本申請涉及水利機械領域，尤其涉及一種斜拉式啟閉機。

背景技術：

手搖式的卷揚啟閉機多用鋼索或鋼索滑輪組作吊具與閘門相連接，通過齒輪傳動系統(tǒng)使卷揚筒纏繞或下放鋼索從而帶動升降的機械，但這種啟閉機用多組齒輪傳動，不能自鎖，結構不緊湊，而且鋼索裸露在外，容易生銹。

同時，采用手搖機構作為動力驅動時，當給手搖機構施力不足或不施力時，閘門會在自重的作用下落下。以15噸啟閉機閘門為例，15噸的閘門啟閉機如果進行人工開啟、閉需3人輪番手搖驅動啟閉機，啟閉機每轉60圈絲桿上升或下降1厘米，啟閉一次閘門需1.5個小時，人工驅動費時費力，現(xiàn)有技術也有將手搖啟閉機與電動機連接，使電動機完全代替手搖驅動，這種方式能大幅度增加閘門上升的速度，也能節(jié)省人力，但是有些地方接電不方便，或者在停電狀態(tài)下就不能使用。

因此，需要一種能自鎖、封閉式的手電兩用的啟閉機。

技術實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┝艘环N斜拉式啟閉機，以解決手搖卷揚啟閉機不能自鎖，鋼索裸露易生銹的問題。

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N斜拉式啟閉機，包括機座、蝸殼，設置在機座內(nèi)部的卷索滾筒，還包括設置在蝸殼內(nèi)部的蝸輪和蝸桿，所述蝸輪與蝸桿嚙合連接，所述蝸輪與所述卷索滾筒共用滾筒軸。

結合第一方面，在第一方面第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述蝸桿兩端穿出蝸殼，一端通過離合器與電機連接，另一端安裝搖把。

結合第一方面，在第一方面第二種可能的實現(xiàn)方式中，還包括蓋板，所述蓋板為矩形結構，所述蓋板上方為機座，下方為支架平臺，所述蓋板設有用于鋼索穿過矩形孔(9)，所述矩形孔的兩個長邊內(nèi)壁設有密封條，兩邊密封條的接觸面為齒狀結構或波紋狀結構。

結合第一方面，在第一方面第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述蝸桿與搖把的連接端為半圓柱形或三角柱形結構。

結合第一方面，在第一方面第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述搖把包括套筒、搖臂和手柄，所述套筒一端與蝸桿套接，另一端與搖臂焊接，所述搖臂另一端與手柄焊接。

結合第一方面，在第一方面第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述套筒為中空圓柱形結構，中空部分為與蝸桿相配合的半圓柱形中空或三角柱形中空結構。

結合第一方面，在第一方面第六種可能的實現(xiàn)方式中，所述蝸輪外周面輪齒的截面為梯形狀，所述蝸桿的外側面上設有與蝸輪外周面輪齒相配合的螺旋狀齒，所述蝸輪和蝸桿配合使用時蝸輪的壓力角θ為13-17度，優(yōu)選為15度。

結合第一方面，在第一方面第七種可能的實現(xiàn)方式中，所述蝸輪的齒數(shù)為30-60，優(yōu)選為36，所述蝸桿的模數(shù)范圍為2-6，優(yōu)選為4。

根據(jù)本發(fā)明提供的斜拉式啟閉機，具有以下有益效果：

1.利用蝸輪蝸桿傳動減速，卷索滾筒可在任意位置自鎖；蝸輪蝸桿為多齒嚙合傳動，故傳動平穩(wěn)、噪音很小；蝸輪蝸桿裝置具有零件數(shù)目少，無需其他傳動軸，結構緊湊。

2.蝸桿兩端連接不同的驅動結構，確保啟閉機在任何情況下均能夠正常工作。

3.利用蓋板和密封條，形成密封結構，鋼索不會裸露在外，又能清除淤泥或水，防止鋼索生銹。

4.調整蝸輪壓力角，使傳動更平穩(wěn)，解決了產(chǎn)生的抖動現(xiàn)象；而且合適的壓力角可以提高傳動效率，降低蝸輪的磨損程度。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請斜拉式啟閉機的結構示意圖；

圖2為本申請的驅動機構示意圖；

圖3為本申請蓋板結構示意圖；

圖4、圖5為本申請密封條結構示意圖；

圖6為本申請蝸輪壓力角受重力嚙合示意圖。

附圖標記：1-機座、2-蝸殼、3-蝸輪、4-蝸桿、5-卷索滾筒、6-滾筒軸、7-蓋板、8-機架平臺、9-矩形孔、10-密封條、11-吊環(huán)、12-電機、13-離合器、14-搖把、15-鋼索、θ-壓力角。

具體實施方式

下面通過對本發(fā)明進行詳細說明，本發(fā)明的特點和優(yōu)點將隨著這些說明而變得更為清楚、明確。

在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實施例。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置關系為基于本發(fā)明工作狀態(tài)下的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”和“第四”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

以下詳述本發(fā)明。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，齒輪傳動，不能自鎖，與齒輪相比，蝸輪蝸桿裝置作為傳動部件，蝸桿可以輕易轉動蝸輪，但蝸輪無法轉動蝸桿，這是因為蝸輪蝸桿的結構和傳動是通過摩擦實現(xiàn)造成的。

蝸輪蝸桿的傳動方式屬于蝸桿傳動，蝸桿傳動又相當于螺旋傳動，由于這樣的傳動方式，當蝸輪蝸桿達到一定的速比，當蝸桿的導程角小于嚙合輪齒間的當量摩擦角時，機構具有自鎖性，可實現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動蝸輪，而不能由蝸輪帶動蝸桿，其反向自鎖性可起安全保護作用。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，蝸桿傳動相當于螺旋傳動，為多齒嚙合傳動，故傳動平穩(wěn)、噪音很小。

本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，蝸輪蝸桿裝置具有零件數(shù)目少，無需其他傳動軸，結構緊湊。

因此，本發(fā)明提供了一種斜拉式啟閉機，如圖1、圖2所示，包括機座1、蝸殼2，設置在機座1內(nèi)部的卷索滾筒5，還包括設置在蝸殼2內(nèi)部的蝸輪3和蝸桿4，所述蝸輪3與蝸桿4嚙合連接，所述蝸輪3與所述卷索滾筒5共用滾筒軸6，所述蝸桿4兩端穿過蝸殼2，一端通過離合器13與電機12連接，另一端安裝搖把14。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，傳動組件為蝸輪3和蝸桿4，蝸桿4螺旋傳動帶動蝸輪3，蝸輪3再同軸帶動卷索滾筒5實現(xiàn)對鋼索的上下控制，只能由蝸桿4帶動蝸輪3，而不能由蝸輪3帶動蝸桿4，其反向自鎖性可起安全保護作用，防止受重力作用，卷索滾筒5不受控制的下墜造成事故。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，蝸桿4兩端連接不同的驅動結構，即手動驅動的搖把14和電動驅動的電機12，確保啟閉機在任何情況下均能夠正常工作。

在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中，如圖3所示，還包括蓋板7，所述蓋板7為矩形結構，所述蓋板7設有用于鋼索15穿過，在其內(nèi)可以左右移動的矩形孔9，所述矩形孔9的兩個長邊內(nèi)壁設有密封條10，兩邊密封條10的接觸面為齒狀結構101或波紋狀結構102。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，很多手搖式卷揚機的機座1只有軸側和上方遮蓋，鋼索還是會裸露在外，鋼索起吊閘門又容易附帶淤泥或水，容易生銹。當采用封閉結構，能有效解決上述問題。

機座1為半封閉結構，與閘門的機架平臺8接觸面不封閉，利于卷索滾筒5的拆卸；蝸殼2設置在機座1側面，全封閉式結構，這樣蝸輪3和蝸桿4不會裸露，防止雨水或污水進入腐蝕；在機座1的不封閉面設置蓋板7，蓋板7放置于閘門的混凝土支架平臺8上，機座1放置或固定于蓋板7上，蓋板7設有矩形孔9，矩形孔9的兩個長邊內(nèi)壁設有密封條10，如圖4、5所示，兩邊密封條10的接觸面為齒狀結構101或波紋狀結構1012，鋼索15穿過矩形孔9，在其內(nèi)左右移動，密封條10采取能吻合的結構，鋼索15移動后能自我貼合，而且密封條10可以選擇有一定硬度的橡膠密封條，當鋼索15上下移動時，密封條10還能起到刮板的作用，清除鋼索15附帶的水或污泥，減少生銹幾率。

在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中，搖把14包括套筒141、搖臂142和手柄143，所述套筒141一端與蝸桿4套接，另一端與搖臂142焊接，所述搖臂142另一端與手柄143焊接；所述蝸桿4與搖把14的連接端為半圓柱形或三角柱形結構，所述套筒141為中空圓柱形結構，中空部分為與蝸桿4相配合的半圓柱形中空或三角柱形中空結構。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，手搖式啟閉機采用的搖把多為中空套筒結構，一個搖把可以用在不同的啟閉機上，搖把結構單一，不能專用起防盜的作用。本發(fā)明采用專用搖把，防止別人隨意開啟，更加合理的利用水利資源。

在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中，所述蝸輪3外周面輪齒31的截面為梯形狀，所述蝸桿4的外側面上設有與蝸輪3外周面輪齒相配合的螺旋狀齒41，所述蝸輪3和蝸桿4配合使用時蝸輪3的壓力角θ為13-17度，優(yōu)選為15度。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，蝸輪3與蝸桿4相嚙合的齒為傾斜設置，蝸輪3和蝸桿4在傳遞動力的過程中，會有一定的軸向受力，而使蝸桿4具有一定的軸向竄動，如果蝸桿4軸向固定地聯(lián)接在在蝸殼2內(nèi)，則會影響到蝸輪蝸桿之間傳遞動力的順暢性。蝸輪3和蝸桿4的壓力角θ如果為20度，受重力后，蝸輪的輪齒31會發(fā)生塑性變形蝸輪齒的面折曲變形，蝸輪的齒輪3的頂部與蝸桿的齒根部位發(fā)生干涉，從而出現(xiàn)轉動不平衡，導致抖動現(xiàn)象。在本實施例中，將配合使用的蝸輪和蝸桿的壓力角θ優(yōu)選為15度，在受重力影響時，則剛好可以將其折曲變形區(qū)域利用為接觸區(qū)域；不受力時為線接觸，受理后變?yōu)槊娼佑|，傳動更平穩(wěn)，解決了產(chǎn)生的抖動現(xiàn)象。

而且由于壓力角θ的存在，使蝸桿轉動所輸出的力分為兩個分力，一個是與蝸輪節(jié)圓相切的軸向力，這是蝸桿傳動的有效分力；另一個是指向蝸輪軸線的徑向分力，這個力對蝸輪的轉動是無效的力。壓力角大，傳動效率較低，磨損較嚴重；壓力角小，軸向分力大，傳動效率高。

在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中所述蝸輪3的齒數(shù)為30-60，優(yōu)選為36，所述蝸桿4的頭數(shù)范圍為2-6，優(yōu)選為4。

蝸桿頭數(shù)為1、2、4、6，當取小值時，其傳動比大，且具有自鎖性；當取大值時，傳動效率高。與圓柱齒輪傳動不同，蝸桿蝸輪機構傳動比不等于蝸桿直徑與蝸輪直徑的比值。

起吊閘門時，鋼索15通過掛鉤勾吊住閘門的吊環(huán)11，搖把14或電機12驅動蝸桿4帶動蝸輪3，同軸帶動卷索滾筒5上卷鋼索15，實現(xiàn)閘門或拍門的開啟，由于蝸桿4和蝸輪3具有自鎖，且能增力，所以啟閉時較省力并能在任意位置自鎖。多數(shù)啟閉機為一對一配置，而本發(fā)明為鋼索上吊閘門，不需要與閘門對應固定，所以可以對附近相鄰閘門進行起吊，實現(xiàn)斜拉的功能。

以上結合具體實施方式和范例性實例對本發(fā)明進行了詳細說明，不過這些說明并不能理解為對本發(fā)明的限制。本領域技術人員理解，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明技術方案及其實施方式進行多種等價替換、修飾或改進，這些均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以所附權利要求為準。