專利名稱：一種電纜收放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種用于在場地內(nèi)移動的各類機械的供電電纜的收放裝置，屬于國際專利分類表中的B65H75/00技術(shù)領(lǐng)域。
當(dāng)前，在廣泛使用的門式起重機，裝卸機，斗輪堆取料機上，都需要安裝有供電電纜卷繞裝置。通過該裝置收放電纜，以適應(yīng)這類機械在場地內(nèi)行走時對電源的位置變化要求。雖然整機因用途和出力而多種多樣，但電纜收放裝置的基本構(gòu)成都是三大部分，即卷筒，動力裝置，傳動機構(gòu)。由于電纜是在卷筒上逐層收進或放出的，也就是說纏繞半徑是變化的。這就導(dǎo)致電纜對卷筒的作用力矩是變化的。又由于整機是均速行走的而卷筒的轉(zhuǎn)動速度卻是不斷變化的，因此需要解決動力裝置與卷筒之間的力矩及轉(zhuǎn)數(shù)的協(xié)調(diào)問題。
在已有技術(shù)中，為適應(yīng)卷筒所受電纜作用力矩及轉(zhuǎn)數(shù)的變化，有兩種卷筒驅(qū)動形式一種是動力裝置本身輸出的力矩及轉(zhuǎn)數(shù)是可變化的。使輸出力矩及轉(zhuǎn)數(shù)與電纜施于卷筒的力矩及轉(zhuǎn)數(shù)同步變化。以此來實現(xiàn)動力裝置對卷筒均勻、穩(wěn)定和驅(qū)動。采用這種形式的有力矩電機(如第91208597.5號中國專利)，液壓馬達(如第4，114，827號美國專利)。另一種方式是動力裝置的轉(zhuǎn)數(shù)、輸出力矩是固定的，僅通過傳動機構(gòu)來實現(xiàn)卷筒和動力裝置間的差動(如中國專利第91222785.3號給出的自差阻尼式電纜收放裝置)。
但現(xiàn)有技術(shù)中上述幾種結(jié)構(gòu)各自都存在著明顯的局限性。如采用液壓馬達雖然能直接變矩、調(diào)速，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密程度要求高，制造和使用成本要大得多。采用力矩電機雖然也可以得到變化的轉(zhuǎn)數(shù)和力矩，但力矩電機堵轉(zhuǎn)時間較短，(一般不超過5分鐘)當(dāng)前尚無理想的延時辦法。這就限制了整機的行走距離，使工作覆蓋面很小，不能滿足較大場地的工作需要。采用前述給出的自差阻尼式電纜收放裝置，只具有差動功能，但力矩在工作過程中是不變的，因而電纜受力仍然是不均勻的，對電纜自身及卷繞工作都很不利。
針對已有技術(shù)中上述需要解決的問題，本發(fā)明提供一種傳動裝置。其目的是將普通電動機輸出的固定轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)矩經(jīng)該裝置處理后，再從該裝置輸出可以對應(yīng)卷筒受電纜拉力變化規(guī)律變化的變矩、差動動力。
本發(fā)明的設(shè)計思想是仍采用已有技術(shù)中摩擦傳遞動力的方式，以便利用摩擦構(gòu)件的滑動實現(xiàn)的差動效果和改變摩擦片的壓力就可以直接改變所傳遞的力矩的方便條件。在此基礎(chǔ)上，用一套輔助動作機構(gòu)，根據(jù)卷筒所受電纜拉力的變化規(guī)律，協(xié)調(diào)的壓縮和放松使摩擦片間產(chǎn)生壓力和壓力彈簧，形成有變矩功能的變矩器。其具體結(jié)構(gòu)是用一套同軸線設(shè)置的園盤摩擦片，傳遞轉(zhuǎn)矩。和動力軸直接相連的為主動片，靠主動片摩擦驅(qū)動的為從動片。主、從摩擦片相間的設(shè)若干片。同時將主動片組或從動片組設(shè)計成可軸向移動形式，在其后設(shè)壓力彈簧。在彈簧后設(shè)一個可沿軸向移動的齒輪。齒輪的前后移動可以采用齒輪的軸孔和齒輪軸帶有相配合的螺紋，在齒輪轉(zhuǎn)動時，推動齒輪。由于該齒輪是用來壓縮或放松壓力彈簧的，所以定名為壓力調(diào)整齒輪。壓力調(diào)整齒輪的轉(zhuǎn)動是很容易實現(xiàn)的，只需設(shè)一輔助電機(此處稱變矩器工作電機)。經(jīng)過一組減速齒輪就可以了。此外需要提一下的就是由于壓力調(diào)整齒輪是移動的，所以直接驅(qū)動該齒輪的驅(qū)動輪需制成長園柱形。另外，壓力調(diào)整齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)要根據(jù)予先選定的電纜規(guī)格及卷筒的直徑和底徑，卷筒設(shè)置高度等參數(shù)所確定的電纜對卷筒所施力矩的數(shù)值和變化速率，再經(jīng)減速機的轉(zhuǎn)數(shù)比，驅(qū)動機轉(zhuǎn)數(shù)摩擦片、彈簧的各項參數(shù)換算成齒輪壓縮彈簧的起、始位置和移動速度，最后用壓力調(diào)整齒輪的軸孔螺矩分解成轉(zhuǎn)數(shù)。有了壓力調(diào)整齒輪轉(zhuǎn)數(shù)和選定的變矩器工作電機的轉(zhuǎn)數(shù)，就可以設(shè)計出變矩器減速齒輪組的減速比和較相應(yīng)的齒輪個數(shù)。
為了便于制造、安裝和平穩(wěn)地傳遞動力，將構(gòu)成變矩器的摩擦片、彈簧、壓力調(diào)整齒輪，減速齒輪用一殼體封閉安裝起來。在殼體內(nèi)將摩擦片、彈簧、壓力調(diào)整齒輪同軸線設(shè)置。壓力調(diào)整齒輪軸為一套筒狀。套在動力驅(qū)動軸外并固定在殼體上。在殼體上安裝變矩器工作電機，驅(qū)動殼體內(nèi)減速齒輪。同時將整個變矩器與卷筒驅(qū)動電機、制動器、減速機同軸線安裝。到此就完成了全部電纜收放裝置的機械部分。在完成了機械部分之后，再安裝變矩器工作電機的雙向開關(guān)，換向限位器及控制整機行走電機，卷筒驅(qū)動電機，變矩器工作電機同時通、斷的開關(guān)，以上即完成本發(fā)明的全部技術(shù)構(gòu)成。本發(fā)明的工作過程是當(dāng)整個機械由場地一端向中間行走時，需卷筒收纜，此時電纜施于卷筒的力矩逐漸增大。卷筒驅(qū)動電機處于運行狀態(tài)。制動器放開。動力經(jīng)摩擦片、減速機，鏈條、驅(qū)動卷筒轉(zhuǎn)動收纜。同時，變矩器工作電機向壓縮彈簧的方向轉(zhuǎn)動，壓力調(diào)整齒輪在轉(zhuǎn)動過程中向摩擦片方向移動，壓縮壓力彈簧，使摩擦片間的摩擦力矩和電纜施于卷筒的力矩同步增長。當(dāng)整機運行開始離開場地中間時，變作放纜過程。此時限位開關(guān)使卷筒驅(qū)動電機的關(guān)閉，制動器制動，主動摩擦片停轉(zhuǎn)。電纜拉動卷筒，克服摩擦片阻力轉(zhuǎn)動，放出電纜。變矩器工作電機經(jīng)換向開關(guān)換向轉(zhuǎn)動，使壓力彈簧逐漸放松，摩擦片間的摩擦力矩逐漸減小，適應(yīng)電纜向卷筒軸心靠攏而變小的作用力矩。
使用本發(fā)明的積極效果是不僅實現(xiàn)了摩擦片傳動形式的差動效果，而且在驅(qū)動卷筒收纜和卷筒克服阻力放纜時，所需要和所克服的力矩都是和電纜施于卷筒的力矩，同步變化的。保證了電纜的穩(wěn)定均勻的受力，不至于造成打滑或拉傷電纜。這就取得了用最簡單的機械方式，解決了收放電纜裝置的很久未能解決的棘手問題。
附圖
為本發(fā)明的整體示意圖。其中1為卷筒。2為直接驅(qū)動卷筒的鏈條傳動系統(tǒng)。3為減速機。4為變矩器工作電機，是調(diào)整摩擦片間壓力的動力源。5為減速齒輪組。6為殼體。7為電纜卷筒驅(qū)動電機。8為制動器，在卷筒收電纜時，制動器放開，使電動機的動力傳遞到卷筒，在放纜時制動器制動，使主動摩擦片固定。在摩擦片間形成放纜阻力。9為套在傳動軸外并固定在殼體上的外表帶螺紋的壓力調(diào)整齒輪軸。10為軸孔帶螺紋的壓力調(diào)整齒輪。11為壓力彈簧。12為主動摩擦片。13為從動摩擦片。
本發(fā)明的實施例為設(shè)貨場長度為400m。此時電纜長應(yīng)為200米，選用直徑60毫米的電纜。電纜卷筒的底徑設(shè)定為底1.2米，外徑為4.2米，卷筒距地面高度3.2米。整機行走速度為28米/分。卷筒驅(qū)動電機為2.2千瓦、810轉(zhuǎn)/分普通電動機。制動器選用直徑200毫米，制動力矩為40牛頓/米的常閉制動器。摩擦片選用10號鋼滲碳處理，裁成平均直徑為120毫米的園片。主、從動片共12片。主動片組以花鏈的形式安裝在動力輸出一側(cè)的轉(zhuǎn)動軸上并可實現(xiàn)前后微小的移動。主勸摩擦片一側(cè)安裝壓力彈簧。壓力彈簧的參數(shù)為鋼絲直徑為7.5毫米，彈簧的外徑為123毫米，總?cè)?shù)為9.5圈，彈簧長度為245毫米。壓力彈簧尾端安裝壓力調(diào)整齒輪。壓力調(diào)整齒輪直徑為272毫米。齒輪軸孔直徑為95毫米，螺矩2毫米，齒輪軸內(nèi)徑為80毫米，一端帶有法蘭，固定在殼體上。變矩器工作電機選用0.2千瓦，1380轉(zhuǎn)/分普通電動機。變矩器減速齒輪總減速比為327.893∶1。減速機選用擺線減速機，輸入2.2千瓦，速比59∶1。減速機與卷筒間的鏈條傳動機構(gòu)和已有技術(shù)中的相同。將上述部件按本說明書所說明的順序，用現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)方法安裝連接，本發(fā)明實施例即告完成。
權(quán)利要求
1.一種包括卷筒1，傳動鏈條系統(tǒng)2，減速機3，驅(qū)動電機7，制動器8的電纜收放裝置，其特征在于有由主、從摩擦片12、13，壓力彈簧11，軸孔帶螺紋的壓力調(diào)整齒輪10，固定在殼體上并且表面帶螺紋的壓力調(diào)整齒輪軸9，減速齒輪組5，變矩器工作電機4構(gòu)成的在驅(qū)動過程中的變矩機構(gòu)。
全文摘要
一種電纜收放裝置，該裝置保留了已有技術(shù)中電纜卷筒摩擦驅(qū)動方式，同時增設(shè)了一套由壓力彈簧和可沿軸線移動的壓縮或放松壓力彈簧的壓力調(diào)整齒輪，驅(qū)動壓力調(diào)整齒輪的減速齒輪組及齒輪組工作電機構(gòu)成的變矩機構(gòu)。該機構(gòu)能對應(yīng)于電纜施于卷筒的變化力矩自動變化驅(qū)動和阻尼力矩，取得了在收、放電纜時，電纜均勻受力及設(shè)備平穩(wěn)運行的效果。
文檔編號B65H75/00GK1088540SQ9211496
公開日1994年6月29日 申請日期1992年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月23日
發(fā)明者陳登云, 鈕永田 申請人:陳登云, 鈕永田