自适应双向大角度的双卷筒轻型恒力绞盘的制作方法

本发明涉及一种绞盘，尤其是一种能实现钢丝绳自适应双向大角度恒力输出的双卷筒轻型恒力绞盘。

背景技术：

绞盘是车辆和船只必备的自我保护及牵引装置，可在沙漠、雪地、海滩、沼泽和泥泞路面等恶劣环境中施救或自救，也可进行清障和拖拉物品等作业。

目前使用最多的是电动绞盘，它可依靠车辆自身电力系统进行驱动，可在车辆死火情况下实现基本正常使用功能，安装简单并可实现多位置安装及迅速移位，但市场上大多为单卷筒结构，由于钢丝绳较长，使用距离不固定，卷筒上缠绕有多层钢丝绳，随着层数的不同，外层的钢丝绳输出拉力和线速度也不同，内层的钢丝绳也容易受到外层的挤压而损坏，这样就无法满足对线速度有严格要求的工况，也不利于负载的平稳运动；此外，由于牵引点位置不定，当大角度输出时同样会挤压该层其他圈上的钢丝绳。为实现绞盘的恒拉力输出，多利用三卷筒的结构，但结构复杂、体积较大、重量较重，不适合车载的安装和使用，同时未曾发现适应钢丝绳大角度输出的装置。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种自适应双向大角度的双卷筒轻型恒力绞盘，采用缠绕卷筒与摩擦卷筒双卷筒共轴布置，缠绕卷筒上缠绕有多层钢丝绳，摩擦卷筒上缠绕有单层钢丝绳，以保证钢丝绳的恒拉力输出，并在钢丝绳出口设置出绳装置，以实现钢丝绳双向大角度收集和输出并自适应不同高度牵引点。

本发明是这样实现的：

一种自适应双向大角度的双卷筒轻型恒力绞盘，其包括支撑装置、动力装置、摩擦卷筒、缠绕卷筒、排绳装置、出绳装置和钢丝绳，所述动力装置、排绳装置和出绳装置固定在所述支撑装置上，所述摩擦卷筒和缠绕卷筒固定在所述动力装置上，所述动力装置包括电机和行星减速器，所述电机固定在所述支撑装置的第一端，经所述行星减速器与所述摩擦卷筒相连，所述缠绕卷筒与所述摩擦卷筒共轴布置在所述支撑装置的中部，且所述缠绕卷筒与所述摩擦卷筒中间设有调节转速的差速器，所述差速器经所述行星减速器与所述电机相连，所述排绳装置包括直齿传动组、锥齿传动组和曲柄滑块组，所述直齿传动组安装在所述缠绕卷筒远离所述差速器的一侧，固定在所述支撑装置的第二端，所述直齿传动组通过锥齿传动组实现与所述曲柄滑块组的传动联接，所述钢丝绳经所述曲柄滑块组均匀往复规则地缠绕在所述缠绕卷筒上或从缠绕卷筒上释放，所述缠绕卷筒上缠绕有多层所述钢丝绳，所述摩擦卷筒上缠绕有单层所述钢丝绳，所述出绳装置固定在所述钢丝绳出口。

优选地，所述支撑装置包括绞盘架、支撑连杆和固定滑轮组，所述电机固定在所述绞盘架的第一端，所述绞盘架的上部安装有2根所述支撑连杆，其中一根支撑连杆上固定有所述曲柄滑块组和所述固定滑轮组，所述固定滑块组包括垂直布置且轨道面相切的2个滑轮，所述支撑连杆的下方固定有所述摩擦卷筒和缠绕卷筒，所述出绳装置安装在所述摩擦卷筒一侧，固定在所述固定滑轮组下方的所述绞盘架上。

优选地，所述电机输出轴安装有联轴器，所述联轴器输出端经所述行星减速器安装有主轴，所述摩擦卷筒通过花键连接在所述主轴的中间轴段上，所述差速器输入端连接所述主轴输出端，所述差速器的输出端连接有从动轴，所述缠绕卷筒通过花键连接在所述从动轴的中间轴段上。

优选地，所述直齿传动组包括第一齿轮和第二齿轮，所述锥齿传动组包括第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述曲柄滑块组包括曲柄、连杆、滑块和滑轨，所述第一齿轮固定在所述从动轴的输出轴端，所述第一齿轮、第一锥齿轮分别与所述第二齿轮、第二锥齿轮相互啮合传动，所述第二齿轮与所述第一锥齿轮通过第一销轴固定连接，所述第二锥齿轮与所述曲柄的第一端通过第二销轴固定连接，所述曲柄的第二端与所述连杆的第一端转动连接，所述连杆的第二端与所述滑块转动连接，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述滑轨固定在固定有固定滑轮组的支撑连杆上。

优选地，所述出绳装置包括支撑框架和约束轮组，所述支撑框架安装在所述摩擦卷筒一侧，固定在所述固定滑轮组下方的所述绞盘架上，所述约束轮组与所述支撑框架转动连接。

优选地，所述滑轨上表面加工有直线滑道，所述滑块上安装有垂直布置且轨道面相切的2个滑轮。

优选地，所述支撑框架两端各设有上下对称的2个圆弧型滑槽，所述约束轮组包括平行布置且轨道面相切的2个滑轮和与滑槽滑动连接的4个滑块。

优选地，所述差速器包括4个周向布置且依次首尾啮合的锥齿轮。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的自适应双向大角度的双卷筒轻型恒力绞盘设有缠绕卷筒和摩擦卷筒，其中摩擦卷筒上缠绕有单层钢丝绳，多余的钢丝绳通过缠绕卷筒收集，以保证钢丝绳的恒拉力输出。

(2)本发明采用直齿传动组和锥齿传动组，将从动轴竖直平面的转动转化为水平面的转动，并采用曲柄滑块组实现滑块的直线往复运动，以将多余钢丝绳均匀往复规则地缠绕在缠绕卷筒上或从缠绕卷筒上释放，实现多余钢丝绳的自动收集和输出。

(3)本发明采用差速器调节缠绕卷筒和摩擦卷筒的转速，使得两卷筒上钢丝绳线速度保持一致，以避免缠绕卷筒受力过大或其上钢丝绳松弛。

(4)本发明滑块上和支撑连杆上均设有垂直布置且轨道面相切的2个滑轮，以实现钢丝绳的光滑平稳传递。

(5)本发明在钢丝绳出口设有平行布置且轨道面相切的2个滑轮，整体可自适应转动，以实现钢丝绳双向大角度收集和输出并自适应不同高度牵引点，同时一侧滑轮用于提供转向时另一侧滑轮用于配合压紧以防钢丝绳松脱。

(6)本发明采用缠绕卷筒和摩擦卷筒共轴布置，结构更加紧凑，体积更小，重量更轻。

附图说明

图1为本发明的自适应双向大角度的双卷筒轻型恒力绞盘的结构示意图；

图2为本发明的自适应双向大角度的双卷筒轻型恒力绞盘的剖视图；

图3为本发明的排绳装置的结构示意图；

图4为本发明的出绳装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例、特征和性能方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

如图1所示，一种自适应双向大角度的双卷筒轻型恒力绞盘，其包括支撑装置1、动力装置2、摩擦卷筒3、缠绕卷筒4、排绳装置5、出绳装置6和钢丝绳7，动力装置2、排绳装置5和出绳装置6固定在支撑装置1上，摩擦卷筒3和缠绕卷筒4固定在动力装置2上，动力装置2包括电机21和行星减速器22，电机21固定在支撑装置1的第一端，经行星减速器22与摩擦卷筒3相连，缠绕卷筒4与摩擦卷筒3共轴布置在支撑装置1的中部，且缠绕卷筒4和摩擦箭筒3中间设有差速器8，差速器8经行星减速器22与电机21相连，以调节摩擦卷筒3和缠绕卷筒4转速，排绳装置5包括直齿传动组51、锥齿传动组52和曲柄滑块组53，直齿传动组51安装在缠绕卷筒4远离差速器8的一侧，固定在支撑装置1的第二端，直齿传动组51通过锥齿传动组52实现与曲柄滑块组53的传动联接，钢丝绳7经曲柄滑块组53均匀往复规则地缠绕在缠绕卷筒4上或从缠绕卷筒4上释放，缠绕卷筒4上缠绕有多层钢丝绳7，摩擦卷筒3上缠绕有单层钢丝绳7，出绳装置6固定在钢丝绳7出口。

如图2所示，支撑装置1包括绞盘架11、支撑连杆12和固定滑轮组13，电机21固定在绞盘架11的第一端，绞盘架11的上部安装有2根支撑连杆12，其中一根支撑连杆12上固定有曲柄滑块组53和固定滑轮组13，固定滑块组13包括垂直布置且轨道面相切的2个滑轮，支撑连杆12的下方固定有摩擦卷筒3和缠绕卷筒4，出绳装置6安装在摩擦卷筒3一侧，固定在固定滑轮组13下方的绞盘架11上。

如图2所示，电机21输出轴安装有联轴器23，联轴器23输出端经行星减速器22安装有主轴9，摩擦卷筒3通过花键连接在主轴9中间轴段上，差速器8包括4个周向布置且依次首尾啮合的锥齿轮，其输入端锥齿轮81连接主轴9输出端，其输出端锥齿轮82连接有从动轴10，另外两个相对锥齿轮83可沿啮合面转动，缠绕卷筒4通过花键连接在所述从动轴10的中间轴段上。

如图2和图3所示，直齿传动组51包括第一齿轮511和第二齿轮512，锥齿传动组52包括第一锥齿轮521和第二锥齿轮522，曲柄滑块组53包括曲柄531、连杆532、滑块533和滑轨534，第一齿轮511固定在从动轴10输出轴端，第一齿轮511、第一锥齿轮521分别与第二齿轮512、第二锥齿轮522相互啮合传动，第二齿轮512与第一锥齿轮521通过第一销轴520固定连接，第二锥齿轮522与曲柄531的第一端通过第二销轴530固定连接，曲柄531的第二端与连杆532的第一端转动连接，连杆532的第二端与滑块533转动连接，滑轨534固定在固定有固定滑轮组13的支撑连杆12上，滑轨534上表面加工有直线滑道，滑块533嵌入滑道中实现滑动连接，滑块533上安装有垂直布置且轨道面相切的2个滑轮。

如图1和图4所示，出绳装置6包括支撑框架61和约束轮组62，支撑框架61安装在摩擦卷筒3一侧，固定在固定滑轮组13下方的绞盘架11上，其两端各设有上下对称的2个圆弧型滑槽，约束轮组62包括平行布置且轨道面相切的2个滑轮和与滑槽滑动连接的4个滑块，与支撑框架61构成转动连接。平行布置且轨道面相切的2个滑轮整体可自适应转动，以实现钢丝绳7双向大角度收集和输出，并自适应不同高度牵引点，同时一侧的滑轮用于提供转向时另一侧的滑轮用于配合压紧以防钢丝绳7的松脱。

优选的，绞盘架11为凹字形，电机21的机身固定在绞盘架11的侧壁上，摩擦卷筒3、差速器8和缠绕卷筒4同轴的固定在绞盘架11的凹槽内部，摩擦卷筒3和缠绕卷筒4的上方固定有2根支撑连杆12，电机21的输出轴和行星减速器22位于绞盘架11的凹槽内，直齿传动组51位于绞盘架11的另一侧壁的外侧，直齿传动组51和锥齿传动组52将从动轴10竖直平面的转动转化为水平面的转动，并采用支撑连杆12上的曲柄滑块组53实现滑块533的直线往复运动，以将钢丝绳7均匀往复规则地缠绕在缠绕卷筒4上或从缠绕卷筒4上释放，实现钢丝绳7的自动收集和输出，出绳装置6固定在绞盘架11的凹槽内部，安装在固定滑轮组13下方，实现钢丝绳7大角度收集和输出并自适应不同高度牵引点。

在实际使用中，钢丝绳7输出时，电机21输出轴逆时针旋转，经联轴器23传递给行星减速器22，减速并放大转矩后带动主轴9逆时针转动，以带动其上摩擦卷筒3逆时针转动放出钢丝绳7；主轴9经差速器8调速后带动从动轴10逆时针转动，以带动其上的缠绕卷筒4逆时针转动，配合摩擦卷筒3将钢丝绳7经出绳装置6送出，出绳装置6的其中一个滑轮进行钢丝绳7的转向，另一个滑轮用于配合压紧防止钢丝绳7的松脱；从动轴10经直齿传动组51、锥齿传动组52和曲柄滑块组53将逆时针转动转换为直线往复运动，将滑块533移动至缠绕卷筒4出绳位置，将钢丝绳7经滑块533上竖直滑轮、水平滑轮和固定滑轮组13的水平滑轮、竖直滑轮依次光滑导向传送至摩擦卷筒3上，如此便完成了钢丝绳7的恒力输出。

钢丝绳7收集时，电机21输出轴顺时针旋转，经联轴器23传递给行星减速器22，减速并放大转矩后带动主轴9顺时针转动，以带动其上摩擦卷筒3顺时针转动经出绳装置6的2个滑轮收集钢丝绳7；主轴9经差速器8调速后带动从动轴10顺时针转动，以带动其上的缠绕卷筒4顺时针转动，经摩擦卷筒3将多余钢丝绳7收集到缠绕卷筒4上；从动轴10经直齿传动组51、锥齿传动组52和曲柄滑块组53将顺时针转动转换为直线往复运动，将滑块533移动至缠绕卷筒4收绳位置，将多余钢丝绳7经固定滑轮组13上竖直滑轮、水平滑轮和滑块533上水平滑轮、竖直滑轮依次光滑导向传送至缠绕卷筒4上，如此便完成了钢丝绳7的恒力收集。

综上，本发明具有以下优点：

本发明利用摩擦卷筒缠绕单层钢丝绳以保证恒拉力输出，并利用缠绕卷筒用以收集多余的钢丝绳，同时两卷筒共轴布置以减小体积，减轻重量；利用曲柄滑块组实现滑块的直线往复运动，以将多余钢丝绳均匀往复规则地缠绕在缠绕卷筒上或从缠绕卷筒上释放，实现多余钢丝绳的自动收集和输出；利用差速器调节两卷筒的转速，以避免缠绕卷筒受力过大或其上钢丝绳松弛；设有两组各2个滑轮，2个滑轮垂直布置且轨道面相切，以实现钢丝绳的光滑平稳传递；钢丝绳出口设有整体可自适应转动的2个滑轮，平行布置且轨道面相切，以实现钢丝绳双向大角度收集和输出并自适应不同高度牵引点，同时一侧用于提供转向时另一侧用于配合压紧以防松脱。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。