专利名称：绞车自动排、出绳装置的制作方法
技术领域：
本发明属于牵引提升设备技术领域，尤其是涉及一种应用于绞车的自 动排、出绳装置。
背景技术：
绞车包括气动绞车、液压绞车、电动绞车，绞车作为牵引、提升的动 力设备，广泛应用于油田、地质钻井、矿山开采等场所， 一直以来都没有 一个有效地排、出绳机构，无一例外的存在一个排绳易松乱的致命缺点， 特别是油田钻机以及类似油田钻机使用条件下使用的绞车，大部分都基本
是竖直向上出绳，其天滑轮距绞车的高度一般在30-50m，在无负载的条件 下乱绳就显得更为突出，如果巻筒放绳速度较快，而天滑轮另一侧的钢丝 绳因没有负荷，下降速度较慢，巻筒上的钢丝绳就会蓬松、散乱，而在提 升重物时，就可能产生重物在某一时刻顿下一段距离的现象，因为这个缺 点，几乎每年每个油田都要付出昂贵的生命代价。多少年来，国内外不少 人士都在这方面进行探索，却一直没有找到一个较好的解决方案，因为钻 机平台上的设备较多，而安放绞车的空间有限，这就要求这个机构既不能 太复杂、庞大，又要能切实地解决存在的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的技术问题和不足，提供一种不仅能 使绳在巻筒上自动有序地排列，而且在放绳时能将绳强行带出，设计新颖、 结构合理、安全性能高的绞车自动排、出绳装置。
本发明的技术方案是包括配速箱和出绳机构，出绳机构包括双向丝 杠、棘齿轴、带绳轮、压绳轮和滑块，双向丝杠和棘齿轴平行安装在左、 右支板上，配速箱设置在双向丝杠和棘齿轴一端的传动轴上，带绳轮安装 在棘齿轴上，带绳轮包括带绳轮芯和位于带绳轮芯外部的耐磨材料层，带 绳轮芯和棘齿轴之间装有棘齿销，棘齿销通过位于带绳轮芯内的棘齿销压 簧和压簧螺钉设置在棘齿轴上的"L"形面内，带绳轮的外面对应设置压绳轮，压绳轮的两侧装有压紧装置，压绳轮通过压紧装置将绳压在带绳轮 上，滑块安装在双向丝杠上，滑块与双向丝杠之间装有导销，带绳轮、压 绳轮、滑块、压紧装置连接在一起。
考虑到在不同条件下使用的绞车，其固定位置不尽相同，在左、右支 板上设计有环形阶梯槽，双向丝杠和棘齿轴通过推力轴承固定在环形阶梯 槽内。
本发明的有益效果是由于采用了双向丝杠的结构原理，通过传动匹 配使绞车的巻筒每转动一圈，出绳机构在巻筒的轴线方向移动一个绳径的 距离，以保证钢丝绳在巻筒上的有序排列，而且可通过改变取力链轮与从 动链轮的传动比，满足不同绳径的要求；根据绞车的巻筒尺寸及缠绳层数，
通过传动匹配，使绞车放绳(特别空载放绳)时，出绳机构的出绳线速度 始终大于巻筒每一层绳的出绳线速度，以保证巻筒上的绳在张紧状态下有 序释放，不致产生松涨等现象，以避免巻筒上的绳松乱而在提升时造成事
故隐患；带绳轮与传动轴由于采用棘齿传动方式，即在绞车放绳时，带绳 轮要强行将绳带出，而绞车收绳时则可随巻筒的速度自由转动，带绳轮的 外部采用软质耐磨材料，以避免损伤钢丝绳又方便拆卸更换；因为绞车的 实际使用状况下，天滑轮的高度不尽相同，绞车的安放位置不尽相同，再 加上巻筒绕绳层数随绞车的收、放绳随时变化，钢丝绳对出绳角度成为变 数，设计中出绳机构浮动以取力轴轴线为中心，即满足了动力源与该机构 的紧密关联性，又可满足以上条件下出绳角度的变化需求，使整套装置具 有很强的实用性和适用性，可应用于不同条件及环境下使用的各类绞车。
图l为本发明绞车自动排、出绳装置的结构示意图2为图1的A向局部剖视图3为图1中酉fi速箱部分的结构示意图4为图1中支板部分的侧面局部示意图5为图1中压紧装置的结构示意图。图中标注说明1、取力轴，2、取力链轮，3、限位套，4、链条，5、 从动链轮，6、配速箱，7、左支板，8、压紧装置，9、限位杠，10、带绳 轮，11、压绳轮，12、压绳轮轴，13、棘齿轴，14、右支板，15、推力轴 承，16、限位板，17、双向丝杠，18、滑块，19、夹板，20、导销，21、 导销压簧，22、压簧螺钉，23、绳，24、压簧螺钉，25、棘齿销，26、压 簧，27、耐磨材料层，28、带绳轮芯，29、螺钉，30、小齿轮，31、双联 齿轮，32、轴承盖，33、大齿轮，34、轴承，35、阶梯槽，36、压簧螺钉， 37、弹簧，38、外套，39、压头
具体实施例方式
从图l所示本发明绞车自动排、出绳装置的结构示意图可以看出，本 发明包括配速箱6和出绳机构，出绳机构包括双向丝杠17、棘齿轴13、 带绳轮10、压绳轮11和滑块18，双向丝杠17和棘齿轴13平行安装在左 支板7和右支板14上，配速箱6设置在双向丝杠17和棘齿轴13 —端的 传动轴上。本发明在使用中放置在绞车的上部或者侧面，通过与左、右支 板7、 14相连的四个立柱固定在绞车的底座上。
从图3所示配速箱部分的结构示意图可以看出，通过取力链轮2和取 力轴1从绞车的传动系统的适当位置获取动力，通过链条4将动力传递给 配速箱6的从动链轮5，配速箱6带动棘齿轴13及双向丝杠17转动。
图2为图1的A向局部剖视图，从图中可以看出，带绳轮10安装在 棘齿轴13上，带绳轮10的里面为带绳轮芯28，带绳轮10的外层为可更 换的的软质耐磨材料层27，耐磨材料层27通过螺钉29安装在带绳轮芯 28上，可作为易损件简便更换，延长了机构的整体寿命。带绳轮芯28和 棘齿轴13之间装有棘齿销25，带绳轮芯28内的棘齿销压簧26和压簧螺 钉24将棘齿销25卡在棘齿轴13上的"L_"形面内。滑块18安装在双向 丝杠17上，滑块18与双向丝杠17之间装有导销20，导销20通过导销压 簧21和压簧螺钉22压在双向丝杠17双向螺旋槽内。带绳轮10的外面对 应设置压绳轮ll，压绳轮ll为随动轮，它可以随绳的收放自由回转。带绳轮IO、压绳轮ll、滑块18、压紧装置8通过夹板19连接在一起，带绳 轮10的两侧装有夹板19，滑块18连接在夹板19上，压绳轮11的两侧装 有压紧装置8，带绳轮10的轴向移动由双向丝杠17和滑块机构通过夹板 19控制。
从图5所示压紧装置的结构示意图可以看出，压紧装置8由压头39、 外套38、弹簧37和压簧螺钉36组成，压头39压在压绳轮轴12上。压紧 装置8通过调节弹压压绳轮轴12，使压绳轮11以适当的力量将绳23压在 带绳轮10上。
双向丝杠17的转动，并通过滑块18中的导销20带动整个出绳机构 在双向丝杠17和棘齿轴13上左右移动，由于绞车的绳23是从出绳机构 的压绳轮11和带绳轮10之间穿过，从而带动绳23随绞车巻筒的转动在 绞车巻筒轴线方向来回移动。通过链轮、配速箱6及双向丝杠17旋距的 配比，使绞车的巻筒每转动一圈，出绳机构即带动绳23在绞车巻筒轴线 方向移动一个绳径的距离。
当绞车放绳(特别是无载放绳)时，棘齿轴13带动带绳轮10强行将 绳带出，通过配速箱6的速度配比，使带绳轮10的出绳线速度始终大于 巻筒任何一层绳的出绳线速度，这就使得绞车放绳(特别是无载放绳)时， 巻筒上的缠绳不会因为绞车放绳速度快、绳的下降速度慢而膨松、错乱； 当绞车收绳时，棘齿轴13上的"L"形面可以将安装在带绳轮10内的棘 齿销25顶起，使带绳轮10可以在棘齿轴13上随巻筒的收绳速度回转， 再在巻筒上加以常用的压绳机构，就使得绞车无论在有载还是无载条件下 的收放绳时，绳可以在巻筒上自动有序地缠绕和整齐排列。
考虑到在不同条件下使用的绞车，其固定位置不尽相同，而且随着绞 车的收放绳，绞车巻筒上的绕绳层数也在随时变化，因而绞车的出绳角度 也就成为不定数，因此设计中，在固定的左、右支板7、 14上，以取力中 心轴线为圆心，设计了两个环形阶梯槽35，如图4所示，加推力轴承15 以限制机构的双向丝杠17和棘齿轴13轴向移动，保证排绳的起始及返回位置，同时，使绞车的出绳机构在绞车的前后方向的一定范围内，可自有
浮动，以适应出绳角度的变化。左支板7和右支板14之间装有限位杠9， 以限制左、右支板之间的距离，另外，在左、右支板的内侧装有限位板16， 双向丝杠17和棘齿轴13上装有限位套3，从而保证了出绳机构轴线方向 的移动距离。
本发明的上述实施例详细地阐述了发明的具体实施方式
，但本发明并 不限于上述实施方式， 一切可由本领域技术人员基于上述实施例所能想到 的技术改进，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种绞车自动排、出绳装置，包括配速箱(6)和出绳机构，其特征是所述出绳机构包括双向丝杠(17)、棘齿轴(13)、带绳轮(10)、压绳轮(11)和滑块(18)，双向丝杠(17)和棘齿轴(13)平行安装在左、右支板(7、14)上，配速箱(6)设置在双向丝杠(17)和棘齿轴(13)一端的传动轴上，所述带绳轮(10)安装在棘齿轴(13)上，带绳轮(10)包括带绳轮芯(28)和位于带绳轮芯(28)外部的耐磨材料层(27)，带绳轮芯(28)和棘齿轴(13)之间装有棘齿销(25)，棘齿销(25)通过位于带绳轮芯(28)内的棘齿销压簧(26)和压簧螺钉(24)设置在棘齿轴(13)上的 id="icf0001" file="A2009100171220002C1.tif" wi="12" he="6" top= "99" left = "54" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>形面内，带绳轮(10)的外面对应设置压绳轮(11)，压绳轮(11)的两侧装有压紧装置(8)，压绳轮(11)通过压紧装置(8)将绳(23)压在带绳轮(10)上，滑块(18)安装在双向丝杠(17)上，滑块(18)与双向丝杠(17)之间装有导销(20)，所述带绳轮(10)、压绳轮(11)、滑块(18)、压紧装置(8)连接在一起。
2、 根据权利要求1所述的绞车自动排、出绳装置，其特征是所述 双向丝杠(17)和棘齿轴(13)通过推力轴承(15)固定在左、右支板(7、 14)的环形阶梯槽(35)内。
3、 根据权利要求1所述的绞车自动排、出绳装置，其特征是所述 压紧装置(8)由压头(39)、外套(38)、弹簧(37)和压簧螺钉(36) 组成，压头(39)压在压绳轮轴(12)上。
全文摘要
本发明公开了一种绞车自动排、出绳装置，包括配速箱和出绳机构，出绳机构包括双向丝杠、棘齿轴、带绳轮、压绳轮和滑块，带绳轮安装在棘齿轴上，带绳轮的外面对应设置压绳轮，压绳轮的两侧装有压紧装置，滑块安装在双向丝杠上，带绳轮和棘齿轴之间装有棘齿销。本发明不仅能使绳在卷筒上自动有序地排列，而且在放绳时能将绳强行带出，设计新颖，结构合理，安全性能高，可应用于不同条件及环境下使用的各类绞车。
文档编号B66D1/395GK101613065SQ20091001712
公开日2009年12月30日 申请日期2009年7月8日 优先权日2009年7月8日
发明者张灿峰, 李伟民, 杨延强, 段全虎, 王昌利, 谢学山 申请人:泰安巨菱钻探装备有限责任公司