一种带气控制动器的卷绕装置制造方法
【专利摘要】一种带气控制动器的卷绕装置，包括卷盘总成机构、动力减速机构、旋转接头总成机构、气动控制制动机构、力矩限制及行程限位保护机构、气控元件及电气控制机构；本实用新型是通过调节气压大小，调节制动力矩的电动式卷绕装置，能够有效压缩产品尺寸。根据盾构机的工作特性，卷绕装置收缆工作时电机得电，带动卷盘将水管从地上拖动卷绕进卷盘；卷绕装置放缆工作时电机失电，通过外力拖拽将水管从卷盘拖出到有效距离，此时可以调整气压大小0-0.8MPa，调整制动器的摩擦力矩大小，可以轻松将水管拖出。本实用新型极大的适应盾构机需求市场，能够全面替代国外此类产品，具有高性价比的优势。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种盾构机用卷绕装置，尤其涉及一种带气控制动器的卷绕装 置。 一种带气控制动器的卷绕装置
【背景技术】
[0002] 随着中国机械装备工业需求不断扩大和高端化，目前为止，中国城市地铁工程对 盾构机的需求越来越大，国内盾构机已经突破国外的垄断，大部分实现国产化。与之配套的 水管卷筒也有相应的国内厂家的替代产品，但根据盾构机实际使用工况，采用气动控制放 缆的水管卷筒还是国外产品，国内厂家采用的是磁滞式水管卷筒替代，当水管直径过大，卷 取长度过长，磁滞式水管卷筒的卷取力矩往往不够，并且产品尺寸过大，容易受盾构机安装 空间限制，制约了产品的发展。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种带气控制动器的卷绕装置，从而解决上述背景技 术中的问题。
[0004] 本实用新型内容是通过以下技术方案实现的：
[0005] -种带气控制动器的卷绕装置，包括卷盘总成机构、动力减速机构、旋转接头总成 机构、气动控制制动机构、力矩限制及行程限位保护机构、气控元件及电气控制机构，所述 卷盘总成机构与旋转接头总成机构相连，所述动力减速机构与气动控制制动机构相连。 [0006] 所述卷盘总成机构包括卷盘外圈、卷盘内圈、卷盘筒体、筒体支撑杆、水管、卷盘联 接法兰，所述卷盘筒体；所述卷盘总成机构是将水管卷绕进卷盘的容缆装置。
[0007] 所述动力减速机构包括主轴、单列圆锥磙子轴承、前端盖、减速箱总成、大锥齿轮、 大锥齿轮固定法兰、三相交流异步电机、联接法兰、行星减速机、齿轮垫片、小锥齿轮、轴承 透盖II、轴用挡圈II、轴套；由于很多盾构机在卷筒宽度方向有限制，因此，所述动力减速机 构中选用合适的减速比锥齿轮，可以减小该减速箱的宽度。
[0008] 所述旋转接头总成机构包括轴用挡圈I、直角接头、深沟球轴承、轴承透盖I、轴 承外挡圈、旋转接头体、轴用密封圈、孔用挡圈、钢管外丝焊接套；水管卷筒工作时需要卷绕 水管，而卷筒的水出口须连接进入设备中，所述旋转接头总成机构是保证将水管连接部分 能够旋转转换的装置。
[0009] 所述气动控制制动机构包括摩擦轮总成、气控制动器；所述力矩限制及行程限位 保护机构包括主轴链轮、行程限位开关、力矩限制器；所述气动控制制动机构中，由于电机 不带电磁制动器，在电机输出轴与行星减速机之间加装气动控制制动器，通过手动调节气 压大小0-0. 8MPa从而实现调整制动器力矩大小到合适的阻碍力矩，通过外力拖拽将水管 缓慢拖出卷盘，又能保证水管不因重力作用掉缆。
[0010] 所述气控元件及电气控制机构包括带压力表的空气过滤器、空气管、精密调压阀、 两位三通电磁阀、三通快接、和电控箱；所述力矩限制及行程限位保护机构，绕卷装置在收 缆时，水管不小心被障碍物阻碍不能收入卷盘，此时力矩过大会造成水管拖断，因此加装力 矩限制器，保证此状态下，力矩限制器打滑，输出力矩在一个合适的大小不会拖断水管；当 水管达到行程末端，应有1圈以上安全圈，设定行程限位，此时行程限位开关输出信号将大 车电源切断，保护水管不会从卷盘完全拖出。
[0011] 所述摩擦轮总成前端是输出轴插入行星减速机，行星减速机输出轴下端连接有小 锥齿轮，大锥齿轮与主轴通过键连接，主轴前后两端带有卷盘联接法兰，卷盘与卷盘联接法 兰通过螺栓连接，卷盘上装有旋转接头体，卷盘一端与水管连接；所述气控元件及电气控制 机构是绕卷装置的执行和操作机构。
[0012] 本实用新型具有如下有益效果：
[0013] 本实用新型提供的一种带气控制动器的卷绕装置，是通过调节气压大小，调节制 动力矩的电动式卷绕装置，能够有效压缩产品尺寸。根据盾构机的工作特性，卷绕装置收缆 工作时电机得电，带动卷盘将水管从地上拖动卷绕进卷盘；卷绕装置放缆工作时电机失电， 通过外力拖拽将水管从卷盘拖出到有效距离，此时可以调整气压大小0-0. 8MPa，调整制动 器的摩擦力矩大小，可以轻松将水管拖出。本实用新型极大的适应盾构机需求市场，能够全 面替代国外此类产品，具有高性价比的优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型的结构示意图；
[0015] 图2为本实用新型的左视图；
[0016] 图3为本实用新型的管路连接示意图。
[0017] 图1、图2、图3中所示：1、卷盘外圈；2、卷盘内圈；3、卷盘筒体；4、筒体支撑杆； 5、轴用挡圈I ;6、直角接头；7、深沟球轴承；8、轴承透盖I ;9、轴承外挡圈；10、旋转接头 体；11、轴用密封圈；12、孔用挡圈；13、钢管外丝焊接套；14、主轴链轮；15、水管；16、主轴； 17、单列圆锥磙子轴承；18、前端盖；19、减速箱总成；20、大锥齿轮；21、大锥齿轮固定法兰； 22、三相交流异步电机；23、摩擦轮总成；24、气控制动器；25、联接法兰；26、行星减速机； 27、齿轮垫片；28、小锥齿轮；29、轴承透盖II ;30、轴用挡圈II ;31、卷盘联接法兰；32、轴套； 33、行程限位开关；34、力矩限制器；35、带减压阀压力表的空气过滤器；36、空气管；37、精 密调压阀；38、两位三通电磁阀；39、三通快接；40、电控箱。
【具体实施方式】
[0018] 为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0019] 参见图1、图2和图3, 一种带气控制动器的卷绕装置，包括卷盘总成机构、动力减 速机构、旋转接头总成机构、气动控制制动机构、力矩限制及行程限位保护机构、气控元件 及电气控制机构；所述卷盘总成机构与旋转接头总成机构相连。
[0020] 所述动力减速机构与气动控制制动机构相连；所述卷盘总成机构包括卷盘外圈 (1)、卷盘内圈（2)、卷盘筒体（3)、筒体支撑杆（4)、水管（15)、卷盘联接法兰（31)。
[0021] 所述动力减速机构包括主轴（16)、单列圆锥磙子轴承（17)、前端盖（18)、减速 箱总成（19)、大锥齿轮（20)、大锥齿轮固定法兰（21)、三相交流异步电机（22)、联接法兰 (25)、行星减速机（26)、齿轮垫片（27)、小锥齿轮（28)、轴承透盖II (29)、轴用挡圈II (30)、 轴套（32)。
[0022] 所述旋转接头总成机构包括轴用挡圈I (5)、直角接头（6)、深沟球轴承（7)、轴承 透盖I (8)、轴承外挡圈（9)、旋转接头体（10)、轴用密封圈（11)、孔用挡圈（12)、钢管外丝 焊接套（13)。
[0023] 所述气动控制制动机构包括摩擦轮总成（23)、气控制动器（24);所述力矩限制及 行程限位保护机构包括主轴链轮（14)、行程限位开关（33)、力矩限制器（34)。
[0024] 所述气控元件及电气控制机构包括带压力表的空气过滤器（35)、空气管（36)、精 密调压阀（37 )、两位三通电磁阀（38 )、三通快接（39 )、和电控箱（40 )。
[0025] 卷缆工作时，三相交流异步电机（22)给电，三相交流异步电机（22)通过力矩限制 器（34)，将力矩传导到摩擦轮总成（23)，所述摩擦轮总成（23)前端是输出轴插入行星减速 机（26 )，带动行星减速机（26 )转动，行星减速机（26 )输出轴下端连接有小锥齿轮（28 )，将 力矩传动到大锥齿轮（20)，大锥齿轮（20)与主轴（16)通过键连接，主轴（16)前后两端带有 卷盘联接法兰（31)，卷盘与卷盘联接法兰（31)通过螺栓连接，将力矩传动到卷盘，从而使 卷盘以一定的速度转动，卷盘上装有旋转接头体（10)，卷盘一端与水管（15)连接，当卷盘 转动，带动水管（15)卷绕进卷盘。
[0026] 放缆时，卷盘随大车一起移动，此时，电机失电，不工作。水管（15)在外力拖拽下， 克服减速系统的阻碍力矩即可放缆；由于水管（15)过大过重，须加一个常闭的气控制动器 (24)，通过两位三通电磁阀（38)和精密调压阀（37)控制摩擦力矩大小；当处于卷缆状态 时，两位三通电磁阀（38)给定0. 8MPa的压力，气控制动器（24)完全张开，此时无摩擦力矩； 处于放缆状态时两位三通电磁阀（38)和精密调压阀（37)相通，通过精确调压到一定的压 力，可以调整摩擦力矩的大小，精密调压阀（37)可以将多余的压力卸掉，因此能精确调整摩 擦力矩大小，从而达到缓慢释放水管的目的。精密调压阀（37)前接有一个带压力表的空气 过滤器（35)，使管路能够保持气体压力，同时能够避免用户突然断气后，设备处于卷绕状态 和气控制动器（24)抱死的状况。
[0027] 按下卷缆按扭，三相交流异步电机（22)工作，同时两位三通电磁阀（38)接通减压 阀过来的气体，使气控制动器（24)处于完全张开状态，按下放缆按扭，电机不工作，两位三 通电磁阀（38)切断带压力表的空气过滤器（35)过来的气体，同时旁通精密调压阀（37)，精 密调压阀（37)卸掉多余的压力的气体，使气控制动器（24)以合适的摩擦力抱在摩擦片上， 能够防止水管（15)不因重力作用掉缆，也能使水管（15)缓慢放出卷盘。
[0028] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员 应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本 实用新型的原理，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变 化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范 围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1. 一种带气控制动器的卷绕装置，其特征是：包括卷盘总成机构、动力减速机构、旋转 接头总成机构、气动控制制动机构、力矩限制及行程限位保护机构、气控元件及电气控制机 构，所述卷盘总成机构与旋转接头总成机构相连；所述动力减速机构与气动控制制动机构 相连； 所述卷盘总成机构包括卷盘外圈、卷盘内圈、卷盘筒体、筒体支撑杆、水管、卷盘联接法 ΛΑ -* ， 所述动力减速机构包括主轴、单列圆锥磙子轴承、前端盖、减速箱总成、大锥齿轮、大锥 齿轮固定法兰、三相交流异步电机、联接法兰、行星减速机、齿轮垫片、小锥齿轮、轴承透盖 II、轴用挡圈II、轴套； 所述旋转接头总成机构包括轴用挡圈I、直角接头、深沟球轴承、轴承透盖I、轴承外 挡圈、旋转接头体、轴用密封圈、孔用挡圈、钢管外丝焊接套；所述气动控制制动机构包括摩 擦轮总成、气控制动器； 所述力矩限制及行程限位保护机构包括主轴链轮、行程限位开关、力矩限制器； 所述气控元件及电气控制机构包括带压力表的空气过滤器、空气管、精密调压阀、两位 三通电磁阀、三通快接、和电控箱。
2. 根据权利要求1所述的一种带气控制动器的卷绕装置，其特征是：所述摩擦轮总成 前端是输出轴插入行星减速机，行星减速机输出轴下端连接有小锥齿轮，大锥齿轮与主轴 通过键连接，主轴前后两端带有卷盘联接法兰，卷盘与卷盘联接法兰通过螺栓连接，卷盘上 装有旋转接头体，卷盘一端与水管连接。
【文档编号】B65H75/38GK203877657SQ201420313918
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】刘晓尉 申请人:岳阳凯立信电磁设备有限公司