挖掘机钢丝绳缠绕装置及缠绕方法与流程

本发明涉及矿用挖掘机技术领域，尤其涉及一种挖掘机钢丝绳缠绕装置及缠绕方法。

背景技术：

图1为现有技术的机械正铲式矿用挖掘机，如图1所示，现有的机械正铲式矿用挖掘机包括斗杆、铲斗提梁、顶部滑轮和铲斗，斗杆前部与铲斗后部铰接，铲斗提梁下部设置有两个耳孔，铲斗提梁通过其上设置的两个耳孔铰接在铲斗上方，铲斗提梁上部的两侧分别设置有一个绕绳部，来自顶部滑轮的两股钢丝绳分别绕过绕绳部以连接铲斗提梁，从而连接铲斗；由于钢丝绳的直径粗大，为方便更换，铲斗提梁上的绕绳部的一个侧面是开放的，以方便将钢丝绳放入；同时为了防止绕绳部中的钢丝绳脱出，在绕绳部外径外侧布置有若干个挡块，以利用挡块对绕绳部中的钢丝绳进行限位；挖掘机在工作时，通过斗杆的前后运动和钢丝绳的上下运动实现铲斗的推压和提升动作。

由于要求铲斗提梁上的绕绳部的一侧开放，现有的铲斗提梁上只能布置两个钢丝绳；为了确保钢丝绳具备足够的承载能力，要求用于连接铲斗的钢丝绳的总直径需要满足一定要求，由于现有的铲斗提梁上只能布置两个钢丝绳，导致单个钢丝绳的直径较大，当顶部滑轮的直径一定时，钢丝绳直径较大，顶部滑轮直径与钢丝绳直径的比值相对较小，钢丝绳的使用寿命较短。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种挖掘机钢丝绳缠绕装置及缠绕方法。

为此，本发明公开了一种挖掘机钢丝绳缠绕装置，所述装置包括提梁和顶部滑轮；

所述提梁包括本体、半圆绳槽和限位挡块，所述本体下部铰接在铲斗上部，所述本体上部为设有两个平行立板且上端开口的方形立板结构，每个所述立板的两侧均固定有一个所述半圆绳槽，所述半圆绳槽一侧与所述立板固定，另一侧开放以用于放入钢丝绳，所述半圆绳槽的外周可拆卸地固定有所述限位挡块，所述限位挡块用于对所述半圆绳槽内的钢丝绳进行限位；

所述顶部滑轮安装在起重臂上端，所述顶部滑轮上设置有多个绳槽，所述钢丝绳分别绕过所述绳槽以连接所述提梁。

可选的，在上述挖掘机钢丝绳缠绕装置中，四个所述半圆绳槽的中心在平行于所述立板端面的平面内的水平方向上存在偏移，且偏移量关于所述提梁的中心对称，以用于减小所述钢丝绳出入所述顶部滑轮上的绳槽的切入角；

固定在两个所述立板内侧的两个所述半圆绳槽的偏移量相同且偏移方向相反，固定在两个所述立板外侧的两个所述半圆绳槽的偏移量相同且偏移方向相反，同一个所述立板上固定的两个所述半圆绳槽的偏移方向相反且位于内侧的一个所述半圆绳槽的偏移量大于位于外侧的另一个所述半圆绳槽的偏移量。

可选的，在上述挖掘机钢丝绳缠绕装置中，所述半圆绳槽的支承面的弧度大于等于180°。

可选的，在上述挖掘机钢丝绳缠绕装置中，每个所述半圆绳槽的外周均布有多个所述限位挡块。

可选的，在上述挖掘机钢丝绳缠绕装置中，所述顶部滑轮包括：第一支撑部、中间支撑部、第二支撑部、设置在所述第一支撑部与所述中间支撑部间的第一滑轮槽、以及设置在所述第二支撑部与所述中间支撑部间的第二滑轮槽，所述第一滑轮槽和所述第二滑轮槽上均设置有多个绳槽，所述钢丝绳绕过所述第一滑轮槽和所述第二滑轮槽连接所述提梁。

此外，本发明还公开了一种利用上述的挖掘机钢丝绳缠绕装置实施的钢丝绳缠绕方法，所述缠绕方法包括如下内容：

将钢丝绳分成四个；

使四个钢丝绳先跨过顶部滑轮一侧的四个绳槽；

使跨过顶部滑轮的四个钢丝绳分别缠绕四个半圆绳槽并从四个半圆绳槽绕出；

使绕出四个半圆绳槽的四个钢丝绳跨过顶部滑轮另一侧的四个绳槽。

可选的，在上述钢丝绳缠绕方法中，四个钢丝绳在顶部滑轮一侧的相对位置关系与四个钢丝绳在顶部滑轮另一侧的相对位置关系一致。

本发明的挖掘机钢丝绳缠绕装置及缠绕方法通过对提梁的结构进行调整，能够使用四个钢丝绳缠绕提梁以连接铲斗，在保证钢丝绳的总体承载能力的情况下，减小单个钢丝绳的直径，从而增大顶部滑轮直径与钢丝绳直径的比值，提高钢丝绳的使用寿命；同时，通过对顶部滑轮的结构和钢丝绳在顶部滑轮上的布置方式进行调整，能够消除钢丝绳拉力对铲斗所附加的扭转力，结构简单。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术的机械正铲式矿用挖掘机；

图2为本发明一实施例的挖掘机钢丝绳缠绕装置的结构示意图；

图3为图2的a向视图；

图4为图2的b向视图。

附图标记说明：

1-斗杆、2-铲斗提梁、4-铲斗、5-起重臂、6钢丝绳、7-提梁、71-本体、72-半圆绳槽、73-限位挡块、8-顶部滑轮、81-第一支撑部、82-中间支撑部、83-第二支撑部、84-第一滑轮槽、85-第二滑轮槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。

图1为现有技术的机械正铲式矿用挖掘机，如图1所示，现有的机械正铲式矿用挖掘机包括斗杆1、铲斗提梁2、顶部滑轮8和铲斗4，斗杆1前部与铲斗4后部铰接，铲斗提梁2下部设置有两个耳孔，铲斗提梁2通过其上设置的两个耳孔铰接在铲斗4上方，铲斗提梁2上部的两侧分别设置有一个绕绳部，顶部滑轮8安装在起重臂5上端，用于实现钢丝绳6的换向，来自顶部滑轮8的两股钢丝绳6分别绕过绕绳部以连接铲斗提梁2，从而连接铲斗4；由于钢丝绳6的直径粗大，为方便更换，铲斗提梁2上的绕绳部的一个侧面是开放的，以方便将钢丝绳6放入；同时为了防止绕绳部中的钢丝绳6脱出，在绕绳部外径外侧布置有若干个挡块，以利用挡块对绕绳部中的钢丝绳6进行限位；挖掘机在工作时，通过斗杆1的前后运动和钢丝绳6的上下运动实现铲斗4的推压和提升动作。

由于要求铲斗提梁2上的绕绳部的一侧开放，现有的铲斗提梁2上只能布置两个钢丝绳6；为了确保钢丝绳6具备足够的承载能力，要求用于连接铲斗4的钢丝绳6的总直径需要满足一定要求，由于现有的铲斗提梁2上只能布置两个钢丝绳6，导致单个钢丝绳6的直径较大，当顶部滑轮8的直径一定时，钢丝绳6直径较大，顶部滑轮8直径与钢丝绳6直径的比值相对较小，钢丝绳6的使用寿命较短。

为解决由于顶部滑轮8直径与钢丝绳6直径的比值相对较小而造成的钢丝绳6使用寿命较短的问题，本发明一实施例提供了一种挖掘机钢丝绳缠绕装置，如图2-4所示，该装置包括提梁7和顶部滑轮8；提梁7包括本体71、半圆绳槽72和限位挡块73，本体71下部铰接在铲斗4上部，本体71上部为设有两个平行立板且上端开口的方形立板结构，每个立板的两侧均固定有一个半圆绳槽72，半圆绳槽72一侧与立板固定，另一侧开放以用于放入钢丝绳6，半圆绳槽72的外周可拆卸地固定有限位挡块73，限位挡块73用于对半圆绳槽72内的钢丝绳6进行限位；顶部滑轮8安装在起重臂5上端，顶部滑轮8上设置有多个绳槽，钢丝绳6分别绕过绳槽以连接提梁7。

其中，两个立板相对本体71中心对称布置。

以下通过具体实施例对本发明提供的挖掘机钢丝绳缠绕装置进行说明；

本发明一实施例提供的挖掘机钢丝绳缠绕装置在使用时，设置四个钢丝绳6，使四个钢丝绳6跨过安装在起重臂5上端的顶部滑轮8一侧的四个绳槽，再使跨过顶部滑轮8的四个钢丝绳6分别缠绕四个半圆绳槽72并绕出，最后使绕出四个半圆绳槽72的四个钢丝绳6跨过顶部滑轮8另一侧的四个绳槽，四个钢丝绳6在顶部滑轮8一侧的相对位置关系与四个钢丝绳6在顶部滑轮8另一侧的相对位置关系一致。

如此设置，通过四个钢丝绳6缠绕提梁7以连接铲斗4，能够在保证钢丝绳6的承载能力的情况下，减小单个钢丝绳6的直径，从而增大顶部滑轮8直径与钢丝绳6直径的比值，提高钢丝绳6的使用寿命。

由于顶部滑轮8上的绳槽沿顶部滑轮8的轴向分布，为了使从四个半圆绳槽72绕出的四个钢丝绳6能够与顶部滑轮8上的绳槽在水平方向上尽可能对齐，减小钢丝绳6对顶部滑轮8的偏斜角；四个半圆绳槽72的中心在平行于立板端面的平面内的水平方向上存在偏移，且偏移量关于提梁7的中心对称。

进一步地，由于四个半圆绳槽72的中心在水平方向上存在交替的偏移，钢丝绳6拉力的附加水平分力会对提梁7产生偏转力矩；为此，如图2-4所示，本发明一实施例中，四个半圆绳槽72的中心相对本体71的中心在平行于立板端面的平面内的水平方向上存在偏移，固定在两个立板内侧的两个半圆绳槽72的偏移量相同且偏移方向相反，固定在两个立板外侧的两个半圆绳槽72的偏移量相同且偏移方向相反，同一个立板上固定的两个半圆绳槽72的偏移方向相反且位于内侧的一个半圆绳槽72的偏移量大于位于外侧的另一个半圆绳槽72的偏移量。

具体地，如图2-4所示，图4中xoy坐标系的零点o表示提梁7的中心，x轴指向平行于立板端面的平面的水平方向，y轴指向垂直于立板端面的平面的水平方向，四个半圆绳槽72的中心相对提梁7的中心在x方向和y方向上均存在偏移；基于上述的四个半圆绳槽72的安装方式，在进行钢丝绳6的布置，使从顶部滑轮8一侧的绳槽绕出的四个钢丝绳6中的第一个钢丝绳s1和第四个钢丝绳s4分别缠绕位于两个立板内侧的两个半圆绳槽72并绕出，使从顶部滑轮8一侧的绳槽绕出的四个钢丝绳6中的第二个钢丝绳s2和第三个钢丝绳s3分别缠绕位于两个立板外侧的两个半圆绳槽72并绕出，使绕出四个半圆绳槽72的四个钢丝绳跨过顶部滑轮8另一侧的四个绳槽；其中，四个钢丝绳6中的第一个钢丝绳s1、第二个钢丝绳s2、第三个钢丝绳s3和第四个钢丝绳s4在顶部滑轮8的一侧和另一侧均顺序排列。

如此，第一钢丝绳s1和第四钢丝绳s4对应的顶部滑轮8的绳槽处于滑轮轴的最边缘，其对应的两个半圆绳槽72在提梁7的两个立板内侧，该两个半圆绳槽72在x轴上的偏移量较大，该两个钢丝绳在y轴上的偏角较小；第二钢丝绳s2和第三钢丝绳s3对应的顶部滑轮8的绳槽处于滑轮轴的中间位置，其对应的两个半圆绳槽72处于提梁7的两个立板外侧，该两个半圆绳槽72在x轴上的偏移量相对另外两个半圆绳槽72较小，该两个钢丝绳在y轴上的偏角则较大；此时，第一钢丝绳s1和第四钢丝绳s4在水平方向的分力会对提梁7产生一个附加的偏转力矩，第二钢丝绳s2和第三钢丝绳s3在水平方向的分力会对提梁7产生另外一个反向相反的附加的偏转力矩，两个偏转力矩相互抵消。

可选的，本发明一实施例还可以采用与上述排列布置方式对称的另外一种排列布置方式，以达到同样的技术效果。

本发明一实施例中，提梁7上设置的两个立板的距离可以根据实际使用的钢丝绳6和半圆绳槽72的尺寸进行确定，以便于半圆绳槽72和钢丝绳6的安装。

如图2和3所示，本发明一实施例中，半圆绳槽72的支承面的弧度大于等于180°。

进一步地，本发明一实施例中，为了防止在挖掘机工作过程中钢丝绳6与半圆绳槽72脱离，每个半圆绳槽72的外周均布有多个可拆除的限位挡块73。

可选的，每个半圆绳槽72的外周均布有四个限位挡块73。

进一步地，如图2所示，本发明一实施例中，顶部滑轮8包括：第一支撑部81、中间支撑部82、第二支撑部83、设置在第一支撑部81与中间支撑部82间的第一滑轮槽84、以及设置在第二支撑部83和中间支撑部82间的第二滑轮槽85，第一滑轮槽84和第二滑轮槽85上均设置有多个绳槽，钢丝绳6依次绕过第一滑轮槽84、半圆绳槽72和第二滑轮槽85(或者依次绕过第二滑轮槽85、半圆绳槽72和第一滑轮槽84)连接提梁7。

如此，通过设置第一滑轮槽84和第二滑轮槽85，能够增大绕过顶部滑轮8的同一个钢丝绳6的间距，使从半圆绳槽72绕出的钢丝绳6能够与顶部滑轮8的第一滑轮槽84和第二滑轮槽85的绳槽对齐；通过设置中间支撑部82，能够有效地减小顶部滑轮8的滑轮轴的支撑距离和弯矩。

可选的，本发明一实施例中，本体71下部设置有双耳孔结构，本体71通过双耳孔结构铰接在铲斗4上部。

此外，本发明一实施例还提供了一种利用上述的挖掘机钢丝绳缠绕装置实施的钢丝绳缠绕方法，该缠绕方法包括如下内容：

将钢丝绳6分成四个；

使四个钢丝绳6先跨过顶部滑轮8一侧的四个绳槽；

使跨过顶部滑轮8的四个钢丝绳6分别缠绕四个半圆绳槽72并从四个半圆绳槽72绕出；

使绕出四个半圆绳槽72的四个钢丝绳6跨过顶部滑轮8另一侧的四个绳槽。

可选的，四个钢丝绳6在顶部滑轮8一侧的相对位置关系与四个钢丝绳6在顶部滑轮8另一侧的相对位置关系一致。

可见，本发明实施例提供的挖掘机钢丝绳缠绕装置及缠绕方法通过对提梁的结构进行调整，能够使用四个钢丝绳6缠绕提梁7以连接铲斗4，在保证钢丝绳6的总体承载能力的情况下，减小单个钢丝绳6的直径，从而增大顶部滑轮8直径与钢丝绳6直径的比值，提高钢丝绳6的使用寿命；同时，通过对顶部滑轮8的结构和钢丝绳6在顶部滑轮8上的布置方式进行调整，能够消除钢丝绳拉力对铲斗4所附加的扭转力，结构简单。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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精神和范围。