用于卷扬设备的新型自动排、出绳装置的制作方法

1.本实用新型涉及起重或牵引设备领域，具体的说是一种用于卷扬设备的新型自动排、出绳装置，能够保证绳缆在卷筒上收放过程有序排列。


背景技术：

2.卷扬机，又称绞车，是用卷筒缠绕绳缆提升或牵引重物的设备，广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降、平拖和倾斜拽引重物，还可作现代化自动作业线的配套设备。绞车在运行过程中存在收绳时缠绳易乱绳、放绳时卷筒上的绳易松乱的现象，现在一般通过简易的手动辅助排绳或增加往复丝杠机构来实现收绳过程中的排绳功能，放出绳时依靠绳头加装配重或者绳头施加牵引来实现卷筒放绳过程中卷筒上的绳保持紧密排列。但是当加装配重或者施加的牵引力响应不及时时，就容易出现卷筒上的绳蓬松、散乱，这样非常容易产生安全事故。


技术实现要素：

3.为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种用于卷扬设备的新型自动排、出绳装置，零件制作简单，工作稳定，结构合理，维护方便，保证卷筒上的绳整齐紧密排列，在卷筒放出绳时，卷筒上的绳不蓬松、散乱。
4.为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
5.一种用于卷扬设备的新型自动排、出绳装置，包含有带出绳滑块、往复丝杠、传动轴、胀紧连接套和传动轴链轮，所述往复丝杠和传动轴平行设置，两端分别通过轴承安装在左支座和右支座上，所述往复丝杠和传动轴在左支座的外侧端通过变速传动机构传递动力，所述传动轴链轮通过设置于传动轴右端的胀紧连接套与之连接，所述传动轴链轮通过动力链条与动力源的动力链轮连接提供动力，所述带出绳滑块同时穿过往复丝杠和传动轴，并可在动力链轮的带动下在往复丝杠和传动轴上移动，所述带出绳滑块上设置带绳轮和压绳轮，所述卷扬设备上的绳缆穿过带绳轮和压绳轮之间的线槽，在动力链轮的带动下，所述带出绳滑块通过在往复丝杠和传动轴上往复运动实现排绳，出绳时，所述带出绳滑块的带绳轮带动绳缆沿与带绳轮相切的方向出绳。
6.所述带出绳滑块包含有带绳轮、压绳轮、导向体、夹板和单向轴承，所述导向体穿过往复丝杠,所述往复丝杠上设置往复螺旋槽，所述导向体上设置导销，通过导销在往复螺旋槽内运动实现所述导向体在往复丝杠上的往复运动，所述带绳轮内部安装单向轴承，所述单向轴承内圈通过安装于传动轴上长键槽内的u型键与传动轴形成滑动连接、外圈通过键与带绳轮连接，所述导向体及带绳轮的左右两侧分别通过夹板固定，所述压绳轮与带绳轮之间形成绳槽供绳缆通过，所述压绳轮的轴两端分别与左右两侧夹板的固定轴连接，并通过设置于轴）两端的压力调节机构使放绳时带绳轮将绳缆主动带出。
7.所述导向体内设置导向孔，所述导销设置于导向孔内，所述导销导向端插入往复丝杠的往复螺旋槽，另一端连接螺栓一，所述螺栓一外部套设弹簧一并通过压盖螺母压紧
导销，使所述导销在遇到往复丝杠上往复螺旋槽的高低点时可上下浮动，并在到达往复丝杠的往复螺旋槽终点换向时转动。
8.所述压力调节机构设置为两套，分别设置于轴的两端，单套压力调节机构包含有螺栓二、弹簧二和弹簧护套，所述固定轴通过背紧螺母锁固在夹板上，所述螺栓二穿过轴旋入另一背紧螺母和固定轴的螺纹孔内，所述弹簧二及弹簧护套套设于螺栓二外，旋转所述螺栓二的六方头调节压绳轮的压绳力度。
9.所述变速传动机构包含有相互啮合的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与往复丝杠连接，所述小齿轮与传动轴连接，所述大齿轮与小齿轮的齿数比满足卷扬设备滚筒每转动一周，所述带出绳滑块在往复丝杠上行走一个绳径或滚筒绳槽槽距的距离。
10.所述传动轴与外部接触件之间设置自润滑轴承，所述带绳轮外部设置支撑套。
11.所述动力链轮与传动轴链轮的齿数配比满足带绳轮的出绳线速度略大于卷扬设备滚筒的最大出绳线速度，所述动力链轮的动力源采用卷扬设备的动力或者其他动力源。
12.所述夹板上部固定设置限绳机构，包含有滚轮、芯轴和螺栓，所述滚轮设置于线槽的上方，其芯轴两端分别通过螺栓固定设置于两侧的夹板上，用以限制绳缆脱出线槽。
13.所述排、出绳装置安装于绞车左侧支座和绞车右侧支座上，在所述绞车左侧支座和绞车右侧支座上均布左右调节轴向条形孔，在左支座和右支座上分别设置径向条形孔，安装时分别连接绞车左侧支座与左支座、绞车右侧支座与右支座，通过径向调节轴向条形孔与径向条形孔的连接位置调整至合适的角度后固定，使得出绳方向适合于现场卷扬设备滚筒与导向定滑轮的切线角度。
14.所述排、出绳装置安装于绞车左侧支座和绞车右侧支座上，在所述绞车左侧支座和绞车右侧支座的上部圆弧上设置若干固定螺纹孔，所述排、出绳装置的左支座和右支座与圆弧对应位置设置若干弧状条形孔，安装时分别通过固定螺栓穿过相应的弧状条形孔旋入固定螺纹孔中适度固定，调整至合适的出绳角度后将固定螺栓拧紧，左支座、右支座分别固定安装于绞车左侧支座、绞车右侧支座上，使得出绳方向适合于现场卷扬设备滚筒与导向定滑轮的切线角度。
15.本实用新型结构简单，安装方便，传动平稳，便于拆卸，采用主动调节方式，适应不同的绞车出绳方式和出绳方向，既可以保证绳缆沿正确方向排、出绳，同时保证安装的牢固，结构合理，维修维护方便，提高了设备运行效率，延长了设备使用寿命，大大较少了产生安全事故的几率，适合大规模推广应用。
附图说明
16.图1为本实用新型结构示意图；
17.图2为带出绳滑块的结构示意图；
18.图3为本实用新型限绳机构的机构示意图；
19.图4为本实用新型安装俯视示意图；
20.图5为本实用新型出绳方向及安装示意图；
21.图6为本实用新型安装后侧面结构示意图；
22.图7为本实用新型排绳运行过程示意图；
23.图8为本实用新型出绳过程示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述：
25.如图1-2所示，该用于卷扬设备的新型自动排、出绳装置，包含有带出绳滑块1、往复丝杠2、传动轴3、胀紧连接套4和传动轴链轮5，所述往复丝杠2和传动轴3平行设置，两端分别通过轴承安装在左支座6和右支座7上，所述往复丝杠2和传动轴3在左支座6的外侧端通过变速传动机构传递动力，所述传动轴链轮5通过设置于传动轴3右端的胀紧连接套4与之连接，所述传动轴链轮5通过动力链条与动力源的动力链轮8连接提供动力，所述带出绳滑块1同时穿过往复丝杠2和传动轴3，并可在动力链轮8的带动下在往复丝杠2和传动轴3上移动，所述带出绳滑块1上设置带绳轮101和压绳轮102，所述卷扬设备上的绳缆穿过带绳轮101和压绳轮102之间的线槽119，在动力链轮8的带动下，所述带出绳滑块1通过在往复丝杠2和传动轴3上往复运动实现排绳，出绳时，所述带出绳滑块1的带绳轮101带动绳缆沿与带绳轮101相切的方向出绳。
26.作为优选的方式，所述带出绳滑块1包含有带绳轮101、压绳轮102、导向体103、夹板104和单向轴承105，所述导向体103穿过往复丝杠2,所述往复丝杠2上设置往复螺旋槽b，所述导向体103上设置导销106，通过导销106在往复螺旋槽b内运动实现所述导向体103在往复丝杠2上的往复运动，所述带绳轮101内部安装单向轴承105，所述单向轴承105内圈通过安装于传动轴3上长键槽内的u型键与传动轴3形成滑动连接、外圈通过键与带绳轮101连接，所述导向体103及带绳轮101的左右两侧分别通过夹板104固定，所述压绳轮102与带绳轮101之间形成绳槽119供绳缆通过，所述压绳轮102的轴107两端分别与左右两侧夹板104的固定轴108连接，并通过设置于轴107两端的压力调节机构使放绳时带绳轮101将绳缆主动带出。
27.所述单向轴承105的设计，使得带绳轮101只在卷扬设备滚筒放绳时与传动轴3同步转动，滚筒收绳时则可随绳速自由转动。
28.作为优选的方式，所述导向体103内设置导向孔，所述导销106设置于导向孔内，所述导销106导向端插入往复丝杠2的往复螺旋槽b，另一端连接螺栓一110，所述螺栓一110外部套设弹簧一109并通过压盖螺母111压紧导销106，使所述导销106在遇到往复丝杠2上往复螺旋槽b的沟槽高低点时可上下浮动，不至于卡死，并在到达往复丝杠2的往复螺旋槽b的沟槽终点换向时转动，实现带出绳滑块1的往复运动。而螺栓一110通过螺纹安装在所述导销106的上方，方便在维护、维修时取出或安装弹簧一109和导销106。
29.作为优选的方式，所述压力调节机构设置为两套，分别设置于轴107的两端，单套压力调节机构包含有螺栓二112、弹簧二113和弹簧护套114，所述固定轴108通过背紧螺母锁固在夹板104上，所述螺栓二112穿过轴107旋入另一背紧螺母和固定轴108的螺纹孔内，所述弹簧二113及弹簧护套114套设于螺栓二112外，旋转所述螺栓二112的六方头调节压绳轮102的压绳力度。
30.所述压力调节机构的作用是使压绳轮102将绳缆适度压紧在带绳轮101的线槽119内，，以保证放绳时带绳轮101将绳缆主动带出，保持带出绳滑块1与滚筒间的绳缆张紧，避免蓬乱，使压绳轮102与带绳轮101的中心连线应接近或垂直于带出的绳缆。
31.作为优选的方式，所述变速传动机构包含有相互啮合的大齿轮9和小齿轮10，所述大齿轮9与往复丝杠2连接，所述小齿轮10与传动轴3连接，所述大齿轮9与小齿轮10的齿数
比满足卷扬设备滚筒每转动一周，所述带出绳滑块1在往复丝杠2上行走一个绳径或滚筒绳槽槽距的距离。滚筒的宽度（缠绳的筒身长度）应尽可能满足带出绳滑块1在往复丝杠2上行走的中心距离加一个绳径。本实施例采用了最简单的大小齿轮传动实现变速的结构，当然，也可以采用其他的结构，实现变速的功能即可。
32.作为优选的方式，所述传动轴3与外部接触件之间设置自润滑轴承120，所述带绳轮101外部设置支撑套121。由于传动轴3和与其接触的件有相对滑动或转动，难免会造成磨损，因此本实施例设计了自润滑轴承120，采用含石墨的无油润滑套，延长了传动轴3的使用寿命，并方便作为易损件进行更换，以避免因复杂关键件磨损、损坏更换造成更大的损失。所述带绳轮101外部设置的支撑套121，限定了u型键、单向轴承105和带绳轮101的相对位置，确保轴向运动一致，提高了设备的稳定性。
33.作为优选的方式，所述动力链轮8与传动轴链轮5的齿数配比满足带绳轮101的出绳线速度略大于卷扬设备滚筒的最大出绳线速度（最佳设计的滚筒正常工作收放绳层为一、二层，最多不超过三层，如果工作收放绳层太多，易加快绳缆磨损速度），以充分保障带绳轮101与滚筒间的绳段张紧，防止蓬乱，通过调节机构使压绳轮102将绳缆适度压紧在带绳轮101的沟槽内，确保带绳轮101的带绳速度尽可能接近带绳轮101转动的槽底圆周线速度，满足设计带绳效果。
34.所述动力链轮8的动力源采用卷扬设备的动力或者其他动力源，也就是说，动力链轮8的动力源可以来自绞车卷筒，也可以取自绞车其他旋转机构或者外接其他动力的动力源。所述传动轴链轮5与动力链轮8之间通过动力链条连接，所述动力链条一侧设置链条张紧机构11，防止链条松动，也保证了整体结构的工作稳定性。
35.作为优选的方式，所述夹板104上部固定设置限绳机构，包含有滚轮116、芯轴117和螺栓118，所述滚轮116设置于线槽119的上方，其芯轴117两端分别通过螺栓118固定设置于两侧的夹板104上，用以限制绳缆脱出线槽119或造成绳缆与机构的零件互相磨损。
36.在确定绞车出绳方向后，用螺栓螺母紧固排、出绳装置，既保证排、出绳装置可以沿正确的方向排、出绳，同时装置安装也更加牢固。如图5所示，绞车的出绳方向不尽相同，可以水平、也可以竖直或者倾斜。绞车的出绳方式分两种，绳在操作人员一侧定义为内出绳，绳在远离操作人员的一侧定义为外出绳。
37.作为优选的方式，如图4所示，对于常规的接近竖直向上出绳的工作条件，所述排、出绳装置安装于绞车左侧支座12和绞车右侧支座13上，在所述绞车左侧支座12和绞车右侧支座13上均布左右调节轴向条形孔d，可以调节排出绳装置与主体绞车的轴向相对位置，弥补绞车装配带来的滚筒与支座间的相对位置误差，使带出绳滑块1在往复丝杠2上往复运动的区域与绞车卷筒的缠绳局域相符合；在左支座6和右支座7上分别设置径向条形孔c，安装时分别连接绞车左侧支座12与左支座6、绞车右侧支座13与右支座7，通过径向调节轴向条形孔d与径向条形孔c的连接位置调整至合适的角度，使得出绳方向适合于现场绞车滚筒与导向定滑轮的切线角度，以避免排、出绳装置零部件负载工作时承受较大的不合理外力而受损，然后固定安装螺栓，保证带出绳滑块1在卷筒轮缘之间顺畅地往复运动实现排绳。
38.作为另外一种更为适应广泛的安装方式，所述排、出绳装置安装于绞车左侧支座12和绞车右侧支座13上，在所述绞车左侧支座12和绞车右侧支座13的上部圆弧上设置若干固定螺纹孔d1，所述排、出绳装置的左支座6和右支座7与圆弧对应位置设置若干弧状条形
孔c1，安装时分别通过固定螺栓穿过相应的弧状条形孔c1旋入固定螺纹孔d1中适度固定，调整至合适的出绳角度后将固定螺栓拧紧，左支座6、右支座7分别固定安装于绞车左侧支座12、绞车右侧支座13上，使得出绳方向适合于现场卷扬设备滚筒与导向定滑轮的切线角度。在小角度范围调节出绳角度时，可通过弧状条形孔c1转动排、出绳装置的左支座6、右支座7来调节实现，在较大出绳角度的调节时，可以通过更换绞车左侧支座12、绞车右侧支座13上的固定螺纹孔d1与弧状条形孔c1匹配，再配合转动左支座6和右支座7上的弧状条形孔c1调节实现。
39.同时，可将左支座6和右支座7设置为镜像结构模式，通过调换它们的安装位置，可以适应前出绳和后出绳排、出绳功能的转换，大大提升了机构的实用性，有利于批量生产。
40.本实施例中，所述排、出绳装置采用双轴形式，即传动轴3和往复丝杠2同时穿过带出绳滑块1，所述传动轴3上有长键槽，可供u型键在传动轴3上的长键槽里滑动，而u型键同时带动带绳轮101转动，所述往复丝杠2上有往复螺旋线槽b，其轴向长度决定带出绳滑块1往复运动的距离。该装置的动力通过动力链轮8提供，所述传动轴链轮5与传动轴3之间采用胀紧连接套4连接，既可以传递扭矩，同时也可以限制扭矩过大超过胀紧连接套4最大传递扭矩时，胀紧连接套4通过打滑来保护整个传动装置，以在超载时可以保护设备不受损坏，相比于通常的键连接，胀紧连接套4的设计更加安全。安装排、出绳装置时带出绳滑块1位置与主体绞车绳排列位置对齐，导销106带动带出绳滑块1移动的方向i与绳排列的方向j始终保持一致。绞车收绳和放绳过程中，卷筒每转动一圈，带出绳滑块1轴向移动一个绳直径的距离。本实用新型传动平稳，便于拆卸，齿轮啮合采用半开式齿轮传动，结构简单，拆卸方便，利于调整带绳轮滑块1的位置。
41.下面具体说明本实用新型的工作原理和运行过程。
42.一、带出绳功能（状态如图7所示）。
43.主体绞车放出绳时，动力源带动动力链轮8转动，动力链轮8通过链条带动传动轴链轮5转动，传动轴链轮5通过胀紧连接套4将动力传输到传动轴3，通过胀紧连接套4来传递扭矩，同时胀紧连接套4和传动轴链轮5可以在传动轴向方向做调整，保证传动轴链轮5和动力链轮8对齐。所述传动轴3上有键槽结构，传动轴3通过u型键带动单向轴承105转动，u型键跟随带出绳滑块1移动，同时u型键传递动力，单向轴承105处于逆止状态，单向轴承105的外圈跟随内圈一起转动，单向轴承105外圈有键槽，通过键带动带绳轮101转动，带出绞车放出的绳缆。
44.计算匹配卷筒与带绳轮101直径比、传动轴链轮5与动力链轮8的齿数比，使带绳轮101所带出的绳缆的长度略大于卷筒放出绳缆长度，所谓“略大于”是允许绳缆与带绳轮101间有少量的滑动摩擦，以充分保证带绳轮101与卷筒件的绳缆张紧，实现排绳密实的效果，但又不能太大，如果太大绳缆与带绳轮101之间的滑动摩擦就要增加，加速了绳缆与带绳轮101的磨损，不仅减短使用寿命，还会带来安全隐患。
45.二、排绳功能（状态如图8所示）。
46.主体绞车收绳缆时，动力源带动动力链轮8转动，动力链轮8通过链条带动传动轴链轮5转动，传动轴链轮5通过胀紧连接套4将动力传输到传动轴3。所述传动轴3和往复丝杠2由变速传动机构的齿轮啮合，小齿轮10和传动轴3，大齿轮9和往复丝杠2通过键连接，传动轴3带动往复丝杠2旋转，导销106通过导向体103插在往复丝杠2的往复螺旋槽b里，往复丝
杠2通过齿轮啮合随传动轴3转动，导销106带动带出绳滑块1沿往复丝杠2和传动轴3在绞车卷筒轴向移动。绳缆被压绳轮102压在与带绳轮101之间形成的线槽119里，随带出绳滑块1左右移动。
47.当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。