本發(fā)明屬于起重機械設備技術領域，具體涉及一種具有張力收線及限矩功能的雙輥筒機動絞磨機。

背景技術：

隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，為滿足國內工業(yè)以及民用等各行業(yè)對電力的增長需求，中國的電力建設正處于大力發(fā)展的時期。國家在“十三五”時期提出特高壓輸電建設發(fā)展規(guī)劃，至2020年前至少投入7000億資金，在“四交五直”工程基礎上，后續(xù)特高壓工程分三批建設，首先是加快建設“五交八直”特高壓工程，其次在2018年以前開工建設“十交兩直”特高壓工程，加快統(tǒng)一同步電網(wǎng)建設。最后，2020年以前開工建設“十三五”規(guī)劃的特高壓網(wǎng)架加強和完善工程。

電力工業(yè)的建設工程，其施工環(huán)境多是在與野外，山區(qū)，交通條件惡劣，常規(guī)的運輸機械難以工作，尤其是高壓輸電線建設所大量用到的起重提升設備。該種設備在輸變電工程，電信，通信工程施工時組立桿塔，牽引電纜，收緊導線，吊裝重物及工具，和架設空中高壓輸電線路及鋪設地下電纜中起到重要的作用。

目前在電力電信工業(yè)，所使用的提升起重設備是一種便于移動，適合山區(qū)野外作業(yè)的機動絞磨機?，F(xiàn)有的此領域的機動絞磨機多是單輥筒絞磨方式，因考慮機動絞磨機在高空作業(yè)時，單輥筒方式絞磨在輥筒發(fā)生疲勞損壞時，鋼絲繩便失去唯一的牽引支撐點，這種情況一旦發(fā)生，便會對施工造成巨大的財產(chǎn)，甚至人員生命安全的損失。根據(jù)國家電網(wǎng)對該機動絞磨機設備的新要求，以及電力行業(yè)標準，某某公司結合原有單輥筒結構和傳動形式，設計出一種新型的雙輥筒機動絞磨機（FM型雙輥筒機動絞磨機），以更好地滿足電力電信工業(yè)建設發(fā)展的需求。在該型號機現(xiàn)場施工作業(yè)過程中，出現(xiàn)了大量嚴重的減速箱切齒問題。經(jīng)過分析，得出是減速箱齒輪傳動與輥筒鋼絲繩傳動存在過定位進而產(chǎn)生干涉的原因。雙輥筒制造過程中，由于兩個輥筒制造工藝精度無法完全相同，兩輥筒對鋼絲繩的牽引速度存在偏差，致使輥筒上的鋼絲繩出現(xiàn)張力突增。突增的張力作用在齒輪嚙合點處，使輪齒受力過大，造成嚴重的切齒現(xiàn)象。

目前市場上的雙輥筒機動絞磨機均沒有設計雙輥筒之間的負載平衡裝置，如中國發(fā)明專利申請公布號CN105564444A所提及的雙輥筒絞磨機沒有涉及兩輥筒負載動態(tài)平衡調節(jié)的問題。又如中國實用型專利申請公布號CN204490395U所提及的雙輥筒絞磨機也沒有涉及到兩輥筒之間負載的動態(tài)平衡調節(jié)的問題。并且不具備機械自動收線機構，多是靠人力在絞磨輥筒出線位置牽拉尾繩，進而完成收線作業(yè)。一般需要2～3人負責在輥筒出線位置牽拉尾繩，需要對鋼絲繩施加兩百公斤左右的張力以防止鋼絲繩在雙輥筒上發(fā)生脫落現(xiàn)象。此過程嚴重降低了整機工作效率，違背了機動絞磨的設計理念，并且存在很大的人員安全隱患。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有張力自動收線及限矩功能的雙輥筒機動絞磨機。該機結構緊湊合理，生產(chǎn)成本低，解決了輥筒輸入輸出兩端的過定位干涉問題。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是：

一種具有張力收線及限矩功能的雙輥筒機動絞磨機，包括傳動系統(tǒng)和與傳動系統(tǒng)連接的絞磨輥筒，絞磨輥筒由主動輥筒和與主動輥筒連接的被動輥筒組成，與現(xiàn)有技術不同的是：還包括：

張力收線機構，該機構一端與絞磨輥筒連接，另一端通過鏈傳動與傳動系統(tǒng)的減速箱主動軸連接；

限扭離合器，設置在絞磨輥筒內，并通過傳動軸分別與傳動系統(tǒng)、被動輥筒連接。

所述張力收線機構包括傳動部分和分別與該傳動部分連接的收線絞輪、排線絞輪，收線絞輪與排線絞輪連接，其中：

傳動部分包括過橋軸、過橋齒輪、過橋軸鏈輪、鏈、輸出軸和輸出軸鏈輪，過橋齒輪與傳動系統(tǒng)的減速箱主動齒輪嚙合，過橋齒輪和過橋軸鏈輪分別設置在過橋軸上，過橋軸通過軸承固定在機箱箱體上，輸出軸一端與收線絞輪的安全離合器剛性聯(lián)接，另一端通過軸承固定在機箱箱體上，輸出軸鏈輪通過平鍵與輸出軸聯(lián)接，過橋軸鏈輪、輸出軸鏈輪通過鏈鏈接傳動；

收線絞輪包括絞線筒、絞輪筒軸、安全離合器和緊急制動機構，絞輪筒軸與絞輪筒間隙配合，并通過花鍵傳動，絞輪筒軸兩端分別通過軸承與機箱箱體聯(lián)接，安全離合器與絞輪筒軸一端剛性聯(lián)接；

排線絞輪包括雙旋向往復絲杠軸、移動擋桿和聯(lián)軸器，雙旋向往復絲杠軸通過聯(lián)軸器與過橋軸固定聯(lián)接，另一端通過軸承與機箱固定連接。

所述絞輪筒為光筒，其光筒兩端面分別設有擋繩凸盤。

所述緊急制動機構包括制動卡鉗、制動連桿和制動手柄，制動卡鉗設置在收線絞輪一端的端面擋板兩側，并通過制動連桿與制動手柄連接，制動手柄與機箱箱體絞接。

所述限扭離合器包括離合器靜盤、離合器動盤和離合器端蓋，其中：離合器靜盤與被動輥筒的輥筒聯(lián)接；離合器動盤與傳動軸通過花鍵聯(lián)接，并與離合器靜盤分別在軸向方向留有間隙；離合器端蓋分別與輥筒、離合器動盤聯(lián)接，并以中心通孔與被動輥筒的傳動軸間隙配合；

所述輥筒為圓柱體，外圈設有鋼絲繩槽，在受到鋼絲繩徒增的張力力矩后，在限扭離合器的作用下，可以相對傳動軸打滑，起到限定輥筒上的扭矩作用，進而調節(jié)并平衡鋼絲繩張力。

所述輥筒內部為通孔結構，輥筒兩端分別與離合器靜盤、離合器動盤連接；在輥筒左右兩端位置上，分別以圓心為中心對稱開設有螺紋孔。

所述螺紋孔為6個，每個螺紋孔之間的間隔角度為60度。

所述離合器靜盤通過圓柱沉頭緊定螺釘與輥筒的螺紋孔剛性聯(lián)接。

所述離合器端蓋為圓盤結構，其圓盤直徑與輥筒相等，并以圓盤圓心為中心對稱開設有兩組螺紋孔，每組螺紋孔個數(shù)為6個，間隔角度為60度，其中：

靠近外圈的螺紋孔通過螺栓與輥筒剛性聯(lián)接；

靠近內圈的螺紋孔通過壓緊螺栓擠壓作用于里層的離合器動盤。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

由于采用上述結構，可以有效地解決雙輥筒絞磨機的鋼絲繩摩擦副與齒輪副的過定位問題，可以實現(xiàn)雙輥筒絞磨機工態(tài)下的自適應動態(tài)平衡調節(jié)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的整體結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的整體結構示意圖；

圖3為雙輥筒絞磨工作示意圖；

圖4為本發(fā)明的輥筒裝配示意圖；

圖5為本發(fā)明的輥筒裝配效果圖；

圖6為輥筒的結構示意圖。

圖7為圖6的軸向示意圖；

圖8為緊急制動機構示意圖。

圖中：1傳動機構 1.1汽油機 1.2.聯(lián)軸器 1.3變速箱 1.4減速箱 2絞磨輥筒 2.1主動輥筒 2.2被動輥筒 2.2.1限扭離合器 2.2.2傳動軸 2.2.3輥筒 2.2.1.1左離合器靜盤 2.2.1.2右離合器靜盤 2.2.1.3左離合器動盤 2.2.1.4右離合器動盤 2.2.1.5左離合器端蓋 2.2.1.6右離合器端蓋

2.2.1.5.1左壓緊螺栓 2.2.1.5.2右壓緊螺栓 2.2.1.5.3左固定螺栓 2.2.1.5.4右固定螺栓 2.2.1.1.1左圓柱沉頭緊定螺釘 2.2.1.1.2右圓柱沉頭螺釘 2.2.3.1內圈螺紋孔 2.2.3.2外圈螺紋口 3張力收線機構 3.1收線絞輪 3.2排線絞輪 3.3傳動部分 3.1.1絞輪筒 3.1.2絞筒軸 3.1.3安全離合器 3.1.4緊急制動機構 3.1.1.1擋繩凸盤 3.1.4.1制動卡鉗 3.1.4.2制動連桿 3.1.4.3制動手桿 3.2.1雙旋向往復絲杠軸 3.2.2移動擋桿 3.2.3聯(lián)軸器 3.3.1過橋軸 3.3.2過橋齒輪 3.3.3過橋軸鏈輪 3.3.4鏈 3.3.5輸出軸 3.3.6輸出軸鏈輪。

具體實施方式

為了使公眾能充分了解本發(fā)明的技術實質和有益效果，申請人將在下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式詳細描述，但申請人對實施例的描述不是對技術方案的限制，任何依據(jù)本發(fā)明構思作形式而非實質的變化都應當視為本發(fā)明的保護范圍。

參照圖1-2，本發(fā)明一種具有張力收線及限矩功能的雙輥筒機動絞磨機，包括傳動系統(tǒng)1，絞磨輥筒2，張力收線機構3. 所述傳動系統(tǒng)1包括：汽油機1.1，聯(lián)軸器1.2，變速箱1.3，減速箱1.4。所述絞磨輥筒2包括：主動輥筒2.1，被動輥筒2.2。所述張力收線機構3包括：收線絞輪3.1，排線機構3.2，傳動部分3.3。所述輥筒2.2包括離合器2.2.1，傳動軸2.2.2，輥筒2.2.3

一、絞磨環(huán)節(jié)

所述離合器2.2.1包括：左離合器靜盤2.2.1.1、右離合器靜盤2.2.1.2，左離合器動盤2.2.1.3、右離合器動盤2.2.1.4，左離合器端蓋2.2.1.5、右離合器端蓋2.2.1.6。所述輥筒2.2.3為圓柱體結構，其圓柱外表面加工有六股鋼絲繩槽2.2.3.3.所述輥筒2.2.3的內心加工設計為通孔結構。所述輥筒2.2.3兩端位置加工有上述離合器靜盤的空間位置2.2.3.4、離合器動盤安裝的空間位置2.2.3.5，并且在輥筒兩端面開設兩組中心對稱的螺紋孔，每組螺紋孔個數(shù)為六個，每相鄰兩個螺栓孔間隔角度為60°。所述輥筒2.2.3上的螺紋孔均為M8×1普通細牙內螺紋孔。所述兩組螺紋孔分為內圈螺紋孔2.2.3.1和外圈螺紋孔2.2.3.2。所述左離合器靜盤2.2.1.1和右離合器靜盤2.2.1.2在端面上開有與所述輥筒2.2.3的內圈螺紋孔2.2.3.1對應的通孔。所述左離合器靜盤2.2.1.1和右離合器靜盤2.2.1.2中間加工為通孔形式。所述離合器動盤2.2.1.3與離合器動盤2.2.1.4中間加工為花鍵。所述離合器左端蓋2.2.1.5，離合器右端蓋2.2.1.6中心為通孔結構，并且也在中心對稱位置加工兩組通孔。所述外圈通孔無螺紋結構為簡單的通孔結構。所述內圈通孔為M10×1的普通細牙螺紋孔。所述外圈通孔與所述輥筒2.2.3的外圈螺紋孔2.2.3.2對應。所述傳動軸2.2.2為花鍵結構。

請參閱圖3-8，所述輥筒2.2.3與所述傳動軸2.2.2間隙配合裝配。所述左離合器靜盤2.2.1.1，右離合器靜盤2.2.1.2與所述傳動軸2.2.2為間隙配合裝配。所述左離合器動盤2.2.1.3，右離合器動盤2.2.1.4與所述傳動軸2.2.2為花鍵聯(lián)接。所述離合器左端蓋2.2.1.5，離合器右端蓋2.2.1.6與所述傳動軸2.2.2為間隙配合裝配。所述左離合器靜盤2.2.1.1，右離合器靜盤2.2.1.2通過圓柱沉頭緊定螺釘與所述輥筒2.2.3剛性聯(lián)接。所述左離合器動盤2.2.1.3，右離合器動盤2.2.1.4位于所述離合器靜盤與離合器端蓋之間。所述離合器左端蓋2.2.1.5，離合器右端蓋2.2.1.6通過螺栓與所述輥筒2.2.3剛性聯(lián)接。所述離合器左端蓋2.2.1.5，離合器右端蓋2.2.1.6上內圈螺紋孔通過一組螺栓壓緊里層的左離合器動盤2.2.1.3，右離合器動盤2.2.1.4。

本發(fā)明是這樣工作的：當該型絞磨機所述兩輥筒結構尺寸無偏差理想情況時，所述傳動軸2.2.2通過鍵傳動向所述左離合器動盤2.2.1.3，右離合器動盤2.2.1.4輸入轉矩。所述左離合器動盤2.2.1.3，右離合器動盤2.2.1.4通過所述離合器端蓋上的壓緊螺栓的擠壓作用，與所述左離合器靜盤2.2.1.1，右離合器靜盤2.2.1.2分別產(chǎn)生靜摩擦作用，形成摩擦力矩并傳遞給所述輥筒2.2.3。所述摩擦力矩通過實驗與計算可以設定一定的額定值W_f。所述輥筒2.2.2又通過摩擦作用對鋼絲繩做功，進而完成提升作業(yè)。

當該型絞磨機所述兩輥筒結構尺寸存在偏差時，這時由于尺寸偏差而導致所述輥筒過定位。隨著提升高度增加，所述輥筒2.2.3上的鋼絲繩張力會發(fā)生不合理的突增現(xiàn)象，當鋼絲繩張力對輥筒形成的力矩超過所述左離合器靜盤2.2.1.1，右離合器靜盤2.2.1.2與所述左離合器動盤2.2.1.3，右離合器動盤2.2.1.4能提供的最大靜摩擦力矩W_f時，所述離合器變?yōu)榉蛛x狀態(tài)，致使所述輥筒2.2.3相對所述傳動軸2.2.2打滑轉動，達到卸載鋼絲繩上不合理的力的效果。當鋼絲繩張力卸載并重新達到平衡的時候，所述離合器又變?yōu)橐Ш蠣顟B(tài)。所述傳動形式又恢復至此過程的開始狀態(tài)。進行對所述輥筒2.2.3的下一輪的平衡限扭。

所述采用限扭離合器平衡保護的雙輥筒絞磨機的輥筒傳動結構是在動態(tài)負載下通過所述輥筒自身限扭調節(jié)，達到負載平衡的一種結構。本發(fā)明設計了一套限扭離合器，改變了傳動形式，進而可以解決之前由于過定位而產(chǎn)生的齒輪點蝕、切齒，折斷問題。

二、張力收線環(huán)節(jié)

在啟動發(fā)動機1.1開始絞磨工作之前，將鋼絲繩按照從所述收線絞輪3.1、所述排線機構3.2上的移動檔桿3.2.2、所述被動輥筒2.2、所述主動輥筒2.1、所提重物，依次布好線。

啟動發(fā)動機1.1開始絞磨工作，所述主動輥筒2.1，所述被動輥筒2.2，所述雙旋向往復絲杠軸3.2.1，所述收線絞輪3.1同時轉動。所述發(fā)動機1.1啟動后的一小段時間內，由于鋼絲繩張力不足以與所述雙輥筒產(chǎn)生摩擦作用，所以剛開始啟動的短時間內，雙輥筒與鋼絲繩出現(xiàn)打滑狀態(tài)。對于所述收線絞輪3.1，因為鋼絲繩是固定在所述收線絞輪3.1上，所以，開始階段由所述收線絞輪3.1進行牽引動作，隨著對重物的牽引，鋼絲繩逐漸卷繞在所述收線絞輪3.1上，同時鋼絲繩張力也在增大，當張力值增大到200公斤左右時，鋼絲繩對所述雙輥筒產(chǎn)生摩擦作用，此時所述雙輥筒開始接替所述收線絞輪3.1的牽引功能，開始由所述雙輥筒對重物進行牽引提升作業(yè)。所述安全離合器3.1.3的作用是限制向所述收線絞輪3.1的扭矩輸入。將所述收線絞輪3.1的實時扭矩限制在僅僅可以實現(xiàn)鋼絲繩保持一定閾值張力的峰值以下。

在絞磨過程中，所述排線機構3.2，所述收線絞輪3.1與所述雙輥筒屬于聯(lián)動動作形式。首先通過對所述傳動部分3.3的傳動比的設計，使所述收線絞輪3.1與所述雙輥筒的外徑線速度保持一致。所述排線機構3.2將所述過橋軸3.3.1的轉動轉變?yōu)橹本€往復運動，其直線運動與所述收線絞輪3.1轉動的關系是：所述收線絞輪3.1每轉動一圈，移動檔桿3.2.2移動一個鋼絲繩直徑的距離。移動方向為鋼絲繩進線方向。所述雙旋向往復絲杠軸3.2.1具有兩種方向相反、螺距相同的梯形螺紋，當所述移動檔桿3.2.2移動至所述雙旋向往復絲杠軸3.2.1一端末尾時，由于阻力作用可進行自動換向，向反方向作直線運動，繼續(xù)對鋼絲繩進行調向作用。使鋼絲繩進入所述收線絞輪3.1之前與所述收線絞輪3.1軸線方向呈垂直方向。起到鋼絲繩收線的排線功能。

隨著收線工作的進行，鋼絲繩在所述收線絞輪3.1上纏繞直徑越來越大，由于所述收線絞輪3.1 轉動角速度一定，鋼絲繩纏繞直徑增大以后，會導致所述收線絞輪3.1實際的外徑線速度大于所述雙輥筒的外徑線速度，產(chǎn)生不必要的張力徒增，當張力增加至一定值時，所述安全離合器3.1.3可以向所述收線絞輪3.1輸入的轉動扭矩無法提供相等的張力時。所述安全離合器3.1.3便會出現(xiàn)相對滑動，由之前的靜摩擦作用變?yōu)榛瑒幽Σ磷饔?，由于力學知識：最大靜摩擦力是約等于滑動摩擦力。所以所述收線絞輪此時仍然按照之前靜摩擦作用的轉動狀態(tài)而轉動。所述安全離合器3.1.3的作用是：調節(jié)尾繩的實時張力值，使其穩(wěn)定維持在一定的閾值以內。