一种一端托轮支撑的电缆绞车的制作方法
【技术领域】
[0001]本说明书中提及的电缆绞车，是卷放电缆的一种设备，用于将连接两个相对移动的物体之间的电缆保持平顺和合适的松紧状态，防止与周边物体刮擦、缠绕，产生死结拉断等事故的发生。该设备中一个部件为圆筒状(也可以是多边型)的物体，用以卷绕存放电缆。
[0002]电缆绞车的适应性较强，所连接的相对移动的物体，一般无固定的移动轨道或路线(比如科考船拖拽的海洋探测器)。如果它装设在移动物体上，除了移动物体本身的移动无固定的移动轨道或路线外，其卷筒上放出的电缆所连接的非移动对象一般也经常变更(比如岸电馈电船载电缆绞车)。为适应无特定轨道的工作状况，电缆绞车需要人工干预操作。电缆绞车对移动电缆的导向要求较高，卷绕移动电缆的卷筒一般配置排线器，有时还配置其他导向装置。
【背景技术】
[0003]电缆绞车的卷筒内有很大的空间。为了使设备紧凑，碳刷-滑环组一般装设在卷筒内。碳刷-滑环组在电气上属于滑动电接触，碳刷是易耗品，需要打开卷筒定期检查维护，一般需要将卷筒某一侧的端板做成可拆卸的端盖。卷筒在工作时会有转动，因此需要支撑起卷筒方便其转动。目前的卷筒大多两端均采用轴端支撑，即在卷筒的中心轴上安装轴承，卷筒通过轴承安装在底座上，底座通过卷筒中心轴上的轴承支撑卷筒的重量。轴端支撑妨碍了卷筒端盖的拆卸，需拆除轴端支撑方能打开卷筒的端盖。这会给碳刷-滑环的检查维护造成很大的麻烦。
【发明内容】
[0004]为了解决碳刷-滑环组的检查维护问题，本实用新型的卷筒一端仍然使用轴端支撑，另一端采用托轮支撑。使用托轮支撑不会妨碍打开卷筒端盖，这样，就可以很方便地对卷筒内的装置进行维修。
[0005]托轮支撑的主要部分是两个托轮和一个轮圈。托轮装设在卷筒端盖处的侧下方，卷筒轴线的左右各一个。在卷筒上紧靠端盖处，装设轮圈。两个托轮与轮圈保持良好的滚动接触，支撑起卷筒该端的重量。两个托轮的中心对卷筒中心形成的角度一般在45° -120°之间。除非特殊需要，两个托轮对卷筒的垂直中心面一般对称布置，形成稳定的三角形。
[0006]卷筒的驱动可以使用常规的轴端驱动。在这种驱动模式下，驱动马达通过减速机驱动卷筒主轴来驱动卷筒。此时如果使用带空心轴的减速机，可以将卷筒中心轴的一端穿入减速机的空心轴，借用减速机的轴承来实现轴端支撑。
[0007]也可以通过驱动托轮来驱动卷筒。在这种驱动模式下，在托轮和轮圈上加工齿形，互相啮合。马达通过减速机驱动带齿的托轮带动带齿的轮圈来驱动卷筒。
[0008]为了使移动电缆在卷筒上卷绕整齐，卷筒上的电缆通过排线器收放。排线器也由卷筒的传动系统驱动:在卷筒主轴上安装主动链轮，通过链条带动从动链轮，驱动排线器丝杠旋转，带动排线器配合卷筒上电缆的收放同步移动。
[0009]当移动电缆很长时，如果像钢丝绳卷筒一样只在卷筒上卷绕一层，则卷筒体积将会很大，为此可以考虑在卷筒上卷绕多层电缆。当卷筒上一层电缆绕满后，需要将电缆继续卷绕在该层电缆之上，此时卷筒需继续按原方向旋转，同步驱动的丝杠也继续按原方向旋转，但排线器需要反向移动往回排线，一般的单向螺旋丝杠不能实现这个需要。本实用新型使用双向丝杠带动排线器，可解决换向问题。
[0010]在双向丝杠上，交叉地刻有左旋和右旋两种螺纹，除了旋向之外，两种螺纹的螺距、槽形等参数都相同，在丝杠的端部，有过渡螺纹将左旋螺纹和右旋螺纹平滑地连接。滑块嵌在某个旋向的螺纹中，滑块推动排线器移动。滑块移动到某旋向螺纹的端部后，开始进入过渡螺纹，滑块受过渡螺纹的压制逐渐改变方向，当滑块进入反旋向的螺纹，即完成了排线器的换向。
【附图说明】
[0011]附图1是一端托轮支撑的电缆绞车的示意图，图中卷筒采用轴端驱动。图中1是卷筒端盖，2是轮圈，3是移动电缆，4是排线器，5是排线丝杠，6是卷筒固定端板，7是卷筒驱动马达，8是减速机，9是主动链轮，10是链条，11是从动链轮。附图2是附图1的左视图，卷筒端盖已卸去。图中3是移动电缆，4是排线器，12是托轮，13是碳刷，14是滑环，15是卷筒。
[0012]附图3是双向丝杠的示意图。图中21是左旋螺纹，22是右旋螺纹，23是在左旋螺纹中的滑块，24是过渡螺纹，25是在过渡螺纹中的滑块。
【具体实施方式】
[0013]如图1和图2所示，在卷筒15的一端使用轴端支撑。轴端支撑可以使用单独的轴承、轴承座，也可以利用减速机的轴承。图1显示的是利用减速机8的轴承来支撑。卷筒的另一端使用两个布置在卷筒15侧下方的托轮12来支撑。两个托轮的中心A、B和卷筒中心0形成等腰三角形。除非特殊需要，两个托轮对卷筒的垂直中心面一般对称布置。轮圈2安装在卷筒15上，表面有较好的圆柱度，其中心线与卷筒主轴中心线重合。卷筒15在轴端-托轮的支撑下可以平稳旋转。
[0014]在卷筒内装有碳刷13，滑环14，通过碳刷-滑环组完成卷筒上旋转的移动电缆与固定的电气设备的电气连接。在卷筒托轮支撑的一端，有端盖1。由于没有轴端支撑的妨碍，可以方便地卸下端盖1，对卷筒内设施进行检查维护。卷筒另一端的端板6，可以用螺栓与卷筒体连接，也可以用电焊连接。移动电缆3卷绕在卷筒外部。
[0015]图1示出的电缆绞车采用轴端驱动，驱动马达7通过减速机8驱动卷筒主轴来驱动卷筒。减速机8除了驱动卷筒外，还承担了卷筒一端的轴端支撑的任务。在轴端驱动模式，托轮只承担卷筒一端的支撑，不承担其他工作。
[0016]也可以通过驱动托轮来驱动卷筒，在这种驱动模式下，在托轮12和轮圈2上加工齿形，互相啮合，托轮和轮圈实际上是齿轮，驱动马达通过减速机驱动有齿托轮带动大齿圈来驱动卷筒。这种驱动方式的电缆绞车与轴端驱动的电缆绞车结构相差不大。驱动托轮的马达一般仍需使用减速机减速，但由于有齿托轮和大齿圈的减速作用，减速机可以很小。
[0017]电缆绞车配置排线器4，排线器4也由卷筒传动系统带动。在卷筒主轴上，装有主动链轮9，通过链条10带动从动链轮11来带动双向丝杠5与卷筒同步旋转，卷筒旋转一圈，丝杠5带动排线器4向合适的方向移动一个电缆直径的距离，使移动电缆在卷筒上卷绕整齐。
[0018]为了解决电缆绞车的多层卷绕，需解决排线器的换向问题，为此排线器丝杠采用双向丝杠。
[0019]双向丝杠如图2所示。在双向丝杠上，交叉地刻有左旋和右旋两种螺纹，除了旋向之外，两种螺纹的螺距、槽形等参数都相同。滑块嵌在某个旋向的螺纹中，图中的滑块23嵌在左旋螺纹21中，滑块23推动排线器移动，图中排线器未画出。在丝杠的端部，有过渡螺纹24将左旋螺纹21和右旋螺纹22平滑地连接。滑块移动到某旋向螺纹的端部后，开始进入过渡螺纹24，滑块受过渡螺纹的压制逐渐改变方向。图中滑块25表示处于过渡螺纹中间的位置，滑块此时处于丝杠最端部。当滑块进入反旋向的螺纹，即完成了排线器的换向。
【主权项】
1.一种一端托轮支撑的电缆绞车，具有一个卷筒，卷筒的外部用于卷绕电缆，内部装设滑环和碳刷，通过收放卷筒上的移动电缆连接两个相对自由移动的电气设备，其特征是:卷筒的一端采用轴端支撑，卷筒的另一端采用托轮支撑，托轮装设在卷筒端盖处的侧下方，卷筒轴线的左右各一个，在卷筒上紧靠端盖处，装设轮圈，两个托轮与轮圈保持良好的接触，支撑起卷筒该端的重量。2.根据权利要求1所述的一端托轮支撑的电缆绞车，其特征还在于:卷筒使用轴端驱动，马达通过减速机带动卷筒主轴来驱动卷筒。3.根据权利要求2所述的一端托轮支撑的电缆绞车，其特征还在于:对卷筒一端的轴端支撑可借用减速机的轴承来实现。4.根据权利要求1所述的一端托轮支撑的电缆绞车，其特征还在于:托轮除了提供对卷筒一端的支撑外，还提供对卷筒的驱动，在这种驱动模式下，在托轮和轮圈上加工齿形，互相啮合，马达通过减速机驱动带齿的托轮带动带齿的轮圈来驱动卷筒。5.根据权利要求1所述的一端托轮支撑的电缆绞车，其特征还在于:卷筒上的电缆通过排线器收放。6.根据权利要求5所述的一端托轮支撑的电缆绞车的排线器，其特征还在于:排线器用双向丝杠带动，排线器移动到卷筒端部时，由于双向丝杠的自动换向作用，可自动向返回方向排线。
【专利摘要】一种一端托轮支撑的电缆绞车，具有一个卷筒，卷筒的外部用于卷绕电缆，内部装设滑环和碳刷。卷筒的一端采用轴端支撑，另一端采用托轮支撑，可以方便地打开该端的卷筒端盖1，对卷筒内的碳刷、滑环等装置进行检修。托轮12装设在卷筒端盖处的侧下方，卷筒轴线的左右各一个。在卷筒上紧靠端盖处，装设轮圈2。两个托轮与轮圈保持良好的接触，支撑起卷筒该端的重量。卷筒可以使用轴端驱动，也可以使用托轮驱动。电缆绞车使用排线器4，由卷筒驱动系统通过主动链轮9，链条10，从动链轮11带动双向丝杠5驱动。双向丝杠可以在不改变丝杠旋转方向的情况下，完成排线器的换向移动。
【IPC分类】B65H54/30, B65H75/44
【公开号】CN204980666
【申请号】CN201520431520
【发明人】史建忠
【申请人】江阴凯达机电制造有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年6月11日