一种大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置

1.本发明涉及起重机技术领域，尤其是涉及一种大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置。


背景技术：

2.永磁驱动起重机的起升机构是将永磁电机转子制成缠绕钢丝绳的卷筒，整个起升机构去掉了传统的减速机构，结构紧凑，直接利用永磁电机低速大扭矩的特点驱动卷筒收绳或放绳以达到吊运货物的目的；用于大起升高度的起重机其起升机构的卷筒通常较长，且卷筒需要缠绕多层钢丝绳，为了避免出现乱绳而导致安全事故，起升机构需要安装防乱绳装置；目前，市面上的防乱绳装置主要有环绕卷筒一周，沿卷筒轴线移动的钢丝绳导向器，此种结构主要针对单层缠绕钢丝绳的卷筒；另一种结构是利用往复丝杠驱动滑动座往复移动的原理，带动钢丝绳沿卷筒按次序往复缠绕，此种结构虽能应用于多层缠绕钢丝绳的卷筒，但对于永磁驱动起重机的起升机构而言，由于此类起升机构去掉了传统的减速机构，往复丝杠无法直接从起升机构获取动力，需要额外配置电机；往复丝杠加工难度大，安装精度要求高，调试及后期维护难度大，应用于恶劣工作环境时卡死的风险较大，因此，需要设计一种能够用于大起升高度永磁驱动起重机起升机构的防乱绳装置；中国专利（公告号：cn113371600a）公开了一种超高起重机用起升机构，该专利包含双滑轮排绳装置和改向组件；小车架对应卷筒的一侧设有改向组件，小车架对应卷筒和改向组件之间设有双滑轮排绳装置；双滑轮排绳装置对应卷筒的一侧设有与卷筒对应配合带动双滑轮排绳装置沿卷筒轴向移动的同步组件，该专利双滑轮排绳装置移动的动力来源于与卷筒绳槽对应接触的滚轮，因此其仅适用于单层缠绕钢丝绳的卷筒，无法满足卷筒缠绕多层钢丝绳的需求。


技术实现要素：

3.为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置。
4.为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置，包含卷筒，卷筒筒身缠绕有两端头均与卷筒紧固连接的钢丝绳，还包含滑轨、排绳机构和换向机构；所述卷筒下方设有长度方向轴线与卷筒轴线对应平行的滑轨，滑轨轨身安装有由钢丝绳驱动沿滑轨往复移动的排绳机构；滑轨两端设有用于控制排绳机构改变移动方向的换向机构。
5.优选的，所述排绳机构包含与滑轨滑动配合的滑动座，该滑动座顶部设有一侧敞口的空腔，空腔内间隔转动连接有两个驱动齿轮，驱动齿轮的轮轴一端同轴紧固连接有导向轮，且钢丝绳两段绳身分别与两个导向轮相对的一侧对应摩擦接触；两个驱动齿轮之间设有顶部伸出滑动座的摆臂，且滑动座顶部对应摆臂的位置设有用于使摆臂摆动的开槽；
摆臂位于驱动齿轮下方的一端通过空心轴与滑动座对应铰接，摆臂臂身转动连接有能与驱动齿轮对应啮合的从动齿轮；滑动座对应空心轴的位置转动连接有传动轮，从动齿轮与传动轮对应传动连接，传动轮的轮轴活动贯穿空心轴，并伸出滑动座，传动轮轮轴的伸出端同轴紧固连接有行走齿轮，滑轨轨身对应行走齿轮的位置设有与行走齿轮对应适配的齿条；滑动座空腔内设有弹簧，弹簧一端与摆臂臂身靠近顶部的位置挂接，另一端与滑动座内低于空心轴的位置挂接；所述换向机构包含与滑动座顶部转动连接的飞轮，滑轨两端均设有能使飞轮旋转180
°
的驱动齿条，且两个驱动齿条上下交错排布；飞轮内圈一侧设有滑轴，摆臂伸出滑动座的一端设有滑槽，滑轴与该滑槽滑动配合。
6.优选的，所述行走齿轮与传动轮的轮轴可拆卸连接，齿条与滑轨高低可调节连接。
7.优选的，所述滑轨轨身设有用于使钢丝绳两段绳身分离的导向机构，导向机构包含设于滑轨轨身两端的改向轮ⅰ和设于滑轨轨身底部的两个改向轮ⅱ，且两个改向轮ⅱ位于两个改向轮ⅰ之间，滑轨同一端的改向轮ⅰ和改向轮ⅱ为一组导向单元，钢丝绳两段绳身分别与两组导向单元对应缠绕连接。
8.优选的，所述导向轮为槽形轮，槽形轮两槽壁内侧均紧固连接有摩擦环垫，所述摩擦环垫为尼龙环或橡胶环。
9.优选的，所述滑轨横截面呈c形结构，且滑轨开口朝上，滑动座底部设有与滑轨对应滚动配合的滑轮。
10.优选的，所述从动齿轮与传动轮通过同步带、链条或齿轮对应传动连接。
11.优选的，所述滑动座空腔的敞口侧安装有盖体。
12.由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明公开的一种大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置；结构简单，装配难度低，既能用于单层缠绕钢丝绳的卷筒，又能用于多层缠绕钢丝绳的卷筒；动力来自于钢丝绳，无需对卷筒进行该改造，对于新出厂起重机或老旧设备均能够适用，易于推广；滑轨横截面呈c形结构，且滑轨开口朝上，滑动座底部设有与滑轨对应滚动配合的滑轮，对装配精度要求低，能够适应恶劣的工作环境，且滑轨加工难度小，生产成本低廉。
附图说明
13.图1为本发明的结构示意图；图2为排绳机构的结构示意图；图3为排绳机构的侧视图；图4为导向轮的结构示意图。
14.图中：1、卷筒；2、钢丝绳；3、滑轨；4、排绳机构；4-1、滑动座；4-2、驱动齿轮；4-3、导向轮；4-4、摆臂；4-5、空心轴；4-6、从动齿轮；4-7、传动轮；4-8、行走齿轮；4-9、齿条；4-10、弹簧；4-11、摩擦环垫；4-12、盖体；5、换向机构；5-1、飞轮；5-2、驱动齿条；5-3、滑轴；6、滑轮；7、改向轮ⅰ；8、改向轮ⅱ。
具体实施方式
15.通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进，在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本技术的附图对应，为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位。
16.实施例1，结合附图1～3，一种大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置，包含卷筒1，卷筒1筒身缠绕有两端头均与卷筒1紧固连接的钢丝绳2，且钢丝绳2两段绳身沿卷筒1缠绕时上下相邻，并多层缠绕，使钢丝绳2两段绳身同步收绳或放绳，以满足大起升高度的要求；还包含滑轨3、排绳机构4和换向机构5；所述卷筒1下方设有长度方向轴线与卷筒1轴线对应平行的滑轨3，滑轨3轨身安装有由钢丝绳2驱动沿滑轨3往复移动的排绳机构4，排绳机构4沿滑轨3移动的速度与钢丝绳2收绳或放绳时沿卷筒1轴线移动的速度保持同步，从而引导钢丝绳2按次序沿卷筒1缠绕，避免出现乱绳的现象；滑轨3两端设有用于控制排绳机构4改变移动方向的换向机构5；所述排绳机构4包含与滑轨3滑动配合的滑动座4-1，该滑动座4-1顶部设有一侧敞口的空腔，空腔内间隔转动连接有两个驱动齿轮4-2，驱动齿轮4-2一侧同轴紧固连接有导向轮4-3，且钢丝绳2两段绳身分别与两个导向轮4-3相对的一侧对应摩擦接触，卷筒1收绳时能够保证钢丝绳2两段绳身先后缠绕，并能够上下相邻，避免乱绳，卷筒1收绳或放绳时钢丝绳2的两段绳身能够分别带动两个导向轮4-3转动，导向轮4-3带动驱动齿轮4-2转动，动力由钢丝绳2传递至驱动齿轮4-2，由于钢丝绳2两段绳身分别与两个导向轮4-3相对的一侧对应摩擦接触，使得两个驱动齿轮4-2旋转方向相反；两个驱动齿轮4-2之间设有顶部伸出滑动座4-1的摆臂4-4，且滑动座4-1顶部对应摆臂4-4的位置设有用于使摆臂4-4摆动的开槽，即摆臂4-4能够沿开槽在两个驱动齿轮4-2之间左右摆动； 摆臂4-4位于驱动齿轮4-2下方的一端通过空心轴4-5与滑动座4-1对应铰接，摆臂4-4臂身转动连接有能与驱动齿轮4-2对应啮合的从动齿轮4-6；滑动座4-1对应空心轴4-5的位置转动连接有传动轮4-7，从动齿轮4-6与传动轮4-7对应传动连接，传动轮4-7的轮轴活动贯穿空心轴4-5，并伸出滑动座4-1，传动轮4-7轮轴的伸出端同轴紧固连接有行走齿轮4-8，滑轨3轨身对应行走齿轮4-8的位置设有与行走齿轮4-8对应适配的齿条4-9；当摆臂4-4偏转至滑动座4-1开槽一端时，从动齿轮4-6与相应侧驱动齿轮4-2对应啮合，该驱动齿轮4-2将动力传递给行走齿轮4-8，使得行走齿轮4-8沿齿条4-9行走，进而带动滑动座4-1沿滑轨3移动；当摆臂4-4偏转至滑动座4-1开槽另一端时，则由另一侧的驱动齿轮4-2将动力传递给行走齿轮4-8，行走齿轮4-8反向旋转，进而带动滑动座4-1沿滑轨3反向移动，如此循环，实现滑动座4-1沿滑轨3往复移动的目的，滑动座4-1沿滑轨3往复移动，带动钢丝绳2两端绳身沿卷筒1按次序往复缠绕；滑动座4-1空腔内设有弹簧4-10，弹簧4-10一端与摆臂4-4臂身靠近顶部的位置挂接，另一端与滑动座4-1内低于空心轴4-5的位置挂接，即弹簧4-10能够使摆臂4-4偏向一侧并保持，保证从动齿轮4-6与相应侧驱动齿轮4-2保持啮合，避免动力中断；所述换向机构5包含与滑动座4-1顶部转动连接的飞轮5-1，滑轨3两端均设有能使飞轮5-1旋转180
°
的驱动齿条5-2，且两个驱动齿条5-2上下交错排布；飞轮5-1内圈一侧设
有滑轴5-3，摆臂4-4伸出滑动座4-1的一端设有滑槽，滑轴5-3与该滑槽滑动配合；飞轮5-1外圈正向旋转时带动能够带动内圈同步旋转，飞轮5-1外圈反向旋转时内圈不动，飞轮5-1内圈旋转时驱动滑轴5-3周向旋转，同时滑轴5-3沿摆臂4-4滑槽滑动，进而驱动摆臂4-4切换偏摆方向；例如摆臂4-4偏向左侧时，滑动座4-1沿滑轨3向左侧移动，直至飞轮5-1与滑轨3左侧的驱动齿条5-2对应啮合传动，飞轮5-1外圈正向旋转180
°
，使得摆臂4-4偏向右侧，从动齿轮4-6与右侧的驱动齿轮4-2对应啮合，行走齿轮4-8反向旋转，使得滑动座4-1能够沿滑轨3向右侧移动；当滑动座4-1移动至滑轨3右侧时，飞轮5-1与滑轨3右侧的驱动齿条5-2对应啮合传动，飞轮5-1外圈正向旋转180
°
，摆臂4-4偏向左侧，滑动座4-1沿滑轨3向左侧移动，如此循环，即可实现滑动座4-1沿滑轨3往复移动的目的。
17.实施例2，结合附图1～3，一种大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置，与实施例1的不同之处在于在实施例1的基础上，所述行走齿轮4-8与传动轮4-7的轮轴可拆卸连接，齿条4-9与滑轨3高低可调节连接，即能够根据卷筒1的直径，以及钢丝绳2的直径来选择不同规格的行走齿轮4-8，并调整齿条4-9的高低位置，保证行走齿轮4-8与齿条4-9能够对应啮合，使得排绳机构4沿滑轨3移动的速度与钢丝绳2在收绳或放绳时沿卷筒1轴线移动的速度保持同步，避免出现乱绳的现象。
18.实施例3，结合附图1～4，一种大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置，在实施例1或2的基础上，所述滑轨3轨身设有用于使钢丝绳2两段绳身分离的导向机构，导向机构包含设于滑轨3轨身两端的改向轮ⅰ7和设于滑轨3轨身底部的两个改向轮ⅱ8，且两个改向轮ⅱ8位于两个改向轮ⅰ7之间，滑轨3同一端的改向轮ⅰ7和改向轮ⅱ8为一组导向单元，钢丝绳2两段绳身分别与两组导向单元对应缠绕连接，能够保证钢丝绳2与相应导向轮4-3始终保持摩擦接触；所述导向轮4-3为槽形轮，槽形轮两槽壁内侧均紧固连接有摩擦环垫4-11，所述摩擦环垫4-11为尼龙环或橡胶环，摩擦环垫4-11能够有效增加钢丝绳2绳身与导向轮4-3之间的摩擦力，保证钢丝绳2能够带动导向轮4-3旋转，将动力传递给驱动齿轮4-2。
19.实施例4，结合附图1～4，一种大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置，在实施例1至3中任一实施例的基础上，所述滑轨3横截面呈c形结构，且滑轨3开口朝上，滑动座4-1底部设有与滑轨3对应滚动配合的滑轮6，对装配精度要求低，能够适应恶劣的工作环境，且滑轨3加工难度小，生产成本低廉；此外，所述滑动座4-1空腔的敞口侧安装有盖体4-12，能够避免异物进入滑动座4-1空腔内，导致排绳机构4意外卡死。
20.本发明未详述部分为现有技术，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，旨在将落在等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

技术特征：
1.一种大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置，包含卷筒（1），卷筒（1）筒身缠绕有两端头均与卷筒（1）紧固连接的钢丝绳（2），其特征是：还包含滑轨（3）、排绳机构（4）和换向机构（5）；所述卷筒（1）下方设有长度方向轴线与卷筒（1）轴线对应平行的滑轨（3），滑轨（3）轨身安装有由钢丝绳（2）驱动沿滑轨（3）往复移动的排绳机构（4）；滑轨（3）两端均设有用于控制排绳机构（4）改变移动方向的换向机构（5）。2.如权利要求1所述的大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置，其特征是：所述排绳机构（4）包含与滑轨（3）滑动配合的滑动座（4-1），该滑动座（4-1）顶部设有一侧敞口的空腔，空腔内间隔转动连接有两个驱动齿轮（4-2），驱动齿轮（4-2）的轮轴一端同轴紧固连接有导向轮（4-3），且钢丝绳（2）两段绳身分别与两个导向轮（4-3）相对的一侧对应摩擦接触；两个驱动齿轮（4-2）之间设有顶部伸出滑动座（4-1）的摆臂（4-4），且滑动座（4-1）顶部对应摆臂（4-4）的位置设有用于使摆臂（4-4）摆动的开槽；摆臂（4-4）位于驱动齿轮（4-2）下方的一端通过空心轴（4-5）与滑动座（4-1）对应铰接，摆臂（4-4）臂身转动连接有能与驱动齿轮（4-2）对应啮合的从动齿轮（4-6）；滑动座（4-1）对应空心轴（4-5）的位置转动连接有传动轮（4-7），从动齿轮（4-6）与传动轮（4-7）对应传动连接，传动轮（4-7）的轮轴活动贯穿空心轴（4-5），并伸出滑动座（4-1），传动轮（4-7）轮轴的伸出端同轴紧固连接有行走齿轮（4-8），滑轨（3）轨身对应行走齿轮（4-8）的位置设有与行走齿轮（4-8）对应适配的齿条（4-9）；滑动座（4-1）空腔内设有弹簧（4-10），弹簧（4-10）一端与摆臂（4-4）臂身靠近顶部的位置挂接，另一端与滑动座（4-1）内低于空心轴（4-5）的位置挂接；所述换向机构（5）包含与滑动座（4-1）顶部转动连接的飞轮（5-1），滑轨（3）两端均设有能使飞轮（5-1）旋转180
°
的驱动齿条（5-2），且两个驱动齿条（5-2）上下交错排布；飞轮（5-1）内圈一侧设有滑轴（5-3），摆臂（4-4）伸出滑动座（4-1）的一端设有滑槽，滑轴（5-3）与该滑槽滑动配合。3.如权利要求2所述的大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置，其特征是：所述行走齿轮（4-8）与传动轮（4-7）的轮轴可拆卸连接，齿条（4-9）与滑轨（3）高低可调节连接。4.如权利要求2所述的大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置，其特征是：所述滑轨（3）轨身设有用于使钢丝绳（2）两段绳身分离的导向机构，导向机构包含设于滑轨（3）轨身两端的改向轮ⅰ（7）和设于滑轨（3）轨身底部的两个改向轮ⅱ（8），且两个改向轮ⅱ（8）位于两个改向轮ⅰ（7）之间，滑轨（3）同一端的改向轮ⅰ（7）和改向轮ⅱ（8）为一组导向单元，钢丝绳（2）两段绳身分别与两组导向单元对应缠绕连接。5.如权利要求2所述的大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置，其特征是：所述导向轮（4-3）为槽形轮，槽形轮两槽壁内侧均紧固连接有摩擦环垫（4-11），所述摩擦环垫（4-11）为尼龙环或橡胶环。6.如权利要求2所述的大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置，其特征是：所述滑轨（3）横截面呈c形结构，且滑轨（3）开口朝上，滑动座（4-1）底部设有与滑轨（3）对应滚动配合的滑轮（6）。7.如权利要求2所述的大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置，其特征是：所述从动齿轮（4-6）与传动轮（4-7）通过同步带、链条或齿轮对应传动连接。8.如权利要求2所述的大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置，其特征是：所述滑动座
（4-1）空腔的敞口侧安装有盖体（4-12）。

技术总结
一种大起升高度永磁驱动起重机防乱绳装置，包含卷筒，卷筒筒身缠绕有两端头均与卷筒紧固连接的钢丝绳，还包含滑轨、排绳机构和换向机构；所述卷筒下方设有长度方向轴线与卷筒轴线对应平行的滑轨，滑轨轨身安装有由钢丝绳驱动沿滑轨往复移动的排绳机构；滑轨两端设有用于控制排绳机构改变移动方向的换向机构；本发明结构简单，装配难度低，既能用于单层缠绕钢丝绳的卷筒，又能用于多层缠绕钢丝绳的卷筒；动力来自于钢丝绳，无需对卷筒进行该改造，对于新出厂起重机或老旧设备均能够适用，易于推广；对装配精度要求低，能够适应恶劣的工作环境，且滑轨加工难度小，生产成本低廉。生产成本低廉。生产成本低廉。


技术研发人员：聂福全 杨文莉 聂雨萱 徐进 蔡晓杰 杨文强 吴亮善 王硕 王岩 张凯军 鲍红振
受保护的技术使用者：河南科技学院
技术研发日：2023.08.29
技术公布日：2023/10/8