一种工程机械用起重机钢丝卷扬机构的制作方法

本发明涉及钢丝绳卷扬机构技术领域，具体是一种工程机械用起重机钢丝卷扬机构。

背景技术：

起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。卷扬机构通过用卷筒缠绕钢绳提升或牵引重物，是起重机的重要组成部件，卷扬机构的卷筒是用来卷绕钢丝绳并将旋转运动转换为直线运动。

现有技术中，卷筒通常有单层卷绕和多层卷绕，多数起重机卷筒采用单层卷绕。近年来，随着我国经济的快速发展，大起重量、大扬程的起重设备需求不断增加，采用单层卷绕方式已无法满足用户需求。为此，出现了采用多层卷绕方式来增加卷筒的容绳量。在多层卷绕中，需保证钢丝绳平稳地卷绕到卷筒上，防止钢丝绳挤压。

采用在卷筒上开设绳槽的方式引导钢丝绳绕入卷筒，最大限度地保护了在卷筒上多层卷绕的钢丝绳，使其绳股之间的点接触区域大幅度减少，但实际上，绳槽卷筒对解决钢丝绳在乱绳本身并无大的帮助，反而，它对钢丝绳在卷筒的绕入偏角提出了要求。因此，解决钢丝绳在卷筒上乱绳需要控制钢丝绳的绕入偏角，使之尽可能小，最好是0。

此外，为避免钢丝绳出现“跳槽”或“越轨”现象，钢丝绳必须保持足够的拉力，以使钢丝绳能始终紧贴绳槽表面，但由于起重机负载情况不定，应加设钢丝绳压辊以确保钢丝绳能始终紧贴绳槽表面。

中国专利cn203715150u公开了用于卷扬机的压绳机构和包括该压绳机构的卷扬机。其中，压绳机构包括导向架和导向轮，导向轮沿钢丝绳的排绳方向可移动地安装在所述导向架上，导向架以使导向轮偏压钢丝绳的方式安装在所述卷扬机上，并使导向轮沿钢丝绳的排绳方向移动，进而使压绳机构同时兼有压绳和导绳的作用，提高了钢丝绳的使用寿命。导向轮的引入虽然减少了钢丝绳间的摩擦，但钢丝绳与导向轮间的摩擦仍然无可避免地存在，在实际应用中，由于钢丝绳受力较大，会给导向轮施加较大的压力，在频繁的工作中，导向轮会产生较大热量，还能可能导致排绳滚轮过热导致强度降低、失效、胶合等问题。

此外，对于压绳作用而言，在力的作用变化较大的情况下，单个部位的施加压力无法避免其他部位的钢丝绳绕入卷筒后重新翘起，且当钢丝绳绕到下一层时，仅通过弹簧无法施加恒定的压力，会引起压力骤变。

因此，有必要提供一种工程机械用起重机钢丝卷扬机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现要素：

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工程机械用起重机钢丝卷扬机构，包括机架、卷筒、压绳辊、排绳组件，其中，所述卷筒与机架可转动地连接，且其中一端与减速箱的输出端连接，所述减速箱的输入端与卷筒驱动装置连接，所述驱动装置的输出轴上设有制动装置；

所述卷筒的上方设有压绳辊，所述压绳辊的长度等于或大于卷筒的长度，所述压绳辊的两端各通过一个压力组件与机架可转动地连接，所述压力组件能够给压绳辊提供恒定的下压力；

所述卷筒入绳一侧设有排绳组件，所述排绳组件通过丝杠螺杆装置与机架连接，所述排绳组件能够沿卷筒的轴向移动。

进一步的，作为优选，所述机架上设有多组由电机驱动的轮对，能够通过轮轨系统在起重机桁架的轨道上移动。

进一步的，作为优选，所述卷筒的外壁上有与钢丝绳对应的绳槽，所述绳槽与卷筒端面呈一定角度，能够使钢丝绳连续且贴合地绕在卷筒上；

所述压绳辊上也设有与卷筒对应的绳槽，且压绳辊绳槽的长度等于或大于卷筒绳槽的长度，压绳辊与卷筒贴合时，其二者的绳槽间隙与钢丝绳的横截面相同。

进一步的，作为优选，所述所述排绳组件包括丝杠滑块装置；万向节、排绳滚轮，所述丝杠滑块装置与丝杠螺杆装置对应地连接，且所述丝杠螺杆装置能够通过丝杠驱动装置驱动丝杠滑块装置移动；

所述丝杠滑块装置通过万向节与排绳滚轮座连接，所述排绳滚轮座上设有排绳滚轮。

进一步的，作为优选，所述所述排绳滚轮座上设有钢丝润滑装置，所述钢丝润滑装置能够向钢丝绳与排绳滚轮的接触处喷射液体。

进一步的，作为优选，所述排绳滚轮座上设有钢丝检测装置，所述钢丝检测装置设置在排绳滚轮的两侧，且与出绳角同向倾斜。

进一步的，作为优选，所述压力组件包括压力构架、压力滑块组件、卷筒滑块、卷筒弹簧，所述压力构架为龙门型构架，其底部与机架固定连接，其两边的内侧为滑道，所述滑道上下分别有与其滑动连接的压力滑块组件、卷筒滑块，所述压力滑块组件与卷筒滑块间设有卷筒弹簧，所述卷筒滑块上设有轴承并与压绳辊可转动地连接，所述压力构架的上方设有下压杆，所述下压杆提供使压力滑块组件下移的力。

进一步的，作为优选，所述压力滑块组件包括滑块壳体、齿轮、齿轮锁止组件，所述滑块壳体两侧开口，其内部设有两个与其背面板可转动地连接的相互啮合的齿轮，且所述滑道为齿条滑道，两个所述齿轮分别与滑道两侧的齿条相互啮合，所述滑块壳体移动齿轮则会随之转动；

且，所述齿轮的前面开有内棘轮凹槽，所述内棘轮凹槽内设有与滑块壳体前面板连接的齿轮锁止组件，齿轮锁止组件能够通过旋转张开使齿轮锁止。

进一步的，作为优选，所述齿轮锁止组件包括锁止底座、转盘、棘爪，所述锁止底座与滑块壳体前面板连接，其为圆形且圆周分布有四根与之相切的连杆，每根连杆末端各与一个棘爪的中间铰接，

所述棘爪靠近中心的一端铰接有棘爪连杆，所述棘爪连杆另端铰接到位于锁止底座中心的转盘边缘，所述转盘与锁止底座铰接。

进一步的，作为优选，所述滑块壳体内可上下活动地设有推杆，所述推杆穿出滑块壳体底部一段距离，所述推杆通过两根与其铰接的锁止连杆与两侧的齿轮锁止组件的棘爪末端铰接，使得推杆上移或下移超出阈值时，锁止连杆推动棘爪末端使其向与锁止底座连杆垂直的方向旋转；

所述推杆上还设有推杆弹簧，所述推杆弹簧提供使推杆下移的力；

所述推杆上还设有连接到滑块壳体外部的解锁块；

且，所述推杆弹簧的弹力等于卷筒弹簧压缩量的下阈值时的弹力，所述下压杆的压力大于卷筒弹簧压缩量的下阈值时的弹力并小于卷筒弹簧压缩量的上阈值时的弹力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本申请中，通过排绳组件的万向节调整排绳滚轮座的角度，控制钢丝绳的绕入偏角，使得通过排绳滚轮的钢丝绳与卷筒上的绳槽平行，这样，钢丝绳就不会与卷筒的绳槽边沿相摩擦，更不会与相邻的钢丝绳相摩擦，避免了钢丝绳的摩擦损伤，故而延长了钢丝绳寿命。

本申请中，所述钢丝润滑装置能够向钢丝绳与排绳滚轮的接触处可以喷射水或其他润滑液体，能够降低钢丝绳与排绳滚轮间的摩擦力，还能够起到降温作用，降低了钢丝绳和排绳滚轮的磨损，还能避免排绳滚轮过热导致强度降低、失效、胶合等问题，并通过钢丝检测装置实时检测钢丝绳磨损情况，避免出现意外事故。

本申请中，卷筒弹簧压缩量低于下阈值或高于上阈值，其将推杆向上或向下移动，使齿轮锁止组件会解锁，从而使压力滑块组件向受力大的方向移动；

当卷筒弹簧压缩量在限定值范围内，所述压力滑块组件被限定在原位，从而起到给压绳辊提供恒定下压力的作用。

附图说明

图1为一种工程机械用起重机钢丝卷扬机构的结构示意图；

图2为一种工程机械用起重机钢丝卷扬机构的卷筒和压绳辊结构示意图；

图3为一种工程机械用起重机钢丝卷扬机构的排绳组件结构示意图；

图4为一种工程机械用起重机钢丝卷扬机构的压力组件结构示意图；

图5为一种工程机械用起重机钢丝卷扬机构的压力滑块组件中齿轮啮合结构示意图；

图6为一种工程机械用起重机钢丝卷扬机构的齿轮锁止组件结构示意图；

图7为一种工程机械用起重机钢丝卷扬机构的压力滑块组件中推杆锁止结构示意图；

图中：1、机架；2、卷筒；3、排绳组件；4、丝杠螺杆装置；5、压绳辊；6、压力组件；7、制动装置；8、卷筒驱动装置；9、丝杠驱动装置；10、减速箱；31、丝杠滑块装置；32、万向节；33、排绳滚轮；34、钢丝润滑装置；35、钢丝检测装置；36、排绳滚轮座；61、压力构架；62、压力滑块组件；63、卷筒滑块；64、滑道；65、下压杆；66、卷筒弹簧；621、滑块壳体；622、齿轮；623、齿轮锁止组件；624、解锁块；625、锁止连杆；626、推杆；627、推杆弹簧；6231、锁止底座；6232、转盘；6233、棘爪；6234、棘爪连杆。

具体实施方式

请参阅图1，本发明实施例中，一种工程机械用起重机钢丝卷扬机构，包括机架1、卷筒2、压绳辊5、排绳组件3，其中，所述卷筒2与机架1可转动地连接，且其中一端与减速箱10的输出端连接，所述减速箱10的输入端与卷筒驱动装置8连接，所述驱动装置8的输出轴上设有制动装置7；

所述卷筒2的上方设有压绳辊8，所述压绳辊8的长度等于或大于卷筒8的长度，所述压绳辊8的两端各通过一个压力组件6与机架1可转动地连接，所述压力组件6能够给压绳辊8提供恒定的下压力；

所述卷筒2入绳一侧设有排绳组件3，所述排绳组件3通过丝杠螺杆装置4与机架1连接，所述排绳组件3能够沿卷筒2的轴向移动。

本实施例中，所述机架1上设有多组由电机驱动的轮对，能够通过轮轨系统在起重机桁架的轨道上移动。

请参阅图2，本实施例中，所述卷筒2的外壁上有与钢丝绳对应的绳槽，所述绳槽与卷筒2端面呈一定角度，能够使钢丝绳连续且贴合地绕在卷筒2上；

所述压绳辊8上也设有与卷筒2对应的绳槽，且压绳辊8绳槽的长度等于或大于卷筒8绳槽的长度，压绳辊8与卷筒2贴合时，其二者的绳槽间隙与钢丝绳的横截面相同。

请参阅图3，本实施例中，所述排绳组件3包括丝杠滑块装置31；万向节32、排绳滚轮33，所述丝杠滑块装置31与丝杠螺杆装置4对应地连接，且所述丝杠螺杆装置4能够通过丝杠驱动装置9驱动丝杠滑块装置31移动；

所述丝杠滑块装置31通过万向节32与排绳滚轮座36连接，所述排绳滚轮座36上设有排绳滚轮3；

通过所述万向节32调整排绳滚轮座36的角度，控制钢丝绳的绕入偏角，使得通过排绳滚轮3的钢丝绳与卷筒2上的绳槽平行，这样，钢丝绳就不会与卷筒2的绳槽边沿相摩擦，更不会与相邻的钢丝绳相摩擦，避免了钢丝绳的摩擦损伤，故而延长了钢丝绳寿命。

请参阅图3，本实施例中，所述排绳滚轮座36上设有钢丝润滑装置34，所述钢丝润滑装置34能够向钢丝绳与排绳滚轮33的接触处喷射液体，可以喷射水或其他润滑液体，能够降低钢丝绳与排绳滚轮33间的摩擦力，还能够起到降温作用，降低了钢丝绳和排绳滚轮33的磨损，还能避免排绳滚轮33过热导致强度降低、失效、胶合等问题。

请参阅图3，本实施例中，所述排绳滚轮座36上设有钢丝检测装置35，所述钢丝检测装置35设置在排绳滚轮33的两侧，且与出绳角同向倾斜；

所述钢丝检测装置35为非接触式的无损钢丝截面检测装置，在一个实施例中，两侧的钢丝检测装置35分别为钢丝绳磁场规划传感器和钢丝绳探伤用传感器，钢丝绳磁场规划传感器主要作用是消除钢丝绳上的杂磁信号，使钢丝绳上的磁场均匀有序，当钢丝绳上有，比如：断丝、磨损、锈蚀、疲劳等损伤的时候，钢丝绳内部的磁场就会发生聚变，在钢丝绳表面就会产生漏磁场，钢丝绳探伤用传感器能够检测这种漏磁场，钢丝绳探伤用传感器根据漏磁场的大小，方向及形状的不同，把漏磁场转化为相应不同的电信号，再把这些电信号传给微机处理判断钢丝绳磨损情况；在另一个实施例中，通过两侧的钢丝检测装置35对钢丝绳横截面所在的一个平面发射红外距离感应，将平面内多个点的与钢丝绳的距离信号传输至微机处理，即可得到钢丝绳截面形状，进而判断钢丝绳磨损情况。

请参阅图4，本实施例中，所述压力组件6包括压力构架61、压力滑块组件62、卷筒滑块63、卷筒弹簧66，所述压力构架61为龙门型构架，其底部与机架1固定连接，其两边的内侧为滑道64，所述滑道64上下分别有与其滑动连接的压力滑块组件62、卷筒滑块63，所述压力滑块组件62与卷筒滑块63间设有卷筒弹簧66，所述卷筒滑块63上设有轴承并与压绳辊5可转动地连接，所述压力构架61的上方设有下压杆65，所述下压杆65提供使压力滑块组件62下移的力。

请参阅图5，本实施例中，所述压力滑块组件62包括滑块壳体621、齿轮622、齿轮锁止组件623，所述滑块壳体621两侧开口，其内部设有两个与其背面板可转动地连接的相互啮合的齿轮622，且所述滑道64为齿条滑道，两个所述齿轮622分别与滑道64两侧的齿条相互啮合，所述滑块壳体621移动齿轮622则会随之转动；

且，所述齿轮622的前面开有内棘轮凹槽，所述内棘轮凹槽内设有与滑块壳体621前面板连接的齿轮锁止组件623，齿轮锁止组件623能够通过旋转张开使齿轮锁止。

请参阅图6，本实施例中，所述齿轮锁止组件623包括锁止底座6231、转盘6232、棘爪6233，所述锁止底座6231与滑块壳体621前面板连接，其为圆形且圆周分布有四根与之相切的连杆，每根连杆末端各与一个棘爪6233的中间铰接，

所述棘爪6233靠近中心的一端铰接有棘爪连杆6234，所述棘爪连杆6234另端铰接到位于锁止底座6231中心的转盘6233边缘，所述转盘6233与锁止底座6231铰接；

所述棘爪6233向与锁止底座6231连杆方向平行，棘爪6233抵住齿轮622的内棘轮，齿轮622被锁止，滑块壳体621被限制移动；

所述棘爪6233向与锁止底座6231连杆垂直的方向旋转，棘爪6233离开齿轮622的内棘轮，齿轮622被解锁，滑块壳体621能够向受力方向移动；

请参阅图7，本实施例中，所述滑块壳体621内可上下活动地设有推杆626，所述推杆626穿出滑块壳体621底部一段距离，所述推杆626通过两根与其铰接的锁止连杆625与两侧的齿轮锁止组件623的棘爪6233末端铰接，使得推杆626上移或下移超出阈值时，锁止连杆625推动棘爪6233末端使其向与锁止底座6231连杆垂直的方向旋转；

所述推杆626上还设有推杆弹簧627，所述推杆弹簧627提供使推杆626下移的力；

所述推杆626上还设有连接到滑块壳体621外部的解锁块624；

且，所述推杆弹簧627的弹力等于卷筒弹簧66压缩量的下阈值时的弹力，所述下压杆65的压力大于卷筒弹簧66压缩量的下阈值时的弹力并小于卷筒弹簧66压缩量的上阈值时的弹力。

也就是说，当卷筒弹簧66压缩量低于下阈值，由于推杆弹簧627的下拉力作用，棘爪6233闭合，齿轮锁止组件623解锁，从而使压力滑块组件62下移；

当卷筒滑块63上移压缩卷筒弹簧66高于上阈值，其将推杆626顶起至克服推杆弹簧627的拉力作用并使其推杆626上移，使齿轮锁止组件623也会解锁，从而使压力滑块组件62上移；

当卷筒弹簧66压缩量在限定值范围内，所述压力滑块组件62被限定在原位，从而起到给压绳辊5提供恒定下压力的作用。

具体实施时，钢丝绳穿过排绳组件3绕在卷筒2上，具体地，通过所述万向节32调整排绳滚轮座36的角度，控制钢丝绳的绕入偏角，使得通过排绳滚轮3的钢丝绳与卷筒2上的绳槽平行，这样，钢丝绳就不会与卷筒2的绳槽边沿或相邻的钢丝绳相摩擦，避免了钢丝绳的摩擦损伤，并通过钢丝检测装置35实时检测钢丝绳磨损情况；

钢丝绳连续且贴合地绕在卷筒2与压绳辊8间的绳槽上，且压绳辊8给绕入卷筒2的钢丝绳提供下压力，当钢丝绳绕到上一层时，其相对环绕的半径变大，或钢丝绳放出到下一层时，其相对环绕的半径变小，卷筒弹簧66的压缩量会超出阈值；

卷筒弹簧66压缩量低于下阈值或高于上阈值，其将推杆626向上或向下移动，使齿轮锁止组件623会解锁，从而使压力滑块组件62向受力大的方向移动；

当卷筒弹簧66压缩量在限定值范围内，所述压力滑块组件62被限定在原位，从而起到给压绳辊5提供恒定下压力的作用。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。