一种气动传动装置及气动卷扬机的制作方法

背景技术：
：卷扬机是用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的轻小型起重设备，又称绞车。卷扬机可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。卷扬机分为手动卷扬机、电动卷扬机、气压卷扬机及液压卷扬机等多种。现有的气动卷扬机以空气压缩机提供的压缩气体为动力源的一种卷扬机，与传统的电动卷扬机相比，气动卷扬机具有防爆，防尘及防液体飞溅等特点，更能适应在恶劣的环境下工作，所以气动卷扬机广泛地使用于船舶、石油开采、采矿及电力等行业。在油气勘探现场，气动卷扬机主要用于提拉钻杆或其它物料，起到摆放、移位和旋升的主要作用。但是，这种气动卷扬机存在着几个方面的问题：（1）气动原理单一，无法拓展为一种旋转机械完成特定作业；（2）设计上存在局限性，不能满足某些精细操作的要求；（3）位移距离大，室内可操作性不高；（4）动力转换功能性不强，组合应用时无法实现交叉作业；（5）伸缩作用单一，施工作业应用面窄。

技术实现要素：
：本实用新型的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种气动传动装置及气动卷扬机。该气动传动装置在实际应用中能够充分消除其上述各种不利因素，确保了传动装置的高效应用，根据施工作业的需要可自由组合实现不同的操作要求。同时借助本实用新型气动传动装置的卷扬机，不但能够在油气勘探现场得到高效应用，而且可应用在需要类似操作的施工领域。

技术方案：

一种气动传动装置，包括外筒、转杆、旋翼、转盘、空气压缩机及控制阀，转杆连同固定在转杆的旋翼沿轴向设置在外筒内，其中：所述外筒为柱形缸体，外筒的筒壁上呈正、反45°切角对称设置气体入口和气体出口；所述转盘设置在外筒底部，转盘包括与外筒底部密封固连的底盘、沿转杆轴线固定在底盘上的通轴、套装在通轴外且与通轴旋转配合的中间盘、固定在通轴顶部的顶盘，中间盘的上下面分别与顶盘和底盘构成旋转配合；所述转杆底端跨越顶盘与中间盘固定连接，转杆上部穿过外筒顶部后延伸端设有转接头，转杆与外筒结合部构成旋转动密封配合；所述旋翼为多个长旋翼和同样多个短旋翼交替均布在转杆上；所述空气压缩机通过控制阀与外筒上的气体入口连接。

上述方案还包括：

所述转盘的顶盘与中间盘之间的旋转配合面设有凹槽滚珠；所述底盘与中间盘的旋转配合面设有凹槽滚珠；所述中间盘与通轴之间设有凹槽和滚珠。

在外筒顶部固定有一段套管，转杆与套管构成气密封配合。

在转杆旋翼上方与外筒的密封腔内设置密封件，密封件与转杆构成气密封配合。

本实用新型的另一种技术方案是：

一种利用前述气动传动装置的气动卷扬机，在转杆顶部的转接头上连接有转盘座，转盘座与卷扬机的卷轴联动。

本实用新型的气动传动装置通过高压气体配合气量调节控制阀，旋翼驱动转杆旋转，通过各种形状及作用的转盘座组合配接完成各种动力作业要求。其优点概括为以下几个方面：（1）气动原理经济性高，可随机拓展而完成某特定作业；（2）设计上消除了局限性，可满足某些精细操作的要求；（3）位移距离可选择，室内外均可操作应用；（4）动力转换功能性强，组合应用价值高；（5）提拉伸缩旋转可组合调配，施工作业应用面广。

附图说明：

附图1是一种气动传动装置的结构示意图；

附图2是图1中转盘装配示意图。

图中：1是转盘座，2是套管，3是密封件，4是外筒，5是长旋翼，6是气体入（或出）口，7是转盘，8是固定架，9是固定座，10是气体出（或入）口，11是短旋翼，12是转杆，13是顶盘，14是中间盘（顶面），15是中间盘（底面），16是底盘（顶面），17是基台。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本实用新型自进一步说明。

实施例1，参照附图1，一种气动传动装置，包括外筒4、转杆12、旋翼、转盘7、空气压缩机及控制阀，转杆14连同固定在转杆的旋翼沿轴向设置在外筒4内。其中：所述外筒4为密闭的柱形缸体，外筒4的筒壁上呈正、反45°切角对称设置气体入口6和气体出口10；所述转盘7设置在外筒4内底部，转盘7包括与外筒4底部密封固连的底盘16、沿转杆轴线固定在底盘上的通轴、套装在通轴外且与通轴旋转配合的中间盘14或15、固定在通轴顶部的顶盘13，中间盘的上下面（14/15）分别与顶盘13和底盘16构成旋转配合；所述转杆12底端跨越顶盘13与中间盘14或15固定连接，转杆12上部穿过外筒4顶部后延伸端设有转接头，转杆12与外筒结合部构成旋转动密封配合；所述旋翼为3-4个长旋翼5和3-4个短旋翼11交替均布在转杆12上；所述空气压缩机通过控制阀与外筒上的气体入口6连接。

进一步的：参照附图2，所述转盘的顶盘13与中间盘14或15之间的旋转配合面设有凹槽滚珠；16底盘与中间盘14或15的旋转配合面设有凹槽滚珠；所述中间盘14或15与通轴之间设有凹槽和滚珠。

在外筒4顶部固定有一段套管2，转杆12与套管2构成气密封配合。

在转杆旋翼上方与外筒的密封腔内设置密封件3，密封件3与转杆构成气密封配合。

实施例2，一种利用前述实施例气动传动装置的气动卷扬机，在转杆12顶部的转接头上连接有转盘座1，转盘座1与卷扬机的卷轴联动。

应用实施例，一种气动传动装置主要由基台17、外筒4、转杆12、转盘7、转盘座1、气体入口6、气体出口10、套管2、长旋翼5、短旋翼11及空气压缩机、控制阀等组成，其中：

基台17是用于安置固定传动装置的基底，根据操作需要可任意选择。基台稳固，自身用螺丝固定在另一个基面上，为实心钢板。

外筒4为密闭的柱形缸体，外径200mm×高500mm×壁厚5mm，外筒4通过固定架8和固定座9呈等边三角形固定在基台上，可拆卸。外筒内外有如下部件：气体出口10和气体入口6为动力气气源的接点，位于外筒对面两侧中间部位，和外筒壁呈正反45°切角，气体出入口可互换，互换后实现转杆的正反转变化，同时可通过气量大小调整实现气体通路控制。气体出入口连接高压气体管线至空气压缩机和控制阀（或控制系统）。转盘7为三层结构，转盘的底盘16通过位于外筒底部的螺丝和外筒固定（也可以直接与外筒底部焊接固定）。底盘为固定盘，柱形，直径50mm，通轴孔径25mm，厚10mm，中间开孔25mm，通轴穿过底盘后在底面焊接固定，焊接固定后为一光滑平面。底盘16的顶面沿中孔的外缘开滚珠凹槽，凹槽深度根据滚珠大小而定，深度低于滚珠半径0.5mm，滚珠排列于圆形凹槽内。中间盘14为柱形，直径50mm，通轴孔径25mm，厚10mm。中间盘在的顶、底面开滚珠凹槽，凹槽和底盘顶面凹槽内的滚珠同径对槽，凹槽深度低于滚珠半径0.5mm，即中间盘底面和底盘顶面对接后用于滚珠滑动滚动的间隙为1mm。中间盘顶面凹槽深度低于滚珠半径0.5mm，顶面滚珠直径可和底面滚珠直径不同径，或大或小，根据需要而定，滚珠排列于圆形凹槽内。顶盘底面凹槽和中间盘顶面滚珠对接，对接后用于顶部滚珠滑动滚动的间隙为1mm。顶盘13为柱形，直径38mm，厚10mm，坐落在转杆内。顶盘底面对应中间盘顶面的滚珠凹槽开凹槽，和中间盘面凹槽对扣连接。 通轴直径25mm，为实心轴，通轴上下端分别与顶盘和底盘焊接在一起，不转动，底盘和顶盘后夹持中间盘，中间盘则通过顶、底面的滚珠相对于顶盘和底盘转动。通轴的底部开丝孔，用于和外筒壁固定。

转杆12为中空柱形，长700mm×外径50mm×壁厚5mm。转杆12和中间盘的顶面焊接固定，转杆12和中间盘14同心圆转动。转杆12的顶部伸出外筒200mm。转杆12和外筒4内壁的密封腔高150mm，气密封。转杆12伸出外筒4的部分有高100mm的套管2，套管4焊接在外筒4顶部，套管2稳固转杆12，和转杆12有气密性。

旋翼固定在转杆12上，外筒内转杆居中位置，旋翼为梯形钢板，分长旋翼5和短旋翼11，各三个，长、短旋翼绕转杆12等距长短交叉焊接，长旋翼长180mm×上宽60mm×下宽45mm×壁厚5mm，短旋翼长170mm×上宽50mm×下宽35mm×壁厚5mm。旋翼的中间部位和气体出、入口的45°切角相对。

转杆12顶部有套丝，用于套接各种转盘座1。转盘座是动力传输的介质，形状根据需要模制。转盘座1可为圆形、方形或卷轴等等。

如果配套控制系统，包括空气压缩机、减速机、制动器、离合器、过载保护及控制阀等，采用常规控制系统组合。