此隔开，防止其彼此相互缠绕。

根据本发明第一方面实施例所述的插板机，所述机架包括竖向设置的机架竖杆，各所述机架竖杆的顶端连接顶部连接件，还设有沿所述机架竖杆的底部向顶部搭设的桁架，所述桁架从机架竖杆的底部向顶部收拢。桁架沿机架竖杆设置组成机架，可加强机架的支撑能力，其从底部向顶部收拢，在保证机架工作强度的同时，能提高机架往上设置的极限高度。

根据本发明第一方面实施例所述的插板机，所述机架的下方还设有向两侧对称伸出的平衡架，所述平衡架的两侧设有若干组对称设置的平衡钢索，各所述平衡钢索的另一端对称紧固在机架上部的两侧。在机架竖直向上设置时，在机架两侧拉设平衡钢索，可以使得机架具有更好的承载能力，具有更好的平衡性能。

根据本发明第一方面实施例所述的插板机，所述双卷筒卷扬机的两端均设有马达，两所述马达的转向相反。两马达能同时给双卷筒卷扬机提供动力，可显著提高插板机的工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1为本发明实施例整体结构主视图；

图2为本发明实施例整体结构侧视图；

图3为本发明实施例中机架顶部滑轮组安装情况详细结构主视图；

图4为本发明实施例中机架顶部滑轮组安装情况详细结构侧视图；

图5为本发明实施例中双卷筒卷扬机安装部分详细结构主视图；

图6为本发明实施例中双卷筒卷扬机安装部分详细结构侧视图；

图7为本发明实施例中钢丝绳缠绕布局示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1～图7，提供了一种钢丝绳牵引的插板机，包括竖向设置的机架10和插管50，机架10的顶部设有顶部连接件13；两个外置滑轮组20，在顶部连接件13上方的两侧对称设置；两个内置滑轮组30，在顶部连接件13下方的两侧对称设置；双卷筒卷扬机40，包括两侧对称设置且同步转动的两个卷筒41，安装于机架10底部的外侧；两张紧滑轮80，对称设置在机架10的下方；设有两第一钢丝绳60，两第一钢丝绳60对称设置于机架10的两侧，各第一钢丝绳60的一端固定于其中一卷筒41的一侧，第一钢丝绳60的另一端绕卷筒41缠绕后经过一内置滑轮组30固定于插管50的顶端；还设有两第二钢丝绳70，两第二钢丝绳70对称设置于机架10的两侧，各第二钢丝绳70的一端固定于卷筒41上位于第一钢丝绳60端头的另一侧，第二钢丝绳70的另一端绕卷筒41反向缠绕后穿过一外置滑轮组20，再下绕穿过一张紧滑轮80后固定于插管50的顶端。

机架10由竖向设置的机架竖杆11、设置在机架竖杆11顶端的顶部连接件13和从机架10的底部向顶端延伸搭设的桁架12组成，桁架12从机架竖杆11的底部向顶部收拢，在保证机架10工作强度的同时，提高机架10往上设置的极限高度。

在机架10中放置竖向设置的插管50，并左右对称分别设有两组第一钢丝绳60和第二钢丝绳70。两第一钢丝绳60对称设置于机架10的两侧，各第一钢丝绳60的一端固定于其中一卷筒41的一侧，第一钢丝绳60的另一端绕卷筒41缠绕后经过一内置滑轮组30固定于插管50的顶端；两第二钢丝绳70对称设置于机架10的两侧，各第二钢丝绳70的一端固定于卷筒41上位于第一钢丝绳60端头的另一侧，第二钢丝绳70的另一端绕卷筒41反向缠绕后穿过一外置滑轮组20，再下绕穿过一张紧滑轮80后固定于插管50的顶端。

两组第一钢丝绳60和第二钢丝绳70在机架10的左右两侧对称穿绕，当转动双卷筒卷扬机40，缠绕第一钢丝绳60时，第二钢丝绳70逐渐从双卷筒卷扬机40释放，此时，插管50逐渐插入土壤；当反转双卷筒卷扬机40，带动缠绕第二钢丝绳70时，插管50被拔出土壤。往复循环的操作双卷筒卷扬机40可带动插管50的插拔动作，完成插板操作。

此钢丝绳牵引的插板机在机架10的外侧安装对称设置的双卷筒卷扬机40，并对称设置外置滑轮组20、内置滑轮组30和位于下方的张紧滑轮80，从而将用于插拔插管50的钢丝绳也分为对称设置的两组分别缠绕在机架10两侧对称设置的滑轮组中，有效分担了插管50插拔过程中的功耗，可降低同等功耗条件下对机架10和钢丝绳强度的要求，从而缩小机架10和钢丝绳的尺寸和造价，达到节省制作成本的目的。

在其中的一些实施例中，顶部连接件13的下方还铰接安装一三角平衡板14，三角平衡板14的顶部铰接，三角平衡板14的两侧对称设置，两内置滑轮组30分别通过一滑轮架铰接于三角平衡板14的两侧。三角平衡板14的两侧分别铰接安装一内置滑轮组30，利于钢丝绳操作过程中所需的柔性连接，且有效将两侧的钢丝绳分开，防止位于机架10两侧的钢丝绳发生缠绕。

在其中的一些实施例中，两外置滑轮组20位于两内置滑轮组30的外侧。外置滑轮组20位于内置滑轮组30的外侧，可方便分摊顶部连接件13的受力，使得插板机在工作过程中，不至于因为机架10的高度过高而导致受力的不平衡。同时，也方便各股钢丝绳的缠绕工作。

在其中的一些实施例中，插管50在机架10中部竖向设置，插管50的顶部设有一连接套，连接套的上下两端分别设有一钢丝绳连接耳51。

在其中的一些实施例中，两第一钢丝绳60的端头分别通过位于连接套上方的钢丝绳连接耳51固定，两第二钢丝绳70的端头分别通过位于连接套下方的钢丝绳连接耳51固定。在插管50的每侧均分别有两根钢丝绳分别于插管50的端头连接，通过在插管50的顶部设有钢丝绳连接耳51来从上方连接穿过内置滑轮组30的第一钢丝绳60，和从下方张紧滑轮80上穿的第二钢丝绳70，可使得其连接更加有序，更利于插板机工作时对插管50连续有序的进行插拔工作。

在其中的一些实施例中，机架10的底部设有两竖向且对称设置的张紧液压缸，两张紧滑轮80分别固定于各张紧液压缸的杆端。张紧滑轮80固定在张紧液压缸的杆端，通过张紧液压缸的操作可保证柔性的钢丝绳在卷扬过程中不会发生跳绳或者乱绳的操作，使得设备能一直正常有序的工作，并可对钢丝绳进行自适应的张紧操作。

在其中的一些实施例中，位于双卷筒卷扬机40的两卷筒41的中间设有一分隔带42，分隔带42的两侧和两卷筒41上均设有钢丝绳紧固器。第一钢丝绳60和第二钢丝绳70的端头分别通过分隔带42和卷筒41上设置的钢丝绳紧固器进行紧固，分隔带42设置在双卷筒卷扬机40的中部，双卷筒卷扬机40上的两卷筒41在分隔带42的两侧对称设置，将缠绕于两侧卷筒41上的钢丝绳彼此隔开，防止其彼此相互缠绕。

在其中的一些实施例中，机架10包括竖向设置的机架竖杆，各机架竖杆的顶端连接顶部连接件13，还设有沿机架竖杆的底部向顶部搭设的桁架，桁架从机架竖杆的底部向顶部收拢。桁架沿机架竖杆设置组成机架10，可加强机架10的支撑能力，其从底部向顶部收拢，在保证机架10工作强度的同时，能提高机架10往上设置的极限高度。

在其中的一些实施例中，机架10的下方还设有向两侧对称伸出的平衡架，平衡架的两侧设有若干组对称设置的平衡钢索，各平衡钢索的另一端对称紧固在机架10上部的两侧。在机架10竖直向上设置时，在机架10两侧拉设平衡钢索，可以使得机架10具有更好的承载能力，具有更好的平衡性能。

在其中的一些实施例中，双卷筒卷扬机40的两端均设有马达，两马达的转向相反。两马达能同时给双卷筒卷扬机40提供动力，可显著提高插板机的工作效率。

此插板机中的双卷筒卷扬机40通过机架10两侧的钢丝绳合力插拔插管50，可外置设置在机架10外，在因钢丝绳长度过长需要增加卷筒41的长度尺寸时，不用随双卷筒卷扬机40长度的增长而要加宽机架10的尺寸。

同时，在此插板机中，双卷筒卷扬机40由于未设置于机架10内部，机架10的横截面可选择三角形或者其他非矩形截面的结构，以减轻机架10整体的重量，此插板机中采用随机架10向上收拢设置的桁架结构，可在减轻机架10整体重量的情况下，更好的保证机架10整体的支撑强度。

此插板机中，将牵引用的钢丝绳设置为分立两侧的两组钢丝绳牵引，可有效减小钢丝绳的直径，机架10顶部配置的导向滑轮组的规格也可以在满足使用条件的情况下减小，从而降低机架10的起升力矩。双卷筒卷扬机40将牵引钢丝绳一条变两条，卷筒41在分隔带42的两侧设置，滑轮组规格和钢丝绳的绳径减小，设备总重量轻，使得机架10的竖立或放下较易，相配套的挖掘机型号也能减小，从而进一步降低插板机的制造与运作成本。

以往钢丝绳式的插板机，通过卷扬机操作单根钢丝绳升降，为了保持其整体的平衡，其卷扬机需内置于架体内，架体必然外形尺寸大，重量重。而本申请中的卷扬机外置于架体外位置，架体的尺寸可以不受卷筒约束，其外形尺寸小，整体重量就会更轻。以往的插板机，为了和钢丝绳对称设置，插管外置于机架的外侧，工作时机架受到的弯矩力大，机架的材料规格大，使得机架的外形尺寸大且重量重。结合以上的因素，本申请的机型会比以往的插板机的机型减少约50％的重量。

另外，以往的插板机中设置的张紧液压缸、张紧滑轮均需配合卷扬机内置于机架的架体内，高度约位于机架的中间位置，使得整个机架的重心高。而本申请中的张紧液压缸、张紧滑轮可内置于机架架体中最低的位置，其重心较低，重心低加上机架的整体重量轻，使得起升机架力矩小，从而配套搭配的挖掘机型号，使用本申请可比以往的插板机机型小50％。

在其中的一些实施例中，此插板机中插管50的顶部端头两边对称设置钢丝绳连接耳51，并在机架10的顶部下方设置三角平衡板14，从而，在对插管50的插拔过程中，插管50两侧的牵引力能有效平衡，从而减少插管50在工作过程中所受的弯曲变形力。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。